JPS61193095A - 機器搬入用トンネル併用ベント系 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軽水炉に於いて想定される事故条件下でｐｃ
ｖ内に放出される蒸気をプール水中に導いて凝縮させる
ことにより、ｐｃｖ内の圧力を抑制して放射性生成物が
ＰＣＶ外に漏洩するのを防ぐために設置されるドライウ
ェルとサプレッションプールを連結するベント系に関す
るものである。

〔発明の背景〕

ＢＷＲプラントのｐｃｖは、現在、Ｍａｒｋ　　ＩｓＭ
ａｒｋ−ｕおよびＭａｒｋ　−１［型のｐｃｖがあり、
　Ｍａｒｋ−■およびＭａｒｋ　−ＩＩ型では垂直ベン
ト管、Ｍａｒｋ　−■型では水平ベント管を採用してい
る。

ここでは、主にインターナルポンプを採用した次期ＢＷ
ＲプラントであるＡＢＶＨのベント系について示す。

ＡＢＷＲでは、ドライウェルはダイヤフラムフロアより
上の上部ドライウェルとＲＰＶ下の下部ドライウェルに
別かれており、上部ドライウェルと下部ドライウェルは
コネクチングベントにより連結されている。ベント管は
上部ドライウェルのタイヤフラムフロア上とサプレッシ
ョンプール水中に開口部を持ちダイヤフラムフロアを貫
通して垂直に設置されている。また、インターナルポン
プ採用によりダイヤフラムフロアが上昇したので機器搬
入用トンネルはサプレッションプール底部壁の下に設置
されている。

これより、サプレッションプール水がＥＣＣ５によって
ＲＰＶ内に注入された場合、破断口から流出したＥＣＣ
５水の一部はコネクチングベントを通り下部ドライウェ
ルに流入し溜まってしまう、従って。

その分、プール水位が大きく低下してしまい、下部ドラ
イウェルに溜まる水量を通常運転中のプール水量に加え
ておかなければならず、その分ＰｖＣスペースが大きく
なってしまう。

また、大口径の機器搬入用トンネルがプール底部壁の下
に放置されているため、ＰＣＶのエレベーションが高く
なり耐震上の安全性がその分減少してしまう恐れがあり
、原子炉建屋内スペースが大きくなってしまう。これを
解消するために、機器搬入用トンネルをサプレッション
チェンバ内に設置した場合、ベント管の設置位置および
設置本数が制限され、ベント管のプール水中での密度が
ばらつきプール水温度の局所的な上昇を生じ蒸気凝縮上
問題となる恐れがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、所定の安全性を維持しつつ、機器搬入
用トンネルをサプレッションチェンバ内に設置して原子
炉建屋スペースを減少させ、このトンネルをベントヘッ
ダとして利用することによりＬＯＣＡ時にＰＣＶ内に放
出される蒸気のプール水での凝縮機能を向上させ、また
、ＬＯＣＡ時に下部ドライウェルに溜る水量を減少させ
、その分プール水量すなわちＰＣＶスペースを減少でき
るベント系を提供することにある。

〔発明の概要〕

従来の（ＡＢｖＲで予定されている）ベント系は、サプ
レッションチェンバ内に大口径の機器搬入用トンネルを
設置した場合、サプレッションプール水中でのベント管
密度がばらつくことによって局所的なプール水温度上昇
を生じ速やかな蒸気凝縮が行えない恐れがある。これに
対し、上記の問題点を機器搬入用トンネルをＰＣＶ外に
設置することにより解決した場合、その分、原子炉建屋
内のスペースを大きくする必要がある。

また、ＥＣＣ５によってプール水がＲＰＶ内に注入され
る場合、破断口から上部ドライウェルに流出するＥＣＣ
５水は、ベント管を通り下部ドライウェルに流出して溜
ってしまうのでその分プール水量は減少することになる
。これより、プール水量は、ＬＯＣＡ時の蒸気凝縮に必
要な水量に加えて下部ドライウェルに溜まる水量も考慮
しなければならず。

その分ＰＣＶも大きくなってしまう。

そこで、本発明は、サプレッションチェンバ内に機器搬
入用トンネルを設置してベントヘッダとして利用するこ
とにより、プール水中でのベント管密度のばらつきによ
る局所的なプール水温度上昇を解消し速やかな蒸気凝縮
が行えるようにするものである。また、機器搬入用トン
ネルをベントヘッダとして利用することにより、プール
水中のダウンカマ位置及び形状・寸法（ダウンカマに小
口径の穴を多数設けるなど）の自由度が大きくなり、蒸
気凝縮機能上非常に有利となる。これより。

サプレッションチェンバ内に機器搬入用トンネルが設置
できれば原子炉建屋スペースの縮小にもつながり、また
、ダウンカマを機器搬入用トンネルの支持構造物として
も利用できる。

また、ベント管を■上部ドライウェル、下部ドライウェ
ルおよびサプレッションプールを連結しており、ベント
管開口部を上部ドライウェルの高位置に設置し液相が流
れないような構造にしたものと、■上部ドライウェルと
サプレッションプールを連結しており、ベント管開口部
を上部ドライウェルの底部とサプレッションプール底部
に設置し上部ドライウェルの液相がプール底部に流出す
るようにしたもの、の２種類を設置して下部ドライウェ
ルに水が溜まらないようにしてプラント運転中のプール
水量を減らしその分ＰＣＶを縮小できる。

以下より、蒸気凝縮機能を上昇させ、また、ＰＣＶおよ
び原子炉建屋の縮小にも効果的なベント系とすることが
可能である。

第２図に、次期ＢＷＲのＡＢＷＲで計画されているＰＣ
Ｖ、ベント管および機器搬入用トンネルを示す。

（１）構成 ベント系は、ダイヤプラムフロア４より上の上部ドライ
ウェル３とＲＰＶＩ下の下部ドライウェル１１を連結す
るコネクチングベント１８と上部ドライウェル３とサプ
レッションプール９を連結するベント管７から構成され
ている。

機器搬入用トンネル８は、インターナルポンプ採用によ
る再循環系の削除によってダイヤフラムフロア４が高く
なったことから、サプレッションプール９底部壁の下に
放置されている。

（２）機能 原子炉−次系１の配管が破断すると上部ドライウェル３
に高温高圧の蒸気が放出される。この蒸気により上部ド
ライウェル３内の圧力・温度は上昇し、上部ドライウェ
ル内の空気・蒸気がコネクチングベント１８および他の
上部ドライウェル３と下部ドライウェル１１との間の隙
間から下部ドライウェル１１に流入し下部ドライウェル
１１内の圧力・温度を上昇させる。ドライウェル３゜１
１内の圧力がある程度大きくなるとベント管７内の水が
サプレッションプール９中に放出され、続いて、ドライ
ウェル３，１１内の空気、蒸気がベント管７をとおって
サプレッションプール９水中に放出される。サプレッシ
ョン９水中に放出された空気、蒸気のうち、空気はプー
ル水中をとおりサプレッションチェンバ６空間部に移行
し、蒸気はプール９水中で凝縮される。この後、ＰＣＶ
　２内の圧力・温度は、ＥＣＣ５によるＲＰＶＩの破断
口までの再冠水によって上部ドライウェル３に流れ出る
ＥＣＣ５水、およびＰＣＶスプレィ系のの作動によって
低下していく。

以下のようにしてベント系は、ＬＯＣＡ時にＰＣＶ２内
に放出された蒸気をサプレッションプール水中に導いて
凝縮させることによって、ＥＣＣ５再冠水およびＰＣＶ
スプレィ作動までのＰＣＶ２内圧力・温度を抑制するた
めに設置されている。

また、機器搬入用トンネル８は、ＰＣＶ２外側と下部ド
ライウェル１１との間の機器の搬出入の以下に本発明の
実施例を第１図を用いて説明する。

（１）構成 第１図に示すように、ベント系は対象となる流体が■気
相（空気、蒸気）７，８，１３０液相（水）１５の２種
類のベント系で構成されている。

■　気相ベント系 気相ベント系は、上部ドライウェル３と下部ドライウェ
ル１１を連結するベント管７．ベントヘッダとして使用
する機器搬入用ハツチ８゜および機器搬入用トンネルと
サプレッションプール９を連結するダウンカマ１３から
構成されている。ベント管７の上部ドライウェル３側の
開口部は、下部ドライウェル１１に液相（水）が流入し
て溜まらないように液相ベント系１５（以下で説明）の
開口部より１ｍ以上高く、ガンマシールド５上端より低
い範囲に設置し、その上に水流入防止板１６を設置する
か、または、開口部の向きを水平方向下面の１８０°の
範囲とする。

■液相ベント系 液相ベント系は、上部ドライウェル３とサプレッション
プール９を連結しているベント管１５で構成されている
。

（２）機能 原子炉−次系１の配管が破断すると上部ドライウェル３
に高温高圧の蒸気が放出される。この蒸気により上部ド
ライウェル内の圧力温度は上昇する。この圧力上昇によ
り、上部ドライウェル内の空気・蒸気はベント管７を通
り下部ドライウェル１１に放出され機器搬入用トンネル
８に流入し圧力・温度を上昇させる０機器搬入用トンネ
ル８に流入した空気・蒸気はダウンカマ１３の小口径の
穴からプール水中に放出され、空気はプール水中をとお
りサプレッションチェンバ空間部に移行し、蒸気はプー
ル水中で凝縮される。ここで、機器搬入用トンネル８を
ベントヘッダとして使用しているためサプレッションプ
ール水中のダウンカマ１３の密度のばらつきはほとんど
なく、局所的なプール水温度上昇を回避して蒸気凝縮機
能を向上させている。

また、ダウンカマに多数の小口径の穴を設けることによ
り、蒸気の流路面積を広げ蒸気凝縮機能を上昇させ、プ
ール水中に放出された空気泡によって生じる水力学的動
荷重を空気泡を小さな気泡に分散することによって減少
させている。

上部ドライウェル３内に流入した液相（水）は、ベント
管１５を通りサプレッションプール９底部に放出される
。プール底部に放出された高温の水は自然循環によりプ
ール水とミキシングされる。

これから、プール水がＥＣＣ５によってＲＰＶ内に注入
され、破断口から上部ドライウェル３に流入しても、は
とんどベント管１５をとおりサプレッションプール９に
戻ってくるので下部ドライウェルに溜まる水量分の損失
は考慮しなくてすむ。

機器搬入用トンネル８のダウンカマ１３開口部は、機器
搬出入時を考えてグレーチングを設置しておくこととす
る。

〔発明の効果〕 本発明の第１図に示す実施例では、所定の安全性を維持
しつつ以下の効果がある。

■　機器搬入角トンネルをベントヘッダとして利用する
ことにより、プール水温度の局所的な上昇を回避し蒸気
凝縮機能を上昇させ、また、機器搬入用トンネルをサプ
レッションチェンバ内に設置することが可能となった。

■ダウンカマに多数の小口径の穴を設けることによって
、流路面積を広げ、蒸気凝縮機能を向上させ、また、水
力学的動荷重を低減することが可能となった。

■気相ベント系、液相ベント系の２種類を設置すること
により、下部ドライウェルに溜まる水量を減らしＥＣＣ
５作動時（水源をプールとした場合）のプール水位低下
を小さく抑えてＰＣＶサイズ縮小が可能となった。

■ダウンカマをＰＣＶ底部に固定することにより機器搬
入用トンネルを支持構造物とすることができるので、ｐ
ｃｖのトンネル支持の負担を軽減し、強度が大きくなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は従来例の鉛直
方向断面図、第３図は本発明の変形例を示す図、第４図
は本発明の変形例を示す図、第５図は本発明のダウンカ
マ変形例を示す図である。 １・・・原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、２・・・原子炉格
納容器（ＰＣＶ）、３・・・上部ドライウェル、４・・
・ダイヤフラムフロア、５・・・ペデスタル、６・・・
サプレッションチェンバ、７・・・ベント管（垂直部）
、８・・・機器搬入用トンネル、９・・・サプレッショ
ンプール、１０・・・ベント管（水平部）、１１・・・
下部ドライウェル、１２・・・ハツチ、１３・・・ダウ
ンカマ、１４・・・ベント管（下部ドライウェル−ベン
ト管垂直部）、１５・・・液相用ベント管、１６・・・
水流入防止板、１７・・・グレーチング、１８・・・コ
ネクチングベント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子力発電プラントの原子炉格納容器（ＰＣＶ）の
   ドライウェルとサプレッションチェンバを連結するベン
   ト系において、ダイヤフラムフロアより上の上部ドライ
   ウェル内の蒸気、空気を原子炉圧力容器下の下部ドライ
   ウェルに流出させるために設置したベント管とドライウ
   ェル内の蒸気をサプレッションプール水で凝縮させるた
   めに設置したダウンカマとダウンカマのサプレッション
   プール水中での密度がばらつくことによる局所的なプー
   ル水温度上昇を回避してドライウェル内蒸気のプール水
   による凝縮機能を向上させ、また、原子炉建屋スペース
   を縮小させるためにサプレッションチェンバを貫通させ
   て、一端は下部ドライウェル側で開口し、一端はＰＣＶ
   外側でハッチによって塞がれたＰＣＶ外側と下部ドライ
   ウェルとの間の機器搬出入用に使用する機器搬入用トン
   ネルを設置した事を特徴とする機器搬入用トンネル併用
   ベント系。 ２、特許請求の範囲第１項において、上部ドライウェル
   内の水が下部ドライウェルに流入して溜まるのを防ぐた
   めに液相用ベント管の上部ドライウェルの開口部の高さ
   より約１ｍより上でガンマシールド上端より下の範囲に
   開口部を設置し、その開口部の上に水が流入しないよう
   に水流入防止板を設置するか、または、開口部が水平方
   向の下面１８０°の方向に開口するようにした上部ドラ
   イウェルと下部ドライウェルを連結する気相用ベント管
   と上部ドライウェル内の高温の水をサプレッションプー
   ル底部に排出するために上部ドライウェルのダイヤフロ
   ムフロア床とサプレッションプール底から１ｍまでの範
   囲に開口部をもつ液相用ベント管の２種類のベント管を
   設置することを特徴とする機器搬入用トンネル併用ベン
   ト系。 ３、特許請求の範囲第１項、第２項において、上部ドラ
   イウェル内の蒸気を下部ドライウェルに水ができるだけ
   溜まらないようにして機器搬入用トンネル内に導くため
   に上部ドライウェルと機器搬入用トンネルを連結するベ
   ント管をダイヤフラムフロア床を貫通させて設置するこ
   とを特徴とする機器搬入用トンネル併用ベント系。 ４、特許請求の範囲第３項において、上部ドライウェル
   部のベント管開口部のスペースを低減するために、１つ
   の機器搬入用トンネルに対し１本のベント管を設置する
   ことを特徴とする機器搬入用トンネル併用ベント系。 ５、特許請求の範囲第１項〜第４項において、蒸気凝縮
   機能を向上させるために、機器搬入用トンネルとサプレ
   ッションプールを連結するダウンカマのプール水中部に
   小口径の穴を多数設置することを特徴とする機能搬入用
   トンネル併用ベント系。 ６、特許請求の範囲第１項〜第４項において、蒸気流量
   により蒸気凝縮面積が変化して蒸気を安定して凝縮させ
   るために、機器搬入用トンネルとサプレッションプール
   を連結するダウンカマのプール水中部に高さの異なる位
   置に２個以上の水平管を放置することを特徴とする機器
   搬入用トンネル併用ベント系。 ７、特許請求の範囲第５項、第６項において、サプレッ
   ションプール水をプールの円周方向に循環させてプール
   水のミキシングを向上させる蒸気凝縮機能を向上させる
   ため、ダウンカマの蒸気放出口をプールの円周方向の一
   定方向に放置することを特徴とする機器搬入用トンネル
   併用ベント系。 ８、特許請求の範囲第５項、第６項、第７項において、
   ダウンカマの先端をサプレッションチェンバ底部に固定
   させて機器搬入トンネルの支持をダウンカマにも負担さ
   せ、ＰＣＶ壁での機器搬入用トンネルの支持を軽減する
   ことを特徴とする機器搬入用トンネル併用ベント系。