JP3507547B2 - 圧力抑制式格納容器系 - Google Patents
圧力抑制式格納容器系Info
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Description
に詳しく言えば、原子炉の圧力抑制式格納容器系に関す
る。
囲しかつそれとの間にドライウェルを規定する格納容器
を含んでいる。かかる格納容器内には、窒素のごとき非
凝縮性ガスが含まれているのが通例である。圧力容器内
には水中に沈められた炉心が配置されていて、この炉心
は水を加熱して蒸気を発生させるために役立つ。こうし
て生じた蒸気は圧力容器から排出され、そしてたとえば
電力を生み出すための蒸気タービン発電機を駆動するた
めに使用される。
る環状のウェットウェル(またはサプレッションプー
ル)が配置されている。かかるウェットウェルは、想定
された事故の発生時における放熱をはじめとする様々な
機能を果たす。想定される事故の一例として、蒸気が圧
力容器からドライウェル内に漏れ出る冷却材喪失事故
(LOCA)がある。LOCAの発生時には原子炉の運
転は停止されるが、運転停止後も一定の期間にわたって
加圧蒸気および残留崩壊熱は発生し続ける。従来の安全
系の一例においては、かかる蒸気をウェットウェル内に
導入して冷却凝縮させることによって格納容器が減圧さ
れる。その結果、格納容器自体の内部において許容し得
ないほどに大きい圧力上昇が生じることは防止される。
ドライウェル内に漏れ出た蒸気はまた、ウェットウェル
に設けられた公知のごとき水平方向の通気孔を通しても
ウェットウェル内に導入される。
源駆動式の安全系の必要性を低減もしくは排除するた
め、改良型の原子炉プラントが開発されつつある。簡略
化沸騰水型原子炉(SBWR)と呼ばれる形式の原子炉
においては、LOCAに際して格納容器から熱を除去す
るための受動格納容器冷却系(PCCS)が設けられて
いる。かかるPCCSの一例が、米国特許第50593
85号明細書中に開示されている。この場合には、密閉
されたウェットウェル(またはサプレッションプール)
が格納容器内においてドライウェルから隔離された状態
で配置され、またドライウェルに連通した重力作動冷却
系(GDCS)プールが格納容器内においてウェットウ
ェルの上方に配置されている。格納容器の外部において
は、GDCSプールの上方に隔離プールが配置されてい
て、その中には熱交換器(受動格納容器冷却用凝縮器ま
たはPCC凝縮器)が含まれている。かかるPCC凝縮
器は、ドライウェルに連通して配置された入口を有する
と共に、回収室に連結された出口を有している。かかる
回収室からは、ガス抜き管路がウェットウェル内に延
び、また復水排出管路がGDCSプール内に延びてい
る。かかるPCC凝縮器は、LOCAの発生時における
ドライウェルからの受動熱除去を可能にする。すなわ
ち、ドライウェル内に放出された蒸気は上記の入口を通
してPCC凝縮器内に流入し、そこにおいて凝縮させら
れる。その際には、ドライウェル内に存在する(窒素の
ごとき)非凝縮性ガスが蒸気と一緒にPCC凝縮器内に
流入するから、PCC凝縮器の効果的な動作を実現する
ためには非凝縮性ガスを分離する必要がある。非凝縮性
ガスは回収室内において復水から分離されるが、こうし
て分離された非凝縮性ガスはウェットウェル内に導入さ
れ、また復水はGDCSプール内に排出される。
ェルとの間における圧力の差に依存しているから、PC
C凝縮器に対する迂回路として働く復水戻し管路を通し
て格納容器からウェットウェルに加熱流体が逆流するの
を制限するため、GDCSプール内に位置する復水戻し
管路の端部には水トラップが設けられている。要する
に、このような系は非凝縮性ガスをドライウェルからウ
ェットウェルに輸送すると共にドライウェルからの蒸気
をPCC凝縮器内において凝縮させるように構成されて
いる。PCC凝縮器が圧力容器からの蒸気放出速度より
も早い速度で蒸気を凝縮させるようになるまでは、非凝
縮性ガスは密閉されたウェットウェル内に保持される。
上記のごとき状態が実現されると、PCC凝縮器はドラ
イウェル内の圧力をウェットウェル内の圧力よりも低く
する結果、ウェットウェルに連結された通常の真空破壊
弁が開放され、そしてウェットウェル内に蓄積された非
凝縮性ガスがドライウェルに戻されることになる。
平方向の通気孔を通して導入される蒸気と一緒にウェッ
トウェル内に直接に運び込まれる。かかる蒸気はウェッ
トウェル内の水面下に導入され、そして水中において凝
縮する一方、非凝縮性ガスはウェットウェル内の水を通
って浮上し、そしてそれの上方に配置された密閉気体空
間内に保持される。ウェットウェルの気体空間内に非凝
縮性ガスが蓄積するのに伴い、その中の圧力は上昇す
る。このように、ドライウェル内に放出される高圧蒸気
並びに特に密閉されたウェットウェル内に蓄積する非凝
縮性ガスのため、LOCAの発生後における格納容器内
の総合圧力は比較的高いレベルに保たれる。それ故、か
かる高い総合圧力に対処するため、たとえばより強靭
な、従ってより高価な壁体で格納容器を構成することが
必要となるのである。
炉圧力容器を包囲しかつ内部に非凝縮性ガスを含んだド
ライウェルを規定する格納容器を含んでいる。格納容器
内には密閉されたウェットウェルプールが配置されてい
ると共に、やはり格納容器内においてウェットウェルプ
ールの上方に重力作動冷却系(GDCS)プールが配置
されている。ウェットウェルプールは、冷却材喪失事故
(LOCA)の発生時にドライウェルから蒸気と一緒に
運び込まれる非凝縮性ガスを収容するためのプレナムを
含んでいる。LOCAの発生時には、格納容器内におけ
る圧力上昇を抑制するため、ウェットウェルプレナムか
らGDCSプールの上方のプレナムへのガス抜きが行わ
れる。運転方法について述べれば、LOCAの発生時に
ドライウェル内に放出された蒸気はウェットウェルプー
ル内に導入され、そしてそれと一緒に運び込まれた非凝
縮性ガスと一緒に冷却される。次いで、GDCSプール
から重力の作用下で水が排出された後、ウェットウェル
プレナムからGDCSプレナムへのガス抜きによって非
凝縮性ガスがGDCSプレナム内に導入される。
適な実施の態様並びに追加の目的および利点が添付の図
面に関連して一層詳しく記載される。
向の中心軸12を有する典型的な環状の原子炉建屋10
が示されている。かかる建屋10は、本発明の実施の一
態様に基づく圧力抑制式格納容器系14を含んでいる。
かかる格納容器系14は炉水20中に沈められた炉心1
8を収容する原子炉圧力容器16を含んでいて、炉心1
8は公知のごとく炉水20を加熱して蒸気20aを発生
させるために役立つ。やはり公知のごとく、蒸気20a
は主蒸気管路22を通して圧力容器16から排出され、
そしてたとえば電力を生み出すための通常の蒸気タービ
ン発電機を駆動するために使用される。
離隔しながら、環状の格納容器24が圧力容器16とほ
ぼ同軸的に配置され、それによって通例は窒素のごとき
非凝縮性ガスを含むドライウエル26が規定されてい
る。かかる格納容器24は、高圧に耐えて圧力容器16
および炉心18を安全に収容し得るような寸法および形
状を持った鋼製のライナを有する通常のコンクリート構
造物である。
ェットウェルプール(またはサプレッションプール)2
8が配置されている。そして公知のごとく、ウェットウ
ェルプール28の内部は水30で部分的に満たされてお
り、それによって水30の上方にはウェットウェル気体
空間またはウェットウェルプレナム32が規定されてい
る。かかるウェットウェルプール28は、放熱をはじめ
とする様々な公知の機能を果たす。たとえば、ウェット
ウェルプール28には通常のごときドライウェル−ウェ
ットウェル間の通気孔34が水平に開いていて、これら
はたとえば冷却材喪失事故(LOCA)に際して圧力容
器16から放出された蒸気をウェットウェルプール28
内に導入するために役立つ。通気孔34を通してウェッ
トウェルプール28内に導入された蒸気は非凝縮性ガス
を一緒に運び込むが、これらはウェットウェルプール2
8内において適当に冷却される。次いで、非凝縮性ガス
は浮上してウェットウェルプレナム32内に蓄積する。
とも部分的に炉心18よりも上方の位置に配置されてお
り、かつLOCAの発生時に重力の作用下でウェットウ
ェルプール内の水30を圧力容器16内に選択的に排出
して炉心18を冷却するための手段を含んでいる。通
例、かかる手段は通常の弁38を含む流出管路36から
成っている。この弁38は通常の制御器40に機能し得
る状態で接続されていて、それにより必要に応じて弁3
8を自動的または手動的に開放することができる。ま
た、LOCAに際してウェットウェルプレナム32内の
圧力がドライウェル26内の圧力を越えた場合にウェッ
トウェル32からドライウェル26への選択的なガス抜
きを行うための手段も設けられている。かかる手段は、
ウェットウェルプレナム32に連通した状態で配置され
た1個以上の通常の真空破壊弁42から成っている。こ
の真空破壊弁42はドライウェル26内の圧力がウェッ
トウェルプレナム32内の圧力に等しいかあるいはそれ
よりも高い場合には常時閉鎖されているが、ウェットウ
ェルプレナム32内の圧力がドライウェル26内の圧力
よりも適度に高くなるような条件の下では自動的に開放
され、それによってウェットウェルプレナム32からド
ライウェル26へのガス抜きを行う。
配置された通常の重力作動冷却系(GDCS)プール4
4をも含んでいる。かかるGDCSプール44は炉心1
8およびウェットウェルプール28よりも上方の位置に
配置されていると共に、それの内部は水46で部分的に
満たされており、それによって水46の上方にGDCS
プレナム47が規定されている。また、LOCAの発生
時には公知のごとくに重力の作用下でGDCSプール内
の水46を圧力容器16内に選択的に排出させて炉心1
8を冷却水するための手段も設けられている。かかる手
段は、GDCSプール44および圧力容器16に連通し
た状態で配置された通常のごとき流出管路48および弁
50から成っている。この弁50は通常のごとく制御器
40に機能し得る状態で接続されている結果、必要に応
じて弁50を開放することにより、公知のごとくに重力
の作用下でGDCSプール内の水46を圧力容器16内
に流入させることができる。
は、公知のごとく受動格納容器冷却系(PCCS)の一
部として、GDCSプール44よりも上方の位置に通常
のごとき環状の隔離プール52が配置されている。かか
る隔離プール52は、好ましくは直立状態に配置されか
つ隔離プールの水56中に沈められた熱交換器(以後は
「PCC凝縮器」と呼ぶ)54を含んでいる。隔離プー
ル52はまた、格納容器24および原子炉建屋10の外
部の大気に通じる1個以上の排気口58をも含んでい
る。これらの排気口58は隔離プールの水56の上方の
気体空間からのガス抜きを行うためのものであって、P
CC凝縮器54の使用時に隔離プール52から熱を放出
するために役立つ。
しくはLOCAの発生時に圧力容器16からドライウェ
ル26内に放出された蒸気を非凝縮性ガスと共に受け入
れるための開放端を有することによってドライウェル2
6と直接に連通した流入管路60を含んでいる。LOC
Aの発生時にドライウェル26内に放出された蒸気は、
ウェットウェルプレナム32内の圧力よりも高い圧力を
有している。それ故、かかる蒸気はドライウェル26内
に元来存在していた非凝縮性ガスと共に流入管路60内
に流入する。次いで、公知のごとく、かかる蒸気はPC
C凝縮器54のコイル中において隔離プールの水56に
より冷却され、そして蒸気から除去された熱は排気口5
8を通して大気中に放出される。また、蒸気から生じた
復水は1個以上の流出管路62を通してPCC凝縮器5
4から排出される。
た状態で通常の回収室64が配置されている。かかる回
収室64は、公知のごとくウェットウェルプール28に
連通して配置されたガス抜き管路66を有すると共に、
公知のごとくGDCSプール44に連通して配置された
復水排出管路68を有している。復水排出管路68は、
通例、GDCSプール44内において水46の水面下に
配置されて通常の水トラップまたはループシール70を
形成するU字形の遠位端を有している。かかるループシ
ール70は回収室64からGDCSプール44内への復
水の排出を可能にしながら、復水排出管路68を通って
回収室64に向かう流体の逆流を制限するために役立
つ。
の発生時にドライウェル26内に放出された蒸気は通気
孔34を通してウェットウェルプール28内に導入さ
れ、そして凝縮させられる。また、かかる蒸気は流入管
路60を通してPCC凝縮器54内に導入されて冷却さ
れ、そして生じた復水は流出管路62を通して回収室6
4内に集められる。蒸気と共にPCC凝縮器54を通過
した非凝縮性ガスは回収室64内において分離される。
こうして分離された非凝縮性ガスはガス抜き管路66を
通してウェットウェルプール28内に導入され、そして
ウェットウェルプール内の水30の上方のウェットウェ
ルプレナム32内に蓄積する。回収室64からの復水
は、復水排出管路68を通してGDCSプール44内に
排出される。また、通気孔34を通してウェットウェル
プール28内に導入された非凝縮性ガスはウェットウェ
ルプール28内において浮上し、そしてやはりウェット
ウェルプレナム32内に蓄積する。
2内に蓄積する結果、ウェットウェルプレナム32内の
圧力は上昇する。やがてPCC凝縮器54が圧力容器1
6からの蒸気放出速度よりも早い速度で蒸気を凝縮させ
るようになると、ドライウェル26内の圧力はウェット
ウェルプレナム32内の圧力よりも低くなる。その結
果、真空破壊弁42が開放され、そしてウェットウェル
プレナム32内の非凝縮性ガスの一部をドライウェル2
6に戻す。なお、かかる非凝縮性ガスは再びPCC凝縮
器54内に流入して効率を低下させる。やがてドライウ
ェル26内に放出される蒸気によってドライウェル26
内の圧力が再びウェットウェルプレナム32内の圧力よ
りも高くなると、真空破壊弁42が閉鎖される。そし
て、PCC凝縮器54からウェットウェルプレナム32
内に排出される非凝縮性ガスが再びウェットウェルプレ
ナム32内の圧力を上昇させる結果、上記のサイクルが
繰返されることになる。
トウェルプレナム32に戻されるという動作は、格納容
器24とりわけウェットウェルプレナム32内に比較的
高い総合圧力をもたらす。また、非凝縮性ガスがPCC
凝縮器54からウェットウェルプレナム32内に排出さ
れるたびにウェットウェルプール内の水30の上層部は
次第に加熱される。更にまた、真空破壊弁42を通して
の僅かな漏れによって蒸気がウェットウェルプレナム3
2内に流入すれば、それもウェットウェルプレナム32
内の圧力を上昇させ、ひいては格納容器24内の圧力を
徐々に上昇させることになる。
凝縮性ガスを蓄積してウェットウェルプール28内の圧
力上昇並びにドライウェル26および格納容器24内の
圧力上昇を制限するために適した容積の気体空間を与え
るようにあらかじめ決定されている。ところで、LOC
Aの発生時にはGDCSプール44内の水46の(全部
ではないにせよ)大部分が排出されるから、本発明の圧
力抑制式格納容器系14においては空になったGDCS
プール44を有利に使用することができる。そうすれ
ば、ウェットウェルプレナム32に加えて、LOCAの
発生時に非凝縮性ガスを蓄積するための追加の気体空間
が得られることになる。従来のGDCSプールは開放さ
れているか、あるいはドライウェル26に直接に連通し
た通気口を上部に有している。それ故、LOCAに対し
てGDCSプールから水が排出された場合、空になった
GDCSプールはドライウェル26の一部を成すに過ぎ
ない。水が排出された後のGDCSプール44を有効に
利用するため、本発明に基づくGDCSプール44は図
1に示されるごとくに密閉されており、そして頂部7
2、底部74、外側の側壁76および内側の側壁78を
有している。内側の側壁78はドライウェル26に対面
していて、それの下端78aはGDCSのプールの底部
74に対して封止状態で適宜に連結されており、またそ
れの上端78bはGDCSプールの頂部72に対して封
止状態で連結されている。このようにすれば、GDCS
プール44はドライウェル26から完全に密閉もしくは
隔離され、従って両者間におけるガスの流れは防止され
る。なお、図1に示された実施の態様においては複数の
全く同じGDCSプール44が使用されているが、その
数は所望に応じて2、3またはそれ以上であり得る。
ウェル26から隔離されているから、LOCAの発生時
にGDCSプール44から水が排出された場合には、拡
大されたGDCSプレナム47を本発明に従って利用す
ることにより、ドライウェル26からの非凝縮性ガスを
蓄積するための追加の容積を格納容器24内に得ること
ができる。図1はLOCAの発生前において最高の水位
にまで水が満たされたGDCSプール44を示している
のに対し、図2は流出管路48の位置に対応する最低の
水位にまで水が排出された後のGDCSプール44を示
している。図2中の鉛直方向高さHは、(点線で示され
た)満水状態と空の状態との間においてGDCSプール
44内に生み出される追加の容積を表わしている。
ば、LOCAの発生時に最初はウェットウェルプレナム
32内に蓄積する非凝縮性ガスを空になったGDCSプ
ール44が与える追加の気体空間内に導入するため役立
つウェットウェルプレナム32からGDCSプレナム4
7へのガス抜き手段が設けられる。図1および2に示さ
れた実施の態様においては、かかるガス抜き手段はウェ
ットウェルプレナム32およびGDCSプレナム47に
連通しながら鉛直方向に沿って延びる直立管80から成
るガス抜き流路を含んでいる。かかる直立管80はウェ
ットウェルプレナム32に連通した状態で配置された入
口80aをそれの下端に有していて、この入口80aは
LOCAの発生時にウェットウェルプレナム32内に蓄
積する非凝縮性ガス82を受入れるために役立つ。ま
た、直立管80は好ましくはGDCSプール44内の元
の高い水位よりも上方の位置においてGDCSプレナム
47に連通した状態で配置された出口80bをそれの上
端に有していて、この出口80bは直立管80を通して
導かれる非凝縮性ガス82をGDCSプレナム47内に
排出するために役立つ。図2に示された簡単な実施の態
様においては、GDCSプール44はドライウェル26
から完全に隔離されており、また直立管80の入口80
aおよび出口80bはそれぞれウェットウェルプレナム
32およびGDCSプレナム47内に配置された開放端
から成っているに過ぎない。
抑制を行うための本発明の改良方法を実施するために使
用することができる。かかる方法について一層詳しく述
べれば、LOCAに際してドライウェル26内に放出さ
れた蒸気20aは通気孔34を通してウェットウェルプ
ール28内に導入され、そして冷却される。また、ドラ
イウェル26から蒸気20aと共に運ばれた非凝縮性ガ
ス82はウェットウェルプール内の水30を通って浮上
し、そしてウェットウェルプレナム32内に蓄積する。
かかる方法に従えばまた、弁50を適宜に開放すること
によってGDCSプール内の水46が重力の作用下で圧
力容器16内に排出するされる。水46がGDCSプー
ル44から排出されるのに伴い、GDCSプレナム47
の容積は増加する。次いで、直立管80によってウェッ
トウェルプレナム32からGDCSプレナム47への自
発的なガス抜きが行われる結果、非凝縮性ガス82はウ
ェットウェルプレナム32から(GDCSプレナム47
によって与えられる)追加の気体空間内に流入すること
になる。
ルプレナム32は約3300立方メートルの容積を有し
ており、また空になったGDCSプレナムは約1000
立方メートルの容積を有している。格納容器24内にお
けるウェットウェルプレナム32の容積を増大させるた
めにGDCSプレナム47を利用すれば、非凝縮性ガス
を蓄積するために利用し得る全気体空間は約30%だけ
増加し、それに対応してかかる気体空間内における非凝
縮性ガスの圧力は約30%だけ低下する。その結果、格
納容器24の設計圧力を低下させて原価を節減すること
ができるか、あるいは圧力マージンを高めて運転の安全
性を向上させることができる。
4はGDCSプレナム47を完全に包囲するようなコン
クリート構造物として形成することができる。しかる
に、図3に示された本発明の別の実施の態様において
は、GDCSプールの底部74と一体を成すようにして
内側の側壁78を形成すると共に、それの上端78bを
GDCSプールの頂部72から下方に突出した1対の適
当な金属フランジ86間に規定された溝84内に配置す
ることができる。このようにすれば、たとえばLOCA
に際してドライウェル26内の圧力が上昇した場合、内
側の側壁78に対する頂部72の多少の柔軟性を確保し
ながら頂部72に対して内側の側壁78を支持するため
に有効な継手が得られることになる。図3に示された実
施の態様においては、GDCSプールの頂部72も格納
容器24の一部を成しているから、LOCAの発生時に
はドライウェル26内の圧力上昇の結果として頂部72
が上方に向かって弾性的にたわむことになる。このよう
な場合にも、フランジ86は内側の側壁78と頂部72
との相対運動を許しながら内側の側壁78の構造的な束
縛を維持するのである。内側の側壁の上端78bとフラ
ンジ86との間に形成された継手を封止するため、GD
CSプレナム47の内部に通常のベローズシール88が
配置されている。かかるベローズシール88が常法に従
って内側の側壁78および頂部72に封止状態で連結さ
れている結果、GDCSプレナム47とドライウェル2
6との間における非凝縮性ガス82の流通は防止され
る。このようにすれば、ドライウェル26内への再導入
なしに、非凝縮性ガス82をGDCSプール44からの
水の排出後に得られた追加の気体空間内に蓄積すること
ができるのである。
様が示される。かかる実施の態様においては、GDCS
プレナム47とドライウェル26との間に連結状態で配
置されたガス抜き管路90が含まれていて、このガス抜
き管路90は内側の側壁78を通って完全に密閉された
GDCSプレナム47の内部に延びている。ドライウェ
ル26とGDCSプレナム47との間における流通状態
を制御するために、少なくとも1個好ましくは2個の第
1の弁92がガス抜き管路90中に直列に配置されてい
る。同様に、GDCSプレナム47とウェットウェルプ
レナム32との間における直立管80を通しての流通状
態を制御するため、少なくとも1個好ましくは2個の第
2の弁94が直立管80の入口側端部に直列に配置され
ている。第1の弁92および第2の弁94のそれぞれが
直列に配置された2個の弁からなることは、運転の冗長
度を高めて安全性を向上させるために役立つ。第1の弁
92は、電力遮断時において閉鎖される常時閉鎖弁であ
ることが好ましい。原子炉の平常運転に際しては(すな
わち、LOCAに際してGDCSプール内の水46が排
出される以前においては)、第1の弁92は開放されて
いる。このようにすれば、ドライウェル26とGDCS
プレナム47との間に直接のガス抜き流路が得られるこ
とになる。第2の弁94は、電力遮断時に閉鎖される常
時閉鎖弁であることが好ましい。LOCAの発生前に
は、第2の弁94は閉鎖されており、それによってGD
CSプレナム47とウェットウェルプレナム32との間
における流通は防止される。このようにすれば、GDC
Sプール44はLOCAの発生時に正常に動作すること
ができるのであって、GDCSプール内の水46は重力
の作用下で流出管路48を通して排出される。ガス抜き
管路90はGDCSプール44からの水46の排出に際
してドライウェル26とGDCSプレナム47との間に
おける圧力の均等化をもたらし、そして内側の側壁78
の両側に作用する差圧を低下させることによって内側の
側壁78に加わる荷重およびそれの所要強度を減少させ
るために役立つ。
ル44から水46が実質的に排出されると、第1の弁9
2に機能し得る状態で接続された制御器40からの信号
によって第1の弁92が閉鎖され、また第2の弁94に
機能し得る状態で接続された制御器40からの信号によ
って第2の弁94が開放される。LOCAの発生時にG
DCSプール44から水46が排出された後には第1の
弁92が閉鎖される結果、GDCSプール44およびG
DCSプレナム47はドライウェル26から隔離され
る。また、LOCAの発生時にGDCSプール44から
水46が排出された後には第2の弁94が開放される結
果、非凝縮性ガス82はウェットウェルプレナム32か
ら(今では実質的に空になった)GDCSプレナム47
内に導入され、そしてそこに蓄積される。このようにし
て、上記のごとくに格納容器24内の総合圧力が低下す
るという望ましい結果が得られることになる。停電時に
は、第1の弁92および第2の弁94は閉鎖状態に保た
れ、それによってLOCAの発生時にGDCSプール4
4は有効に動作することになる。
様が示されている。かかる実施の態様においては、GD
CSプール44はウェットウェルプレナム32から上方
に延びる外側の側壁76と内側の側壁78の間に配置さ
れた金属製のタンク44aから成っている。この場合、
側壁76および78はウェットウェルプール28の鉛直
方向の延長部を成していて、それによりタンク44aを
内部に配置した1つの大きいウェットウェルプレナム3
2が規定されている。タンク44aは中心開口98を具
備した頂部96を有していて、それによりタンク44a
内のGDCSプレナム47とウェットウェルプレナム3
2とが連通していることが好ましい。このような実施の
態様においては、タンク44aが側壁76および78か
ら内方に離隔している結果、両者間にはタンク44aを
包囲しかつウェットウェルプレナム32に連通しながら
下方に延びるガス抜き流路100が規定されている。図
5に示されるごとく、GDCSプールの底部74には大
きな開口102が設けられている結果、ウェットウェル
プレナム32とガス抜き流路100との間には直接に連
通状態が得られることになる。なお、タンク44aはG
DCSプールの底部74上に適宜に支持されている。こ
のような実施の態様においてはまた、タンク44aは地
震の発生時にタンク44a内で波打つ水46を閉込める
ために有効である。更にまた、タンク44aは金属製の
ものであるから、上記のごとく本発明の様々な実施の態
様においてそれを圧力容器として有効に使用することも
できる。頂部の中心開口98はガス抜き流路100に連
通した単純な孔から成っていればよいが、所望ならば、
頂部の中心開口98から下方に延びてウェットウェルプ
レナム32に連通する適当な導管を設置することもでき
る。
様が示されている。この場合にも、内側の側壁78の上
端78bはGDCSプールの頂部72から下向きに設け
られた溝84内に配置されている。ただし、内側の側壁
78とフランジ86との間には所定のギャップまたはオ
リフィス104が設けられており、また図3に示された
ベローズシール88は使用されていない。オリフィス1
04の寸法は、それを通って制限されたガスの流れを可
能にすることにより、LOCAの発生時に重力の作用下
でGDCSプール44から水46が排出される際にGD
CSプレナム47内の圧力がドライウェル26内の圧力
に実質的に従属し得るように決定されている。このよう
にすれば、GDCSプレナム47内の圧力はLOCAに
よって引起こされたドライウェル26内の過渡的圧力に
比較的近接しながら(たとえば、1〜2psidの動的
差圧をもって)従属するのである。なお、この実施の態
様においては、直立管80の入口80aから出口80b
に向かう順方向の流れを許しながらドライウェル26内
のガスがGDCSプレナム47を通ってウェットウェル
プレナム32内に逆流するのを防止するために役立つ真
空破壊弁または逆止め弁106が直立管80の出口80
bに設置されていることが好ましい。この実施の態様に
おいては、図4に示された実施の態様に使用されている
ような能動型の弁およびそれの制御系が排除されること
により、GDCSプレナム47を通るガスの流れを制御
するための完全受動系が得られる。逆止め弁106は図
1に示されたウェットウェル−ドライウェル間の真空破
壊弁42と同じ公知機能を果たすものであり、従って真
空破壊弁42を逆止め弁106としてGDCSプレナム
47内に配置することができるのである。このようにす
れば、非凝縮性ガス82はウェットウェルプレナム32
から直立管80を通してGDCSプレナム47内に排出
されるのであって、ドライウェル26内に直接に排出さ
れることはない。オリフィス104はGDCSプレナム
47とドライウェル26との間に限られた流路面積を生
み出すから、非凝縮性ガス82はGDCSプレナム47
内に効果的に捕捉され、従ってLOCAの発生時におい
てやや高い圧力を有するドライウェル26に戻る部分は
(たとえあっても)僅かである。このようにしてGDC
Sプレナム47が与える追加の気体空間内に非凝縮性ガ
ス82を捕捉することにより格納容器24の総合圧力は
低下することになる。なお、PCC凝縮器54(図1参
照)の性能が影響を受けることはない。
を説明したが、上記の説明に基づけば様々な変更態様が
可能であることは当業者にとって自明であろう。それ
故、本発明の真の精神および範囲から逸脱しない限り、
かかる変更態様の全てが前記特許請求の範囲によって包
括されることを理解すべきである。
容器系を含む原子炉建屋の概略断面立面図である。
あって、格納容器内においてウェットウェルプールの上
方に配置された重力作動冷却系(GDCS)プールを示
している。
Sプールの拡大図である。
DCSプールおよびウェットウェルプールの拡大図であ
って、この場合にはGDCSプールの上方のプレナム内
へのガスの流れを制御するための弁が設けられている。
DCSプールおよびウェットウェルプールの拡大図であ
って、この場合にはGDCSプールがウェットウェルプ
ールの上方のプレナムの拡張部内に配置されたタンクか
ら成っている。
プールの一部分の拡大図であって、この場合にはGDC
Sプレナムはドライウェルに通じる限流オリフィスを有
すると共に、GDCSプレナムからウェットウェルプレ
ナムへの逆流を防止するための逆止め弁が設けられてい
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 炉心18を収容する原子炉圧力容器16と、 前記圧力容器16から外方に離隔して配置され、非凝縮性
ガスを含むドライウェル26を形成する格納容器24と、 前記格納容器24内に配置されかつ部分的に水で満たされ
てウェットウェルプレナム32を規定し、冷却材喪失事故
の発生時に前記ドライウェル26内に放出された蒸気を前
記非凝縮性ガスと一緒に前記ドライウェル26から導入す
る通気孔34を有するウェットウェルプール28と、前記ドライウェル 26 から完全に隔離され、 前記炉心18お
よび前記ウェットウェルプール28よりも上方の位置に配
置され、かつ部分的に水で満たされており、重力作動冷
却系プレナム47を規定する重力作動冷却系プール44と、 前記冷却材喪失事故の発生時には重力の作用下で前記重
力作動冷却系プール44内の水を前記圧力容器16内に排出
するための排出手段48, 50と、 前記ウェットウェルプレナム32から前記重力作動冷却系
プレナム47へのガス抜きを行って前記非凝縮性ガスを前
記重力作動冷却系プレナム47内に導入するためのガス抜
き手段80と、 前記側壁の上端78bに設けられた溝84内に配置され、前
記冷却材喪失事故の発生時に重力の作用下で前記重力作
動冷却系プール44から水が排出される際に前記重力作動
冷却系プレナム47内の圧力が前記ドライウェル26内の圧
力に実質的に従属し得るように寸法が決定されたオリフ
ィス104と、 を備えることを特徴とする圧力抑制式格納容器系。 - 【請求項2】 前記ガス抜き手段が前記ウェットウェル
プレナム32から前記重力作動冷却系プレナム47にまで鉛
直方向に沿って延びる直立管から成っている請求項1記
載の圧力抑制式格納容器系。 - 【請求項3】 炉心18を収容する原子炉圧力容器16と、 前記圧力容器16から外方に離隔して配置され、非凝縮性
ガスを含むドライウェル26を形成する格納容器24と、 前記格納容器24内に配置されかつ部分的に水で満たされ
てウェットウェルプレナム32を規定し、冷却材喪失事故
の発生時に前記ドライウェル26内に放出された蒸気を前
記非凝縮性ガスと一緒に前記ドライウェル26から導入す
る通気孔34を有するウェットウェルプール28と、前記ドライウェル 26 から完全に隔離され、 前記炉心18お
よび前記ウェットウェルプール28よりも上方の位置に配
置され、かつ部分的に水で満たされており、重力作動冷
却系プレナム47を規定する重力作動冷却系プール44と、 前記冷却材喪失事故の発生時には重力の作用下で前記重
力作動冷却系プール44内の水を前記圧力容器16内に排出
するための排出手段48, 50と、 前記ウェットウェルプレナム32から前記重力作動冷却系
プレナム47へのガス抜きを行って前記非凝縮性ガスを前
記重力作動冷却系プレナム47内に導入するためのガス抜
き手段80と、 前記重力作動冷却系プレナム47と前記ドライウェル26と
の間における前記非凝縮性ガスの流れを防止するため、
前記側壁の上端78bに設けられた溝84内に配置されたベ
ローズシール88と、 を備えることを特徴とする圧力抑制式格納容器系。 - 【請求項4】 炉心18を収容する原子炉圧力容器16と、 前記圧力容器16から外方に離隔して配置され、非凝縮性
ガスを含むドライウェル26を形成する格納容器24と、 前記格納容器24内に配置されかつ部分的に水で満たされ
てウェットウェルプレナム32を規定し、冷却材喪失事故
の発生時に前記ドライウェル26内に放出された蒸気を前
記非凝縮性ガスと一緒に前記ドライウェル26から導入す
る通気孔34を有するウェットウェルプール28と、前記ドライウェル 26 から完全に隔離され、 前記炉心18お
よび前記ウェットウェルプール28よりも上方の位置に配
置され、かつ部分的に水で満たされており、重力作動冷
却系プレナム47を規定する重力作動冷却系プールタンク
44aと、 前記冷却材喪失事故の発生時には重力の作用下で前記重
力作動冷却系プールタンク44a内の水を前記圧力容器16
内に排出するための排出手段48, 50と、 前記ウェットウェルプレナム32から前記重力作動冷却系
プレナム47へのガス抜きを行って前記非凝縮性ガスを前
記重力作動冷却系プレナム47内に導入するための前記重
力作動冷却系プールタンク44aに形成されたガス抜き開
口98とを備えることを特徴とする圧力抑制式格納容器
系。 - 【請求項5】 前記重力作動冷却系プールタンク44aを
包囲しかつ前記ウェットウェルプレナム32に連通しなが
ら下方に延びる前記ガス抜き流路100が形成されている
請求項4記載の圧力抑制式格納容器系。
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