JP2013245015A - Sloshing suppression system for fuel pool and nuclear power generation facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、使用済燃料プール内に設置されるスロッシング抑制装置及び原子力発電施設に関する。 Embodiments described herein relate generally to a sloshing suppression device and a nuclear power generation facility installed in a spent fuel pool.
原子力発電施設における使用済燃料プールにおいて、内部の液体が地震動により比較的大きな振幅で揺動するスロッシング現象(以下、単にスロッシングという。)が発生する。このようなスロッシングが発生すると、使用済燃料プール内に貯留している液体が外部に漏洩するおそれがある。そのため、原子力発電施設における使用済燃料プールにおいては、地震時のスロッシングによる溢水を防止する必要がある。 In a spent fuel pool in a nuclear power generation facility, a sloshing phenomenon (hereinafter, simply referred to as sloshing) occurs in which the liquid inside fluctuates with a relatively large amplitude due to earthquake motion. When such sloshing occurs, the liquid stored in the spent fuel pool may leak to the outside. Therefore, in the spent fuel pool in the nuclear power generation facility, it is necessary to prevent overflow due to sloshing during an earthquake.
上記スロッシングによる溢水を防止する従来技術としては、例えば特許文献1に記載された技術がある。この技術は、燃料ラックの上方に突出する壁面部材を設け、この壁面部材により水平方向の液体の流れに対して抵抗を増加させる。これにより、スロッシングによる液体の揺動を抑制している。
As a conventional technique for preventing overflow due to the sloshing, there is a technique described in
ところで、上述した特許文献1に記載された技術では、燃料ラックに使用済燃料を収納する場合、燃料ラックの上方に突出した壁面部材が燃料交換機から吊り下げた使用済燃料の移動を阻害するなど、作業性を低下させてしまう問題がある。
By the way, in the technique described in
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、燃料プールの作業性を低下させることなく、スロッシングによる溢水を抑制又は防止可能な燃料プールのスロッシング抑制装置及び原子力発電施設を提供することを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made in view of such circumstances, and a fuel pool sloshing suppression device and a nuclear power generation facility capable of suppressing or preventing overflow due to sloshing without reducing the workability of the fuel pool The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る燃料プールのスロッシング抑制装置は、燃料を収納する燃料ラックが複数配置された燃料プール内においてスロッシングを抑制する使用済燃料プールのスロッシング抑制装置であって、前記スロッシングによる液体の流れに抵抗して前記スロッシングを抑制する抑制部材と、前記複数の燃料ラックの間に形成された隙間に設けられ、その上方から差し込まれる前記抑制部材を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fuel pool sloshing suppression device according to an embodiment of the present invention is a spent fuel pool sloshing suppression device that suppresses sloshing in a fuel pool in which a plurality of fuel racks for storing fuel are arranged. And a restraining member that resists the flow of the liquid due to the sloshing and restrains the sloshing, and is provided in a gap formed between the plurality of fuel racks, and supports the restraining member inserted from above. And a support member.
本発明の実施形態に係る原子力発電施設は、燃料を収納する燃料ラックが複数配置された燃料プールと、前記燃料プール内においてスロッシングを抑制するスロッシング抑制装置と、を備える原子力発電施設であって、前記スロッシング抑制装置は、前記スロッシングによる液体の流れに抵抗して前記スロッシングを抑制する抑制部材と、前記複数の燃料ラックの間に形成された隙間に設けられ、その上方から差し込まれる前記抑制部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。 A nuclear power generation facility according to an embodiment of the present invention is a nuclear power generation facility comprising a fuel pool in which a plurality of fuel racks for storing fuel are arranged, and a sloshing suppression device that suppresses sloshing in the fuel pool, The sloshing suppression device includes a suppression member that resists the flow of liquid due to the sloshing and suppresses the sloshing, and the suppression member that is inserted into the gap formed between the plurality of fuel racks. And a supporting member for supporting.
本発明の実施形態によれば、燃料プールの作業性を低下させることなく、スロッシングによる溢水を未然に抑制又は防止することができる。 According to the embodiment of the present invention, overflow due to sloshing can be suppressed or prevented in advance without reducing the workability of the fuel pool.
以下に、本発明に係る燃料プールのスロッシング抑制装置の各実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a sloshing suppression device for a fuel pool according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態によるスロッシング抑制装置を示す斜視図である。なお、図1では、使用済燃料プール内に複数設置された燃料ラックの内の1つを示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a sloshing suppression device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows one of the plurality of fuel racks installed in the spent fuel pool.
(構 成)
図1に示すように、燃料ラック1は、箱状に形成されて使用済燃料を収納する。燃料ラック1は、液体を収容する図示しない使用済燃料プール内に複数設置されている。燃料ラック1の3つの側面には、上下2段に支持部材としての柱支持部材4がボルトなどの締結部材により固定されている。柱支持部材4は、燃料ラック1の1つの側面との間に隙間が設けられている。この隙間に抵抗板2及び柱3から構成される抑制部材2Aが上方から差し込まれる。
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the
具体的には、柱支持部材4と燃料ラック1の1つの側面との間の隙間には、2本の柱3が上方から差し込まれる。これら2本の柱3は、円柱状に形成されている。2本の柱3は、抵抗板2の両側に取り付けられ、抵抗板2を支持する。2本の柱3は、燃料ラック1の高さの略2倍程度の高さに設定されている。したがって、2本の柱3は、少なくともその一部が燃料ラック1の間に位置し、抵抗板2を支持する。
Specifically, two
抵抗板2は、地震動により使用済燃料プール内に発生したスロッシングによる液体の流れに抵抗する。抵抗板2は、2本の柱3における燃料ラック1の高さより高い位置に支持されている。抵抗板2の幅は、燃料ラック1の一側面と同程度か、やや短い程度の長さに設定されている。柱支持部材4に柱3が上方から差し込まれた状態において、抵抗板2は、燃料ラック1の上端より高い位置の鉛直上方に張り出すように設置される。また、抵抗板2は、最も面積の大きい幅広面が鉛直軸と略平行になっている。
The
なお、図示しないが、抵抗板2又は2本の柱3の上端には、アイボルトや、ワイヤなどを挿通する挿通孔など、クレーンなどによって上方から保持できる構造を有することが望ましい。このアイボルトや挿通孔は、燃料交換機で抵抗板2及び2本の柱3から構成された抑制部材2Aを吊り下げて移動させる場合に使用される。
Although not shown, it is desirable that the upper end of the
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用を説明する。
(Function and effect)
Next, the operation of this embodiment will be described.
液体を収容した使用済燃料プール内には、柱支持部材4が固定された燃料ラック1が一定間隔をおいて縦横に複数配列されている。そして、使用済燃料が燃料交換機に吊り下げられて使用済燃料プール内の燃料ラック1に順次収納される。
In the spent fuel pool containing the liquid, a plurality of
燃料ラック1に使用済燃料が収納された後には、上記アイボルトや上記挿通孔を用いて燃料交換機で抑制部材2Aを吊り上げて移動させる。
After the spent fuel is stored in the
そして、抑制部材2Aを取り付けようとする燃料ラック1の1つの側面と柱支持部材4との間の隙間の上方に位置すると、燃料交換機を操作して抑制部材2Aを徐々に下降させ、その隙間に2本の柱3を上方から差し込む。これにより、柱支持部材4に抑制部材2Aが支持される。この場合、抵抗板2は、燃料ラック1の上端より高い位置の張り出すように設置される。
When the
使用済燃料プール内に地震などによってスロッシングが発生した場合、燃料ラック1の上端より高い位置において水平方向の流れが生じる。そのとき、燃料ラック1の上部に鉛直上方に張り出した抵抗板2が液体の流れに対して抵抗となる。その結果、使用済燃料プール内のスロッシングを抑制し、使用済燃料プールからの溢水を防止することができる。
When sloshing occurs in the spent fuel pool due to an earthquake or the like, a horizontal flow occurs at a position higher than the upper end of the
また、柱支持部材4に2本の柱3を上方から差し込むだけで設置されるため、抑制部材2Aの取り外しが容易である。そのため、使用済燃料プールの作業性の低下を極力抑えた上で、スロッシングを抑制することができる。
Moreover, since it installs only by inserting the two
このように本実施形態によれば、燃料ラック1の1つの側面と柱支持部材4との間の隙間に2本の柱3を上方から差し込んで抑制部材2Aを支持することにより、使用済燃料プールの作業性を低下させることなく、スロッシングによる使用済燃料プールからの溢水を未然に防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the spent fuel is supported by inserting the two
(第2実施形態)
図2は本発明の第2実施形態によるスロッシング抑制装置の柱支持部材を示す平面図である。図3は図2の柱支持部材を示す拡大斜視図である。なお、以下の各実施形態では、前記第1実施形態と同一の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a plan view showing a column support member of a sloshing suppressing device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the column support member of FIG. In the following embodiments, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(構 成)
図2に示すように、燃料ラック1は、一定間隔をおいて縦横に複数配列され、隣り合う4つの燃料ラック1が十字状の隙間を形成している。このような十字状の隙間が複数形成されている。支持部材としての柱支持部材5は、その十字状の隙間に適合して配置するために図2及び図3に示すように平面十字状に形成されている。柱支持部材5は、各辺の上端において外側端部近傍にそれぞれ1本の柱3を差し込むための穴6が形成されている。
(Constitution)
As shown in FIG. 2, a plurality of
また、柱支持部材5は、燃料ラック1に直接取り付けられておらず、隣り合う4つの燃料ラック1間に形成された十字状の隙間に挟まる形態で拘束されている。ここで、柱支持部材5は、燃料ラック1の据付けと同時に予め設置されることが望ましい。
Further, the
柱支持部材5には、図1に示す抑制部材2Aが取り付けられる。具体的に、図2に示すように、2本の柱3うちの1本は、一方の柱支持部材5の穴6に差し込まれる。また、2本の柱3のうちの他の1本は、一方の柱支持部材5に隣接する他方の柱支持部材5の直近の穴6に差し込まれる。これにより、2つの柱支持部材5は、抑制部材2Aを支持している。
A restraining
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用を説明する。
(Function and effect)
Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態では、平面十字状に形成された柱支持部材5を、隣り合う4つの燃料ラック1により形成される十字状の隙間に予め設置しておく。燃料ラック1に使用済燃料が収納された後、上記アイボルトや上記挿通孔を用いて燃料交換機で抑制部材2Aを吊り上げて移動させる。
In the present embodiment, the
そして、抑制部材2Aを取り付けようとする一方の柱支持部材5と他方の柱支持部材5との間の隙間の上方に位置すると、燃料交換機を操作して抑制部材2Aを徐々に下降させ、2本の柱3うちの1本は、一方の柱支持部材5の穴6に差し込まれる。また、2本の柱3のうちの他の1本は、他方の柱支持部材5の直近の穴6に差し込まれる。これにより、一方の柱支持部材5と他方の柱支持部材5に抑制部材2Aが支持される。
When the
このように本実施形態によれば、平面十字状に形成された柱支持部材5を、隣り合う4つの燃料ラック1により形成される十字状の隙間に予め設置しておき、2本の柱3を柱支持部材5の穴6に上から差し込むだけで抑制部材2Aが設置可能となる。そのため、前記第1実施形態と同様に、抑制部材2Aの着脱作業が容易になり、使用済燃料プールの作業性の低下を抑えることができる。
Thus, according to the present embodiment, the
なお、本実施形態では、穴6が柱支持部材5の十字の端部近傍に形成されているが、十字の中心近傍に形成されていても、また中心近傍から端部近傍にかけて複数形成されていてもよい。これは設置する抑制部材2Aの幅に応じて決定される。
In this embodiment, the
(第3実施形態)
図4は本発明の第3実施形態によるスロッシング抑制装置の抑制部材を示す正面図である。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a front view showing a suppressing member of the sloshing suppressing device according to the third embodiment of the present invention.
図4に示すように、本実施形態の抑制部材2Bの抵抗板2には、その長さ方向に5つ、幅方向に2つの円形の貫通孔7が形成されている。これらの貫通孔7は、円形に限らず、楕円、多角形などの他の形状であってもよい。
As shown in FIG. 4, five circular through
したがって、本実施形態では、使用済燃料プール内に地震などによってスロッシングが発生した場合、水平方向の貫通孔7を通過する水の流れが生じる。この流れが抵抗板2の複数の貫通孔7を通過することにより、渦が生じ易くなり、抵抗板2の流れに対する抵抗を一段と大きくすることができる。具体的には、貫通孔7を抜けた水が渦を巻くために水が持つエネルギが消費されるので、水が揺動するエネルギを散逸させることができる。
Therefore, in the present embodiment, when sloshing occurs due to an earthquake or the like in the spent fuel pool, a flow of water passing through the horizontal through
このように本実施形態によれば、抑制部材2Bの抵抗板2に複数の貫通孔7を形成したことにより、スロッシング抑制効果を一段と高めることができる。
Thus, according to the present embodiment, the sloshing suppression effect can be further enhanced by forming the plurality of through
(第4実施形態)
図5は本発明の第4実施形態による使用済燃料プール及びスロッシング抑制装置を示す概略平面図である。図6は図5のスロッシング抑制装置を示す拡大図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic plan view showing a spent fuel pool and a sloshing suppression device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view showing the sloshing suppression device of FIG.
図5に示すように、使用済燃料プール10は、上から見て長方形に形成されている。本実施形態は、使用済燃料プール10の長手方向と、使用済燃料プール10の短手方向にそれぞれ対向する方向に前記第1実施形態と同様の構成の抑制部材2Aが複数設置されている。
As shown in FIG. 5, the spent
具体的には、燃料ラック1が一定間隔をおいて縦横に複数配列され、図6では複数の燃料ラック1を区別するため、符号1a〜1dを付して説明する。これら符号1a〜1dで示す燃料ラックには、それぞれ前記第1実施形態と同様に図示しない柱支持部材4が固定されているものとする。この柱支持部材4と燃料ラック1a〜1dの側面との隙間には、前記第1実施形態と同様の抑制部材2Aが上方から差し込まれている。
Specifically, a plurality of
燃料ラック1aと燃料ラック1dとの間に設置された抑制部材2Aと、燃料ラック1bと燃料ラック1cとの間に設置された抑制部材2Aは、使用済燃料プール10の長手方向に対向する方向に設置されている。
The restraining
また、燃料ラック1aと燃料ラック1bとの間に設置された抑制部材2Aと、燃料ラック1cと燃料ラック1dとの間に設置された抑制部材2Aは、使用済燃料プール10の短手方向に対向する方向に設置されている。
The restraining
このように本実施形態によれば、使用済燃料プール10の長手方向と、短手方向のそれぞれに対向する方向に抑制部材2Aを設置したことにより、使用済燃料プール10の長手方向及び短手方向の両方向の流れに対して抵抗を増加させることができ、スロッシングの抑制効果を著しく向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the restraining
(第5実施形態)
図7は本発明の第5実施形態によるスロッシング抑制装置を示す側面図である。図8は図7の補強部材の載置部を示す拡大立面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a side view showing a sloshing suppressing device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8 is an enlarged elevation view showing a mounting portion of the reinforcing member of FIG.
図7に示すように、本実施形態は、2本の柱3の内、一方の柱3と2つの柱支持部材4との間にそれぞれ補強部材8a,8bが設けられている。同様に、図示しないが、他方の柱3と2つの柱支持部材4との間にも、それぞれ補強部材8a,8bが設けられている。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, reinforcing
具体的には、補強部材8a,8bは、同一の長さである。補強部材8a,8bの一端は、柱3における燃料ラック1の高さより高い位置に固定部11により固定されている。補強部材8a,8bの他端には、それぞれ接合部9a,9bが取り付けられている。
Specifically, the reinforcing
これらの接合部9a,9bは、図8に示すように側面逆U字状に形成されている。接合部9aは、一方の燃料ラック1の柱支持部材4に載置するように接合されている。同様に、接合部9bは、他方の燃料ラック1の柱支持部材4に載置するように接合されている。
These
したがって、本実施形態は、柱3と柱支持部材4との間に補強部材8a,8bを設けることにより、トラス構造となる。
Therefore, this embodiment becomes a truss structure by providing the reinforcing
このように本実施形態によれば、柱3と柱支持部材4との間に補強部材8a,8bが設けられ、この補強部材8a,8bは、抵抗板2の幅広面の法線と鉛直軸を含む面上で、抵抗板2の側面から斜め下方に伸びて柱支持部材4上に接触することにより、抑制部材2Aの取付強度を大幅に向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the reinforcing
また、本実施形態によれば、補強部材8a,8bの他端にそれぞれ取り付けた接合部9a,9bは、柱支持部材4に対して固定せずに、載置するように接合することで、補強部材8a,8bを含めた抑制部材2Aの取り外しが容易になる。
In addition, according to the present embodiment, the joining
(その他の実施形態)
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
(Other embodiments)
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記各実施形態では、抑制部材2Aは、抵抗板2の両側に柱3を取り付けた例について説明したが、これに限らず1枚の単なる矩形の板材により形成するようにしてもよい。この場合は、抵抗板の外周縁に補強部を設けて堅牢で、軽量化を図ることが望ましい。
For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、抑制部材2Aの2本の柱3を円柱状に形成したが、これに限らず楕円、又は角柱状に形成したものでもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the two
また、抵抗板2の幅が燃料ラック1と同程度かそれ以下として説明したが、柱支持部材4に差し込まれる部分の幅(柱3の間の長さ)よりも抵抗板2が幅広となる形状、つまり外形がT字状となる構造であってもよい。抵抗板2が幅広であるほど、スロッシングの抑制効果は高まる。一方、幅が狭いほうが干渉することが少なく作業性では有利となるので、スロッシング抑制効果と作業性とを考慮した上で決定されることが望ましい。
Further, the width of the
また、スロッシング抑制効果が発揮される際は、抑制部材2Aと、それを支える燃料ラック1には相当の負荷がかかると考えられる。そこで、図9に示すように、抑制部材2Aを挟む燃料ラック1の両方から支える構造とする、あるいは図10に示すように、柱支持部4を複数の燃料ラック1にわたるように設けることで、燃料ラック1にかかる負荷を分散することが可能となる。
Further, when the sloshing suppression effect is exhibited, it is considered that a considerable load is applied to the
1…燃料ラック、2…抵抗板、2A…抑制部材、2B…抑制部材、3…柱、4…柱支持部材(支持部材)、5…柱支持部材(支持部材)、6…穴、7…貫通孔、8a,8b…補強部材、9a,9b…接合部、10…使用済燃料プール、11…固定部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記スロッシングによる液体の流れに抵抗して前記スロッシングを抑制する抑制部材と、
前記複数の燃料ラックの間に形成された隙間に設けられ、その上方から差し込まれる前記抑制部材を支持する支持部材と、
を備えることを特徴とする燃料プールのスロッシング抑制装置。 A spent fuel pool sloshing suppression device that suppresses sloshing in a fuel pool in which a plurality of fuel racks for storing fuel are arranged,
A restraining member that resists the sloshing by resisting the flow of liquid due to the sloshing,
A support member that is provided in a gap formed between the plurality of fuel racks and supports the suppression member inserted from above;
A sloshing suppression device for a fuel pool, comprising:
前記支持部材は、その水平断面が前記十字状の隙間に適合する十字状であり、各辺の上端において外側端部近傍にそれぞれ前記柱が差し込まれる穴が形成されており、この支持部材が複数の前記十字状の隙間にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項3又は4に記載の燃料プールのスロッシング抑制装置。 The plurality of fuel racks are arranged vertically and horizontally at regular intervals on a horizontal plane, and four adjacent fuel racks form a plurality of cross-shaped gaps,
The support member has a cross shape whose horizontal cross section fits into the cross-shaped gap, and a hole into which the pillar is inserted is formed near the outer end at the upper end of each side. The sloshing suppression device for a fuel pool according to claim 3 or 4, wherein each of the sloshing suppression devices is arranged in the cross-shaped gap.
前記燃料プール内においてスロッシングを抑制するスロッシング抑制装置と、を備える原子力発電施設であって、
前記スロッシング抑制装置は、
前記スロッシングによる液体の流れに抵抗して前記スロッシングを抑制する抑制部材と、
前記複数の燃料ラックの間に形成された隙間に設けられ、その上方から差し込まれる前記抑制部材を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする原子力発電施設。 A fuel pool having a plurality of fuel racks for storing fuel; and
A nuclear power generation facility comprising a sloshing suppression device that suppresses sloshing in the fuel pool,
The sloshing suppression device is
A restraining member that resists the sloshing by resisting the flow of liquid due to the sloshing,
A support member that is provided in a gap formed between the plurality of fuel racks and supports the suppression member inserted from above;
A nuclear power generation facility characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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JP2012122180A JP2013245015A (en) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | Sloshing suppression system for fuel pool and nuclear power generation facility |
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