JP2017538126A - 加圧水型原子炉の停止を管理する方法 - Google Patents

加圧水型原子炉の停止を管理する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017538126A
JP2017538126A JP2017532133A JP2017532133A JP2017538126A JP 2017538126 A JP2017538126 A JP 2017538126A JP 2017532133 A JP2017532133 A JP 2017532133A JP 2017532133 A JP2017532133 A JP 2017532133A JP 2017538126 A JP2017538126 A JP 2017538126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
primary
steam generator
reactor
cooling means
shutdown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017532133A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6666349B2 (ja
Inventor
マスデュピュイ ジャン
マスデュピュイ ジャン
ピュセッティ ファビアン
ピュセッティ ファビアン
ポール エティエンヌ ハラティク ジェフリー
ポール エティエンヌ ハラティク ジェフリー
グーメル バンサン
グーメル バンサン
Original Assignee
ナバル グループ
ナバル グループ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ナバル グループ, ナバル グループ filed Critical ナバル グループ
Publication of JP2017538126A publication Critical patent/JP2017538126A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6666349B2 publication Critical patent/JP6666349B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02Fuel elements
    • G21C3/04Constructional details
    • G21C3/06Casings; Jackets
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/18Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00Details of nuclear power plant
    • G21D1/006Details of nuclear power plant primary side of steam generators
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/001Computer implemented control
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/04Safety arrangements
    • G21D3/06Safety arrangements responsive to faults within the plant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

安全弁を備えた蒸気発生器(11)において一次及び/又は二次漏れが検出された場合に、電力を生成するための浸漬モジュールに統合された加圧水型原子炉の停止を管理するための方法であって、前記発生器が原子炉に接続され、待機冷却手段(12)と連携されている本方法は、以下の工程:蒸気発生器(11)の一次/二次漏れを検出すること(1にて)、原子炉を自動停止させ、破損した蒸気発生器(11)を隔離すること(2にて)、対応する待機冷却手段(12)を稼働させること(3にて)、一次圧力をモニターすること(4にて)、一次圧力が蒸気発生器(11)の安全弁の設定圧力を下回ったら、破損した蒸気発生器の待機冷却手段(12)を隔離すること(5にて)、及び、残りの蒸気発生器(12)及び冷却手段(12)により原子炉を受動的に冷却し続けること(6にて)を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、一次及び/又は二次漏れが検出された場合に、電力を生成するための浸漬モジュールに統合された加圧水型原子炉の停止を管理する方法に関する。
電力を生成するためのこのような浸漬モジュールは現状技術において既に知られている。
例えば、米国特許第5,247,553号明細書、特開昭50−018891号公報及び米国特許第4,302,291号明細書を参照することができる。
これらの様々な文献は、実際に、電力を生成するための水中又は浸漬モジュールを記載しており、ここで、電力生成手段は、例えば、核ボイラを形成する手段に連携して統合されることができる。
このような構造は、原子力エネルギーがエネルギー及び生態学的問題に対する有効かつ有益な答えであることから、特定の数の利点があることが知られている。
このような構造はまた、特に、津波、ハリケーンなどの自然のものであろうと、飛行機墜落又は悪意のある行為などの人間のものであろうと、安全性及び危険の原因に関する特定の数の問題を解決することを可能にする。
現時点では、これらのさまざまなプロジェクトが産業開発につながっていないことも知られている。
このタイプの構造を改良する努力は長年にわたって出願人によってなされてきた。
これらの努力は、例えば、参照がなされ得る多くの特許出願につながっており、特に仏国特許出願公開第2,951,008号明細書、同第2,951,009号明細書、同第2,951,010号明細書、同第2,951,011号明細書、同第2,951,012号明細書、同第2,958,782号明細書、同第2,958,783号明細書、及び同第2,958,784号明細書である。
これらの文献のうちの幾つかは、特にこのタイプのモジュールの動作安全性、特に最近になって陸上工場で発生したような重大な事故の場合の安全性に対処している。
FLEXBLUE(出願人により登録された商標)として知られるプロジェクトに集結した、これらの努力は、比類のないレベルの安全性を提供することによって原子力の安全性に革命をもたらすことを目的とする。
この安全性の背後にある哲学は無限に利用可能な低温源の使用、及び、受動的安全保護システムの使用に基づいている。
そこで、これらにより、原子炉はAIEAのカテゴリーDの意味の範囲内で、すなわち、いかなる事故でも数週間、一方、建築中のプラントで72時間、制御/指令システムのバッテリ以外の動力源又は外部オペレータによる動作なしに、自律的に対処することが可能になる。
FLEXBLUEシステムの受動的安全保護システムは、蒸気発生器の一次/二次漏れの場合に、原子炉の安全保護及び安全基準の遵守を保証する(すなわち、外部への排出なし、炉心の脱水なし、閉じ込めエンクロージャの劣化なしなど)。
しかしながら、これは、例えば、汚染された一次流体による閉じ込めエンクロージャの完全なフラディングなどの重大な工業的破損の犠牲を払って行われており、この破損は避ける必要がある。
そこで、本出願は2つの技術的課題を解決することを提案する。該技術的課題は、すなわち、
−加圧水型原子炉での一次/二次漏れをいかに検出し、故障した蒸気発生器をいかに特定するかの方法、
−構内の汚染を最少限に抑えるために閉じ込めエンクロージャ又は他の任意の中間容器を開放することによる一次回路の急速減圧を伴う最終安全保護システムを使用することなく、そして環境へ排出しないで、オペレータ操作又は外部動力源なしに受動的安全性をもって加圧水型原子炉内でこの漏れをなくす方法、
である。
加圧水型原子炉PWRの設計の基礎となる原理は、核燃料と接触している一次流体と、核反応に由来するエネルギーを閉じ込めエンクロージャの外部のタービンに送る二次流体との分離である。
したがって、これらの2つの一次回路及び二次回路は限定された数の交換器、すなわち、蒸気発生器のみを共有しており、その内部で、一次回路からの水は、反応に由来するエネルギーを、流体を沸騰させることによって二次回路に伝達する。
一次流体の出力を排出する能力を高めるために、一次流体を液体状態に保たなければならない。
この目的のために、この回路は約15MPaの非常に高い圧力を受け、これは約7MPaである二次回路の圧力を大きく上回る。
その結果、1つの蒸気発生器での漏れは確実に以下のことをもたらす。
−回路間の圧力がバランスしていない限り、一次流体の二次回路への流出、
−その回路(第二のバリア)及び二次回路の外側の汚染された一次流体が閉じ込めエンクロージャ(第三のバリア)を離れ、環境への実質的な排出を引き起こす可能性があるという理解の下で、閉じ込めバリアのバイパス。
このような失敗は仮想的ではなく(原子炉年あたり約10-3の推定確度)、世界中で使用されている加圧水型原子炉でかなりの先例がある(使用されているある特定の艦隊で5回の主要事故があり、その幾つかは数十立方メートルの汚染水の有意な排出を起こした)。
現在世界中で使用されている加圧水型原子炉の多くは、一次回路と二次回路の間に許容可能な機能的な漏れ、すなわち、1時間当たり数リットルの漏れがあることに留意すべきである。
今日、オペレータによる診断の確認を使用しない、一次/二次漏れを検出するための自動システムは存在しない。
一次/二次漏れを検出するために発電プラントオペレータにより許容される一般的な原理は下記のことに基づく。
−二次回路の主蒸気ラインにおける窒素16による活性の存在であって、機能的な漏れのみによる活性を大きく超えている活性の存在(N−16:一次回路による二次回路の短時間の汚染を考慮した特に識別性のある放射性核種)、
−オペレータによって行われた一次及び二次水収支による一次/二次漏れの疑いの確認。
逆に、オペレータによって行われるこの診断なしに、使用中の加圧水型原子炉の制御/指令システムは、一次流体の十分な質量が二次流体に移されると、外部一次漏れ(最も一般的なケース)としてこの事故を自動的に管理する。
このような漏れの管理は蒸気発生器による閉じ込めのバイパスを判明させず、そして有意な排出をもたらす。というのは、二次回路を使用する冷却能力ならび後に漏れをも生じさせる一次回路の安全注入回路が、その後に、大規模に使用されるからである。
原子炉の安全性は、原子炉の設計が以下のことを継続的に保証する必要があるという事実にある。
−放射性材料の閉じ込め、
−核燃料に由来する出力の排出、
−炉心の反応性の制御。
上記の第三の基準の遵守は一次/二次漏れによってほとんど又はまったく影響を受けない。
逆に、最初の2つは大きく影響され、一次/二次漏れの存在下でこれらの目的を維持すると、しばしば敵対的な作用をもたらす。
実際、核反応に由来する出力の排出は二次回路を使用して行われ、もっともしばしば、大気中に排出バルブを使用して行われ、汚染された発生器によって生成された蒸気を大気中に直接的に送り、実質的な放射性核種排出を引き起こし、第一の基準に違反する。
逆に、一次/二次漏れを経験している蒸気発生器を隔離すると、その圧力増加をもたらし(一次流体による出力排出の不足による)、汚染された一次流体の充填をもたらすであろう。
これには2つの主要な効果がある。
−出力排出容量の損失で、これは第二の基準に違反する。
−先行の場合よりも大きな排出をもたらす二次過圧弁の開放で、これはもはや汚染蒸気を伴わないが、はるかに有効な活性ベクトルである液体水を伴い、第一の基準に違反する。
従って、蒸気発生器管の破損を管理することは繊細な作業である。
これは、典型的には、最初に第一の基準を第二の基準よりも優先させることを選択し、その後に、破損した二次回路を使用せずに炉心によって生成された出力を排出することができるときに、放射性材料を決定的に閉じ込めるというオペレータによる一連の動作を伴う。
EPRなどの従来の加圧水型原子炉に対して、大部分の原子炉売主により設定されるとおりの蒸気発生器管の破損の管理は以下のように行われる。
破損の検出は、蒸気発生器管の破損を想定しているオペレータ、又は、一次漏れを検出する制御/指令システムのいずれかによって行われる。
両方の場合において、これは以下の応答をもたらす:
−原子炉の自動停止及び二次回路の蒸気発生器の隔離、
−安全注入システムの起動、その目的は漏れにもかかわらず炉心のフラディングを保証するために、水で一次回路を充填することである。この場合に、これは漏れを維持し、破損した発生器を充填させることになる。
−二次側による残留出力を排出するシステムの起動。停止後に、原子炉の炉心は、核分裂生成物の放射能の減少により出力を生成し続ける。蒸気を排出し、炉心の加熱、次いで、溶融を回避するために、蒸気発生器の大気放出弁の全てが開き、蒸気を大気中に放出する(一次漏れによって汚染されたものを含む)。
蒸気発生器は、いわゆるASGシステムによって液体水で補充され、それは、破損した蒸気発生器の場合に、それを液体水で充填するのに貢献する。
一次/二次漏れが確認され、破損した蒸気発生器が、例えばオペレータによって識別されると、それは隔離される。
しかしながら、安全注入の動作により充填し続け、一次回路を圧力下に保つ。
次いで、一次回路を他の蒸気発生器によって冷却する。
次いで、目標は漏れの維持を停止し、破損した発生器の充填及びその過圧弁の開放を回避するために、できるだけ早く安全注入を停止することである。
しかしながら、このことは、一次側が、加圧化に注意を払う、いわゆるISMPポンプの停止の後に蒸気相に入らないように十分に冷却された後にのみ可能である。
公知の市販されている加圧水型原子炉には、この一般的な方法を修正し、受動的安全保護システムに適合させたものがある。
この安全保護戦略の記述は、実際に、米国特許第5,309,487号明細書に提供されている。
この戦略によると、上述と同様に、破損は一次漏れとして制御/指令システムによって検出され、そして管理される。
そこで、上述のように、
−原子炉の自動停止及び蒸気発生器の隔離、
−二次回路により出力を排出するためのシステムの起動、
がある。
蒸気発生器の、ADVと呼ばれる大気排出弁の全ては開き、一次漏れによって汚染されたものを含む蒸気を大気中に排出する。
蒸気発生器は、ASGシステムによって液体水で補充される。
しかしながら、この原子炉は受動安全注入システムの使用によって異なる。
EPRのようにISMPポンプを実装する代わりに、補償リザーバは一次回路に接続され、一次回路からの温水、又はさらには蒸気を自然循環によって冷水で置換することになる。
これに加えて、一次回路に水を注入することによって漏れを相殺しようと試みる一次回路の通常体積制御システムもある。
この結果、漏れを維持し、破損した発生器に蒸気を充填させることになる。
この危険性を回避するために、蒸気発生器のうちの1つが非常に高い水位に達すると、このデバイスを自動停止することが前述の米国文献に記載されている。
この原子炉の設計は、FLEXBLUEプロジェクトで提案されたものに近い。
これは、特に、このタイプの破損を管理する際に従来の加圧水型原子炉でも遭遇される特定の問題、特に以下の問題を解決する。
−ISMP能動的安全注入停止時の選択、
−破損した蒸気発生器の能動的システムによる充填。
しかし、この設計は、特に以下の理由により、すべての答えを提供するわけではない。
−この従来の米国文献で提案されている手順は破損の最初の数分間、自動化されているだけである。実際には、オペレータは、破損した蒸気発生器を特定し、大気放出弁を隔離して、放射能排出を制限するために迅速に介入しなければならない。その後、受動システムを介して一次回路を冷却しなければならない。
−提案された手順は、残留出力を排出するために大気に開放されたシステムの使用を提示している。この設計の選択は、このプロジェクトによって禁止されている排出をもたらす。しかしながら、一次回路の極端に速い冷却(したがって、減圧)によって漏れを緩和することを可能にする。
本発明は、待機凝縮器などの待機冷却手段を利用することによって、以前に求められた質問に対する答えを提供することを提案する。
特に、これは、二次回路によって閉回路内の出力を排出するための受動システムを実現することを可能にし、この解決策は一次/二次漏れの場合のエンクロージャの外部への排出を置き換える。
この目的のために、本発明は、安全弁を備えた蒸気発生器において一次及び/又は二次漏れが検出された場合に、電力を生成するための浸漬モジュールに統合された加圧水型原子炉の停止を管理する方法であって、前記発生器は原子炉に接続され、待機冷却手段と連携されており、以下の工程:
−1)蒸気発生器の一次/二次漏れを検出すること、
−2)原子炉を自動停止させ、破損した蒸気発生器を隔離すること、
−3)対応する待機冷却手段を稼働させること、
−4)一次圧力をモニターすること、
−5)一次圧力が蒸気発生器の安全弁の設定圧力を下回ったら、破損した蒸気発生器の待機冷却手段を隔離すること、及び、
−6)残りの蒸気発生器及び冷却手段により原子炉を受動的に冷却し続けること、
を含むことを特徴とする、方法に関する。
単独で又は組み合わせて考えられる本発明による方法の他の特徴によると、
−一次/二次漏れの検出は下記の1又は複数の現象を検出することによって行われる。
−1)一次流体による汚染による二次回路の活性の増加、
−2)二次水インベントリーの増加、
−3)一次水インベントリーの減少。
−破損した蒸気発生器の待機冷却手段の隔離は、それらの間に挿入された制御弁を起動することによって得られる。
−制御弁は圧縮空気供給源と連携されている。
本発明は、単なる例として提供され、添付の図面を参照して行われる、以下の説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。
本発明による方法の種々の工程を示すフローチャートである。 加圧水型原子炉の一部を示すブロック図である。 一次/二次漏れの緩和を示すグラフを示す。
大気排出を行わない受動的でかつ自動化された安全性を備えた加圧水型原子炉の一次/二次漏れの管理における基本的な問題は破損を検出し、冷却と漏れ緩和との間の妥協を得ることにある。
したがって、本出願で提案される解決策は、
−二次回路のN−16活性の増加、蒸気発生器のレベルを維持する供給水の調節の不一致、一次水インベントリーの維持管理を保証する一次体積制御の調節の不一致に基づいて、それぞれ幾つかのシグナルの組み合わせを用いた一次/二次漏れ検出ロジック、
−破損した蒸気発生器による自動停止冷却、
からなる。
一次/二次漏れは以下のことを特徴とする。
−一次流体による汚染による二次回路の活動の増加、
−二次水インベントリーの増加、
−一次水インベントリーの減少。
本出願において、これらの現象のうちの1つ又は複数からこの漏れを検出することを提案する。
実際に、窒素16の検出のみで十分であり、窒素16の検知で甘んじることができるが、本出願の場合において、タイミングの悪い検出がないことを保証するために、例えば、上記の基準の3つすべての同時の存在の場合に一次/二次漏れがあると考えることを選択する。
実際、現行のFLEXBLUEプロジェクトの場合に、漏れの非検出は原子力の安全性が疑問視されないが、工業ツールの有意な劣化につながることが想起されるべきであり、このことは本出願が解決を提案する課題である。
上記の第一の基準、すなわち、二次回路の活性の増加は、原子炉の一次蒸気ラインに配置された窒素16検出システムを使用することによって検出可能である。
これらの検出システムはセンサを含み、該センサは原子炉によって取り出される出力に基づく変数である起動しきい値に関連付けられなければならず、それにより、機能的かつ連続的な漏れ及び炉心の出力の増加による活性の増加を、実際の一次/二次漏れと区別することが可能である。
第二の基準は、蒸気発生器のレベルを調節するためのシステムの不一致によって検出可能である。
実際に、このシステムは2つの入力値、すなわち、作表された蒸気流量が関連するタービンによって取り出される出力と、蒸気発生器のレベルの読み取りとの組み合わせに基づく。
これらのデータから、調節システムは蒸気発生器のレベルを一定に保つのに必要な液体供給水流量(ARE)を注入する。
したがって、二次水インベントリーの予期しない増加は、供給される出力についての予想供給水流量と、蒸気発生器のレベルを一定に保つために実際に注入される供給流量との間の差によって検出可能であろう。
最後の基準は、一次回路の体積調節システムの不一致によって検出可能である。
もしそれが一定の一次圧力及び温度に加圧器のレベルを保つために多量の水を注入しなければならない場合には、一次インベントリーの識別不能な損失がある。
したがって、提案される自動化の目的は以下のものの間の妥協点を見つけることである。
−待機凝縮器(又は他の冷却手段)のすべてを使用しながら、最大の出力の排出及び一次系の急速冷却を確保すること。
−漏れを供給せず、一次インベントリーの損失を制限するために、破損した発生器の冷却を迅速に隔離する必要性。
この全てはもちろん、進行しているプロジェクトのすべての待機システムと同様に、すなわちAIEAによって確立された基準分類のカテゴリーDに従って、完全に受動的な動作モードを維持しながら行われる。
その目的のために、出願人はシミュレーションを実施し、様々な現象を観察した。
実際に、破損した蒸気発生器の待機冷却手段があまりに早期に停止されすぎると、この蒸気発生器内の圧力及び水位が上昇し、この蒸気発生器の過圧弁が開き、閉じ込めエンクロージャの一部の汚染をもたらす。
破損した蒸気発生器の待機冷却手段があまりに遅く停止されすぎると、一次インベントリーの過剰な損失が生じ、閉じ込めエンクロージャの自動減圧及びフラディングを生じる。
本発明は、図1に示すような方法を実施することを提案し、停止時にアセンブリの安全性を確保する。
この場合に、原子炉の完全な記述を得るために、FLEXBLUEプロジェクトに対して出願人により提出された様々な文書を参照することがもちろん必要である。
記載された方法は、一次回路で排出される出力を減少させることができるだけであり、弁を開放させないことを確保するようにして、一次回路のエネルギーインベントリーを反映する指示に基づくことにより、破損した発生器の待機冷却手段の停止をもたらす。
その目的で、図1に示す方法を実施する。
本方法は以下のように要約できる。
一次/二次漏れが検出された場合に、冷却が中断された場合にこの蒸気発生器の弁を開放する危険性がもはやないことを、ボイラの熱水力学的条件が検証したら、破損した蒸気発生器の待機冷却を隔離する。
本出願に記載の場合に、一次圧力が蒸気発生器の保護弁の設定値よりも低い値を下回った場合に、破損した蒸気発生器の待機凝縮器を隔離することを決定する。
実際、図1に示す方法は、一次/二次漏れを検出する工程1を含み、工程2で、原子炉の自動停止及び蒸気発生器の隔離を起動する。
工程3において、待機凝縮器が稼働中となり、工程4において、蒸気発生器の弁の設定圧力と比較されるように一次圧力を読み取る。
それ、すなわち、一次圧力が弁の設定圧力よりも低くなったときに、破損した蒸気発生器の待機凝縮器の隔離は工程5で起動し、次いで、工程6において、原子炉の受動冷却は残りの交換器で継続する。
この方法の実施は図2に記載される手段によって説明することができる。
本願出願人によりすでに開発されたものの簡略説明を提供するために、この図2は一般参照番号10で指定される加圧水型原子炉容器、一般参照番号11で指定される蒸気発生器、FLEXBLUEプロジェクトに関する様々な文書に記載されているように、例えば、オーシャンなどの無限冷源13と接触している、一般参照番号12で指定される待機凝縮器を示していることを簡単に述べておく。
安全上の理由から、凝縮器12などの待機凝縮器を稼働するために使用される弁14及び15は並んでおり、モジュールのロジスティックサポートの損失が自動的に待機凝縮器の任命を引き起こすようになっているノーマルオープンのタイプである。
本出願で提案される手順はこの現象を打ち消さなければならない。
このため、一般参照番号16で指定される遮断弁は待機凝縮器への連結ラインに設けられており、それにより、例えば圧縮空気源18に接続された一般参照番号17で指定される制御弁の作動下で待機凝縮器を隔離する。
したがって、原子炉の停止後に電力供給が失われた後に調節空気が失われると、待機凝縮器12は、下流に配置された弁16によって隔離され、専用空気供給18を介して供給され、火工式の弁17、又は、同じ品質、すなわち非常に低い呼損率及び非常にエネルギー効率のよい操縦及び位置維持性を有する任意の他のデバイスにより配置されている。
もちろん、二次冷却を自動的に隔離することの問題に対する異なる技術的解決策を検討することができる。
記載された要素の2つの特定の技術的ポイント、すなわち自動化を起動するための3つの検出基準に関連するロジックと、破損した蒸気発生器から待機凝縮器を隔離する前に最少限の一次エネルギー損失を定量化するために使用される熱力学的基準に対して、全体としての一連の代案を検討することも可能である。
最後に、待機冷却システムの同じ隔離ロジックを能動安全原子炉に対して適用することも検討できる。
この手順はより単純であることができ、一次熱水力学条件が許容すると(すなわち、残留出力が十分に低く、一次圧力が蒸気発生器の保護弁の設定圧力よりも低いなど)、破損した発生器の大気放出弁の永久的な遮断に限定されることが理解される。
図3は、例えば、プロジェクトの関係における緩和シーケンス全体の操作のシミュレーションを示す。
使用されるコンピューティングコードはATHLETコードであり、それは原子力事故調査に使用され、国際安全当局によって認められている熱水力学条件シミュレーションツールである。
得られた結果は安全デモンストレーション中に一般的に要求されている一次/二次漏れの全範囲を網羅する操作を示す。
蒸気発生器管のギロチンタイプの破損については、図3に示す結果が得られ、検出後に受動的システムのみを使用し、工業ツールに対して許容できない又は不可逆的な破損を生じさせない、破損の迅速な管理をもはや反映しない。
この図3において、漏れの開始は参照番号20によって指定され、参照番号21による破損の検出は原子炉の自動停止及びタービンへの蒸気の供給を引き起こす。
参照番号22は待機凝縮器の始動を示し、23は破損した蒸気発生器の待機凝縮器の停止を示す。
参照番号24は漏れがなくなったときに達成される一次/二次平衡を示し、原子炉は次にその受動的手段によってゆっくりと冷却される。
これらの曲線は、一次圧力、第一の健全な蒸気発生器の圧力、及び、漏れにより影響を受ける第二の蒸気発生器から確立される。
もちろん、このモデルは、特に圧力及び蒸気発生器レベル調節に関して単純化されている。
しかしながら、それは得られる結果の良好な概要を提供する。
これにより、出願人により規定されるとおりの原子炉の本質的かつ受動的安全性に関する議論を増加しそして改善することも可能になる。
もちろん、さらに他の実施形態を想起することができる。
特に、本発明は、もちろん、ランドモジュールに統合された加圧水型原子炉に適していることができる。

Claims (4)

  1. 安全弁を備えた蒸気発生器において一次及び/又は二次漏れが検出された場合に、電力を生成するための浸漬モジュールに統合された加圧水型原子炉の停止を管理する方法であって、前記発生器は原子炉に接続され、待機冷却手段と連携されており、以下の工程:
    −1)蒸気発生器の一次/二次漏れを検出すること(1)、
    −2)原子炉を自動停止させ、破損した蒸気発生器を隔離すること(2)、
    −3)対応する待機冷却手段を稼働させること(3)、
    −4)一次圧力をモニターすること(4)、
    −5)一次圧力が蒸気発生器の安全弁の設定圧力を下回ったら、破損した蒸気発生器の待機冷却手段を隔離すること(5)、及び、
    −6)残りの蒸気発生器及び冷却手段により原子炉を受動的に冷却し続けること(6)
    を含むことを特徴とする、方法。
  2. 一次/二次漏れの検出(1)は下記の1つ又は複数の現象:
    −1)一次流体による汚染による二次回路の活性の増加、
    −2)二次水インベントリーの増加、
    −3)一次水インベントリーの減少
    を検出することによって行われることを特徴とする、請求項1記載の加圧水型原子炉の停止を管理する方法。
  3. 破損した蒸気発生器の待機冷却手段(12)の隔離(5)はそれらの間に挿入された制御弁(16)を起動することにより得られることを特徴とする、請求項1又は2記載の加圧水型原子炉の停止を管理する方法。
  4. 制御弁(16)は圧縮空気供給(18)と連携されていることを特徴とする、請求項3記載の加圧水型原子炉の停止を管理する方法。
JP2017532133A 2014-12-17 2015-12-16 加圧水型原子炉の停止を管理する方法 Active JP6666349B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1402889A FR3030862B1 (fr) 2014-12-17 2014-12-17 Procede de gestion de l'arret d'un reacteur nucleaire a eau pressurisee
FR1402889 2014-12-17
PCT/EP2015/080103 WO2016097061A1 (fr) 2014-12-17 2015-12-16 Procédé de gestion de l'arrêt d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017538126A true JP2017538126A (ja) 2017-12-21
JP6666349B2 JP6666349B2 (ja) 2020-03-13

Family

ID=53269517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017532133A Active JP6666349B2 (ja) 2014-12-17 2015-12-16 加圧水型原子炉の停止を管理する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10504627B2 (ja)
EP (1) EP3234949B1 (ja)
JP (1) JP6666349B2 (ja)
KR (1) KR102552914B1 (ja)
FR (1) FR3030862B1 (ja)
RU (1) RU2706739C2 (ja)
WO (1) WO2016097061A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106251914A (zh) * 2016-08-26 2016-12-21 绵阳市维博电子有限责任公司 一种核反应堆控制棒的冗余热备份系统
CN111354496B (zh) * 2018-12-21 2022-03-22 核动力运行研究所 核电厂事故在线诊断及状态跟踪预测方法
RU2740641C1 (ru) * 2020-06-10 2021-01-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Многопозиционное устройство экстренного снижения мощности ядерного реактора

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302291A (en) * 1979-05-03 1981-11-24 Severs Stephen B Underwater nuclear power plant structure
JPH0691825B2 (ja) * 1983-09-24 1994-11-16 日本化薬株式会社 放線菌コスミドベクタ−
US4666662A (en) * 1984-07-10 1987-05-19 Westinghouse Electric Corp. Steam generator recirculating system for a pressurized water nuclear reactor
RU2002321C1 (ru) * 1991-09-11 1993-10-30 Всесоюзный государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" Система пассивного отвода остаточных тепловыделений дерного реактора
JPH05100075A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Toshiba Corp 原子炉監視システム
US5247553A (en) 1991-11-27 1993-09-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Submerged passively-safe power plant
US5309487A (en) * 1992-06-24 1994-05-03 Westinghouse Electric Corp. Mitigation of steam generator tube rupture in a pressurized water reactor with passive safety systems
FR2951012B1 (fr) 2009-10-02 2011-12-23 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni d'un sas logistique
FR2951008B1 (fr) 2009-10-02 2011-12-16 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique
FR2951009B1 (fr) 2009-10-02 2012-02-10 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni de moyens de pietement
FR2951010B1 (fr) 2009-10-02 2011-12-16 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni d'une unite de connexion submersible
FR2951011B1 (fr) 2009-10-02 2011-12-23 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni de moyens de securite passive
CN101719386B (zh) * 2009-12-21 2012-07-04 肖宏才 先进压水堆核电站中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序
FR2958782B1 (fr) 2010-04-13 2014-02-07 Dcns Installation sous-marine de production d'energie electrique munie de moyens de protection
FR2958783B1 (fr) 2010-04-13 2012-06-29 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni de moyens passifs de securite
FR2958784B1 (fr) 2010-04-13 2012-06-15 Dcns Module sous-marin de production d'energie electrique muni de moyens passifs de securisation
FR2985845B1 (fr) * 2012-01-18 2014-02-14 Dcns Module immerge de production d'energie electrique
US10529457B2 (en) * 2012-04-17 2020-01-07 Bwxt Mpower, Inc. Defense in depth safety paradigm for nuclear reactor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017121052A (ru) 2018-12-17
EP3234949B1 (fr) 2018-10-03
JP6666349B2 (ja) 2020-03-13
KR102552914B1 (ko) 2023-07-06
US20180330835A1 (en) 2018-11-15
RU2017121052A3 (ja) 2019-06-06
US10504627B2 (en) 2019-12-10
RU2706739C2 (ru) 2019-11-20
FR3030862B1 (fr) 2017-01-27
EP3234949A1 (fr) 2017-10-25
KR20170098222A (ko) 2017-08-29
FR3030862A1 (fr) 2016-06-24
WO2016097061A1 (fr) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2870859C (en) Defense in depth safety paradigm for nuclear reactor
Jabbari et al. Re-assessment of station blackout accident in VVER-1000 NPP with additional measures following Fukushima accident using Relap/Mod3. 2
JP6666349B2 (ja) 加圧水型原子炉の停止を管理する方法
Hosseini et al. Re-assessment of accumulators performance to identify VVER-1000 vulnerabilities against various break sizes of SB-LOCA along with SBO
Nayak et al. Role of passive systems in advanced reactors
Yun et al. Verification of SAMG entry condition for APR1400
Nematollahi et al. A simulation of a steam generator tube rupture in a VVER-1000 plant
Lin et al. Station blackout mitigation strategies analysis for Maanshan PWR plant using TRACE
Wilson Jr et al. Advanced control and protection system design methods for modular HTGRs
Andreeva et al. Analytical validation of operator actions in case of primary to secondary leakage for VVER-1000/V320
Malicki et al. Simulation of SB-LOCA of typical PWR with MELCOR code
Kamei et al. Safety feature of EU-ABWR for Fukushima accident
Ramezani et al. Total loss of feedwater accident for VVER-1000/V446 NPP with operator action
Wang et al. The implementation of diverse actuation system in ACPR1000 nuclear power plants
JP2019152445A (ja) 原子炉の異常緩和設備及び制御棒の固着判定方法
KR102273288B1 (ko) 중수로 정지냉각계통의 고장으로 인해 발생한 설계기준사고 영향 평가 시스템
Suryono et al. Functional information of system components influenced by operators’ actions on emergency operating procedure
Yu et al. Accident and Safety Analysis
Pelo Evaluation of an advanced fault detection system using Koeberg nuclear power plant data
Tucker et al. Smaller Isn’t Always Easier
Zhiqiang et al. Research on severe accident mitigation strategy of injecting into the OTSG of ACP100
Wang et al. Simulated safety analysis of a total loss of feedwater accident in the steam generator of CPR1000 nuclear power plant
JP2024102556A (ja) 原子炉の異常緩和設備及び原子炉の異常緩和方法
Abaszadeh et al. Study and assessment of the newly proposed passive management of MSLB+ SBO accidents for the VVER 1000/V446 NPP using the secondary side Deaerator tank
Shin et al. Analysis of External Injection Effects for Low-Pressure Mobile Pumps using MELCOR Code

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6666349

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250