JP6199571B2

JP6199571B2 - 原子炉圧力容器減圧設備および主蒸気逃がし安全弁駆動装置

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Publication number: JP6199571B2
Application number: JP2013024628A
Authority: JP
Inventors: 遼平佐藤; 浩二西野; 徳永　隆志; 隆志徳永; 保高青木; 隆司佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-02-12
Also published as: EP2765579A2; LT2765579T; JP2014153257A; US20140226779A1; TWI505292B; EP2765579A3; EP2765579B1; TW201447917A

Description

本発明は、原子炉圧力容器減圧設備および主蒸気逃がし安全弁駆動装置に関する。

原子力プラントでは、原子炉冷却材圧力バウンダリの過度の圧力上昇を抑えるため、また原子炉事故時等に原子炉圧力容器内の圧力を積極的に下げるために、主蒸気逃がし安全弁が設けられている。

主蒸気逃がし安全弁は、主蒸気配管内部の圧力により主蒸気逃がし安全弁内部のスプリングが押し上げられることによって開となる安全弁機能を有している。

また、主蒸気逃がし安全弁には、三方電磁弁を励磁することにより供給される窒素ガスによって、強制的に開となる逃がし弁機能および自動減圧機能がある。

沸騰水型原子炉では、主蒸気隔離弁が閉鎖する原子炉隔離状態において、主蒸気逃がし安全弁が逃がし弁機能として強制的に開となることによって原子炉圧力容器の減圧を行う。

なお、プラント通常運転中は、窒素ガスによる加圧はなく、加圧ラインは原子炉格納容器内部に開放されており、閉状態にある。

特開２０１１−２２０８２２号公報

従来の主蒸気逃がし安全弁においては、原子炉格納容器内に設置された作動用の三方電磁弁の故障や電源喪失などによって窒素ガスの供給が遮断された場合、主蒸気逃がし安全弁の逃がし弁機能は喪失し、原子炉圧力容器の減圧ができなくなる。

このため、更に高圧注水機能が喪失した場合には、低圧注水機能の発揮に至らず、炉心損傷に至る可能性があるという課題があった。

そこで、本発明の実施形態は、低圧注水を確保するために原子炉圧力容器内の減圧を確実に実施し、炉心損傷の可能性を抑制することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、原子炉施設において原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の圧力を低減するための原子炉圧力容器減圧設備であって、前記原子炉格納容器内に配置されて前記原子炉施設の異常時に前記原子炉圧力容器内の蒸気を前記原子炉圧力容器外でかつ前記原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁と、前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、を備え、前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、前記格納容器外連絡配管は、前記原子炉格納容器の内部または外部のいずれかひとつに前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、を有し、前記外部ガス受け入れ部が前記第３の接続口と連通し前記開放連通部が開放していない状態、かつ、前記第２の連通状態において、前記加圧源からの前記第２の駆動ガスの供給により、前記主蒸気逃がし安全弁を開放させることが可能に構成された、ことを特徴とする。
また、本発明の実施形態は、原子炉施設において原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の圧力を低減するための原子炉圧力容器減圧設備であって、前記原子炉格納容器内に配置されて前記原子炉施設の異常時に前記原子炉圧力容器内の蒸気を前記原子炉圧力容器外でかつ前記原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁と、前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、を備え、前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、前記格納容器外連絡配管は、前記原子炉格納容器の内部に前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、当該格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、前記第２の駆動ガスの圧力によって閉止されることで、前記開放連通部を前記開放しない状態に移行させる加圧式閉止弁と、前記三方電磁弁と前記外部ガス受け入れ部との間に設けられて、前記外部ガス受け入れ部からの加圧によって開放する安全弁と、前記安全弁と前記外部ガス受け入れ部との間の前記格納容器外連絡配管と前記加圧式閉止弁の駆動部とを接続する閉止弁駆動配管と、を有し、前記外部ガス受け入れ部が前記第３の接続口と連通し前記開放連通部が開放していない状態、かつ、前記第２の連通状態において、前記加圧源からの前記第２の駆動ガスの供給により、前記主蒸気逃がし安全弁を開放させることが可能に構成された、ことを特徴とする。

また、本発明の実施形態は、原子炉施設において原子炉圧力容器内の蒸気を原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁を駆動する主蒸気逃がし安全弁駆動装置であって、前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、を備え、前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、前記格納容器外連絡配管は、前記原子炉格納容器の内部または外部のいずれかひとつに前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、を有することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、低圧注水を確保するために原子炉圧力容器内の減圧を確実に実施し、炉心損傷の可能性を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。本発明の第２の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。本発明の第２の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の変形例の構成を示す立断面図である。本発明の第３の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備および主蒸気逃がし安全弁駆動装置について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。

原子炉施設は、原子炉圧力容器１および原子炉圧力容器１を格納する原子炉格納容器４を有する。

原子炉圧力容器１には、図示しないタービン設備に主蒸気を導く主蒸気配管２が接続されている。主蒸気配管２は、原子炉格納容器４を貫通し、図示しない蒸気タービンに接続されている。主蒸気配管２のこの貫通部の前後、すなわち原子炉格納容器４の内側および外側にはそれぞれ、主蒸気隔離弁３が設けられている。

原子炉圧力容器減圧設備１１０は、主蒸気逃がし安全弁６および主蒸気逃がし安全弁駆動装置１２０を有する。

主蒸気逃がし安全弁６は、主蒸気配管２の、原子炉圧力容器１と内側の主蒸気隔離弁３に挟まれた部分から分岐した主蒸気分岐管５の端部に設けられている。主蒸気逃がし安全弁６が動作した場合は、主蒸気は、排気管７を経由して原子炉格納容器４内のたとえば圧力抑制プール（図示せず）に放出される。

主蒸気逃がし安全弁駆動装置１２０は、主蒸気逃がし安全弁６の逃がし弁機能および自動減圧機能としての動作のために設けられている。

主蒸気逃がし安全弁駆動装置１２０は、主蒸気逃がし安全弁６に一端が接続されて主蒸気逃がし安全弁６に駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１と、原子炉格納容器４内に配置されて主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１の一端と反対側の他端に第１の接続口１０ａを接続するように設けられた三方電磁弁１０を有する。

三方電磁弁１０は、第１の接続口１０ａ、第２の接続口１０ｂおよび第３の接続口１０ｃの３つの外部と接続するための接続口を有する。また、三方電磁弁１０の切り替えのためのソレノイド１０ｄを有する。

また、三方電磁弁１０の各接続口には、それぞれ、配管が接続されている。

すなわち、第１の接続口１０ａには、主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１が接続されており、主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１の第１の接続口１０ａと接続する一端と反対側の反対端は、主蒸気逃がし安全弁６と接続されている。

第２の接続口１０ｂには、供給源からの駆動ガスを三方電磁弁１０に供給する駆動ガス供給管１２が接続されている。なお、駆動ガス供給管１２に接続される供給源は図示を省略している。駆動ガスを主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１側に供給後に供給源が破損しても、主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１から駆動ガスが流出しないように、駆動ガス供給管１２には駆動ガス供給逆止弁１２ａが設けられている。

なお、原子炉施設の通常運転時には原子炉格納容器４内は窒素ガスで充填されている。駆動ガスは、たとえばこれと同じ窒素ガスでよい。

第３の接続口１０ｃには、格納容器外連絡配管１３が接続されている。格納容器外連絡配管１３の第３の接続口１０ｃと接続する一端と反対側の反対端は、原子炉格納容器４の貫通部を経由して原子炉格納容器４の外側に延びている。

原子炉格納容器４の貫通部においては、格納容器外連絡配管１３と原子炉格納容器４の間は密閉状態にシールされている。

格納容器外連絡配管１３の第３の接続口１０ｃと接続する一端と反対側の反対端には、原子炉格納容器４の外側雰囲気につながる開放連通部１４が設けられており、外側雰囲気に開放されている。

また、この反対端には、加圧ガス供給源５０と接続可能なように形成された外部ガス受け入れ部１５が設けられている。加圧ガス供給源５０は、たとえば、原子炉施設に常設されているサービス系でもよいし、ガスボンベを使用することでもよい。

また、たとえばリザーバタンクを設けるなどによって、駆動ガス供給管１２からの駆動ガスの供給が喪失する事象においても駆動ガスの供給機能を確保するなどの考慮がされていれば、駆動ガス供給管１２を介して駆動ガスを供給する供給源と共通でもよい。

格納容器外連絡配管１３の破損等の場合に、格納容器外連絡配管１３の原子炉格納容器４の外側に影響を及ぼさないように、格納容器外連絡配管１３の原子炉格納容器４の外側部分には、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂが設けられている。

隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂは、手動弁でもよい。また、遠隔操作弁であれば、これらの弁の設置場所に作業員が赴かなくとも、遠隔操作が可能であるが、さらに、現場で手動により開閉できることが望ましい。

なお、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂは、それぞれ原子炉格納容器４の内外に設ける場合、いずれも原子炉格納容器４の内側に設ける場合も考えられる。いずれにするかは、設計上の判断で選択すればよい。

三方電磁弁１０は、ソレノイド１０ｄが励磁状態で第１の連通状態、ソレノイド１０ｄが非励磁状態で第２の連通状態と、ソレノイド１０ｄの励磁、非励磁によって２つの状態に相互に切り替え可能である。

第１の連通状態は、第１の接続口１０ａと第３の接続口１０ｃは連通せずに、第１の接続口１０ａと第２の接続口１０ｂが連通する状態である。

第２の連通状態は、第１の接続口１０ａと第２の接続口１０ｂは連通せずに、第１の接続口１０ａと第３の接続口１０ｃが連通する状態である。

次に、本実施形態の作用を説明する。

原子炉施設の通常運転時においては、三方電磁弁１０のソレノイド１０ｄは非励磁状態である。したがって、三方電磁弁１０は、第２の連通状態、すなわち、第１の接続口１０ａと第３の接続口１０ｃが連通する状態である。

したがって、第１の接続口１０ａに接続されている主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１は、第３の接続口１０ｃに接続されている格納容器外連絡配管１３と連通している状態である。

この状態では、隔離弁１６ａ、１６ｂを開状態としておくことによって、主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１は開放連通部１４と連通していることから、主蒸気逃がし安全弁６には駆動ガスの圧力がかからず、主蒸気逃がし安全弁６の逃がし弁機能および自動減圧機能は働かず、主蒸気逃がし安全弁６は閉鎖状態である。

主蒸気逃がし安全弁６が逃がし弁機能および自動減圧機能としての動作すべきときには、三方電磁弁１０のソレノイド１０ｄが励磁される。これが正常に働けば、三方電磁弁１０は、第１の連通状態、すなわち、第１の接続口１０ａと第２の接続口１０ｂが連通する状態に切り替わる。

したがって、第１の接続口１０ａに接続されている主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１は、第２の接続口１０ｂに接続されている格納容器外連絡配管１３と連通している状態に移行する。

このため、図示しない供給源からの駆動ガスが駆動ガス供給管１２から主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１を通して主蒸気逃がし安全弁６に供給され、主蒸気逃がし安全弁６を加圧する。この結果、主蒸気逃がし安全弁６が動作する。

一方、三方電磁弁１０の故障や電源喪失、窒素ガスの供給の遮断が生じたために、駆動ガス供給管１２側から主蒸気逃がし安全弁６を加圧することができないときは、格納容器外連絡配管１３の外部ガス受け入れ部１５から主蒸気逃がし安全弁６を加圧することができる。

すなわち、外部ガス受け入れ部１５は、加圧ガス供給源５０と接続可能なように形成されていることから、外部ガス受け入れ部１５と加圧ガス供給源５０と接続することにより駆動ガスによる主蒸気逃がし安全弁６の加圧が可能である。

なお、外部ガス受け入れ部１５と加圧ガス供給源５０と接続することにより、開放連通部１４と外部雰囲気との連通が断たれることから、外部ガス受け入れ部１５に供給される駆動ガスが系外の雰囲気に漏れ出すこともない。

この結果、主蒸気逃がし安全弁６による逃がし弁機能および自動減圧機能としての動作が可能となり、原子炉圧力容器１の減圧を達成することができる。

以上のように、本発明の実施形態によれば、低圧注水を確保するために原子炉圧力容器１内の減圧を確実に実施し、炉心損傷の可能性を抑制することができる。

［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。

本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本実施形態においては、開放連通部１４は、格納容器外連絡配管１３の途中の部分に設けられている。

開放連通部１４に開放配管２１が接続されている。開放配管２１は、原子炉格納容器４壁を貫通している。開放配管２１の開放連通部１４との接続部の反対側の端部は、原子炉格納容器４内に開放されている。

なお、変形例として、この端部は、原子炉格納容器４の外側で開放されるようにして、開放配管２１は、原子炉格納容器４壁を貫通しないことでもよい。

なお、図２に示すように、従来の構成と同様の開放箇所である原子炉格納容器４内に開放することにより、通常運転時における格納容器外連絡配管１３と開放配管２１の組合せが外側閉ループ構成となり、原子炉格納容器４のバウンダリをより確実に形成できる。

開放配管２１の原子炉格納容器４の外側の部分には、開放止め弁２３が設けられている。また、開放連通部１４の三方電磁弁１０と開放連通部１４の間で原子炉格納容器４の外側の部分には、加圧止め弁２２が設けられている。

加圧止め弁２２および開放止め弁２３は、手動弁でもよい。また、遠隔操作弁であれば、これらの弁の設置場所に作業員が赴かなくとも、遠隔操作が可能であるが、さらに、現場で手動により開閉できることが望ましい。

次に、以上のような本実施形態の構成における作用を説明する。

原子炉施設の通常運転時においては、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂが閉止状態のもとで、加圧止め弁２２および開放止め弁２３を開状態とすることにより、主蒸気逃がし安全弁６は閉状態を維持する。

主蒸気逃がし安全弁６が逃がし弁機能および自動減圧機能として動作すべきときには、三方電磁弁１０のソレノイド１０ｄが励磁され、三方電磁弁１０は、第１の連通状態、すなわち、第１の接続口１０ａと第２の接続口１０ｂが連通する状態に切り替わる。

この結果、駆動ガスが主蒸気逃がし安全弁６に供給され、主蒸気逃がし安全弁６を加圧し、主蒸気逃がし安全弁６が動作する。

一方、三方電磁弁１０の故障や電源喪失、窒素ガスの供給の遮断が生じたために、駆動ガス供給管１２側から主蒸気逃がし安全弁６を加圧することができないときは、格納容器外連絡配管１３の外部ガス受け入れ部１５から加圧することができる。

この場合、開放止め弁２３を閉止し、外部ガス受け入れ部１５と加圧ガス供給源５０とを接続し、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂを開くことにより駆動ガスによる主蒸気逃がし安全弁６の加圧がなされ、主蒸気逃がし安全弁６が動作する。

なお、本実施形態においては、異常時の隔離をより確実にする観点から、加圧止め弁２２を設けた場合を示したが、加圧止め弁２２を設けないことでも、以上の機能は達成できる。異常時の隔離をどの程度すべきかについて、設計上、判断すればよい。

また、本実施形態においては、加圧止め弁２２および開放止め弁２３のそれぞれを手動でも操作できるように、加圧止め弁２２および開放止め弁２３が原子炉格納容器４の外側に設けられている場合を示したが、原子炉格納容器４の内側にあっても、説明した機能は達成できる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の変形例の構成を示す立断面図である。

図３に示すように、第２の実施形態における開放止め弁２３に代えて、開放配管２１の原子炉格納容器４内の部分に自力閉止弁３１を設けることでもよい。

なお、図３では、自力閉止弁３１を原子炉格納容器４内に設けている場合を示したが、自力閉止弁３１を開放配管２１の原子炉格納容器４の外側の部分に設けることでもよい。

自力閉止弁３１は、開放配管２１の開放連通部１４側の圧力が上昇して所定の値に達すると自動的に閉鎖する。

したがって、外部ガス受け入れ部１５に加圧ガス供給源５０を接続して、駆動ガスを導入することにより、開放配管２１の開放連通部１４側の圧力が上昇して所定の値に達すると自力閉止弁３１は自動的に閉鎖する。

このため、駆動ガスを導入の際に、開放側の閉止のための弁の切り替え操作が不要となる。

また、さらに別の変形例として、加圧止め弁２２と開放止め弁２３に代えて、開放連通部１４の外部ガス受け入れ部１５への分岐部に三方電磁弁を設けてもよい。

［第３の実施形態］
図４は、本発明の第３の実施形態に係る原子炉圧力容器減圧設備の構成を示す立断面図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。

本実施形態においては、格納容器外連通配管１３の原子炉格納容器４内の部分に、安全弁４１が設けられている。安全弁４１は、安全弁４１の外部ガス受け入れ部１５側の圧力が所定の圧力を超えると開となる。

また、格納容器外連通配管１３の、三方電磁弁１０と安全弁４１の間の部分に開放連通部１４が設けられている。開放連通部１４には、開放配管４３が接続されている。開放配管４３の開放連通部１４との接続部と反対側の反対端は、原子炉格納容器４内に開放されている。

開放配管４３には加圧式閉止弁４２が設けられている。加圧式閉止弁４２は、その駆動部に供給される気体の圧力が所定の圧力を超えると自動的に閉鎖する。ここで、加圧式閉止弁４２が閉止する所定の圧力は、安全弁４１が動作する所定の圧力よりも低い値に設定されている。

また、格納容器外連通配管１３の開放連通部１４と加圧止め弁２３に挟まれた原子炉格納容器４内の部分から分岐して加圧式閉止弁４２の駆動部に接続する圧力伝達管４４が設けられている。

原子炉施設の通常運転時においては、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂを閉止状態とすることにより、安全弁４１は閉じた状態であり、また、格納容器外連通配管１３の内圧は高くなっていないことから加圧式閉止弁４２は開状態にある。

したがって、通常運転状態においては、主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管１１内は、三方電磁弁１０、開放配管４３を介して、原子炉格納容器４内の雰囲気に連通しており、主蒸気逃がし安全弁６は閉状態を維持する。

主蒸気逃がし安全弁６が逃がし弁機能および自動減圧機能として動作すべきときに、三方電磁弁１０の故障や電源喪失、窒素ガスの供給の遮断が生じたために、駆動ガス供給管１２側から主蒸気逃がし安全弁６を加圧することができないときは、格納容器外連絡配管１３の外部ガス受け入れ部１５から加圧することができる。

この場合、外部ガス受け入れ部１５と加圧ガス供給源５０とを接続し、隔離弁１６ａおよび隔離弁１６ｂを開くことにより、駆動ガスは、格納容器外連通配管１３内に充填され、開放部分がないために格納容器外連通配管１３内の圧力が上昇する。

圧力が所定の加圧式閉止弁４２が閉鎖する圧力値を超えると加圧式閉止弁４２が閉鎖する。さらに圧力が上昇して、安全弁４１が動作する所定の圧力値を超えると安全弁４１が動作する。

安全弁４１が動作する、すなわち開くと、加圧ガス供給源５０からの駆動ガスが三方電磁弁１０側にも流入する。この状態でも、格納容器外連通配管１３内の圧力は加圧式閉止弁４２が閉止する圧力以上となっており、加圧式閉止弁４２は閉止状態を維持する。

この結果、三方電磁弁１０を介して主蒸気逃がし安全弁６の加圧がなされ、主蒸気逃がし安全弁６が動作する。

以上のように、本発明の実施形態によれば、隔離弁１６ａ、１６ｂ以外の弁を操作することなく、主蒸気逃がし安全弁６の加圧状態を構成することができ、低圧注水を確保するために原子炉圧力容器１内の減圧を確実に実施し、炉心損傷の可能性を抑制することができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、三方電磁弁の場合を示したが、これに限定されない。たとえば、流体駆動によりシリンダ内部のピストンを移動させて切り替えを行う三方弁でもよい。

また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。

さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…原子炉圧力容器、２…主蒸気配管、３…主蒸気隔離弁、４…原子炉格納容器、５…主蒸気分岐管、６…主蒸気逃がし安全弁、７…排気管、１０…三方電磁弁（三方弁）、１０ａ…第１の接続口、１０ｂ…第２の接続口、１０ｃ…第３の接続口、１０ｄ…ソレノイド、１１…主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管、１２…駆動ガス供給管、１２ａ…駆動ガス供給逆止弁、１３…格納容器外連絡配管、１４…開放連通部、１５…外部ガス受け入れ部、１６ａ、１６ｂ…隔離弁、２１…開放配管、２２…加圧止め弁、２３…開放止め弁、３１…自力閉止弁、４１…安全弁、４２…加圧式閉止弁、４３…開放配管、４４…圧力伝達管、５０…加圧ガス供給源、１１０…原子炉圧力容器減圧設備、１２０…主蒸気逃がし安全弁駆動装置

Claims

原子炉施設において原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の圧力を低減するための原子炉圧力容器減圧設備であって、
前記原子炉格納容器内に配置されて前記原子炉施設の異常時に前記原子炉圧力容器内の蒸気を前記原子炉圧力容器外でかつ前記原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁と、
前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、
前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、
前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、
前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、
を備え、
前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、
前記格納容器外連絡配管は、
前記原子炉格納容器の内部または外部のいずれかひとつに前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、
前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、
を有し、
前記外部ガス受け入れ部が前記第３の接続口と連通し前記開放連通部が開放していない状態、かつ、前記第２の連通状態において、前記加圧源からの前記第２の駆動ガスの供給により、前記主蒸気逃がし安全弁を開放させることが可能に構成された、
ことを特徴とする原子炉圧力容器減圧設備。
前記外部ガス受け入れ部は、前記格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、
前記開放連通部は、前記第４端部である、
ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器減圧設備。
前記外部ガス受け入れ部は、前記格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、
前記開放連通部は前記原子炉格納容器の外側に設けられており、
前記開放連通部と接続されて、前記原子炉格納容器の内側まで延びて前記原子炉格納容器の内部で開口している開放配管と、
前記開放配管の前記原子炉格納容器の外側部分に設けられた開放止め弁と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器減圧設備。
前記外部ガス受け入れ部は、前記格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、
前記開放連通部は前記原子炉格納容器の外側に設けられており、
前記開放連通部と接続されて、前記原子炉格納容器の内側まで延びて前記原子炉格納容器の内部で開口している開放配管と、
前記開放配管に設けられて上流側の圧力の上昇によって自力で閉鎖する自力閉止弁と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器減圧設備。
前記外部ガス受け入れ部は、前記格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、
前記開放連通部と接続されて、前記原子炉格納容器の内部で開放している開放配管と、
前記開放配管に設けられて第２の駆動ガスの圧力の上昇によって閉鎖する加圧式閉止弁と、
前記格納容器外連絡配管の前記開放連通部と前記外部ガス受け入れ部との間に設けられて、前記外部ガス受け入れ部からの加圧によって開放する安全弁と、
前記安全弁と前記外部ガス受け入れ部との間の前記格納容器外連絡配管と前記加圧式閉止弁の駆動部とを接続する閉止弁駆動配管と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の原子炉圧力容器減圧設備。
原子炉施設において原子炉格納容器内に格納された原子炉圧力容器の圧力を低減するための原子炉圧力容器減圧設備であって、
前記原子炉格納容器内に配置されて前記原子炉施設の異常時に前記原子炉圧力容器内の蒸気を前記原子炉圧力容器外でかつ前記原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁と、
前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、
前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、
前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、
前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、
を備え、
前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、
前記格納容器外連絡配管は、
前記原子炉格納容器の内部に前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、
当該格納容器外連絡配管の前記第３の接続口に接続された前記第３端部とは反対側の第４端部であり、前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、
前記第２の駆動ガスの圧力によって閉止されることで、前記開放連通部を前記開放しない状態に移行させる加圧式閉止弁と、
前記三方電磁弁と前記外部ガス受け入れ部との間に設けられて、前記外部ガス受け入れ部からの加圧によって開放する安全弁と、
前記安全弁と前記外部ガス受け入れ部との間の前記格納容器外連絡配管と前記加圧式閉止弁の駆動部とを接続する閉止弁駆動配管と、
を有し、
前記外部ガス受け入れ部が前記第３の接続口と連通し前記開放連通部が開放していない状態、かつ、前記第２の連通状態において、前記加圧源からの前記第２の駆動ガスの供給により、前記主蒸気逃がし安全弁を開放させることが可能に構成された、
ことを特徴とする原子炉圧力容器減圧設備。
原子炉施設において原子炉圧力容器内の蒸気を原子炉格納容器内に放出する主蒸気逃がし安全弁を駆動する主蒸気逃がし安全弁駆動装置であって、
前記主蒸気逃がし安全弁に第１端部が接続されて前記主蒸気逃がし安全弁に第１の駆動ガスを導く主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管と、
前記原子炉格納容器内に配置されて前記主蒸気逃がし安全弁駆動ガス配管の前記第１端部と反対側の第２端部に第１の接続口を接続するように設けられた三方電磁弁と、
前記三方電磁弁の第２の接続口に接続されて供給源からの第１の駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、
前記三方電磁弁の第３の接続口に第３端部が接続されて前記原子炉格納容器の貫通部を経由して前記原子炉格納容器の外側に延びる格納容器外連絡配管と、
を備え、
前記三方電磁弁は、前記第１の接続口が前記第３の接続口とは連通せずに前記第２の接続口と連通する第１の連通状態と、前記第１の接続口が前記第２の接続口とは連通せずに前記第３の接続口と連通する第２の連通状態とを相互に切り替え可能に形成され、かつ、通常運転時には前記第２の連通状態とされ、
前記格納容器外連絡配管は、
前記原子炉格納容器の内部または外部のいずれかひとつに前記原子炉施設の通常運転時には開放しており開放しない状態に移行可能に形成されている開放連通部と、
前記原子炉格納容器の外部の加圧源からの第２の駆動ガスを受け入れ可能な外部ガス受け入れ部と、
を有することを特徴とする主蒸気逃がし安全弁駆動装置。