JP2010169585A - コンクリート製原子炉格納容器、コンクリート製原子炉格納容器の建造方法及び改造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐震性を向上させることが可能なコンクリート製原子炉格納容器等を提供する。
【解決手段】基礎版４０上に設けられた容器胴部４２と、容器胴部４２上に設けられた容器天井部４３と、容器胴部４２から容器天井部４３に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間Ｖと、を備え、内部空間Ｖは、容器胴部４２の内壁面と容器天井部４３の内壁面との接続部分が面一となるように形成され、容器胴部４２は、その外壁面が基礎版４０から容器天井部４３へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部に原子炉を格納可能なコンクリート製原子炉格納容器、コンクリート製原子炉格納容器の建造方法及び改造方法に関するものである。

従来、コンクリート製原子炉格納容器として、基礎版上において、下部に配置される円筒状コンクリート壁体と、これの上部に配置されるドーム状コンクリート壁体とで構成されたプレストレストコンクリート製原子炉格納容器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、コンクリート製原子炉格納容器ではないが、特許文献２には、内部に原子炉を格納する原子炉格納容器として、鋼製原子炉格納容器が記載されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−１４７１７７号公報 実開昭５９−１７８９８号公報

ところで、近年、大地震にも耐え得るように、原子力発電プラントの耐震基準が厳格となった。しかしながら、特許文献１の円筒状コンクリート壁体により構成されたプレストレストコンクリート製原子炉格納容器では、円筒状コンクリート壁体はその重心が高いため、円筒状コンクリート壁体は左右に振れ易い。このため、大地震に遭遇すると、円筒状コンクリート壁体が左右に振れることにより、円筒状コンクリート壁体の一部が圧縮すると共にその一部が伸張する。このとき、コンクリートの性質上、伸張する円筒状コンクリート壁体はクラックが入り易くなる。円筒状コンクリート壁体にクラックが入ってしまうと、原子炉格納容器は耐震の応答性能が変わり構造評価上、不利となる。このため、原子炉格納容器の耐震性を向上させる必要がある。

また、特許文献２には、鋼製原子炉格納容器が記載されており、その外側には、鋼製原子炉格納容器を覆うコンクリート製外周容器が配設されている。コンクリート製外周容器は、その外壁面の一部がテーパー形状に形成されている。しかしながら、コンクリート製外周容器は、内部に原子炉を格納する原子炉格納容器として構成されていない。具体的に、コンクリート製外周容器は、その容器胴部と容器天井部との接続部分が、外壁面および内壁面において屈曲した構成となっている。このため、コンクリート製外周容器の内部の圧力が上昇した場合、圧力によりコンクリート製外周容器が膨張し、膨張による応力が屈曲部分に集中して、コンクリート製外周容器にはクラックが入り易くなる。以上から、コンクリート製外周容器は、原子炉格納容器として機能しておらず、原子炉格納容器とは技術分野も異なっている。

そこで、本発明は、耐震性を向上させることが可能なコンクリート製原子炉格納容器、コンクリート製原子炉格納容器の建造方法及び改造方法を提供することを課題とする。

本発明のコンクリート製原子炉格納容器は、基礎版上に設けられた容器胴部と、容器胴部上に設けられた容器天井部と、容器胴部から容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備え、容器胴部は、その外壁面が基礎版側から容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状に形成されていることを特徴とする。

この場合、内部空間は、容器胴部の内壁面と容器天井部の内壁面との接続部分が面一となるように形成されていることが、好ましい。

この場合、容器胴部の外壁面と容器天井部の外壁面との接続部分は面一となるように形成されていることが、好ましい。

この場合、基礎版と容器胴部との間に設けられた容器脚部をさらに備え、容器胴部は、その外壁面がテーパー形状となる円筒体に形成され、容器天井部は、その外壁面が半球状に形成され、容器脚部は、その外壁面がストレートの円筒体に形成されていることが、好ましい。

本発明のコンクリート製原子炉格納容器の建造方法は、基礎版上に設けられた容器胴部と、容器胴部上に設けられた容器天井部と、容器胴部から容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備えたコンクリート製原子炉格納容器を建造するコンクリート製原子炉格納容器の建造方法において、基礎版上に、外壁面が基礎版側から容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状の容器胴部を配設する容器胴部配設工程と、容器胴部上に、容器天井部を配設する容器天井部配設工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明のコンクリート製原子炉格納容器の改造方法は、基礎版上に設けられた容器胴部と、容器胴部上に設けられた容器天井部と、容器胴部から容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備えた既設のコンクリート製原子炉格納容器を補強するコンクリート製原子炉格納容器の建造方法において、容器胴部の外壁面が基礎版側から容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状となるように、容器胴部の壁面の厚さを外壁面側に厚くするテーパー形成工程を備えたことを特徴とする。

この場合、既設のコンクリート製原子炉格納容器は、基礎版と容器胴部との間に設けられた容器脚部をさらに備えており、容器脚部の外径が、容器胴部の基礎版側端面の外径以上となるように、容器脚部の壁面の厚さを外壁面側へ厚くする肉厚形成工程をさらに備えたことが、好ましい。

請求項１のコンクリート製原子炉格納容器および請求項５のコンクリート製原子炉格納容器の建造方法によれば、容器胴部を基礎版側から容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状にすることで、容器胴部の重心を、従来に比して基礎版側へ位置させると共に、多くの負荷が加わる容器胴部の下部を強固な構造とすることができる。これにより、コンクリート製原子炉格納容器は左右に振れにくくなるため、コンクリート製原子炉格納容器は圧縮および伸張がしにくくなり、大地震が発生しても、コンクリート製原子炉格納容器にクラックが入ることを抑制することができる。よって、コンクリート製原子炉格納容器の耐震性を高めることができる。

請求項２のコンクリート製原子炉格納容器によれば、コンクリート製原子炉格納容器の内壁面を面一にすることができる。つまり、コンクリート製原子炉格納容器の内壁面は凹凸がなく滑らかな面となるため、容器の内部の圧力が高くなっても、コンクリート製原子炉格納容器の内壁面において、内圧による応力を好適に分散させることができる。これにより、コンクリート製原子炉格納容器にクラックが入ることを抑制することができる。

請求項３のコンクリート製原子炉格納容器によれば、コンクリート製原子炉格納容器の外壁面を面一にすることができる。つまり、コンクリート製原子炉格納容器の外壁面は凹凸がなく滑らかな面となるため、雨水の流下跡の形成を抑制し、外壁面の汚れを防止することができる。

請求項４のコンクリート製原子炉格納容器によれば、容器脚部をストレートの円筒体とすることで、容器脚部（コンクリート製原子炉格納容器の下部）を精度良く形成することができる。これにより、容器脚部上に設けられる容器胴部のテーパー形状も精度良く形成することが可能となる。また、多くの負荷が加わる容器脚部を強固な構造とすることができる。

請求項６のコンクリート製原子炉格納容器の改造方法によれば、既設のコンクリート製原子炉格納容器に対し、その容器胴部をテーパー形状に補強することができる。このため、内部空間を変化させることなく、容器胴部の重心を従来に比して基礎版側へ位置させることができる。これにより、コンクリート製原子炉格納容器は左右に振れにくくなるため、コンクリート製原子炉格納容器は圧縮および伸張がしにくくなり、大地震が発生しても、コンクリート製原子炉格納容器にクラックが入ることを抑制することができる。よって、耐震性の高いコンクリート製原子炉格納容器に改造することができる。なお、この場合、改造後の容器胴部の容器天井部側端面の外径を、改造前の容器胴部の容器天井部側端面の外径と同径とすることが可能となる。

請求項７のコンクリート製原子炉格納容器の改造方法によれば、容器胴部の基礎版側端面の外径以上となるように、容器脚部の壁面の厚さを外壁面側へ厚くすることができる。このため、容器胴部の補強に伴って、容器脚部を補強することができ、既設のコンクリート製原子炉格納容器の低重心化を図ることができる。

図１は、本実施例に係る原子力発電プラントを表した概略構成図である。 図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の鉛直方向における断面図である。 図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の水平方向における断面図である。 図４は、本実施例に係る原子炉格納容器に配設された複数の逆Ｕテンドンの配置図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係るコンクリート製原子炉格納容器を適用した原子力発電プラントについて説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

本実施例に係る原子力発電プラントは、原子炉として加圧水型原子炉が用いられている。加圧水型の原子力発電プラントは、原子炉において、一次冷却材となる軽水を加熱した後、高温となった軽水をポンプにより蒸気発生器に送る。そして、原子力発電プラントは、蒸気発生器において、高温となった軽水を、二次冷却材と熱交換させることにより二次冷却材を蒸発させ、蒸発した二次冷却材（蒸気）をタービンに送って発電機を駆動させることにより、発電を行っている。

ここで、図１は、本実施例に係る原子力発電プラントを表した概略構成図であり、図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の鉛直方向における断面図である。また、図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の水平方向における断面図であり、図４は、本実施例に係る原子炉格納容器に配設された複数の逆Ｕテンドンの配置図である。以下、図１を参照して、原子力発電プラントの構成について簡単に説明する。

図１に示すように、原子力発電プラント１は、原子炉５と、コールドレグ６ａおよびホットレグ６ｂから成る一対の冷却材配管６ａ，６ｂを介して原子炉５に接続された蒸気発生器７とを有している。また、一対の冷却材配管６ａ，６ｂのホットレグ６ｂには、加圧器８が介設されると共に、コールドレグ６ａには、冷却材ポンプ９が介設されている。そして、原子炉５、一対の冷却材配管６ａ，６ｂ、蒸気発生器７、加圧器８および冷却材ポンプ９により、原子力発電プラント１の一次冷却系統３が構成され、これらは、原子炉格納容器１０に収容されている。

上記の構成において、一次冷却材となる軽水は、原子炉５からホットレグ６ｂを通って蒸気発生器７に流入し、この後、蒸気発生器７内を通過して流出した軽水は、コールドレグ６ａを通って原子炉５内に流入する。つまり、軽水は、原子炉５と蒸気発生器７との間を循環しており、冷却材および中性子減速材として用いられている。

原子炉５は、上記したように加圧水型原子炉であり、その内部は軽水で満たされている。そして、原子炉５内には、多数の燃料集合体１５が収容されると共に、燃料集合体１５の核分裂を制御する多数の制御棒１６が各燃料集合体１５に挿入可能に設けられている。

制御棒１６により核分裂反応を制御しながら燃料集合体１５を核分裂させると、この核分裂により熱エネルギーが発生する。発生した熱エネルギーは軽水を加熱し、加熱された軽水は、ホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７へ送られる。一方、コールドレグ６ａを介して蒸気発生器７から送られてきた軽水は、原子炉５内に流入して、原子炉５内を冷却する。

ホットレグ６ｂに介設された加圧器８は、高温となった軽水を加圧することにより、軽水の沸騰を抑制している。また、蒸気発生器７は、高温高圧となった軽水を、二次冷却材と熱交換させることにより、二次冷却材を蒸発させて蒸気を発生させ、且つ、高温高圧となった軽水を冷却している。冷却材ポンプ９は、一次冷却系統３において軽水を循環させており、軽水を蒸気発生器７からコールドレグ６ａを介して原子炉５へ送り込むと共に、軽水を原子炉５からホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７へ送り込んでいる。

ここで、原子力発電プラント１の一次冷却系統３における一連の動作について説明する。原子炉５内の核分裂反応により発生した熱エネルギーにより、軽水が加熱されると、加熱された軽水は、冷却材ポンプ９によりホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７に送られる。ホットレグ６ｂを通過する高温の軽水は、加圧器８により加圧されることで沸騰が抑制され、高温高圧となった状態で、蒸気発生器７に流入する。蒸気発生器７に流入した高温高圧の軽水は、二次冷却材と熱交換を行うことにより冷却され、冷却された軽水は、冷却材ポンプ９によりコールドレグ６ａを介して原子炉５に送られる。そして、冷却された軽水が原子炉５に流入することで、原子炉５が冷却される。

また、原子力発電プラント１は、蒸気管２１を介して蒸気発生器７に接続されたタービン２２と、タービン２２に接続された復水器２３と、復水器２３と蒸気発生器７とを接続する復給水管２６に介設された給水ポンプ２４と、を有しており、これらにより二次冷却系統２０が構成されている。そして、二次冷却系統２０を循環する二次冷却材は、蒸気発生器７において蒸発して気体（蒸気）になると共に、復水器２３において気体から液体に戻される。なお、上記のタービン２２には、発電機２５が接続されている。

蒸気管２１を介して蒸気発生器７から蒸気がタービン２２に流入すると、タービン２２は回転を行う。タービン２２が回転すると、タービン２２に接続された発電機２５は、発電を行う。この後、タービン２２から流出した蒸気は復水器２３に流入する。復水器２３は、その内部に冷却管２７が配設されており、冷却管２７の一方には冷却水（例えば、海水）を供給するための取水管２８が接続され、冷却管２７の他方には冷却水を排水するための排水管２９が接続されている。そして、復水器２３は、タービン２２から流入した蒸気を冷却管２７により冷却することで、蒸気を液体に戻している。液体となった二次冷却材は、給水ポンプ２４により復給水管２６を介して蒸気発生器７に送られる。蒸気発生器７に送られた二次冷却材は、蒸気発生器７において一次冷却材と熱交換を行うことにより再び蒸気となる。

ところで、このような原子力発電プラント１では、地震等を想定し、安全性を確保すべく、所定の耐震基準が設けられている。本実施例では、新たな耐震基準に容易に対応すべく、原子炉格納容器１０の耐震性を向上させている。以下、図２を参照して、本実施例に係る原子炉格納容器１０について説明する。

原子炉格納容器１０は、いわゆるプレストレストコンクリート製原子炉格納容器であり、コンクリート製の基礎版４０の中心に設置されている。そして、原子炉格納容器１０は、基礎版４０上に設置された容器脚部４１と、容器脚部４１上に設置された容器胴部４２と、容器胴部４２上に設置された容器天井部４３とで一体に構成されている。また、原子炉格納容器１０には、容器内部の圧力に抗して圧縮力を常時作用させるテンドン機構４４が組み込まれている。

容器脚部４１は、基礎版４０上において、円筒形状に形成されている。つまり、容器脚部４１は、その基礎版側端面の外径と容器胴部側端面の外径とが同径となると共に、基礎版側端面の内径と容器胴部側端面の内径とが同径となっており、基礎版４０側から容器胴部４２側へ向かってストレートに形成される。これにより、容器脚部４１は、その内部に中空円柱形状の容器脚部側内部空間Ｖ１が貫通形成され、内壁面と外壁面との間の壁厚が軸方向（鉛直方向）に亘って等厚に構成される。このとき、容器脚部４１における内壁面と外壁面との間の壁厚は、例えば、２．０ｍ前後となっている。

容器胴部４２は、その外壁面が容器脚部４１側から容器天井部４３側へ向かって先細りとなるテーパー形状に形成されている。つまり、容器胴部４２は、その容器脚部側端面の外径が、容器天井部側端面の外径に比して大きくなっており、容器脚部４１側から容器天井部４３側へ向かって外径が小さくなるように形成されている。また、容器胴部４２は、その内部に中空円柱形状の容器胴部側内部空間Ｖ２が貫通形成されており、その基礎版側端面の内径と容器胴部側端面の内径とが同径となっている。このとき、容器胴部４２の基礎版側端面の外径および内径は、容器脚部４１の外径および内径と同径となっている。これにより、容器胴部４２は、内壁面と外壁面との間の壁厚が容器脚部４１側において最も厚く、容器天井部４３側へ向かうにつれて壁厚が薄くなってゆく。具体的に、容器胴部４２の容器天井部４３側端面における壁厚は、例えば、１．３ｍ前後となっており、容器胴部４２の容器脚部４１側端面における壁厚は、例えば、２．０ｍ前後となっている。なお、容器胴部４２の軸方向における全長は、容器脚部４１の軸方向における全長に比して、長く形成されている。

容器天井部４３は、半球状に形成されており、その内部には中空半球状の容器天井部側内部空間Ｖ３が形成され、容器天井部４３の開口部は、断面円形状に形成されている。そして、容器天井部４３の容器胴部４１側端面（開口部）の内径は、容器胴部４２の容器天井部側端面の内径と同径に形成され、容器胴部４１側端面の外径は、容器胴部４２の容器天井部側端面の外径に比して小さくなっている。このため、容器胴部４２と容器天井部４３との接続部分は、その外壁面において段部４８が形成される一方、その内壁面において面一となるように形成されている。このとき、容器天井部４３における内壁面と外壁面との間の壁厚は、例えば、１．１ｍ前後となっており、全壁厚が等厚となるように形成されている。

そして、内部に原子炉５を格納する原子炉格納容器１０の内部空間Ｖは、容器脚部側内部空間Ｖ１、容器胴部側内部空間Ｖ２および容器天井部側内部空間Ｖ３により構成されている。なお、容器胴部４２と容器天井部４３と間の外壁面に形成された段部４８には、容器胴部４２の外壁面と容器天井部４３の外壁面との接続部分を面一にするための外壁補完部４９が形成されている。外壁補完部４９は、段部４８に対しコンクリートを打設することで形成される。また、図示は省略するが、原子炉格納容器１０の内壁面には、その全面にライニングが配設されており、ライニングは、複数枚の鋼板をつなぎ合わせて形成されている。

従って、原子炉格納容器１０は、その内壁面が凹凸のない滑らかな壁面に構成される。これにより、原子炉格納容器１０の内部において、圧力が上昇したとしても、原子炉格納容器１０の膨張による応力が一部に集中することがない。このため、原子炉格納容器１０は、内圧上昇に耐え得る構成とすることができる。また、原子炉格納容器１０は、容器天井部４３の外壁面と容器胴部４２の外壁面との間の接続部分が凹凸のない滑らかな壁面とすることができる。これにより、雨水による流下跡の形成を抑制し、外壁面の汚れを防止することができる。

次に、図３および図４を参照して、テンドン機構４４について説明する。テンドン機構４４は、原子炉格納容器１０の壁体内部において周方向に巻かれた複数のフープテンドン５０と、原子炉格納容器１０の壁体内部において軸方向に巻かれた複数の逆Ｕテンドン５１と、複数のフープテンドン５０を固定する複数（本実施例では例えば２つ）のバットレス部５２と、複数の逆Ｕテンドン５１を固定するテンドンギャラリ部５３と、を備えている。

図３に示すように、各フープテンドン５０は、いわゆるＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線で構成されており、予め原子炉格納容器１０の壁体内部に周方向に沿って埋設したシース管内に挿通されている。そして、複数のフープテンドン５０は、原子炉格納容器１０の容器脚部４１および容器胴部４２において、軸方向に配設されている。このとき、複数のフープテンドン５０のうち、一組のフープテンドン５０の両端部は一方のバットレス部５２に固定され、他組のフープテンドン５０の両端部は他方のバットレス部５２に固定され、それが多数組配設されている。

図２および図３に示すように、２つのバットレス部５２は、原子炉格納容器１０の外壁面に対し、１８０°対向した位置にそれぞれ配設されている。各バットレス部５２は、軸方向に延在する長方形状に形成され、基礎版４０から容器天井部４３へかけて原子炉格納容器１０の外壁面に添設して配設されている。そして、各バットレス部５２は、各フープテンドン５０の両端部を係止する。

図２に示すように、各逆Ｕテンドン５１は、各フープテンドン５０と同様に、ＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線で構成されており、予め原子炉格納容器１０の壁体内部に軸方向に沿って埋設したシース管内に挿通されている。そして、図４に示すように、複数の逆Ｕテンドン５１は、原子炉格納容器１０の上面から見て、網目状にクロスさせて配設されている。つまり、複数の逆Ｕテンドン５１のうち、一部の逆Ｕテンドン５１が、前面側（図示下側）から背面側（図示上側）へ向かって配設されると共に、それ以外の他の逆Ｕテンドン５１が、右側面側（図示右側）から左側面側（図示左側）へ向かって配設されている。また、図２に示すように、各逆Ｕテンドン５１の両端部は、その一端部がテンドンギャラリ部５３へ固定され、その他端部が上記のテンドンギャラリ部５３の対面側へ固定される。つまり、各逆Ｕテンドン５１は、容器脚部４１から容器胴部４２を通過して容器天井部４３に至り、容器天井部４３から容器胴部４２を通過して容器脚部４１へ至るように配設されている。

図２に示すように、テンドンギャラリ部５３は、原子炉格納容器１０の壁体直下に配設されており、原子炉格納容器１０の壁体に沿って環状に配設されている。そして、テンドンギャラリ部５３は、上記の各逆Ｕテンドン５１の一端部を係止すると共に、原子炉格納容器１０の中心を挟んで各逆Ｕテンドン５１の一端部の反対側において、各逆Ｕテンドン５１の他端部を係止する。

従って、テンドン機構４４は、原子炉格納容器１０の壁体を縦横方向に収縮させることができる。このため、原子炉格納容器１０の内部の圧力が上昇し、原子炉格納容器１０が膨張しようとしても、テンドン機構４４により膨張に抗することができるため、原子炉格納容器１０は、内部圧力の変動に耐え得る構成とすることができる。

次に、図示は省略するが、上記した原子炉格納容器１０を建造する建造方法について説明する。なお、テンドン機構４４に係る建造についての説明は省略し、原子炉格納容器１０に係る建造についてのみ説明する。原子炉格納容器１０を建造する際、先ず、基礎版４０上において、ストレートの円筒体となる容器脚部４１を、コンクリートを打設して建造する。この後、容器脚部４１上に、外壁面がテーパー形状となる円筒体の容器胴部４２を、コンクリートを打設して建造する（容器胴部配設工程）。このとき、容器脚部４１は、ストレートの円筒体であるため、精度良く形成することができ、また、容器脚部４１を精度良く形成することで、容器胴部４２を精度良く形成することができる。最後に、予め建造しておいた半球状の容器天井部４３を、容器胴部４２上に配設し（容器天井部配設工程）、同時に、外壁補完部４９を形成する。

一方、図示は省略するが、上記の原子炉格納容器１０は、既に建造されたコンクリート製原子炉格納容器を改造することで、構成することができる。具体的に、既設の原子炉格納容器として、ストレートの円筒体の容器胴部と、容器胴部上に配設された半球状の容器天井部と、で構成された従来のような原子炉格納容器がある。このような、既設の原子炉格納容器を改造して、上記の原子炉格納容器とする改造方法について説明する。

既設の原子炉格納容器を改造する際、先ず、基礎版４０上に建造された既設の容器胴部の下部側を本実施例の容器脚部４１として形成する。つまり、既設の容器胴部の下部側の外径が大きくなるように、既設の容器胴部の下部側の壁面の厚さを外壁面側へ厚くする（肉厚形成工程）ことで、容器脚部４１とする。この後、既設の容器胴部の上部側を本実施例の容器胴部４２として形成する。つまり、既設の容器胴部の上部側の外壁面が基礎版側から容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状となるように、既設の容器胴部の上部側の壁面の厚さを外壁面側へ厚くする（テーパー形成工程）ことで、容器胴部４２とする。このとき、容器胴部４２の容器脚部側端面の外径は、容器脚部４１の容器胴部側端面の外径と同径となるように形成され、また、改造後の容器胴部４２の容器天井部４３側端面の外径は、改造前の容器胴部の容器天井部４３側端面の外径と同径となるように形成される。

以上のコンクリート製原子炉格納容器１０およびその建造方法によれば、容器胴部４２をテーパー形状とすることができるため、容器胴部４２の重心を、従来に比して基礎版４０側へ位置させることができる。これにより、原子炉格納容器１０は左右に振れにくくなるため、大地震が発生しても、原子炉格納容器１０は圧縮および伸張がしにくくなり、原子炉格納容器１０にクラックが入ることを抑制することができる。よって、本実施例の原子炉格納容器１０は、耐震性の高いものとすることができる。

また、円筒形状の容器脚部４１を配設することで、原子炉格納容器１０の基礎を精度良く形成することができるため、容器胴部４２のテーパー形状も精度良く形成することが可能となる。なお、本実施例の原子炉格納容器１０では、ストレートな円筒体である容器脚部４１を設けたが、これを省いた構成であっても良い。すなわち、容器胴部４２と容器天井部４３とで原子炉格納容器１０を構成しても良い。

さらに、上記したコンクリート製原子炉格納容器１０の改造方法によれば、既設のコンクリート製原子炉格納容器に対し、その容器胴部の上部をテーパー形状に改造することができる。このため、内部空間を変化させることなく、容器胴部４２の重心を、従来に比して基礎版４０側へ位置させる、つまり低重心化することができる。よって、耐震性の高いコンクリート製原子炉格納容器１０に改造することができる。また、改造前後において、容器胴部４２の容器天井部４３側端面の外径を変える必要がないため、容器天井部４３の構成を変更する必要がない。

以上のように、本発明に係るコンクリート製原子炉格納容器、コンクリート製原子炉格納容器の建造方法及び改造方法は、プレストレスト方式のコンクリート製原子炉格納容器に適用する場合に有用であり、特に、耐震性を向上させる場合に適している。

１ 原子力発電プラント
５ 原子炉
７ 蒸気発生器
８ 加圧器
９ 冷却材ポンプ
１０ 原子炉格納容器
１５ 燃料集合体
１６ 制御棒
２２ タービン
２３ 復水器
２４ 給水ポンプ
２５ 発電機
２６ 復給水管
４０ 基礎版
４１ 容器脚部
４２ 容器胴部
４３ 容器天井部
４４ テンドン機構
５０ フープテンドン
５１ 逆Ｕテンドン
５２ バットレス部
５３ テンドンギャラリ部
Ｖ 内部空間
Ｖ１ 容器脚部側内部空間
Ｖ２ 容器胴部側内部空間
Ｖ３ 容器天井部側内部空間

Claims (7)

1. 基礎版上に設けられた容器胴部と、
   前記容器胴部上に設けられた容器天井部と、
   前記容器胴部から前記容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備え、
   前記容器胴部は、その外壁面が前記基礎版側から前記容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状に形成されていることを特徴とするコンクリート製原子炉格納容器。
2. 前記内部空間は、前記容器胴部の内壁面と前記容器天井部の内壁面との接続部分が面一となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート製原子炉格納容器。
3. 前記容器胴部の外壁面と前記容器天井部の外壁面との接続部分は面一となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート製原子炉格納容器。
4. 前記基礎版と前記容器胴部との間に設けられた容器脚部をさらに備え、
   前記容器胴部は、その外壁面がテーパー形状となる円筒体に形成され、
   前記容器天井部は、その外壁面が半球状に形成され、
   前記容器脚部は、その外壁面がストレートの円筒体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンクリート製原子炉格納容器。
5. 基礎版上に設けられた容器胴部と、前記容器胴部上に設けられた容器天井部と、前記容器胴部から前記容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備えたコンクリート製原子炉格納容器を建造するコンクリート製原子炉格納容器の建造方法において、
   前記基礎版上に、外壁面が前記基礎版側から前記容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状の前記容器胴部を配設する容器胴部配設工程と、
   前記容器胴部上に、前記容器天井部を配設する容器天井部配設工程と、を備えたことを特徴とするコンクリート製原子炉格納容器の建造方法。
6. 基礎版上に設けられた容器胴部と、前記容器胴部上に設けられた容器天井部と、前記容器胴部から前記容器天井部に亘ってその内部に形成され、原子炉を格納可能な内部空間と、を備えた既設のコンクリート製原子炉格納容器を補強するコンクリート製原子炉格納容器の改造方法において、
   前記容器胴部の外壁面が前記基礎版側から前記容器天井部側へ至る全長に亘って先細りとなるテーパー形状となるように、前記容器胴部の壁面の厚さを外壁面側に厚くするテーパー形成工程を備えたことを特徴とするコンクリート製原子炉格納容器の改造方法。
7. 前記既設のコンクリート製原子炉格納容器は、前記基礎版と前記容器胴部との間に設けられた容器脚部をさらに備えており、
   前記容器脚部の外径が、前記容器胴部の基礎版側端面の外径以上となるように、前記容器脚部の壁面の厚さを外壁面側へ厚くする肉厚形成工程をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のコンクリート製原子炉格納容器の改造方法。

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