JP6362347B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、軽水型原子炉においてはポンプを使って原子炉に対する給水が行われる。

特許第２９５３７８７号公報

原子力プラントの既設のポンプに異常が生じた場合、その既設のポンプの代わりに代替の給水装置を使用して給水作業を行うことが要求される場合がある。

本発明は、所期の給水作業を迅速に行うことができる給水装置を提供することを目的とする。

本発明に係る給水装置は、エンジンにより駆動する走行装置及び前記走行装置に支持される車体を有する車両と、前記車体の荷台に配置される竪型ポンプと、前記荷台に配置され、前記竪型ポンプを制御する制御盤と、前記荷台に配置され、前記竪型ポンプに電力を供給する発電機と、を備える給水装置を提供する。

本発明によれば、走行装置を有する車両によって、車体の荷台に配置された竪型ポンプ、制御盤、及び発電機は目的場所に迅速に移動可能である。竪型ポンプの据付面積は、横型ポンプの据付面積に比べて小さい。そのため、車体の小型化が図られ、車両は迅速に移動可能である。竪型ポンプと制御盤と発電機とは荷台に配置されてユニット化されるため、既設の電源装置の機能が喪失した場合、竪型ポンプは発電機から供給される電力により駆動可能である。また、竪型ポンプは制御盤からの制御信号に基づいて適切に駆動可能である。したがって、既設のポンプに異常が生じた場合、車体の荷台とユニット化された竪型ポンプ、制御盤、及び発電機を有する給水装置は、目的場所に迅速に移動して所期の給水作業を迅速に行うことができる。

本発明に係る給水装置において、原子力建屋及びタービン建屋を有する原子力プラントにおいて稼動され、前記原子力建屋及び前記タービン建屋の外側で、前記原子力建屋と前記タービン建屋とを接続する配管に前記竪型ポンプが接続されてもよい。

これにより、原子力建屋及びタービン建屋の外側で車両が移動して竪型ポンプと配管との接続作業が迅速に行われ、配管と接続された竪型ポンプが駆動することにより、原子炉建屋に配置されている機器に対する給水開始が迅速に行われる。

本発明に係る給水装置において、前記竪型ポンプは、第１竪型ポンプと、前記第１竪型ポンプと並列で接続される第２竪型ポンプとを含んでもよい。

これにより、給水装置から供給される単位時間当たりの水の供給量を増やすことができる。

本発明に係る給水装置において、前記竪型ポンプは、第１竪型ポンプと、前記第１竪型ポンプと直列で接続される第２竪型ポンプとを含んでもよい。

これにより、給水装置から給水される水の圧力を高めることができる。

本発明に係る給水装置によれば、所期の給水作業を迅速に行うことができる。

図１は、第１実施形態に係る原子力プラントの一例を示す概略構成図である。 図２は、第１実施形態に係る原子力プラント及び給水装置の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る給水装置の一例を示す側面図である。 図４は、第１実施形態に係る給水装置の一例を示す上面図である。 図５は、第１実施形態に係る給水装置の一例を示す背面図である。 図６は、第１実施形態に係る給水装置の一例を示す図である。 図７は、第２実施形態に係る給水装置の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る原子力プラントＡＰの一例を示す概略構成図である。原子力プラントＡＰは、原子炉１を備えている。原子炉１は、原子炉格納容器２と、原子炉格納容器２に格納される原子炉容器３とを有する。原子炉容器３は、炉心４を収容する。

原子力プラントＡＰは、原子力を使って発電する原子力発電プラントであり、原子炉１を含む原子炉系ＣＳ１と、蒸気タービン５及び発電機６を含むタービン系ＣＳ２とを有する。原子炉系ＣＳ１の少なくとも一部は、原子炉建屋３３に配置される。タービン系ＣＳ２の少なくとも一部は、タービン建屋３４に配置される。

本実施形態において、原子炉１は、炉心冷却材及び中性子減速材として軽水を使用する軽水炉である。原子炉系ＣＳ１は、１次冷却水が循環する１次冷却系を含む。タービン系ＣＳ２は、２次冷却水が循環する２次冷却系を含む。原子炉系（１次冷却系）ＣＳ１と、タービン系（２次冷却系）ＣＳ２とは、蒸気発生器７で分離される。１次冷却水及び２次冷却水のそれぞれは、軽水である。

本実施形態において、原子炉系ＣＳ１は、高温高圧な１次冷却水（熱水）を生成し、その熱水を蒸気発生器７に供給して、蒸気発生器７において１次冷却水（熱水）と２次冷却水との熱交換を行うことにより２次冷却水の蒸気を生成する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）を含む。本実施形態において、原子力プラントＡＰは、加圧水型原子力発電プラントである。

原子炉系ＣＳ１は、１次冷却水を加圧してその１次冷却水の沸点を上昇させた状態で、原子核反応により生じた熱エネルギーで１次冷却水を加熱する。原子炉系ＣＳ１は、加圧された加圧水を加熱して高温高圧な熱水を生成し、その熱水を蒸気発生器７に供給する。原子炉系ＣＳ１において、１次冷却水は沸騰しないように加熱される。タービン系ＣＳ２は、１次冷却水（熱水）との熱交換により２次冷却水を高温高圧な蒸気に変換する。その蒸気により、蒸気タービン５が作動する。蒸気タービン５の作動により、発電機６が作動して発電する。

原子炉系ＣＳ１は、原子核反応により生じた熱エネルギーで１次冷却水を加熱する炉心４を収容する原子炉容器３と、原子炉容器３及び蒸気発生器７のそれぞれと接続され、原子炉容器３で加熱された高温の１次冷却水が流れる配管８と、配管８に接続され、１次冷却水を加圧する加圧器９と、原子炉容器３及び蒸気発生器７のそれぞれと接続され、蒸気発生器７で熱交換された低温の１次冷却水が流れる配管１０と、配管１０に配置され、１次冷却水を原子炉容器３に供給する１次冷却水ポンプ１１と、を備えている。原子炉容器３、配管８、加圧器９、蒸気発生器７、配管１０、及び１次冷却水ポンプ１１のそれぞれは、原子炉格納容器２に格納される。１次冷却水は、原子炉容器３、配管８、蒸気発生器７、及び配管１０を含む１次冷却系（循環系）を循環する。

タービン系ＣＳ２は、蒸気発生器７及び蒸気タービン５のそれぞれと接続され、蒸気発生器７で生成された高温高圧な蒸気が流れる配管１２と、配管１２に配置された隔離弁１６と、蒸気発生器７からの蒸気により作動する蒸気タービン５と、湿分分離加熱器１７と、蒸気タービン５により作動する発電機６と、蒸気タービン５で仕事をした蒸気を冷却して水に戻す復水器１３と、復水器１３及び蒸気発生器７のそれぞれと接続され、復水器１３からの２次冷却水が流れる配管１４と、２次冷却水を蒸気発生器７に送る主給水ポンプ１５と、復水ピット３２の水を蒸気発生器７に供給可能な補助給水ポンプ３１と、を備えている。２次冷却水は、蒸気発生器７、配管１２、蒸気タービン５、復水器１３、及び配管１４を含む２次冷却系（循環系）を循環する。

蒸気タービン５は、高圧タービン５Ａ及び低圧タービン５Ｂを含み、蒸気発生器７からの蒸気により駆動する。湿分分離加熱器１７は、蒸気に含まれる湿分を除去し、その湿分が除去された蒸気を加熱する。湿分分離加熱器１７は、再熱管１８Ａを介して高圧タービン５Ａと接続され、再熱管１８Ｂを介して低圧タービン５Ｂと接続される。また、湿分分離加熱器１７は、分岐配管１９を介して、配管１２と接続される。

高圧タービン５Ａは、蒸気発生器７から配管１２を介して供給された蒸気により駆動する。高圧タービン５Ａで仕事をした蒸気は、再熱管１８Ａを介して、湿分分離加熱器１７に供給される。また、蒸気発生器７からの蒸気の少なくとも一部も、分岐配管１９を介して、湿分分離加熱器１７に供給される。湿分分離加熱器１７で加熱された蒸気は、再熱管１８Ｂを介して、低圧タービン５Ｂに供給される。低圧タービン５Ｂは、湿分分離加熱器１７から再熱管１８Ｂを介して供給された蒸気により作動する。

復水器１３は、蒸気タービン５で仕事をした蒸気を冷却して水に戻す。復水器１３は、循環水ポンプ２０Ｐの作動により取水管２０を介して供給された海水と蒸気との熱交換を行って、蒸気を水に戻す。蒸気と熱交換した後の海水は、排水管２１を介して、海に排出される。本実施形態において、配管１２と復水器１３とがバイパス配管２２を介して接続される。バイパス配管２２にバイパス弁２２Ｂが配置されている。

配管１４は、復水器１３と蒸気発生器７とを接続するように配置される。復水器１３で水（液体）に戻された２次冷却水は、配管１４を介して、蒸気発生器７に供給される。

主給水ポンプ１５は、２次冷却水がタービン系ＣＳ２を循環するように作動する。本実施形態において、２次冷却ポンプ１５は、配管１４に配置される。主給水ポンプ１５は、復水器１３からの２次冷却水が蒸気発生器７に供給されるように作動する。

本実施形態において、配管１４には、復水ポンプ２３、グランドコンデンサ２４、復水脱塩装置２５、復水ブースタポンプ２６、及び低圧給水加熱器２７が配置される。また、配管１４には、脱気器２８が連結される。また、配管１４には、高圧給水加熱器２９、及び給水制御弁３０が設けられている。

補助給水ポンプ３１は、復水ピット３２の水が蒸気発生器７に供給されるように作動する。補助給水ポンプ３１は、配管３３に配置される。配管３３は、配管１４と接続される。補助給水ポンプ３１の作動により、復水ピット３２の水は、配管３３及び配管１４を介して蒸気発生器７に供給される。

蒸気発生器７は、１次冷却水（熱水）と２次冷却水との熱交換を行う。蒸気発生器７は、熱交換器として機能する。原子炉容器３で加熱され、加圧器９によって加圧された高温高圧な１次冷却水（熱水）は、配管８を介して、蒸気発生器７に供給される。復水器１３（又は復水ピット３２）からの２次冷却水は、配管１４を介して、蒸気発生器７に供給される。１次冷却水と２次冷却水との熱交換により、蒸気発生器７において２次冷却水の蒸気が生成される。

循環水ポンプ２０Ｐ、復水ポンプ２３、復水ブースタポンプ２６、主給水ポンプ１５、及び補助給水ポンプ３１は、電源装置から供給される電力により駆動する。例えば、津波及び地震のような自然災害により電源装置の機能が喪失した場合、２次冷却水は２次冷却系を循環できない。例えば、電源装置から主給水ポンプ１５及び補助給水ポンプ３１に対する電力の供給が停止した場合、２次冷却水は蒸気発生器７に供給されず、蒸気発生器７が冷却されない。

本実施形態においては、既設のポンプ（主給水ポンプ１５及び補助給水ポンプ３１）に異常が生じた場合、給水装置４０が配管１４（又は配管３３）に接続され、その給水装置４０が蒸気発生器７に対する給水を行う。既設のポンプの異常は、既設の電源装置の機能が喪失して既設のポンプに電力が供給されない状態、既設のポンプが動作不良となった状態、及び既設のポンプが故障した状態の少なくとも一つを含む。給水装置４０を使った給水作業の間に復旧作業が行われる。

次に、本実施形態に係る給水装置４０の一例について説明する。図２は、本実施形態に係る原子力プラントＡＰ及び給水装置４０の一例を示す図である。原子炉プラントＡＰは、原子炉系ＣＳ１の少なくとも一部が配置される原子炉建屋３３と、タービン系ＣＳ２の少なくとも一部が配置されるタービン建屋３４とを有する。原子炉系ＣＳ１とタービン系ＣＳ２とを接続する配管１４（又は配管３３）の少なくとも一部は、原子力建屋３３及びタービン建屋３４の外側に配置される。配管１４は、原子力建屋３３とタービン建屋３４とを接続するように配置される。

給水装置４０は、原子力プラントＡＰにおいて稼動する。図２に示すように、原子力建屋３３及びタービン建屋３４の外側で、配管１４と給水装置４０の少なくとも一部とが接続される。

図３は、本実施形態に係る給水装置４０の一例を示す側面図である。図４は、本実施形態に係る給水装置４０の一例を示す上面図である。図５は、本実施形態に係る給水装置４０の一例を示す背面図である。

図２、図３、図４、及び図５に示すように、給水装置４０は、走行装置４１及び走行装置４１に支持される車体４２を有する車両４３と、車体４２の荷台４４に配置される竪型ポンプ５０と、荷台４４に配置される制御盤７０と、荷台４４に配置される発電機８０とを備えている。

車両４３は、荷台４４を有する自動車（トラック）である。車両４３は、ディーゼルエンジンのようなエンジンを有する。走行装置４１は、そのエンジンにより駆動する。走行装置４１は、車輪と、車輪を回転可能に支持する車軸と、車輪に支持されるタイヤとを含み、走行面（地面）を走行可能である。

車体４２は、作業者が搭乗する運転席４５と、荷台４４とを有する。本実施形態において、車両４３は、作業者の操作により移動する有人車両である。なお、車両４３が、無線通信により移動する無人車両でもよい。

竪型ポンプ（竪型多段ポンプ）５０は、配管１４に接続された状態で蒸気発生器７に給水する。竪型ポンプ５０は、発電機８０から供給される電力により駆動する。竪型ポンプ５０は、荷台４４に固定される。荷台４４に、竪型ポンプ５０を支持する支持部材（フレーム部材）４６が設けられる。支持部材４６は、荷台４４に固定されている。

制御盤７０は、竪型ポンプ５０を制御する。竪型ポンプ５０は、制御盤７０からの制御信号に基づいて駆動する。制御盤７０は、発電機８０から供給される電力により作動する。制御盤７０は、発電機８０を制御してもよい。制御盤７０は、荷台４４に固定される。

発電機８０は、発生した電力を竪型ポンプ５０に供給する。発電機８０は、制御盤７０にも電力を供給する。発電機８０の動力源は、発電機８０が有するエンジンでもよいし、車両４３が有するエンジンでもよい。発電機８０は、荷台４４に固定される。

本実施形態においては、竪型ポンプ５０、制御盤７０、及び発電機８０のうち、竪型ポンプ５０が荷台４４の最も前部（運転席４５に近い位置）に配置され、竪型ポンプ５０に次いで制御盤７０が荷台４４の前部に配置され、発電機８０が荷台４４の最も後部（運転席４５から遠い位置）に配置される。なお、荷台４４における竪型ポンプ５０と制御盤７０と発電機８０との相対位置は適宜定めることができる。竪型ポンプ５０、制御盤７０、及び発電機８０が荷台４４に固定されることにより、竪型ポンプ５０、制御盤７０、及び発電機８０は、荷台４４を介してユニット化される。

本実施形態において、竪型ポンプ５０は、第１竪型ポンプ５１と、第１竪型ポンプ５１と並列で接続される第２竪型ポンプ５２とを含む。第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とは配管システム６０を介して接続される。以下の説明においては、第１竪型ポンプ５１、第２竪型ポンプ５２、及び配管システム６０を合わせて適宜、ポンプユニット５００、と称する。ポンプユニット５００は、荷台４４に配置される。

図６は、本実施形態に係るポンプユニット５００の一例を示す模式図である。ポンプユニット５００は、水を吸い込む吸込口６１と、水を吐出する吐出口６２とを有する。吸込口６１及び吐出口６２は、配管システム６０に設けられる。配管システム６０は、吸込口６１の周囲に配置されたフランジ部６１Ｆを有する吸込管６３と、吐出口６２の周囲に配置されたフランジ部６２Ｆを有する吐出管６４と、吸込管６３と吐出管６２との間に配置された第１配管６５及び第２配管６６とを有する。第１配管６５及び第２配管６６は、吸込管６３から分岐し、吐出管６４で集合するように設けられる。第１配管６５と第２配管６６とは並列に設けられる。

本実施形態において、吸込口６１（フランジ部６１Ｆ）は、車両４３の幅方向に関して一側に配置され、吐出口６２（フランジ部６２Ｆ）は、車両４３の幅方向に関して他側に配置される。また、吸込口６１は、車両４３の幅方向に関して荷台４４から一側に突出するように配置され、吐出口６２は、車両４３の幅方向に関して荷台４４から他側に突出するように配置される。吸込口６１及び吐出口６２のそれぞれは、荷台４４の上面とほぼ同じ高さにおいて、横を向くように配置される。

第１竪型ポンプ５１は、第１配管６５に配置される。第２竪型ポンプ５２は、第２配管６６に配置される。第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とは同時に駆動する。第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２が駆動することにより、吸込口６１から水が吸い込まれる。吸込管６３の吸込口６１に流入した水の少なくとも一部は、第１竪型ポンプ５１の作動により、第１配管６５を流れ、吐出管６４の吐出口６２から吐出される。また、吸込管６３の吸込口６１に流入した水の少なくとも一部は、第２竪型ポンプ５２の作動により、第２配管６６を流れ、吐出管６４の吐出口６２から吐出される。

第１配管６５に、流量センサ６７Ａ、逆止弁６８Ａ、及び流量調整装置６９Ａが配置される。流量センサ６７Ａは、第１配管６５を流れる単位時間当たりの水の流量を検出する。流量調整装置６９Ａは、バルブ機構を含み、第１配管６５を流れる単位時間当たりの水の流量を調整する。吸込口６１と吐出口６２との間の配管システム６０の流路において、第１竪型ポンプ５１、流量センサ６７Ａ、逆止弁６８Ａ、及び流量調整装置６９Ａのうち、第１竪型ポンプ５１が吸込口６１の最も近くに配置され、第１竪型ポンプ５１に次いで流量センサ６７Ａが吸込口６１の近くに配置され、流量センサ６７Ａに次いで逆止弁６８Ａが吸込口６１の近くに配置され、流量調整装置６９Ａが吐出口６２の最も近くに配置される。

第２配管６６に、流量センサ６７Ｂ、逆止弁６８Ｂ、及び流量調整装置６９Ｂが配置される。流量センサ６７Ｂは、第２配管６６を流れる単位時間当たりの水の流量を検出する。流量調整装置６９Ｂは、バルブ機構を含み、第２配管６６を流れる単位時間当たりの水の流量を調整する。吸込口６１と吐出口６２との間の配管システム６０の流路において、第２竪型ポンプ５２、流量センサ６７Ｂ、逆止弁６８Ｂ、及び流量調整装置６９Ｂのうち、第２竪型ポンプ５２が吸込口６１の最も近くに配置され、第２竪型ポンプ５２に次いで流量センサ６７Ｂが吸込口６１の近くに配置され、流量センサ６７Ｂに次いで逆止弁６８Ｂが吸込口６１の近くに配置され、流量調整装置６９Ｂが吐出口６２の最も近くに配置される。

次に、本実施形態に係る給水装置４０を用いて給水する方法の一例について説明する。原子力プラントＡＰの既設のポンプが正常な状態（通常な状態）において、給水装置４０は、自然災害の影響が少ない所定の保管場所（高台など）に保管される。原子力プラントＡＰの既設のポンプに異常が生じた場合、代替のポンプユニット５００が既設のポンプに代わって給水するように、給水装置４０が保管場所から目標場所まで移動する。本実施形態において、目標場所は、既設のポンプとの交換のために給水装置４０が設置される設置場所（交換場所）を含む。本実施形態において、給水装置４０は有人車両を含み、運転席４５に搭乗した作業者の操作により、給水装置４０が保管場所から目標場所まで移動する。給水装置４０の車両４３は、エンジン（駆動源）と、エンジンにより駆動する走行装置４１とを有し、保管場所から目標場所まで迅速に移動可能である。

以下の説明においては、既設の主給水ポンプ１５及び補助給水ポンプ３１に異常が生じ、原子力建屋３３及びタービン建屋３４の外側で、原子力建屋３３とタービン建屋３４とを接続する配管１４に、給水装置４０のポンプユニット５００が接続される例について説明する。

給水装置４０が設置場所に移動した後、車両４３に設けられているアウトリガーが地面と接触するように配置される。これにより、車両４３がアウトリガーで支持される。

吸込口６１と給水管９１とが接続される。給水管９１は、フランジ部９１Ｆを有し、吸込管６３のフランジ部６１Ｆと、給水管９１のフランジ部９１Ｆとが接続される。給水管９１は、水の貯蔵タンクのような水の供給源９２と接続され、供給源９２の水が、給水管９１を介して吸込口６１に供給される。

吐出口６２と接続管９３とが接続される。接続管９３は、フランジ部９３Ｆを有し、吐出管６４のフランジ部６２Ｆと、接続管９３のフランジ部９３Ｆとが接続される。接続管９３は、配管１４と吐出管６４とを接続するように配置され、吐出口６２から吐出された水が、接続管９３を介して配管１４に供給される。

本実施形態においては、吸込口６１（フランジ部６１Ｆ）は、車両４３の幅方向に関して一側に配置され、車両４３の幅方向に関して荷台４４から一側に突出するように配置される。また、吸込口６１は、荷台４４の上面とほぼ同じ高さにおいて、横を向くように配置される。そのため、作業者は、荷台４４にのぼったり台を設置したりすることなく、吸込管６３と給水管９１との接続作業を円滑に行うことができる。同様に、吐出口６２（フランジ部６２Ｆ）は、車両４３の幅方向に関して他側に配置され、車両４３の幅方向に関して荷台４４から他側に突出するように配置される。また、吐出口６２は、荷台４４の上面とほぼ同じ高さにおいて、横を向くように配置される。そのため、作業者は、荷台４４にのぼったり台を設置したりすることなく、吐出管６４と接続管９３との接続作業を円滑に行うことができる。

発電機８０の作動により、ポンプユニット５００の第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２が駆動される。これにより、供給源９２からの水が吸込口６１から吸い込まれる。吸込口６１に流入した水の少なくとも一部は、第１竪型ポンプ５１の作動により、第１配管６５を流れ、吐出口６２より吐出される。また、吸込口６１に流入した水の少なくとも一部は、第２竪型ポンプ５２の作動により、第２配管６６を流れ、吐出口６２より吐出される。

ポンプユニット５００の吐出口６２から吐出された水は、配管１４を介して蒸気発生器７に供給される。これにより、蒸気発生器７が、ポンプユニット５００から供給された水で冷却される。

ポンプユニット５００の駆動時において、車両４３がアウトリガーで支持されることにより、ポンプユニット５００の駆動による振動を抑制することができる。

流量センサ６７Ａ及び流量センサ６７Ｂそれぞれの検出結果は制御盤７０に出力される。制御盤７０は、流量センサ６７Ａ及び流量センサ６７Ｂそれぞれの検出結果に基づいて、第１配管６５の水の流量及び第２配管６６の水の流量のそれぞれが目標値になるように、流量調整装置６９Ａ及び流量調整装置６９Ｂを制御する。なお、流量調整装置６９Ａ及び流量調整装置６９Ｂが作業者により操作されてもよい。

給水装置４０の給水作業の間に復旧作業が行われる。復旧作業により既存のポンプが駆動可能な状態になった後、給水装置４０は保管場所に戻される。給水装置４０を保管場所に戻すとき、ポンプユニット５００の駆動が停止され、吸込管６３と給水管９１との接続の解除、及び吐出管６４と接続管９３との接続の解除が行われる。

以上説明したように、本実施形態によれば、走行装置４１を有する車両４３によって、車体４２の荷台４４に配置された竪型ポンプ５０、制御盤７０、及び発電機８０は目標場所（設置場所）まで迅速に移動することができる。本実施形態においては、竪型ポンプ５０及び配管システム６０を含むポンプユニット５００、制御盤７０、及び発電機８０がユニット化された状態で車両４３の荷台４４に搭載される。したがって、給水装置４０は、原子力プラントＡＰにおいて目的場所まで迅速に移動することができる。

また、ポンプユニット５００、制御盤７０、及び発電機８０をユニット化して１台の車両４３に搭載するようにしたので、例えば、ポンプユニット５００、制御盤７０、及び発電機８０を別々の車両に搭載する場合に比べて保管が容易であり、コストの増大を抑制することができる。

また、本実施形態においては、竪型ポンプ５０が採用される。竪型ポンプ５０の占有面積（据付面積）は、横型ポンプの占有面積に比べて小さい。そのため、車体４２の小型化が図られ、車両４３は迅速に移動可能である。また、占有面積が小さい竪型ポンプ５０を採用したので、ユニット化されたポンプユニット５００、制御盤７０、及び発電機８０を１台の車両４３に搭載することができる。

給水装置４０には、蒸気発生器７に水を円滑に注入できる程度の性能を有することが要求される。すなわち、給水装置４０には、高出力であること（高圧水を供給可能であること）が要求される。給水装置４０のポンプとして高出力の横型ポンプを採用すると、ポンプの占有面積は増大する。本実施形態においては、給水装置４０のポンプとして竪型ポンプ５０を採用したので、高出力の竪型ポンプ５０でも、ポンプの占有面積の増大が抑制される。すなわち、竪型ポンプ５０を採用することにより、ポンプの高揚程化と省スペース化との両立を実現することができる。

また、本実施形態においては、ポンプユニット５００、制御盤７０、及び発電機８０がユニット化されているため、既設の電源装置の機能が喪失しても、荷台４４に配置された発電機８０から竪型ポンプ５０に電力を供給して、竪型ポンプ５０を駆動することができる。また、竪型ポンプ５０は制御盤７０からの制御信号に基づいて適切に駆動することができる。

また、本実施形態においては、給水装置４０は、原子力プラントＡＰにおいて稼動する。これにより、原子力プラントＡＰに異常が生じても、給水装置４０によって給水開始を迅速に行うことができるため、被害の拡大を抑制することができる。

本実施形態においては、ポンプユニット５００は、並列で配置される第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とを有する。複数の竪型ポンプ５０が並列で配置され、それら複数の竪型ポンプ５０が同時に作動することにより、給水装置４０が給水可能な単位時間当たりの給水量を増大することができる。

なお、本実施形態においては、２つの竪型ポンプ５０を並列に配置することとしたが、もちろん、３つ以上の複数の竪型ポンプ５０を並列に配置してもよい。本実施形態においては、占有面積が小さい竪型ポンプ５０が採用されているため、３つ以上の複数の竪型ポンプ５０を荷台４４に搭載することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図７は、本実施形態に係る給水装置４０Ｂのポンプユニット５００Ｂの一例を示す図である。図７に示すように、ポンプユニット５００Ｂは、第１竪型ポンプ５１と、第１竪型ポンプ５１と直列で接続される第２竪型ポンプ５２とを有する。第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とは配管システム６０Ｂを介して接続される。

配管システム６０Ｂは、水を吸い込む吸込口６１Ｂと、水を吐出する吐出口６２Ｂと、吸込口６１Ｂの周囲に配置されたフランジ部６１ＢＦと、吐出口６２Ｂの周囲に配置されたフランジ部６２ＢＦと、吸込口６１Ｂと吐出口６２Ｂとを結ぶ流路を有する配管６００とを有する。

本実施形態において、配管６００は、折り返し部を有し、吸込口６１Ｂ（フランジ部６１ＢＦ）及び吐出口６２Ｂ（フランジ部６２ＢＦ）のそれぞれは、車両４３の幅方向に関して一側に配置される。また、吸込口６１Ｂ及び吐出口６２Ｂのそれぞれは、車両４３の幅方向に関して荷台４４から一側に突出するように配置される。また、吸込口６１Ｂ及び吐出口６２Ｂのそれぞれは、荷台４４の上面とほぼ同じ高さにおいて、横を向くように配置される。

第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２は、配管６００に配置される。第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とは同時に駆動する。第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２が駆動することにより、吸込口６１Ｂから水が吸い込まれる。吸込口６１Ｂに流入した水の少なくとも一部は、第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２の作動により、配管６００を流れ、吐出口６２Ｂより吐出される。

配管６００に、流量センサ６７、逆止弁６８、及び流量調整装置６９が配置される。流量センサ６７は、単位時間当たりの配管６００の水の流量を検出する。流量調整装置６９は、バルブ機構を含み、単位時間当たりの配管６００の水の流量を調整する。吸込口６１Ｂと吐出口６２Ｂとの間の配管システム６０Ｂの流路において、第１竪型ポンプ５１、第２竪型ポンプ５２、流量センサ６７、逆止弁６８、及び流量調整装置６９のうち、第１竪型ポンプ５１が吸込口６１Ｂの最も近くに配置され、第１竪型ポンプ５１に次いで第２竪型ポンプ５２が吸込口６１Ｂの近くに配置され、第２竪型ポンプ５２に次いで流量センサ６７が吸込口６１Ｂの近くに配置され、流量センサ６７に次いで逆止弁６８が吸込口６１Ｂの近く位置に配置され、流量調整装置６９が吐出口６２Ｂの最も近くに配置される。

蒸気発生器７に給水する場合、吸込口６１Ｂと供給源９２とが給水管９１を介して接続され、吐出口６２Ｂと配管１４の少なくとも一部とが接続管９３を介して接続される。

発電機８０の作動により、ポンプユニット５００Ｂの第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２が駆動される。これにより、供給源９２からの水が吸込口６１Ｂから吸い込まれる。吸込口６１Ｂに流入した水の少なくとも一部は、第１竪型ポンプ５１及び第２竪型ポンプ５２の作動により、配管６００を流れ、吐出口６２Ｂより吐出される。ポンプユニット５００Ｂの吐出口６２Ｂから吐出された水は、配管１４を介して、蒸気発生器７に供給される。これにより、蒸気発生器７が、ポンプユニット５００Ｂから供給された水によって冷却される。

流量センサ６７の検出結果は、制御盤７０に出力される。制御盤７０は、流量センサ６７の検出結果に基づいて、配管６００の水の流量のそれぞれが目標値になるように、流量調整装置６９を制御する。なお、流量調整装置６９が作業者により操作されてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とが直列で接続されるため、それら第１竪型ポンプ５１と第２竪型ポンプ５２とが同時に駆動することにより、ポンプユニット５００Ｂは、高い圧力の水を供給することができる。

なお、本実施形態においては、２つの竪型ポンプ５０を直列に配置することとしたが、もちろん、３つ以上の複数の竪型ポンプ５０を直列に配置してもよい。本実施形態においては、占有面積が小さい竪型ポンプ５０が採用されているため、３つ以上の複数の竪型ポンプ５０を荷台４４に搭載することができる。

なお、上述の各実施形態において、ポンプユニット（５００など）が、並列に接続された複数の竪型ポンプ５０と、直列に接続された複数の竪型ポンプ５０との両方を含んでもよい。すなわち、竪型ポンプ５０は、要求される吐出量（流量）及び揚程（圧力）に応じて、その数を適宜決定されてもよいし、並列に配置されてもよいし、直列に配置されてもよい。本実施形態においては、要求に応じて、複数の竪型ポンプ５０を柔軟に組み合わせることができる。

なお、上述の各実施形態においては、既設のポンプ（主給水ポンプ１５及び補助給水ポンプ３１）の異常時に、そのポンプの代替として給水装置４０を設置することとした。既設のポンプに異常が生じてなくても、給水装置４０を設置してもよい。例えば、既設のポンプのメンテナンス又は定期点検のときに、給水装置４０を既設のポンプと交換してもよい。

なお、上述の各実施形態において、給水装置４０は、保管場所に保管されなくてもよく、例えば、原子炉建屋３３に保管されてもよいし、タービン建屋３４に保管されてもよいし、原子炉建屋３３及びタービン建屋３４の外側であって、原子炉建屋３３及びタービン建屋３４の少なくとも一方の近傍に保管（待機）されてもよい。これにより、既設のポンプと給水装置４０との交換を短時間で行うことができる。

なお、上述の各実施形態においては、原子力プラントＡＰが加圧水型原子炉を含むこととした。原子力プラントＡＰは、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）を含んでもよい。

１４ 配管
１５ 主給水ポンプ
３１ 補助給水ポンプ
３３ 原子炉建屋
３４ タービン建屋
４０ 給水装置
４１ 走行装置
４２ 車体
４３ 車両
４４ 荷台
５０ 竪型ポンプ
５１ 第１竪型ポンプ
５２ 第２竪型ポンプ
６０ 配管システム
７０ 制御盤
８０ 発電機
５００ ポンプユニット

Claims (3)

1. エンジンにより駆動する走行装置及び前記走行装置に支持される車体を有する車両と、
   前記車体の荷台に配置される竪型ポンプと、
   前記荷台に配置され、前記竪型ポンプを制御する制御盤と、
   前記荷台に配置され、前記竪型ポンプに電力を供給する発電機と、を備え、
   原子力建屋及びタービン建屋を有する原子力プラントにおいて稼動され、
   前記原子力建屋及び前記タービン建屋の外側で、前記原子力建屋と前記タービン建屋とを接続し前記タービン建屋の復水器で生じた２次冷却水を前記原子力建屋の蒸気発生器に供給する配管であって前記原子力建屋及び前記タービン建屋の外側に配置される部分に前記竪型ポンプが接続される
   給水装置。
2. 前記竪型ポンプは、第１竪型ポンプと、前記第１竪型ポンプと並列で接続される第２竪型ポンプとを含む請求項１に記載の給水装置。
3. 前記竪型ポンプは、第１竪型ポンプと、前記第１竪型ポンプと直列で接続される第２竪型ポンプとを含む請求項１に記載の給水装置。

Images