JPH0197898A - 原子炉の蓋一体化構造物 - 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】 原子炉の燃料交換のうち、時間のかかる主な作業は原子
炉の上部構造物若しくは蓋構造物の取外しである。

従来一般の原子炉において、蓋構造物は、原子炉容器を
封止する圧力容器蓋と、原子炉の炉心内で制御棒を上下
させるために用いられる制御棒駆動機構と、制御棒駆動
機構の上端部に設けられ且つ該制御棒駆動機構の上端部
を横方向に拘束する耐震プラットホームと、制御棒駆動
機構を作動させるための種々のケーブルとを備えている
。万が−大きな破壊が生じた場合に、格納ハウジング及
び関連の設備が制御棒駆動機構により貫かれないように
、コンクリート板の形状のミサイルシールドが蓋構造物
の上方に配備可能となっている。このような従来の蓋構
造物に関する問題点は、特願昭６０−１６７１７号明細
書に詳細に述べられており、本明細書でその内容を参考
のために援用している。

このような従来装置において、ミサイルシールドとして
機能するように原子炉容器の上方に取り付けられた大き
なコンクリート板は、蓋を解体し原子炉の燃料交換を行
う前に取り外され且つ保管されなければならず、またそ
の後、燃料交換を行い　　　蓋を再び組み付けた後に再
取付けされなければならない、このような作業は、燃料
交換の全作業時間及び放射能被曝に影響を及ぼし、原子
炉容器の上方の位置からミサイルシールドであるコンク
リート板を取り外した時に、格納エリア内に該コンクリ
ート板を置くためのスペースを必要とする。

燃料交換に要する時間、作業員の被曝及び必要とされる
スペースを減するために、一体とされたミサイルシール
ド及び蓋用上げ金具を備える一体ヘッドパッケージない
しは塁一体止構造物と呼ばれる改良型装置が開発されて
いる。ミサイルシールドは穴あき円形板の形状で、蓋用
上げ金具に直接取り付けられている。このような蓋一体
化構造物は英国特許第２１００４９６号明細書に開示さ
れており、その内容を参考のために本明細書で援用する
。

前記英国特許明細書に述べられ、且つ本願の添付図面の
第１図に示されるように、蓋一体化構造物１は、吊上げ
突部７によりミサイルシールド組立体９に符号５の点で
ピン連結された三脚の蓋用上げ金具３を備えている。ミ
サイルシールドを形成する穴あき円形板１１は、蓋用上
げ荷重を分散するスプレッダとして、又、制御棒駆動ｍ
構１３の上部の耐震支持体として機能し、制御棒駆動機
構１３における枠移動ハウジング１５の延長部が円形板
１１の穴１７を通って突出している。ミサイルシールド
である円形板１１は枠移動ハウジング１５の上部と接続
し、ミサイルないしは飛翔体（事故時にミサイルのよう
に飛び散る原子炉構成部材の破片）が該ミサイルシール
ドと衝突する前の飛翔体の全垂直移動（及び衝撃力）を
制限する。穴あき円形板１１の下面と衝突する飛翔体の
衝撃荷重は蓋用上げ棒１９に伝えられ、容器蓋２３に固
定された容器蓋吊上げ突部２１と、容器蓋２３の締切ス
タッド２５とを経て、最終的には容器支持体に伝えられ
る。冷却用シュラウド２７が制御棒駆動機［１３を囲み
、電気ケーブル２９が制御棒駆動機ｌｌ１１３の上部か
らコネクタプレート３１に配線され、そこから、ケーブ
ル・トレイ３３に沿ってケーブル端子に至る。冷却ファ
ン３５がシュラウド２）内の空気を循環させ、制御棒駆
動機構１３からの廃熱を除去する。ホイストサポート３
フとホイスト装置４０のトロリー３９とが、燃料交換作
業中に、スタッド締付は工具及びスタッド取外し工具の
位置を調節するために用いられている。

この蓋一体化構造物は従来のＭＩｌ造物の構造に比して
著しく改良されており、既存の原子炉を改造するのにも
、或は新規の原子炉の構造に組み入れるのにも適合でき
るものであるが、新型加圧水型原子炉システムに関して
は他の問題が生じている。新型加圧木型原子炉システム
においては、水排除棒が炉心内の制御棒の間に散在され
ており、水排除棒駆動機構が、制御棒駆動機構と同様に
、原子炉容器蓋の上方に必要とされている６例えば成る
新型加圧水型原子炉プラントは、１８５の駆動機構（９
）の制御棒駆動ｖ１楕及び８８の水排除棒駆動機構）の
使用を必要とする減速材制御型炉心を用いている。この
ために、上部蓋領域（圧力容器蓋の上方の領域）は極め
て過密状態となるが、従来の蓋−像化構造物の初期の構
造では、約５０〜６０の制御棒駆動機構のみを用いてい
るに過ぎなかった。

水排除棒駆動機構の構造が現用の耐震スリーブの構造に
適合しないことに加え、耐震の要求が更に強まっている
ことから、非常に強い（即ち、より大きな寸法及び／又
はより強い材料の）耐震スリーブ構造が必要とされる。

これは、駆動機構の数が増えていることと併せて、既に
存するスペースの制限を一層強めるだけである。更に、
新型加圧水型原子炉における飛翔体の（衝突前の）垂直
移動距離は極めて大きいが（約８８，９〜９４．０ｃｍ
（３５〜３７ｉｎ、））、他の蓋−像化構造物の場合、
飛翔体移動距離は極めて短い（約１２．７ｃｍ（５ｉｎ
、））、飛翔体移動距離が長くなると、飛翔体による荷
重を増大させるので、該荷重がミサイルシールドが取り
付けられている吊上げ棒に直接伝えられるならば、吊上
げ棒の直径を相当に大きくしなければならない。

本発明の目的は、ミサイルシールド板の下面に衝突する
飛翔体からの衝撃力を吊上げ棒に伝えることがなく、従
って蓋用上げ突部、締切スタッド、原子炉システムの容
器支持体にも伝えることのない原子炉用の改良型蓋−像
化構造物を提供することにある。

本発明の他の目的は、改造により既存の原子炉に用いる
ことができ、或は、新型加圧木型原子炉のような新規な
原子炉にも組み入れることのできる原子炉用の改良型蓋
−像化構造物を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、飛翔体の衝撃を吸収するため
に吊上げ棒の寸法を大きくするという必要性を除去する
と共に、原子炉システムの駆動機構を囲む耐震スリーブ
の必要性を除去する蓋−像化構造物を備える原子炉を提
供することにある。

光ｊＦ１顎贋− 本発明による原子炉用の蓋−像化構造物は吊上げ棒に垂
直方向に滑動できるよう保持されたミサイルシールド板
を有し、該吊上げ棒は原子炉容器の圧力容器蓋に取着さ
れている。この構造物は、圧力容器を封止する圧力容器
締切蓋と、制御棒駆動機構と、新型加圧水型原子炉の場
合には水排除棒駆動機構とを備え、これらの駆動機構は
、圧力容器締切蓋から垂直方向に延び且つその上端部に
互いに離隔されて設けられた１対のスト・ソバ部材を有
する吊上げ棒と共に、シュラウドにより囲まれている。

ミサイルシールド板は、制御棒駆動機構及び水排除棒駆
動機構の上方で吊上げ棒の間に亘り広がっており、また
、互いに離隔されたストッパ部材の間で垂直方向に滑動
可能に保持され、更に、このミサイルシールド板には吊
上げ金具が固定されている。

吊上げ棒に設けられているストッパ部材は、好適には、
吊上げ棒に固着された下部フランジ付き部材と、吊上げ
棒の上部部分に螺合された上部ナツトとから成る。また
、ミサイルシールド板の下面に凹所を設け、そこに下側
のストッパ部材を着座させるようにするのが好ましい、
ミサイルシールド板はその上面に支持ブロックを有して
おり、上端に吊上げリングを有する三脚支持装置のよう
な支持装置が、Ｕリンク及びピンから成る取付手段によ
り支持ブロックに取り付けられている。

平板状に形成されたカラーが、制御棒駆動機構及び水排
除棒駆動機構の各々に設けられており、該カラーはこれ
らの駆動機構についての耐震プレートを形成するように
その上端部に取り付けられ且つ共通の水平面に配置され
ている。

詳ＪＩＪＪＬ明− 本発明は、吊上げ金具とミサイルシールドとの組立体を
有する原子炉用の改良型蓋−像化構造物であり、該構造
物は、仮想蓋飛翔体の運動量を吊上げ金具とミサイルシ
ールドとの組立体の上昇運動に変換し、このようにして
、飛翔体により生ぜられる荷重が吊上げ棒、蓋用上げ突
部、締切スタッド及び原子炉容器支持体に伝わるのを防
止する。

第２図〜第８図について説明すると、新型加圧水型原子
炉システムのための蓋−像化構造物４１は原子炉容器を
封止するようになっており、締切スタッド４４の使用に
よって原子炉容器に密着される圧力容器締切蓋（以下、
「締切蓋」とも称する）４３を有している。この締切蓋
４３は、その半球状部分４９を貫通し且つ上方に延びて
いる制御棒駆動機構４５及び水排除棒駆動機構４７を備
えている。シュラウド５１が制御棒駆動機構４５及び水
排除棒駆動機１１４フを囲んでおり、締切蓋４３上のシ
ュラウド支持バッド５３に載置されている。

周方向等間隔に配置された複数の、好適には３本の垂直
方向に延びる吊上げ棒５５が設けられており、これらの
底端部５フは、締切蓋４３に恒久的に固定された蓋用上
げ突部６３に、Ｕリンク５９とビン６１の組合せにより
取り付けられている。吊上げ棒５５は、締切蓋４３及び
それに関連する全ての機能的構成部材が燃料交換作業中
に原子炉圧力容器から保管場所に移されるように、また
、燃料交換後に圧力容器に再取付けできるように、締切
蓋用上げ装置の一体的な部分を形成している。吊上げ棒
５５の上端部６５には、ミサイルシールド組立体６７が
垂直方向に滑動可能に保持されており、このミサイルシ
ールド組立体６フは、周縁に掻く近接する位置に吊上げ
棒５５が貫通する穴７１を有する平らで中実の、好適に
は円形のミサイルシールド板６９を備えている。ミサイ
ルシールド板６９は、吊上げ棒５５間の領域を横切って
広がり、互いに隔てられている１対のストッパ部材７３
．７３′の間で吊上げ棒５５の上端部６５に垂直方向に
滑動できるよう保持されている。

尚、これらのストッパ部材７３．７３′はそれぞれ、吊
上げ棒５５に固定された下部フランジ付き部材７５、及
び吊上げ棒５５のねじ部分７８に螺合された上部ナツト
７７として図示されている。

ミサイルシールド板６９（第４図及び第７図）上には、
厚肉部分８３と、外方に延びるアーム８５とを有する複
数の支持ブロック８１が周方向に等間隔に設けられてお
り、この支持ブロック８１は、ミサイルシールド板６９
の上面７９に溶接８７等によって恒久的に固定されてい
る。アーム８５は、ミサイルシールド板６９の穴フ１と
整列された貫通孔８９を有しており、吊上げ棒５５の上
端部６５は該貫通孔８９をも通って延びている。

ストッパ部材７３．７３′は、間隙９１がアーム８５の
上面９３と上側のストッパ部材７３′との間に形成され
るように、垂直方向に間隔を置いて吊上げ棒５５に取り
付けられている。凹所９５が、そこに下側のストッパ部
材７３を着座させるために、ミサイルシールド板６９の
下面９７に設けられている。支持ブロック８１上にはＵ
リンク９９が設けられており、このＵリンク９９には支
持装置１０３、好適には三脚支持装置から成る吊上げ金
具がピン１０１によってピン連結されている。支持装置
１０３の上部には吊上げリング１０５が固定されている
。また、円筒形部材１０７のようなスプレッダ支持手段
が隣合う支持ブロック８１間に固定されている０円筒形
部材１０フは、ミサイルシールド板６９に作用する力を
分散し、該ミサイルシールド板６９を補強する。ミサイ
ルシールド板６９の下面９７に衝突し、ミサイルシール
ド板６９の周縁に向かって外方に跳ね返される飛翔体を
全て下方に反射させるスカート１０９が、ミサイルシー
ルド板６９の外周縁から垂下している。

上昇移動用の間隙９１の寸法は、ミサイルシールド板６
９の下面９フに飛翔体が衝突した際に、該ミサイルシー
ルド板６９が吊上げ棒５５に沿って上方に滑動するが上
側のストッパ部材７３′とは接触しない程度とされてい
る０間隙９１をこのように寸法決めすることにより、飛
翔体の全運動量は持上げ力に変換されるが、吊上げ棒５
５、蓋用上げ突部６３、締切スタッド４４及び圧力容器
支持体には伝えられない、従って、関連される支持ブロ
ック８１、支持装置１０３及びスプレッダ支持手段１０
７の重量を伴うミサイルシールド板６９は、飛翔体の衝
撃力を吸収し、仮に吊上げ棒がそれに固定された剛なミ
サイルシールド板を通る飛翔体による衝撃を吸収しなけ
ればならないとすると、その場合に必要とされる吊上げ
棒の寸法よりも小さな寸法の吊上げ棒を使用することが
できる。

本発明の塁−像化構造物４１は、制御棒駆動機構４５及
び水排除棒駆動機構４７の各々に対してカラー１１３の
ような個々の棒の位置指示器１１１を用いており、該カ
ラー１１３は水平方向に延びる板状部材の形態をとり、
耐震プレートとして機能するように共通の水平面（第２
図及び第３図）に整列されている。従って、これらの駆
動機構４５．４７に対する耐震スリーブは必要とされな
い、また、蓋−像化構造物４１は、格納ウェルの壁面１
１７とシュラウド５１上の耐震リング１１９とに固定さ
れた複数の、通常６〜８の互いに間隔が置かれた調節可
能な安定化部材１１５の使用により、安定化されている
。

本発明による改良された蓋−像化構造物は、棒の位置指
示器１１１が各駆動機構４５．４フについて用いられて
いる場合、このような駆動機構４５．４７に耐震スリー
ブを設ける必要性を除去する。現用の耐震スリーブはス
リーブの構造的限界に近付いており、新型加圧水型原子
炉プラントで用いるためには十分でないと思われる。ま
た、従来の蓋−像化構造物におけるように、耐震スリー
ブとの接続のためにミサイルシールドに穴が設けられる
と、穴あき板が穴のない中実の板よりも構造的に弱いこ
とから、板厚を大きくしなければならない、耐震スリー
ブが新型加圧水型原子炉に用いられるならば、上部蓋領
域デザインに既に存する過密度を更に増大させ、また、
全ての耐震スリーブを係合させる必要があるので、蓋上
に吊り金具・スプレッダ支持手段・ミサイルシールドの
組立体を組み付けるに際しての困難性を増大させる。従
って。

耐震スリーブの必要性を除去する本発明は有益なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉用蓋−像化構造物の斜視図、第２
図は本発明による原子炉用の蓋−像化構造物の縦断面図
、第３図は制御棒及び水排除棒の駆動ａ横に取り付けら
れたカラーを示す上方から見た本発明による蓋−像化構
造物の図、第４図は本発明による蓋−像化構造物におけ
る吊上げ棒と　　′ミサイルシールド板と三脚支持装置
とを示す一部　　゛平面図、第６図はミサイルシールド
板の支持ブロック周辺部を示す拡大平面図、第７図は第
６図に示された支持ブロック周辺部の側面図、第８図は
第６図に示された支持ブロック周辺部の端面図である０
図中、 ４１・・・塁−像化構造物　４３・・・圧力容器締切蓋
４５・・・制御棒駆動機ｌｌｌ　　４７・・・水排除棒
駆動ＩＩ楕５１・・・シュラウド　　　５５・・・吊上
げ棒６９・・・ミサイルシールド板 ７３．７３’・・・ストッパ部材 ８１・・・支持ブロック １０３・・・支持装置（吊上げ金具） １１３・・・カラー 図面の浄７′（内τ（：変更なし） ＦＩＧ、　　１゜ Ｕ５面○ｊτ−二：二一：：二＝コなし）ＦＩＧ、　　
２゜ 手続補正＠（方式） 昭和６３年１０月２６日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第１５９５８９号 ２、発明の名称 原子炉の蓋一体化構造物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　　ウェスチングハウス・エレクトリック・コー
ポレーション ４、代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内二丁目４番１号丸
の内ビルディング４階 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）願書に最初に添付した第１．２図の浄書・別紙の
とおり（内容に変更ない

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉を封止するための圧力容器締切蓋と、原子炉
   の炉心内で制御棒の位置調整をするための制御棒駆動機
   構と、 前記制御棒駆動機構を囲むシュラウドと、 前記圧力容器締切蓋に取着された複数の垂直方向に延び
   る吊上げ棒と、 前記吊上げ棒の各々の上端部に設けられた互いに離隔さ
   れたストッパ部材と、 前記吊上げ棒間で広がり、且つ前記各吊上げ棒の前記ス
   トッパ部材間で垂直方向に滑動可能に保持されたミサイ
   ルシールド板と、 前記ミサイルシールド板に取着された吊上げ金具と、 を備える原子炉の蓋一体化構造物。 ２、原子炉を封止するための圧力容器締切蓋と、原子炉
   の炉心内で制御棒の位置調整をするための制御棒駆動機
   構と、 原子炉の炉心内で水排除棒の位置調整をするための水排
   除棒駆動機構と、 前記制御棒駆動機構及び前記水排除棒駆動機構を囲むシ
   ュラウドと、 前記制御棒駆動機構及び前記水排除棒駆動機構の各々に
   設けられ、前記両駆動機構のための耐震プレートを形成
   するように共通水平面に整列されているカラーと、 前記圧力容器締切蓋に取着された複数の垂直方向に延び
   る吊上げ棒と、 前記吊上げ棒の各々の上端部に設けられた互いに離隔さ
   れたストッパ部材と、 前記吊上げ棒間で広がり、且つ前記各吊上げ棒の前記ス
   トッパ部材間で垂直方向に滑動可能に保持された水平の
   中実円形板から成るミサイルシールド板と、 前記ミサイルシールド板に取着された吊上げ金具と、 を備える原子炉の蓋一体化構造物。