JP2009098037A - Device and method for preventing sloshing overflow - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は使用済燃料貯蔵プール等の液体を内包する設備におけるスロッシング溢水抑止装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a sloshing overflow control device and a method thereof in a facility containing liquid such as a spent fuel storage pool.
原子力発電所等では、使用済燃料が液体を内包する燃料貯蔵プールに貯蔵される。燃料貯蔵プールは平面視で長方形状とされており、この燃料貯蔵プール内には冷却水が貯蔵され、その上面は自由水面を形成している。 In a nuclear power plant or the like, spent fuel is stored in a fuel storage pool containing liquid. The fuel storage pool has a rectangular shape in plan view. Cooling water is stored in the fuel storage pool, and the upper surface forms a free water surface.
燃料貯蔵プールの底面には、使用済みの燃料集合体を収納する使用済燃料ラックが設置されている。燃料貯蔵プールでは、燃料集合体等の移動を水中で行えるように、使用済燃料ラックの上面と水面の間隔は燃料集合体等の長さよりも深く設定されている。 A spent fuel rack for storing spent fuel assemblies is installed on the bottom surface of the fuel storage pool. In the fuel storage pool, the distance between the upper surface of the spent fuel rack and the water surface is set deeper than the length of the fuel assembly or the like so that the fuel assembly or the like can be moved underwater.
燃料貯蔵プールではプール内に可能な限り多くの燃料集合体を貯蔵するため、使用済燃料ラックはプール側壁近傍まで設置されている。このため、燃料貯蔵プールでは燃料集合体等の移動を行う手段として使用済燃料ラックの上部を開放状態にしておく必要がある。 In the fuel storage pool, as many fuel assemblies as possible are stored in the pool, the spent fuel rack is installed up to the vicinity of the pool side wall. For this reason, in the fuel storage pool, it is necessary to keep the upper part of the spent fuel rack open as a means for moving the fuel assemblies and the like.
また、使用済燃料等を移動させるためには、天井クレーンまたは燃料交換専用機器である燃料交換機を利用しなければならないため、燃料貯蔵プールの周りに堰を設けること、または自由水面に浮屋根もしくは蓋をすることができない。 In addition, in order to move spent fuel, etc., an overhead crane or a fuel changer that is a dedicated fuel changer must be used. Therefore, weirs must be provided around the fuel storage pool, or floating roofs or I can't cover it.
液体を内包する容器に地震等の低周波数の外力が加えられると、容器内の液面にスロッシングと呼ばれる揺動が生じる。建屋内に設置されている燃料貯蔵プールで地震によりスロッシングが発生すると、燃料貯蔵プールの側壁を超えてプール水が流出する可能性がある。事実、この事象は平成19年7月16日に発生した新潟県中越沖地震発生時に、プール水がプール側壁を越えて流出した。 When a low-frequency external force such as an earthquake is applied to the container containing the liquid, a swing called sloshing occurs on the liquid surface in the container. When sloshing occurs due to an earthquake in the fuel storage pool installed in the building, there is a possibility that the pool water flows out beyond the side wall of the fuel storage pool. In fact, when the Niigata Chuetsu-oki earthquake occurred on July 16, 2007, this event caused pool water to flow over the pool sidewall.
従来技術としては、スロッシングを防止するため、燃料貯蔵プールの側壁に平板を水面下に設置することが提案考案されている(特許文献1等参照)。
燃料貯蔵プールの上方では、使用済燃料等を移動可能とする必要があるため、上述したように、プール内に平板等を設置した場合にはプールの平板設置部の下方を利用することができず、利用効率が低下する。このため、従来ではプール利用効率を低下させることなくスロッシングを防止することは困難であった。 Since it is necessary to make it possible to move spent fuel, etc. above the fuel storage pool, as described above, when a flat plate is installed in the pool, the lower part of the flat plate installation portion of the pool can be used. Therefore, the utilization efficiency decreases. For this reason, conventionally, it has been difficult to prevent sloshing without reducing pool utilization efficiency.
また、平板を可動式とする方法では、上方を使用済燃料等が移動中に地震等により発生したスロッシングに対してその効力を発揮することが困難であった。さらに、直下型地震等により発生するスロッシング若しくは想定を遥かに超える地震等に対しては、その効力を発揮することは困難であった。 Moreover, in the method of making the flat plate movable, it is difficult to exert its effectiveness against sloshing generated by an earthquake or the like while the spent fuel or the like is moving above. Furthermore, it has been difficult to exert its effect on sloshing caused by a direct earthquake or an earthquake far exceeding the assumption.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、プール利用効率を低下させることなく、スロッシングにより発生する溢水を抑止することができ、スロッシングが発生してもプール内の液体の溢水または外部への飛散をより効果的に防止することができるスロッシング溢水抑止装置およびその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to suppress overflow caused by sloshing without lowering the pool utilization efficiency. Even if sloshing occurs, liquid overflow in the pool or An object of the present invention is to provide a sloshing overflow prevention device and method that can more effectively prevent scattering to the outside.
前記の目的を達成するため、本発明では、液体を収容する容器の上面に形成された開口部周辺に骨組みを設置し、前記骨組みに前記容器の上面開口部を覆うシートを被せて前記容器の上面に形成された開口部周辺を密閉することにより、地震時に発生するスロッシング溢水を前記シートの内周側に留めることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a skeleton is installed around an opening formed in the upper surface of a container that contains a liquid, and a sheet that covers the upper surface opening of the container is put on the skeleton to cover the container. By sealing the periphery of the opening formed on the upper surface, the sloshing overflow generated at the time of an earthquake is retained on the inner peripheral side of the sheet.
本発明によれば、燃料貯蔵プールに対して耐圧耐水性シートカバーで覆うこと、および覆う手順を定め、プール利用効率を低下させることなく、スロッシングにより発生する溢水をより効果的に防止することができ、スロッシングが発生してもプール内の液体の溢水または飛散を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to cover the fuel storage pool with a pressure-resistant and water-resistant sheet cover, and to determine the procedure for covering, and more effectively prevent overflow caused by sloshing without reducing the pool utilization efficiency. Even if sloshing occurs, it is possible to prevent the liquid in the pool from overflowing or splashing.
以下、本発明に係るスロッシング溢水抑止装置およびその方法の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of a sloshing overflow prevention device and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態(図1)]
本実施形態では、液体を収容する容器である燃料貯蔵プールの上面開口部周辺に骨組みを設置し、その骨組みに燃料貯蔵プールの上面開口部を覆うシートを被せて燃料貯蔵プールの上面開口部周辺を密閉することにより、地震時に発生するスロッシング溢水をシートの内周側に止めるスロッシング溢水抑止装置およびその方法について説明する。
[First Embodiment (FIG. 1)]
In this embodiment, a skeleton is installed around the upper surface opening of the fuel storage pool, which is a container for storing liquid, and a sheet covering the upper surface opening of the fuel storage pool is put on the skeleton to surround the upper surface opening of the fuel storage pool A sloshing overflow prevention device and method for stopping sloshing overflow occurring at the time of an earthquake on the inner peripheral side of the seat will be described.
図1は本実施形態による沸騰水型原子炉設備の燃料貯蔵プールにおけるスロッシング溢水抑止装置およびその方法を実施する設備構成を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a sloshing overflow prevention device in a fuel storage pool of a boiling water reactor facility according to this embodiment and a facility configuration for implementing the method.
図1に示すように、原子炉格納容器1に設置された原子炉圧力容器2の上方に原子炉ウェル3が配置してあり、原子炉ウェル3の側方には使用済み燃料を貯蔵する燃料貯蔵プール4および機器仮置プール(DSプール)5が配置されている。燃料貯蔵プール4の底部には燃料貯蔵ラック10が設置されている。
As shown in FIG. 1, a
そして、原子炉ウェル3、燃料貯蔵プール4およびDSプール5の上面が作業床としてのオペレーティングフロア6とされており、このオペレーティングフロア6上に設置されたレール7上に燃料移動等を専用に行う燃料交換機8が搭載されている。この燃料交換機8の周囲には、作業領域を区画する手摺9が設けられている。
The upper surfaces of the reactor well 3, the
この構成のもとで、燃料貯蔵プール6の上面開口部周辺のオペレーティングフロア6上に、第1の骨組み11を設置する。この骨組み11は第1のシートを自立させるためのものであり、平面視長方形状の燃料貯蔵プール4の周囲に沿って複数本配置される柱体と、必要な補強用桟等により構成する。
Under this configuration, the
そして、骨組み11に燃料貯蔵プール4の上面開口部を覆うシート12を被せ、燃料貯蔵プール4の上面開口部周辺を密閉する。この場合、シート12は例えば燃料貯蔵プール4の上面開口部周辺から立上る部分と、この立上る部分から上面開口部の上方全体を覆う水平屋根状の部分とする。そして、燃料貯蔵プール4を覆うシート12は、燃料交換機8のブリッジ13の高さ以下に設定する。これにより、作業者によるシート12の設置を容易に行うことができる。
Then, the
また、シート12の骨組み11と相まって、シート12の周辺部上端位置には自立を支える複数本のロープ14を備え、これらのロープ14をオペレーティングフロア6上のアンカー15に連結する。
Further, coupled with the
さらに、シート12の下端部には、オペレーティングフロア6の燃料貯蔵プール表面位置において、図1に太い破線で示すように水平方向に沿い、気密性を有するジッパー16により開閉可能に綴じ合せてある。
Further, the lower end of the
以上の構成により、燃料集合体を移動する等の作業が無い場合においては、図1に示すように、シート12を自立させるための骨組み11と、ロープ14およびアンカー15の張力によって、シート12が燃料貯蔵プール4の上部に固定される。
With the above configuration, when there is no work such as moving the fuel assembly, as shown in FIG. 1, the
したがって、地震等によりスロッシングが発生してスロッシング波高が成長し、燃料貯蔵プール4側の壁高さを乗り越えた場合でも、シート12により覆われている範囲以外には溢水が生じることはなく、溢水の拡大を防ぐことができる。
Therefore, even when sloshing occurs due to an earthquake or the like, and the sloshing wave height grows and climbs over the wall height on the
[第2実施形態(図2)]
本実施形態では、液体を収容する容器と、この容器の表面に沿う作業床とを備えた設備に対し、容器の上面に形成された開口部周辺および作業床の全体に亘る骨組みを設置し、この骨組みに容器および作業床を覆うシートを被せて容器および作業床の全体を密閉することにより、地震時に発生するスロッシング溢水をシートの内周側に留めるスロッシング溢水抑止装置およびその方法について説明する。
[Second Embodiment (FIG. 2)]
In the present embodiment, for a facility including a container for storing a liquid and a work floor along the surface of the container, a framework around the opening formed on the upper surface of the container and the entire work floor is installed, A description will be given of a sloshing overflow prevention device and method for retaining sloshing overflow generated at the time of an earthquake on the inner peripheral side of the seat by covering the framework and a sheet covering the work floor and sealing the entire container and work floor.
図2は本実施形態による沸騰水型原子炉設備の燃料貯蔵プールにおけるスロッシング溢水抑止装置およびその方法を実施する設備構成を示す縦断面図である。なお、図2において、図1と同一および共通する機能構成部分には図1と同一符号を付し、その部分の構成が重複する説明については省略する。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the equipment configuration for implementing the sloshing overflow prevention device and method in the fuel storage pool of the boiling water reactor equipment according to this embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 are assigned to the same and common functional components as those in FIG.
図2に示すように、本実施形態では、燃料交換機8の作業範囲を内包する第2のシート20と、オペレーティングフロア6とシート20とを連結するための気密性を有するジッパー16と、シート20を自立させるための第2の骨組み11aと、この骨組み11aと相まってシート20の自立を支えるロープ14aと、このロープ14aをオペレーティングフロア6に連結するアンカー15aとを備える。なお、本実施形態および以下の実施形態においては、原子炉圧力容器1を炉内作業等のため開放とし、原子炉圧力容器2内の炉心部2aを示している。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
このような構成により、燃料交換機8を使用して、燃料集合体等の移動等の作業が行われる場合において、シート20を自立させるための骨組み11aと、ロープ14aと、アンカー15aとの張力により、シート20を燃料交換機8の作業範囲を内包して燃料貯蔵プール4の上部に固定する。
With such a configuration, when work such as movement of a fuel assembly or the like is performed using the
本実施形態によっても、地震等によりスロッシングが発生してスロッシング波高が成長し、燃料貯蔵プール側壁高さを乗り越えても、シート20で覆われている範囲以外には溢水が生じることがなく、溢水の拡大を防ぐことができる。
Also according to the present embodiment, sloshing occurs due to an earthquake or the like, and the sloshing wave height grows, and even if the height of the fuel storage pool side wall is overcome, overflow does not occur outside the range covered with the
[第3実施形態(図3)]
本実施形態では、シートが開閉可能な開口部を有するものとし、この開口部を介してシートの上部から液面上に作業対象物の出し入れを可能とするスロッシング溢水抑止装置およびその方法について説明する。
[Third Embodiment (FIG. 3)]
In the present embodiment, a sloshing overflow prevention device and method for allowing a work object to be taken in and out of the liquid surface from the upper part of the sheet through the opening, which has an opening that can be opened and closed, will be described. .
なお、図3において、図1および図2と同一および共通する機能構成部分には同一符号を付し、その部分の構成が重複する説明は省略する。 In FIG. 3, the same reference numerals are given to the same or common functional components as in FIGS. 1 and 2, and the description of the overlapping configuration of those portions is omitted.
本実施形態は、図3に示すように、第2実施形態の構成(図2参照)に対し、シート20上部に、開口部17と、この開口部17を開閉するための気密性を有するジッパー31とを備えた構成とされている。他の構成は第1実施形態および第2実施形態と同様である。
As shown in FIG. 3, the present embodiment has an
以上の構成において、図示しない天井クレーン等を使用して燃料貯蔵プール4等からオペレーティングフロア6へ、若しくはオペレーティングフロア6から燃料貯蔵プール4等へ重量物を移動させる場合においては、ジッパー31によってシート20の上部に設けた開口部17を開き、この開口部17を介して移動を行うことができ、かつシート20で覆っている範囲以外には溢水の拡大を防ぐことができる。
In the above configuration, when a heavy object is moved from the
[第4実施形態(図4)]
本実施形態では、シートの内部に排風機とフィルタ装置とを接続し、これらの排風機およびフィルタ装置を介してシート内の気体を既設の排気塔から外部に排気するスロッシング溢水抑止装置およびその方法について説明する。なお、図4において、図1、図2および図3と同一および共通する機能構成部分には同一符号を付し、その部分の構成が重複する説明は省略する。
[Fourth Embodiment (FIG. 4)]
In the present embodiment, a sloshing overflow control apparatus and method for connecting a wind exhauster and a filter device to the inside of the seat, and exhausting the gas in the seat to the outside from the existing exhaust tower via these wind exhauster and filter device. Will be described. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same and common functional components as those in FIGS. 1, 2, and 3, and the description of the overlapping configuration is omitted.
本実施形態では、図4に示すように、第2実施形態の構成(図2参照)に移動可能な小型の排風機21と、この排風機21とシート20とを繋ぐための配管22と、移動可能な小型のフィルタ23と、排風機21とフィルタ23とを連結するための配管24および排気塔26と、排気塔26とフィルタ23とを繋ぐための配管27とにより構成する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
以上の構成において、燃料交換等の作業実施中には排風機21を運転してシート20内を負圧管理し、排風機21の排気は配管22、フィルタ23、配管24および配管27を介して排気塔26から排気することにより、燃料交換等の作業実施中に燃料集合体等の重量物の落下等による燃料取扱事故時の放射能放散を確実に、かつ大幅に低減することが可能となる。またシート20により覆われている範囲以外には、溢水の拡大を防ぐことができる。
In the above configuration, the
[第5実施形態(図5)]
本実施形態では、液体を収容する容器の上面に形成された開口部周辺を第1のシートで覆う工程と、第1のシートを含む作業床全体を第2のシートで覆う工程と、第2のシートの内部から第1のシートを外部に取出し、第2のシートのみで作業床全体を覆う状態とする工程とを備えるスロッシング溢水抑止装置およびその方法について説明する。
[Fifth Embodiment (FIG. 5)]
In the present embodiment, the step of covering the periphery of the opening formed on the upper surface of the container that stores the liquid with the first sheet, the step of covering the entire work floor including the first sheet with the second sheet, and the second A sloshing overflow prevention device and a method thereof including a step of taking out the first sheet from the inside of the sheet to the outside and covering the entire work floor with only the second sheet will be described.
本実施形態では、図5に示すように、第1実施形態の構成と第3実施形態の構成とを備えた構成により実施する。すなわち、図1に示した燃料貯蔵プール6の上面開口部周辺のオペレーティングフロア6上に、骨組み11を設置する。この骨組み11はシートを自立させるためのものであり、平面視長方形状の燃料貯蔵プール6の周囲に沿って複数本配置される柱体と、必要な補強用桟等により構成する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, it implements by the structure provided with the structure of 1st Embodiment and the structure of 3rd Embodiment. That is, the
そして、骨組み11に燃料貯蔵プール4の上面開口部を覆うシート12を被せ、燃料貯蔵プール4の上面開口部周辺を密閉する。この場合、シート12は例えば燃料貯蔵プール4の上面開口部周辺から立上る部分と、この立上る部分から上面開口部の上方全体を覆う水平屋根状の部分とする。燃料貯蔵プール4を覆うシート12は、燃料交換機8のブリッジ13の高さ以下に設定する。
Then, the
また、シート12の骨組み11と相まって、シート12の周辺部上端位置には自立を支える複数本のロープ14を備え、これらのロープ14をオペレーティングフロア6上のアンカー15に連結する。さらに、シート12の下端部には、オペレーティングフロア6の燃料貯蔵プール表面位置において、図1に太い破線で示すように水平方向に沿い、気密性を有するジッパー16により開閉可能に綴じ合せてある。
Further, coupled with the
また、図3に示したように、燃料貯蔵プール4等からオペレーティングフロア6へ、若しくはオペレーティングフロア6から燃料貯蔵プール4等へ重量物を移動させる場合においては、ジッパー31によってシート20の上部に設けた開口部17を開き、この開口部17を介して移動を行うことができるようにする。
Further, as shown in FIG. 3, when a heavy object is moved from the
本実施形態において適用する第3実施形態の構成としては、第2実施形態と同様にシート20の上部に開口部17およびジッパー31を設けるものであり、ジッパー31を閉じた状態の第3実施形態は第2実施形態と同様である。燃料交換等の作業を実施していない場合には、第1実施形態と同様に、燃料貯蔵プール4を覆うシートのみを適用する。
As a structure of 3rd Embodiment applied in this embodiment, the opening
なお、上記以外の構成については、図5において図1、図2、図3および図4と同一部分に同一符号を付し、その部分の構成が重複する説明は省略する。 In addition, about the structure of those other than the above, in FIG. 5, the same code | symbol is attached | subjected to FIG.1, FIG.2, FIG.3 and FIG.
燃料交換等の作業を実施する場合には、次の作業ステップを実施する。 When carrying out work such as refueling, the following work steps are carried out.
(1)まず、第1実施形態で示した構成を内包するように、シート20のジッパー31を閉じた状態とする。この状態は第3実施形態の状態と同様である。
(1) First, the
(2)ジッパー31を閉じることにより、上述の第3実施形態と同様の状態が完成した後、ジッパー31を閉じた状態の第3実施形態と同様に、シート20内における第1実施形態の状態を解く。
(2) The state of the first embodiment in the
(3)燃料貯蔵プール等を覆うシートがジッパー31を閉じた状態のシート20のみの状態に完成した後、燃料交換機8等による燃料交換等の作業について、図示しない天井クレーン等により重量物をオペレーティングフロア6に移動させる場合には、ジッパー31を開いてシート20の上部に開口部17を設けて実施する。燃料交換等の作業が終了した場合には、次の作業ステップを実施する。
(3) After the sheet covering the fuel storage pool or the like has been completed with only the
(4)ジッパー31を閉じた第3実施形態の状態の中に、第1実施形態の状態を構築する。
(4) The state of the first embodiment is constructed in the state of the third embodiment in which the
(5)第1実施形態の状態が完成した後、ジッパー31を閉じた状態の実施形態状態を解く。
(5) After the state of the first embodiment is completed, the embodiment state in which the
以上の工程により、燃料貯蔵プール4等を覆うシートがシート12のみの状態となり、
初期状態に戻ることができることにより、燃料貯蔵プールでの作業の有無に関連せずに覆
われているシート12内部の範囲以外には、溢水の拡大を防ぐことができる。
Through the above process, the sheet covering the
By being able to return to the initial state, it is possible to prevent the overflow of the overflow except for the area inside the
1‥原子炉格納容器、2‥原子炉圧力容器、3‥原子炉ウェル、4‥燃料貯蔵プール、5‥DSプール、6‥オペレーティングフロア、7‥レール、8‥燃料交換機、9‥手摺り、10‥燃料貯蔵ラック、11‥骨組み、20‥シート、13‥ブリッジ、14‥ロープ、15‥アンカー、16‥ジッパー17‥開口部、21‥排風機、22‥配管、23‥フィルタ、24‥配管、25‥配管、26‥排気塔、27‥配管、31‥ジッパー。
1. Reactor containment vessel, 2. Reactor pressure vessel, 3. Reactor well, 4. Fuel storage pool, 5. DS pool, 6. Operating floor, 7. Rail, 8. Fuel changer, 9. Handrail. DESCRIPTION OF
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