JPS604889A - 炉壁保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野１ 本ブを明は液体ナトリウム等の液体金属を冷７Ｊ］月と
して使用する高速増殖炉の炉壁保護装置に関する。

Ｅ発明の技術的背紐とその問題点］ 一般に、高速増殖炉では液体す１〜リウム等の液体金属
が冷１．ｌ　Ｉ／ｌとしく使用されでいる。

ところで、このような液体金属からなる冷ｎ目Ａは熱伝
達能力が極めて大きいため、６月１材に接している原子
炉容器の壁の温度は、冷月ＩＩ　４４の渇麿変化に対し
°（極めて早く追従する。

そして原子炉容器のうち冷却材の液面より上ｌｊの部分
は冷７１材に接していないため冷ｆＪＩ材の温度変化に
は追従しない。このため原子炉の運転開始、停止の場合
のように６月１材の温度が変化すると、原子炉容器のう
ち冷却材の液面下の部分と液面下の部分との間に大きな
温度差が生じる。につで、この冷却材の波面近傍の原子
炉容器壁には大ぎな温度勾配が生じ、過大な熱応力が発
生し、原子炉容器の健全性を損うおそれがあった。

そこで、健全性を守るため従来原子炉容器の内側に仕切
壁を設け、この仕切壁ど１」λ子炉容器内面との間に低
温の冷却材を流通させ、炉心の上面から流出した高温の
冷却材が原子炉容器に直接接触しないようにすることが
行なわれでいる。　しかし、このような方法による場合
には原子炉容器と仕切壁との間のギャップが冷却材の流
路を形成りるため、このギｔ？ツブを均一に保つことが
必要となり、原子炉容器ｊＪ３　Ｊ、びイ１切壁に高粘
度の真円度が要求され、またスペーリーの設置等が必要
であった。また原子炉容器内面に沿つ−Ｃ遮熱檗を設け
、冷却材から原子炉容器壁への熱伝達を減少させること
も行なわれでいる。

しかしなかｌう、このような方法による場合には遮熱壁
そのものに大きな熱応力が発生して、これが破損Ｊる可
能性があった。特にこの遮熱壁を中空に形成して内部に
気体を封入し、遮熱効果の増大を図る場合には、この遮
熱壁が破損すると封入されている気体が漏出し冷却材と
ともに炉心に流入し、炉心の健全性に悪影響を与えるＪ
３それがあった。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の１１帖に対処しくなされたもので
、その目的とり゛るところは、炉心から流出した高温の
冷却材から原子炉容器への熱流束を減少し冷却材の温度
が変化した場合に生じる原子炉容器の熱応力を軽減して
原子炉容器の健全性をル１「保し、かつ構造が簡単で信
頼性の大ぎい高速増殖炉の炉壁保護装置をｆＵることに
ある。

［発明の概要］ Ｊなわち本発明は、原子炉容器の内側に沿って仕切壁を
配設し、前記仕切壁と前記原子炉容器どの間に形成され
る空間内に、一端を炉心下りに形成される高圧ブレブム
部に開口し、他端を前記仕切壁の内側に開］」する伝熱
管を配設したことを特徴とする炉壁保護装置ひある。

［発明の実施例〕 以下本発明の詳細を図面に示り一実施例についＣ説明り
る。

第１図に（１３い（符号１は原子炉容器を示し−ｃＪ３
つ、この原子炉容器１内には炉心槽２が収容され−（い
る。そしてこの炉心槽２内には炉心３が収容され−Ｃい
る。また符号４は冷７ＪＩ材流入管であっ（、この冷却
材流入管４を介しＣ低温の冷却材５が炉心槽２内下部に
供給される。そしてこの低温の冷ｕＪｊＭ５は炉心３を
上方に流れ−Ｃ加熱される。そしＣ高温となった冷却材
５は原子炉容器１内上部に流出し、さらに冷却材流出管
（図示ｌず）を介して原子炉容器１外に流出するように
構成されている。そしてこの冷に１材流出管から流出し
ｌ〔高温の冷却材は、中間熱交換器（図示ゼず）で二次
冷却材と熱交換され、低温となった冷に１材は冷１ＪＩ
材流入管４を介しＣ再び炉心槽２内下部に流入し、この
径路を循環するように構成されている。また、この原子
炉容器１の」二端は遮蔽プラグ７によって■１塞されζ
″いる。この遮蔽プラグ７は固定プラグ７ａ、大回転プ
ラグ７ｂおよび小回転プラグ７Ｃとから構成され、小回
転プラグ７Ｇには炉心上部機構８や、燃料交換Ｒ９が取
イ」けられＣいる。、そして１記原子炉容器１内の冷Ｆ
ＪＩ材５の液面Ｊ：す□、上の部分はカバーガス空間１
０を形成し、このカバーガス空間１０内にはカバーガス
、例えばアルゴンガスが封入されている。そしにの原子
炉容器１の内側には炉壁保護装置が設置ノられている。

以下この炉壁保護装置につい−Ｃ説明づる。図において
符号１１は円筒状の仕切壁であつＣ１原子炉容器１と一
定の間隙を保つ（−いる。この仕切壁１１の下端は炉心
槽２に取付けられ、原子炉容器１内の冷却材５とは隔離
された区画が形成され、１ス山内に（ま冷〕ＪＩ祠５が
滞留しＣいる。また高圧ブレナム１３からは外側に向（
プ放躬状に配管１４が設置され、ドーナツ状のヘッダ１
５５に接続されＣいる。ヘッダ１５から隔壁１２を貴通
して伝熱管１Ｇが上方に延び液面近傍に達した後、仕切
壁１１を貫通し方向を下方に変え下端近傍にて再び仕切
壁１１を貫通し、冷却材５中に伝熱管１６が開放され−
（いる。

第２図は第１図に示す伝熱管１６を拡大し゛Ｃ示１ｂの
で、伝熱管１６にはドーナツ盤状の伝熱フィン１７が一
定間隔をおいて多数設冒され−（いる。

以上のように構成された炉壁保護装置で゛は、仕切壁１
１で区切られた区画内の冷ｆＪＩ材５の温度は、中心か
ら遠ざかるに従い低くなっていくため、原子力１容器１
壁面近傍ではｎ１１度が十分低くなり、通常運転状態に
おいて原子炉容器１の軸方向に過大な温度勾配が生じる
ことはない。また起動、停止時等にお（ノる過渡的な温
度変化に対しても、この区画内に８（）留する冷却材５
および伝熱管１６内を流れる冷却材５の熱容量のため時
間的な温度変化が緩和される。

さらに従来のいわゆるリークフｏ　−１４３Ｑでは、流
路形状、づ゛なわら原子炉容器１と仕切壁１１との間隙
を一定に保Ｊ４ｔｌることが冷ノ、１１月リーク量の周
方向均一化に不可欠Ｃあったが、この実施例では伝熱質
１６を周方向に等配りるだけの簡単な方法により冷ｆＪ
ｌ材す−ク吊の周方向均一化が達成できる。ぞし乙、こ
の実施例では伝熱管１６人１」にヘッダ１５を設けたの
でさらに効果的にこれを達成することがＣきる。

また、以上述べた実施例で伝熱管１６に設けたドーナツ
状のフィン１７は、仕切壁１１間ＪｊＪ、び仕切壁１１
ど原子炉容器１との間隙を一定に保つパッドの役割を果
し区画内に滞留した冷却材５舟を周方向に一様にづると
としに、浦留冷ｆＪ１材５のマク１」な自然滞留を防止
し、周方向に温度分布が生じることを防止しＣいる。

そして以上述べた実施例では、炉壁冷却を間接的に行な
っているため、例えば仕切壁１１の一部あるいは伝熱管
１６の一部が多少破損しＣも原子炉容′ａ１保護効果に
対りる影響を小さくりることができる。

すなわち、炉壁保護装置の健全性を多重化りることがで
き、装置の信頼性を向上づることかできる。

また、冷却材５の湿度は一般に上りに比へ＋ｈの方が低
いことを考慮し、以上述べた実施例ではリーク冷却材の
放出を仕切壁１１の下端で行なうように構成したので、
リーク冷Ｎ１材とその近傍の冷７４１材５の湿度差が小
さくなり、サーマルストライビングが生じ難く放出口近
傍の装置の健全性を畠めることがぐきる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の炉壁保護装置にＪ：れば、原
子炉容器に生ずる熱応力を従来Ｊ：り大幅に軽減するこ
とができ、この結果原子炉容器の健全性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炉壁保護装置の一実施例を示づ縦断面
図、第２図は第１図に示す伝熱管を拡大して示ず斜視図
である。 １・・・・・・・・・・・・原子炉容器１１・・・・・
・・・・・・・仕切壁 １６・・・・・・・・・・・・伝熱管 １７・・・・・・・・・・・・フィン 代理人弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉容器の内側に沿つ−Ｃ仕切壁を配設し、前
   記仕切壁と前記原子炉容器との間に形成される空間内に
   、一端を炉心下方に形成される高圧ブレナム部に開口し
   、他端を前記仕切壁の内側に聞１」する伝熱管を配設し
   たことを特徴とする炉壁保護装４゜
2. （２）伝熱管には’ｆＵ数のフィンが配設されている特
   許請求の範囲第１　Ｉｎ記載の炉壁保護装置。