JP2016212026A - Water intake port protection arrangement of nuclear power plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力発電所の取水口防護装置に関する。 The present invention relates to a water intake protection device for a nuclear power plant.
原子力発電所では、海水などの外部の水を取り込んで使用する。漂流物や水中生物などが取水口に付着したりふさいだりすると、取水口の機能が低下する。そこで、取水口の機能を維持するための防護装置が必要となる(特許文献1〜3)。さらに近年では、セキュリティ維持の観点から、外部からの侵入者防止も求められている。
At nuclear power plants, external water such as seawater is taken in and used. If drifting objects or aquatic organisms adhere to or block the intake, the function of the intake will deteriorate. Therefore, a protection device for maintaining the function of the intake port is required (
従来技術では、取水口の周りにスクリーンを設置するなどして水中生物や漂流物、ごみなどが取水口に侵入したりふさいだりするのを抑制しているが、外部からの侵入者を防止するという観点に欠けている。従って、セキュリティ向上の点で改善の余地がある。その一方、原子力発電所は取水口を介して所定量以上の水を取り込む必要があり、取水流量の確保とセキュリティ維持とを両立させる必要がある。しかし、従来技術には、このような取水流量の確保とセキュリティ維持とを両立させるという観点も含まれていない。 In the conventional technology, a screen is installed around the intake port to prevent the entry of underwater creatures, drifting objects, and garbage into the intake port, but it prevents intruders from outside. It lacks the point of view. Therefore, there is room for improvement in terms of security improvement. On the other hand, it is necessary for a nuclear power plant to take in a predetermined amount or more of water through a water intake, and it is necessary to ensure both the intake flow rate and the security maintenance. However, the prior art does not include the viewpoint of achieving both of ensuring the intake flow rate and maintaining security.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、セキュリティ性を向上できるようにした原子力発電所の取水口防護装置を提供することにある。本発明の他の目的は、セキュリティ性の向上と取水流量の確保とを両立できるようにした原子力発電所の取水口防護装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a water inlet protection device for a nuclear power plant that can improve security. Another object of the present invention is to provide a water intake protection device for a nuclear power plant that can achieve both improvement in security and securing of a water intake flow rate.
上記課題を解決すべく、本発明に従う原子力発電所の取水口防護装置は、原子力発電所の取水口を防護するための取水口防護装置であって、取水口が水を取り込む取水領域を水面下に制限する浮遊式ゲートを備え、取水領域の面積が所定の下限面積未満になるのを防止すべく浮遊式ゲートの閉位置を規制する。 In order to solve the above-described problems, a water intake protection device for a nuclear power plant according to the present invention is a water intake protection device for protecting a water intake of a nuclear power plant, and the water intake area where the water intake takes in water is below the surface. And the closed position of the floating gate is regulated to prevent the area of the water intake region from being less than a predetermined lower limit area.
本発明によれば、浮遊式ゲートにより取水領域を水面下に制限できるため、第三者の侵入経路の少なくとも一部を水中にすることができ、侵入を困難にすることができる。さらに、取水領域の面積が下限面積未満となるのを防止するように、浮遊式ゲートの閉位置を規制するため、取水流量の確保とセキュリティ維持を両立できる。 According to the present invention, the water intake area can be restricted below the surface of the water by the floating gate, so that at least a part of the third person's intrusion path can be submerged, making intrusion difficult. Furthermore, since the closed position of the floating gate is regulated so as to prevent the area of the water intake region from becoming less than the lower limit area, both the securing of the water intake flow rate and security maintenance can be achieved.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、取水口防護装置20を、バースクリーン14の手前となる取水口13の前面に位置して取水設備10に設ける。そして、取水口防護装置20は、取水口13が海面1の下に制限されるよう、常時喫水を確保する浮遊式ゲート22と、浮遊式ゲート22の下端が取水流量を確保できる範囲で浮遊動するよう動作を制限するための位置規制部材23,24と、浮遊式ゲート22の潮位変動による上下動を案内するガイド部21とを備えて構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as described in detail below, the water
図1および図2を用いて第1実施例を説明する。図1は、原子力発電所に設けられる取水設備10の斜視図を示す。図2は、図1中の矢示II方向の断面図を示す。
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a perspective view of a
取水設備10は、原子力発電所の付属設備であり、海洋や湖などの水域に面して例えば海底3の上に設置されている。以下では、取水設備10が海水を取り込む場合を例に挙げて説明する。取水設備10は、例えば、構造体11と、構造体11の内部に設けられる流路12と、流路12の途中に設けられるバースクリーン14と、取水口13の前面に設けられる取水口防護装置20と、を備えて構成されている。
The
構造体11は、例えば鉄筋コンクリートなどから断面略角筒状に形成されており、その内部には長手方向にわたって流路12が設けられている。流路12の一方の開口部は、海洋に面して開口する取水口13である。流路12の他方の開口部は、図外の復水器などに接続される流出口(不図示)である。
The
バースクリーン14は、取水口13の奥に位置して流路12の途中に設けられており、所定間隔で離間して配設された複数のバーから構成されている。取水口13から流路12内に流入しした海水は、バー間の隙間を介して流れる際に、クラゲや海藻などの海生生物、ゴミなどの漂流物が捕獲され除去される。
The
取水口防護装置20は、の取水口13の前面側に位置して構造体11に設けられており、取水口13を海生生物、漂流物、第三者などから防護する。取水口防護装置20は、例えば、ガイド部21と、浮遊式ゲート22と、ストッパ部23,24を備える。
The intake
一対のガイド部21は、取水口13の左右両側に対向して設けられている。各ガイド部21は、浮遊式ゲート22の左右方向両端部付近を摺動可能に挟持するための溝部(不図示)を有する。各ガイド部21は、海面1の上下に応じて上下動する浮遊式ゲート22を左右両側から支持する。もしも機械構造上可能であれば、図示のようにいわゆる両持ち式で浮遊式ゲート22を支持する構成に代えて、左右いずれか一方のみで浮遊式ゲート22を支持する構成を採用してもよい。
The pair of
ここで、ガイド部21は浮遊式ゲート22の動きを、潮位変動に伴う上下方向の浮遊動のみに制限する。浮遊式ゲート22の上下方向の位置は潮位変動に伴い時間変動するが、潮位が変化しても喫水H4は変動しない。ガイド部21と浮遊式ゲート22の間には所定の取付上のクリアランスが必要となるが、浮遊式ゲート22の22が前後方向に変位するのを規制できるようにガイド部21を構成するのが好ましい。さらに、ガイド部21が円滑に浮遊式ゲート22の上下動をガイドできるように、溝部の内面には例えば自己潤滑性の樹脂などを設けてもよい。
Here, the
浮遊式ゲート22は、常に所定範囲内の喫水H4を確保できるように構成されており、海面1の上下に応じて上下方向に変位する。浮遊式ゲート22は、金属材料、合成樹脂材料、セラミックス材料などの種々の材料から形成可能であるが、一定の喫水を長年にわたって維持することができ、かつ、取水口13内への侵入を試みる第三者からの攻撃に耐えることのできる材料を用いて構成すればよい。
The
なお「所定範囲内の喫水H4」とは、喫水H4が潮位変化や気候、周囲環境などに応じて変動しうることを考慮した表現である。「所定範囲」の値は、取水設備10の設置環境などに応じて適宜決定することができる。一つの例として、海面1から海面下の浮遊式ゲート22を見下ろした場合に、浮遊式ゲート22の下端が見えにくくなるような値に喫水H4を設定すれば、セキュリティ性が高まる。海面上の第三者が喫水H4の深さをわかりにくくすれば、侵入意欲をそぐことができる。
The “draft H4 within a predetermined range” is an expression that takes into account that the draft H4 can vary according to changes in tide level, climate, surrounding environment, and the like. The value of “predetermined range” can be appropriately determined according to the installation environment of the
「位置規制部材」の一例であるストッパ部23,24は、取水口13の前面側下方に位置して構造体11に左右に離間して設けられている。ストッパ部23,24は、接触部23と、接触部23を支持する脚部24から構成される。接触部23は、取水口13の下端から距離H2だけ離れた位置で、浮遊式ゲート22の下端に当接する。接触部23の上面には、浮遊式ゲート22の下端と接触する際のショックや音を低減するために、ゴム材料や合成樹脂材料からなる衝撃吸収部を設けてもよい。脚部24の上端は接触部24の下面に取り付けられており、脚部24の下端はL字状に曲がって構造体11に取り付けられている。脚部24は、上述のように、接触部23の上面が、取水口13の下端から上方に距離H2だけ離れた場所に位置するように支持している。左右一対の脚部24は離間して設けられているため、各脚部24間には隙間が形成される。さらに、各脚部24と取水口13の左右両側との間にも隙間が形成される。これらの隙間の存在により、浮遊式ゲート22が閉じている場合でも、海水は取水口13に流入できる。
The
浮遊式ゲート22は、引き潮につれて下降すると、その下端が接触部23に当接して停止する。浮遊式ゲート22の沈降がストッパ部23,24により規制された場合、取水口13のうち取水領域13Sの高さ寸法は、取水口13の下端から接触部23の上面までの距離H2となる。それ以外の場合、すなわち浮遊式ゲート22が接触部23の上面よりも上方に位置する場合、取水領域13Sの高さ寸法は、上記距離H2に接触部23の上面と浮遊式ゲート22の下端との間の離間距離H5を加えた値となる。
When the floating
取水領域13Sとは、取水口13の全体のうち実際に海水を取り込むことの可能な範囲を示す。取水口13の全開口面積のうち、浮遊式ゲート22で塞がれている部分は、海水を取り込むことができない。取水領域13Sは、取水口13の全開口面積から浮遊式ゲート22が取水口13を塞いでいる面積を差し引いた値となる。
The
ここで取水口13の高さ寸法をH1、幅寸法をW1とすると、取水口13の面積S1はH1×W1となる。取水領域13Sの面積S2は、(H2+H5)×W1、または、H2×W1のいずれかとなる。なお、接触部23の上面と取水口13の上端までの距離をH3として図示する。上述のように浮遊式ゲート22の沈降可能位置はストッパ部23,24により規定されているため、取水領域13Sの面積は下限面積(H2×W1)未満に低下することはない。
Here, if the height dimension of the
一方、浮遊式ゲート22がストッパ部23,24で規制される位置まで沈降して閉じた状態において、浮遊式ゲート22の上側は取水口13の上側を覆っている。つまり、浮遊式ゲート22の位置が潮位などで変動した場合でも、浮遊式ゲート22の上端と取水口13の上端との間に実質的な隙間は生じない。実質的な隙間は生じないとは、第三者の侵入や流木などの異物の侵入を防止できる程度の隙間は生じないという意味である。
On the other hand, the upper side of the floating
図2の断面図を参照する。図2に示す状態では、浮遊式ゲート22はストッパ部23,24で規制される位置まで沈降して停止している。もしもボートなどに乗った第三者2が取水口13に近づけた場合、第三者2は、接触部23の下側まで潜らないと、取水口13を通過することはできない。さらに第三者は、脚部24間の隙間の向こうがどのような構造、状況であるかを知る事が難しい。取水口13の先は海面下にあり、海上から見通すことはできないためである。従って、取水設備10への侵入を試みようとする第三者は、状況のわからない場所に向かって潜水しなければならず、物理的にも心理的にも侵入は困難となる。
Reference is made to the cross-sectional view of FIG. In the state shown in FIG. 2, the floating
このように構成される本実施例によれば、以下の効果を奏する。本実施例では、常時所定範囲の喫水H4を確保する浮遊式ゲート22を取水口13に設けて、取水口13のうち海面上の領域を浮遊式ゲート22で覆い隠し、取水領域13Sを海面下に設定する。取水設備10へ海側から侵入を試みる第三者は、取水領域13Sを通るしか方法はない。取水口13の全開口面積のうち取水領域13S以外の領域は、浮遊式ゲート22で塞がれているためである。従って、第三者の侵入経路の少なくとも一部を海中とし、潜水を余儀なくさせることで第三者の侵入を阻害する。これにより、潮位によらず、取水設備10のセキュリティ性を向上できる。
According to this embodiment configured as described above, the following effects can be obtained. In the present embodiment, a floating
さらに本実施例では、浮遊式ゲート22の閉位置(沈降位置)をストッパ部23,24で規制することで、取水領域13Sの下限面積を確保する。従って、原子力発電所の必要とする海水を確保しつつ、セキュリティ性を高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, the lower limit area of the water intake region 13S is secured by restricting the closed position (sedimentation position) of the floating
さらに本実施例では、取水口13の前側に取水口防護装置20を設けるため、既存の取水設備10にいわゆる後付けで取り付けることができる。従って、新設既設を問わずに、取水設備10のセキュリティ性を比較的容易に高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the intake
さらに本実施例では、ガイド部21は潮位変動に応じて浮遊式ゲート22の上下動をガイドするため、浮遊式ゲート22はガイド部21に対して常時摺動する。従って、ガイド部21の溝部や浮遊式ゲート22の表面に付着する海洋生物やゴミなどの異物を、潮位変動で生じる摺動を利用して自動的に除去、清掃することができる。溝部の全体を清掃等できるわけではないが、浮遊式ゲート22とガイド部21とが摺接して移動する範囲内の異物は自動的に除去できるため、メンテナンス作業を低減することができ、メンテナンスコストを少なくできる。
Furthermore, in this embodiment, the
図3を用いて第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は第1実施例の変形例に該当するため、第1実施例との相違を中心に述べる。本実施例の取水口防護装置20Aでは、ガイド部21A、ストッパ部23,24A、および浮遊式ゲート22Aに改良を加えている。
A second embodiment will be described with reference to FIG. Each of the following embodiments including this embodiment corresponds to a modification of the first embodiment, and therefore, differences from the first embodiment will be mainly described. In the intake
ガイド部21Aには、複数のガイドローラ25を配設されている。各ガイドローラ25は浮遊式ゲート22の左右両端面と接触し、摺動抵抗を低下させる。これにより、浮遊式ゲート22は、潮位変化に応じて円滑に上下動することができる。
A plurality of
ストッパ部23,24Aの脚部24Aは、第1実施例と異なり、真っ直ぐに形成されており、接触部23に接触する浮遊式ゲート22の重量を垂直方向から受け止める。これにより、脚部24の寿命を延ばすことができ、取水口防護装置20Aの信頼性を高めることができる。
Unlike the first embodiment, the
浮遊式ゲート22の前面の喫水線よりも下側の領域には、海中との区別がつきにくいような迷彩色塗装26を施している。これにより、海上から第三者が浮遊式ゲート22の喫水を観察した場合でも、喫水の深さはわかりにくい。
A
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、上述の作用効果も得ることができる。 Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, in the present embodiment, the above-described effects can be obtained.
図4を用いて第3実施例を説明する。本実施例では、ストッパ部23B,24Bを伸縮可能に構成する。図4は、取水口防護装置20Bを正面から見た概略図である。一対の脚部24Bは交差して設けられており、その中間部が回動支持部27により回動可能に支持されている。
A third embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
図4(a)に示すように、浮遊式ゲート22が接触部23Bに接触していない場合、接触部23Bと脚部24Bの設置面(例えば海底3)との間の距離をH6(a)とする。図4(b)に示すように、浮遊式ゲート22が接触部23Bに接触した場合、接触部23Bと脚部24Bの設置面との間の距離をH6(b)とする。接触時の距離H6(b)は、非接触時の距離H6(a)よりも小さい(H6(b)<H6(a))。つまり、ストッパ部23B,24Bは、浮遊式ゲート22の接触に応じて所定量(=H6(a)−H6(b))だけ伸縮する。そして、この伸縮により、浮遊式ゲート22が接触部23Bへ着座するときの衝撃を緩和するダンパ機能を実現している。図示は省略するが、ストッパ部23B,24Bと回動支持部27は、ダンパ機能を実現するためのバネなどを備えているものとする。
As shown in FIG. 4A, when the floating
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ダンパ機能を有するストッパ部23B,24Bを設けるため、浮遊式ゲート22が閉位置まで沈降して停止する際の衝撃を緩和することができる。
Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, since the
図5を参照して第4実施例を説明する。本実施例の取水口防護装置20Cでは、ガイド部21Cは、浮遊式ゲート22を上下方向に貫通して設けられるガイド穴28と、各ガイド穴28に摺動可能に挿通されるガイドレール部29とを含んで構成する。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the intake
浮遊式ゲート22の左右両側には、浮遊式ゲート22を上下に貫通するガイド穴28がそれぞれ形成されている。各ガイド穴28には、ガイドレール部29が摺動可能に挿通されている。ガイドレール部29の両端部は、取水設備10の構造体11の前面側に取り付けられている。
On both the left and right sides of the floating
浮遊式ゲート22は潮位低下に応じて沈降するが、ガイドレール部29の下端の屈曲部に接触すると停止する。つまり、ガイドレール部29の下側は、接触部21Cとしての機能を発揮する。
The floating
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、ガイド部21Cを浮遊式ゲート22の内部に設けるため、構造を簡素化することができる。さらに本実施例では、ガイド部21Cを構成するガイドレール部29の下側にストッパ部としての機能を持たせることができるため、より一層取水口防護装置20Cの構成を簡素化することができる。なお、ガイド部21Cは、浮遊式ゲート22の左右両側に限らず、幅方向の中間部にも一つまたは複数設けてもよい。浮遊式ゲート22の中間部に配置するガイド部21のガイドレール部29には、その下側の途中にリング状の接触部23Cを設ければよい。
Configuring this embodiment like this also achieves the same operational effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, since the
図6を参照して第6実施例を説明する。本実施例では、取水口防護装置20Dを取水口13の奥に設けている。
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the intake
構造体11の上部には、取水口13とバースクリーン14の間に位置して、浮遊式ゲート22Dを取り付けるための取付収容部15が設けられている。取付収容部15には、浮遊式ゲート22Dの上端が上下に移動可能に設けられている。浮遊式ゲート22Dは、ガイド部21Dにガイドされながら、潮位に応じて上下動する。浮遊式ゲート22Dの下側には、浮遊式ゲート22Dの閉位置を規定するためのストッパ部23D,24Dが設けられている。
At the upper part of the
このように構成される本実施例も第1実施例とほぼ同様の作用効果を奏する。ただし、本実施例の取水口防護装置20Dは、構造体11の内部に設けられているため、既設の取水設備10へ後付けで設置するのは難しい。しかし、本実施例では、構造体11を利用して浮遊式ゲート22Dの上側を保護することができ、第三者の攻撃に対する防衛力を高めることができる。
This embodiment, which is configured in this way, also has substantially the same operational effects as the first embodiment. However, since the intake
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、上述した各実施例は適宜組み合わせて使用することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention. For example, the above-described embodiments can be used in appropriate combination.
1:海面、2:第三者、3:海底、10:取水設備、11:構造体、12:流路、13:取水口、14:バースクリーン、20:取水口防護装置、21:ガイド部、22:浮遊式ゲート、23:接触部、24:脚部 1: sea surface, 2: third party, 3: sea floor, 10: water intake equipment, 11: structure, 12: flow path, 13: water intake, 14: bar screen, 20: water intake protective device, 21: guide section , 22: floating gate, 23: contact part, 24: leg part
Claims (8)
前記取水口が水を取り込む取水領域を水面下に制限する浮遊式ゲートを備え、
前記取水領域の面積が所定の下限面積未満になるのを防止すべく、前記浮遊式ゲートの閉位置を規制する、
原子力発電所の取水口防護装置。 A water intake protection device for protecting a water intake of a nuclear power plant,
A floating gate that restricts the water intake area under which the water intake takes water;
In order to prevent the area of the water intake region from becoming less than a predetermined lower limit area, the closed position of the floating gate is regulated.
Inlet protection device for nuclear power plants.
請求項1に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 In order to prevent the area of the water intake region from becoming less than the predetermined lower limit area, a position restricting member for restricting the closed position of the floating gate is provided.
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 1.
請求項2に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 The floating gate is provided so as to be movable up and down according to the water level so as to always ensure a draft within a predetermined range.
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 2.
請求項2に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 A guide member for guiding the floating gate that moves up and down according to the water level;
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 2.
請求項4に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 The upper end of the floating gate is always formed so as to be located at a position higher than the upper end of the intake port.
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 4.
請求項4に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 The floating gate, the position regulating member, and the guide member are provided on the front side of the water intake,
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 4.
請求項4に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 The position restricting member is configured to be able to expand and contract by a predetermined amount in the vertical direction, and the predetermined lower limit area is ensured when the position restricting member reaches a lower limit position.
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 4.
請求項1に記載の原子力発電所の取水口防護装置。 The guide member is configured to include a guide hole provided through the floating gate in the vertical direction, and a guide rail member that is slidably inserted into each guide hole.
The intake port protection device for a nuclear power plant according to claim 1.
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WO2024051023A1 (en) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | 中广核工程有限公司 | Comprehensive fortification system for cold source safety of nuclear power plant |
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