JP2000504407A - 原子力発電所の非常用冷却装置への水を濾過するストレーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ストレーナ装置が取り付けられるプールを形成する下部を備えた原子力発電所の原子炉格納容器領域の非常用冷却装置への水を瀘過するストレーナ装置。本発明のストレーナ装置はストレーナハウジング（１）を有し、該ハウジングは分離ストレーナ壁を備え、これらのストレーナ壁の間で可撓性シールド手段ユニット（６）が作動する。該ユニット（６）は、水が一方のストレーナ壁を通って吸引されるときに、他方のストレーナ壁と吸引導管（４）との間の連通を遮断する第１位置に維持されるように構成されている。シールドユニットは、固有の可撓性により、第１ストレーナ壁が不純物による目詰まりを受けて、第１ストレーナ壁とシールド手段ユニットとの間の空間内に、吸引効果の切換えを生じさせるほどの低圧が生じるやいなや、第２ストレーナ壁と吸引導管との間の連通を開通させる第２位置に自動的に切り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】 原子力発電所の非常用冷却装置への水を瀘過するストレーナ装置 発明の技術分野 本発明は、底部に水プールが形成された格納容器内に配置される原子炉を有す る形式の原子力発電所の非常用冷却装置への水を瀘過するストレーナ装置に関し 、より詳しくは、このストレーナ装置はプール内に配置され、且つ、炉心に許容 できない温度上昇が生じた場合に炉心を冷却するため、必要な場合にプールから 取り出され且つ非常用冷却装置のノズルに供給される水を瀘過する機能を有し、 ストレーナ装置は少なくとも１つのハウジングを有し、該ハウジングは１つ又は 幾つかの孔穿きストレーナ壁を備え、水が、該ストレーナ壁を通ってハウジング の外部からハウジング内に吸引され且つその後にハウジングに連結された導管を 介して非常用冷却装置に供給されるように構成されている。発明の背景 上記種類のストレーナ装置は、２つの主な形式に分けることができる。すなわ ち、第１の形式はストレーナハウジングの逆洗（バックフラッシング）手段を備 えたものであり、第２の形式はこのような手段を全く備えていないものである。 第１の形式のストレーナ装置は、ハウジングの孔穿きストレーナ壁が、原子炉格 納容器内を循環する繊維その他の不純物による予期せぬ目詰まりを起こす箇所で 洗浄できる点で安全性の面で有利であるという長所を有している。これは、必要 なときに作動するポンピングユニットが連結された特殊な供給導管を介して、ス トレーナハウジング内にきれいな洗浄水を供給することにより行なわれる。 しかしながら、このようなストレーナ構造の重要な問題点は、ポンピングユニ ット及び特殊な洗浄水導管の製造及び設置に費用が嵩むことである。また、これ らは、ストレーナハウジングの外部領域にかなり大きいスペースを必要とする。 他の形式、すなわち逆洗手段が全く設けられていないストレーナ構造は、比較的 安価でスペースを節約できるけれども、ストレーナ壁の孔が目詰まりした場合に 機能を停止するため、安全性の点で制限される。発明の要約 本発明は、従来技術によるストレーナ装置の上記問題点を解消し且つ逆洗を全 く必要としないで常にきれいに維持されるストレーナ壁を備えた簡単で安価なス トレーナ装置を提供することを意図する。 従って、本発明の主目的は、必要が生じた場合にできる限り迅速に、水を水プ ールから非常用冷却装置に信頼性をもって供給できるようにするため、そのうち の一つが常に自動的にきれいに維持される少なくとも２つの分離ストレーナ壁す なわちストレーナ壁面を備えたストレーナ装置を提供することにある。 本発明の他の目的は、ストレーナ壁の孔をきれいな状態すなわち開通状態に維 持する手段であって、ストレーナハウジング自体の内部に取り付けることができ ると同時に、ストレーナハウジングの外部領域にスペースを要するいかなる形式 の連結部品をも必要としない構造を有する手段を備えたストレーナ装置を提供す ることにある。 本発明によれば、少なくともその主目的は、請求の範囲第１項に記載の特徴に より達成される。従来技術の更に詳細な説明 ストレーナハウジングの孔穿き外囲面の外側に繊維が堆積した場合には、繊維 は連続周方向マットを形成する。既知のストレーナ構造では、逆洗によりこの繊 維マットを離脱させるときにかなりの困難に遭遇する。ストレーナ壁の孔を通っ て内部から半径方向外方に流される洗浄水は、繊維マットを完全且つ瞬時に解放 することはなく、最初は、水流は、繊維構造を破壊すると同時にマットを引っ張 るに過ぎない。従って、マットの除去は、個々の繊維が首尾よく解放されてマッ トから除去される態様で行なわれる。マットが弱化し始めてストレーナ壁を離れ る小塊に徐々に分割されるのは、かなりの流体力学的作用を受けた後である。こ れらの困難性に対処するため、半径方向に突出する翼（これらの翼は、堆積した 繊維マットを、逆洗によりストレーナ壁から容易に離脱される周方向に分離した 個々の幾つかのセクションに分割する）をストレーナ壁の外面に設けることが示 唆されている。これは、国際出願PCT/SE 93/01042に開示されている。 本発明の好ましい実施例により、上記形式の半径方向突出翼は予知されており 、 従って翼自体は既知のものである。図面の簡単な説明 第１図は、ストレーナ装置（この場合は、単一の簡単なハウジングからなる） の内部を示す一部を破断した斜視図である。 第２図は、非緊締状態にある可撓性シールド手段ユニットを示す側面図である 。 第３図は、第２図のシールド手段ユニットの機械的ばね形成部分を通る拡大部 分断面図である。 第４図は、第１図のストレーナハウジングの縦断面図であり、シールド手段が 第１機能状態にあるところを示すものである。 第５図は、ストレーナハウジングの水平断面図であり、シールド手段ユニット が第４図と同じ第１機能状態にあるところを示すものである。 第６図は、第４図と同様な縦断面図であり、シールド手段が第２機能状態にあ るところを示すものである。 第７図は、２つの別々のストレーナハウジングを備えた本発明の装置の他の実 施例を示す一部を破断した概略側面図である。好ましい実施例の詳細な説明 第１図において、基本的に円筒状のストレーナハウジングの全体が参照番号１ で示されており、ハウジング１は、例えば金属シートに穿けられた孔の形状をな す多数の小孔を備えた管状のストレーナ壁２を有する。ハウジング１は、その一 端（第１図の実施例では上端）がゲーブルプレート(gable plate)すなわち壁３ により閉鎖されている。ストレーナハウジング１の反対側の端部は管状の吸引導 管４に連結され、該吸引導管４は吸引ポンプ（図示せず）に連結されている。通 常、吸引ポンプは原子炉格納容器の外部に配置され、水は、水のプールからスト レーナ壁２を通って吸引され、次に非常用冷却装置に供給される。ストレーナ壁 ２の外面には多数の翼（この実施例では、等間隔に配置された４つの翼５ａ、５ ｂ、５ｃ、５ｄ）が設けられている。第１図から明瞭に理解されようが、これら の翼５は、ストレーナ壁２の軸線方向に沿って全長に亘って延びている。 本発明によれば、ストレーナハウジング１内には、柔軟性すなわち可撓性のあ るシールド手段ユニット（その全体を参照番号６で示す）が設けられている。シ ールド手段ユニット６は、第２図にその巻き込まれていない状態すなわち締め付 けられていない状態（非緊締状態）が示されている。 実際には、シールド手段ユニット６は、適当な剛性及び厚さ（例えば、３〜６ mm)をもつゴム又はプラスチック部片で作るのが好ましい。第２図から理解され ようが、この実施例では、シールド手段ユニット６は、明らかに別々の４つの縁 部、すなわち第１縁部７、第２及び第３縁部８、９、及び第４縁部１０を有して いる。図示の実施例では、シールド手段ユニット６は、その巻き込まれていない 非緊締状態が幾分扇状をなしている。なぜならば、２つの長手方向縁部８、９が 互いに収斂しているため、短側縁部１０が、反対側の短側縁部７より長くなるか らである。より正確には、短側縁部１０は、ストレーナハウジング１の円筒状の ストレーナ壁２の円周の長さの１／２と実質的に同じ長さを有し、これに対し、 短側縁部７の長さは円筒管２の直径に実質的に等しい。長い方の湾曲した短側縁 部１０の領域では、ゴムクロス又はプラスチッククロス内に機械的なばね１１が 挿人されており、このばねは、クロスの平面を横切る方向に撓むことができる。 ばね１１は種々の形態に構成できる。しかしながら、ばね及びクロスの平面を横 切って曲るため短くできる点で、波形又は折曲げ状のばねワイヤからなるばねが 好ましい。 このように形成された、シールド手段ユニットとして機能するゴムクロス６が 、ストレーナハウジング１内に取り付けられると、クロスの４つの縁部のうちの ３つの縁部（すなわち、縁部７、８、９）が緊締され、一方、第４の縁部１０は 自由に移動できる状態に維持される。第１図には、２つのクランピングストリッ プ１２を用いて縁部７、８、９を緊締した状態が概略的に示されている。クラン ピングストリップ１２は、ゲーブルプレート３の下面に配置されて、短側縁部７ をクランプする。図面の明瞭化のため第１図には示さないが、対応するクランピ ングストリップにより長手方向側縁部８、９もクランプされる。実際には、３つ の固定縁部７、８、９は別の方法、例えば、結合されて取り付けられたときに一 体となって円筒状ハウジングを形成する２つの半円筒状ハウジング部のフランジ の間に固定することもできる。ゴムクロス６の第４の自由縁部１０は、該縁部１ ０がストレーナ壁２の内面に当接する２つの対向調節位置の間で曲げられること は 明白である。 ここで第４図〜第６図を参照すると、これらには本発明の機能が示されている 。第５図は、ゴムクロス６の上縁部７が、ストレーナハウジング１の外面に配置 された翼５ａ、５ｃの間でどのように延びているかを示している。これから分か るように、長手方向側縁部８、９は、翼５ａ、５ｃの内縁部に直接隣接して互い に平行に延びている。これにより、ストレーナ壁２は、２つの別々の第１部分表 面及び第２部分表面（それぞれ、参照番号２ａ、２ｂで示す）に分割される。第 ４図及び第５図には、ゴムクロス６が第１位置すなわち第１状態に調節されてい るところが示されている。この状態では、自由縁部１０は、ばね１１により、部 分表面２ｂの内面（より詳しくは、部分表面２ｂの下縁部の領域）に当接または 係合した状態に保持されている。この状態で、ゴムクロス６は、ストレーナの壁 面２ｂと吸引導管４との間の接触を遮断する。従って、水がストレーナハウジン グ１を介して導管４内に吸引されるとき、この吸引は、第４図に矢印で示すよう に、ストレーナの第１壁面２ａのみを介して行なわれる。 水がストレーナハウジング１を通って吸引されると、ストレーナ壁面２ａの外 面には繊維が堆積し、第５図に示すように半円形のマットを形成する。このマッ トが充分に厚く成長すると、水の吸引に対する大きな抵抗が生じるので、ストレ ーナ壁面２ａとゴムクロス６との間の空間内には低圧領域（すなわち、周囲の水 圧より低い圧力領域）が発生する。前記空間内が充分に低圧になると、この吸引 効果が非常に強くなり、従ってばね１１は、もはやその初期位置を維持できなく なる。これは、ばね１１が、この固有のばね作用により、第６図に示すように直 径方向に関し反対位置（すなわち、第２作動位置）に復帰することを意味する。 この位置において、クロス６の下縁部がストレーナの第１壁面２ａの内面に当接 すると同時に、ストレーナ壁面２ａと吸引導管４との間の連通を遮断する。これ は、ストレーナ壁面２ｂと吸引導管４との間の連通が開放され、水がストレーナ 壁面２ｂを介して吸引すなわち吸い込まれることを意味する。ばね１１及びゴム クロス６が第１作動位置から第２作動位置に切り換えられると、ストレーナ壁２ ａ内の空間内を流れる、前の吸引流が停止し、これにより、外面上の繊維マット が膨らんで、壁から離脱する。また、前記空間内には僅かな圧力パルスが発生し 、 第６図の左側に示すように、マットの除去に寄与する。この除去は、翼５ｂが、 湾曲マット１３を２つの１／４円弧状半部に分割するという事実により一層高め られる。 充分に厚い繊維マットがストレーナ壁面２ｂ上に堆積すると、上記現象が反復 （但し、逆方向に反復）される。 以上から、本発明の長所が明白になったであろう。ゴムクロス６が２つの対向 作動位置のうちのいずれの位置にあるかとは無関係に、ストレーナ壁の２つの部 分表面２ａ、２ｂのうちの一方の部分表面は、水を吸引できるように常に開通状 態に維持される。また、ゴムクロスすなわちシールド手段ユニット６（これは、 事実上、切換え弁として機能する）は、一方の作動位置から他方の作動位置に切 り換わるときに、繊維により覆われる表面部分の内部の空間内に少なくとも僅か な圧力噴出(pressure gust)を発生させるため、繊維マットの自動除去に寄与す る。その上、ストレーナ壁の外面上に充分な厚さの繊維マットが堆積するやいな や、クロスが一方の位置から他方の位置へと曲がることから、ゴムクロスにより 得られる弁機能は、自動的に（すなわち、外部制御装置を全く使用することなく ）作動する。また、簡単且つ安価なゴムクロスが、ストレーナハウジング１内の 全体に配置されることは、外部洗浄水導管及びポンプ（及びこれらに必要な制御 機器を含む）を完全に省略できることを意味することを指摘すべきである。 第７図には本発明の他の実施例が示されている。この実施例によれば、ストレ ーナ装置は２つの別々のストレーナハウジング１’、１”を有し、該ストレーナ ハウジングは、それぞれ、分岐導管１４、１５を介して共通吸引導管４’に連結 されている。この場合には、ゴムクロスすなわち別の可撓性シールド手段ユニッ ト６’が、主吸引導管４’と分岐導管１４、１５との間の分岐位置に取り付けら れている。第１図に示す作動位置では、ゴムクロス６’は、ストレーナハウジン グ１’と吸引導管４との間の連通を遮断すると同時に、ストレーナハウジング１ ’と導管４’との間の連通は開通状態に維持する。この状態では、水の吸引はス トレーナハウジング１”を介して行なわれ、一方、ストレーナハウジング１’は 作動しない。しかしながら、充分な厚さの繊維マットがストレーナハウジング１ ”の外面上に堆積されるやいなや、低圧領域によって最終的にゴムクロス６’が 破 線で示す作動位置に切り換えられ、この時点でストレーナハウジング１’と吸引 導管４’との間の連通が開通される。ゴムクロス６’の切換え時に、分岐導管１ ５内に僅かな圧力パルスが発生し、この圧力パルスは、ストレーナハウジング１ ”の外面上の繊維マットを吹き飛ばすのに充分な大きさである。第１図の構成に おける部分表面２ａ、２ｂと同様に、２つのストレーナハウジング１’、１”も ２つの作動位置の間で交互に作動する。本発明の別の実施例 本発明は、上に説明し且つ図面に示した特定実施例にのみ限定されるものでは ない。従って、可撓性シールド手段ユニットを形成するのに、ゴムクロス以外の 他の手段を使用することもできる。従って、薄い層状シート又は可撓性を有する 他の板を使用することもできる。また、シールド手段ユニットの幾何学的形状は 、広い範囲内で変更できる。従って、シールド手段ユニットの２つの長手方向側 縁部は、図示の実施例のように鋭いコーナを介してではなく、丸い材料部分を介 して第３のクランプ可能部分に置換するか、互いに置換することができる。ばね を備えた柔軟な縁部は、必ずしもストレーナ壁の内面に密接する必要がないこと も指摘すべきである。かくして、この縁部とストレーナ壁との間の或る程度の漏 洩流は許容できる。また、シールド手段ユニットは、円形以外の断面形状（例え ば、楕円形又は多角形）をもつハウジング又は管内に取り付けることができるこ とも指摘すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．底部に水プールが形成された格納容器内に配置される原子炉を有する型式の 原子力発電所の非常用冷却装置への水を濾過するストレーナ装置であって、スト レーナ装置はプール内に配置され、且つ、炉心に許容できない温度上昇が生じた 場合に炉心を冷却するため、必要な場合にプールから取り出され且つ非常用冷却 装置のノズルに供給される水を瀘過する機能を有し、ストレーナ装置は少なくと も１つのハウジング（１、１’、１”）を有し、該ハウジングは１つ又は幾つか の孔穿きストレーナ壁（２）を備え、水が、該ストレーナ壁を通ってハウジング の外部からハウジング内に吸引され且つその後にハウジングに連結された導管（ ４、４’）を介して非常用冷却装置に供給されるように構成されたストレーナ装 置において、 分離ストレーナ壁すなわちストレーナ壁面（２ａ、２ｂ、１’、１”）の間 に取り付けられる可撓性シールド手段（６、６’）を有し、該シールド手段は、 水が前記ストレーナ壁のうちの一方のストレーナ壁（２ａ、１’）を通って吸引 されるときに第１位置すなわち第１状態に配置され、この第１位置において、前 記シールド手段は、第２ストレーナ壁（２ｂ、１”）と前記導管（４、４’）と の間の流体連通を遮断し、前記シールド手段は、前記第１ストレーナ壁が第１ス トレーナ壁とシールド手段との間に低圧領域を形成するのに充分な不純物により 閉塞されると、前記第２ストレーナ壁と導管との間の連通が開通する第２位置を 占めることができ、前記低圧領域は、前記第１位置と第２位置との間で前記シー ルド手段を有効に切り換えることができることを特徴とするストレーナ装置。 ２．分岐導管（１４、１５）を介して共通の主吸引導管（４’）に連結された２ つの別々のストレーナハウジング（１’、１”）を有し、前記可撓性シールド手 段（６’）は、主吸引導管（４’）と分岐導管（１４、１５）との間の分岐位置 に隣接して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のストレー ナ装置。 ３．前記シールド手段（６、６’）は、４つの縁部のうちの３つの縁部（７、８ 、９）に沿って、周囲のハウジング又は導管にクランプされ、第４の縁部（１０ ）は自由に撓むことができ且つクランプされる対向縁部（８、９）間の仮想直線 より長い長さを有し、この第４の自由縁部（１０）はハウジング又は導管の２つ の対向湾曲壁のうちの一方の湾曲壁の内面に当接できることを特徴とする請求の 範囲第１項又は第２項に記載のストレーナ装置。 ４．前記シールド手段は、ゴムクロス又はプラスチッククロス（６、６’）で作 られていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の ストレーナ装置。 ５．前記シールド手段ユニット（６、６’）の第４の可撓性縁部（１０）の領域 に機械的なばね（１１）が設けられており、該ばね（１１）は湾曲状に変形可能 であることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載のストレーナ装置。 ６．前記ばね（１１）は、２つの作動位置の間で曲げられるときに短くなるよう に、波形に形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のストレー ナ装置。