JP4340841B2

JP4340841B2 - 原子炉格納設備

Info

Publication number: JP4340841B2
Application number: JP2003022975A
Authority: JP
Inventors: 欣治中野; 太一滝井; 朋彦菊山; 伸治朝倉; 隆彦肥田
Original assignee: Japan Atomic Power Co Ltd; Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Japan Atomic Power Co Ltd; Hitachi Engineering and Services Co Ltd; Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP2004233227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力プラントの原子炉格納設備に関する。特に原子炉建屋に含まれる原子炉格納容器に係わり、原子炉建屋の容積を縮小するに際し、原子炉建屋内の主要設備である原子炉格納容器の小型化を推進するに有利な原子炉格納容器内の機器配置に関する技術的事項を含むものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子力プラントの原子炉格納容器を小型化するのに、原子炉格納容器内に格納設置される原子炉圧力容器を原子炉格納容器の水平面内の中心から偏心させた位置に設置することが好ましいとされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−１４８８８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
原子炉格納容器と原子炉圧力容器との間の偏心で原子炉格納容器の小型化を可能としようとすれば、原子炉格納容器内の機器の設置スペースの形状や広さに変化を生じてそれらの機器の再配置が必要となる。
【０００５】
本発明はこれに鑑みなされたもので、原子炉建屋を縮小する際に、原子炉格納容器を小型化することができる原子炉圧力容器の偏心配置に対応した原子炉格納容器内の機器の具体的な配置を提供し、その偏心配置による弊害を極力発生しないようにすることを本発明の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決する手段として、本発明は、円筒状の原子炉格納容器内に前記原子炉格納容器の横断面の中心から偏心させて円筒状の原子炉圧力容器を配置してなる原子炉格納設備において、前記原子炉格納容器と前記原子炉圧力容器の円筒中心を結ぶ方向を偏心方向としたとき、該偏心方向を挟んで対向する前記原子炉圧力容器の両側壁に連通され、を挟んで対向する前記原子炉圧力容器の両側壁に連通され、前記原子炉格納容器外に引き出される主蒸気逃し安全弁及び主蒸気隔離弁を備えた主蒸気配管を、前記偏心によって広がる側の前記原子炉圧力容器と前記原子炉格納容器の空間に設置したことを特徴とする。また、これに加えて、以下の（１）〜（６）いずれかの手段を講じることができる。またそれらの複数が組み合わされて講じられていても、それらの全部が組み合わされて講じられていても良い。
（１）前記原子炉格納容器内を空調する空調機を前記原子炉格納容器の外側に設置し、前記原子炉格納容器の隔壁を貫通して設けられたダクトを介して前記原子炉格納容器内を空調すること。
（２）前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器の周囲に設けられたドライウェルと、前記原子炉圧力容器を支持する円筒状の原子炉本体基礎と、該原子炉本体基礎の周囲に設けられた圧力抑制室と、前記ドライウェルと前記圧力抑制室を連通させて前記原子炉本体基礎に装備された複数本のベント管とを有し、前記複数本のベント管は、前記偏心方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の本数が、前記偏心によって広くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の本数よりも少なく装備されていること。
（３）前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器の周囲に設けられたドライウェルと、前記原子炉圧力容器を支持する円筒状の原子炉本体基礎と、該原子炉本体基礎の周囲に設けられた圧力抑制室と、前記ドライウェルと前記圧力抑制室を連通させて前記原子炉本体基礎に装備された複数本のベント管とを有し、前記複数本のベント管は、前記偏心方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の口径が、前記偏心によって広くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の口径よりも小径であること。
（４）前記各ベント管は、前記圧力抑制室内に連通させて装備された水平ベント管をそれぞれ有し、前記偏心方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった側の前記圧力抑制室内に開口する前記水平ベント管の開口合計面積が、前記偏心によって広くなった側の前記圧力抑制室内に開口する前記水平ベント管の開口合計面積よりも小さいこと。
（５）前記主蒸気逃し安全弁から前記圧力抑制室内に蒸気を導く複数本の排気管と、前記排気管に接続されて前記圧力抑制室内に配備された複数個のクエンチャを有し、該複数個のクエンチャは、前記偏心方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャの数が、前記偏心によって広くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャの数よりも少ないこと。
（６）前記主蒸気逃し安全弁から前記圧力抑制室内に蒸気を導く複数本の排気管と、前記排気管に接続されて前記圧力抑制室内に配備された複数個のクエンチャを有し、該複数個のクエンチャは、前記偏心方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャのサイズが、前記偏心によって広くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャのサイズよりも小さいこと。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。沸騰水型原子炉を採用した原子力プラントの原子炉格納容器１の水平断面図が図１に示されている。そして、その図１の右側から見た原子炉建屋の縦断面は図２に示されている。図２のように、原子炉格納容器１は原子炉格納設備として原子炉建屋の一部に取り込まれて建設されている。図２でハッチングを施した部分とトップヘッド４が原子炉格納容器１の原子炉建屋との境界を成している。
【０００８】
原子炉格納容器１は岩盤に設置したマット２上に設置され、核分裂をコントロールし、核分裂のときに発生する熱エネルギーを取り出して水を沸騰させて蒸気を発生させる装置である原子炉圧力容器３を格納している。
【０００９】
原子炉格納容器１は内部で発生した気体に対する耐圧，耐漏洩機能を持たせるために内側にライナを張った鉄筋コンクリート製で、原子炉格納容器１壁を側面、マット２を下面、そして上部をドーム形状のトップヘッド４及びトップスラブ５とする円筒形状を有する構造である。原子炉格納容器１の中央部の円筒状の空間には、低部から上側に向かって原子炉本体基礎６が設置される。その原子炉本体基礎６には原子炉圧力容器３に備わる圧力容器スカートが据付けられる。そのため原子炉圧力容器３は原子炉本体基礎６に支持されている。その原子炉本体基礎６は、原子炉圧力容器３の横断面の中心Ａと同心の円筒形状をした構造物である。
【００１０】
原子炉格納容器１内は、ダイヤフラムフロア７及び原子炉本体基礎６により、原子炉圧力容器３周囲の上部ドライウェル８，原子炉本体基礎６の内側であって原子炉圧力容器３下部の下部ドライウェル９及び原子炉本体基礎６の周囲で原子炉格納容器１の内壁との間に形成された圧力抑制室１０に区分けされている。さらに、圧力抑制室１０は、冷却水を張った圧力抑制プール１１と圧力抑制プール１１水面より上方の上部空間であるウェットウェル１２に区分けされる。なお、上部ドライウェル８，下部ドライウェル９及び圧力抑制室１０は原子炉の通常運転中は不活性ガス（窒素）で置換し、火災等の発生を防止できるようにしている。下部ドライウェル９と原子炉格納容器１外部の原子炉建屋内とを接続するアクセストンネル２３が原子炉格納容器１の壁と原子炉本体基礎６との間に掛け渡されて設置されている。
【００１１】
原子炉格納容器１の寸法（幅，高さ，体積）は次のように決定される。即ち、上部ドライウェル８は、主蒸気配管１３，給水配管１４，主蒸気逃がし安全弁
１５，主蒸気隔離弁１６，原子炉格納容器内空調機２４等が設置される。主蒸気配管１３は原子炉圧力容器３内で発生した蒸気を発電機を駆動する蒸気タービンに送るために原子炉圧力容器３に接続されているものであり、この蒸気タービンに送られた蒸気はタービンを回転させ、蒸気タービンの下部に設置される復水器により蒸気から再び水に凝縮される。この水を再び原子炉圧力容器３内へ送るため給水配管１４が原子炉圧力容器３に接続されて設置される。
【００１２】
主蒸気逃がし安全弁１５は主蒸気系の圧力が上昇した場合、原子炉圧力容器３に過度の熱応力を生じさせないよう蒸気を圧力抑制プール１１水中に放出し、圧力上昇を抑制する弁であって、主蒸気配管１３に装備されている。主蒸気逃がし安全弁１５は、また、蒸気を圧力抑制プール１１水中に効率よく均等に放出するために、原子力プラントの出力に応じて複数個装備される。主蒸気隔離弁１６は主蒸気配管破断事故時において閉じられ、原子炉を隔離することで原子炉圧力容器３及び原子炉格納容器１からの蒸気流出を防ぐために設置され、原子炉格納容器１内と原子炉格納容器１外にそれぞれ設置されるため、１本の主蒸気配管１３に対して２つ設置される。
【００１３】
そのため、これら主蒸気逃がし安全弁１５と主蒸気隔離弁１６は主蒸気配管１３上に設置する必要があり、そのため主蒸気配管１３は主蒸気逃がし安全弁１５と主蒸気隔離弁１６を設置するための必要長さを確保する必要がある。また、主蒸気配管１３は原子炉圧力容器３からの蒸気をできる限り減圧させずに蒸気タービンへ供給するために、急激な曲げを設けることができないため引き廻し長さの制約となっている。
【００１４】
原子炉格納容器１内には原子炉圧力容器３を中心に上記主蒸気配管１３，給水配管１４が引き回される空間、及び主蒸気配管１３に設置された主蒸気逃がし安全弁１５，主蒸気隔離弁１６の設置スペースやこれらの弁のメンテナンス作業のためのスペース，原子炉格納容器内空調機２４の設置スペースを確保する必要がある。そのため、沸騰水型原子炉を採用した原子力プラントでは原子炉格納容器１の横断面の中心と原子炉圧力容器の横断面の中心を合わせて建設されているものが従来実現された例である。
【００１５】
下部ドライウェル９は、原子炉圧力容器３の下部に設置される制御棒駆動機構１７や原子炉冷却材再循環ポンプ１８等のメンテナンス作業のためのスペースが確保される。また、下部ドライウェル９の周囲に圧力抑制室１０が配置されているので、圧力抑制室１０高さとの整合性も考慮している。
【００１６】
また、原子炉格納容器１は構造上の観点から円筒形の構造となっており、上部ドライウェル８／下部ドライウェル９の形状が設定されると必然的に圧力抑制室１０の平面形状は原子炉圧力容器３の周囲を囲む形状とされる。
【００１７】
次に原子炉格納容器１を設計するに際しての安全上の考慮事項について説明する。原子炉格納容器１の安全上の形状設定にあたっては、原子炉圧力容器３に接続する配管が万一破断し、高温高圧蒸気が原子炉格納容器１内へ噴出する原子炉冷却材損失事故時に次の事項を想定する。原子炉冷却材喪失事故時にはまず、高温高圧蒸気が上部／下部ドライウェル内に噴出して充満し、これら上部ドライウェル８内に充填されていた窒素を同伴して原子炉本体基礎６の中のベント管１９を経由して、そのベント管１９と連通している水平ベント管２６から圧力抑制プール１１水中に放出される。
【００１８】
そのように圧力抑制プール１１水中に放出された蒸気は圧力抑制プール１１で凝縮され、圧力抑制プール１１のプール水温は上昇する。一方、蒸気と同様に圧力抑制プール１１水中に放出され不凝縮性気体の窒素は浮上してウェットウェル１２内に蓄積され、ウェットウェル１２の圧力は上昇する。このように原子炉冷却材喪失事故時に原子炉圧力容器３内の冷却材の熱と圧力を、動的機器を使用せずに原子炉格納容器１内中で緩和させて抑制し、もって原子力発電所全体の健全性を維持するよう原子炉格納設備は設計される。
【００１９】
上記により、上部／下部ドライウェルの体積は、原子炉冷却材喪失事故時の初期圧力上昇の緩和のため確保され、上部ドライウェル８体積と下部ドライウェル９体積の総和であるドライウェル体積よりウェットウェル１２体積は決定される。すなわちドライウェル体積が増加すると比例してウェットウェル１２体積を増加させる必要がある。
【００２０】
次に圧力抑制プール１１の水量設定における考慮事項について説明する。原子炉冷却材喪失事故時には、圧力抑制プール１１の水を水源とし、原子炉を冷却する系統（図示せず）を備えている。この原子炉を冷却した水は原子炉圧力容器１の下側の下部ドライウェル９に流れ落ちて貯留され、原子炉本体基礎６を横断する配管であるリターンライン２０を介して圧力抑制プール１１に戻され、再度冷却水として使用される。ここで、下部ドライウェル９でリターンライン２０より下に貯蔵される水量をドローダウン水と呼ぶ。
【００２１】
また、下部ドライウェル９と圧力抑制室１０を結ぶリターンライン２０は通常時に圧力抑制プール１１の水が下部ドライウェル９に入ることがないよう圧力抑制プール１１の通常時の水面より上の高さに配置設定される。
【００２２】
また、原子炉冷却材喪失事故時に下部ドライウェル９と圧力抑制室１０を結ぶためのベント管１９の出口である水平ベント管２６を圧力抑制プール１１の水中に常時水没させておく必要があるため、圧力抑制プール１１の水量は水平ベント管２６の配置高さレベルにより設定される水量に前記ドローダウン水量を加えた分の水量を確保する必要がある。
【００２３】
圧力抑制プール１１の水量は、この幾何学的に算出される水量と原子炉の出力等各種条件より設定される安全上必要水量のうち大きな方の水量で設定される。
【００２４】
今回の発明において、原子炉格納容器１を縮小することで原子炉建屋を小型化するための原子炉圧力容器３の偏心配置に対応した原子炉格納容器１内の各機器の配置について以下に説明をすすめる。原子炉格納容器１内の上部ドライウェル８には、主蒸気配管１３，給水配管１４，主蒸気逃がし安全弁１５，主蒸気隔離弁１６等が設置されるため、これら配管の引き廻しや弁の設置スペースを確保して設定されることを説明したが、上部ドライウェル８の寸法を縮小するにあたり、縮小化の阻害要因となるのは主蒸気配管１３が引き廻しされる主蒸気配管１３のペネトレーション２１および給水配管１４のペネトレーション２２の設置エリアである。
【００２５】
図１のように、原子炉圧力容器３はその横断面の中心Ａが原子炉格納容器１の横断面の中心Ｂから各ペネトレーション２１，２２の設置エリアから遠ざかる方向へ偏心させて設置されている。このように各ペネトレーション２１，２２の側に広く、反対側に狭く原子炉格納容器内の空間を確保して、その広い空間側で支障なく主蒸気配管１３，給水配管１４，主蒸気逃がし安全弁１５，主蒸気隔離弁１６等が設置され、これら配管の引き廻しや弁の設置スペースを確保される。
【００２６】
このように、原子炉格納容器１内に設置される原子炉圧力容器３の中心Ａを原子炉格納容器１の中心Ｂから主蒸気配管のペネトレーション２１および給水配管のペネトレーション２２が設置されるエリアと逆方向にずらし、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置することで、主蒸気配管のペネトレーション２１および給水配管のペネトレーション２２の設置エリアの確保が可能となり、このエリアに主蒸気配管１３，給水配管１４の引き廻し、主蒸気逃がし安全弁１５，主蒸気隔離弁１６の設置、及びこれらのメンテナンススペースのサイジングを実施することにより、原子炉格納容器１の小型化が可能となる。
【００２７】
それ以外のエリアでは原子炉格納容器１内に設置される主蒸気配管１３や給水配管１４以外の配管の合理的な引き回し、および主蒸気配管１３上に設置される主蒸気逃がし安全弁１５，主蒸気隔離弁１６のメンテナンス作業のためのスペースを最小化することにより、原子炉格納容器１の縮小化への対応が可能となる。
【００２８】
また、原子炉格納容器の小型化により原子炉格納容器内を適切な温度や湿度に維持する調節を成す原子炉格納容器内空調機２４を小型化し、かつ分散して配置することで原子炉格納容器１内の空間が広くなり、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３の偏心配置への対応が可能となり、原子炉格納容器１の小型化への対応が可能となる。さらに、原子炉格納容器１内の空間利用の自由度が増し、原子炉格納容器１内のアクセス性及びメンテナンス性が向上する。原子炉格納容器内空調機２４の小型化により原子炉格納容器内空調機２４自体のメンテナンス性も向上する。
【００２９】
図２はその原子炉格納容器内空調機２４の配置について更に原子炉格納容器を小型化する配置について考慮したものである。即ち、原子炉格納容器１の上部ドライウェル８内に設置される大型の機器設備として、原子炉格納容器内空調機２４があげられる。原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置により原子炉格納容器１を小型化し、従来では原子炉格納容器１の上部ドライウェル８内に設置される原子炉格納容器内空調機２４を原子炉格納容器１外の原子炉建屋内に移設する。原子炉格納容器１外に移設した原子炉格納容器内空調機２４は、上部ドライウェルの原子炉格納容器の壁にペネトレーション２５を設置し、上部ドライウェル８と原子炉格納容器内空調機２４をペネトレーション２５を通過させたダクトにて接続することにより、原子炉格納容器内空調機２４で原子炉格納容器内の窒素雰囲気乃至は保守点検時には空気に適切な温度と湿度を維持させる調節作用を加えて従来と同等の機能を果たすことが可能となる。
【００３０】
このように、原子炉格納容器内空調機２４を原子炉格納容器外に移設することにより、原子炉格納容器１内の空間利用の自由度が増し、原子炉格納容器１内のアクセス性及びメンテナンス性が向上する。さらに、原子炉格納容器１内の空間が広くなることにより、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置する対応が可能となる。原子炉格納容器内空調機２４を原子炉格納容器外に移設したことで、原子炉格納容器内空調機２４自体のメンテナンス性も向上する。
【００３１】
図３，図４は原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置する際のベント管１９に関する対応を行った状況を示している。原子炉格納容器１内に設置される原子炉本体基礎６内にはドライウェルと圧力抑制室１０を接続しているベント管１９が設置されている。原子炉冷却材喪失事故時、ドライウェル内に放出された蒸気と水の混合物はベント管１９を通して圧力抑制室１０内の圧力抑制プール１１水中に導かれ、ここで蒸気は冷却され凝縮する。これにより、原子炉格納容器１内圧の上昇を効果的に抑制することが可能となっている。
【００３２】
そのため、従来のベント管は原子炉圧力容器３と同心円上に一定の角度ピッチで均等に配置されている。しかし、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置することにより、圧力抑制プール１１にも偏りが生じるため、ドライウェル内から放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重も一定ではなくなり、一部に集中する可能性がある。
【００３３】
そこで、原子炉本体基礎６内に設置されるベント管１９を原子炉圧力容器３と同心円上に一定の角度ピッチではなく、図３のように、原子炉圧力容器３の偏心配置により拡大されたエリア、即ち反偏心寄り側に密となる分布で集中するように配置する。このように、ベント管１９の設置位置を調整することにより、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でもドライウェル内からベント管１９を通り放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応が可能となる。
【００３４】
又、図４のように、ベント管１９は原子炉圧力容器３と同心円上に一定の角度ピッチで均等に配置し、原子炉圧力容器３の偏心配置により拡大されたエリア、即ち反偏心寄り側に配置されたベント管１９ほど口径が大きく、偏心寄り側に配置されたベント管１９ほど口径が小さくなるように、各ベント管１９毎に異なった口径サイズとする。このように、各ベント管１９の口径サイズを調整することにより、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でもドライウェル内からベント管１９を通り放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。
【００３５】
また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応が可能となる。さらに、上記ベント管１９の設置位置の変更と合わせることで、ベント管１９の設置位置の自由度がより増し、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応がより容易となる。また、図５は、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置する際の水平ベント管２６に関する対応を行った状況を示している。即ち、原子炉格納容器１内に設置される原子炉本体基礎６内に設置される各ベント管１９の口径や一定の角度ピッチでの均等配置のままで、各ベント管１９に装備される水平ベント管２６の上下段数を各ベント管１９毎に異なった段数とした。水平ベント管２６の口径はどれも同じであるが、原子炉圧力容器３の偏心配置により拡大されたエリア、即ち反偏心寄り側に配置されたベント管１９に付属する水平ベント管２６の上下段数（水平ベント管２６の本数）を多くし、それに比較して偏心寄り側に配置されたベント管１９に付属する水平ベント管２６の上下段数（水平ベント管２６の本数）を少なくした。これにより、反偏心寄り側に配置されたベント管１９に付属する水平ベント管２６の合計開口面積は広く、それに比較して偏心寄り側に配置されたベント管１９に付属する水平ベント管２６の合計開口面積は狭くした。
【００３６】
このようにすることで、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でもドライウェル内からベント管１９を通り水平ベント管２６から圧力抑制プール１１水中に放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応がしやすくなり、原子炉格納容器１の小型化が可能となる。さらに、ベント管１９の設置位置の変更及びベント管口径の変更と合わせることで、ベント管１９の設置位置の自由度がより増し、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応がより容易となり、原子炉格納容器１の小型化が可能となる。
【００３７】
さらに、水平ベント管２６の口径を各ベント管１９，各水平ベント管２６毎に変更し調整することで、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でもドライウェル内からベント管１９を通り放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応が可能となる。さらに、ベント管１９の設置位置の変更及びベント管口径の変更，水平ベント管２６段数の変更と合わせることで、ベント管１９の設置位置の自由度がより増し、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応がより容易となる。
【００３８】
図６，図７は、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置する際のクエンチャ２７に関する対応を行った状況を示している。即ち、圧力抑制プール１１内には主蒸気逃がし安全弁１５から排気された蒸気を排気管２８を通じてクエンチャ２７に送り込み、そのクエンチャ２７からクエンチャ２７の十字形状に広がった広範囲に蒸気を圧力抑制プール１１水中に放出して効率よく蒸気を凝縮できるようになっている。これにより、主蒸気系の圧力上昇を効果的に抑制することが可能となっている。従来のクエンチャ２７は効率よく蒸気を凝縮させるために圧力抑制プール１１内に対称かつ均等に配置されていたが、本発明の実施例では、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置することにより、圧力抑制プール１１にも偏りが生じるため、クエンチャ２７を均等に配置したのでは主蒸気逃がし安全弁１５から放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重も一定ではなくなり、一部に集中する可能性がある。そこで、圧力抑制プール１１内に設置されるクエンチャ２７を原子炉圧力容器３の偏心配置により拡大されたエリアに集中するように、即ち反偏心寄り側に配置されたクエンチャ２７の数が多く、偏心寄り側に配置されたクエンチャ２７の数が少なく分布するように、複数のクエンチャ２７を圧力抑制プール１１内に配置する。
【００３９】
このように、各クエンチャ２７の設置位置を調整することにより、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でも主蒸気逃がし安全弁１５から放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応が可能となる。図７は、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３とを偏心配置する際のクエンチャ２７に関する対応を行った状況を示している。
【００４０】
図７では、従来のように各クエンチャ２７は圧力抑制プール１１内に均等に配置されている。しかし、圧力抑制プール１１内に設置される各クエンチャ２７のサイズを同一とせずに、各クエンチャ２７毎に異なったサイズとする。即ち、反偏心寄り側に配置されたクエンチャ２７のサイズを大きく、それに比較して偏心寄り側に配置されたクエンチャ２７のサイズを小さくしてある。ここで言うクエンチャ２７のサイズが大きいとは、図７で見られるように、クエンチャ２７を構成している十字方向に配置されたパイプ部材が長く太いことを意味し、サイズが小さい物に比べて、蒸気の排気流量を多くできることを意味している。
【００４１】
このように、各クエンチャ２７のサイズを調整することにより、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置した場合でも主蒸気逃がし安全弁１５から放出される蒸気による原子炉格納容器１への動荷重の集中化を回避でき、動荷重に対する影響を緩和することが可能となる。また、これにより原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応が可能となる。さらに、図６のクエンチャ２７の設置位置の変更と、図７のクエンチャ２７のサイズ調整とを合わせて採用することで、クエンチャ２７の設置位置の自由度がより増し、原子炉格納容器１と原子炉圧力容器３を偏心配置への対応がより容易となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば原子炉格納容器と原子炉圧力容器を偏心させて配置することにより、原子炉格納容器の小型化及び原子炉建屋の小型化を行うに際する、その偏心の弊害を受けない原子炉格納容器内の機器の配置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による沸騰水型原子炉の原子炉格納容器の水平断面図である。
【図２】本発明の実施例による沸騰水型原子炉の原子炉格納容器と原子炉建屋の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例によるベント管の配置例を示す平面図である。
【図４】本発明の実施例による口径の異なるベント管の配置例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施例による段数の異なる水平ベント管の配置例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の実施例によるクエンチャの配置例を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例によるサイズの異なるクエンチャの配置例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…原子炉格納容器、２…マット、３…原子炉圧力容器、４…トップヘッド、５…トップスラブ、６…原子炉本体基礎、７…ダイヤフラムフロア、８…上部ドライウェル、９…下部ドライウェル、１０…圧力抑制室、１１…圧力抑制プール、１２…ウェットウェル、１３…主蒸気配管、１４…給水配管、１５…主蒸気逃がし安全弁、１６…主蒸気隔離弁、１７…制御棒駆動機構、１８…原子炉冷却材再循環ポンプ、１９…ベント管、２０…リターンライン、２１…主蒸気配管のペネトレーション、２２…給水配管のペネトレーション、２３…アクセストンネル、２４…原子炉格納容器内空調機、２５…ペネトレーション、２６…水平ベント管、２７…クエンチャ。

Claims

円筒状の原子炉格納容器内に前記原子炉格納容器の横断面の中心から偏心させて円筒状の原子炉圧力容器を配置してなる原子炉格納設備において、
前記原子炉格納容器内で前記原子炉圧力容器の周囲に設けられたドライウェルと、前記原子炉圧力容器を支持する円筒状の原子炉本体基礎と、該原子炉本体基礎の周囲に設けられた圧力抑制室と、前記ドライウェルと前記圧力抑制室を連通させて前記原子炉本体基礎に装備された複数本のベント管とを有し、
前記複数本のベント管は、前記原子炉格納容器と前記原子炉圧力容器の円筒中心を結ぶ方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の口径が、前記偏心によって広くなった前記圧力抑制室側の前記原子炉本体基礎の円筒部に装備された前記ベント管の口径よりも小径であることを特徴とする原子炉格納設備。
円筒状の原子炉格納容器内に前記原子炉格納容器の横断面の中心から偏心させて円筒状の原子炉圧力容器を配置してなる原子炉格納設備において、
前記原子炉圧力容器を支持する円筒状の原子炉本体基礎と、該原子炉本体基礎の周囲に圧力抑制室を設置し、
さらに、前記原子炉圧力容器に連通され、前記原子炉格納容器外に引き出される主蒸気配管に備えられる主蒸気逃し安全弁から前記圧力抑制室内に蒸気を導く複数本の排気管と、前記排気管に接続されて前記圧力抑制室内に配備された複数個のクエンチャを有し、
該複数個のクエンチャは、前記原子炉格納容器と前記原子炉圧力容器の円筒中心を結ぶ方向に直交する前記原子炉圧力容器の径方向を境に、前記偏心によって狭くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャのサイズが、前記偏心によって広くなった側の前記圧力抑制室内に配置された前記クエンチャのサイズよりも小さいことを特徴とする原子炉格納設備。