JPH0274897A - 原子炉容器の熱遮蔽装置 - 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】 Ｃ発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明はナトリウム冷却型の高速増殖炉に係り、特に、
ガスダム槽内の熱遮蔽板を支持する支持構造を改良した
高速増殖炉に関する。

（従来の技術） 一般に、この種の高速増殖炉は液体ナトリウムを冷却材
として使用しており、この冷却材は熱伝達能力が極めて
大きいために、冷却材に接している部分の原子炉容器壁
の温度がこの冷却材の温度変化に対して極めて早く追従
する一方で、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、それ程早くは追従しない。

したがって、原子炉容器の運転時と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を
生ずる。

その結果、冷却材液面周辺の原子炉容器壁には大きな温
度勾配が生じ、過大な熱応力が発生して原子炉容器の健
全性を損う恐れがある。

そこで、従来の高速増殖炉は第４図に示すように原子炉
容器１の側周壁１ａの内周にガスダム槽２を環状に配設
し、原子炉容器１内の冷却材３の熱をガスダム槽２によ
り熱遮蔽するようになっている。

ガスダム槽２は原子炉容器１より小径の円筒状の内側仕
切壁４の外周面と、原子炉容器１の側周壁１ａの内周面
とで画成される環状空間に形成され、このガスダム槽２
内底部は、内側仕切壁４の下端に設けた外向フランジ４
ａにより閉塞されて、比較的少量のす］ヘリウム５が貯
溜されるナトリウム槽６が形成されている。

このナトリウム槽６内のナトリウム５と内側仕切壁４の
内側の冷却材３とにより内側仕切壁４の外向フランジ４
ａが上下両面から加熱されるので、ナトリウム５と冷却
材３の温度変化により外向フランジ４ａが径方向に伸縮
しても、この外向フランジ４ａに接続される原子炉容器
１の側周壁１ａに発生する熱応力を緩和することができ
る。

カスダム槽２内には熱遮蔽板７の複数枚が径方向に所要
の間隙をおいて並設され、これら熱遮蔽板７は複？１１
個の取イ」ボルト８により原子炉容器１の側周壁１ａの
内面に固定され、熱遮蔽板７の下端部がナトリウム槽６
内のナトリウム５に浸漬されている。

一方、原子炉容器１の上端開口は遮蔽プラグ９により閉
塞され、この遮蔽プラグ９の下端面と冷却材３液面とで
画成される空間にはカバーカスを充填するカバーガス空
間１０が設定され、このカバーガス空間１０中のナトリ
ウムミストがガスダム櫓２内に侵入するのを防止するカ
バー１１をガスダム槽２の上端に設け、カバー１１の上
端フランジ１１ａを原子炉容器１の側周壁１ａ内面の凹
状係合段部に係合させて取付けている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように構成された従来の高速増殖炉
では、地震発生時にガスダム槽２内の複数枚の熱遮蔽板
７に荷重が発生した場合には、この荷重が、熱遮蔽板７
を原子炉容器１の側周壁１ａ内面に取付ける取付ボルト
８の取付部に局所的に集中し、応力集中が発生する恐れ
がある。

また、熱遮蔽板７の熱は取付ボルト８を介して原子炉容
器１の側周壁１ａに伝熱されるので、この側周壁１ａと
取付ボルト８との温度差によっては側周壁１ａの取付ボ
ルト８の取付部に過大な熱応力が発生する恐れがあると
いう問題がある。

そこで、本発明は熱遮蔽板の取付ボルトに起因する熱応
力を緩和して、原子炉容器の健全性の向上を図ることが
できる高速増殖炉を提供することを目的とする。

（発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、従来例の問題点が、ガスダム槽内の熱遮蔽板
を取付ボルトにより原子炉容器内面に取付でいる点に起
因することに着目してなされたものであり、次のように
構成される。

冷却材を収容する原子炉容器内に円筒上の仕切壁を同軸
上に収容し、この内側仕切壁と上記原子炉容器とで画成
されるガスダム槽内に熱遮蔽板を配設する高速増殖炉に
おいて、上記ガスダム槽内にて上記熱遮蔽板を内側仕切
板の下端部に取付け、熱遮蔽板を自立支持させたもので
ある。

（作　用） 熱遮蔽板の自重荷重は、ガスダム壁の下端に支持され、
原子炉容器胴に均等に負荷される。地震時に発生する熱
遮蔽板の荷重も同様原子炉容器胴に均等に負荷される。

又熱遮蔽板が原子炉容器胴に直接固定接触していないた
め、原子炉容器胴に局所的な温度分１５を与えることが
なく、熱応力を発生させることもない。従って原子炉容
器胴の健全性の向上を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第３図は本発明の一実施例の全体構成を縦断面で示して
おり、図において、原子炉容器２０内に炉心槽２１が冷
却材２２に浸漬されて収容されている。

この炉心槽２１内上部には炉心２３が収容され、その炉
心槽２１下部には下部プレナム２４が形成され、この下
部プレナム２４は冷却材入口管２５に連通して低温の冷
却材２２ａが導入される。

一方、原子炉容器２０内の炉心２３の上方にて入口端が
開口する冷却材出口管２５Ａの一端は、原子炉容器２０
の側周壁２０ａを径方向に貫通して外部に延出し、ここ
で図示しない中間熱交換器の一次側入口に結合され、こ
の中間熱交換器の一次側出口は図示しない配管を介して
循環ポンプの吸込口に接続され、その吐出口が冷却材入
口管２５Ｂの一端に結合され、冷却材２２が循環する閉
ループが形成されている。

したがって、原子炉容器２０内の炉心２３で加熱された
冷却材２２は炉心２３の上方へ昇流して冷却材出口管２
５Ａに案内され、中間熱交換器および循環ポンプをそれ
ぞれ経て、ざらに、冷却材入口配管２５８を通って再び
原子炉容器２０内の炉心２３へ強制循環される。

原子炉容器２０の上端開口は遮蔽プラグ２６により閉塞
され、この遮蔽プラグ２６は原子炉容器２０の上端開口
外周部に固定される固定プラグ２６Ａの中央部に、大回
転プラグ２６Ｂと小回転プラグ２６Ｃとを回転自在に設
けて構成されており、小回転プラグ２６Ｃには炉心上部
機構２７や燃料交換機２８が取付けられている。

遮蔽プラグ２６の下端面と原子炉容器２０内の冷却材２
２液面とで画成される空間にはアルゴンガス等のカバー
ガスが封入されて、カバーガス空間２９が形成され、こ
のカバーガス空間２９により冷却材２２液面からの放熱
の熱遮蔽が図られている。

また、原子炉容器２０内上部には、この原子炉容器２０
より若干小径の円筒状の内側仕切壁３０が同軸状に収容
され、内側仕切壁３０と原子炉容器２０の側周壁２０ａ
とで画成される環状空間がガスダム槽３１に形成され、
このガスダム槽３１により冷却材２２からの放熱の熱遮
蔽が図られている。

内側仕切壁３０の下端には、外向７ランジ３０ａが外径
方向に下り勾配で傾斜するように突設され、この外向７
ランジ３０ａの外端が原子炉容器２０の側周壁２０ａ内
面に固着されてガスダム槽３１の底部が形成され、この
底部には第１図に示すように少量のナトリウム３２が貯
蔵されるナトリウム櫓３３が形成される。

第１図は、第２図の部分詳細図を示すもので、原子炉容
器２０の内側に設けた熱遮蔽装置の詳細図である。第１
図に示すとうり、熱遮蔽板３５は円筒状をなし原子炉容
器２０と内側仕切壁３０の間に配設され、内側仕切壁３
０の下端に突設させる外向フランジ３０ａに取付けられ
る。熱遮蔽板３５はその下端を支持するのみで、自立構
造でおる。ガスダム槽３１内の下部に貯留するナトリウ
ムは熱遮蔽板３５の内側及び外側で連通すべく、熱遮蔽
板３５の下端にナトリウム連通孔４１を有する。

内側仕切壁３０の上端部外周面側にはカバー３７が配置
されてあり、カバーガス空間２９中のナトリウムミスト
がガスダム槽３１内に侵入するのを抑制している。

熱遮蔽板３５の上端上方には、断熱体４０が配設される
。

第２図は、第１図に対し他の実施例を示すもので、熱遮
蔽板は、遮蔽プラグ２６より懸垂させ下端を自由端とし
た構造であり、その他は第１図と同じである。

次に本実施例の作用について述べる。

地震が発生してガスダム槽３１の熱遮蔽板３５に荷重が
発生した場合には、この荷重が原子炉器２０の壁にもし
くは遮蔽プラグ２６の下端取付部に均一に伝達をされる
。従って、従来技術で示したように原子炉容器２０の取
付部（ボルト等）に局所的に多大な荷重が負荷されるこ
とを防止できるため、原子炉容器２０の健全性の向上を
図ることができる。

又熱遮蔽板３５自体にも局所的な荷重が負荷されないた
め、熱遮蔽板３５の健全性も向上をする。

又熱遮蔽板が原子炉容器２０に直接ボルト等で取付けら
れている場合は、取付ボルト部からの局所的な入熱があ
り、取付ボルト付近に温度差が生じ、局所に熱応力が発
生するが、本発明の熱遮蔽板は原子炉容器２０に直接接
触しないため原子炉容器２０の局所に熱応力が発生する
ことはなく、原子炉容器２０の健全性の向上を図ること
ができる。又熱遮蔽板３５の取付が簡素なため、その組
立作業性の向上を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ガスダム槽内の熱遮蔽板
をその下端もしくは上端の取付のみで自立構造とし、原
子炉容器には全く支持をさせない構造であるため、地震
発生時に原子炉容器に荷重を負荷することを防止するこ
とができ、また局所的に熱遮蔽板から原子炉容器に熱を
伝えることがなく原子炉容器の局所的に熱遮蔽板から原
子炉容器に熱を伝えることがなく原子炉容器の局所熱応
力の発生を防止することができる等原子炉容器の健全性
を大巾に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高速増殖炉の一実施例の要部縦断
面図、第２図は他の実施例の要部縦断面図、第３図は第
１図及び第２図で示す実施例の全体構成を示す縦断面図
、第４図は従来の高速増殖炉の一部縦断面図である。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却材を収納する原子炉容器内に円筒状の内側仕切板を
   同軸上に収容し、この内側仕切板と上記原子炉容器とで
   画成されるガスダム槽内に熱遮蔽板を配設する高速増殖
   炉において、上記ガスダム槽内にて上記熱遮蔽板を内側
   仕切板の下端部に取付け、熱遮蔽板を自立支持させたこ
   とを特徴とする原子炉容器の熱遮蔽装置。