JP2013057566A

JP2013057566A - 原子炉格納容器

Info

Publication number: JP2013057566A
Application number: JP2011195360A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Niwa; 豪丹羽; Kunihiko Sato; 邦彦佐藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2013-03-28

Abstract

【課題】原子炉格納容器内部構造体の耐震性能を高めることができる原子炉格納容器を提供する。
【解決手段】原子炉格納容器は、原子炉を固定し、かつ原子炉よりも上方に床を含む原子炉格納容器内部構造体と、原子炉の冷却材を循環させる一次系循環経路に連結される一次系機器の周囲の壁であって、原子炉格納容器内部構造体の床上に立設する複数の機器室壁と、振動が加わった場合、複数の機器室壁が水平方向に振れることを抑制する振れ抑制部材と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力施設の原子炉格納容器に関する。

従来、原子力施設の建屋には、原子炉格納容器が備えられている。特許文献１には、原子炉格納容器内の蒸気発生器室壁の施工方法が記載されている。この蒸気発生器室壁の施工方法は、予め組み立てられた蒸気発生器壁架構に鉄筋、型枠及び埋設構造物を附設してなるプレハブ壁ユニットを据付の完了した蒸気発生器本体の外周に吊込んだのち、前記ユニットに壁体コンクリートを打設一体化することが記載されている。

特開昭６０−２０５２８８号公報

ところで、蒸気発生器室壁は、原子炉格納容器内部構造体に打設されているため、原子炉格納容器内部構造体の床よりも上方に突出する。また通常、複数の蒸気発生器が原子炉格納容器内に備えられているので、原子炉格納容器内部構造体に設けられた原子炉キャビティの周囲に複数の蒸気発生器室壁が突出している。

蒸気発生器室壁の重心位置が高いため、例えば、地震等の振動に対して原子炉格納容器内部構造体よりも振れが大きくなりやすい。また、地震等の振動に対して複数の蒸気発生器室壁の振れが個々に応答する。このため、複数の蒸気発生器室壁の水平方向の振れは、原子炉格納容器内部構造体に個別に伝達される。蒸気発生器室壁の振れが原子炉格納容器内部構造体に伝達されると、原子炉格納容器内部構造体の水平方向の振れを増幅するおそれがある。原子炉格納容器内部構造体の振れの増加は、原子炉格納容器内部構造体に設置される機器又は配管の損傷を引き起こすおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原子炉格納容器内部構造体の耐震性能を高めることができる原子炉格納容器を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために原子炉格納容器は、原子炉を固定し、かつ前記原子炉よりも上方に床を含む原子炉格納容器内部構造体と、前記原子炉の冷却材を循環させる一次系循環経路に連結される一次系機器の周囲の壁であって、前記原子炉格納容器内部構造体の前記床上に立設する複数の機器室壁と、振動が加わった場合、前記複数の機器室壁が水平方向に振れることを抑制する振れ抑制部材と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、地震等の振動に対して、複数の機器室壁の水平方向の振れが個々に応答することが抑制できる。このため、複数の機器室壁の水平方向の振れが小さくなり、原子炉格納容器内部構造体に伝達した場合でも水平方向の振れを抑制することができる。その結果、原子炉格納容器内部構造体に設置される機器又は配管の損傷を引き起こすおそれを低減でき、原子炉格納容器内部構造体の耐震性能を確保することができる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、前記複数の前記機器室壁の間を連結し、前記床上に備えられる壁であることが好ましい。

この構成により、複数の機器室壁にかかる振れの方向が規制され、振れの方向が揃うようになり、地震等の振動に対して、複数の機器室壁の振れが個々に応答することが抑制できる。また、振れ抑制部材は、複数の機器室壁と一体となり、振動が加わった場合に、機器室壁自体の振れを抑制することができる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、前記機器室壁の間を連結する梁であることが好ましい。

この構成により、複数の機器室壁にかかる振れの方向が規制され、振れの方向が揃うようになり、地震等の振動に対して、複数の機器室壁が個々に応答することが抑制できる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、前記複数の機器室壁が一体となるように拘束することが好ましい。

この構成により、複数の機器室壁の振れの方向が揃うようになり、地震等の振動に対して、複数の機器室壁の振れが個々に応答することが抑制できる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、前記複数の機器室壁の周囲を囲むことが好ましい。

この構成により、振れ抑制部材は、振動が加わった場合、複数の機器室壁の振れを規制することができる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、上面視で前記原子炉の位置と重なりあわない位置に設けられることが好ましい。

この構成により、ポーラクレーン等の搬送機器が原子炉に対して行う操作を妨害するおそれを低減できる。

本発明の望ましい態様として、前記振れ抑制部材は、複数の部材と、前記複数の部材を結合する結合部と、を含むことが好ましい。

この構成により、一次系機器の取替工事をする場合、振れ抑制部材を結合部で一旦解体することができる。このため、一次系機器の取替工事を容易に行うことができる。また、振れ抑制部材を複数の部材から組み立てることで、長い振れ抑制部材も容易に作製することができる。

本発明によれば、原子炉格納容器内部構造体の耐震性能を高めることができる原子炉格納容器を提供することができる。

図１は、実施形態１に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線で切断したときの原子炉格納容器内部の断面図である。図３は、図２に示す遮蔽壁外側周辺区画の部分拡大断面図である。図４は、図１の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。図５は、図１の矢印Ｃ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。図６は、図１の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の他の例を説明する説明図である。図７は、図１の矢印Ｃ方向からみた振れ抑制部材の他の例を説明する説明図である。図８は、実施形態２に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図９は、振れ抑制部材の結合部の一例を説明する説明図である。図１０は、図８の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。図１１は、実施形態３に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図１２は、実施形態３の変形例に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図１３は、実施形態４に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図１４は、図１３に示すＡ’−Ａ’線で切断したときの原子炉格納容器内部の断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線で切断したときの原子炉格納容器内部の断面図である。図１及び図２に示すように、原子力プラント１は、原子炉格納容器２と、補助建屋３とを含む。補助建屋３は、原子炉格納容器２に隣接して設けられ、燃料取扱設備等を収容している。

原子炉格納容器２は、基礎版２０上に設置された円筒形状に形成されており、基礎版２０側から上方へ向かってストレートに形成され、頂部が半球状に形成されている。原子炉格納容器２の内部には、原子炉４と、加圧器５１と、蒸気発生器６１、６２、６３、６４と、を含む。

原子力プラント１は、原子炉４、加圧器５１及び蒸気発生器６１、６２、６３、６４がポンプ及び一次冷却材管により順次連結されて、一次冷却材の循環経路（一次系循環経路）が構成される。また、蒸気発生器６１、６２、６３、６４とタービン（不図示）との間に二次冷却材の循環経路（二次系循環経路）が構成される。原子炉格納容器２には、原子炉４を含む一次冷却系統が収容されている。本実施形態の一次冷却系統は、４つの蒸気発生器６１、６２、６３、６４を含む４ループと呼ばれる冷却系統で説明しているが、２つ又は３つの蒸気発生器に循環経路を構成する２ループ又は３ループと呼ばれる冷却系統であってもよい。

一次系循環経路内の一次冷却材は、加圧器５１で加圧されて圧力が所定の大きさに維持される。原子力プラント１は、先ず、一次冷却材が原子炉４で加熱された後、蒸気発生器６１、６２、６３、６４に供給される。次に、蒸気発生器６１、６２、６３、６４で一次冷却材と二次冷却材との熱交換が行なわれることにより、二次冷却材が蒸発して蒸気となる。そして、この蒸気となった二次冷却材がタービンに供給されることにより、タービンが駆動されて発電機に動力が供給される。なお、蒸気発生器６１、６２、６３、６４を通過した一次冷却材は、一次冷却材管を介して回収されて原子炉４側に供給される。

また、原子炉４は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器６１、６２、６３、６４に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するいわゆる加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。また、蒸気発生器６１、６２、６３、６４及び加圧器５１は、原子炉４の冷却材を循環させる一次系循環経路に連結される一次系機器である。

図１及び図２に示すように、原子炉４は、原子炉格納容器２の中央近傍で原子炉格納容器内部構造体２５に固定されている。原子炉格納容器内部構造体２５は、例えば、コンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体である。また、原子炉格納容器内部構造体２５には、原子炉４に収容する核燃料を取り替える際に使用される冷却水（冷却材）を貯留可能な原子炉キャビティ４１が設けられている。また、原子炉キャビティ４１は、原子炉４の原子炉容器蓋部４ａ周囲を取り囲むように設けられている。このため、原子炉キャビティ４１は、原子炉４の上方を冷却水で覆うことができる。

原子炉キャビティ４１上方には、原子炉格納容器２の内壁に設けられたポーラクレーン駆動機構９１ａを介して、ポーラクレーン９１が備えられている。ポーラクレーン９１は、原子炉格納容器２内の構造物、例えば、原子炉容器蓋部４ａ又は原子炉４内の炉心構造物の吊り上げ作業を行うことができる。

原子炉格納容器内部構造体２５は、原子炉キャビティ４１の冷却水の水面の基準となる基準面ＧＬよりも上に、平板状のフロア部（床部）２１を備えている。つまり、フロア部２１は、原子炉４よりも上方にある。図１に示すように、原子炉格納容器内部構造体２５のフロア部２１上には、加圧器構造体５と、複数の蒸気発生器構造体６Ａ、６Ｂとが、原子炉キャビティ４１の周囲に配置されている。加圧器構造体５と、複数の蒸気発生器構造体６Ａ、６Ｂとは、フロア部２１上に突出して設けられている。

加圧器構造体５は、加圧器５１と、加圧器５１の周囲をコンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁で囲む加圧器室壁５５とを含む。加圧器室壁５５は、内壁に加圧器５１を鋼材等で位置決めしている。加圧器室壁５５は、一次系機器である加圧器５１の周囲の壁である機器室壁である。また、加圧器室壁５５は、加圧器５１からの放射線を遮蔽することができるので、フロア部２１又は後述する遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂでの放射線量を低減することができる。

蒸気発生器構造体６Ａは、蒸気発生器６１、６２と、蒸気発生器６１、６２の周囲をコンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁で囲む蒸気発生器室壁６５、コンクリート構造体の壁でありかつ蒸気発生器６１、６２の仕切りとなる蒸気発生器仕切壁６５ａとを含む。蒸気発生器室壁６５は、内壁に蒸気発生器６１及び蒸気発生器６２を鋼材等で位置決めしている。蒸気発生器室壁６５は、一次系機器である蒸気発生器６１、６２の周囲の壁である機器室壁である。

蒸気発生器構造体６Ｂは、蒸気発生器６３、６４と、蒸気発生器６３、６４の周囲をコンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁で囲む蒸気発生器室壁６６、コンクリート構造体の壁でありかつ蒸気発生器６３、６４の仕切りとなる蒸気発生器仕切壁６６ａとを含む。蒸気発生器室壁６６は、内壁に蒸気発生器６３及び蒸気発生器６４を鋼材等で位置決めしている。蒸気発生器室壁６６は、一次系機器である蒸気発生器６３、６４の周囲の壁である機器室壁である。

蒸気発生器室壁６５、６６は、蒸気発生器６１、６２、６３、６４からの放射線を遮蔽することができるので、フロア部２１又は後述する遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂでの放射線量を低減することができる。なお、蒸気発生器構造体６Ａ、６Ｂは、蒸気発生器仕切壁６５ａ、６６ａを含まなくてもよいが、蒸気発生器仕切壁６５ａ、６６ａを設ける場合、蒸気発生器室壁６５、６６の剛性を高めることができる。

原子炉格納容器内部構造体２５は、図２に示すように、遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂを設けている。遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂは、機器又は配管を設置し、オペレータが作業可能な区画である。図３は、図２に示す遮蔽壁外側周辺区画の部分拡大断面図である。

図３に示すように、遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂは、原子炉格納容器２と空隙ｗを介して配置されている。このため、地震等の外部からの振動を受けた場合、遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂと、原子炉格納容器２とは、個別に振動応答する。

上述したように加圧器構造体５と、複数の蒸気発生器構造体６Ａ、６Ｂとは、フロア部２１上に突出して設けられている。また、図１に示すように、複数の機器室壁である蒸気発生器室壁６５、６６及び加圧器室壁５５は、互いに異なる位置であって、フロア部２１上に立設している。このため、原子炉格納容器内部構造体２５の重心よりも蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５の重心位置は高くなる。蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５とが応答する水平方向の振れは、地震等の振動に対して原子炉格納容器内部構造体２５よりも振れが大きくなりやすい。また、地震等の振動に対して、異なる位置に立設している蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とが応答する振れは個々に生じる。

蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５が応答する振れは、原子炉格納容器内部構造体２５に伝達され、原子炉格納容器内部構造体２５の水平方向の振れを増幅するおそれがある。例えば、原子炉格納容器内部構造体２５の水平方向（図３に示す矢印Ｓ方向）の振れは、遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂに設置される機器又は配管の損傷を引き起こすおそれがある。

なお、原子炉格納容器内部構造体２５は、冷却水を貯留する原子炉キャビティ４１が含まれており、コンクリート構造体の中に冷却水で満たされた空間を有する構造体である。このような構造体に生じる振れは、個別に伝達されてくる振れの応答により、大きくなることがある。例えば、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とが互いに原子炉キャビティ４１から離れる方向へ傾くように振れた場合、原子炉格納容器内部構造体２５の振れを増幅するおそれがある。

そこで、本実施形態の原子炉格納容器２は、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５が水平方向に振れることを抑制する振れ抑制部材７を含む。本実施形態の振れ抑制部材７は、鋼板コンクリートの壁体７１である。このため、鋼板を型枠として使用し、壁体７１をフロア部２１上に打設することができる。これにより、地震等の振動に対して耐震性能が向上するとともに、工期を短くすることができる。壁体７１は、鉄筋コンクリートで構成してもよいが、鋼板コンクリートに比べ型枠等の廃棄物が多くなるおそれがある。

壁体７１は、原子炉キャビティ４１から遠い側の蒸気発生器室壁６５、６６に接するように設けられている。また、壁体７１は、原子炉キャビティ４１から遠い側の加圧器室壁５５に接するように設けられている。図１に示すように、壁体７１は、環状に連結されており、蒸気発生器室壁６５、６６及び加圧器室壁５５を囲んでいる。また、壁体７１は、上面視で原子炉４の位置と重なりあわない位置に設けられることが好ましい。これにより、ポーラクレーン９１が原子炉４に対して行う操作を妨害するおそれを低減できる。

壁体７１は、環状に連結されていることから、剛性を高めることができる。また、壁体７１は、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５を囲うことで、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の個々の振れを抑制することができる。その結果、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とが応答する振れの方向が揃うようになり、原子炉格納容器内部構造体２５における振れの増幅を抑制することができる。

図４は、図１の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。図５は、図１の矢印Ｃ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。振れ抑制部材７である壁体７１は、図４に示すように、蒸気発生器室壁６５と加圧器室壁５５との間及び加圧器室壁５５と蒸気発生器室壁６６との間を繋ぐ連結部材である。また、壁体７１は、図５に示すように、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との間を繋ぐ連結部材である。

また図１に示すように、振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の原子炉格納容器２の内壁側に沿って平行に立設している。このため、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の壁が厚くなった状態となり、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の振れ自体も低減させることができる。

また、振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５を支えて、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の振れを図１に示す矢印Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ方向に規制している。その結果、振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５に地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５のそれぞれが水平方向へ振れることを抑制する。

また、本実施形態の振れ抑制部材７は、コンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁であるので、放射線の遮蔽体となる。このため、振れ抑制部材７は、蒸気発生器６１、６２、６３、６４又は加圧器５１から遮蔽壁外側周辺区画２５Ａ、２５Ｂに到達する放射線を低減することができる。

上述したように本実施形態の原子炉格納容器２は、一次系循環経路内の一次冷却材を加圧する加圧器５１と、この一次冷却材を加熱する原子炉４と、原子炉４で加熱された一次冷却材を利用して熱交換を行う複数の蒸気発生器６１、６２、６３、６４とを含む。また、原子炉格納容器２の原子炉格納容器内部構造体２５は、原子炉４を固定し、かつ原子炉４の上方を冷却材で覆うための原子炉キャビティ４１を含む。蒸気発生器６１、６２、６３、６４の周囲の壁である複数の蒸気発生器室壁６５、６６は、原子炉格納容器内部構造体２５のフロア部２１上に突出して設けられている。また、加圧器５１の周囲の壁である加圧器室壁５５は、蒸気発生器室壁６５，６６と異なる位置のフロア部２１上に突出して設けられている。

振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との間又は蒸気発生器室壁６５及び６６と加圧器室壁５５との間を連結し、フロア部２１上に備えられる壁体７１である。

振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５との間を連結している。このため、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５とは一体となるように拘束されている。これにより、地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５、６６及び加圧器室壁５５にかかる振れの方向が揃うようになる。このため、地震等の振動に対して、複数の蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５の振れが個々に応答することを抑制できる。

また、振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５と一体となり、振動が加わった場合に、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５を支えて、水平方向へ振れることを抑制することができる。

また、振れ抑制部材７は、複数の蒸気発生器室壁６５、６６と加圧器室壁５５との周囲を環状に囲む部材である。このため、振れ抑制部材７は、地震等の振動が加わった場合、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５が原子炉キャビティ４１から離れる方向へ傾く力に対して対抗することが容易となる。その結果、振れ抑制部材７に使用する鋼材を低減することができる。

振れ抑制部材７は、原子炉格納容器２の内壁から原子炉キャビティ４１へ向かう方向に、複数の蒸気発生器室壁６５、６６と加圧器室壁５５とを周囲から押しつける応力を付与しておくことがより好ましい。例えば、振れ抑制部材７を構成する鋼材に予め引っ張り応力を付与しておいた状態のまま、コンクリートで固め、壁体７１を製造してもよい。

次に、本実施形態の振れ抑制部材７の変形例について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、図１の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の他の例を説明する説明図である。図７は、図１の矢印Ｃ方向からみた振れ抑制部材の他の例を説明する説明図である。

変形例に係る振れ抑制部材７は、鋼板の梁７１ａである。梁７１ａは、原子炉キャビティ４１から遠い側の蒸気発生器室壁６５、６６に接するように設けられている。また、梁７１ａは、原子炉キャビティ４１から遠い側の加圧器室壁５５に接するように設けられている。梁７１ａは、図１に示す振れ抑制部材７と同様に、環状に連結されており、蒸気発生器室壁６５、６６及び加圧器室壁５５を囲んでいる。また、梁７１ａは、上面視で原子炉４の位置と重なりあわない位置に設けられることが好ましい。これにより、ポーラクレーン９１が原子炉４に対して行う操作を妨害するおそれを低減できる。

また、梁７１ａは、図６に示すように、蒸気発生器室壁６５と加圧器室壁５５との間及び加圧器室壁５５と蒸気発生器室壁６６との間を繋ぐ連結部材である。また、梁７１ａは、図７に示すように、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との間を繋ぐ連結部材である。

梁７１ａは、図６及び図７に示すように、フロア部２１からの蒸気発生器室壁６５又は蒸気発生器室壁６６の高さの中間の位置を示すＭよりも高い位置で、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６と接していることが好ましい。これにより、梁７１ａは、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６において水平方向に振れる振れ幅の大きい、壁の上方部分の動きを拘束することができる。

変形例に係る振れ抑制部材７は、図１に示す矢印Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの方向（原子炉格納容器２の内壁から原子炉キャビティ４１へ向かう方向）に応力がかかるように、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５を拘束していることがより好ましい。その結果、振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５に地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の水平方向の振れを抑制することができる。

変形例に係る振れ抑制部材７は、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５との間を連結している。このため、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５とは一体となるように拘束されている。これにより、地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５、６６及び加圧器室壁５５にかかる振れの方向が揃うようになる。このため、地震等の振動に対して、複数の蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５の振れが個々に応答することを抑制できる。

また、変形例に係る振れ抑制部材７は、複数の蒸気発生器室壁６５、６６と加圧器室壁５５との周囲を環状に囲む梁７１ａである。このため、振れ抑制部材７は、地震等の振動が加わった場合、蒸気発生器室壁６５、６６又は加圧器室壁５５が原子炉キャビティ４１から離れる方向へ傾く力に対して対抗することが容易となる。

（実施形態２）
図８は、実施形態２に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図９は、振れ抑制部材の結合部の一例を説明する説明図である。図１０は、図８の矢印Ｂ方向からみた振れ抑制部材の一例を説明する説明図である。本実施形態の原子炉格納容器２は、振れ抑制部材７が分割可能なことに特徴がある。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

例えば、蒸気発生器６１、６２、６３又は６４が、蒸気発生器取り替え工事の対象となることがある。この場合、壁体７１が作業の邪魔となるおそれがある。このため、本実施形態の振れ抑制部材７は、壁体７１を図９及び図１０に示すように複数の壁部材７１_ｎ、７１_ｍに分け、結合部７５で連結している。

結合部７５は、例えば、接合する壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍの端部同士を嵌め合い構造とし、ボルト７６が壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍを貫通すると共に壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍを固定する。ボルト７６は、図１０に示すように複数設けて壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍを貫通することが好ましい。これにより、結合部７５の強度を高めることができる。

本実施形態の原子炉格納容器２は、蒸気発生器取り替え工事を行う場合、結合部７５での壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍの固定を解除し、振れ抑制部材７を分割する。蒸気発生器取り替え工事が完了した後、結合部７５での壁部材７１_ｎ及び壁部材７１_ｍの固定を行い、振れ抑制部材７を図８に示すように元に戻す。

以上説明したように、本実施形態の振れ抑制部材７は、複数の部材である壁部材７１_ｎ、７１_ｍと、壁部材７１_ｎ、７１_ｍを結合する結合部７５とを含む。この構成により、蒸気発生器６１、６２、６３又は６４の取替工事をする場合、振れ抑制部材７を結合部７５で一旦解体することができる。このため、蒸気発生器６１、６２、６３又は６４の取替工事を容易に行うことができる。また、振れ抑制部材７を複数の壁部材７１_ｎ、７１_ｍから組み立てることで、長い振れ抑制部材７も容易に作製することができる。

（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。本実施形態の原子炉格納容器２は、振れ抑制部材７Ａが、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６の間を連結していることに特徴がある。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本実施形態の原子炉格納容器２は、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６の間を連結する複数の振れ抑制部材７Ａを含む。振れ抑制部材７Ａは、原子炉キャビティ４１から近い側の蒸気発生器室壁６５、６６と接合しており、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６を引き合うように連結している。振れ抑制部材７Ａは、図１１に示すように、上面視で原子炉４の位置と重なりあわない位置に設けられることが好ましい。これにより、ポーラクレーン９１が原子炉４に対して行う操作を妨害するおそれを低減できる。

振れ抑制部材７Ａは、上述した壁体７１と同じように、コンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁としても、上述した梁７１ａのように鋼板の梁としてもよい。例えば、振れ抑制部材７Ａは、図１１に示す壁体７２ａがフロア部２１上に立設する、コンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁である。また、梁７２ｂは、原子炉キャビティ４１上を通過する鋼板の梁である。

振れ抑制部材７Ａは、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との間を連結している。このため、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とは一体となるように拘束されている。これにより、地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とにかかる振れの方向が揃うようになる。このため、地震等の振動に対して、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との振れが個々に応答することを抑制できる。

また、振れ抑制部材７Ａは、振動が加わった場合に、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６との間隔のずれを抑制し、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６とが水平方向に振れることを抑制することができる。その結果、伝達される振れが低減され、原子炉格納容器内部構造体２５の振れを抑制することができる。

次に、本実施形態の振れ抑制部材７Ａの変形例について、図１２を用いて説明する。図１２は、実施形態３の変形例に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。振れ抑制部材７Ｂは、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５を引き合うように連結している壁体７３ａと、が蒸気発生器室壁６５及び加圧器室壁５５を引き合うように連結している壁体７３ｂとを含む。例えば、図１２に示す壁体７３ａ、７３ｂがフロア部２１上に立設する、コンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁である。

このため、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５とは一体となるように拘束されている。これにより、地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５にかかる振れの方向が揃うようになる。このため、地震等の振動に対して、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５との振れが個々に応答することを抑制できる。

また、振れ抑制部材７Ｂは、振動が加わった場合に、蒸気発生器室壁６５と加圧器室壁５５との間隔及び蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５との間隔のずれを抑制し、蒸気発生器室壁６５と蒸気発生器室壁６６と加圧器室壁５５とが水平方向に振れることを抑制することができる。その結果、伝達される振れが低減され、原子炉格納容器内部構造体２５の振れを抑制することができる。

（実施形態４）
図１３は、実施形態４に係る原子炉格納容器の内部を模式的に示す模式図である。図１４は、図１３に示すＡ’−Ａ’線で切断したときの原子炉格納容器内部の断面図である。本実施形態の原子炉格納容器２は、燃料取替クレーンの進路を阻害しないように振れ抑制部材７Ｃが配置されていることに特徴がある。次の説明においては、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１３に示すように、実施形態４に係る原子炉格納容器２には、フロア部２１上に燃料取替クレーン９２と、燃料取替クレーン駆動機構９２ａとが備えられている。燃料取替クレーン駆動機構９２ａは、原子炉キャビティ４１に沿って敷設されている。燃料取替クレーン９２は、燃料取替クレーン駆動機構９２ａに沿って駆動し、原子炉４内の燃料を搬送することができる。

このため、本実施形態の振れ抑制部材７Ｃは、燃料取替クレーン９２の進路を阻害しないように、設置している。例えば、振れ抑制部材７Ｃは、鋼製又は鉄筋コンクリート製の支柱７９、７９をフロア部２１上に立設する。支柱７９、７９は、原子炉キャビティ４１から遠い側の蒸気発生器室壁６５、６６に接するように設けられて、蒸気発生器室壁６５、加圧器室壁５５及び蒸気発生器室壁６６に渡って外側から囲むように設けられた梁７４と接続している。

また、振れ抑制部材７Ｃは、上面視で原子炉４の位置と重なりあわない位置に設けられている。これにより、ポーラクレーン９１又は燃料取替クレーン９２が原子炉４に対して行う操作を妨害するおそれを低減できる。

梁７４は、上述した梁７１ａと同様、フロア部２１からの蒸気発生器室壁６５又は蒸気発生器室壁６６の高さの中間の位置を示すＭ（図６参照）よりも高い位置で、蒸気発生器室壁６５及び蒸気発生器室壁６６と接していることが好ましい。

振れ抑制部材７Ｃは、図１３に示す矢印Ｃ、Ｄ及びＥの方向に応力がかかるように、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５を拘束していることがより好ましい。このため、振れ抑制部材７Ｃは、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５に地震等による振動が加わった場合でも、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５のそれぞれが水平方向に振れることを抑制する。また、蒸気発生器室壁６５、蒸気発生器室壁６６及び加圧器室壁５５の振れ自体も低減させることができる。その結果、伝達される振れが低減され、原子炉格納容器内部構造体２５の振れを抑制することができる。なお、振れ抑制部材７Ｃは、支柱７９、７９を設けず、上述した壁体７１のようにコンクリートと鋼材とを含むコンクリート構造体の壁として構成してもよい。

上述した実施形態は加圧水型原子力プラントの原子炉格納容器を例にして説明してきたが、本実施形態の原子炉格納容器は高速炉型原子力プラントにも適用可能である。

１原子力プラント
２原子炉格納容器
３補助建屋
４原子炉
５加圧器構造体
６Ａ、６Ｂ蒸気発生器構造体
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ振れ抑制部材
２０基礎版
２１フロア部
２５原子炉格納容器内部構造体
２５Ａ、２５Ｂ遮蔽壁外側周辺区画
４１原子炉キャビティ
５１加圧器
５５加圧器室壁
６１、６２、６３、６４蒸気発生器
６５、６６蒸気発生器室壁
７１、７２ａ、７３ａ、７３ｂ壁体
７１ａ、７２ｂ、７４梁
７１_ｎ、７１_ｍ壁部材
７５結合部
９１ポーラクレーン
９１ａポーラクレーン駆動機構

Claims

原子炉を固定し、かつ前記原子炉よりも上方に床を含む原子炉格納容器内部構造体と、
前記原子炉の冷却材を循環させる一次系循環経路に連結される一次系機器の周囲の壁であって、前記原子炉格納容器内部構造体の前記床上に立設する複数の機器室壁と、
振動が加わった場合、前記複数の機器室壁が水平方向に振れることを抑制する振れ抑制部材と、
を含むことを特徴とする原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、前記複数の前記機器室壁の間を連結し、前記床上に備えられる壁である請求項１に記載の原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、前記機器室壁の間を連結する梁である請求項１に記載の原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、前記複数の機器室壁が一体となるように拘束する請求項１から３のいずれか１項に記載の原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、前記複数の機器室壁の周囲を囲む請求項１から４のいずれか１項に記載の原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、上面視で前記原子炉の位置と重なりあわない位置に設けられる請求項１から５のいずれか１項に記載の原子炉格納容器。
前記振れ抑制部材は、複数の部材と、前記複数の部材を結合する結合部と、を含む請求項１から６のいずれか１項に記載の原子炉格納容器。