JP6580951B2 - 原子炉注水システム及びストレーナ洗浄用装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、原子炉を格納する格納容器内の水源からの冷却水を当該格納容器内の注水対象に圧送する原子炉注水システムに関し、特に、原子炉注水システムを構成するストレーナを洗浄するためのストレーナ洗浄用装置に関する。

原子力施設においては、原子炉圧力容器に接続されている配管が破損した場合等、炉心から熱を取り出すための冷却水（一次冷却材）が流出する冷却水喪失事故（ＬＯＣＡ）が生じる可能性がある。このような冷却水喪失事故が生じた場合に備えて、原子力施設には、原子炉を格納する格納容器内の水源からの冷却水を当該格納容器内の注水対象に圧送する原子炉注水システムが設けられている。原子炉注水システムには、例えば、通常の原子炉冷却が不可能となった場合に炉心の崩壊熱（残留熱）を除去するための設備、いわゆる非常用炉心冷却系（emergency core cooling system）がある。

このような原子炉注水システムは、一般的に、原子炉を格納する格納容器内に設けられて当該格納容器内において冷却水を貯留可能な水源（例えば、サプレッションプール）と、当該水源に貯留されている冷却水を格納容器内の注水対象に導く注水配管と、当該注水配管に設けられて水源からの冷却水を格納容器内にある注水対象に向けて圧送する注水ポンプとを有している。

加えて、原子炉注水システムは、一般的に、水源において前記注水配管に接続されており、当該注水配管に流入する冷却水から異物（contaminant）を分離して保持するストレーナを有している。ストレーナは、一般的に、金属製のワイヤで構成された金網等で製作されており、格納容器内の事故事象等で生じてサプレッションプールの冷却水内に入った異物等を、冷却水から分離して捕集する。

このようなストレーナは、冷却水から分離した異物が保持されて、いわゆる目詰まりが生じることがある。このようなストレーナの目詰まりを解消するために、当該ストレーナにおいて注水配管から水源に向かう流体の流れ、いわゆる逆流を形成することにより、異物を水源に放出して目詰まりを解消する逆洗の技術が提案されている。

特開昭５８−１６２８９５号公報

従来の技術では、ストレーナが目詰まりした系統に分岐して接続されている別の系統のポンプを作動させて、当該別の系統から目詰まりしたストレーナへ流体を送って逆洗を行う。したがって、電源喪失等で当該別の系統のポンプを作動させられない場合や、当該別の系統のストレーナも目詰まりしてしまった場合は、逆洗を行うことができない。

本発明の実施形態は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ストレーナにおいて注水配管から水源に向かう逆流を形成して、当該ストレーナを洗浄可能なシステムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態の原子炉注水システムは、原子炉を格納する格納容器内に設けられ、当該格納容器内において冷却水を貯留可能な水源と、当該水源から前記格納容器内の注水対象に接続された注水配管と、当該注水配管に設けられ、当該水源からの冷却水を前記注水対象に向けて圧送する注水ポンプと、前記水源において前記注水配管に接続されており、当該注水配管に流入する冷却水から異物を分離するストレーナと、前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間に加圧された流体を送るストレーナ洗浄用装置と、を備え、前記ストレーナ洗浄用装置は、加圧された流体を供給する流体供給源と、前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられ、且つ前記流体供給源に接続された流体送給配管と、この流体送給配管に設けられた洗浄用遮断弁と、前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられた気体排出用配管と、この気体排出用配管に設けられた気体排出用遮断弁と、を有する。

また、本発明の実施形態のストレーナ洗浄用装置は、原子炉を格納する格納容器内に設けられて冷却水を貯留可能な水源と前記格納容器内の注水対象とを接続し、当該水源からの冷却水を前記注水対象に向けて圧送する注水ポンプが設けられており、前記水源において注水配管に接続されたストレーナを備える原子炉注水システムのストレーナ洗浄用装置であって、加圧された流体を供給する流体供給源と、前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられ、且つ前記流体供給源に接続された流体送給配管と、前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられた気体排出用配管と、この気体排出用配管に設けられた気体排出用遮断弁と、を有する。

本発明の実施形態によれば、注水ポンプを作動させることなく、注水配管のうち、注水ポンプとストレーナとの間に加圧された流体を供給して、ストレーナを通って注水配管から水源に向かう流体の流れ、すなわち逆流を形成することができ、ストレーナに保持されている異物を水源に放出して当該ストレーナの目詰まりを解消することができる。

第１の実施形態の原子炉注水システムの基本構成を示す模式図である。 第１の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。 第２の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。 第３の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。 第４の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。 第５の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナの構成を示す立面図である。 第５の実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナの構成を示す平面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

〔第１の実施形態〕
（原子炉注水システムの基本構成）
第１の実施形態の原子炉注水システムの基本構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の原子炉注水システムの基本構成を示す模式図である。

図１に示すように、炉心１１及び炉内構造物と、これらを収容する原子炉圧力容器１０を含む原子炉と、当該原子炉を格納する格納容器２０とを有している。原子炉圧力容器１０には、炉心により熱せられて当該原子炉圧力容器１０内に生じた蒸気を、格納容器２０外に流す主蒸気配管１２が接続されている。主蒸気配管１２は、原子炉圧力容器１０内で生じた蒸気を、格納容器２０外にあるタービン等（図示せず）に供給する。タービン等に供給された蒸気は、図示しない復水器において凝結して、再び冷却水として原子炉圧力容器１０に戻される。

主蒸気配管１２のうち格納容器２０の近傍には、原子炉圧力容器１０内からの主蒸気が、格納容器２０外に流出することを防止するための隔離弁１４が設けられている。隔離弁１４は、原子炉圧力容器１０からの蒸気が格納容器２０外に流出することを防ぐことを可能にしている。

格納容器２０内には、原子炉事故時において、当該格納容器２０内で冷却水を貯留可能な水源としてのサプレッションプール３０が設けられている。サプレッションプール３０は、当該原子炉圧力容器１０内から格納容器２０内に放出された蒸気を、冷却して凝結させることで格納容器２０内の圧力を抑制する。

格納容器２０内には、主蒸気配管１２内を流れる主蒸気を、サプレッションプール３０内に導く主蒸気逃し配管１６が設けられている。主蒸気逃し配管１６と主蒸気配管１２は、主蒸気逃し安全弁１７を介して接続されている。主蒸気逃し安全弁１７は、主蒸気配管１２内の主蒸気の圧力が設定値以上に上昇したときに開弁して、主蒸気配管１２を流れる主蒸気の一部を、主蒸気逃し配管１６に流す。主蒸気逃し配管１６を流れた蒸気は、サプレッションプール３０内に放出される。

原子炉圧力容器１０には、主復水器からの冷却水を原子炉圧力容器１０内に供給する給水配管２２が接続されている。

給水配管２２のうち格納容器２０の近傍には、逆止弁（チェック弁）２４が設けられている。逆止弁２４は、主復水器から原子炉圧力容器１０に向かう冷却水の流れを許し、且つ原子炉圧力容器１０から主復水器に向かう冷却水の流れを止めるよう構成されている。

原子炉注水システムは、タービンの動力を受けて作動し、復水貯蔵槽１８又はサプレッションプール３０の冷却水を給水配管２２に圧送する原子炉隔離時冷却系のポンプ５７と、電力の供給を受けて作動し、サプレッションプール３０の冷却水を給水配管２２に圧送するポンプ５８とを有している。ポンプ５８は、ディーゼル発電機９から電力の供給を受けることが可能である。ポンプ５８と給水配管２２との間には、冷却水の温度を低下させるために熱交換器１５が設けられており、当該熱交換器１５は、原子炉補機冷却系１９により除熱される。

（注水ポンプ）
また、原子炉注水システムは、原子炉停止後の残留熱を除去するために、格納容器２０内の水源であるサプレッションプール３０の冷却水を、格納容器２０内の注水対象に導く注水配管４０，４１と、これら注水配管４０，４１にそれぞれ設けられ、残留熱除去系を構成する注水ポンプ５６，５５とを有している。

注水配管４０は、原子炉圧力容器１０内に冷却水を導くものであり、注水ポンプ５６は、いわゆる「低圧注水系ポンプ」である。一方、注水配管４１は、原子炉圧力容器１０内のうち、特に炉心１１に冷却水を導くものであり、注水ポンプ５５は、いわゆる「高圧炉心注水系ポンプ」である。なお、高圧炉心注水系ポンプ５５及び低圧注水系ポンプ５６系は、母線７を介してディーゼル発電機９又は外部電源（図示せず）からも電力の供給を受けることが可能となっている。

なお、注水配管４０のうち、低圧注水系ポンプ５６より下流側（すなわち吐出側）には、注水配管４０を流れる冷却水を冷却するために、残留熱除去系の熱交換器３５が設けられている。当該熱交換器３５は、原子炉補機冷却系３９により除熱される。注水配管４０内の冷却水から熱交換器３５に伝達された熱は、原子炉補機冷却系３９を介して最終的に海または大気に伝達される。本実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。

また、原子炉注水システムは、サプレッションプール（水源）３０内において注水配管４０，４１に接続されており、当該注水配管４０，４１に流入する冷却水から異物を分離して保持するストレーナ６０を有している。

低圧注水系の注水配管４０の上流側に接続されたストレーナ６０においてサプレッションプール３０に向かう流体の流れを形成するために、本実施形態の原子炉注水システムは、当該ストレーナを洗浄するための装置（以下、ストレーナ洗浄用装置と記す）を有しており、以下に詳細を説明する。図２は、本実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用システムの構成を示す模式図である。

（ストレーナ洗浄用装置と、その周辺の構成）
図２に示すように、ストレーナ洗浄用装置７０は、注水ポンプ５０とストレーナ６０との間に加圧された流体を導くよう構成されており、本実施形態においては、加圧された気体を、注水配管４０のうち注水ポンプ５０の上流側を導く。ストレーナ洗浄用装置７０は、流体供給源としての気体供給装置７２と、流体送給配管７４と、洗浄用遮断弁７６とを有している。本実施形態において、流体供給源としての気体供給装置７２は、格納容器２０外に設けられている。

なお、本実施形態において、注水ポンプ５０は、残留熱除去系の低圧注水系ポンプ５６であり、注水対象は、格納容器２０内にある原子炉圧力容器１０である。ストレーナ６０は、サプレッションプール３０に配置されている。

気体供給装置７２は、流体送給配管７４を通して注水配管４０に向けて加圧された気体を供給する。本実施形態において、気体供給装置７２は、加圧された気体を貯蔵するタンクや、電気で作動して加圧された気体を圧送するコンプレッサが用いられる。気体には、例えば、空気や窒素が用いられる。

流体送給配管７４は、注水配管４０のうち注水ポンプ５０とストレーナ６０との間から分岐して設けられている。本実施形態においては、注水ポンプ５０の上流側、すなわち吸入側から分岐している。流体送給配管７４は、流体供給源としての気体供給装置７２に接続されている。流体送給配管７４は、気体供給装置７２から加圧された気体の供給を受けて、当該気体を注水配管４０に導く。

洗浄用遮断弁７６は、流体送給配管７４に設けられている。洗浄用遮断弁７６は、常時閉バルブ（normally closed valve）として構成されている。

また、注水配管４０のうち注水ポンプ５０及び熱交換器３５より下流側には、注水用遮断弁４４が設けられている。注水用遮断弁４４は、常時閉バルブとして構成されており、開かれることにより注水配管４０を通しての原子炉圧力容器（注水対象）１０への冷却水の供給を可能にする。

また、注水配管４０のうち注水ポンプ５０及び流体送給配管７４より下流側であって、ストレーナ６０の上流側には、整備用遮断弁４６が設けられている。整備用遮断弁４６は、常時開バルブとして構成されており、定期検査時の系統のメンテナンスを行う際等、必要に応じて遮蔽される。

次に、ストレーナ洗浄用装置７０によってストレーナ６０の洗浄を行う際の動作について説明する。

ストレーナ６０の洗浄を行う場合、まず、注水ポンプ５０の作動を停止させる。その後、洗浄用遮断弁７６を開く。気体供給装置７２からの加圧された気体は、流体送給配管７４を通って、注水配管４０のうち注水ポンプ５０とストレーナ６０との間（すなわち注水ポンプ５０より上流側）に流入する。

注水配管４０に流入した気体のうち少なくとも一部は、注水配管４０を逆流してサプレッションプール（水源）３０に流れる。ストレーナ６０においては、注水配管４０からサプレッションプール３０に向かう流れが形成される。当該気体がストレーナ６０の内側から外へ流れてストレーナ６０が逆洗されて目詰まりが解消される。

本実施形態のストレーナ洗浄用装置７０は、原子炉注水システムのうちストレーナ洗浄用装置７０が接続された系統とは別の系統を逆洗の流体源としないので、当該別の系統のストレーナ目詰まり等やポンプ起動が不可能な事象によってストレーナの洗浄に支障が生じることがない。また、流体供給源に電力不要、またはポンプに比して小電力で動作する装置を採用することができるので、プラントの電源喪失時でも、電源不要ないし非常用電源（蓄電池等のバッテリや、車載できる程度の外部バッテリ等）で動作させることが可能である。

〔第２の実施形態〕
第２の実施形態について図１及び図３を用いて説明する。図３は、本実施形態のストレーナ洗浄用装置の構成を示す模式図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態のストレーナ洗浄用装置７０Ｂは、注水配管４０のうち注水ポンプ５０の上流側にある気体を排出するための遮断弁（以下、気体排出用遮断弁と記す）７８と、当該気体を注水配管４０から排出するための配管（気体排出用配管と記す）７９とを有している。

気体排出用遮断弁７８は、気体排出用配管７９に設けられている。気体排出用遮断弁７８は、常時閉バルブとして構成されており、開かれることにより注水配管４０のうち注水ポンプ５０とストレーナ６０との間にある気体を注水配管４０外に排出する。

本実施形態の気体排出用配管７９は、注水配管４０のうち注水ポンプ５０とストレーナ６０との間から分岐して設けられ、注水ポンプ５０の上流側にある気体を格納容器２０（図１参照）内にあるサプレッションプール３０上に導く。

このように構成されたストレーナ洗浄用装置７０Ｂは、ストレーナ６０の洗浄が終了した後、再び注水ポンプ５０を起動する前に、気体排出用遮断弁７８を一時的に開くことにより、開弁している間、注水ポンプ５０の上流側に溜まっている気体を、注水配管４０外に排出することができる。これにより、注水ポンプ５０の起動を確実なものにすることができる。本実施形態は第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態において、気体排出用配管７９は、注水配管４０に溜まっている気体を、格納容器２０内に排出するものとしたが、本発明は、この態様に限定されるものではない。気体排出用配管は、注水配管４０に溜まっている気体を、閉じられた空間に導くものであれば良い。例えば、排出ガスを貯蔵するタンクが考えられる。これにより、注水配管４０からの気体に放射性物質が含まれていても、当該気体を大気に放出することがない。

〔第３の実施形態〕
第３の実施形態のストレーナ洗浄用装置について図１及び図４を用いて説明する。図４は、本実施形態のストレーナ洗浄用装置の構成を示す模式図である。なお、第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態のストレーナ洗浄用装置７０Ｃは、注水ポンプ５０とストレーナ６０との間に加圧された液体を導き、ストレーナ６０を通って注水配管４０からサプレッションプール（水源）３０に向かう液体の流れを形成するものである。ストレーナ洗浄用装置７０Ｃは、流体供給源として、加圧された液体を蓄えることが可能な蓄圧タンク８０を有する。本実施形態において、流体供給源としての蓄圧タンク８２は、格納容器２０外に設けられている。

蓄圧タンク８０は、加圧された気体の供給を受けて、液体が加圧されるものであり、鉛直下側には、液体が貯留されており、鉛直上側には、加圧された気体が充填されている。

ストレーナ洗浄用装置７０Ｃは、さらに、加圧された気体を蓄圧タンク８０に供給するための蓄圧用気体供給装置８２と、蓄圧用気体供給装置８２からの加圧された気体を、蓄圧タンク８０に導く蓄圧用配管８４と、当該蓄圧用配管８４に設けられた蓄圧用遮断弁８６とを有している。

本実施形態において、蓄圧用気体供給装置８２には、加圧された気体を貯蔵するタンクとして構成されている。気体には、例えば、空気や窒素が用いられる。蓄圧用気体供給装置８２には、例えば、窒素ボンベ等を用いることができる。

蓄圧用遮断弁８６は、常時閉バルブ（normally closed valve）として構成されており、開かれることにより蓄圧用気体供給装置８２から蓄圧タンク８０に向かう気体の流れを許すよう構成されている。なお、蓄圧用遮断弁８６は、蓄圧用気体供給装置８２から蓄圧タンク８０に向かう気体の流れを許すよう構成されている。なお、蓄圧用遮断弁８６は、蓄圧用気体供給装置８２から蓄圧タンク８０に向かう気体の流れを許し、蓄圧タンク８０から蓄圧用気体供給装置８２に向かう気体の流れを止める逆止弁（check valve）であるものとしても良い。

このように構成されたストレーナ洗浄用装置７０Ｃは、原子炉の通常運転時において蓄圧用遮断弁８６が一時的に開かれる。これにより、蓄圧用気体供給装置８２からは、加圧された気体が、蓄圧用配管８４を通って蓄圧タンク８０内の鉛直上側に供給される。すなわち蓄圧タンク８０内に貯留されている液体は、気体からの圧力を受けている。

そして、ストレーナ６０の洗浄を行う場合、まず、注水ポンプ５０の作動を停止させた後、洗浄用遮断弁７６を開く。蓄圧タンク８０内に貯留されている液体は、その鉛直上側にある気体が膨張する圧力を受けて、流体送給配管７４を通って注水配管４０に圧送される。

このとき、注水配管４０のうち注水ポンプ５０より下流側には、常時閉バルブとして構成された注水用遮断弁４４が設けられている。このため、注水配管４０に流入した液体のうちほぼすべてが注水配管４０を逆流する。これにより、ストレーナ６０においては、サプレッションプール（水源）３０に向かう液体の流れ（逆流）が形成される。当該液体の流れにより、ストレーナ６０が洗浄されて目詰まりが解消される。

また、本実施形態は第１の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態において、蓄圧用気体供給装置８２には、加圧された気体を貯蔵するタンクが用いられるものとしたが、本発明の蓄圧用気体供給装置は、この態様に限定されるものではない。蓄圧用気体供給装置には、電力の供給を受けて加圧された気体を圧送するコンプレッサや、液体窒素を蒸発させて高圧の窒素（気体）を発生させる液体窒素蒸発器など、様々なものを用いることができる。

〔第４の実施形態〕
第４の実施形態のストレーナ洗浄用装置について図１及び図５を用いて説明する。図５は、本実施形態のストレーナ洗浄用装置の構成を示す模式図である。なお、第１及び第５の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態のストレーナ洗浄用装置７０Ｅは、注水配管４０のうち注水ポンプ５０とストレーナ６０との間における液体の圧力を測定する圧力測定装置９０を有している。より具体的には、圧力測定装置９０は、注水配管４０のうち注水ポンプ５０の上流側、すなわち注水ポンプの吸込み側の圧力を測定する。本実施形態において、圧力測定装置９０は、測定した圧力に関する信号を出力する機能を有している。

圧力測定装置９０には、圧力を測定すると共にこれを表示する圧力計や、測定する圧力が所定の閾値に達したときに電気回路の接点を開閉する圧力スイッチ（pressure switch）、測定した圧力を電気信号に変換する圧力変換器等、様々なものを用いることができる。

一方、本実施形態の洗浄用遮断弁７６Ｅは、電気操作式の制御弁として構成されている。洗浄用遮断弁７６Ｅは、圧力測定装置９０からの信号を受けて、その開閉が制御される。具体的には、洗浄用遮断弁７６Ｅは、圧力測定装置９０により測定された圧力が所定の閾値以下である場合に開かれるよう自動的に制御される。

このように構成されたストレーナ洗浄用装置７０Ｅは、注水ポンプ５０の作動中において、ストレーナ６０に目詰まりが生じて注水ポンプ５０の上流側（吸込み側）の圧力が所定の閾値以下に低下したときに、洗浄用遮断弁７６Ｅが開かれる。これにより、蓄圧タンク８０内に貯留されている液体が流体送給配管７４を通って注水配管４０に圧送される。

注水配管４０に流入した液体のうち一部は、注水ポンプ５０に吸入されるものの、その残りは、サプレッションプール３０に向けて逆流する。これにより、ストレーナ６０が洗浄され、目詰まりが解消される。

本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、圧力に基づいて洗浄を実施することで、ストレーナ６０の洗浄を適切な頻度で実施することができる。

なお、本実施形態において、洗浄用遮断弁７６Ｅは、圧力測定装置９０からの信号を受けて、その開閉が制御されるものとしたが、本発明は、この態様に限定されるものではない。例えば、洗浄用遮断弁は、圧力測定装置により測定された圧力に応じて、その開閉が制御されるものであれば良い。ストレーナ洗浄用装置は、例えば、圧力測定装置９０により測定された圧力に応じて洗浄用遮断弁７６Ｅの開閉を制御するコントローラを備えるものとしても良い。また、圧力測定装置９０の測定信号が中央操作室へ送信されて、これを受けて中央操作室から洗浄用遮断弁７６Ｅに開閉信号が送信される構成であってもよい。

〔第５の実施形態〕
第５の実施形態の原子炉注水システムについて図２及び図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナの構成を示す立面図である。図７は、本実施形態の原子炉注水システムのうちストレーナの構成を示す平面図である。なお、図６においては、鉛直上側を矢印Ｕで示し、鉛直下側を矢印Ｄで示している。第１の実施形態と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６及び図７に示すように、本実施形態においてストレーナ洗浄用装置により逆流が形成されるストレーナ６０は、水平方向に配列されている２つの主ストレーナ６２に加えて、主ストレーナ６２に比べて表面積が小さいストレーナ（以下、小ストレーナと記す）６４を有している。すなわち、小ストレーナ６４は、主ストレーナ６２に比べて異物の保持能力が低いストレーナであり、主ストレーナ６２に比べて内部を貫流する流体に生じる圧力損失が小さいストレーナである。

２つの主ストレーナ６２及び小ストレーナ６４は、略円柱状をなしている。これらストレーナ６２，６４は、金属製のワイヤで構成された金網が、内部に多数配列されて構成されている。なお、ストレーナ６２，６４は、多数の貫通孔が形成された金属製の板が内部に多数配列されて構成されているものとしても良い。

主ストレーナ６２は、外装が略円柱状をなしている。２つの主ストレーナ６２は、同軸に配置されている。主ストレーナ６２の軸心を、図７に一点鎖線Ａ１で示す。当該軸心は、水平方向に延びており、より詳細には、注水配管４０の軸心（図６及び図７に一点鎖線Ｃで示す）と直交する方向に延びている。

図７に示すように、２つの主ストレーナ６２は、その軸心が延びる方向に所定の間隔をあけて設けられている。２つの主ストレーナ６２は、円筒状の管６１を介して接続されている。当該管６１は、注水配管４０と接続されている。当該管６１の鉛直上側には、小ストレーナ６４が接続されている。主ストレーナ６２及び小ストレーナ６４は、当該管６１の内部空間を介して注水配管４０内に連通している。

小ストレーナ６４は、当該方向において２つの主ストレーナ６２の中間に配置されている。また、小ストレーナ６４は、図６に示すように、主ストレーナ６２に比べて鉛直上側に配置されている。

このように構成されたストレーナ６０において、上述したストレーナ洗浄用装置の作動し、注水配管４０からの流体の逆流が生じた場合、当該流体は、主ストレーナ６４に比べて圧力損失が小さい小ストレーナ６４を主に貫流する。小ストレーナ６２を貫流する流体の速度を、主ストレーナ６２を貫流する流体の速度に比べて高いものにすることができる。

流体が気体である場合には、注水配管４０から管６１に流入した気体は、その浮力により主に鉛直上側に流動し、主ストレーナ６２及び管６１の鉛直上側にある小ストレーナ６４を主に貫流する。

以上のようにして、ストレーナ洗浄用装置の作動により、ストレーナ６０のうち、特に小ストレーナ６４が洗浄されて目詰まりが解消される。図２に示す注水ポンプ５０を再び作動させると、サプレッションプール３０に貯留されている冷却水を、小ストレーナ６４を通して注水配管４０に流入させることができる。これにより、サプレッションプール３０に貯留されている冷却水を、吐出量が比較的低い注水ポンプを用いて、格納容器２０内の注水対象に圧送することが可能となる。

〔他の実施形態〕
以上に説明した各実施形態において、ストレーナは、金属製のワイヤで構成された金網が多数配列されて構成されているものとしたが、本発明に係るストレーナは、この態様に限定されるものではない。ストレーナは、冷却水から異物を分離する機能を有し、かつ逆洗で目詰まりを解消し得るものであれば良く、ストレーナは、多数の貫通孔が形成された金属板など、様々な材質、形状のものを用いることができ、一般的に「フィルタ」と呼称されるものにも本発明を適用することができる。

また、本各実施形態では、低圧注水系にストレーナ洗浄用装置７０を設けるものとしたが、当然に高圧炉心注水系や原子炉隔離時冷却系等の他の系統にも適用することが可能である。すなわち、水源からの取水口にストレーナが用いられた系統に適用可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、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。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。これらの実施形態やその変形例は、発明の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均等の範囲に含まれる。例えば、流体供給源は、原子炉格納容器の内部、外部何れに設置することもできる。

７ 電源
９ ディーゼル発電機
１０ 原子炉圧力容器
１１ 炉心
１２ 主蒸気配管
１４ 隔離弁
１５ 熱交換器
１６ 主蒸気逃し配管
１７ 主蒸気逃し安全弁
１８ 復水貯蔵槽
１９ 原子炉補機冷却系
２０ 格納容器
２２ 給水配管
２４ 逆止弁
３０ サプレッションプール（水源）
３５ 熱交換器
３９ 原子炉補機冷却系
４０ 注水配管
４１ 注水配管
４４ 注水用遮断弁
４６ 整備用遮断弁
５０ 注水ポンプ
５５ 注水ポンプ（高圧炉心注水ポンプ）
５６ 注水ポンプ（低圧注水ポンプ）
５７，５８ ポンプ
６０ ストレーナ
６１ 管
６２ 主ストレーナ
６４ 小ストレーナ
７０，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｅ ストレーナ洗浄用装置
７２ 気体供給装置（流体供給源）
７４ 流体送給配管
７６，７６Ｅ 洗浄用遮断弁
７８ 気体排出用遮断弁
７９ 気体排出用配管
８０ 蓄圧タンク（流体供給源）
８２ 蓄圧用気体供給装置
８４ 蓄圧用配管
８６ 蓄圧用遮断弁
９０ 圧力測定装置

Claims (8)

1. 原子炉を格納する格納容器内に設けられ、当該格納容器内において冷却水を貯留可能な水源と、
   当該水源から前記格納容器内の注水対象に接続された注水配管と、
   当該注水配管に設けられ、当該水源からの冷却水を前記注水対象に向けて圧送する注水ポンプと、
   前記水源において前記注水配管に接続されており、当該注水配管に流入する冷却水から異物を分離するストレーナと、
   前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間に加圧された流体を送るストレーナ洗浄用装置と、
   を備え、
   前記ストレーナ洗浄用装置は、
   加圧された流体を供給する流体供給源と、
   前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられ、且つ前記流体供給源に接続された流体送給配管と、この流体送給配管に設けられた洗浄用遮断弁と、
   前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられた気体排出用配管と、この気体排出用配管に設けられた気体排出用遮断弁と、
   を有する原子炉注水システム。
2. 前記流体供給源が、加圧された気体を供給するコンプレッサである請求項１に記載の原子炉注水システム。
3. 前記気体排出用配管が前記格納容器内に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の原子炉注水システム。
4. 前記流体供給源は、加圧された液体を蓄えることが可能な蓄圧タンクと、
   加圧気体用配管を介して前記蓄圧タンクに向けて加圧された気体を供給可能な蓄圧用気体供給装置を
   さらに有することを特徴とする請求項３に記載の原子炉注水システム。
5. 前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間における液体の圧力を測定可能な圧力測定装置を、さらに備え、
   前記洗浄用遮断弁は、当該圧力測定装置により測定された圧力が所定の閾値以下である場合に開かれるよう制御される
   ことを特徴とする請求項４に記載の原子炉注水システム。
6. 前記ストレーナは、
   主ストレーナと、
   当該主ストレーナよりも表面積が小さい小ストレーナと、
   を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の原子炉注水システム。
7. 前記小ストレーナは、
   前記主ストレーナに比べて鉛直上側に配置されている請求項６に記載の原子炉注水システム。
8. 原子炉を格納する格納容器内に設けられて冷却水を貯留可能な水源と前記格納容器内の注水対象とを接続し、当該水源からの冷却水を前記注水対象に向けて圧送する注水ポンプが設けられており、前記水源において注水配管に接続されたストレーナを備える原子炉注水システムのストレーナ洗浄用装置であって、
   加圧された流体を供給する流体供給源と、
   前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられ、且つ前記流体供給源に接続された流体送給配管と、この流体送給配管に設けられた洗浄用遮断弁と、
   前記注水配管のうち前記注水ポンプと前記ストレーナとの間から分岐して設けられた気体排出用配管と、この気体排出用配管に設けられた気体排出用遮断弁と、
   を有するストレーナ洗浄用装置。

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