JPH051435B2 - - Google Patents
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- JPH051435B2 JPH051435B2 JP58202610A JP20261083A JPH051435B2 JP H051435 B2 JPH051435 B2 JP H051435B2 JP 58202610 A JP58202610 A JP 58202610A JP 20261083 A JP20261083 A JP 20261083A JP H051435 B2 JPH051435 B2 JP H051435B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- steam drum
- injection system
- cooling water
- water injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 31
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は圧力管型原子炉の非常用炉心冷却シス
テムに係り、特に新型転換炉（ATR）の非常用
炉心冷却システムに関するものである。
テムに係り、特に新型転換炉（ATR）の非常用
炉心冷却システムに関するものである。
ATRの構成の概略を第１図に示す。ATRは内
部に燃料集合体を設置した多数の圧力管１と前記
圧力管内で発生した蒸気を蒸気ドラム２へ導く冷
却水出口管３、蒸気ドラム内に溜まつた冷却水を
下部ヘツダ４へ導く下降管５、下部ヘツダから圧
力管へ冷却水を導くための多数の冷却水入口管６
および圧力管の周囲に重水を保持するためのカラ
ンドリアタンク７から構成されている。冷却水は
再循環ポンプ８によつて矢印の向きに循環され
る。一方発生した蒸気は、蒸気ヘツダ９を介して
タービンへ供給される。非常用炉心冷却システム
は、急速性水系（APCI）１０、高圧注水系
（HPCI）１１、および低圧注水系（LPCI）１２
の３系統から成り、急速注水系および低圧注水系
は下部ヘツダに、また高圧注水系は蒸気ドラムに
接続されている。急速注水系は圧力降下によつ
て、高圧注水系および低圧注水系は水位低下、格
納容器圧力上昇、主蒸気流量増加、所内電源喪失
によつてそれぞれ作動する。
部に燃料集合体を設置した多数の圧力管１と前記
圧力管内で発生した蒸気を蒸気ドラム２へ導く冷
却水出口管３、蒸気ドラム内に溜まつた冷却水を
下部ヘツダ４へ導く下降管５、下部ヘツダから圧
力管へ冷却水を導くための多数の冷却水入口管６
および圧力管の周囲に重水を保持するためのカラ
ンドリアタンク７から構成されている。冷却水は
再循環ポンプ８によつて矢印の向きに循環され
る。一方発生した蒸気は、蒸気ヘツダ９を介して
タービンへ供給される。非常用炉心冷却システム
は、急速性水系（APCI）１０、高圧注水系
（HPCI）１１、および低圧注水系（LPCI）１２
の３系統から成り、急速注水系および低圧注水系
は下部ヘツダに、また高圧注水系は蒸気ドラムに
接続されている。急速注水系は圧力降下によつ
て、高圧注水系および低圧注水系は水位低下、格
納容器圧力上昇、主蒸気流量増加、所内電源喪失
によつてそれぞれ作動する。
従来、このような非常用炉心冷却システムで
は、冷却水入口管６が破断した場合には、高圧注
水系によつて蒸気ドラムに注入された非常用冷却
水は下降管および下部ヘツダを経て破断口より流
出し、一方、急速注水系および低圧注水系によつ
て下部ヘツダに注水された非常用冷却水も同様に
破断口より流出するため、炉心冷却に充分な非常
用冷却水量が膨大となり、また冷却に要する時間
が長くなるという問題があつた。
は、冷却水入口管６が破断した場合には、高圧注
水系によつて蒸気ドラムに注入された非常用冷却
水は下降管および下部ヘツダを経て破断口より流
出し、一方、急速注水系および低圧注水系によつ
て下部ヘツダに注水された非常用冷却水も同様に
破断口より流出するため、炉心冷却に充分な非常
用冷却水量が膨大となり、また冷却に要する時間
が長くなるという問題があつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
改善し、冷却水入口管破断時にも炉心を効率良く
冷却して必要水量を低減するとともに冷却時間を
短縮するに有効な非常用炉心冷却システムを提供
するにある。
改善し、冷却水入口管破断時にも炉心を効率良く
冷却して必要水量を低減するとともに冷却時間を
短縮するに有効な非常用炉心冷却システムを提供
するにある。
本発明は、急速性水系を蒸気ドラムにも新たに
設けるとともに、下降管に仕切弁を設置し、圧力
および水位の検出信号により破断箇所が冷却水出
口管か入口管かを判定して、入口管破断の場合に
は前記仕切弁を閉じて蒸気ドラム内に急速注水系
により非常用冷却水を注入することにより、出口
管側から非常用冷却水を炉心に導くようにしたも
のである。
設けるとともに、下降管に仕切弁を設置し、圧力
および水位の検出信号により破断箇所が冷却水出
口管か入口管かを判定して、入口管破断の場合に
は前記仕切弁を閉じて蒸気ドラム内に急速注水系
により非常用冷却水を注入することにより、出口
管側から非常用冷却水を炉心に導くようにしたも
のである。
本発明の推奨される一実施例では、蒸気ドラム
および下部ヘツダに設置された圧力計により圧力
を測定し、これを増幅器で増幅した後、配管破断
時の圧力波の伝搬による時間遅れを利用して破断
箇所が入口管か出口管かを演算回路で判定する。
破断箇所が入口管と判定されたときには、演算回
路からの信号により下降管に設置した仕切弁を閉
じるとともに、急速注水系により非常用冷却水を
蒸気ドラムに注入するように構成されている。し
たがつて、上記のような非常用炉心冷却システム
を用いれば、入口管破断時にも炉心を効率良く冷
却でき、必要水量を大幅に低減できるという効果
がある。
および下部ヘツダに設置された圧力計により圧力
を測定し、これを増幅器で増幅した後、配管破断
時の圧力波の伝搬による時間遅れを利用して破断
箇所が入口管か出口管かを演算回路で判定する。
破断箇所が入口管と判定されたときには、演算回
路からの信号により下降管に設置した仕切弁を閉
じるとともに、急速注水系により非常用冷却水を
蒸気ドラムに注入するように構成されている。し
たがつて、上記のような非常用炉心冷却システム
を用いれば、入口管破断時にも炉心を効率良く冷
却でき、必要水量を大幅に低減できるという効果
がある。
ここで破断箇所の判定方法について説明する。
第２図および第３図はそれぞれ入口管破断および
出口管破断時の蒸気ドラムと下部ヘツダの圧力変
化を示したものである。圧力伝搬の時間遅れによ
つて第２図では蒸気ドラム圧力が、第３図では下
部ヘツダ圧力がそれぞれΔtでけ遅れて低下する。
下部ヘツダと蒸気ドラム間の距離は約30ｍであ
り、水中での音速を1500ｍ／ｓとすると△ｔは約
20msとなる。実際には下部ヘツダと蒸気ドラム
間は二相流部が半分程度占めており、二相流中の
音速が数10〜200m／ｓ程度であることを考える
と△ｔは20msよりも大きくなる。したがつて、
下部ヘツダ圧力の降下する時間Twが蒸気ドラム
圧力の降下する時間Tsよりも20ms以上早ければ
入口管破断と判定することができる。
第２図および第３図はそれぞれ入口管破断および
出口管破断時の蒸気ドラムと下部ヘツダの圧力変
化を示したものである。圧力伝搬の時間遅れによ
つて第２図では蒸気ドラム圧力が、第３図では下
部ヘツダ圧力がそれぞれΔtでけ遅れて低下する。
下部ヘツダと蒸気ドラム間の距離は約30ｍであ
り、水中での音速を1500ｍ／ｓとすると△ｔは約
20msとなる。実際には下部ヘツダと蒸気ドラム
間は二相流部が半分程度占めており、二相流中の
音速が数10〜200m／ｓ程度であることを考える
と△ｔは20msよりも大きくなる。したがつて、
下部ヘツダ圧力の降下する時間Twが蒸気ドラム
圧力の降下する時間Tsよりも20ms以上早ければ
入口管破断と判定することができる。
以下本発明を実施例によつて詳細に説明する。
第４図は、非常用炉心冷却システムの構成図であ
る。図で従来例と異なる点は、急速注水系１０を
蒸気ドラム２に設置した点と下降管５に仕切弁１
４を設置した点である。第５図は本実施例の信号
処理系統を示す概略図である。圧力計１３で測定
された圧力信号は増幅器１５で増幅され、演算回
路１６で破断箇所の判定を行なう。入口管破断と
判定された時には、急速注水系１０および仕切弁
１４を動作するための信号を出すように構成され
ている。第６図は蒸気ドラム２の構成を示す断面
図である。５は下降管、１１は高圧注水系配管、
１７は蒸気管、１８はスクリーンドライヤ、１９
は給水管、２０はセパレータ、２１はバツフル板
であり冷却水出口管３から導かれた二相流をセパ
レータで気水分離する。急速注水系１０は図のよ
うに蒸気ドラムに接続される。
第４図は、非常用炉心冷却システムの構成図であ
る。図で従来例と異なる点は、急速注水系１０を
蒸気ドラム２に設置した点と下降管５に仕切弁１
４を設置した点である。第５図は本実施例の信号
処理系統を示す概略図である。圧力計１３で測定
された圧力信号は増幅器１５で増幅され、演算回
路１６で破断箇所の判定を行なう。入口管破断と
判定された時には、急速注水系１０および仕切弁
１４を動作するための信号を出すように構成され
ている。第６図は蒸気ドラム２の構成を示す断面
図である。５は下降管、１１は高圧注水系配管、
１７は蒸気管、１８はスクリーンドライヤ、１９
は給水管、２０はセパレータ、２１はバツフル板
であり冷却水出口管３から導かれた二相流をセパ
レータで気水分離する。急速注水系１０は図のよ
うに蒸気ドラムに接続される。
本実施例によれば、入口管破断の場合に非常用
冷却水を効率良く炉心に供給できるため、非常用
冷却水の必要量を低減でき、また冷却時間を短縮
できるという効果がある。
冷却水を効率良く炉心に供給できるため、非常用
冷却水の必要量を低減でき、また冷却時間を短縮
できるという効果がある。
第７図は、他の実施例を示すもので、前記実施
例との相違は、急速注水系１０の配管を高圧注水
系１１の配管に接続したことにある。この実施例
では、蒸気ドラムに設けるノズルの数を減らすこ
とができ、コストを低減できるという効果があ
る。
例との相違は、急速注水系１０の配管を高圧注水
系１１の配管に接続したことにある。この実施例
では、蒸気ドラムに設けるノズルの数を減らすこ
とができ、コストを低減できるという効果があ
る。
第８図は、さらに他の実施例を示すもので、上
記実施例との相違は、急速注水系１０の配管をバ
ツフル板２１と蒸気ドラム２の外壁に囲まれた部
分に接続したことにある。本実施例によれば非常
用冷却水を蒸気ドラム内に満水にせずとも、出口
管３より炉心に供給できるため、必要水量をさら
に低減でき冷却に要する時間も短縮できるという
効果がある。
記実施例との相違は、急速注水系１０の配管をバ
ツフル板２１と蒸気ドラム２の外壁に囲まれた部
分に接続したことにある。本実施例によれば非常
用冷却水を蒸気ドラム内に満水にせずとも、出口
管３より炉心に供給できるため、必要水量をさら
に低減でき冷却に要する時間も短縮できるという
効果がある。
第９図は、さらに別な実施例を示すもので、第
１の実施例との相違は、蒸気ドラム２に設置され
た水位計２２の信号を圧力計１３の信号とAND
で処理する点である。すなわち、入口管が破断す
ると炉内および蒸気ドラム内の水位が低下するた
め、水位低下信号を圧力低下の信号とANDで処
理することにより判定の精度を上げようとするも
のである。水位計の信号としてはこの他に、炉内
の水位信号を用いることもできる。本実施例によ
れば前述したように判定の精度をさらに上げるこ
とができるという効果がある。
１の実施例との相違は、蒸気ドラム２に設置され
た水位計２２の信号を圧力計１３の信号とAND
で処理する点である。すなわち、入口管が破断す
ると炉内および蒸気ドラム内の水位が低下するた
め、水位低下信号を圧力低下の信号とANDで処
理することにより判定の精度を上げようとするも
のである。水位計の信号としてはこの他に、炉内
の水位信号を用いることもできる。本実施例によ
れば前述したように判定の精度をさらに上げるこ
とができるという効果がある。
本発明によれば、ATRの冷却水入口管破断時
にも炉心を効率良く冷却することができるので、
非常用冷却水の低減および冷却時間の短縮が可能
となるという効果がある。
にも炉心を効率良く冷却することができるので、
非常用冷却水の低減および冷却時間の短縮が可能
となるという効果がある。
第１図は、ATRの構成を示す概略図、第２図
は冷却水入口管破断時の蒸気ドラムおよび下部ヘ
ツダにおける圧力の変化を示す線図、第３図は冷
却水出口管破断時の蒸気ドラムおよび下部ヘツダ
における圧力の変化を示す線図、第４図は本発明
の一実施例を示す構成の概略図、第５図は信号処
理系の構成と示す概略図、第６図は急速注水系の
接続方法を示す蒸気ドラムの断面図、第７図は他
の実施例を示す蒸気ドラムの断面図、第８図はさ
らに他の実施例を示す蒸気ドラムの断面図、第９
図はさらに別な実施例の信号処理系の構成を示す
概略図である。 １……圧力管、２……蒸気ドラム、３……冷却
水出口管、４……下部ヘツダ、５……下降管、６
……冷却水入口管、７……カランドリアタンク、
８……再循環ポンプ、９……蒸気ヘツダ、１８…
…スクリーンドライヤ。
は冷却水入口管破断時の蒸気ドラムおよび下部ヘ
ツダにおける圧力の変化を示す線図、第３図は冷
却水出口管破断時の蒸気ドラムおよび下部ヘツダ
における圧力の変化を示す線図、第４図は本発明
の一実施例を示す構成の概略図、第５図は信号処
理系の構成と示す概略図、第６図は急速注水系の
接続方法を示す蒸気ドラムの断面図、第７図は他
の実施例を示す蒸気ドラムの断面図、第８図はさ
らに他の実施例を示す蒸気ドラムの断面図、第９
図はさらに別な実施例の信号処理系の構成を示す
概略図である。 １……圧力管、２……蒸気ドラム、３……冷却
水出口管、４……下部ヘツダ、５……下降管、６
……冷却水入口管、７……カランドリアタンク、
８……再循環ポンプ、９……蒸気ヘツダ、１８…
…スクリーンドライヤ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重水の領域に囲われていて燃料集合体を設置
した多数の圧力管と、前記圧力管内で発生した蒸
気を蒸気ドラムへ導く冷却水出口管と、前記蒸気
ドラム内に溜つた冷却水を下部ヘツダへ導く下降
管と、前記下部ヘツダから前記圧力管へ冷却水を
導く冷却水入口管と、前記冷却水を流動させる再
循環ポンプと、を備え、前記蒸気ドラムへ接続さ
れた高圧注水系と前記下部ヘツダへ接続された第
１の急速注水系及び低圧注水系との複数系統から
構成された非常用炉心冷却システムが装備されて
いる圧力管型原子炉において、 前記下降管に設置された仕切弁と、前記蒸気ド
ラムに注水できるように設置した第２の急速注水
系と、前記蒸気ドラムに設置した第１の圧力計
と、前記不部ヘツダに設置した第２の圧力計と、
前記第１と第２の各圧力計と接続されて前記第１
と第２の各圧力計の各信号をそれぞれに増幅する
各増幅器と、前記各増幅器からの各信号を処理し
て前記下部ヘツダの圧力降下時点が前記蒸気ドラ
ムの圧力降下時点よりも早いことを判定して前記
第２の急速注水系に注水を開始させて前記仕切弁
を閉制御する演算回路とからなることを特徴とす
る非常用炉心冷却システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58202610A JPS6095388A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 非常用炉心冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58202610A JPS6095388A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 非常用炉心冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095388A JPS6095388A (ja) | 1985-05-28 |
| JPH051435B2 true JPH051435B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16460259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58202610A Granted JPS6095388A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 非常用炉心冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095388A (ja) |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58202610A patent/JPS6095388A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6095388A (ja) | 1985-05-28 |
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