JP2006078256A

JP2006078256A - 原子炉格納容器及びその構築方法

Info

Publication number: JP2006078256A
Application number: JP2004260917A
Authority: JP
Inventors: Takuya Miyagawa; 卓也宮川; Tomohisa Kurita; 智久栗田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】構築作業における現地作業量の低減を図ることのできる原子炉格納容器を提供する。
【解決手段】原子炉格納容器５は、平行に配設された内側鋼板１０及び外側鋼板９と、この配設された内側鋼板１０及び外側鋼板９の互いに対向する表面に設けられた定着部材１２と、内側鋼板１０と外側鋼板９との間に打設されるコンクリート１１と、内側鋼板１０の内側表面に気密性を保持するために設けられた樹脂ライナ８と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、格納容器内側をライニングする原子炉格納容器及びその構築方法に関する。

従来、沸騰水型原子炉の原子炉格納容器としては、鉄筋コンクリート構造を取り入れた鉄筋コンクリート製原子炉格納容器（以下、ＲＣＣＶと言う。）が採用されていた。このＲＣＣＶは、太径鉄筋の大量採用を必要とする。

しかし、このＲＣＣＶのように、太径鉄筋の大量採用や高密度、高精度の配筋を避けて施工性の向上を図り、工期の短縮とコストの削減を可能とする鋼板コンクリート構造が採用されるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。

この鋼板コンクリート構造は、設計上想定する地震力や事故時の温度圧力に耐えることを要求され、また事故時に発生する放射性物質の外部への漏洩を防止するために気密性を保持する機能も同時に要求される。このため、従来の鋼板コンクリート構造は、内側鋼板の内側表面に断熱コンクリートを持つ構成となっていた。

図５は、従来の鋼板コンクリート構造製原子炉格納容器の構造体を示す断面図である。

図５に示すように、内外側に配置された構造鋼板５、６の間に構造コンクリート７を打設して成る構造体３と、構造体３の内表面に取り付けられた断熱コンクリート４とから構成されており、構造鋼板と構造コンクリートとの結合をスタッド、鋼棒、鋼板等の緊結部材８を用いて施工し、断熱コンクリート４は、内側構造鋼板の内側に縦リブで一体化された型枠鋼板とその間に充填されたモルタル等で構築している。
特開２０００−３３８２８４号公報

上述のように、従来の鋼板コンクリート構造製原子炉格納容器においては、断熱コンクリートは、断熱効果をもっているが、耐漏洩バウンダリ機能（機密性保持機能）は持っていない。耐漏洩バウンダリ機能（機密性保持機能）は、鋼板がもっているので、鋼板の漏洩検査のときには、断熱コンクリートを剥離しなければならないという課題があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、構築作業における現地作業量の低減化を図り工期短縮を図ることのできる原子炉格納容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の原子炉格納容器においては、互いに平行に配設された内側鋼板及び外側鋼板と、この配設された内側鋼板及び外側鋼板の互いに対向する表面に設けられた定着部材と、前記内側鋼板と外側鋼板との間に打設されるコンクリートと、前記内側鋼板の内側表面に気密性を保持するために設けられた樹脂ライナと、を有することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明の原子炉格納容器の構築方法においては、内側鋼板の外側表面及び外側鋼板の内側表面に定着部材を設ける定着部材設定工程と、この定着部材を設けた内側鋼板及び外側鋼板を相対するように平行に配設して溶接にて製作し設置する鋼板壁設置工程と、この設置された鋼板壁を形成する内側鋼板の溶接部を検査する内側鋼板検査工程と、この検査された内側鋼板の内側表面に樹脂ライナを内張りする樹脂ライナ内張工程と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、原子炉格納容器は、外側鋼板と内側鋼板とから形成される鋼板壁を構築し、内側鋼板の内側表面に断熱機能と気密性保持機能とを併せ持つ樹脂ライナを内張りすることにより、従来の漏洩検査の際の断熱コンクリートの剥離工事を省略することが可能となり、構築作業における現地作業量の低減化を図り工期短縮を図ることができる。

以下、本発明に係る原子炉格納容器及びその構築方法の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。ここで、従来技術と、または互いに同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態の原子炉格納容器を含む原子炉建屋の概要を示す概略縦断面図である。

図１に示すように、原子炉建屋６は、その中央部に原子炉格納容器５を備えている。原子炉格納容器５は筒状をなしている。原子炉格納容器５の内部には原子炉本体を格納した原子炉圧力容器７が設けられている。原子炉圧力容器７の中には、図示しない原子力用燃料が装荷されている。

図２は、本発明の実施の形態の原子炉格納容器の構成を一部拡大して示す概略横断面図である。

図２に示すように、原子炉格納容器５は、基本的には原子炉格納容器５の内側と外側に配置された構造部材である内側鋼板１０と外側鋼板９とから構成される。内側鋼板１０と外側鋼板９の互いに対向する表面には、スタッド又は鋼板等の定着部材１２が配設されている。この定着部材１２が設けられた内側鋼板１０と外側鋼板９の間にはさまれた部分には、コンクリート１１が打設し、充填される。この内側鋼板１０と外側鋼板９は、定着部材１２を介してコンクリート１１と一体化して荷重を負担する構造となる
原子炉格納容器５を構成する内側鋼板１０の内表面には、気密性保持のために樹脂ライナ８が内張りされている。この樹脂ライナ８は、断熱材の機能をも有している。原子炉格納容器５の内側鋼板１０と外側鋼板９の組立が終了し必要とされる溶接等の検査を受検した後に、この樹脂ライナ８は施工を行うことができるために、現地工事に係る施工性の向上と共に工期の短縮を可能としている。

樹脂ライナ８が存在しない場合には、事故時等には原子炉格納容器５内部が高温状態に晒される場合には、内側鋼板１０が急激に温度上昇する可能性がある。このとき、内側鋼板１０とコンクリート１１とに顕著な温度差が発生し、内側鋼板１０の熱膨張によって生じるスラスト力が定着部材１２を介してコンクリート１１に伝達され、コンクリート１１にひび割れが発生し原子炉格納容器５の構造全体の剛性を低下させてしまう恐れがある。

本実施の形態によれば、上述の事故時等において原子炉格納容器５内部が高温状態に晒される場合には、樹脂ライナ８は直接的に高温状態に晒されることになる。この樹脂ライナ８の内張りにより、内側鋼板１０の急激な温度上昇を防止し、内側鋼板１０とコンクリート１１との温度差を緩和することにより、コンクリート１１のひび割れとそれに伴う構造全体の剛性低下を防止することができる。

また、この樹脂ライナ８は、内側鋼板１０の現地組立が終了した後に、内側鋼板１０に塗布又は成形施工される。このため、内側鋼板１０に必要な使用前検査等を妨げること無く施工することができ、かつ内側鋼板１０に密着させて内張りすることが可能である。

図３は、本発明の実施の形態の原子炉格納容器５を配管等が貫通する貫通物１３を一部拡大して示す縦断面図である。図３は、図２の構成に追加して設けられたものであり、主に、図２と相違する構成について説明する。

原子炉格納容器５を貫通する配管等の貫通物１３と内側鋼板１０との接合部近傍において、樹脂ライナ８は、樹脂を材料とするために、貫通物１３の表面まで延長８ａして施行し密着させることができる。

本実施の形態において、この樹脂ライナ８と貫通物１３との取合い部からの蒸気等流体の進入による内側鋼板１０の急激な温度上昇を防止することが可能である。

また、原子炉格納容器５の気密性は、内側鋼板１０により保持されるのでなく、最外層にあり目視可能な樹脂ライナ８により保持されるので、原子力発電所の供用期間中に内側鋼板１０に関する目視等の検査を必要としなくなる。

樹脂ライナ８は、樹脂を材料とし、断熱材の機能を有し気密性保持機能を有するために、これらの機能をより確実にするために必要に応じてガラス繊維等の繊維で樹脂を補強して使用することができる。また、樹脂ライナ８は、樹脂より形成されるために、補修も容易である。更に、断熱性能に優れたマイクロバルーンを含む多孔性の樹脂を用いることで、樹脂ライナ８の軽量化と物量低減を図ることができる。例えば、この樹脂組成物として、フェノール系樹脂からなるマイクロバルーン、シリカからなるマイクロバルーン、エポキシ樹脂及びアミン系硬化剤を含有したもので、軽量で熱特性のすぐれたものを使用する。

さらに、内側鋼板１０及び外側鋼板９を工場において分割して加工し、必要な
スタッド又は鋼板等の定着部材１２を取り付けて、モジュールを構築する。この定着部材１２を取り付けたモジュールを現地に搬送する。現地において、この搬送したモジュールを溶接組み立てして鋼板壁を構築する。

本実施の形態において、内側鋼板、外側鋼板及び定着部材を工場において組み立ててモジュールを製作し、現地にて複数のモジュールを組み立てて鋼製容器の製作を可能とすることにより、現地おける施工性の向上及び工期の短縮を図ることができる。

図４は、本発明の実施の形態の原子炉格納容器の構築方法の手順を示すフロー図である。

図４に示すように、定着部材設定工程Ｓ１において、内側鋼板１０及び外側鋼板９の一方の外表面に定着部材を設けられる。

次に、鋼板壁設置工程Ｓ２において、この定着部材を設けた内側鋼板１０及び外側鋼板９を相対するように平行に配設して溶接にて製作した鋼板壁が現地において設置される。

コンクリート打設工程Ｓ３において、この製作された鋼板壁の内部にコンクリート１１が打設され充填される。

次に、内側鋼板検査工程Ｓ４において、このコンクリート１１を打設された鋼板壁を形成する内側鋼板１０の溶接部の検査が行われる。

樹脂ライナ内張工程Ｓ５において、この検査された内側鋼板１０の内側表面に樹脂ライナ８を内張りして、原子炉格納容器が構築される。この樹脂ライナ８は、格納容器の気密性を保持し、断熱材としても使用される。

なお、外側鋼板９の検査は、内側鋼板１０の検査と同時又はその前後に行われる。

また、コンクリート打設工程Ｓ３において、この鋼板壁の内部にコンクリート１１が打設され充填される工事は、鋼板壁設置工程Ｓ２、内側鋼板検査工程Ｓ３、樹脂ライナ内張工程Ｓ５から選択された少なくとも１工程の後で、施工される。

本実施の形態において、この樹脂ライナ８は、内側鋼板１０の現地組立が終了した後に、内側鋼板１０に塗布又は成形施工される。このため、内側鋼板１０に必要な使用前検査等を妨げること無く施工することができ、かつ内側鋼板１０に密着させて内張りすることが可能である。

本実施の形態によれば、原子炉格納容器は、外側鋼板と内側鋼板とから形成される鋼板壁を構築し、内側鋼板の内側表面に断熱機能と気密性保持機能とを併せ持つ樹脂ライナを内張りすることにより、従来の漏洩検査の際の断熱コンクリートの剥離工事を省略することが可能となり、構築作業における現地作業量の低減化を図り工期短縮を図ることができる。

本発明の実施の形態の原子炉格納容器を含む原子炉建屋の概要を示す概略縦断面図。本発明の実施の形態の原子炉格納容器の構成を一部拡大して示す概略横断面図。本発明の実施の形態の原子炉格納容器を配管等が貫通する貫通部を一部拡大して示す縦断面図。本発明の実施の形態の原子炉格納容器の構築方法の手順を示すフロー図。従来の鉄筋コンクリート製原子炉格納容器の構造体を示す断面図。

符号の説明

５・・・原子炉格納容器、６・・・原子炉建屋、７・・・原子炉圧力容器、８・・・樹脂ライナ、９・・・外側鋼板、１０・・・内側鋼板、１１・・・コンクリート、１２・・・定着部材、１３・・・配管等の貫通物、３０・・・ＲＣＣＶ、３５・・・構造コンクリート、３６・・・縦筋、３７・・・フープ筋、３８・・・スチールライナ。

Claims

互いに平行に配設された内側鋼板及び外側鋼板と、
この配設された内側鋼板及び外側鋼板の互いに対向する表面に設けられた定着部材と、
前記内側鋼板と外側鋼板との間に打設されるコンクリートと、
前記内側鋼板の内側表面に気密性を保持するために設けられた樹脂ライナと、
を有することを特徴とする原子炉格納容器。
前記内側鋼板及び外側鋼板を工場において分割して複数のモジュールを製作し、この複数のモジュールを現地にて組み立てて鋼製壁を製作すること、を特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器。
前記定着部材はスタッドであること、を特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器。
前記樹脂ライナは、マイクロバルーンを含む樹脂であること、を特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器。
前記樹脂ライナは、繊維で補強された樹脂であること、を特徴とする請求項１又は４記載の原子炉格納容器。
内側鋼板の外側表面及び外側鋼板の内側表面に定着部材を設ける定着部材設定工程と、
この定着部材を設けた内側鋼板及び外側鋼板を相対するように平行に配設して溶接にて製作し設置する鋼板壁設置工程と、
この設置された鋼板壁を形成する内側鋼板の溶接部を検査する内側鋼板検査工程と、
この検査された内側鋼板の内側表面に樹脂ライナを内張りする樹脂ライナ内張工程と、
を有することを特徴とする原子炉格納容器の構築方法。
前記鋼板壁設置工程、内側鋼板検査工程、樹脂ライナ内張工程から選択された少なくとも１工程の後に、前記設置された鋼板壁の内部にコンクリートを打設するコンクリート打設工程をさらに有すること、を特徴とする請求項６記載の原子炉格納容器の構築方法。