JP5358516B2 - Construction method of reactor containment vessel - Google Patents
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Description
本発明は、原子炉格納容器に係り、特に沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器,ドライウェル,圧力抑制プールを収納するウェットウェルおよびドライウェルと圧力抑制プールとを連絡するベント管を内包する一次原子炉格納容器および一次原子炉格納容器を収容する二次原子炉格納容器にて構成される原子炉格納容器に関する。 The present invention relates to a reactor containment vessel, and particularly includes a reactor pressure vessel, a dry well, a wet well that houses a pressure suppression pool, and a vent pipe that connects the dry well and the pressure suppression pool. The present invention relates to a primary containment vessel and a secondary containment vessel configured by a secondary reactor containment vessel that houses the primary reactor containment vessel.
従来の沸騰水型原子炉(以下BWR)の原子炉格納容器の型式として改良型BWR(以下ABWR)および最新のものに、基本的な形状はABWRと同じであるが圧力抑制プールの下部に機器室を設けた自然循環型の沸騰水型原子炉であるESBWRが知られている。 The conventional BWR (hereinafter referred to as BWR) reactor containment vessel is the improved BWR (hereinafter referred to as ABWR) and the latest model. The basic shape is the same as ABWR, but the equipment is located under the pressure suppression pool. ESBWR which is a natural circulation boiling water reactor provided with a chamber is known.
ESBWRの原子炉格納容器はシステム上の要求から、圧力抑制プールを基礎版の上部に設置している。即ち圧力抑制プールの下部に基礎版とは別に圧力抑制プール床を設置し、この圧力抑制プール床と基礎版との間の空間を原子炉系の機器室として利用している。 ESBWR's reactor containment vessel has a pressure suppression pool installed at the top of the base plate because of system requirements. That is, a pressure suppression pool floor is installed in the lower part of the pressure suppression pool separately from the basic version, and the space between the pressure suppression pool floor and the basic version is used as a reactor system equipment room.
原子力発電所施設の建設には建設中利子が発生するため、建設期間を短縮することが建設コストの低減に極めて有効である。 Since construction of nuclear power plant facilities incurs interest during construction, shortening the construction period is extremely effective in reducing construction costs.
原子力発電所施設の建設の中で原子炉格納容器は原子炉建屋建設工程のクリティカルパスを構成しているため、原子炉格納容器の建設工程を短縮することにより、建屋の建設工期をも短縮することが可能になる。このような背景から建設工程短縮策として種々の検討が加えられてきているが、ESBWRでは圧力抑制プールの下部に機器室を設置しているため、建設ステップがABWRより複雑かつステップ数が増加している。 Since the containment vessel constitutes a critical path for the reactor building construction process in the construction of nuclear power plant facilities, shortening the construction period of the building by shortening the construction process of the reactor containment vessel It becomes possible. Various investigations have been added as a measure for shortening the construction process from such a background. However, ESBWR has an equipment room under the pressure suppression pool, so the construction steps are more complicated and the number of steps increases than ABWR. ing.
ABWRとESBWRとの建設シーケンスを下記に示す。
<ABWR建設シーケンス>
基礎版建設
↓
圧力抑制プール部分円筒壁建設
↓
ダイアフラムフロア建設
↓
ドライウェル部分円筒壁建設
↓
トップスラブ(格納容器天井部分)建設
↓
格納容器上部燃料貯蔵プール建設
↓
原子炉建屋運転床建設
<ESBWR建設シーケンス>
基礎版建設
↓
圧力抑制プール下部円筒壁
↓
圧力抑制プール床建設
↓
圧力抑制プール部分円筒壁建設
↓
ダイアフラムフロア建設
↓
ドライウェル部分円筒壁建設
↓
トップスラブ(格納容器天井部分)建設
↓
格納容器上部プール建設
↓
原子炉建屋運転床建設
上記の建設シーケンスに示すように、ESBWR建設シーケンスはABWRのそれに比較して圧力抑制プール下部円筒壁建設および圧力抑制プール床建設の2ステップが増加しており、原子炉建屋一階層分の工期増加となる。原子炉建屋の一階層分の建設工期は一般に3ヶ月程度とされており、ESBWRはABWRより3ヶ月程度の建設工期の延長要因を有している。
The construction sequence of ABWR and ESBWR is shown below.
<ABWR construction sequence>
Foundation version construction
↓
Pressure suppression pool partial cylindrical wall construction
↓
Diaphragm floor construction
↓
Drywell partial cylindrical wall construction
↓
Top slab construction (container ceiling)
↓
Containment upper fuel storage pool construction
↓
Reactor building operation floor construction <ESBWR construction sequence>
Foundation version construction
↓
Pressure suppression pool lower cylindrical wall
↓
Pressure suppression pool floor construction
↓
Pressure suppression pool partial cylindrical wall construction
↓
Diaphragm floor construction
↓
Drywell partial cylindrical wall construction
↓
Top slab construction (container ceiling)
↓
Containment pool upper pool construction
↓
Reactor building operation floor construction As shown in the above construction sequence, ESBWR construction sequence has two steps of construction of pressure suppression pool lower cylindrical wall construction and pressure suppression pool floor construction compared to that of ABWR. The construction period for one floor will be increased. The construction period for one layer of the reactor building is generally about 3 months, and ESBWR has an extension factor of the construction period of about 3 months from ABWR.
また、ESBWRは機器室の上部が圧力抑制プールになっているため、床建設後の上階からの機器搬入は不可能であり、圧力抑制プール壁開口により、機器を搬入し、閉ざされた空間での機器据付け工事となる。 In addition, ESBWR has a pressure suppression pool at the top of the equipment room, so it is impossible to carry in equipment from the upper floor after floor construction. It will be equipment installation work.
本発明の目的は、ESBWRに用いる原子炉格納容器の建設工程の短縮と共に機器据付け性向上を可能とする原子炉格納容器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reactor containment vessel that can shorten the construction process of the reactor containment vessel used for the ESBWR and improve the equipment installability.
上記に示した課題を解決するために、本発明では基礎を建設し、一次原子炉格納容器の内側で機器室の一部を構成する圧力抑制プール下部円筒壁のうち内側壁、外側壁および圧力抑制プール床の底部となる天井を構成し、機器室下側に開口を有し、ウェットウェルに面する部分は鋼板のライナーであり、それ以外の鋼板はスタッドを有する鋼板のボックスを前記基礎へ搬入し、前記鋼板のボックスを設定後にコンクリートを注入して鋼板コンクリート構造とした圧力抑制プール下部円筒壁と圧力抑制プール床を建設し、次に、圧力抑制プールの一部である外側壁において内側は鋼板のライナーであり、外側はスタッドを有する鋼板とし、圧力抑制プールの一部である内側壁において内側と外側は鋼板のライナーである圧力抑制プール部分円筒壁を建設し、次に、前記圧力抑制プール部分円筒壁へダイアフラムフロアを建設し、次に、内側は鋼板のライナーであり、外側はスタッドを有する鋼板としたドライウェル部分円筒壁を建設し、次に、前記ドライウェル部分円筒壁へドライウェルに接する内側は鋼板のライナーであり外側はスタッドを有する鋼板とした格納容器天井部分を建設し、次に、前記格納容器天井部分へ格納容器上部プールを建設し、次に、前記格納容器上部プールへ原子炉建屋運転床を建設する。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, an inner wall, an outer wall, and a pressure are constructed in the lower cylindrical wall of the pressure suppression pool that constructs the foundation and forms a part of the equipment room inside the primary reactor containment vessel. Consists of a ceiling that forms the bottom of the restraint pool floor, has an opening on the lower side of the equipment room, the portion facing the wet well is a steel plate liner, and the other steel plates are steel plate boxes with studs to the foundation. After carrying in and setting the steel plate box, concrete is poured into the steel plate concrete structure to construct the pressure suppression pool lower cylindrical wall and pressure suppression pool floor, and then inside the outer wall that is part of the pressure suppression pool Is a steel plate liner, the outer side is a steel plate with studs, the inner side wall which is part of the pressure suppression pool, the inner side and the outer side are pressure suppression pool partial cylinders which are steel plate liners Next, a diaphragm floor is constructed on the pressure suppression pool partial cylindrical wall, and then a dry well partial cylindrical wall having a steel plate liner on the inside and a steel plate with studs on the outside is constructed. In addition, a storage container ceiling portion in which the dry well portion cylindrical wall is in contact with the dry well on the inside is a steel plate liner and the outside is a steel plate having a stud, and then the storage container upper pool is formed on the storage container ceiling portion. Next, the operation floor of the reactor building is constructed in the upper containment pool .
本発明によれば、建設工程短縮に寄与できる原子炉格納容器が提供でき、これにより原子力発電所設備の経済性向上が期待できる。 According to the present invention, it is possible to provide a reactor containment vessel that can contribute to shortening the construction process, and thus it is expected to improve the economic efficiency of nuclear power plant facilities.
本発明を実施するための最良の形態は次のようなものである。
(1)原子炉格納容器の外側円筒壁の基礎版までと圧力抑制プール下部の機器室の側壁と天井を鋼板コンクリート構造とする。
(2)圧力抑制プールの床下部に鋼板コンクリートの壁を設置する。
(3)圧力抑制プール下部に鋼板コンクリートの床を設置する。
The best mode for carrying out the present invention is as follows.
(1) The side walls and ceiling of the equipment room under the pressure suppression pool are made into a steel plate concrete structure up to the base plate of the outer cylindrical wall of the reactor containment vessel.
(2) Install a steel concrete wall under the floor of the pressure suppression pool.
(3) Install a steel plate concrete floor under the pressure suppression pool.
本発明による原子炉建屋の実施例の一例について、図1により説明する。 An example of an embodiment of a reactor building according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1は請求項1による原子炉格納容器の実施例の一例を示す縦断面図である。図1で原子炉圧力容器1を内包したドライウェル2および圧力抑制プール3を内包したウェットウェル4を一次原子炉格納容器6内に設置する。このドライウェル2およびウェットウェル4はベント管5およびダイアフラムフロア14にて区画して設置している。これにより、想定事故時にドライウェル2に噴出した高温・高圧の蒸気をベント管5を経由して圧力抑制プール3に導き、圧力抑制プール3の水で凝縮することによりドライウェル2内の圧力・温度を設計圧力・設計温度内に維持し、安全系のシステムの作動と相まって放射性物質を安全に封じ込める設計としている。また、上記圧力抑制プール3は圧力抑制プール3内の水を原子炉圧力容器に注入するためのシステム上の要求から一次原子炉格納容器6の上部に設置するために、基礎版9の上部に圧力抑制プール床13の上の圧力抑制プール3を設置している。この基礎版9と圧力抑制プール床13の間の空間を機器室12として使用する構成としている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a containment vessel according to
本発明では、上記で示した一次原子炉格納容器6の円筒壁16の外側を基礎版9までと、トップスラブ15の上部と、機器室12の内側とを表面に20mm程度の厚さを有した鋼板22と鋼板22をコンクリートに定着するためのスタッド23からなる鋼板コンクリート10とした構成としている。
In the present invention, the outside of the
一方、一次原子炉格納容器6の内側即ち原子炉圧力容器1を収納するドライウェル2,圧力抑制プール3を収納するウェットウェル4,ドライウェル2と圧力抑制プール3とを連絡するベント管5を設置する区画は高温・高圧の雰囲気として設計されるため、熱による過大な変形を防止するため、従来の一次原子炉格納容器6の当該区画と同様に円筒壁16の内側表面に厚さ6mm程度の鋼板のライナーと円筒壁16内に鉄筋を設置したABWRコンクリート格納容器と同じ構成としている。なお、一次原子炉格納容器6の円筒壁16の内、圧力抑制プール床13から基礎版9までは内側が機器室12を構成しているため、円筒壁16内側の面を鋼板とスタッドからなる鋼板コンクリート10とすることができる。
On the other hand, the inside of the primary
本発明による建設ステップを図2に示すとともに建設シーケンスを図3に示す。また、本発明を適用しないESBWR一次原子炉格納容器の建設ステップを図6に示し、建設シーケンスを図7に示す。 The construction steps according to the invention are shown in FIG. 2 and the construction sequence is shown in FIG. FIG. 6 shows a construction step of the ESBWR primary reactor containment vessel to which the present invention is not applied, and FIG. 7 shows a construction sequence.
図2で一次原子炉格納容器6の円筒壁16の外側は基礎版9までが鋼板コンクリート10であるため、両面鋼板の一体搬入が可能となる。また、機器室12は内側外側壁および天井が同様に鋼板コンクリート10であるため、機器室12の壁と床を下側に開口を有した鋼板のボックスとして搬入できる。さらに、機器室12天井の鋼板は圧力抑制プール床13の底部にもなっており、圧力抑制プール床13を施工するための天井型枠としての役割も果たしている。
Because the outer
鋼板コンクリート構造の採用により、鋼板が建築型枠および鉄筋の役割を果たすため、鋼板の設定後はコンクリートの注入のみにて壁・床の施工が完了する。 By adopting the steel plate concrete structure, the steel plate plays the role of building formwork and rebar, so after the setting of the steel plate, the construction of walls and floors is completed only by pouring concrete.
本発明では上記に示したように、一次原子炉格納容器6の円筒壁16の外側は基礎版9までと圧力抑制プール床13の底部が鋼板コンクリート10となっているため、それぞれ円筒壁16と圧力抑制プール床13の型枠が一度に施工が可能となるとともに、このコンクリート工事の同時並進化が可能となる。
In the present invention, as described above, since the outside of the
一方、図6の本発明を適用しないESBWR一次原子炉格納容器の建設シーケンスでは、基礎版施工の後に、一次原子炉格納容器6の円筒壁16の外側は圧力抑制プール床13までの施工を完了しその後に圧力抑制プール床13の施工を開始する。圧力抑制プール床13の施工に際しては、床の型枠を保持するための支保工20を機器室12内に設置する必要があるため、圧力抑制プール床13の施工完了まで、機器室12内の原子炉系機器17の据付け工事が完了せず、したがって配管工事他の関連工事が完了しない。圧力抑制プール床13より上部の建設シーケンスは本発明による一次原子炉格納容器と本発明を適用しない一次原子炉格納容器ともに同様である。
On the other hand, in the construction sequence of the ESBWR primary reactor containment vessel to which the present invention of FIG. 6 is not applied, the construction up to the pressure
このように図3と図7を対比すると、図3の本発明による建設シーケンスでは一次原子炉格納容器6の円筒壁16の基礎版9までの部位と圧力抑制プール床13が同時に施工できるため、図7に示す本発明を適用しない一次原子炉格納容器より建設工期は約3ヶ月程度短縮可能となるとともに一次原子炉格納容器6の円筒壁16の基礎版9までの部位は両面が鋼板であるため、円筒壁16の両側に鋼板コンクリート11の適用が可能となり、型枠および鉄筋工事の削減により施工スピードが向上し、結果として3ヶ月以上の工期の短縮が可能となる。
3 and FIG. 7 are compared with each other, in the construction sequence according to the present invention of FIG. 3, the portion up to the
本発明による原子炉建屋の実施例の一例について、図4を用いて説明する。 An example of an embodiment of a reactor building according to the present invention will be described with reference to FIG.
図4は本発明の請求項2による原子炉格納容器の実施例の内、基礎版上部の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of the upper part of the basic plate in an embodiment of a reactor containment vessel according to
基礎版9上には円筒壁16と原子炉系機器17およびこの原子炉系機器17を区画するために内側から円筒壁16に向けて放射状に設置した仕切り壁11を設ける。
On the
この仕切り壁11は鋼板コンクリート10とし、同様に鋼板コンクリート10からなる円筒壁16内側の鋼板同士を一体構造としている。また、この機器室12の上部は図4に示すように圧力抑制プール床13となっている。
The partition wall 11 is a
建設時には円筒壁16内外の鋼板と仕切り壁11の鋼板および機器室内側鋼板を一体搬入を可能としている。このため、仕切り壁11の設置に伴う新たな工事シーケンスは発生しない。一方、仕切り壁11は圧力抑制プール床13を下部からささえる壁として利用できるため、圧力抑制プール床13施工時のコンクリート注入による過大な鉛直方向の荷重に対しても特別な仮設の支持構造物を設置することなく圧力抑制プール床13の施工を可能とし、これによる仮設構造物の低減を可能としている。また、仕切り壁11によって圧力抑制プール床13のコンクリート施工時の過大な鉛直方向の荷重にも耐えるため施工時には圧力抑制プール床13を下部から支える支保工は必要としない。このため、機器室12に予め設定した原子炉系機器17の配管・ケーブル・空調ダクトの施工が平行して可能となる。更に機器室12は内外及び天井の表面が鋼板となっているため、この鋼板に予め、配管・ケーブル・空調ダクトを直接溶接設定して搬入することにより、機器室12内の現場での工事を大幅に低減できる。
At the time of construction, the steel plates inside and outside the
円筒壁16内外の鋼板と仕切り壁11の鋼板および機器室内側鋼板を一体搬入の平面的な広がりは建設時にこれらのブロックを搬入する揚重機の容量によって決まるが、原子炉系機器17およびこれに伴う仕切り壁11の配置によって、適切な分割が可能となる。また、円筒壁16内外の鋼板と仕切り壁11の鋼板および機器室内側鋼板は閉じられた空間的となるため、このブロックを搬入後には、ブロック内に設置する原子炉系機器17の配管接続工事は周辺の環境と切り離された条件下で天候に左右されずに容易に可能である。
The planar spread of carrying in the steel plate inside and outside the
本発明による原子炉建屋の実施例の一例について、図5を用いて説明する。 An example of an embodiment of a reactor building according to the present invention will be described with reference to FIG.
図5は本発明の請求項3による原子炉格納容器の実施例の一例を示す縦断面図である。本図は一次原子炉格納容器6の下部の機器室12を原子炉系機器17のシステム上の要求により、多層階に分割した場合を示している。本図では機器室12を機器室床21にて上下2層に分割した場合を示している。また、この機器室床21は鋼板コンクリート10としている。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a reactor containment vessel according to
この機器室床21の設置により、建設時に予め機器室床21上に原子炉系機器17及び関連する配管・ケーブル・空調ダクトを設置することにより、円筒壁16内外の鋼板と仕切り壁11の鋼板および機器室内側鋼板によるブロックと原子炉系機器17及び配管・ケーブル・空調ダクトが一体のモジュールとして建設が可能となり、施工性の更なる向上が期待できる。また、機器室床21は円筒壁16内外の鋼板と仕切り壁11の鋼板および機器室内側鋼板によるブロックの水平方向の撓み防止のための構造材としての役割を果たすため、原子炉系機器17のブロック一体化による撓み防止用仮設材の低減に寄与するものとなる。
By installing the
1…原子炉圧力容器、2…ドライウェル、3…圧力抑制プール、4…ウェットウェル、5…ベント管、6…一次原子炉格納容器、7…二次原子炉格納容器、8…原子炉建屋、9…基礎版、10…鋼板コンクリート、11…仕切り壁、12…機器室、13…圧力抑制プール床、14…ダイアフラムフロア、15…トップスラブ、16…円筒壁、17…原子炉系機器、18…上部プール、19…原子炉建屋運転床、20…支保工、21…機器室床、22…鋼板、23…スタッド。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
一次原子炉格納容器の内側で機器室の一部を構成する圧力抑制プール下部円筒壁のうち内側壁、外側壁および圧力抑制プール床の底部となる天井を構成し、機器室下側に開口を有し、ウェットウェルに面する部分は鋼板のライナーであり、それ以外の鋼板はスタッドを有する鋼板のボックスを前記基礎へ搬入し、
前記鋼板のボックスを設定後にコンクリートを注入して鋼板コンクリート構造とした圧力抑制プール下部円筒壁と圧力抑制プール床を建設し、
次に、圧力抑制プールの一部である外側壁において内側は鋼板のライナーであり、外側はスタッドを有する鋼板とし、圧力抑制プールの一部である内側壁において内側と外側は鋼板のライナーである圧力抑制プール部分円筒壁を建設し、
次に、前記圧力抑制プール部分円筒壁へダイアフラムフロアを建設し、
次に、内側は鋼板のライナーであり、外側はスタッドを有する鋼板としたドライウェル部分円筒壁を建設し、
次に、前記ドライウェル部分円筒壁へドライウェルに接する内側は鋼板のライナーであり外側はスタッドを有する鋼板とした格納容器天井部分を建設し、
次に、前記格納容器天井部分へ格納容器上部プールを建設し、
次に、前記格納容器上部プールへ原子炉建屋運転床を建設する原子炉格納容器の建設方法。 Build the foundation,
Out in the side wall of the pressure suppression pool lower cylindrical wall constituting a part of the equipment room at the inside of the primary containment vessel, constitutes a ceiling comprising an outer wall and pressure suppression pool bottom floor, equipment room lower a has an opening, the portion facing the wet wells are liner steel, steel other than it carried the box of steel sheet having a stud to said base,
After setting the steel plate box , concrete is poured into the steel plate concrete structure to construct a pressure suppression pool lower cylindrical wall and a pressure suppression pool floor,
Next, on the outer wall that is part of the pressure suppression pool, the inside is a steel plate liner, the outside is a steel plate with studs, and on the inner wall that is part of the pressure suppression pool, the inside and outside are steel plate liners. Construct pressure suppression pool part cylindrical wall ,
Next, construct a diaphragm floor on the pressure suppression pool partial cylindrical wall ,
Next, construct a dry well partial cylindrical wall with a steel plate liner on the inside and a steel plate with studs on the outside ,
Next, the inside of the dry well part cylindrical wall contacting the dry well is a steel plate liner and the outside is a steel plate having a stud, and a storage container ceiling part is constructed.
Next, construct a containment upper pool on the containment ceiling ,
Next, a reactor containment vessel construction method for constructing a reactor building operation floor in the containment vessel upper pool .
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