JP2010096700A - 原子力プラント - Google Patents

Abstract

【課題】従来の建屋基本構造を維持し、建屋内の部屋割り及び建屋群の配置を最適化することにより、航空機等の外部飛来物に対して安全性を確保することのできる原子力プラントを提供する。
【解決手段】原子力プラントは、原子炉建屋、中央制御室建屋、その他の原子力プラントの安全性に関わる建屋を含む防護対象建屋１と、この防護対象建屋１の周囲を囲むように設置されプラントの安全性に直接関わらない建屋を含む防護対象外建屋４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部飛来物に対して防護できる原子力プラントに関する。

原子力プラントの安全性を損なう最も厳しい外的事象の一つとして、航空機等の外部飛来物の衝突による衝撃が挙げられる。この航空機等の外部飛来物の衝突による影響を緩和するために衝撃緩衝装置を設けた「原子力発電所の原子炉建屋」が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この「原子力発電所の原子炉建屋」においては、原子炉格納容器を覆う外壁に、飛来物を受け止め可能な衝撃緩衝装置が設けられている。この「原子力発電所の原子炉建屋」によれば、分割されたパネル状の衝撃緩衝装置を外壁に一定の間隔を置いて取り付けることにより、飛来物の衝突に伴う外壁の損傷や振動による直接的な影響を回避することができる。

また、原子力プラント等への航空機の衝突そのものを防ぐ技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。この原子力プラント等への航空機の衝突そのものを防ぐ技術について、特許文献２については図３を用い、特許文献３については図４を用いて説明する。

図３に示すように、防護すべき建屋である防護対象建屋１の周囲が塔２で取り囲まれている。航空機がまずこれらの構造物である塔２に衝突することにより、防護対象建屋１に航空機が直接進入し衝突することを回避している。また、図４に示すように、防護すべき建屋である防護対象建屋１の周囲が風力発電用風車３で取り囲まれている。航空機がまずこれらの構造物である風力発電用風車３に衝突することにより、防護対象建屋１に航空機が直接進入し衝突することを回避している。

また、この航空機等の外部飛来物の衝突を抑制するための「原子力設備」が知られている（例えば、特許文献４参照）。この「原子力設備」においては、原子力設備の設置面積の低減を目的として、建屋の殆どを地下に埋め込むこととしている。原子力設備を地下に埋め込むことにより、地下部分へは航空機が到達することはなく、航空機の衝突による防護対象建屋の損傷を回避している。
特開平４−９８１９７号公報 米国特許第２００３０１２７６３６号明細書 米国特許第２００５００４２１００号明細書 特開平４−１１５１９１号公報

上述した従来の航空機等の外部飛来物の衝突による影響を緩和する「原子力発電所の原子炉建屋」（特許文献１参照）おいては、原子炉格納容器を覆う外壁に、飛来物を受け止め可能な分割されたパネル状の衝撃緩衝装置が設けられている。この衝撃緩衝装置を設けることにより、飛来物の衝突に伴う外壁の損傷や振動による直接的な影響を回避するものである。

しかし、航空機の衝突を考慮したときに、このエンジンシャフト部分の硬度及び密度が高く衝突時に外壁に与えるエネルギーが大きいにも拘らず、衝突面積は小さいために、外壁を隙間なく防護する手段が必要となる。この「原子力発電所の原子炉建屋」においては、外壁に衝撃緩衝装置として設置される分割されたパネルは連続体ではない。したがって、各パネル間には防護されていない外壁が外部飛来物に対して暴露されていることになり、防護が不完全であるという課題があった。

また、図３に示すように、防護すべき建屋である防護対象建屋１の周囲を塔２で取り囲んで、原子力プラント等への航空機の衝突そのものを防ぐ技術がある。そして、図４に示すように、防護すべき建屋である防護対象建屋１の周囲を風力発電用風車３で取り囲んで、原子力プラント等への航空機の衝突そのものを防ぐ技術がある。

しかし、防護すべき建屋の周りに配置する塔状構造物や風力発電用風車は、原子力プラントと本来関係の無い設備であり、それらを大規模に設置するには、建設用地の拡大を伴うという課題があった。さらに、塔状構造物の設置間隔によっては、小型の航空機や飛来物の侵入を防ぐことができないという課題があった。

また、この航空機等の外部飛来物の衝突を抑制するための「原子力設備」（特許文献４）においては、原子力設備の設置面積の低減を目的として、建屋の殆どを地下に埋め込むこととしている。この「原子力設備」においては、地中部で土圧に耐え得る構造は、外部飛来物の直接的な衝突を壁の増厚によって耐える構造と差異が無いと考えられる。

しかし、増厚に伴う建屋自身の重量増加により、耐震性能が低下し、建設工期やコストが増大するという課題があった。

さらに、原子力プラントにおいては、一般に、プラントの安全性に直接関わる建屋と、プラントの安全性に直接関係しない建屋に大別することが可能であり、航空機等の外部飛来物の衝突から防護される必要がある建屋を防護対象建屋として絞り込むことが可能である点について考慮する必要がある。また、この防護対象建屋内おいては、プラントの安全性に関わる系統や機器は、メンテナンスや故障を考慮して、予備も含めて多重化されて配置されている。つまり、多重化部分の一部がその機能を喪失しても、プラントの安全性には影響を及ぼさない点について考慮する必要がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、従来の建屋基本構造を維持し、建屋内の部屋割り及び建屋群の配置を最適化することにより、航空機等の外部飛来物に対して安全性を確保することのできる原子力プラントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の原子力プラントにおいては、防護対象建屋と、この防護対象建屋の周囲を囲むように設置されプラントの安全性に直接関わらない建屋を含む防護対象外建屋と、を有することを特徴とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の原子力プラントにおいては、防護対象外建屋と、この防護対象外建屋によって防護されない側の前記防護対象建屋に隣接し、多重化された系統又は機器が隔壁に仕切られて並列に配置される領域と、を有することを特徴とするものである。

本発明の原子力プラントによれば、従来の建屋基本構造を維持し、建屋内の部屋割り及び建屋群の配置を最適化することにより、航空機等の外部飛来物に対して安全性を確保することができる。

以下、本発明に係る原子力プラントの実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、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、本発明の第１の実施の形態の原子力プラントの建屋配置平面図である。

まず、原子力プラントの基本構成について、図１を用いて説明する。

本図に示すように、この原子力プラントは、防護対象建屋１と、この防護対象建屋１の周囲を囲むように設置された防護対象外建屋４と、を有する。

すなわち、原子炉建屋、中央制御室建屋、その他の原子力プラントの安全性に関わる建屋は、航空機等の外部飛来物の衝突による衝撃から保護する必要があり、これらの建屋は防護対象建屋１に分類される。これら防護対象建屋１の周囲には、プラントの安全性に直接関わらない建屋が配置され、この建屋は防護対象外建屋４に分類される。

このように構成された本実施の形態において、防護対象建屋１の周囲に、防護対象外建屋４が配置される。航空機等の外部飛来物はまず防護対象外建屋４に衝突し、防護対象建屋１に直接衝突することを回避することができる。このため、従来の建屋基本構造を維持し、建屋内の部屋割り及び建屋群の配置を最適化することにより、航空機等の外部飛来物に対して安全性を確保することができる。

本実施の形態によれば、外部飛来物の衝突による衝撃に対し、防護対象外建屋４があたかもクラッシャブルゾーンとして働くことにより、防護対象建屋１に対する外部飛来物の衝突による衝撃が抑制され、原子力プラントを保護することができる。かくして、従来の建屋基本構造を維持し、建屋群の配置を最適化することにより、航空機等の外部飛来物に対して防護対象建屋１の安全性を確保することができる。

図２は、本発明の第２の実施の形態の原子力プラントの建屋配置平面図と防護対象建屋内部の概略部屋割り図である。図１と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。

本図に示すように、原子力プラントは、防護対象建屋１と、この防護対象建屋１の周囲を囲むように設置された防護対象外建屋４とを有し、防護対象建屋１はこの防護対象外建屋４によって防護されない側に、多重化された系統又は機器が隔壁７に仕切られて並列に配置される領域である区域５が配置されている。

図１と同様に、防護対象建屋１の周囲に防護対象外建屋４を配置しようとしても、プラントの建屋構成上の制限を受けて、防護対象建屋１の周囲全てに防護対象外建屋４を配置できない場合がある。このようなときに、この防護対象建屋１の一部が外部飛来物に対して無防備になる箇所が存在することになる。この外部飛来物に対して無防備になる箇所に、多重化されている系統や機器の一部が配置されている区域５が、十分に強度を有する隔壁７によって仕切られて重層化して設置される。

このように構成された本実施の形態において、防護対象外建屋４によって保護されている防護対象建屋１の壁面は、図１と同様に、外部飛来物が直接衝突することを回避することができる。一方、防護対象外建屋４によって保護されていない防護対象建屋１の壁面は、外部飛来物が直接衝突する可能性がある。このような場合に、多重化されて系統や機器のその他の一部が納められ最も外壁寄りに配置されている区域５が、外部飛来物の衝突に対してクラッシャブルゾーンとして作用する。

本実施の形態によれば、外部飛来物の衝突による衝撃に対して、防護対象外建屋４によって保護されている部分は、防護対象建屋４がクラッシャブルゾーンとして働き、防護対象建屋１に対する衝撃を抑制することができる。また、防護対象外建屋４によって保護されない部分については、多重化されている系統や機器のその他の一部が納められ最も外壁寄りに配置されている区域５が衝突によって損傷を受けるが、損傷を免れた区域５に配置された多重化されている系統や機器の一部がバックアップとして稼動するために、原子力プラントの安全性が損なわれることはない。

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、各実施の形態の構成を組み合わせて、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施の形態の原子力プラントの建屋配置平面図。 本発明の第２の実施の形態の原子力プラントの建屋配置平面図と防護対象建屋内部の概略部屋割り図。 従来の原子力プラントの概念を示す斜視図。 従来の他の原子力プラントの概念を示す斜視図。

符号の説明

１…防護対象建屋、２…塔、３…風力発電用風車、４…防護対象外建屋、５…区域、７…隔壁。

Claims (3)

1. 防護対象建屋と、
   この防護対象建屋の周囲を囲むように設置されプラントの安全性に直接関わらない建屋を含む防護対象外建屋と、
   を有することを特徴とする原子力プラント。
2. 防護対象建屋と、
   この防護対象建屋の周囲を囲むように設置されプラントの安全性に直接関わらない建屋を含む防護対象外建屋と、
   この防護対象外建屋によって防護されない側の前記防護対象建屋に隣接し、多重化された系統又は機器が隔壁に仕切られて並列に配置される領域と、
   を有することを特徴とする原子力プラント。
3. 前記防護対象建屋は、原子炉建屋、中央制御室建屋及びその他のプラントの安全性に関わる建屋を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の原子力プラント。

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