JPS6039996B2 - 原子炉格納容器の圧力低減方法および装置 - Google Patents
原子炉格納容器の圧力低減方法および装置Info
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- JPS6039996B2 JPS6039996B2 JP52116726A JP11672677A JPS6039996B2 JP S6039996 B2 JPS6039996 B2 JP S6039996B2 JP 52116726 A JP52116726 A JP 52116726A JP 11672677 A JP11672677 A JP 11672677A JP S6039996 B2 JPS6039996 B2 JP S6039996B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉格納容器の圧力低減方法および装置に関
し、さらに詳しくは、沸騰水型原子炉の事故時に発生す
る水蒸気を該原子炉の格納容器内の水槽中に導入して該
格納容器内の圧力を低減させる原子炉格納容器の圧力低
減方法および装置の改良に関するものである。
し、さらに詳しくは、沸騰水型原子炉の事故時に発生す
る水蒸気を該原子炉の格納容器内の水槽中に導入して該
格納容器内の圧力を低減させる原子炉格納容器の圧力低
減方法および装置の改良に関するものである。
沸騰水型原子炉には、第１図に示すように事故時におい
て放射能を敷地周辺に放出しないように１次格納容器１
（以下ＰＣＶと称することがある）を設置する。
て放射能を敷地周辺に放出しないように１次格納容器１
（以下ＰＣＶと称することがある）を設置する。
ＰＣＶは上部のドライウェル２と下部の圧力抑制室３か
ら成り、圧力抑制室３の下部には事故時に蒸気を凝固す
るためのプール（水槽）４が設けられている。ドライウ
ェル２と圧力抑制室３は複数個の中空管からなるペント
管５で連結され、ベント管５の下部は約１〜３のプール
４の水中に浸潰されている。また、原子炉圧力容器の蒸
気を逃がすためのＩＪリーフベント管１８がプール水中
まで延びており、該リリーフベント管１８の池端はリリ
ーフ弁１７を介して原子炉圧力容器１４に連結され、該
圧力容器１４は隔離弁１５および１６、さらに主蒸気管
１２を通じてタービン１３に連結されている。通常運転
においては、リリーフ弁１７は閉じ、隔離弁１５，１６
が開いて蒸気は主蒸気管１２を経てタービン１３に送ら
れる。一方、タービン１３がトリップした事故時には、
隔離弁１５，１６が閉じ、リリーフ弁１７が開き、圧力
容器１４内の蒸気がリリーフベント管１８を介してプー
ル水内に導入される。ペント管１８は、タービントリッ
プ等の原子炉の事故時に原子炉圧力容器１４内の蒸気を
プール水中に導びき、これを凝縮させる働きをもつ。ま
た、ベント管５は、冷却材喪失事故等の原子炉の事故時
に、ドライゥェル２内に放出された蒸気をプール水中に
導き、これを凝縮させる働きをもく）。しかし、最近、
１次格納容器の実験によれば、事故後、蒸気の凝縮振動
（チャッキング）が長時間にわたり発生し、プール４の
水面下の構造材およびプール壁に大きな荷重が加わるお
それがあることが判明した。
ら成り、圧力抑制室３の下部には事故時に蒸気を凝固す
るためのプール（水槽）４が設けられている。ドライウ
ェル２と圧力抑制室３は複数個の中空管からなるペント
管５で連結され、ベント管５の下部は約１〜３のプール
４の水中に浸潰されている。また、原子炉圧力容器の蒸
気を逃がすためのＩＪリーフベント管１８がプール水中
まで延びており、該リリーフベント管１８の池端はリリ
ーフ弁１７を介して原子炉圧力容器１４に連結され、該
圧力容器１４は隔離弁１５および１６、さらに主蒸気管
１２を通じてタービン１３に連結されている。通常運転
においては、リリーフ弁１７は閉じ、隔離弁１５，１６
が開いて蒸気は主蒸気管１２を経てタービン１３に送ら
れる。一方、タービン１３がトリップした事故時には、
隔離弁１５，１６が閉じ、リリーフ弁１７が開き、圧力
容器１４内の蒸気がリリーフベント管１８を介してプー
ル水内に導入される。ペント管１８は、タービントリッ
プ等の原子炉の事故時に原子炉圧力容器１４内の蒸気を
プール水中に導びき、これを凝縮させる働きをもつ。ま
た、ベント管５は、冷却材喪失事故等の原子炉の事故時
に、ドライゥェル２内に放出された蒸気をプール水中に
導き、これを凝縮させる働きをもく）。しかし、最近、
１次格納容器の実験によれば、事故後、蒸気の凝縮振動
（チャッキング）が長時間にわたり発生し、プール４の
水面下の構造材およびプール壁に大きな荷重が加わるお
それがあることが判明した。
例えば、ベント管５やりリーフベント管１８からプール
水中に蒸気が放出されると、第２図Ａ，Ｂ，Ｃに示すよ
うなプロセスで蒸気凝縮振動が発生する。すなわち、第
２図Ａのプロセス１では、ベント管５から放出された高
圧の蒸気１２Ａによりプール水が押しのけられる。第２
図Ｂのプロセスロでは、押しのけられた水の表面での対
流が充分回復し、水温が飽和温度以下になるので、蒸気
は急激に凝縮される。第３図Ｃのプロセスｍでは、凝縮
を開始したプール水が、水の慣性によりペント管５の中
まで入り込み、さらにペント管５内の蒸気を凝縮させ、
かつ蒸気の供給量が凝縮量に追いつかぬためペント管５
内は急激に負圧になる。第３図は、このような蒸気凝縮
振動圧力の経時変化を示したものである。上述のように
原子炉の一次格納収納容器は、かかる荷重に耐えるよう
に設計しなければならず、設計条件は荷重条件を著しく
緩和し、ＰＣＶの健全性に対する余裕を増すとともに、
一方ではＰＣＶ製作時の経済的負担を低減するように設
計する必要がある。
水中に蒸気が放出されると、第２図Ａ，Ｂ，Ｃに示すよ
うなプロセスで蒸気凝縮振動が発生する。すなわち、第
２図Ａのプロセス１では、ベント管５から放出された高
圧の蒸気１２Ａによりプール水が押しのけられる。第２
図Ｂのプロセスロでは、押しのけられた水の表面での対
流が充分回復し、水温が飽和温度以下になるので、蒸気
は急激に凝縮される。第３図Ｃのプロセスｍでは、凝縮
を開始したプール水が、水の慣性によりペント管５の中
まで入り込み、さらにペント管５内の蒸気を凝縮させ、
かつ蒸気の供給量が凝縮量に追いつかぬためペント管５
内は急激に負圧になる。第３図は、このような蒸気凝縮
振動圧力の経時変化を示したものである。上述のように
原子炉の一次格納収納容器は、かかる荷重に耐えるよう
に設計しなければならず、設計条件は荷重条件を著しく
緩和し、ＰＣＶの健全性に対する余裕を増すとともに、
一方ではＰＣＶ製作時の経済的負担を低減するように設
計する必要がある。
本発明の目的は、原子炉の事故時にペント管出口で発生
した、ＰＣＶに大きな荷重を与える水中圧力波を効果的
に低減し得る方法と装置とを提供することにある。
した、ＰＣＶに大きな荷重を与える水中圧力波を効果的
に低減し得る方法と装置とを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、沸騰水型原子炉の
事故時に発生する水蒸気を該格納容器内に設けられた圧
力抑制室のプール水中に導入して凝縮させる前記格納容
器の圧力低減方法において、前記事故時に前記プ−ル中
に非凝縮性のガスを導入することを特徴とするものであ
る。
事故時に発生する水蒸気を該格納容器内に設けられた圧
力抑制室のプール水中に導入して凝縮させる前記格納容
器の圧力低減方法において、前記事故時に前記プ−ル中
に非凝縮性のガスを導入することを特徴とするものであ
る。
本発明において、前記プール水中に導入する非凝縮性ガ
スとしては、圧力抑制室内のガス（空気）を用いること
が望ましいが、勿論、外部のガスを用いてもよい。
スとしては、圧力抑制室内のガス（空気）を用いること
が望ましいが、勿論、外部のガスを用いてもよい。
該ガスは、プ−ル水中の気泡含有率が１％以上、好まし
くは３％以上になるように導入される。本発明に用いる
袋贋は、沸騰水型原子炉の格納容器内で事故時に発生す
る水蒸気をペント管を介して該格納容器内の圧力抑制室
の水槽内に導び〈原子炉格納容器の圧力低減装贋におい
て、前記圧力抑制室の気相部と前記水槽の水相部とをダ
クトで連結し、該ダクトは、その水槽側の端部が該水槽
内に設けられた気泡導入用へッダに連結され、かつ該へ
ッダの気泡導入部が前記ペント管の水槽内閉口部よりも
下の位置に配設されることを特徴とする。
くは３％以上になるように導入される。本発明に用いる
袋贋は、沸騰水型原子炉の格納容器内で事故時に発生す
る水蒸気をペント管を介して該格納容器内の圧力抑制室
の水槽内に導び〈原子炉格納容器の圧力低減装贋におい
て、前記圧力抑制室の気相部と前記水槽の水相部とをダ
クトで連結し、該ダクトは、その水槽側の端部が該水槽
内に設けられた気泡導入用へッダに連結され、かつ該へ
ッダの気泡導入部が前記ペント管の水槽内閉口部よりも
下の位置に配設されることを特徴とする。
以下、本発明を図面によってさらに詳細に説明する。
第４図は、本発明の一実施例を示す原子沸騰水型原子炉
の格納容器の概略断面図である。第５図は、第４図のＶ
−Ｖ線に沿った矢視断面図である。第４図において、格
納容器３内にはその気相部に入口を有するダクト６が設
けられ、このダクト６はプール４の水中に延び、多数の
孔８を有するリングヘッダ８に連結されている。
の格納容器の概略断面図である。第５図は、第４図のＶ
−Ｖ線に沿った矢視断面図である。第４図において、格
納容器３内にはその気相部に入口を有するダクト６が設
けられ、このダクト６はプール４の水中に延び、多数の
孔８を有するリングヘッダ８に連結されている。
ダクト６の入口からの経略途中にはブロア９が設けられ
、このブロア９には、図示されていないが、冷却材喪失
事故等の原子炉の事故時にドライゥェル２内の圧力を検
出する。圧力検出装置等からの事故信号により該ブロア
を起動させる配線系統が設けられている。前記リングヘ
ッダ８は、プール４の底または壁に頑丈に固定され、事
故時にペント管５の出口で発生する水中圧力波からプー
ル４の壁やべデスタル１０を守るように、できる限りプ
ール壁およびべデスタルに近づけて設置される。事故時
、ベント管５出口で発生した蒸気凝縞振動はプール４中
を水中圧力波として伝播し、プ−ル壁面やべデスタル１
０１こ動荷重を与える。
、このブロア９には、図示されていないが、冷却材喪失
事故等の原子炉の事故時にドライゥェル２内の圧力を検
出する。圧力検出装置等からの事故信号により該ブロア
を起動させる配線系統が設けられている。前記リングヘ
ッダ８は、プール４の底または壁に頑丈に固定され、事
故時にペント管５の出口で発生する水中圧力波からプー
ル４の壁やべデスタル１０を守るように、できる限りプ
ール壁およびべデスタルに近づけて設置される。事故時
、ベント管５出口で発生した蒸気凝縞振動はプール４中
を水中圧力波として伝播し、プ−ル壁面やべデスタル１
０１こ動荷重を与える。
このとき、ダクト６を通じてへッダ８の孔７から圧縮性
の空気がプール水４中に送り込まれ、プール壁およびべ
デスタル１０の前面に空気泡のカーテンが形成され、前
記圧力波が干渉、低減される。この水中圧力波は、水の
非圧縮性の故に遠方まで減衰せずに伝播するが、上記の
ように水に空気等の圧縮性気体を浸入し圧縮率を増加さ
せることにより、水中圧力波を著しく低減させることが
できる。第６図に本発明における凝縮振動圧力比と事故
後の時間との関係を実線で示すが、点線で示される従来
の場合よりも圧力比を大幅に減少させることができるこ
とが明らかである。
の空気がプール水４中に送り込まれ、プール壁およびべ
デスタル１０の前面に空気泡のカーテンが形成され、前
記圧力波が干渉、低減される。この水中圧力波は、水の
非圧縮性の故に遠方まで減衰せずに伝播するが、上記の
ように水に空気等の圧縮性気体を浸入し圧縮率を増加さ
せることにより、水中圧力波を著しく低減させることが
できる。第６図に本発明における凝縮振動圧力比と事故
後の時間との関係を実線で示すが、点線で示される従来
の場合よりも圧力比を大幅に減少させることができるこ
とが明らかである。
また第７図に示すように、プール水中のボィド率の増加
に従って水中圧力波の減衰比が急激に減少することが明
らかである。計算例によれば、プール水中に１％の気泡
を存在させれば、水中圧力波は従来の約半分に、また３
％の気泡を存在させれば、従来の約１／４以下に低減さ
せることができる。次に第８図は、本発明の他の実施例
を示すもので、この場合、プール水中に設置するりング
ヘッダ８が異なる高さに二段設置され、プール水中での
気泡の密度が調整される。
に従って水中圧力波の減衰比が急激に減少することが明
らかである。計算例によれば、プール水中に１％の気泡
を存在させれば、水中圧力波は従来の約半分に、また３
％の気泡を存在させれば、従来の約１／４以下に低減さ
せることができる。次に第８図は、本発明の他の実施例
を示すもので、この場合、プール水中に設置するりング
ヘッダ８が異なる高さに二段設置され、プール水中での
気泡の密度が調整される。
この実施例においては、プール壁に加わる水中圧力波を
さらに低減することができる。また第９図は、本発明の
さらに他の実施例を示すもので、圧力抑制プール底の上
に多数の穴を設けた緩衝板１１を設け、圧力抑制室内の
空気をダクトでプール底と緩衝板１１の間に注入するこ
とにより、プール全体に空気泡を発生させる。これによ
り、プ−ルの底に加わる水中圧力波を低減することがで
きる。以上述べた実施例は、冷却材喪失事故に関するも
のであるが、タービントリップ等の事故時にペント管１
８から水蒸気が放出される場合にも適用できる。
さらに低減することができる。また第９図は、本発明の
さらに他の実施例を示すもので、圧力抑制プール底の上
に多数の穴を設けた緩衝板１１を設け、圧力抑制室内の
空気をダクトでプール底と緩衝板１１の間に注入するこ
とにより、プール全体に空気泡を発生させる。これによ
り、プ−ルの底に加わる水中圧力波を低減することがで
きる。以上述べた実施例は、冷却材喪失事故に関するも
のであるが、タービントリップ等の事故時にペント管１
８から水蒸気が放出される場合にも適用できる。
タービントリップが起きた時に、ブロア９を駆動させ、
空気泡のカーテンを形成する。本実施例においても前述
した実施例と同様な効果が得られる。冷却材喪失事故時
に発生する水蒸気、タービントリップ時に発生する水蒸
気およびこの時までにすでに、原子炉圧力容器内に存在
していた水蒸気等を、原子炉の事故時に発生する水蒸気
と称する。
空気泡のカーテンを形成する。本実施例においても前述
した実施例と同様な効果が得られる。冷却材喪失事故時
に発生する水蒸気、タービントリップ時に発生する水蒸
気およびこの時までにすでに、原子炉圧力容器内に存在
していた水蒸気等を、原子炉の事故時に発生する水蒸気
と称する。
以上、本発明によれば、原子炉格納容器において、事故
時にプール水中のペント管出口で発生する水中圧力波を
、該プール水中にガスを導入することにより、効果的に
干渉、減少させることができる。
時にプール水中のペント管出口で発生する水中圧力波を
、該プール水中にガスを導入することにより、効果的に
干渉、減少させることができる。
第１図は、従来の原子炉格納容器の概略縦断面図、第２
図Ａ，Ｂ，Ｃは、従来の原子炉格納容器における事故時
の蒸気凝縮振動過程を示す図、第３図は、従来装置にお
ける事故時の蒸気凝縮振動圧の経時変化を示す図、第４
図は、本発明の実施例を示す原子炉格納容器の概略縦断
面図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図
、第６図、第７図は、本発明の実施例の効果を説明する
図、第８図および第９図は、それぞれ本発明の他の実施
例を示す原子炉格納容器の概略縦断面図である。 １・・・・・・ＰＣＶ（１次格納容器）、３・・・・・
・圧力抑制室、４……プール、５……ペント管、６……
ダクト、８……リングヘツダ、９……ブロア、１１…・
・・緩衝板、１２・・・…主蒸気管、１３・・・・・・
タービン、１４・・・・・・原子炉圧力容器、１８・・
・・・・リリーフベント管。 茅ｌ図 第２図 第３図 第４図 第ｓ図 祭る図 茅ワ図 第８図 第ｑ図
図Ａ，Ｂ，Ｃは、従来の原子炉格納容器における事故時
の蒸気凝縮振動過程を示す図、第３図は、従来装置にお
ける事故時の蒸気凝縮振動圧の経時変化を示す図、第４
図は、本発明の実施例を示す原子炉格納容器の概略縦断
面図、第５図は、第４図のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図
、第６図、第７図は、本発明の実施例の効果を説明する
図、第８図および第９図は、それぞれ本発明の他の実施
例を示す原子炉格納容器の概略縦断面図である。 １・・・・・・ＰＣＶ（１次格納容器）、３・・・・・
・圧力抑制室、４……プール、５……ペント管、６……
ダクト、８……リングヘツダ、９……ブロア、１１…・
・・緩衝板、１２・・・…主蒸気管、１３・・・・・・
タービン、１４・・・・・・原子炉圧力容器、１８・・
・・・・リリーフベント管。 茅ｌ図 第２図 第３図 第４図 第ｓ図 祭る図 茅ワ図 第８図 第ｑ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 沸騰水型原子炉の事故時に発生する水蒸気を該原子
炉の格納容器内に設けられた圧力抑制室のプール水中に
導入して凝縮させる前記格納容器の圧力低減方法におい
て、前記事故時に前記プール水中に非凝縮性のガスを導
入することを特徴とする原子炉格納容器の圧力低減方法
。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記ガスが圧力抑
制室内のガスであることを特徴とする原子炉格納容器の
圧力低減方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
ガスの導入を前記プール水中の気泡含有率が１％以上に
なるように行なうことを特徴とする原子炉格納容器の圧
力低減方法。 ４ 沸騰水型原子炉の格納容器内で事故時に発生する水
蒸気をベント管を介して該格納容器内の圧力抑制室の水
槽内に導びく原子炉格納容器の圧力低減方法において、
前記圧力抑制室の気相部と前記水槽の水相部とをダクト
で連結し、該ダクトは、その水槽側の端部が該水槽内に
設けられた気泡導入用ヘツダに連結され、かつ該ヘツダ
の気泡導入部が前記ベント管の水槽内開工部よりも下の
位置に配設されることを特徴とする原子炉格納容器の圧
力低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52116726A JPS6039996B2 (ja) | 1977-09-30 | 1977-09-30 | 原子炉格納容器の圧力低減方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52116726A JPS6039996B2 (ja) | 1977-09-30 | 1977-09-30 | 原子炉格納容器の圧力低減方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5450783A JPS5450783A (en) | 1979-04-20 |
| JPS6039996B2 true JPS6039996B2 (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=14694269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52116726A Expired JPS6039996B2 (ja) | 1977-09-30 | 1977-09-30 | 原子炉格納容器の圧力低減方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039996B2 (ja) |
-
1977
- 1977-09-30 JP JP52116726A patent/JPS6039996B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5450783A (en) | 1979-04-20 |
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