JPS60263894A - 水位計 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、沸騰水型、加圧水型などの軽水型原子炉に
用いられる水位計に関づる。

〔発明の技術的前傾とその問題点〕

一般に、沸騰水型原子炉などの軽水型原子炉に使用８れ
る水位ｔ１は、その出力を原子炉の水位制御や原子炉保
護系および給水制御系に利用されるため、原子炉事故時
においても正確な水位信号を出力する必要がある。

従来の原子炉の水位計は、第３図に示ｔ　、Ｊ：うに構
成され、原子炉格納容器１内に格納されＩこ原子炉圧力
容器２の上部側壁面に上部舵ｒ１３ａを接ワ゛シし、こ
の上部配管３ａの他端に基準水面器４を接続している。

また、原子炉圧ツノ容器２の上部側壁面に【よ下部配管
３ｂを接続し、この下部配管３ｂと基準水面器４どの間
を差圧変換器５を備えた基準水頭＠６で連通している。

なお、１′３号１１は基１１１水面器４内の基準水面し
によって決定される基準水頭であり、常に一定の水柱高
さを有する。

しかして、水位計はドライウニルア内に形成される基準
水頭ト１と原子炉圧力容器２内の測定点Ａにお【ブる水
頭との静水頭（静水圧）の差を差圧変換器５にＪ：り測
定することにより、原子炉圧力容器２内の炉水位がめら
れるようになっている。

しかしながら、この水位甜において、基；Ｖ水面器４は
凝縮槽どして作用し、原子炉の通常運転時には原子炉圧
ノｊ容器２内の蒸気が基４」水面器４内に流入して凝縮
ザるため、Ｍ準水頭１１の水柱水温は、基片−水面りか
ら所定距離例えば１０ｃｍの距離下方まで１００℃を超
える温度となる。

このような状況下にＪ３いては、原子炉運転中、主蒸気
管の破断事故時のように原子炉圧力容器内で急激な減圧
が生ずると、基準水面器４内の水が減圧沸＠づる。この
１９め、差圧を検出する差圧検出器５からの出力信号が
異常値を示し、各制御機器に誤信号を出力する恐れがあ
り、事故が拡大する原因となっている。

このような問題を避けるために、原子炉圧力容器２内の
内圧が大気圧になった場合を想定し、基準水頭管や下部
配管３ｂ内の水温を大気圧下における飽和温度である１
００℃以下に保ち、沸騰を避ける必要がある。

〔発明の目的〕

この発明は上ｊホした事情を化１ｉｆ、ｊ　シてなされ
たもので、基準水頭水や下部配管内の水温を常時１００
℃以下に保って水の沸騰を未然に防止し、原子炉事故時
にも原子炉内の水位を正確に検出することができる水位
泪を提供ザることを目的とづる。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するために、この発明に係る水位計
は、原子炉圧力容器内の水面レベルより上方の上部側壁
に設けられた上部配管と、この上部配管の他端に設けら
れた基準水面器と、上記原子炉圧力容器内の水面レベル
より下方の下部側壁に接続された下部配管ど、上記基準
水面器と下部配管どを連通させる基準水頭管と、この水
頭管と下部配管どの連絡部に設けられた差圧検出器とを
備えたものにおいて、前記基準水頭管の上部をベローズ
に一部百換さぜ、熱放射有効面積を、増大させたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明に係る水位計の一実施例について添イ」
図面を参照して説明り°る。

第１図にｄ５いて、符号１０は沸瞳望原子炉などの原子
炉格納容器１１内に格納された原子炉圧力容器を示し、
この原子炉圧力容器１０の側壁に原子炉炉水の水位を測
定づ°る水位計１２が設りられる。水位語１２は原子炉
圧力容器１０の炉内水面レベルＪ、り上りの上部側壁に
接続される上部配管１３ど、炉内水面レベルＪこり下方
の下部側壁に接続される下部配管１４と、上記上部配管
１３の他端に接続される凝縮槽としての基準水面器１５
と、この基準水面器１５および上記下部配管１４とを接
続部る基準水頭管１６と、この基準水頭管１６ど下部配
管１４との連通部に設けられた差圧検出器１８どからな
り、を記基厚水頭管１６の基準水面器１５への接続部は
ベローズ１９にて＠換されている。具体的には、ベロー
ズ１９は基準水面器１５の下部に直接接続され、かつイ
の下端は接続部から所定距薗、例えば約１０Ｃｎ＋下方
に延びて終端している。なお、符号２２は開閉弁である
。

ベローズ１９は直管に較べて表面積を大きくとることが
できるため、熱放！Ｊｊ有効面積が増大し、基準水頭管
１６から原子炉格納容器１１内のドライウェル２０への
熱の放散が有効的に行なわれる。

また、基準水頭管１６の一部をベローズ１９に置換さぜ
ることにより、基準水頭管１６の管軸方向に冶う管壁の
有効長さが長くなり、この結果、管材中を通る熱の移動
が抑制され、基準水頭管１６の管軸ノブ向に沿う熱の移
動が抑制される。

一般に、基ｉｐｊ水頭管１６は例えば５ＵＳ３０４のス
テンレス鋼で形成されており、その熱伝導率は１４　ｋ
ｃａｌ／　ｍ１１℃である。一方、水の熱伝導率は０　
、５４　ｋｃａｌ／ｍｈ℃である。また、Ｍ　ｔｉｔ水
頭笛１６の管径を、例えば外径２１．７ｍｍ、内径１４
゜３　ｍｍ程度とりると、管材部所面積２０９−１管内
の水路断面積１６１−である。この場合にお【ノる基準
水頭ト１に沿った熱の移動を考慮するど、熱移動のうち
管材中を伝達される熱量と、管内の水中を伝わる熱量の
比は、２０９ｘ１４：１６１ｘＯ。

５４どなり、約３４：１の割合である。この結果１．ｓ
　ｒろ基準水頭に治った熱移動を抑制御−るには、管材
中を伝達される熱量を抑制するのが効果的である。

第２図は、基準水頭管１６の上部をベローズで買換しｌ
ζ場合の基準水頭（−１の温度分布を示す温度分布曲線
ａであり、この温度分布曲線ａは従来の磁線で示？ｌ’
基準水頭の温度分布曲線すに較べ、原子炉の通常運転１
１ｉ′１．基準水頭管１６の水温が低下していることが
わかる。このように、基準水頭管１Ｇの上部をベローズ
１９で置換さゼることにより、通常の原子炉運転時にお
りる基準水頭管や下部配管内の水温を−・点鎖線Ｃで示
づ−ドライウエル２０の温度に積極的に近づけることが
Ｃぎ、はどんど全域にわたり１００’Ｃ以下に保つこと
ができるので、減圧υ１１騰による悪影響を効果的に防
すてさ゛、原子・炉のか水水位を正確に検出することが
できる。

〔発明の効果〕

以上に述べたようにこの発明に係る水位計においては、
Ｆｌ　ｆｔ’−水頭管の上部をベローズに一部置換さけ
、熱放射有効面積を増大させたから、基準水頭管内の熱
をドライウェルにｆＩ１１４’Ｊ＜的に放敗さゼること
ができるので、基準水頭管内を下方に移動する熱ｍを抑
制づ゛ることができ、基準水頭管や下部配管内の水温を
、原子炉の通常運転時に常時１００℃以下に保つことが
できる。したがって、原子炉事故時にも減圧沸騰による
悪影響を効果的に防止てぎ、原子炉の炉内水位を正確に
検出づるこができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る水位計の一実施例を示づ図、第
２図はこの発明に係る基＋＋＋−ｎ＜頭の温度分布曲線
を従来の基準水頭の温度分布曲線と比較して示ずグラフ
、第３図は従来の原子炉の水位計を示す図である。 １０・・・原子炉圧力容器、１１・・・原子炉格納容器
、１２・・・水位計、１３・・・上部配管、１４・・・
下部配管、１５・・・基ｔＶｏ水面器、１６・・・基準
水頭管、１８・・・入圧検出器、１９・・・べ「１−ズ
。 代理人弁理±　１１す近恵佑（ｔｉか１名）第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器内の水面レベルより上方の上部側壁
   に設けられｌ〔上部配管と、この上部配管の他端に設り
   られだ基準水面器と、上記原子炉圧力容器内の水面レベ
   ルより下方の下部側壁に接続された１・部配管と、上記
   基準水面器と下部配管とを連通させる基準水頭管と、こ
   の水頭管と下部配管との連絡部に設りられた差圧検出器
   とを備えた水位８」において、前記基準水頭管の上部を
   ベローズに一部置模さＵ、熱放割有効面栢を、増大ざＵ
   たことを特徴とづ−ろ水位計。 ２、基準水頭管のベローズ部分は、基準水面器の接続部
   より所定距離だけ下方に延びて終端している特許請求の
   範囲第１８−１に記載の水位５１゜