JP2978732B2 - 原子炉機器の共通床方式上下免震構造 - Google Patents

原子炉機器の共通床方式上下免震構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉容器と一次系機
器とを一枚のスラブ構造の共通床に搭載し、この共通床
を各原子炉機器廻りで大型の皿ばねによって支持する共
通床方式の上下免震構造に関するものである。この技術
は、例えば大型重量機器が配管によって相互連結されて
いる高速増殖炉や軽水炉などの免震支持に有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来の免震技術は水平地震動を対象とし
たものが主であり、例えば原子力設備の場合、建屋底部
に積層ゴムを分散配置した構成がある。このような建屋
免震では、水平地震力を大幅に低減させることができる
が、上下動成分はそのまま伝達される。
【０００３】上下免震に関しては、従来、多数のコイル
ばねを機器にあわせて（例えば円形に）配列する構成が
ある。しかしコイルばねを使用する場合、免震要素の設
置個数が膨大となり、配置上の問題（配列の困難性）が
生じるばかりでなく、メンテナンスのための空間の確保
が難しい問題がある。また並置されている多数の免震要
素（コイルばね）が独立に変位しうる構造のため、小さ
な水平地震動に対しても過大なロッキング動（水平面内
の軸に対する回転運動）が生じることは本質的に避けら
れない。
【０００４】上下免震は、自重支持と免震支持の方向が
同一である点が水平免震と異なる大きな特徴であり、こ
のために技術的難度も高い。免震構造として上下方向に
柔支持することで生じる静的撓み（沈み込み）と水平動
によるロッキング振動をどのように抑制、あるいは回避
するかが鍵となる。そこで、このような問題を解決しう
る上下免震装置として、本発明者は先に、複数の大型の
皿ばねを積層して円筒内に装填し、上下方向のみに伸縮
可能とした構造を提案した（特願平５−２７６１９３
号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで原子炉プラン
トでは、原子炉容器、循環ポンプ、熱交換器といった大
型で大重量の原子炉機器が主配管（一次冷却系配管）で
相互に連結されている。従って、免震された原子炉機器
間の相対変位が主配管に負荷されることは、極力避けな
ければならない。主配管は冷却材を内包しており、安全
上、原子炉容器と同等程度の重要性を有しているからで
ある。免震要素としては、上下方向以外の自由度に関し
ては高い剛性を有し、また安全の観点からは万一の破損
の場合にも荷重の支持能力を維持することが要求され
る。
【０００６】従来技術によって各原子炉機器を各々独立
に上下免震した場合、機器や配管に生じる加速度（地震
荷重）は小さく抑えられる。しかし、機器や配管の応答
変位は大きくなり、且つ各機器の変位はばらばらである
ため、極端な場合、配管で連結されている機器同士が逆
向きに変位することも起こりうる。そうすると、主配管
にはこれらの機器の変位の差が大きな相対変位として負
荷されることになり、配管の健全性上重大な問題が生じ
る。
【０００７】本発明の目的は、主配管によって相互に連
結されている原子炉機器を、主配管への相対変位を小さ
く抑えつつ上下免震でき、しかもロッキング振動を抑制
できるようにした上下免震構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷却材が流通
する主配管により相互に連結される原子炉容器と循環ポ
ンプと熱交換器とを共通床に取り付け、大型の皿ばねを
積層して上下方向のみに伸縮可能とした上下免震装置
を、前記の各原子炉機器の周囲のコンクリート壁上に設
置し、それら全ての上下免震装置の上に前記共通床を載
置して、免震構造全体（共通床と原子炉機器など）を支
持する共通床方式上下免震構造である。
【０００９】
【作用】各原子炉機器を共通床に搭載し、その共通床全
体を一度に免震支持すると、共通床自体は変位応答が出
るが、その共通床に搭載されている各原子炉機器の動き
は同一なので、機器間を連結している主配管には相対変
位は負荷されない。また免震要素として使用している皿
ばねは回転剛性が高いこと、免震構造全体を共通床とい
うフラットな形状にし且つ各原子炉機器を吊り下げて重
心と支持点との距離を極力短くすることで、水平地震に
対してロッキング振動が生じ難くなる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明に係る上下免震構造の一実施例
を示す全体構成図であり、図２はその上面からみた各機
器の平面配置図である。これは液体ナトリウム冷却型の
高速増殖炉の例である。中央に位置する原子炉容器１０
の周囲に４系統の一次冷却系が設置されており、それぞ
れ中間熱交換器１２と主循環ポンプ１４を有する。そし
て、原子炉容器１０と各系統の中間熱交換器１２及び主
循環ポンプ１４は、冷却系の主配管１６によって相互に
連結されている。
【００１１】本発明では、これら合計９個の原子炉機器
（原子炉容器１０、中間熱交換器１２、主循環ポンプ１
４）は、円形の共通床（１枚のスラブ構造物）２０から
吊り下げらるようにして支持されている。そして、各原
子炉機器の周囲のコンクリート壁２２の上に、それぞれ
原子炉機器を取り囲むように、円環状の上下免震装置２
４を設置し、それら合計９個の上下免震装置２４の上に
共通床２０を載置して固定する。図２において、斜線を
施した９箇所の部分が、それぞれ上下免震装置２４を示
している。ここで各上下免震装置２４は、各原子炉機器
廻りで直径数ｍ〜十数ｍの大型の皿ばねを複数枚積層
し、上下方向のみに伸縮可能なように（水平面内では移
動しないように）した構造である。
【００１２】上下免震装置２４の詳細を図３に示す。こ
の上下免震装置２４は、主として、同軸状に配設した外
筒３０及び内筒３２、両者の間の環状空間内で積層され
ている複数の大型の皿ばね３４、共通床２０を載置する
上部プレート３６、前記環状空間内で昇降自在の押圧輪
３８などからなる。
【００１３】外筒３０はベースプレート４０上に固定さ
れ、該ベースプレート４０は建屋等のコンクリート壁２
２上に固定されている。内筒３２は前記外筒３０内に同
軸状に位置する。このような外筒３０と内筒３２の間の
環状空間内に、押圧輪３８が上方から挿入され昇降自在
となっている。この押圧輪３８の上に、等ピッチで多数
の連結ボルト４２を配設し、それによって上部プレート
３６を保持する。この上部プレート３６は共通床２０を
直接支持するものである。複数の大型の皿ばね３４は、
外筒３０と内筒３２の間の環状空間に上下面交互に積層
され、積層した皿ばね３４は、押圧輪３８によって円環
体４２を介して押圧可能である。
【００１４】上下地震力によって共通床２０が上下動し
たとする。上昇時には、押圧輪３８が内筒３２を押し上
げ、これにより皿ばね３４に圧縮力が加わる。逆に下降
時には、押圧輪３８が直接皿ばね３４を圧縮する。いず
れの場合も、共通床２０の振動は皿ばね３４の圧縮変形
によって緩衝される。このように、この上下免震装置で
は、上昇時も下降時も、加わる力は皿ばねに対して圧縮
方向で伝達される。皿ばねを圧縮変形でのみ用いている
ので、安定した特性が得られる。
【００１５】従って、地震時に建屋コンクリート構造物
が上下方向に振動すると、その振動は皿ばね３４の緩衝
を介して免震構造全体に伝達される。ここで、免震構造
全体（厚さ２ｍのボックス構造の共通床と原子炉機器全
部、全体の重量は約10,000トン）と皿ばね３４の剛性
（ばね定数）により決まる固有振動数を適切な値（通常
１〜５Hz、例えば約２．５Hz）に設定することにより、
伝達される加速度は著しく低減される。また複数の皿ば
ねを組み合わせて用いることにより、皿ばね間の摩擦に
よる減衰効果も発現する。皿ばねは円周状につながって
おり、各部で拘束されているので局部的な自由な変形は
不可能であり、コイルばねとは異なり、ロッキング動に
対する剛性は非常に高い。
【００１６】そして本発明では各原子炉機器を共通床で
支持し、大型皿ばねを積層した上下免震装置を各原子炉
機器廻りに配置して前記共通床を一度に免震支持するの
で、共通床自体は変位応答が出るが機器の動きは同一な
ので、機器を単独で免震支持する場合に問題となる主配
管への相対変位負荷の問題を本質的に回避することがで
きる。また上下免震の場合に課題となるロッキング振動
については、上記のように回転剛性の高い免震要素であ
る皿ばねを使用していることの他に、免震構造全体をフ
ラットな形状にして、その重心と支持点の距離をできる
だけ短くすることで更に抑制している。その上、皿ばね
は、それに過大な荷重が作用しても、これが最終的な支
持機能を喪失することは無い。
【００１７】本発明による上下免震構造と積層ゴムを用
いた建屋全体の水平免震構造と組み合わせると、原子炉
プラント全体として３次元の免震が可能となる。水平免
震構造は、従来技術として説明した通り、建屋全体の底
部に積層ゴムを分散配置した構成である。これにより水
平地震力は大幅に低減される。水平免震では上下動成分
はそのまま伝達されるが、その上下地震動は、上記のよ
うに上下免震装置によって大幅に低減される。その結
果、免震構造全体は、水平及び上下の免震が可能とな
る。このことは、プラント機器の設計上の制約となるこ
とが多い地震荷重を著しく緩和できることを意味し、地
震時の安全性と経済性の飛躍的向上につながる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上記のように、冷却材が流通す
る主配管により相互に連結される各原子炉機器を共通床
に取り付け、大型皿ばねを積層した上下免震装置を各原
子炉機器の周囲のコンクリート壁上に設置して、全ての
上下免震装置上に前記共通床を載置するように構成した
ので、主配管の相対変位応答を小さく抑えつつ免震構造
全体の上下免震（上下方向の加速度の低減）ができ、し
かもロッキング振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る上下免震構造の一実施例を示す全
体構成図。
【図２】その各原子炉機器と上下免震装置の配置を示す
平面配置図。
【図３】上下免震装置の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１０ 原子炉容器 １２ 中間熱交換器 １４ 主循環ポンプ １６ 主配管 ２０ 共通床 ２２ コンクリート壁 ２４ 上下免震装置 ３０ 外筒 ３２ 内筒 ３４ 大型の皿ばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｃ 13/02 Ｆ１６Ｆ 15/06 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 13/02 E04H 9/02 351 F16F 15/06 G21C 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却材が流通する主配管により相互に連
    結される原子炉容器と循環ポンプと熱交換器とを共通床
    に搭載し、前記の各原子炉機器をそれぞれ同心円状に取
    り囲むような大型の円環状の皿ばねを積層して上下方向
    のみに伸縮可能とした上下免震装置を、各原子炉機器の
    周囲のコンクリート壁上に設置し、それら全ての上下免
    震装置の上に前記共通床を載置することを特徴とする原
    子炉機器の共通床方式上下免震構造。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930320A (en) * 1997-05-01 1999-07-27 General Electric Company Assemblies and methods for mitigating effects of reactor pressure vessel expansion
US6160864A (en) * 1999-03-05 2000-12-12 General Electric Company Seismic isolators
TW200609948A (en) 2004-06-30 2006-03-16 Gen Electric Method and apparatus for mitigating vibration in a nuclear reactor component
US20060101732A1 (en) * 2004-10-26 2006-05-18 Valentin Shustov Elevated Building Foundation
KR100844439B1 (ko) * 2007-01-02 2008-07-07 한국전력기술 주식회사 모듈형 원자로 상부집합체
US8848855B2 (en) * 2008-11-17 2014-09-30 Nuscale Power, Llc Seismically isolated containment vessel
JP2012131410A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アダプタおよびペイロード打ち上げ用ロケット
US10403407B2 (en) 2013-12-31 2019-09-03 Nuscale Power, Llc Managing dynamic forces on a nuclear reactor system
KR102366578B1 (ko) 2013-12-31 2022-02-23 뉴스케일 파워, 엘엘씨 핵 반응기용 지진 완화 시스템
EP3604713B1 (en) * 2018-08-03 2021-02-24 Institute for Plasma Research Displacement decoupling arrangement for pipingsystems
CN113983854B (zh) * 2021-10-22 2022-10-28 中国原子能科学研究院 用于反应堆内热交换器的支承结构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2013586C3 (de) * 1970-03-21 1975-11-27 Gesellschaft Fuer Kernforschung Mbh, 7500 Karlsruhe Flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor
FR2429479A1 (fr) * 1978-06-23 1980-01-18 Commissariat Energie Atomique Chaudiere nucleaire a neutrons rapides a metal liquide caloporteur
FR2531801B1 (fr) * 1982-08-13 1986-08-01 Electricite De France Structure de supportage anti-sismique pour bloc pile de reacteur nucleaire du type a neutrons rapides
US4786461A (en) * 1983-09-30 1988-11-22 Westinghouse Electric Corp. Reactor internals hold down spring
US4761261A (en) * 1984-02-21 1988-08-02 Stone & Webster Engineering Corp. Nuclear reactor
US4681731A (en) * 1985-11-06 1987-07-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nuclear reactor construction with bottom supported reactor vessel
US4938633A (en) * 1989-04-14 1990-07-03 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Seismic isolation systems with distinct multiple frequencies
US5190720A (en) * 1991-08-16 1993-03-02 General Electric Company Liquid metal cooled nuclear reactor plant system
US5158741A (en) * 1991-08-16 1992-10-27 General Electric Company Passive cooling system for top entry liquid metal cooled nuclear reactors
US5223210A (en) * 1991-08-16 1993-06-29 General Electric Company Passive cooling system for liquid metal cooled nuclear reactors with backup coolant flow path
JP2832140B2 (ja) * 1993-10-07 1998-12-02 核燃料サイクル開発機構 重量機器用の上下免震装置

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