JPH01210895A - 高速増殖炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は高速増殖炉に係り、特に原子炉容器の内周側に
形成されたガスダム層内に配置された複数の熱遮蔽板を
支持する支持構造を改良して荷重の局部的作用等を防止
してその健全性の維持を図ったものに関する。

（従来の技術） 一般に高速増殖炉においては、冷却材として液体ナトリ
ウムが使用されている。液体ナトリウムは熱伝達力が極
めて大きいために、冷却材に接している部分の原子炉容
器壁の温度が冷却材の温度変化に対して迅速に追従する
とともに、冷却材液面より上方の壁の部分は冷却材の温
度変化に対してそれ程遠くは追従しない。

したがって、原子炉起動時、あるいは停止時のように冷
却材の温度が大きく変化すると、原子炉容器はその冷却
材液面下の部分と、液面上の部分との間に大きな温度差
が発生する。その結果冷却材液面周辺の原子炉容器壁に
は大きな温度勾配が発生し、過大な熱応力が発生し、原
子炉容器の健全性を損う恐れがある。

そこで、従来第５図に示すように原子炉容器の内周側に
熱遮蔽構造を設けている。以下詳細に説明する。図中符
号１０１は原子炉容器であり、この原子炉容器１０１内
には冷却材１０２及び図示しない炉心が収容されている
。原子炉容器１０１の上部開口１０１ａは遮蔽プラグ１
０３により閉塞されている。上記原子炉容器１０１の内
周壁側には内側仕切壁１０４が配置されている。この内
側仕切壁１０４の下端には７ランジ１０４ａが接続され
、このフランジ１０４ａにより内側仕切壁１０４と原子
炉容器１０１との間を閉塞している。

上記フランジ１０４ａは半径方向外側に向って下り勾配
となっている。一方向側仕切壁１０４の上方にはカバー
１０５が設置されている。このカバー１０５の上端には
係止部１０５ａが形成され、一方原子炉容器１０１側に
は係止部１０１ｂが形成されており、カバー１０５は上
記係止部１０５ａを係止部１０１ｂに上方から係合させ
ることにより取付けられている。上記内側仕切壁１０４
と原子炉容器１０１との間はガスダム空間１０６となっ
ており、このガスダム空間１０６内の底部には少量の液
体ナトリウム１０７が収容されている。

上記液体ナトリウム１０７と内側仕切壁１０４の内側の
冷却材１０２とによりフランジ１０４ａが上下両面から
加熱されるので、液体ナトリウム１０７と冷却材１０２
の温度変化によりフランジ１０４ａが径方向に伸縮して
も、フランジ１０４ａに接続される原子炉容器１０１に
発生する熱応力を緩和することができる。

又、ガスダム空間１０６内には複数枚の熱遮蔽板１１１
が径方向に所定の間隔をおいて設置されている。これら
複数枚の熱遮蔽板１１１は複数個の取付はボルト１１２
により原子炉容器１０１の内面に固定されている。上記
複数枚の熱遮蔽板１１１の下端部は液体ナトリウム１０
７内に浸漬されている。

一方、遮蔽プラグ１０３の下端面と冷却材１０２の液面
との間にはカバーガス空間１１３が形成されている。こ
のカバーガス空間１１３中のナトリウムミストのガスダ
ム５１０６内への浸入は前記カバー１０５により防止さ
れている。

上記構成によると以下のような問題がある。

■すなわち地震発生によりガスダム層１０６内の複数枚
の熱遮蔽板１１１に荷重が作用した場合には、その荷重
が取付はボルト１１２に集中的に作用することとなり、
その健全性が損われる恐れがある。

■又、熱遮蔽板１１１の熱は取付はボルト１１２を介し
て原子炉容器１０１に伝達されるので、原子炉容器１０
１と取付はボルト１１２との間の温度差によって、取付
はボルト１１２の取付は部に過大な熱応力が発生するこ
とも予想される。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にあっては、取付はボルトに荷重
が集中的に作用したり、あるいは取付はボルトの取付部
に熱応力が発生してしまうという問題があり、本発明は
このような点に基づいてなされたものでその目的とする
ところは、熱遮蔽構造及び原子炉容器はもとより原子炉
全体の健全性の向上を図るとともに、安全性の向上を図
ることが可能な高速増殖炉を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による高速増殖炉は、冷却材及び炉心を
収容する原子炉容器と、この原子炉容器の内周側に環状
に配置され原子炉容器との間にガスダム空間を形成する
仕切壁と、上記ガスダム・空間内に配置され上端を支持
部材に支持された状態で垂下され周方向に隙間を有する
とともに径方向に所定間隔を存する複数枚の熱遮蔽板と
、この熱遮蔽板に形成され上記原子炉容器の内周面又は
上記内側仕切壁の外周面又は隣接する他の熱遮蔽板に当
接する凸部とをを具備したことを特徴とするものである
。

（作用） つまり、複数枚の熱遮蔽板を上方から吊下げるとともに
、各熱遮蔽板に形成された凸部により径方向に隣接する
熱遮蔽板同志、熱遮蔽板と内側仕切壁、及び熱遮蔽板と
原子炉容器とが接触しているものである。

そしてまず複数枚の熱遮蔽板の自重は支持部材により均
等に支持される。次に水平方向地震が発生した場合には
、凸部を介して均一に水平方向に伝達されて原子炉容器
又は仕切壁に平均に負荷される。また原子炉容器及び仕
切壁との間の温度差による熱膨張差は熱遮蔽板の弾性変
形により効果的に吸収される。

（実施例） 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図は本実施例によるループ型高速増殖炉の
縦断面図であり、図中符号１は原子炉容器である。この
原子炉容器１はリングガータ２を介して原子炉建屋３に
支持されている。

必 建屋３に支持されている。

上記原子炉容器１内には冷却材６及び炉心７が収容され
ている。炉心７は図示しない複数の燃料集合体及び制御
棒等から構成されている。又原子炉容器１の上部間口１
ａは遮蔽プラグ８により閉塞されている。この遮蔽プラ
グ８は固定プラグ８ａと、このごてプラグ８ａの内周側
に回転可能に配置された大回転プラグ８ｂと、この大回
転プラグ８ｂの内周側に回転可能に配置された小回転プ
ラグ８Ｃから構成されている。また上記炉心７の上方に
は炉心上部１［９が上記小回転プラグ８Ｃを貫通して配
置されており、この炉心上部機１ｆ１９には前記制御棒
を制御する制御棒駆動ｙ４Ｉ！Ｉ１等が収容されている
。上記炉心上部機構９に隣接して燃料交換器１０が小回
転プラグ８Ｃを貫通して配置されている。

炉心７は炉心支持機ｖ４１１を介して原子炉容器１に支
持されており、この炉心支持門構１１の下部には下部ブ
レナム１２が形成されている。又、図中符号１３は冷却
材流入配管であり、符＠１４は冷却材流出配管である。

冷却材６は冷却材流入配管１３を介して下部ブレナム１
２内に流入し、そこから炉心７を上方に向って上昇する
。その際炉心７の核反応熱により昇温して炉心７の上方
に流出し、そこから冷却材流出配管１４を介して原子炉
容器１の外部に流出して、図示しない中間熱交換器まで
搬送される。

中間熱交換器にて二次側冷却材と熱交換して冷却された
一次冷却材６は循環ポンプにより加圧されて冷却材流入
配管１３を介して原子炉容器１内の下部ブレナム１２内
に戻される。

原子炉容器１内の冷却材６の液面上方はカバーガス空間
１５となっており、このカバーガス空間１５内にはアル
ゴンガスなどのカバーガスが封入されている。

原子炉容器１の内周側には原子炉容器１より若干小径の
内側仕切壁２１が同軸に配置されており、この内側仕切
壁２１と原子炉容器１との間に環状のガスダム空間２２
が形成されている。上記内側仕切壁２１の下端にはフラ
ンジ２３が接続され、このフランジ２３により原子炉容
器１と内側仕切壁２１との下端が閉塞されている。上記
フランジ２３は半径方向外側に向って下り勾配となって
いる。以下この内側仕切壁２１近傍の構成を第２図を参
照して詳細に説明する。

ガスダム空間２２内の下部には少量の液体ナトリウム２
４が収容されている。又ガスダム空間２２の上端には吊
り板２５が設訂され、この吊り板２５の上端には係止部
２６が形成されている。

吊り板２５はこの係止部２６を原子炉容器１の内周側に
形成された係止部２７に上方から係合させて取付けられ
ている。上記吊り板２５にはカバー２６が取付けられて
おり、このカバー２８の内周下端は冷却材６中に浸漬さ
れている。又吊り板２５の下端には支持部材２９が固着
されており、この支持部材２９からは複数枚の熱遮蔽板
３０がガスダム空間２２中に垂下されている。これら複
数枚の熱遮蔽板３０の下端は前記液体ナトリウム２４中
に浸漬されている。上記熱遮蔽板３０は半径方向に等間
隔で配置されているとともに、第３図に示すように周方
向に隙間３２をもって配置されている。

上記熱遮蔽板３０には第３図及び第４図にも示すように
半径方向に突出し、かつ軸方向に風路された凸部３１が
周方向に等間隔で複数形成されている。又上記凸部３１
は第３図に示すように千鳥状に配置されている。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず複数枚の熱
遮蔽板３０の荷重は支持部材２９を介して吊り板２５に
均等に支持され、さらに原子炉容器１に支持されている
。

次に水平方向地震が発生して、熱遮蔽板３０に水平方向
荷重が作用すると、該水平方向荷重は凸部３１を介して
隣接する熱遮蔽板３０に均一に伝達され原子炉容器１あ
るいは内側仕切壁２１に伝達される。すなわち従来のよ
うに特定の部分に局所的に荷重が作用するようなことは
ない。

又原子炉容器１側と内側仕切壁２１側との温度差による
熱膨張差は、複数枚の熱遮蔽板３０の弾性変形により効
果的に吸収される。

次に熱遮蔽板３０の周方向にはけ１１Ｈ３２が形成され
、因って自然対流熱伝達が発生して熱遮蔽機能が損われ
る恐れがある。しかしながら本実施例の場合には凸部３
１が軸方向全域に渡って形成され半径方向に隣接する原
子炉容器１、或いは内側仕切壁２１、或いは熱遮蔽板３
０に接触しているので、上記自然対流は効果的に抑制さ
れる。よって熱遮蔽ｎ能が損われることはない。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

■まず従来のように局所的に荷重が作用することがない
ので、熱遮蔽装置はもとより原子炉容器１、ひいては原
子炉全体の健全性の維持を確実に図ることができる。

■また、原子炉容器１側と内側仕切壁２１側との間の温
度差による熱膨張差も熱遮蔽板３０の弾性変形により効
果的に吸収されるので熱応力の発生もない。

■次に、凸部３１により径方向に隣接する熱遮蔽板３０
同志、熱遮蔽板３０と原子炉容器１、及び熱遮蔽板３０
と内側仕切壁２１とが接触しているので、自然対流熱伝
達が効果的に抑制されて熱遮蔽機能が大幅に向上する。

■さらに本実施例の場合には、熱遮蔽板３０の取付けが
極めて簡単である。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
例えば凸部の形状、熱遮蔽板の支持ｍ造等については種
々の構造が考えられる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による＾速増殖炉によると、
熱遮蔽装置、原子炉容器、ひいては原子炉全体の健全性
を確実に維持することができ、また熱遮蔽機能の向上を
も図ることができる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図はループ型高速増殖炉のｒ１１断面図、第２図は熱遮
蔽装置の断面図、第３図は第２図の■−■断面図、第４
図は熱遮蔽板の斜視図、第５図は従来の熱遮蔽装置の断
面図である。・１・・・原子炉容器、６・・・冷却材、
７・・・炉心、２１・・・内側仕切壁、２２・・・ガス
ダム空間、３０・・・熱遮蔽板、３１・・・凸部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図 第　２　ｒＡ 第３図 第　４３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却材及び炉心を収容する原子炉容器と、この原
   子炉容器の内周側に環状に配置され原子炉容器との間に
   ガスダム空間を形成する仕切壁と、上記ガスダム空間内
   に配置され上端を支持部材に支持された状態で垂下され
   周方向に隙間を有するとともに径方向に所定間隔を存す
   る複数枚の熱遮蔽板と、この熱遮蔽板に形成され上記原
   子炉容器の内周面又は上記内側仕切壁の外周面又は隣接
   する他の熱遮蔽板に当接する凸部とを具備したことを特
   徴とする高速増殖炉。