JP5955683B2 - 非常用冷却ポンプシステム - Google Patents
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Description
10は、配管131を介して、水源(ここでは、河川RI)の水を吸い上げ、プール30に送水する。ポンプ110には、ポンプ110の動作を制御する制御装置120が接続されている。制御装置120は、通信装置(図示省略)を備えている。制御装置60は、制御装置60が水位計31を使用して、プール30の所定レベル以下の水位低下を検知すると、通信装置70を使用して、所定の信号を制御装置120に送信する。制御装置120は、これを受けて、ポンプ110を運転する。これによって、プール30の水位は、常に一定レベル以上となるように保たれる。
た温度情報に基づいて、2つの電動機42,43のいずれか一方のみに、非常用電源50からの電力を供給して、冷却水の原子炉15への供給を行う。以下、ポンプシステム20の動作について説明する。
ある。一方、本実施例では、上述のように、極数の異なる2つの電動機42,43を用いることによって、小流量・低圧力と、大流量・高圧力との切替制御を実現している。かかる構成は、既存の電動機を用いて実現できるため、地震の発生後に設置する場合であっても、緊急事態に対して迅速に対応可能である。なお、ポンプ本体41は、高温時(2極の電動機42の運転時)に要求される圧力および流量を実現できる運転点に見合った圧力−流量特性を有し、かつ、低温時に要求される運転点が、低温時(4極の電動機43の運転時)に得られる圧力−流量特性曲線の上側に位置しないように、選定される。
B−1.変形例1:
ポンプシステム20による冷却水の送水先は、原子炉15に限るものではなく、冷却水が最終的に炉心冷却に使用されるものであればよい。例えば、原子炉施設がアイソレーション・コンデンサを備える場合には、送水する冷却水は、熱交換器を冷却するために使用されてもよい。あるいは、原子炉施設において、外部電源を使用可能であり、冷却系統も機能しているものの、何らかの理由により、冷却水が不足した状態において、冷却水を補充するためにポンプシステム20を利用してもよい。
制御装置60は、原子炉施設から温度情報を受け取る構成に限らず、自ら温度情報を取得してもよい。例えば、制御装置60は、放射温度計などの遠隔温度検知器などで、温度情報を検知してもよい。こうすれば、原子炉施設の通信手段が地震によって損傷を受けた場合などでも、確実に温度情報を取得できる。
制御装置60は、1つの温度情報、例えば、温度値そのもののみに基づいて、電動機42,43の制御を行う構成に限らず、原子炉に係る複数の温度情報、圧力情報や液位情報を総合的に判断して、制御を行ってもよい。総合的な判断のロジックは、予め定めておけばよく、例えば、常用の冷却システムのポンプが故障し、かつ、炉内圧力が所定値以上である場合に、非常用ポンプ40の運転を開始する、あるいは、電力供給する電動機42,43を切り替えるといった構成としてもよい。かかる構成によれば、原子炉15の状況をより正確に反映して、精度の高い制御を行える。
プール30の水位が所定値以上に低下した場合に、2極の電動機42に電力を供給しているときには、制御装置60は、4極の電動機43への電力供給に切り替えてもよい。4極の電動機43への電力供給は、ポンプ110によって冷却水が補充され、水位が予め定められたレベルまで回復するまで、取得した温度情報の内容に関係なく、継続されてもよい。かかる構成によれば、プール30に貯留された冷却水の残量が少なくなった場合に、冷却水の原子炉15への送水量を抑えることで、冷却水が万が一にも枯渇することを抑制できるので、信頼性が向上する。
非常用ポンプ40の運転を開始する際、あるいは、電動機43から電動機42に切り替える際に、制御装置60は、ポンプシステム20の周辺に存在する運転管理員自身、あるいは、周辺住民に向けて鳴らされる警報の種類に応じて、その警報が発する警報音や警報に係る信号を利用した装置構成としてもよい。
非常用ポンプ40に連結される電動機は、2つに限らず、3つ以上であってもよい。この場合、3つ以上の電動機のそれぞれが、相互に極数が異なっていればよい。
上述した、プール30、非常用ポンプ40、非常用電源50、制御装置60および通信装置70の耐震設計に代えて、あるいは、加えて、強固な地盤上に支持される構成としてもよい。強固な地盤とは、例えば、第三期以前の岩盤、あるいは、せん断波速度Vsが500m/s以上の岩盤である。
20…非常用冷却ポンプシステム
30…プール
31…水位計
40…非常用ポンプ
41…ポンプ本体
42,43…電動機
44…ポンプ主軸
45,46…主軸
47,48…軸継手
50…非常用電源
60…制御装置
70…通信装置
81,82…配管
110…ポンプ
120…制御装置
131,132132…配管
A1〜A3…場所
RI…河川
Claims (4)
- 非常時に原子炉施設へ冷却水を供給して、該原子炉施設の原子炉を冷却するための非常用冷却ポンプシステムであって、
前記冷却水を貯留する冷却水貯留設備と、
前記冷却水貯留設備に貯留された前記冷却水を送水する非常用ポンプと、
前記非常用ポンプから前記原子炉施設まで送水を行うための配管と、
前記非常用冷却ポンプシステムに電源を供給するための非常用電源と、
前記非常用冷却ポンプシステムの動作を制御する制御装置と
を備え、
前記冷却水貯留設備、前記非常用ポンプ、前記非常用電源および前記制御装置は、津波が到達しないと想定される場所に設置され、
前記冷却水貯留設備、前記非常用ポンプ、前記非常用電源および前記制御装置は、前記原子炉施設において非常用炉心冷却システムの設計上想定された最大の地震波の1.2倍の地震波に対して耐え得るように設計され、
前記非常用ポンプは、ポンプ本体と、相互に極数が異なる複数の電動機とを備え、
前記ポンプ本体の主軸、および、前記複数の電動機の各々の主軸のそれぞれは、直列に接続され、
前記制御装置は、
前記原子炉内の温度の情報、または、該原子炉内の温度と相関を有する情報である温度情報を取得し、
前記温度情報が、予め定めた所定温度よりも高温を表す場合に、前記複数の電動機のうちの第1の極数を有する前記電動機に前記非常用電源から電力を供給して、前記非常用ポンプを運転し、
前記温度情報が、前記所定温度以下の所定の温度領域に属する温度を表す場合に、前記複数の電動機のうちの前記第1の極数よりも多い第2の極数を有する前記電動機に前記電力を供給して、前記非常用ポンプを運転する
非常用冷却ポンプシステム。 - 前記制御装置は、前記原子炉内の温度に関する警報を取得して、前記非常用ポンプの運転を開始する請求項1に記載の非常用冷却ポンプシステム。
- 前記配管は、前記非常用ポンプから吐出された前記冷却水の圧力または流量を調節する調節手段を有さずに構成された請求項1または請求項2に記載の非常用冷却ポンプシステム。
- 前記非常用冷却ポンプシステムは、前記原子炉施設に送水された前記冷却水が、前記原子炉の冷却後に前記冷却水貯留設備に戻されることがない開放系システムとして構成された請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の非常用冷却ポンプシステム。
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