JPH0611592A - 原子炉系格納装置 - Google Patents
原子炉系格納装置Info
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- JPH0611592A JPH0611592A JP5045097A JP4509793A JPH0611592A JP H0611592 A JPH0611592 A JP H0611592A JP 5045097 A JP5045097 A JP 5045097A JP 4509793 A JP4509793 A JP 4509793A JP H0611592 A JPH0611592 A JP H0611592A
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Abstract
間を増大することを可能にしつつ、上記空間を冷却する
原子炉系格納装置を提供する 【構成】 原子炉系格納装置は、少なくとも原子力発電
プラントの一部を格納するためのほぼ円筒状の密閉され
た格納容器3と、該格納容器3を囲繞し且つ収容するた
めの別体の遮蔽建屋1と、該遮蔽建屋1及び格納容器3
間に画成された環状空気通路4と、格納容器3の側部5
の少なくとも一部を取り巻いて環状空気通路4内に配置
され、遮蔽構造と格納容器との間に冷却材路を画成して
空気による格納容器3の冷却を可能にする空気バッフル
30とを含む。空気バッフル30は移動可能であり、格
納容器3に対する接近を許容する。
Description
類似の目的で用いられ該格納容器の形状に概ね順ずる構
造物により実質的に密閉状態で囲繞された格納容器等に
対する接近もしくはアクセスを可能にする装置に関する
ものである。特に、本発明は、内部に配置された空気バ
ッフルと共に環状空気通路を形成する格納容器とは別体
の遮蔽建屋により囲繞された該格納容器或は類似物に関
するものである。空気バッフルの可動部分は、格納容器
から遮蔽建屋に向かう上向きの離間移動が可能であるこ
とにより外部からの格納容器への接近を可能にしてい
る。
統、即ち、水のような冷却材を加熱するための炉心を格
納する格納容器系統と、蒸気タービン発電系統のような
蒸気利用/変換手段を含む蒸気利用系統とに分けられ
る。加圧水形原子炉(PWR)の発電プラントにおいて
は、2つの別個の冷却材流系が互いに熱交換関係で設け
られている。他方、沸騰水形原子炉(BWR)の発電プ
ラントにおいては、軽水冷却材を用いる単一のもしくは
一次冷却材流系が用いられ、冷却材は炉心によって加熱
されて蒸気に変換され、この蒸気で蒸気利用/変換手段
の蒸気タービンを直接運転している。PWR型及びBW
R型原子炉の双方において、原子炉容器及び或る種の補
助設備は、原子炉格納容器と称する別の構造内に格納さ
れている。と言うのは、放射線を発生する核反応が起
き、この核反応は、起こり得ないような事故の場合に放
射線を閉じ込めるために極めて厳しい規準で構造物内に
封じ込めなければならないからである。このような別の
原子炉格納容器は、典型的に2種類の設計の何れかを採
る。1つの設計によれば、典型的には鋼で内張りされた
コンクリート製の一体構造の格納容器が用いられる。第
2の設計によれば、遮蔽建屋と称する別体のコンクリー
ト建屋と、該建屋内に配置され本明細書で格納容器と称
する鋼製構造物を含む2層構造が採用される。上記格納
容器内部で、炉心は、原子炉容器内に配置され、熱を発
生する核反応に用いられるウランペレットを含んでい
る。炉心反応領域には、軽水のような冷却材が循環せし
められる。PWR型においては、冷却材は、格納容器内
全体に亙りループ状に循環して炉心からの熱を、格納容
器外部に配設されている二次系の蒸気タービンに伝達す
る。BWR型においては、加熱された冷却材は単一系統
内で蒸気として格納容器から流出し格納容器外部に配設
されている蒸気タービンへと直接流れる。
2層構造を採用した系統においては、起こり得ないこと
であるが事故が発生した場合、その間、格納容器を取り
囲む周囲の熱を除去するための装置が必要とされる。こ
のような熱除去を実現するために、受動型格納容器冷却
系のようなシステムを用いることができる。受動型格納
容器冷却系においては、遮蔽建屋内に空気を流入して格
納容器の表面上に空気を通流し、しかる後に遮蔽建屋か
ら流出することにより熱を除去する自然空気循環が用い
られている。格納容器を取り巻く冷却空間を最小にする
ために、格納容器に近接して空気バッフルが配置されて
いる。非運転期間中、格納容器を保守点検等する必要性
が生じ得る。この場合、空気バッフルが格納容器に近接
して配置されているので、空気バッフルと格納容器との
間の限られた空間により、保守点検等が制限を受ける。
は、冷却水と関連して空気バッフルが受動型冷却系を形
成する受動冷却のシステムが教示されている。即ち、こ
の米国特許は、格納容器を囲繞して該格納容器を収容す
る別体の遮蔽建屋が、上記格納容器との間に環状空気通
路を形成することを教示している。空気循環路を造るた
めに、空気バッフルが環状空気通路内に配置されて、そ
れにより内側及び外側の環状空気通路が形成される。自
然空気は、遮蔽建屋の屋根と壁の交差部で、同遮蔽建屋
の壁に設けられている開口を通り遮蔽建屋内に流入し
て、外側の環状空気通路を下降し、空気バッフルの底部
を回って流れる。その後、空気は、格納容器に隣接する
内側の環状空気通路を上向きに流れて、遮蔽建屋の屋根
に形成されている開口から流出する。付加的な冷却を行
うために、遮蔽建屋の屋根部分に設けられている冷却水
源を遮蔽建屋内で使用することができる。この冷却水
は、重力下で格納容器上に散布される。しかし、上記米
国特許第5,049,353号明細書には、保守作業員等
が格納容器を取り囲む領域内で点検、修理等を行うこと
を可能にする装置に関しては開示していない。
3号明細書に記載されているような受動型格納容器冷却
系に関し、格納容器の大部分を囲繞するように配設され
た可動の空気バッフルのような有利な手段の付加を教示
するものである。点検等が必要な場合、この可動の空気
バッフルは、遮蔽建屋側に上方向に離間して、格納容器
に対するアクセスを可能にする。
点を有する。第1に、本発明は、非運転期間中、保守等
の目的で格納建屋に対する接近可能性を与える。このよ
うなアクセスは、修理が必要とされる場合、公称運転停
止時間を利用して事故防止のための保守作業を行える点
で有利である。
手段である。格納容器の種々の部分に対する部分的アク
セスは、空気バッフルを区分することにより可能とな
る。これにより、公称運転停止期間中における修理、防
護的保守等が容易になる。
業中、格納容器を囲繞する中間の空間を増すことを可能
にしつつ、格納容器を取り巻く上記空間を冷却する手段
を提供することにある。
効率的な点検を可能にするように各部分に区分化された
空気バッフルを提供することにある。
的は、原子炉系のようなシステムを格納するための格納
装置であって、原子力発電プラントの少なくとも一部を
収容するためのほぼ円筒状の密閉された格納容器と、内
部に該格納容器を収容して囲繞すると共に、同格納容器
との間の空間に環状空気通路を形成するように同格納容
器から外方に離間して配設された別体の遮蔽建屋と、前
記格納容器の側部の少なくとも一部の周囲で前記環状空
気通路内に配置されて、該格納容器との間に、同格納容
器の冷却を可能にする冷却材通路を画成すると共に、同
格納容器に対する接近の余裕があるように前記空間内で
同格納容器から離間方向に可動であるバッフル手段と、
を備える原子炉系格納装置により達成される。
を参照しての好適な実施例に関する以下の説明から一層
明確に理解されるであろう。
発明の好適な実施例と関連し詳細に説明する。尚、図面
中同じ参照文字は同じもしくは均等の要素を指すものと
する。図1には、格納容器3を囲繞する遮蔽建屋1が示
してある。該遮蔽建屋1は、格納容器3から外方向に離
間して設けられており、両者の間には空間が形成されて
いる。本明細書において、この空間は環状空気通路4と
称することにする。格納容器3は、望ましくは鋼から製
造され、ほぼ円筒状の側部5と、ほぼ半球形もしくは楕
円体形の頂部6a及び底部6bとを有する。単なる例と
してであるが、図示のように、格納容器3の内部には、
原子炉容器2及び2基の蒸気発生器8を含む加圧水形原
子炉の一次系の一部が格納されている。尚、原子炉容器
2及び蒸気発生器8は当該技術分野で周知のものであ
る。遮蔽建屋1は、ほぼ円筒状の側壁7を有しており、
この側壁7の下端部は床9で終端し、そして上端部は截
頭円錐形の屋根11で終端している。例えば、補強コン
クリートから製造された側壁7には、遮蔽建屋1内に空
気が流入することができるようにするために、側壁7の
上端部を円周方向に取り巻いて複数個の開口15が互い
に離間して設けられている。本実施例においては、各開
口15には、破片等が開口15を経て内部に侵入するの
を阻止するために金網が設けられている。截頭円錐形の
屋根11は、好ましくは、補強コンクリートのような構
造材料から建造されており、側壁7の上端部を閉鎖する
傾斜した屋根部分17と、該屋根部分の下縁から側壁7
の一部と同心関係で下方に延び、外部環境に対し付加的
な保護を与えるスカート部16とを有する。截頭円錐形
の屋根11は、その中心部に円形の開口19が設けられ
ており、そしてこの開口19を囲繞して屋根11の上方
に上向きに延在する煙突状構造22が配設されている。
格納容器3の中心の直接上部で屋根11の開口19の下
側には円形のプラットフォーム21が設けられている。
このプラットフォーム21は、円形の開口19の周辺部
に取り付けられたビーム23により屋根11から支持さ
れている。プラットフォーム21と開口19との間でビ
ーム23を囲繞して金網25が張られており、それによ
り円筒状の装置が形成されている。この装置は、鳥等の
ような大きな物体が遮蔽建屋1内に入るのを阻止する。
煙突状構造22は、環状の貯水タンク27を備えてい
る。この貯水タンク27は、遮蔽建屋1内部において、
例えば、大量の熱が格納容器3内部に発生するような余
り起こらないような事故に際して、格納容器上を通流す
る周囲空気流だけでは冷却に不充分な場合に、遮蔽建屋
1の内部を冷却するための水を供給する冷却水供給源で
ある。遮蔽建屋1の内部にアクセスする手段の1つは、
側壁7の下端部に設けられている扉29を通ることであ
る。他のアクセス手段は、開口15の1つを通ることで
ある。遮蔽建屋1の外部に設けられているエレベータ
(図示せず)は、遮蔽建屋の側壁7の頂部に設けられて
いる開口15にアクセスするのに用いられる。エレベー
タに隣接して設けられる開口15は、ヒンジ等(図示せ
ず)を有し、該開口の閉鎖部材を開放したり取り外すこ
とが可能なようにしてある。
一部可動のバッフル手段30は、3つの主たる構成手
段、即ち、可動バッフル手段31と、固定バッフル手段
33と、固定/可動組合せバッフル手段35とである。
図1及び図2を参照するに、固定バッフル手段33は、
単一体構造として示されており、他方、可動バッフル手
段31及び固定/可動組合せバッフル手段35は、本明
細書において、それぞれ、可動バッフル部31a及び固
定/可動組合せバッフル部35aと称する所定の部分に
分割されている。固定バッフル手段33は、遮蔽建屋の
屋根11に取り付けられ且つ該屋根11から支持されて
いる。各可動バッフル部31aは、少なくとも2つの垂
直柱38によって支持されている。該垂直柱38は、例
えば、コンクリートから製造されており、各可動バッフ
ル部31aの下側に配置され、各垂直柱38は床9まで
延在している。可動バッフル部31aを付加的に支持す
るために複数個の支持手段42が設けられており、一端
部で各可動バッフル部31aに取り付けられている。各
支持手段42の他端は遮蔽建屋の側壁7に取り付けられ
ている。バッフル手段30は、環状空気通路4内に配置
されており、該環状空気通路4を内側環状部37と、該
内側環状部37を囲繞する外側環状部39とに分割して
いる。バッフル手段30は一般に、格納容器3の形状に
順ずる形状を有している。可動バッフル手段31はバッ
フル手段30の下側部分を構成し、固定バッフル手段3
3はその上側部分を構成し、固定/可動組合せバッフル
手段35は、固定バッフル手段33と可動バッフル手段
31との間に配置される。可動バッフル手段31は、格
納容器3の円筒状側部5の主要な部分を囲繞するように
配置されている。固定バッフル手段33は、格納容器3
の半球形もしくは楕円体形の頂部6aを囲繞するように
配置されている。固定バッフル手段33は、截頭円錐形
状を有しており、空気の通流を可能にするように両端は
開いている。
合せバッフル手段35は個々の部分に分割され、そして
各部分は、2枚の金属板40a及び40bから構成され
ている。外側の金属板40aは、隣接の可動バッフル部
31aの外部表面に取り付けられている。内側の金属板
40bは固定バッフル手段33に、その内壁に隣接して
取り付けられており、隣接の可動バッフル部31aと係
合するように延在している。外側の金属板40aの上側
部分は固定バッフル手段33にまで続いていて該固定バ
ッフル手段33に重なっており、各金属板40aの下端
部はボルト(図示せず)のような適当な手段によって隣
接の可動空気バッフル部31aに固着されている。各内
側の金属板40bの頂部は、ボルト(図示せず)のよう
な適当な固定手段により固定バッフル手段33の下端部
に取り付けられている。上記ボルトと内側の金属板40
bとの間には、エラストマ材料41を配置するすること
ができる。その場合、該エラストマ材料41は、各内側
金属板40bに対する補足的な偏倚手段としてばね手段
の役割を果たし、その結果、内側の金属板40bの下端
部分が隣接の可動の空気バッフル部31aから離間した
場合に、所定の大きさだけ小さく外向きに偏倚されるよ
うに設計されている内側の金属板40bは、僅かに水平
方向外向きに変位する。内側の金属板40bの下端部
は、各隣接の空気バッフル部31aにまで連続して延び
ていて該空気バッフル部31aに重なる。また、各可動
バッフル部31aの頂部には、複数個の長くて薄肉のベ
ルト状のエラストマ製パッド55が取り付けられてお
り、それぞれ関連の可動バッフル部31aの幅全体に渡
って延在し、該可動バッフル部31aが通常の位置に在
る時には、各内側の金属板40bと可動バッフル部31
aとの間に位置するように配置されている。エラストマ
製パッド55は、可動バッフル部31aと内側の金属板
40bとの間でクッションとしての働きをすると共に、
それ等の間におけるシールを形成している。可動バッフ
ル部31aが(図3及び図4において破線で示すよう
に)格納容器3から上方に動かされると、内側の金属板
40bは外方向に僅かに移動するように偏倚される。外
側の金属板40aは、格納容器3から上方向に離間移動
する際に全体的に可動バッフル部31aと共に運動す
る。可動バッフル部31aが通常位置に戻ると、各可動
バッフル部31aに設けられているエラストマ製パッド
55は、各内側金属板40bの底部分を僅かに押圧し
て、各内側金属板40bを強制的に通常位置に設定し、
エラストマ製パッド55と金属板40bとの間の封止を
行う。同時に、図3に示すように、各可動バッフル部3
1aが通常位置に戻される際には、外側金属板40aが
可動バッフル部31aと共に運動して、その結果、可動
バッフル部31aの上縁部は固定バッフル手段33に係
合する。
ル手段30は協働して、受動型格納容器冷却系を構成す
る。この受動型格納容器冷却系は、自然空気循環のため
の通路を形成し、それにより、格納容器3の周囲から発
散される熱を除去する。この受動型格納容器冷却系は、
大量のエネルギ放出が起きるか、或は通常の冷却ファン
を利用できない時等のような、余り起こり得ない事故の
場合に機能する。熱の除去は、遮蔽建屋1の開口15内
に空気を流入させて外側環状部39を下方向に通流せし
めることにより達成される。その場合、空気は、次い
で、可動バッフル手段31の底部の周囲から内側環状部
37内を上向きに流れ、以て、格納容器3を冷却する。
空気は、固定バッフル手段33の内部界面に沿って案内
されて、遮蔽建屋1の頂部に設けられた金網25を有す
る開口19から流出する。
おいては、可動バッフル手段31のバッフル部31a
は、約6度の角度で変化する複数の扁平な表面44から
構成されている。図6に示してあるように、可動バッフ
ル手段31は、幾つかのバッフル部31aに分割されて
いる。隣接の可動バッフル部31a間には、バッフル部
境界を横切り大きな空気漏洩が生ずるのを阻止して、本
質的に連続した内部表面を形成するように封止手段45
が配置されている。この実施例において、該封止手段4
5は、例えば、同封止手段45の中心に継目45aを形
成する二又状のシールから構成されている。この封止手
段45の各1つの部分は、それぞれ、可動バッフル部3
1aに固着されている。このように封止手段45を分割
することによって、該封止手段は、同封止手段が固定さ
れる可動バッフル部31aの、可動バッフル手段31の
上向きの運動に伴う運動に追従することができる。封止
手段45の2つの部分は、可動バッフル部31aがその
作用位置に動かされる際に互いに圧縮される。
側壁7及び可動バッフル部31aに、それぞれ固定及び
回動可能に複数個の支持手段42が取り付けられてい
る。図3には、支持手段42に対する適当な垂直方向に
整列した構造例が示されており、該構造例は、外側支持
手段42a、内側支持手段42b及び横ブレース43を
含んでいる。複数個の可動バッフル部31aの各々は、
例えば、その外縁部を外側支持手段42aにより支持
し、そして中間部分を内側支持手段42bと横ブレース
43により支持するような適切な仕方で支持されてい
る。この外側支持手段42a、内側支持手段42b及び
横ブレース43の構造形態は、各複数個のバッフル部3
1aに沿い垂直方向の幾つかの箇所で繰り返して設けら
れる。図5を参照するに、各可動バッフル部31aの中
間部における各内側支持手段42bは更に横ブレース4
3によって支持されている。原子力関係の規制によれ
ば、原子力設備の運転に欠かせない設備或は諸系統は、
地震事象に耐え得ることが要求されている。上記横ブレ
ース43は、このような地震事象発生中に要求される付
加的な支持を提供する支持手段の一例である。支持手段
42は、各可動バッフル部31aにおいて互いに平行に
設けられており、各端部に、垂直平面における運動を可
能にする枢支Uリンク取付部41を備えている。
11と側壁7の交差部に配置されている昇降手段47
は、端部にフックを有するケーブルと、該ケーブルを下
降及び上昇するための手段とを含む。この昇降手段47
は、各可動バッフル部31aを持ち上げることができる
ように、モノレール49により遮蔽建屋の周囲を円周方
向に移動させることができる。可動バッフル部31aに
は、少なくとも2つのアイボルト装置51が取り付けら
れている。上記ケーブルはフックに取り付けられた昇降
添え金具(図示せず)と共に下降される。昇降添え金具
は、一方の端部で相互に接続もしくは接着された少なく
とも2本又は3本以上のケーブルと、該ケーブルの接着
箇所及び非接続端部に取り付けられた金属製リングのよ
うなラッチ装置とを含んでいる。該昇降添え金具は、1
つ又は複数のアイボルト装置51に取り付けられて、ケ
ーブルを上昇することにより、可動バッフル部31aが
持ち上げられる。この実施例においては、作業員用の篭
57を使用することができ、この篭57は、篭57内の
保守用作業員を支持するように、側壁7と屋根11の交
差部に配置されている。作業員用の篭57は、ケーブル
によりモノレール59に取り付けられた篭状構造を有し
ており、該篭は格納容器3の回りを周方向に移動するこ
とができる。篭内の保守作業員は、昇降添え金具をアイ
ボルト装置51に取り付けたり、取り外したり、調節そ
の他の作業を行うことができる。図8を参照するに、可
動バッフル手段31の各バッフル部31aは、側壁7上
に設けられている少なくとも2個のヒンジ連結された支
持装置53により上方向に離間した位置に保持される。
これ等の支持装置53は、可動バッフル部31aを上昇
する際には邪魔にならないように折り畳まれ、上昇後に
は可動バッフル部31aを支持する位置に回転するよう
に、配置されヒンジ連結されている。ヒンジ連結された
支持装置53は、扉に類似した仕方で隣接の可動バッフ
ル部31aを支持するように一般に水平方向外向きに揺
動し、可動バッフル部31aが格納容器3から上方向に
上昇されつつある際には側壁7に対して上向きに折り畳
まれる。各支持装置53は、可動バッフル部31aが該
支持装置53より若干上方に持ち上げられた後に、遮蔽
建屋の側壁7に対して垂直になるように回動する。次い
で、可動バッフル部31aを僅かに下降させて上記支持
装置53上に支持する。支持装置53は、ヒンジ連結さ
れた同支持装置53を回動すれば、図1に示すように床
9からアクセスすることができる。図9に最も良く示し
てあるように、支持装置53の非使用状態においては、
支持装置53は(破線で示すように)側壁7に当接して
配置される。格納容器3から上方向に離間した位置で可
動バッフル手段31を支持するためには、支持装置53
を側壁7に対して垂直になるように回転する。格納容器
3から各可動バッフル部31aを上方向に離間して保持
する別の方法は、昇降手段47(図4)を用いて、可動
バッフル手段31を格納容器3から上方向に離れた位置
に維持することである。
可能にするために可動バッフル部31aを該格納容器3
から上方向に離間する方法は次の通りである。即ち、図
4を参照するに、最初に、作業員用の篭57を或る可動
バッフル部31aに隣接する位置に下降する。昇降添え
金具(図示せず)を昇降手段47のケーブルに取り付け
る。昇降添え金具を、作業員用の篭57の近傍の位置ま
で下降して、該篭57内の作業員が昇降添え金具を掴む
ことができるようにする。昇降添え金具を可動バッフル
部31aに設けられているアイボルト装置51に取り付
ける。次いで、作業員用の篭57を、可動バッフル部3
1aの上昇に邪魔にならない位置へと上昇する。次に、
昇降手段47で可動バッフル部31aを持ち上げる。そ
の際、取り外し可能な部分の内側金属板40bは静止状
態に留どまり、外側金属板40aは可動バッフル部31
aと共に移動する。次に、昇降装置49により可動バッ
フル部31aを上方向に離間した位置に維持する。可動
バッフル部31aを上方向に離間した位置に維持する別
の手段は、遮蔽建屋1の側壁7に設けられたヒンジ連結
の支持装置53である。このヒンジ連結の支持装置53
は、プラットフォームの通り道に突出しており、可動バ
ッフル部31aが上昇する際に該プラットフォームによ
り折り畳まれて引っ込み、可動バッフル部31aが上昇
した後には該可動バッフル部31aを支持する位置に回
動される。各可動バッフル部31aの持ち上げは、全て
のバッフル部31aを移動させて、格納容器3の外面全
体に対し接近が可能になるまで繰り返す。可動バッフル
部31aを通常の位置に戻す手順は上に述べた手順と逆
である。
発明による空気バッフルとを部分的に切除して示す概略
断面図である。
る。
3ー3線に添って示す空気バッフルの一部の断面図であ
る。
を示す部分断面図であって、可動バッフル手段を通常の
動作位置で示すと共に、点線で、格納容器に接近するた
めに該格納容器から上方向に離間した位置で可動バッフ
ル手段を破線で示す図である。
蔽建屋の側壁に対する可動バッフル部の取り付けを示す
遮蔽建屋の部分断面図である。
面で且つ一部立面図で示すと共に、固定バッフル部を示
す図である。
共に、可動バッフル部のための可動支持手段を示す拡大
断面図である。
状態で、ヒンジ連結された支持手段及び底部支持手段を
示す側面図である。
ための図8の9ー9線に沿った該支持手段の平面図であ
る。
格納容器の側部、30…バッフル手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 原子炉系のようなシステムを格納するた
めの格納装置であって、 原子力発電プラントの少なくとも一部を収容するための
ほぼ円筒状の密閉された格納容器と、 内部に該格納容器を収容して囲繞すると共に、同格納容
器との間の空間に環状空気通路を形成するように同格納
容器から外方に離間して配設された別体の遮蔽建屋と、 前記格納容器の側部の少なくとも一部の周囲で前記環状
空気通路内に配置されて、該格納容器との間に、同格納
容器の冷却を可能にする冷却材通路を画成すると共に、
同格納容器に対する接近の余裕があるように前記空間内
で同格納容器から離間方向に可動であるバッフル手段
と、 を備える原子炉系格納装置。
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