JPS5838398A

JPS5838398A - ポンプ装置

Info

Publication number: JPS5838398A
Application number: JP56135131A
Authority: JP
Inventors: Toru Karasawa; 唐沢　徹
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1983-03-05

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】本発明は揚程あるいは流量を選択的に高めることのでき
るポンプ装置に関する。

たとえば沸騰水形原子炉には原子炉系配管破断による冷
却材流出事故にそなえて非常用炉心冷却設備が設けられ
ている。この非常用炉心冷却設備は、第１図で示すよう
に独立的に作動する複数のポンプ装置等よシなる。１は
原子炉格納容器であり、その原子炉格納容器１内上部に
は原子炉圧力容器２が設置されており、多数の燃料集合
体より構成されている炉心（図示せず）を内部に有して
いる。そして上記圧力容器２が、上記複数のポンプ装置
における共通の被供給部となっていて上記原子炉格納容
器１内の下部には、サブレ、ジョンプール３が設けられ
冷却水が充たされている。このサプレッションゾール３
は、前記複数のポンプ装置における共通の流体供給源と
なっている。なお流体供給源として、このサシレッジ、
ングール３以外にも、原子炉格納容器１外に設けられた
復水貯蔵タンク４が使用される。ただしこの復水貯蔵タ
ンク４からは、後述する高圧スプレイポンプ９のみに冷
却水が供給される構成となっている。そして前記、値数
のポンプ装置としては、前記高圧炉心スグレイポンプ９
を含むもの、低圧炉心スプレィデンジ５を含むもの、お
よび低圧注入Ｉング６゜７．８ｔｌ−含むものがそれぞ
れ存在し、それぞれのポンプ装置は互に独立した配管系
を有し、共通の被供給部である原子炉圧力容器２内に冷
却水を供給している。また上記高圧炉心スプレィデンジ
９を含むポンプ装置および低圧炉心スプレィデンジ５を
含むポンプ装置は、それぞれの配管終端に、炉心スプレ
ィ・譬−ジャ１４を有している。この炉心スプレィ／９
−ジャは前記原子炉圧力容器２内の炉心（図示せず）上
部に設置され、直接炉心に冷却水を注入することができ
るようになっている。さらに原子炉圧力容器２からター
ビンへ蒸気を移送する主蒸気管１３には複数の自動逃し
弁１５（１個のみ示す）が接続されている。そしてこれ
らの逃し弁１５も前記複数のポンプ装置と共に非常用炉
心冷却設備の構成部となっている。そしてこの自動逃し
弁１５は、冷却材流出事故時、前記高圧炉心スジレイ４
ンプ９の後備系としての働きをなす。つまり前記複数の
自動逃し弁１５が、それぞれ時間差をもって開弁じ原子
炉圧力容器２内の蒸気を逃がし、炉圧を低下させる鋤き
をするものである。ｔた、前記低圧スプレィデンジ５と
低圧注入ポン′ｆ６、低圧注入ポン１７°７と低圧注入
Ｉンゾ８および高圧炉心スプレィデンジ９は、それぞれ
共通の非常用ディーゼル発電機１θ、１１゜１２を駆動
源としている。

以上のような構成を成している非常用炉心冷却設備にお
いて、例えば中小破断事故による冷却材の流出事故が生
じ原子炉圧力容器２内の圧力が上昇し、痢記原子炉圧力
容器２内の冷却材の水位が一定の限界レベルまで低下し
てしまったとする。高圧炉心スプレィポンプ９はただち
に起動し、流体供給源であるザゾレッシ、ンゾール３あ
るいは復水貯蔵タンク４からの冷却水を炉圧に打ち勝つ
程度の高揚程で原子炉圧力容器２内に供給し炉心スゲレ
イスパーツヤ１４を介してスジレイする。そして蒸気を
凝縮させ炉圧を低下させる。ここで前記高圧炉心スプレ
ィ／フグ９がなんらかの原因で動作しなかった場合には
、必要数の自動逃し弁１５が開弁じ、原子炉圧力容器２
内の蒸気をサグレジ、ンプール３に逃がし、前記原子炉
圧力容器２内の圧力を低下させる。そして、炉圧を低下
させた時点で１前記高圧炉心スグレイポ／グ９に加えて
他の低圧注入ポンプｅ、１．８および低′圧炉心スゾレ
イポ／プ５も動作し、大流量の冷却水を原子炉圧力容器
２内に供給する。この時原子炉圧力容器２内の圧力は低
下しているので、低圧系ポンプでも冷却水の供給が可能
となるのでおる。

しかしながら以上のような従来の非常用炉心冷却設備に
は中小破断による冷却材流出事故に対する高圧炉心スプ
レィデンジ９は１系統し力）なく、もしこの１系統が何
らかの原因で故障した場合には、自動逃し弁１５によっ
て原子炉圧力容器２内の蒸気を逃がし炉圧を低下させな
ければならないのである。また上記高圧炉心スプレィデ
ンジ９は、高揚程を必要とする為に、きわめて大形の多
段立形電動渦巻ポンプを使用しなければ女らないが、こ
の多段立形電動渦巻−ンゾは、きわめて高価であり、か
つ大形であり、耐震設計上も好ましくない、また据付工
事およびメンテナンスにおいても多大な困難を賛する。

沈２図は、その据付工事の状況を示したものである。上
記高圧炉心スプレィデンジとしての多段立形電動渦巻ポ
ンｆ９が据付けられる階の天井には、搬入用の開口部１
６が有シ、さらにその上階の天井には、つり揚げ用の電
動ホイスト１７がある。多段立形電動渦巻ポンプ９は、
上記電動ホイスト１７によって上階のフロアより開口部
１６を通して、その下の階のフロアに搬入されることに
なる。そして、そのフロアのマット１８にビット１９を
設け、そこに、前記多段立形電動渦巻ポンプ９のケーシ
ング部を埋め込まなければならない。これらの作業は非
常に困難であシ危険を伴うものでｓｂ、土木、建築工事
にかける負担も大きなものになる。また非常用ディーゼ
ル発電機１２等付帯設備も大規模なものとなシ、これら
の付帯設備を含めるときわめて大きな据付面積を必要と
する。そしてこの高圧炉心スゾレイボンプ９設備には、
さらにその設備自身の冷却および除熱をするための冷却
設備等も必要となり、これらの冷却設備等もまた、非常
に高価なものになってしまうという不具合があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものでその目的とす
るところは、大形ポンプを不用にして装置全体のコスト
ダウンをはかり、耐震設計上においてはその安全性の向
上をはかシ、土木建築にかける負担を軽減させ小規模の
装置で高揚程あるいは大流量の流体を選択的に供給する
ことを可能にし、沸騰水形原子炉の非常用炉心冷却設備
に適合した場合には、予備電源としてのディーゼル発電
機等付帯設備を小規模のもので済ませることができ、据
付工事メンテナンス等の容易化をも図シ得るポンプ装置
を提供することにある。

すなわち本発明に係るポンプ装置は、流体供給源よシ共
通の被供給部へ高揚程あるいは大流量の流体を選択的に
供給する複数の独立した供給配管ごとにそれぞれポンプ
を介挿し、相異なるポンプの吸込側と吐出側に第１の開
閉弁を介挿し、その第１の開閉弁と前記被供給部との間
に第２の開閉弁を介挿し、上記第１の開閉弁と前記被供
給部との間に逆止弁を介挿して、前記第１の開閉弁を原
子炉圧力容器２内の圧力高で開弁、低で閉弁とし、逆に
第２の開閉弁は圧力像で開弁、圧力筒で閉弁となるよう
にインターロックして構成されるものである。

以上のように構成することにより、前記第１および第２
の開閉弁の開閉によって前記枚数のポンプを直列あるい
はそれぞれ独立的に運転することができ、必要に応じて
揚程または流量のいずれかを選択的に高めることができ
る。そしでそれによって大形ポンプの不用化および付帯
設備の小規模化あるいは削減が可能となり、据付スペー
スの縮小化、工事およびメンテナンスの容易化、ひいて
は装置全体のコストダウンおよび安全性の向上を図るこ
とができるものである。

以下第３図、第４図、第５図を参照して本発明の実施例
について説明する。なお、第１図と同一部分には同一符
号を付して説明する。

第３図において１は原子炉格納容器であり、その原子炉
圧力容器１内上部には、流体の被供給部としての原子炉
圧力容器２が設置されておシ多数の燃料集合体より構成
されている炉心（図示せず）を内部に有している。上記
原子炉格納容器１内の下部にはサグレ、シ、ンプール３
が設けられ、冷却水が充たされている。このサデレ、？
／１ングール３は原子炉格納容器ｌ外部に設置されてい
る復水貯蔵タンク４と共に、複数のポンプ装置における
流体供給源となっている。また上記複数のｄｅｌｆ装置
としては低圧炉心スゾレイＩング５を含むポンプ装置と
低圧注入ポンプ６．７．８を含むポンプ装置がちシそれ
ぞれ１台のポンプの流量−揚程特性は第５図の曲線２６
で示すものである。そして上記４台のポンプ５，６，７
．８はそれぞれ流体供給源から被供給部の間に独立した
配管２６，２７゜２８．２９を有していると同時にポン
プ５の吸込側とポンプ６の吐出側との間には第１の開閉
弁であるグローブ弁２０が接続されておりそのグローブ
弁２０と流体の被供給部である原子炉圧力容器２との間
には第２の開閉弁であるグローブ弁２１が介挿されてい
る。そして前記グローブ弁２０と流体の供給源との間に
は前記配管２６中に逆止弁２１が介挿されている６同様
にポンプ８の吸込側とボンｆ７の吐出側は第１の開閉弁
であるグローブ弁２３を有する配管で接続されており、
そのグローブ弁２３と流体被供給部である原子炉圧力容
器２との間には第２の開閉弁であるグローブ弁２２が介
挿されている。

そして前記開閉弁２３と流体被供給部との間には前記配
管２９中に逆止弁２５が介挿されている。前記グローブ
弁２０と２１との間および２３と２２との間にはグロー
ブ弁２０が開のときにはグローブ弁２ノは閉、逆にグロ
ーブ弁２０が閉のときはグローブ弁２ノは開となるよう
インター口、りされている。そして２３と２２も同様に
インターロックされている。膚だ、ポンプ５および８の
有する独立した配管２．＼６１，２７の終端には、炉心
スゲレノクージャ１４が接続されている。そして主蒸気
管１３には自動逃し弁１５が接続されている０次に本実
施例の動作について説明する。いま原子炉圧力容器２内
で破断事故が生じ上記原子炉圧力容器２内の冷却水が流
出し、圧力が上昇したとする。ポンプ５，６゜１．８は
ただちに起動する。その時第１の開閉弁であるグローブ
弁２０．２３は開弁しておシ、第２の開閉弁であるグ四
−！弁２１．２２は閉弁している。つまシポンゾ６，５
およびポンプ１．８はそれぞれ開閉弁；２０，２Ｂを介
して、直列運転となシその時の流量−揚程特性は第５図
の曲線２１で示すものである。そして供給源であるサブ
レッジ、ンプール３からの冷却水を被供給部である原子
炉圧力容器２内へ炉内の圧力に打ち勝つ程度の高揚程で
供給し、炉心スジレイパージャ１４を介してスゲレイし
、原子炉圧力容器２内の蒸気を凝縮させ炉圧を低下させ
る。このとき、逆止弁２４および２５は逆流を防ぐ働き
をするものである。この場合インタ５゜６および７，８
がそれぞれ従来の高圧炉心スゲレイ４ンゾ９の役割をな
す事になシ、高圧スグレイポング９に相当する装置が２
系統設けられたことになる。したがってどちらか一方の
系統が万−何らかの原因で作動しない事態が生じても他
方の系統で、従来の高圧スプレィポンプ９と同様の働き
をなすことができるものである。

以上のように前記２系統の直列運４バによって高揚程の
冷却水を原子炉圧力容器２内へ供給し、原子炉圧力容器
２内で蒸気が凝縮し炉圧が低下すると、第４図のように
第１の開閉弁であるグローブ弁２０および２３は閉弁し
、第２の開閉弁であるグローブ弁２１および２２ｆ′ｉ
開弁する。

したがって今まで直列運転しでいたポンプ５と６および
ポンプ２と８は、それぞれ独立的な運動となシ、全体と
しての流蓋−揚程特性は第５図の曲線２８で示すものと
なる。そしてそれぞれ独立した４系統で供給淵、である
サブレッジ。

ングール３あるいは復水貯蔵タンク４から被供給部でお
る原子炉圧力容器２へきわめて大流量の冷却水を供給す
る。

以上のように上記実施例の構成になると第１の開閉弁２
０．２３を開弁し、第２の開閉弁２１゜２２を閉弁する
ことによってポンプ５，６およびポンシフ、ＩＩはそれ
ぞれ直列運転となり、原子炉圧力容器２内へ高揚程の冷
却水を供給することができ、従来設置されていた高圧炉
心スゲレイポンプ９およびその駆動源となるディーゼル
発電機１２その他の付帯設備を削減することができる。

また高圧スグレイポング９に相当する設備を２系統得る
ことができる為゛に、設備としての安全性が向上するこ
とになる。そして第１の開閉弁２０．２３を閉弁し、第
２の開閉弁１１．２２を開弁することによりてそれぞれ
独立した４系統の運転となシ、大流量の流体を原子炉圧
力容器２内に供給することができる。

なお、本実施例はＩンプ４台を使用して２台ずつ１組と
した場合について説明したが、使用されるすべてのポン
プを含めて単一の装置を構成してもよい。すなわち、第
６図は４台のポンプ３３，３４，３５．３６をすべて単
一の装置内に組込んだ例を示したものでポンプ３３の吸
込側とポンプ３４の吐出側とは第１の開閉弁であるグロ
ーブ弁３７を有する配管によって接続されており、その
グローブ弁３７と被供給８４６との間には第２の開閉弁
であるグローブ弁４０が介挿されている。またグローブ
弁３７と流体供給源４ｒとの間には配管４８中に逆止弁
４３が介挿されている。以下同様にボンｆ３４とＩンｆ
３１５との間には第１の開閉弁であるグローブ弁ＪＪ１
そのグローブ弁３８と被供給部４６０間には第２の開閉
弁であるグローブ弁４１、グローブ弁３８と流体供給源
４２の間には配管４９中に逆止弁４０がそれぞれ介挿さ
れている。

また４ング３５とポンプ３６の間には第１の開閉弁でお
るグローブ弁３９、そのグローブ弁３９と被供給部４６
０間には第２の開閉弁であるグローゾ弁４２がグローブ
弁３９と流体供給源４７の間には配管５０中に逆止弁４
５がそれぞれ介挿されている。

以上のような構成によると、例えば第１の開閉弁３７，
３８．３９を開弁して第２の開閉弁である開閉弁４０，
４１．４２を閉弁すれば、前記４ンプ３３．３４，３５
．３６は直列運転となり前記実施例よりもさらに高揚程
の流体を供給源４１から被供給部４６へ供給することが
できる。逆に前記第１の開閉弁３７．３８．３９を閉弁
し、第２の開閉弁４０，４１．４２を開弁ずれば４台の
ポンプ３３．３４，３５．３６はそれぞれ独立して運転
することになり前記実施例と同様に大流量の流体と流体
供給源４７から被供給部４６へ供給することができるの
である。

また総ての開閉弁を順次開弁あるいは閉弁して使用する
こともできる。例えば第１の開閉弁３ｒ、３９を開弁と
して開閉弁３８は閉弁とする。そして第２の開閉弁４０
．４２を閉弁とし開閉弁４１を開弁とする。この時ボン
７’、？４と３３および？ンプ３６と３５の２台１組の
直列運転となり、２系統で供給源４７から被供給部４６
に流体は供給されることになるのである。

このように第１の開閉弁である開閉弁３７．３８゜３９
と第２の開閉弁である開閉弁４０，４１゜４２の開閉を
適宜組合せることによって揚程および流量の組合せを種
々変化させることができるのである。ただし、それぞれ
対応する第１および第２の開閉弁たとえば開閉弁３７と
開閉弁４０が同時に開弁あるいは閉弁することはなく、
一方が開弁しているときは他方は閉弁するようインター
ロックされているものとする。

以上詳述したように本発明のポンプ装置によれば流体供
給源より共通の被供給部へ高揚程あるいは大流量の流体
を選択的に供給する複数の独立した供給配管ごとにポン
プ°を介挿し、相異なるポンプの吸込側と吐出側との間
に第１の開閉弁を介挿し、その第１の開閉弁と前記被供
給部との間に第２の開閉−弁を介挿し、上記第１の開閉
弁と流体供給源との間に逆止弁を介挿して構成されるも
のであり、第１の開閉弁および第２の開閉弁の開閉の組
合せによって必要に応じて揚程またはａｔ各高め所費の
流体を流体供給源から被供給部へ供給することができる
ものである。そしてそれによって大形ポンプの不用化お
よび付帯設備の小規模化あるいは削減が可能となり装置
据付スペースの縮小化、工事およびメンテナンスの容易
化ひいては装置全体のコストダウンおよび安全性の向上
を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水形原子炉の非常用炉心冷却設備の従来例
を示す系統図、第２図は高圧炉心スプレィポンプの据付
状況を示す概略正面図、第３図ないし第５図は本発明の
一実施例を示すもので、第３図および第４図は系統図、
第５図は流量−揚程特性を示す線図、第６図は、本発明
の他の実施例を示す系統図である。２・・・原子炉圧力容器（被供給部）３・・・サプレッ
ションゾール（流体供給源′Ａ４・・・復水貯蔵タンク
（流体供給源）、５・・・低圧炉心スプレィポンプ、６
．７．８・・・低圧注入ポンプ、２０．２３・・・グロ
ーブ弁（第１の開閉弁’）、２１．２：ｚ・・・グロー
ブ弁（第２の開閉弁）、２４．２５・・・逆止弁。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦、第５図５００　　　１０００　　　５００　　２０００　　２
５００−一一→−釦ｔ（ｍ”／ｈ）第６１１１ム６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体供給源より共通の被供給部−高揚程あるい舎
ま大流量の流体を選択的に供給する複数の独立した供給
配管と、この各配管ごとにそれぞれ介挿された複数台の
ポンプと相異なるタンクの吸込側と吐出側との間にそれ
ぞれ介挿された第１の開閉弁と、その各第１の開閉弁と
前記被供給部との間にそれぞれ介挿された第２の開閉弁
と、上記各第１の開閉弁と流体供給源との間にそれぞれ
介挿された逆止弁とを具備したことを特徴とするポンプ
装置。
（２）前記４／グを偶数台として２台ずつ１組とした特
許請求の範囲第１項記載のポンプ装置。