JP2992076B2 - 非常用炉心注水系 - Google Patents
非常用炉心注水系Info
- Publication number
- JP2992076B2 JP2992076B2 JP2333599A JP33359990A JP2992076B2 JP 2992076 B2 JP2992076 B2 JP 2992076B2 JP 2333599 A JP2333599 A JP 2333599A JP 33359990 A JP33359990 A JP 33359990A JP 2992076 B2 JP2992076 B2 JP 2992076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- water
- pool
- vessel
- pressure vessel
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉の非常用炉心注水系に係わり、特に軽
水型原子炉において、プラントの異常事象時に静的手段
（水の水頭圧）により長期間にわたり炉心に水を注入
し、炉心を冷却する非常用炉心注水系に関する。
水型原子炉において、プラントの異常事象時に静的手段
（水の水頭圧）により長期間にわたり炉心に水を注入
し、炉心を冷却する非常用炉心注水系に関する。
軽水型原子炉の異常事象時に静的手段により炉心に水
を注入し、炉心を冷却する非常用炉心冷却装置として公
知のものに、Simplicity;the key improved safety,per
formance and economics.Nuc.Eng.Nov.1989.（公知例
１）および特開昭63−22390号公報（公知例２）等があ
る。
を注入し、炉心を冷却する非常用炉心冷却装置として公
知のものに、Simplicity;the key improved safety,per
formance and economics.Nuc.Eng.Nov.1989.（公知例
１）および特開昭63−22390号公報（公知例２）等があ
る。
公知例１では、冷却喪失事故（LOCA）を想定した場
合、事故後短期間の炉心の冷却は非常用炉心冷却装置
（ECCS）の重力落下プールで実施し、事故後長期間の炉
心冷却は均圧系を介して圧力抑制プールのプール水を圧
力容器に戻すことにより達成することとしている。この
ため均圧系は、圧力抑制プール水と圧力容器を接続する
均圧配管を設置し、この均圧配管の途中に通常運転時に
閉鎖し事故時のみ開放する爆破弁と、圧力容器内の冷却
材が圧力抑制プールに流出することを防止する逆止弁と
を設置して構成されている。この場合、事故後長期間で
の格納容器内の水は、重力落下プールにより下部ドライ
ウェルを満水として、更にドライウエルと圧力抑制プー
ルを連結するベント管の入口高さ（または圧力抑制プー
ルへのリターンラインの高さ）まで満水にする必要があ
り、多量の重力落下プール水が必要であった。
合、事故後短期間の炉心の冷却は非常用炉心冷却装置
（ECCS）の重力落下プールで実施し、事故後長期間の炉
心冷却は均圧系を介して圧力抑制プールのプール水を圧
力容器に戻すことにより達成することとしている。この
ため均圧系は、圧力抑制プール水と圧力容器を接続する
均圧配管を設置し、この均圧配管の途中に通常運転時に
閉鎖し事故時のみ開放する爆破弁と、圧力容器内の冷却
材が圧力抑制プールに流出することを防止する逆止弁と
を設置して構成されている。この場合、事故後長期間で
の格納容器内の水は、重力落下プールにより下部ドライ
ウェルを満水として、更にドライウエルと圧力抑制プー
ルを連結するベント管の入口高さ（または圧力抑制プー
ルへのリターンラインの高さ）まで満水にする必要があ
り、多量の重力落下プール水が必要であった。
公知例２では、LOCA後短期の炉心冷却はECCSの蓄圧タ
ンクで実施し、LOCA後長期については、公知例１と同様
に炉心冷却を圧力抑制プールと圧力容器を接続する均圧
系により達成される。したがって、事故後長期間の格納
容器内の水のバランスの観点から、大容量の蓄圧タンク
を設置するか、事故後長期については動的なポンプで冷
却材を圧力容器に注水する必要があった。
ンクで実施し、LOCA後長期については、公知例１と同様
に炉心冷却を圧力抑制プールと圧力容器を接続する均圧
系により達成される。したがって、事故後長期間の格納
容器内の水のバランスの観点から、大容量の蓄圧タンク
を設置するか、事故後長期については動的なポンプで冷
却材を圧力容器に注水する必要があった。
上記従来技術はいずれも、LOCA後長期の格納容器内の
水のバランスを考慮した場合に、下部ドライウェルをベ
ント管高さ位置まで冷却材で満水にするために予め重力
落下ECCSプールや蓄圧ECCSタンクの水量を多く設定する
必要があった。このため、公知例１では特に建屋の上部
に多容量プールを設置するために、それを支える建屋構
造壁を厚くする必要があり、また耐震条件が厳しくなる
という問題があった。
水のバランスを考慮した場合に、下部ドライウェルをベ
ント管高さ位置まで冷却材で満水にするために予め重力
落下ECCSプールや蓄圧ECCSタンクの水量を多く設定する
必要があった。このため、公知例１では特に建屋の上部
に多容量プールを設置するために、それを支える建屋構
造壁を厚くする必要があり、また耐震条件が厳しくなる
という問題があった。
本発明の目的は、LOCA後長期間の炉心の冷却におい
て、均圧系の水源を２箇所とすることにより下部ドライ
ウェルの満水に必要な冷却材量を最小にする原子炉の非
常用炉心注水系を提供することである。
て、均圧系の水源を２箇所とすることにより下部ドライ
ウェルの満水に必要な冷却材量を最小にする原子炉の非
常用炉心注水系を提供することである。
本発明は、上記目的を達成するため、軽水炉の炉心を
内包する圧力容器と、前記圧力容器を内包する格納容器
とを設け、前記格納容器が圧力容器や高温・高圧の一次
系配管を包絡するドライウエルと、下部に圧力抑制プー
ルを保有する圧力抑制室とに区分され、前記ドライウエ
ルと圧力抑制プールは下端が水没したベント管で連結さ
れた原子炉の非常用炉心注水系であって、原子炉の異常
時の短期には圧力容器内の蒸気を逃がして圧力容器を減
圧し、格納容器の上部内部空間に設置した重力落下プー
ルまたは格納容器の外部に設置した蓄圧タンク等を備え
る非常用炉心冷却装置により圧力容器に注水して炉心を
冷却する原子炉の非常用炉心注水系において、原子炉の
異常時、長期間において前記圧力抑制プールのプール水
と前記ドライウエルの下部に蓄積したドローダウン水の
両者を水源として前記圧力容器に注水する均圧系を設置
したものである。
内包する圧力容器と、前記圧力容器を内包する格納容器
とを設け、前記格納容器が圧力容器や高温・高圧の一次
系配管を包絡するドライウエルと、下部に圧力抑制プー
ルを保有する圧力抑制室とに区分され、前記ドライウエ
ルと圧力抑制プールは下端が水没したベント管で連結さ
れた原子炉の非常用炉心注水系であって、原子炉の異常
時の短期には圧力容器内の蒸気を逃がして圧力容器を減
圧し、格納容器の上部内部空間に設置した重力落下プー
ルまたは格納容器の外部に設置した蓄圧タンク等を備え
る非常用炉心冷却装置により圧力容器に注水して炉心を
冷却する原子炉の非常用炉心注水系において、原子炉の
異常時、長期間において前記圧力抑制プールのプール水
と前記ドライウエルの下部に蓄積したドローダウン水の
両者を水源として前記圧力容器に注水する均圧系を設置
したものである。
好ましくは、前記均圧系は前記圧力抑制プールと圧力
容器を接続する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管
から分岐し、前記ドライウエルの下部に開口する第２の
均圧配管とを有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器
との接続点と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通
常運転時に閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配
管の前記分岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間
および前記第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置す
る。
容器を接続する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管
から分岐し、前記ドライウエルの下部に開口する第２の
均圧配管とを有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器
との接続点と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通
常運転時に閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配
管の前記分岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間
および前記第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置す
る。
また好ましくは、前記格納容器を鋼製として、原子炉
の異常時にその壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プ
ールに伝える伝熱面の機能を与え、前記第１の均圧配管
の前記圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプー
ル水面近傍とする。
の異常時にその壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プ
ールに伝える伝熱面の機能を与え、前記第１の均圧配管
の前記圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプー
ル水面近傍とする。
また好ましくは、前記圧力容器の水位低信号と前記ド
ライウエルの圧力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気
を逃がす減圧弁を開放した後、前記圧力容器の圧力低信
号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける。
前記隔離弁として爆破弁または電動弁を使用できる。前
記第１および第２の均圧配管に対し、前記隔離弁および
逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置してもよい。
ライウエルの圧力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気
を逃がす減圧弁を開放した後、前記圧力容器の圧力低信
号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける。
前記隔離弁として爆破弁または電動弁を使用できる。前
記第１および第２の均圧配管に対し、前記隔離弁および
逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置してもよい。
以上のように構成した本発明において、原子炉の異常
時、長期間において圧力抑制プールのプール水およびド
ライウェル下部のドローダウン水の２箇所を水源として
圧力容器に注水する均圧系を設けることにより、下部ド
ライウェルのドローダウン水が新たな水源として直接利
用されることとなり、当該ドローダウン水をベント管高
さ位置まで満水にし、圧力抑制プールに戻して利用する
必要がなくなるので、下部ドライウェルの満水に必要な
冷却材量を少なくできる。なお、ドローダウン水とは、
破断口から流出した冷却水および破断口から漏れたECCS
の重力落下プール水または蓄圧タンク水のことである。
時、長期間において圧力抑制プールのプール水およびド
ライウェル下部のドローダウン水の２箇所を水源として
圧力容器に注水する均圧系を設けることにより、下部ド
ライウェルのドローダウン水が新たな水源として直接利
用されることとなり、当該ドローダウン水をベント管高
さ位置まで満水にし、圧力抑制プールに戻して利用する
必要がなくなるので、下部ドライウェルの満水に必要な
冷却材量を少なくできる。なお、ドローダウン水とは、
破断口から流出した冷却水および破断口から漏れたECCS
の重力落下プール水または蓄圧タンク水のことである。
また、格納容器壁面を介して圧力抑制プールから外周
プールへ崩壊熱を除去することもできるので、LOCA後長
期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を達
成することができる。
プールへ崩壊熱を除去することもできるので、LOCA後長
期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を達
成することができる。
また、圧力容器の水位低信号とドライウエルの圧力高
信号を検出して減圧弁を開放した後、圧力容器の圧力低
信号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける
ことにより、LOCA後、圧力容器の圧力が低下する過程
で、自動的に減圧弁を開放した後、均圧系の隔離弁が開
放される。
信号を検出して減圧弁を開放した後、圧力容器の圧力低
信号を検出して前記隔離弁を開放する制御手段を設ける
ことにより、LOCA後、圧力容器の圧力が低下する過程
で、自動的に減圧弁を開放した後、均圧系の隔離弁が開
放される。
均圧系の隔離弁が開放されれば、LOCA後長期において
圧力容器の圧力が十分に低減すると、圧力抑制プールの
プール水および下部ドライウエルのドローダウン水が水
頭圧で圧力容器に流入する。このとき、均圧系の第１お
よび第２の均圧配管に逆止弁を設置してあるので、圧力
容器の中の水が下部ドライウエルや圧力抑制プールに逆
流することはなく、また圧力抑制プールのプール水が下
部ドライウエルに流入することもない。
圧力容器の圧力が十分に低減すると、圧力抑制プールの
プール水および下部ドライウエルのドローダウン水が水
頭圧で圧力容器に流入する。このとき、均圧系の第１お
よび第２の均圧配管に逆止弁を設置してあるので、圧力
容器の中の水が下部ドライウエルや圧力抑制プールに逆
流することはなく、また圧力抑制プールのプール水が下
部ドライウエルに流入することもない。
以下、本発明の第１の実施例を第１図〜第５図により
説明する。
説明する。
沸騰水型軽水炉では、第２図に示すように、炉心１を
内包する圧力容器２と、圧力容器２を内包する格納容器
３とが設置されている。格納容器３は圧力容器２および
高温・高圧の一次系配管を内包するドライウエル４と、
下部に圧力抑制プール５を保有する圧力抑制室６とに区
分され、ドライウエル４と圧力抑制プール５は下端が水
没した複数のベント管７で連結されている。
内包する圧力容器２と、圧力容器２を内包する格納容器
３とが設置されている。格納容器３は圧力容器２および
高温・高圧の一次系配管を内包するドライウエル４と、
下部に圧力抑制プール５を保有する圧力抑制室６とに区
分され、ドライウエル４と圧力抑制プール５は下端が水
没した複数のベント管７で連結されている。
格納容器３は鋼製でできており、冷却材喪失事故（LO
CA）を想定した場合は格納容器３の壁面を介して圧力抑
制プール５から外周プール８に崩壊熱が除去される。
CA）を想定した場合は格納容器３の壁面を介して圧力抑
制プール５から外周プール８に崩壊熱が除去される。
第１図において、圧力容器２には減圧弁９が設けら
れ、格納容器３の内部上部空間には重力落下方式の非常
用炉心冷却装置（ECCS）11の水源として重力落下プール
10が設置され、LOCA後短期には、減圧弁９を開放して圧
力容器２中の蒸気を開放して系外に逃がすことにより圧
力容器２の圧力を急速に減圧し、重力落下プール10の水
を水頭圧で圧力容器２内に注入し炉心１を冷却する。EC
CS11の水源として重力落下プール10の代わりに、第３図
に示すように、格納容器３の外部に蓄圧タンク12を設
け、この蓄圧タンク12の水を圧力容器２に注入して炉心
１を冷却してもよい。このようにLOCA後短期的に作動す
る重力落下プール11あるいは蓄圧タンク12の注入水は、
炉心１を冷却した後に破断口（図示せず）よりドライウ
エル４に流出し、第４図に符号17で示すようにドライウ
エル４の下部空間を満水とし、圧力容器２の下半分を水
没させる。
れ、格納容器３の内部上部空間には重力落下方式の非常
用炉心冷却装置（ECCS）11の水源として重力落下プール
10が設置され、LOCA後短期には、減圧弁９を開放して圧
力容器２中の蒸気を開放して系外に逃がすことにより圧
力容器２の圧力を急速に減圧し、重力落下プール10の水
を水頭圧で圧力容器２内に注入し炉心１を冷却する。EC
CS11の水源として重力落下プール10の代わりに、第３図
に示すように、格納容器３の外部に蓄圧タンク12を設
け、この蓄圧タンク12の水を圧力容器２に注入して炉心
１を冷却してもよい。このようにLOCA後短期的に作動す
る重力落下プール11あるいは蓄圧タンク12の注入水は、
炉心１を冷却した後に破断口（図示せず）よりドライウ
エル４に流出し、第４図に符号17で示すようにドライウ
エル４の下部空間を満水とし、圧力容器２の下半分を水
没させる。
また、圧力容器２には圧力抑制プール５のプール水と
ドライウエル４の下部に蓄積したドローダウン水の両者
を水源とする均圧系13が設置され、LOCA後長期間に渡っ
て、この均圧系13により圧力抑制プール５のプール水お
よび／またはドライウエル４下部のドローダウン水17を
圧力容器２に注水する。均圧系13は、一端が圧力容器２
に接続され、他端が圧力抑制プール５に開口する第１の
均圧配管14aと、第１の均圧配管14aから分岐し、ドライ
ウエル４の下部に開口する第２の均圧配管14bと、第１
の均圧配管14aの圧力容器２との接続点と第２の均圧配
管14bの分岐点との間に配置された隔離弁としての爆破
弁15と、均圧配管14a,14bのそれぞれに設置した逆止弁1
6とから構成されている。
ドライウエル４の下部に蓄積したドローダウン水の両者
を水源とする均圧系13が設置され、LOCA後長期間に渡っ
て、この均圧系13により圧力抑制プール５のプール水お
よび／またはドライウエル４下部のドローダウン水17を
圧力容器２に注水する。均圧系13は、一端が圧力容器２
に接続され、他端が圧力抑制プール５に開口する第１の
均圧配管14aと、第１の均圧配管14aから分岐し、ドライ
ウエル４の下部に開口する第２の均圧配管14bと、第１
の均圧配管14aの圧力容器２との接続点と第２の均圧配
管14bの分岐点との間に配置された隔離弁としての爆破
弁15と、均圧配管14a,14bのそれぞれに設置した逆止弁1
6とから構成されている。
圧力容器２と第１の均圧配管16aとの接続高さ（以
下、「圧力容器配管接続高さ」と略す）は、LOCA後長期
において余裕をもって炉心冠水維持が可能なように、炉
心頂部より50〜150cm程度、好ましくは1m程度、上部に
設置する。圧力抑制プール５のプール水の注入駆動力
は、後述するようにベント管７の出口高さと圧力容器配
管接続高さの差となるために、ベント管７の出口高さを
後者の接続高さよりも50〜150cm程度、好ましくは70cm
以上、高位置にする。また、べント管７の出口高さは炉
心１の高さよりも100cm〜200cm程度高くする。なお、こ
こでベント管の出口高さとは、ベント管７の下端の圧力
抑制プールへの開口部の高さのことであり、ベント管７
が各々高さの異なる複数の出口を有する場合は、それら
出口のうちの最上段の出口高さのことである。
下、「圧力容器配管接続高さ」と略す）は、LOCA後長期
において余裕をもって炉心冠水維持が可能なように、炉
心頂部より50〜150cm程度、好ましくは1m程度、上部に
設置する。圧力抑制プール５のプール水の注入駆動力
は、後述するようにベント管７の出口高さと圧力容器配
管接続高さの差となるために、ベント管７の出口高さを
後者の接続高さよりも50〜150cm程度、好ましくは70cm
以上、高位置にする。また、べント管７の出口高さは炉
心１の高さよりも100cm〜200cm程度高くする。なお、こ
こでベント管の出口高さとは、ベント管７の下端の圧力
抑制プールへの開口部の高さのことであり、ベント管７
が各々高さの異なる複数の出口を有する場合は、それら
出口のうちの最上段の出口高さのことである。
また、ドライウエル４のドローダウン水17の注入駆動
力は、後述するようにドローダウン水17の水位と圧力容
器配管接続高さとの差となる。ここで、第２の均圧配管
14bのドライウエル４下部での開口高さは圧力容器２と
の接続高さとほぼ同レベルとし、かつ第２の均圧配管14
b内に空気が溜まって、駆動力を低減することのないよ
うに、第２の均圧配管14bの引き回しは水平方向の引き
回しを含め最小とし、かつ逆止弁16は水平引き回し部分
に設置する。なお、第１図では一点鎖線で囲む部分Ａの
み図示の便宜上平面図で示している。他の図も同様であ
る。また、ECCSの重量落下プール10または蓄圧タンク11
の水量は、LOCA後長期において下部ドライウエル内のド
ローダウン水位が圧力容器配管接続高さ、すなわち、第
２の均圧配管14bの高さ以上となるように予め設定して
おく。
力は、後述するようにドローダウン水17の水位と圧力容
器配管接続高さとの差となる。ここで、第２の均圧配管
14bのドライウエル４下部での開口高さは圧力容器２と
の接続高さとほぼ同レベルとし、かつ第２の均圧配管14
b内に空気が溜まって、駆動力を低減することのないよ
うに、第２の均圧配管14bの引き回しは水平方向の引き
回しを含め最小とし、かつ逆止弁16は水平引き回し部分
に設置する。なお、第１図では一点鎖線で囲む部分Ａの
み図示の便宜上平面図で示している。他の図も同様であ
る。また、ECCSの重量落下プール10または蓄圧タンク11
の水量は、LOCA後長期において下部ドライウエル内のド
ローダウン水位が圧力容器配管接続高さ、すなわち、第
２の均圧配管14bの高さ以上となるように予め設定して
おく。
また、本実施例では、LOCA後の格納容器３の壁面は圧
力抑制プール５の熱を外周プール８に伝える伝熱面とし
て機能するので、圧力抑制プール５水を多量に使用しそ
の水位を低下させることはできない。そこで、第１の均
圧配管14aの開口高さは圧力抑制プール５の初期水位か
ら例えば50cm程度低くし、それ以下に水位が低下しない
ようにしている。
力抑制プール５の熱を外周プール８に伝える伝熱面とし
て機能するので、圧力抑制プール５水を多量に使用しそ
の水位を低下させることはできない。そこで、第１の均
圧配管14aの開口高さは圧力抑制プール５の初期水位か
ら例えば50cm程度低くし、それ以下に水位が低下しない
ようにしている。
LOCA後、長期に圧力容器２の圧力がドライウエル４の
圧力とほぼ同程度まで低下すると均圧系13が作動し、第
４図に示すように圧力抑制プール５の水およびドライウ
エル４下部のドローダウン水17が圧力容器２に流入す
る。このときの圧力抑制プール５のプール水の注入駆動
力およびドライウエル４のドローダウン水17の注入駆動
力はそれぞれ以下の式で表わされる。
圧力とほぼ同程度まで低下すると均圧系13が作動し、第
４図に示すように圧力抑制プール５の水およびドライウ
エル４下部のドローダウン水17が圧力容器２に流入す
る。このときの圧力抑制プール５のプール水の注入駆動
力およびドライウエル４のドローダウン水17の注入駆動
力はそれぞれ以下の式で表わされる。
圧力抑制プール水の駆動力ΔP1 ΔP1＝PNE−PR ＝｛PWW＋（HV＋HNV）・γ｝−PR ≒HNV・γ ……（１） 何故ならばPWW＋HV・γ≒PR ……（２） ドライウエル下部ドローダウン水の駆動力ΔP2 ΔP2＝PNE−PR ＝｛PDW＋HD・γ｝−PR ≒HD・γ ……（３） ここで、PR :圧力容器の圧力 PDW:ドライウエルの圧力 PWW:圧力抑制室の圧力 HV :ベント管水浸深さ HNV:ベント管出口高さと圧力容器配管接続高
さの差 HD :ドローダウン水位と圧力容器配管接続高
さの差 γ :水の密度 したがって、（１）式より、圧力抑制プール５の水の
注入駆動力ΔP1はベント管７の出口高さと圧力容器２に
対する均圧配管14aの接続高さとの差に相当する水頭圧
となり、（３）式より、ドライウエル４下部のドローダ
ウン水17の注入駆動力は、ドローダウン水位と圧力容器
２に対する均圧配管14bの接続高さの差に相当する水頭
圧となる。
さの差 HD :ドローダウン水位と圧力容器配管接続高
さの差 γ :水の密度 したがって、（１）式より、圧力抑制プール５の水の
注入駆動力ΔP1はベント管７の出口高さと圧力容器２に
対する均圧配管14aの接続高さとの差に相当する水頭圧
となり、（３）式より、ドライウエル４下部のドローダ
ウン水17の注入駆動力は、ドローダウン水位と圧力容器
２に対する均圧配管14bの接続高さの差に相当する水頭
圧となる。
次に、上記の均圧系13の制御系を第５図および第６図
により説明する。
により説明する。
第５図において、制御系の一部として圧力容器２の水
位LRを検出する水位計19、ドライウエル４内の圧力PDを
検出する圧力計20、および圧力容器２内の圧力PRを検出
する圧力計21が設けられている。水位計19、圧力計20,2
1の検出信号はコントローラ22に送られ、ここで第６図
に示す作動ロジックにより減圧弁９および均圧系13を起
動する。
位LRを検出する水位計19、ドライウエル４内の圧力PDを
検出する圧力計20、および圧力容器２内の圧力PRを検出
する圧力計21が設けられている。水位計19、圧力計20,2
1の検出信号はコントローラ22に送られ、ここで第６図
に示す作動ロジックにより減圧弁９および均圧系13を起
動する。
すなわち、LOCA事象が発生し、圧力容器２の水位LR低
信号およびドライウエル４の圧力PD高信号を検出すると
減圧弁９を開放させ、この結果圧力容器２の圧力PRが急
激に減少し、ドライウエル４圧力に漸近するので、圧力
容器圧力低信号を検出したら、均圧系13の爆破弁15を開
放させる。
信号およびドライウエル４の圧力PD高信号を検出すると
減圧弁９を開放させ、この結果圧力容器２の圧力PRが急
激に減少し、ドライウエル４圧力に漸近するので、圧力
容器圧力低信号を検出したら、均圧系13の爆破弁15を開
放させる。
爆破弁15を開放後は上記（１）式および（３）式の注
入条件が成立すれば自動的に冷却材が注入する。上記条
件が成立しない間は、均圧系13に逆止弁16が設置してあ
るので、炉水が流出することはない。
入条件が成立すれば自動的に冷却材が注入する。上記条
件が成立しない間は、均圧系13に逆止弁16が設置してあ
るので、炉水が流出することはない。
以上のように構成した本実施例によれば、LOCA後、圧
力容器の圧力が低下する過程で爆破弁25が開放され、圧
力抑制プール５の水およびドライウエル４下部のドロー
ダウン水17が圧力容器２に注水されるので、LOCA後長期
間に渡って炉心１を冷却できる。
力容器の圧力が低下する過程で爆破弁25が開放され、圧
力抑制プール５の水およびドライウエル４下部のドロー
ダウン水17が圧力容器２に注水されるので、LOCA後長期
間に渡って炉心１を冷却できる。
また、圧力抑制プール５の水およびドライウエル４下
部のドローダウン水17の両者を水源として注水するの
で、ドライウエル４下部全体を満水にしなくとも圧力容
器２に対する均圧配管14a,14bの接続高さよりも若干
（〜1m）高い位置まで満水にすれば注水でき、LOCA後長
期に亘り炉心１を冠水維持できる。したがって、ECCS重
力落下プール10の水量あるいはECCS蓄圧タンク12の水量
を少なくでき、建屋の上部に重い水を確保する必要がな
く、耐震設計を緩和することができる。
部のドローダウン水17の両者を水源として注水するの
で、ドライウエル４下部全体を満水にしなくとも圧力容
器２に対する均圧配管14a,14bの接続高さよりも若干
（〜1m）高い位置まで満水にすれば注水でき、LOCA後長
期に亘り炉心１を冠水維持できる。したがって、ECCS重
力落下プール10の水量あるいはECCS蓄圧タンク12の水量
を少なくでき、建屋の上部に重い水を確保する必要がな
く、耐震設計を緩和することができる。
また、LOCA後の格納容器３の壁面は圧力抑制プール５
の熱を外周プール８に伝える伝熱面として機能するが、
均圧配管14aの開口部高さを圧力抑制プールの初期水位
から僅かに低くし、それ以下に水位が低下しないように
しているので、格納容器３の壁面を介しての静的な格納
容器冷却と上記の均圧系13による静的な炉心冷却を長期
にわたり実現することができる。
の熱を外周プール８に伝える伝熱面として機能するが、
均圧配管14aの開口部高さを圧力抑制プールの初期水位
から僅かに低くし、それ以下に水位が低下しないように
しているので、格納容器３の壁面を介しての静的な格納
容器冷却と上記の均圧系13による静的な炉心冷却を長期
にわたり実現することができる。
またこのとき、圧力抑制プール５側の均圧配管14aの
先端開口部が気相部に露出する場合には、格納容器３内
の水バランスより第２の均圧配管14aは必ずドライウエ
ル４下部のドローダウン水17で覆われ、圧力容器２に注
水できるので、炉心１を必ず冷却することができる。
先端開口部が気相部に露出する場合には、格納容器３内
の水バランスより第２の均圧配管14aは必ずドライウエ
ル４下部のドローダウン水17で覆われ、圧力容器２に注
水できるので、炉心１を必ず冷却することができる。
本発明の第２の実施例を第７図により説明する。第１
図に示した第１の実施例では均圧配管14aに隔離弁とし
て爆破弁15を設置したが、本実施例の均圧系13Aにおけ
る均圧配管14aには爆破弁の代わりに通常運転時閉の電
動弁23が設置されている。電動弁22も第６図に示すのと
同様の作動ロジックで開放される。
図に示した第１の実施例では均圧配管14aに隔離弁とし
て爆破弁15を設置したが、本実施例の均圧系13Aにおけ
る均圧配管14aには爆破弁の代わりに通常運転時閉の電
動弁23が設置されている。電動弁22も第６図に示すのと
同様の作動ロジックで開放される。
本実施例によれば、電動弁22を用いたので、隔離弁の
周期試験による信頼性の確認が容易となる効果がある。
また、運転・管理も容易となる。
周期試験による信頼性の確認が容易となる効果がある。
また、運転・管理も容易となる。
本発明の第３の実施例を第８図により説明する。本実
施例では、第１図に示した第１の実施例において、爆破
弁15および逆止弁16を並列に２個づつ設置したものであ
る。
施例では、第１図に示した第１の実施例において、爆破
弁15および逆止弁16を並列に２個づつ設置したものであ
る。
通常運転時、閉鎖していてLOCA事象時に開放が要求さ
れる弁については、何らかの原因で故障し所定の動作が
期待できないことを想定する必要があるが、本実施例に
よれば、いかなる動的機器の単一故障に対しても圧力容
器２に冷却材を注入することが可能である。
れる弁については、何らかの原因で故障し所定の動作が
期待できないことを想定する必要があるが、本実施例に
よれば、いかなる動的機器の単一故障に対しても圧力容
器２に冷却材を注入することが可能である。
本発明によれば、圧力抑制プールおよびドライウエル
のドローダウン水の２箇所を水源として圧力容器２へ注
水できるために、下記の効果を得ることができる。
のドローダウン水の２箇所を水源として圧力容器２へ注
水できるために、下記の効果を得ることができる。
重力落下ECCSのプール水量を低減できる。
建屋上部の重量を低減することにより耐震条件を緩和
できる。
できる。
建屋上部の重量を低減することにより建屋壁厚を低減
できる。
できる。
また、水源の追加は既設の配管引き回しの途中に短い
配管と逆止弁を追加するだけの軽微な設備追加で対応で
きる。
配管と逆止弁を追加するだけの軽微な設備追加で対応で
きる。
また、格納容器壁面を介して圧力抑制プールから外周
プールへ崩壊熱を除去することもできるので、LOCA後長
期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を達
成することができる。
プールへ崩壊熱を除去することもできるので、LOCA後長
期にわたり静的手段により炉心冷却と格納容器冷却を達
成することができる。
電動弁の採用により経済性の向上と保守性・信頼性の
向上を図ることが可能である。
向上を図ることが可能である。
いかなる動的機器の単一故障を想定しても所定の機能
を達成することが可能である。
を達成することが可能である。
第１図は本発明の第１の実施例による非常用炉心注水系
の概略図であり、第２図は軽水型原子炉の全体構成を示
す断面図であり、第３図は蓄圧タンクを備えた変形例と
しての非常用炉心注水系の概略図であり、第４図は第１
図に示す非常用炉心注水系の機能原理図であり、第５図
はその非常用炉心注水系の制御系を示す図であり、第６
図はその制御系による均圧系の起動ロジックを示す図で
あり、第７図は本発明の第２の実施例による非常用炉心
注水系の概略図であり、第８図は本発明の第３の実施例
による非常用炉心注水系の概略図である。 符号の説明 １……炉心 ２……圧力容器 ３……格納容器 ４……ドライウエル ５……圧力抑制プール ６……圧力抑制室 ７……ベント管 ８……外周プール ９……減圧弁 10……重力落下プール 11……非常用炉心冷却装置（ECCS） 12……蓄圧タンク 13……均圧系 14a……第１の均圧配管 14b……第２の均圧配管 15……爆破弁（隔離弁） 16……逆止弁 17……ドローダウン水 22……コントローラ（制御手段）
の概略図であり、第２図は軽水型原子炉の全体構成を示
す断面図であり、第３図は蓄圧タンクを備えた変形例と
しての非常用炉心注水系の概略図であり、第４図は第１
図に示す非常用炉心注水系の機能原理図であり、第５図
はその非常用炉心注水系の制御系を示す図であり、第６
図はその制御系による均圧系の起動ロジックを示す図で
あり、第７図は本発明の第２の実施例による非常用炉心
注水系の概略図であり、第８図は本発明の第３の実施例
による非常用炉心注水系の概略図である。 符号の説明 １……炉心 ２……圧力容器 ３……格納容器 ４……ドライウエル ５……圧力抑制プール ６……圧力抑制室 ７……ベント管 ８……外周プール ９……減圧弁 10……重力落下プール 11……非常用炉心冷却装置（ECCS） 12……蓄圧タンク 13……均圧系 14a……第１の均圧配管 14b……第２の均圧配管 15……爆破弁（隔離弁） 16……逆止弁 17……ドローダウン水 22……コントローラ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 詳一郎 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭56−14991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200098（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−229390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75992（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176496（ＪＰ，Ａ) ◎日本機械学会通常総会講演会講演論 文集，67巻 ＰａｒｔＢ ｐ．347−349 （1990）新野毅他”単純化ＢＷＲ用自然 冷却型格納容器" ◎日本機械学会シンポジウム講演論文 集ｖｏｌ．1989 Ｎｏ．Ｎｏｖ（890− 60）ｐ．177−182（1989）内藤正則他" 自然循環型ＢＷＲ（ＨＳＢＷＲ−600) の概念設計と安全上の特徴”、 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 15/18 G21C 9/00
Claims (7)
- 【請求項１】軽水炉の炉心を内包する圧力容器と、前記
圧力容器を内包する格納容器とを設け、前記格納容器が
圧力容器や高温・高圧の一次系配管を包絡するドライウ
エルと、下部に圧力抑制プールを保有する圧力抑制室と
に区分され、前記ドライウエルと圧力抑制プールは下端
が水没したベント管で連結された原子炉の非常用炉心注
水系であって、原子炉の異常時の短期には圧力容器内の
蒸気を逃がして圧力容器を減圧し、格納容器の上部内部
空間に設置した重力落下プールまたは格納容器の外部に
設置した蓄圧タンク等を備える非常用炉心冷却装置によ
り圧力容器に注水して炉心を冷却する原子炉の非常用炉
心注水系において、 原子炉の異常時、長期間において前記圧力抑制プールの
プール水と前記ドライウエルの下部に蓄積したドローダ
ウン水の両者を水源として前記圧力容器に注水する均圧
系を設置したことを特徴とする原子炉の非常用炉心注水
系。 - 【請求項２】請求項１記載の原子炉の非常用炉心注水系
において、前記均圧系は前記圧力抑制プールと圧力容器
を接続する第１の均圧配管と、前記第１の均圧配管から
分岐し、前記ドライウエルの下部に開口する第２の均圧
配管とを有し、前記第１の均圧配管の前記圧力容器との
接続点と前記第２の均圧配管の分岐点との間に、通常運
転時に閉鎖した隔離弁を設置し、前記第１の均圧配管の
前記分岐点と前記圧力抑制プールとの接続点との間およ
び前記第２の均圧配管にそれぞれ逆止弁を設置したこと
を特徴とする原子炉の非常用炉心注水系。 - 【請求項３】請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系
において、前記格納容器を鋼製として、原子炉の異常時
にその壁面が前記圧力抑制プールの熱を外周プールに伝
える伝熱面の機能を与えると共に、前記第１の均圧配管
の前記圧力抑制プールでの開口高さをプール水中でプー
ル水面近傍としたことを特徴とする原子炉の非常用炉心
注水系。 - 【請求項４】請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系
において、前記圧力容器の水位低信号と前記ドライウエ
ルの圧力高信号を検出して前記圧力容器の蒸気を逃がす
減圧弁を開放した後、前記圧力容器の圧力低信号を検出
して前記隔離弁を開放する制御手段を設けたことを特徴
とする原子炉の非常用炉心注水系。 - 【請求項５】請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系
において、前記隔離弁として爆破弁または電動弁を使用
したことを特徴とする原子炉の非常用炉心注水系。 - 【請求項６】請求項２記載の原子炉の非常用炉心注水系
において、前記第１および第２の均圧配管に対し、前記
隔離弁および逆止弁をそれぞれ２個づつ並列に配置した
ことを特徴とする原子炉の非常用炉心注水系。 - 【請求項７】軽水炉の炉心を内包する圧力容器と、前記
圧力容器を内包する格納容器とを設け、前記格納容器が
圧力容器や高温・高圧の一次系配管を包絡するドライウ
エルと、下部に圧力抑制プールを保有する圧力抑制室と
に区分され、前記ドライウエルと圧力抑制プールは下端
が水没したベント管で連結された原子炉の非常用炉心注
水系であって、原子炉の異常時の短期には圧力容器内の
蒸気を逃がして圧力容器を減圧し、格納容器の上部内部
空間に設置した重力落下プールまたは格納容器の外部に
設置した蓄圧タンク等を備える非常用炉心冷却装置によ
り圧力容器に注水して炉心を冷却する原子炉の非常用炉
心注水系において、 原子炉の異常時、長期間において前記ドライウエルの下
部に蓄積したドローダウン水を水源として前記圧力容器
に注水する均圧系を設置したことを特徴とする原子炉の
非常用炉心注水系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333599A JP2992076B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
| US07/775,850 US5295169A (en) | 1990-10-15 | 1991-10-15 | Reactor containment facilities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333599A JP2992076B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204197A JPH04204197A (ja) | 1992-07-24 |
| JP2992076B2 true JP2992076B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18267847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2333599A Expired - Fee Related JP2992076B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-11-30 | 非常用炉心注水系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992076B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4546426B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2010-09-15 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 非常用炉心冷却設備 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2333599A patent/JP2992076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ◎日本機械学会シンポジウム講演論文集ｖｏｌ．１９８９ Ｎｏ．Ｎｏｖ（８９０−６０）ｐ．１７７−１８２（１９８９）内藤正則他"自然循環型ＢＷＲ（ＨＳＢＷＲ−６００）の概念設計と安全上の特徴"、 |
| ◎日本機械学会通常総会講演会講演論文集，６７巻 ＰａｒｔＢ ｐ．３４７−３４９（１９９０）新野毅他"単純化ＢＷＲ用自然冷却型格納容器" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04204197A (ja) | 1992-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3865688A (en) | Passive containment system | |
| WO2010038358A1 (ja) | 加圧水型原子力プラント | |
| US9793015B2 (en) | Containment vessel and nuclear power plant therewith | |
| US4050983A (en) | Passive containment system | |
| US4210614A (en) | Passive containment system | |
| US8559583B1 (en) | Passive cooling and depressurization system and pressurized water nuclear power plant | |
| US7983376B2 (en) | Boiling water nuclear reactor and emergency core cooling system of the same | |
| TWI478175B (zh) | Atomic furnace storage containers and atomic energy units | |
| US4473528A (en) | Passive containment system | |
| JP2002122686A (ja) | 沸騰水型原子力発電プラントおよびその建設工法 | |
| JPS62187291A (ja) | 原子炉の受動的安全装置 | |
| US9773574B2 (en) | Systems and methods for enhancing isolation of high-temperature reactor containments | |
| KR100813939B1 (ko) | 안전보호용기를 구비한 일체형원자로의 피동형비상노심냉각설비 | |
| US5825838A (en) | Reactor flooding system for a retaining molten core materials in a reactor vessel by the improved external vessel cooling capability | |
| JP5279325B2 (ja) | 沸騰水型原子炉のハイブリッド安全系 | |
| JP2992076B2 (ja) | 非常用炉心注水系 | |
| EP2966651B1 (en) | Nuclear power plant and remodeling method therefor | |
| JPH08334584A (ja) | 沸騰水型原子炉における凝縮器プールの水インベントリを管理するシステムおよび方法 | |
| JPS6375691A (ja) | 自然循環型原子炉 | |
| JP3449583B2 (ja) | 復水貯蔵設備 | |
| JPH04109197A (ja) | 加圧水型原子炉の炉心崩壊熱除去装置 | |
| KR20140109164A (ko) | 내장형 붕산주입 시스템 | |
| JP2823984B2 (ja) | 格納容器冷却系 | |
| WO2024009716A1 (ja) | 原子力プラント | |
| JPH05215886A (ja) | 非常用炉心冷却系 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |