JPH0310198A - Intermediate heat exchanger of tank typed fast breeder reactor - Google Patents

Intermediate heat exchanger of tank typed fast breeder reactor

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JPH0310198A
JPH0310198A JP1145643A JP14564389A JPH0310198A JP H0310198 A JPH0310198 A JP H0310198A JP 1145643 A JP1145643 A JP 1145643A JP 14564389 A JP14564389 A JP 14564389A JP H0310198 A JPH0310198 A JP H0310198A
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JP
Japan
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secondary coolant
heat exchanger
downcomer
liquid surface
outer shell
Prior art date
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Pending
Application number
JP1145643A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taiji Shimobayashi
下林 泰治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Engineering Corp, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Engineering Corp
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Publication of JPH0310198A publication Critical patent/JPH0310198A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect with a high sensitivity and within a rather short time a leakage from a heat transfer tube which has relatively high leaking probability by detecting a fluctuation of a liquid surface of a secondary coolant at the moment when a down- comer is pressurized by an inert gas after drainage of the secondary coolant. CONSTITUTION:In the case of confirmation of a leakage from a heat transfer tube 18, a secondary coolant 20 in a downcomer 24 is drained, for the first place. In this case, not all the secondary coolant 20 can be drained by an ordinary drain operation and, at an upper position higher than a roof slab of a downcomer, a liquid surface of the secondary coolant 20 is formed. Then, the secondary coolant is replaced with an inert gas and, with pressurizing the inert gas, a fluctuation of the liquid surface is detected by an electro-magnetic induction coil 33 which is a detecting measure of a liquid surface fluctuation. The liquid surface of the secondary coolant is formed inside an inner side tube 22 and an outer side tube 23 by a drainage of the secondary coolant 20 and the electro-magnetic induction coil 33 detects the liquid surface fluctua tion under a pressurized condition, and consequently, when the liquid surface goes down, it is judged that a leakage in a heat transfer tube 18 exists.

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、タンク型高速増殖炉に用いられる中間熱交換
器に係り、特に二次冷却材の漏洩を短時間で感度よく検
出することができるタンク型高速増殖炉の中間熱交換器
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an intermediate heat exchanger used in a tank-type fast breeder reactor, and in particular, the present invention relates to an intermediate heat exchanger used in a tank-type fast breeder reactor. This article relates to an intermediate heat exchanger for a tank-type fast breeder reactor that can be well detected.

(従来の技術) 第4図は従来のタンク型高速増殖炉を示すもので、原子
炉容器1は、安全のため内側の主容器1aとガードベッ
セル1bとの2重構造とされており、円筒状のキャビテ
ィウオール2内に出下げ支持されている。この原子炉容
器1およびキャビティウオール2は、ルーフスラブ3に
より閉塞されている。
(Prior Art) Figure 4 shows a conventional tank-type fast breeder reactor, in which the reactor vessel 1 has a double structure consisting of an inner main vessel 1a and a guard vessel 1b for safety. It is supported in a downwardly extending manner within a shaped cavity wall 2. The reactor vessel 1 and cavity wall 2 are closed off by a roof slab 3.

そして、主容器1a内の下部には、炉心支持体4を介し
てブレナム部5および炉心6が順次積層されている。こ
の炉心6の上部には、ルーフスラブ3に炉心上部機構7
が設けられている。また、炉心6のちょうど上端部位置
において、主要機la内を上方のホットプール9と下方
のコールドプール10とに区画する隔壁8が、隔壁支持
体8aによって設けられている。
In the lower part of the main vessel 1a, a blemish part 5 and a core 6 are sequentially stacked with a core support 4 interposed therebetween. At the top of this core 6, a core upper mechanism 7 is attached to the roof slab 3.
is provided. Further, at the exact upper end position of the core 6, a partition wall 8 is provided by a partition wall support 8a to partition the inside of the main machine la into an upper hot pool 9 and a lower cold pool 10.

又、ルーフスラブ3からは、第4図に示すように、主容
器1a内の一次冷却材15を循環させる複数の一吹止循
環ポンブ11が周方向に等間隔で吊下されている。これ
らの−吹止循環ポンプ11の外側を包囲する薄肉円筒体
12が、隔壁8を上下に貫通して設けられている。また
、各々の一吹止循環ボンプ11の下端からは、炉内配管
13が導出され、その先端がブレナム部5に接続されて
いる。
Further, as shown in FIG. 4, from the roof slab 3, a plurality of one-stop circulation pumps 11 for circulating the primary coolant 15 in the main container 1a are suspended at equal intervals in the circumferential direction. A thin cylindrical body 12 surrounding the outside of these stop circulation pumps 11 is provided to vertically penetrate the partition wall 8 . Furnace pipes 13 are led out from the lower ends of each one-stop circulation pumps 11, and their tips are connected to the blemish part 5.

さらに、ルーフスラブ3からは、−次冷却材と二次冷却
材との熱交換を行なう複数の中間熱交換器14が、周方
向に等間隔に主容器1内に吊ドされておりその下端部は
、隔壁8の貫通孔8bを貫通してコールドプール10内
に達している。このルーフスラブ3は、内部の空洞部へ
主容器1外に設置したガス循環装置(図示せず)により
冷却ガスを循環供給することにより加熱防止を図ってい
る。また、ルーフスラブ3の下面と一次冷却材15の上
面との空間には、不活性ガスのカバーガスか充填されて
いる。
Further, from the roof slab 3, a plurality of intermediate heat exchangers 14 for exchanging heat between the secondary coolant and the secondary coolant are suspended in the main container 1 at equal intervals in the circumferential direction, and the lower ends of the intermediate heat exchangers 14 are suspended at equal intervals in the circumferential direction. The portion penetrates through the through hole 8b of the partition wall 8 and reaches into the cold pool 10. This roof slab 3 is designed to prevent heating by circulating and supplying cooling gas to the internal cavity by a gas circulation device (not shown) installed outside the main container 1. Further, the space between the lower surface of the roof slab 3 and the upper surface of the primary coolant 15 is filled with an inert cover gas.

ここで、以上のように構成されたタンク型高速増殖炉の
作用を説明する。
Here, the operation of the tank-type fast breeder reactor configured as described above will be explained.

まず、液体ナトリウム等の液体金属からなる一次冷却材
15は、炉心6を上方に向って通過する間に核反応によ
る熱エネルギを受けて加熱されて高温となり、炉心上部
機構7の窓孔を通してホットプール9内へ流入する。そ
して、−次冷却15は中間熱交換器14へ上部から流入
し、二次冷却材としての液体金属へ熱エネルギを伝達し
、自らは温度降下してコールドプール10内へ流下する
First, the primary coolant 15 made of a liquid metal such as liquid sodium is heated to a high temperature by receiving thermal energy from a nuclear reaction while passing upward through the reactor core 6, and passes through a window hole in the upper core mechanism 7 to a hot temperature. It flows into the pool 9. Then, the secondary cooling 15 flows into the intermediate heat exchanger 14 from above, transfers heat energy to the liquid metal serving as the secondary coolant, and the temperature of the secondary cooling 15 drops and flows down into the cold pool 10.

一方、コールドプール10内の一次冷却材15は、薄肉
円筒体12内を上昇して一吹止循環ボンブ11により昇
圧され、炉内配管13を通ってブレナム部5へ戻される
On the other hand, the primary coolant 15 in the cold pool 10 rises within the thin-walled cylindrical body 12, is pressurized by the one-stop circulation bomb 11, and is returned to the blennium section 5 through the in-furnace piping 13.

次に、前記中間熱交換器14の構成および作用を第5図
および第6図によって説明する。
Next, the structure and operation of the intermediate heat exchanger 14 will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.

中間熱交換器14は、第5図に示すように、長尺な中空
状の外胴16を有し、この外胴16の上端に形成したフ
ランジ16aがルーフスラブ3に支持され、中間熱交換
器14全体は吊下されている。この外胴16の下端はテ
ーバ状に縮径され、隔壁8の貫通孔8bに挿通されてコ
ールドプール10内に出口ノズル16bもって開口して
いる。
As shown in FIG. 5, the intermediate heat exchanger 14 has an elongated hollow outer shell 16, and a flange 16a formed at the upper end of the outer shell 16 is supported by the roof slab 3. The entire vessel 14 is suspended. The lower end of this outer body 16 is tapered in diameter and inserted into a through hole 8b of the partition wall 8 to open into the cold pool 10 with an outlet nozzle 16b.

また、外胴16の下部には第5図に示すように上下管板
17a、17bの間に貫通支持される多数の伝熱管18
が収納されている。そして、外胴16にあけた入口窓1
9から上管板17a上に流入した一次冷却材15(犬山
矢印)は、各伝熱管18内を流下して下管板17bから
流出し、出口ノズル16bを通ってコールドプール10
内に流下する。
Further, in the lower part of the outer shell 16, as shown in FIG.
is stored. And the entrance window 1 opened in the outer body 16
The primary coolant 15 (inuyama arrow) flowing from 9 onto the upper tube plate 17a flows down inside each heat transfer tube 18, flows out from the lower tube plate 17b, passes through the outlet nozzle 16b, and enters the cold pool 10.
flow down inside.

また、外胴16の中心部には、第5図および第6図に示
すように、ルーフスラブ3の外部から液体ナトリウム等
の液体金属からなる二次冷却材20(大黒矢印)を上下
管板17a、17b間の空間21内に下端開口22aを
通して送給する内側管22と、前記空間21から一次冷
却材15との熱交換によって加温された二次冷却材20
を取出し、ルーフスラブ3外へ導出する外側管23とで
形成されたダウンカマ24が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a secondary coolant 20 (large black arrow) made of liquid metal such as liquid sodium is applied to the upper and lower tube plates at the center of the outer shell 16 from the outside of the roof slab 3. An inner pipe 22 is fed into the space 21 between 17a and 17b through a lower end opening 22a, and a secondary coolant 20 heated by heat exchange with the primary coolant 15 from the space 21.
A downcomer 24 is provided, which is formed by an outer pipe 23 that takes out the roof slab 3 and leads it out of the roof slab 3.

なお、内側管22下端の管板17bとの貫通部は、二次
冷却材20が直接当ることから鏡板25として構成しで
ある。
Note that the penetration portion of the lower end of the inner tube 22 with the tube plate 17b is configured as an end plate 25 because the secondary coolant 20 comes into direct contact therewith.

また、外胴16の上端部には、放射線遮断のために鋼球
を充填した放射線遮断体27が設けられている。
Furthermore, a radiation shielding body 27 filled with steel balls is provided at the upper end of the outer shell 16 for radiation shielding.

ここで、中間熱交換器14での熱交換作用を説明する。Here, the heat exchange action in the intermediate heat exchanger 14 will be explained.

一次冷却材15は、第5図に大口矢印で示すように、ホ
ットプール9内において入口窓19から外胴16内へ流
入する。
The primary coolant 15 flows into the outer shell 16 from the entrance window 19 in the hot pool 9, as shown by the large arrow in FIG.

一方、二次冷却材20は、第5図に大黒矢印で示すよう
に、ダウンカマ24の内側管22内を流下し、下端開口
22aを通って空間21内に流入する。そして、伝熱管
18内を流下する一次冷却材15と、空間21を上昇す
る二次冷却材20とが相互に熱交換される。この熱交換
後、低温状態になった一次冷却材15は、伝熱管18の
下端開口から外胴16内に流入し、出口ノズル16bを
通ってコールドプール10内に流入する。
On the other hand, the secondary coolant 20 flows down inside the inner tube 22 of the downcomer 24 and flows into the space 21 through the lower end opening 22a, as shown by the large black arrow in FIG. The primary coolant 15 flowing down in the heat transfer tube 18 and the secondary coolant 20 rising in the space 21 exchange heat with each other. After this heat exchange, the primary coolant 15 in a low temperature state flows into the outer shell 16 from the lower end opening of the heat transfer tube 18, and flows into the cold pool 10 through the outlet nozzle 16b.

一方、高温状態になった二次冷却材20は、上管!12
17aの部分でダウンカマ24の外側管23内に流入し
、二次主冷却材系の蒸気発生器(図示せず)へ送給され
る。
On the other hand, the secondary coolant 20, which has reached a high temperature, is in the upper pipe! 12
It flows into the outer pipe 23 of the downcomer 24 at a portion 17a and is fed to a steam generator (not shown) of the secondary main coolant system.

以上の構成を有する従来タンク型高速増殖炉の中間熱交
換器において、その伝熱管18からり一りか発生した場
合には、二次側の圧力が一次側より高くなるように設計
されているため、二次冷却材20は一次側に流出するこ
とになる。そして従来は、この二次冷却材20のリーク
を検出する方法として、蒸気発生器あるいは二次主循環
ポンプの液位を監視する方法を採っている。
In the intermediate heat exchanger of the conventional tank-type fast breeder reactor having the above configuration, the pressure on the secondary side is designed to be higher than that on the primary side if only one of the heat exchanger tubes 18 occurs. , the secondary coolant 20 will flow out to the primary side. Conventionally, the leakage of the secondary coolant 20 has been detected by monitoring the liquid level of the steam generator or the secondary main circulation pump.

(発明が解決しようとする課題) 前記従来のタンク型高速増殖炉において、中間熱交換器
14は、放射化した一次冷却材15と非放射化の二次冷
却材20とバウンダリを構成する。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional tank-type fast breeder reactor, the intermediate heat exchanger 14 forms a boundary with the activated primary coolant 15 and the non-activated secondary coolant 20.

したがって、仮にバウンダリを構成する部位の破損等に
よりリークが生じた場合には、中間熱交換器14を引抜
いて付着している冷却材ナトリウムを洗浄、除染し、補
修を行なう必要がある。
Therefore, in the event that a leak occurs due to damage to a portion constituting the boundary, it is necessary to pull out the intermediate heat exchanger 14, clean the adhering coolant sodium, decontaminate it, and repair it.

中間熱交換器14の構成部材のうち、−次冷却材15と
二次冷却材20とのバウンダリとなる主要部は、外胴1
6および伝熱管18である。
Among the constituent members of the intermediate heat exchanger 14, the main part that forms the boundary between the secondary coolant 15 and the secondary coolant 20 is the outer shell 1.
6 and heat exchanger tubes 18.

このうち、外胴16でリークが生じる確率は、非常に低
いものと考えられるが、伝熱管18は、本数も多く比較
的薄肉構造であるため、リークが生じる確率は、相対的
には高いものと考えられる。
Of these, the probability that a leak will occur in the outer shell 16 is considered to be very low, but since the heat exchanger tubes 18 have a large number and a relatively thin structure, the probability that a leak will occur is relatively high. it is conceivable that.

ところで、中間熱交換器14を引抜いて補修を行なう一
場合、伝熱管18の本数は数千本程度あることから、漏
洩位置、すなわち補修を行なうべき部位の特定が、その
補修機関を左右するクリティカルパスとなる。
By the way, when repairing the intermediate heat exchanger 14 by pulling it out, the number of heat transfer tubes 18 is approximately several thousand, so identifying the leak location, that is, the part to be repaired, is a critical issue that affects the repair organization. It becomes a pass.

伝熱管18中の漏洩位置の特定に関しては、例えば特開
昭60−73292号公報に示されていいるような気泡
による検出方法を採ることにより、比較的短時間で漏洩
位置の特定が可能である。しかし、リーク伝熱管の特定
を行なう前には、リークが発生しているか否かを必ず確
認する必要があり、従来は、前述のように蒸気発生器あ
るいは二次主循環ポンプのナトリウム液位を監視する方
法を採る。
Regarding the identification of the leakage position in the heat exchanger tube 18, it is possible to identify the leakage position in a relatively short time by employing a detection method using bubbles as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-73292. . However, before identifying a leaky heat transfer tube, it is necessary to confirm whether a leak has occurred or not. Conventionally, as mentioned above, the sodium level in the steam generator or secondary main circulation pump was checked. Adopt a monitoring method.

ところが、従来の監視方法の場合、蒸気発生器の液面は
約10rrl”、二次主循環ポンプの液面は約6rrf
もあるため、リークが発生しても液位変化が小さく、検
出感度がわるいという問題がある。
However, in the case of the conventional monitoring method, the liquid level of the steam generator is about 10rrl'', and the liquid level of the secondary main circulation pump is about 6rrf.
Therefore, even if a leak occurs, the liquid level change is small and the detection sensitivity is poor.

本発明はこのような点を考慮してなされたちので、中間
熱交換器の構成部材のうち、漏洩確率の比較的高い伝熱
管からのリークを、短時間で感度よく検出することがで
きるタンク型高速増殖炉の中間熱交換器を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made with these points in mind, and has therefore been developed to provide a tank-type heat exchanger that can quickly and sensitively detect leaks from heat exchanger tubes, which have a relatively high leakage probability among the components of an intermediate heat exchanger. The purpose is to provide an intermediate heat exchanger for fast breeder reactors.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、前記目的を達成する手段として、二次冷却材
を取扱うダウンカマに、二次冷却材ドレン後にダウンカ
マ内に形成される二次冷却材液面の、ダウンカマ内を不
活性ガスで加圧した際の変動を検出する液面変動検出手
段を設けるようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) As a means for achieving the above object, the present invention provides a downcomer that handles a secondary coolant, and a liquid level of the secondary coolant formed in the downcomer after draining the secondary coolant. The present invention is characterized in that a liquid level fluctuation detection means is provided for detecting fluctuations when the inside of the downcomer is pressurized with an inert gas.

(作 用) 本発明に係るタンク型高速増殖炉の中間熱交換器におい
て、伝熱管からのリークの有無を確認する場合には、ま
ず二次冷却材をドレンする。この際、通常のドレン操作
では、ダウンカマ内の二次冷却材がすべてドレンされる
ことはなく、ダウンカマのルーフスラブよりも上方位置
に、二次冷却材の液面が形成される。そこで、二次冷却
材系を− 不活性ガスで置換し、この不活性ガスを加圧しながら、
前記液面の変動を液面変動検出手段で検出する。すなわ
ち、伝熱管にリークがあれば、前記液面が下がるので、
これを液面変動検出手段で検出することにより、リーク
の有無を検出することが可能となる。
(Function) In the intermediate heat exchanger for the tank-type fast breeder reactor according to the present invention, when checking for the presence or absence of leakage from the heat transfer tubes, the secondary coolant is first drained. At this time, in a normal draining operation, all of the secondary coolant in the downcomer is not drained, and a liquid level of the secondary coolant is formed above the roof slab of the downcomer. Therefore, the secondary coolant system was replaced with an inert gas, and while pressurizing this inert gas,
Fluctuations in the liquid level are detected by liquid level fluctuation detection means. In other words, if there is a leak in the heat transfer tube, the liquid level will drop, so
By detecting this with the liquid level fluctuation detection means, it is possible to detect the presence or absence of a leak.

なお、液面変動検出手段としては、外側管の外周部に装
着される電磁誘導コイルや、内側管内に上方から挿入配
置される電磁誘導式の液位シ1−等か考えられる。
The liquid level fluctuation detection means may be an electromagnetic induction coil mounted on the outer circumference of the outer tube, an electromagnetic induction type liquid level sensor 1 inserted into the inner tube from above, or the like.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図および第2図を参照し
て説明する。なお、本発明は、中間熱交換器のみに特徴
を有し、タンク型高速増殖炉の他の構成は、第4図に示
す従来のものと全く同一(1■成であるので、以下、そ
の特徴部分についてのみ図示説明する。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The present invention is characterized only by the intermediate heat exchanger, and the rest of the structure of the tank-type fast breeder reactor is exactly the same as the conventional one shown in FIG. Only the characteristic parts will be illustrated and explained.

第2図は、本発明に係る中間熱交換器の一例を示すもの
で、この中間熱交換器14は上端に形成したフランジ1
6aを介しルーフスラブ3に支持される長尺中空状の外
胴16を備えており、この外胴16により、中間熱交換
器14仝体が吊ド支持されるようになっている。
FIG. 2 shows an example of an intermediate heat exchanger according to the present invention, and this intermediate heat exchanger 14 has a flange 1 formed at the upper end.
The intermediate heat exchanger 14 is provided with an elongated hollow outer shell 16 supported by the roof slab 3 via 6a, and the intermediate heat exchanger 14 is suspended and supported by the outer shell 16.

一方、図示しない主容器内を上部のホットプール6と下
部のコールドプール10とに区分する隔壁8およびこれ
を支持する隔壁支持体8aの外胴16に対応する位置に
は、第2図に示すように貫通孔8bが設けられており、
この貫通孔8bには、スタンドパイプ30が挿入固定さ
れている。そして、外胴16の下部は、このスタンドパ
イプ30内に遊嵌されている。
On the other hand, at a position corresponding to the outer body 16 of the partition wall 8 that divides the inside of the main container (not shown) into an upper hot pool 6 and a lower cold pool 10 and the partition wall support 8a that supports the partition wall 8, as shown in FIG. A through hole 8b is provided as shown in FIG.
A stand pipe 30 is inserted and fixed into this through hole 8b. The lower part of the outer body 16 is loosely fitted into the stand pipe 30.

この外胴16の下端部は、第2図に示すように、テーパ
状の縮径されて出口ノズル16bが形成されており、外
胴16の内部は、この出口ノズル16bを介しコールド
プール10に連通している。
As shown in FIG. 2, the lower end of the outer shell 16 is tapered to form an outlet nozzle 16b, and the inside of the outer shell 16 is connected to the cold pool 10 through the outlet nozzle 16b. It's communicating.

また、出口ノズル16bと前記スタンドバイブ30の下
端との間および出口ノズル16bと後述する下前lN1
7bとの間には、熱膨張による伸縮を吸収するためのベ
ローズ31が装着されている。
Further, between the outlet nozzle 16b and the lower end of the stand vibe 30, and between the outlet nozzle 16b and the lower front lN1 described later,
7b, a bellows 31 is installed to absorb expansion and contraction due to thermal expansion.

外胴16内のスタンドバイブ30内に位置する部分には
、第2図に示すように、外胴16内を仕切る上管板17
aおよび下管板17bがそれぞれ設けられており、これ
ら両管板17a、17b間には、多数の伝熱管18が貫
通支持されている。
As shown in FIG. 2, in the part of the outer shell 16 located inside the stand vibe 30, there is an upper tube plate 17 that partitions the inside of the outer shell 16.
A and a lower tube plate 17b are respectively provided, and a large number of heat exchanger tubes 18 are supported through the tube plates 17a and 17b.

そして、外胴16の上部に設けられた入口窓1つから上
管板17a上に流入した一次冷却材15(犬山矢印)は
、各伝熱管18内を流下して下管板17bから流出し、
出口ノズル16bを通ってコールドプール10内に流下
するようになっている。
The primary coolant 15 (inuyama arrow) that flows into the upper tube plate 17a from one inlet window provided at the upper part of the outer shell 16 flows down inside each heat transfer tube 18 and flows out from the lower tube plate 17b. ,
It is adapted to flow down into the cold pool 10 through the outlet nozzle 16b.

外胴16の中心部には、第1図および第2図に示すよう
に、内側管22と外側管23とから二重管構造をなすダ
ウンカマ24が設けられている。
At the center of the outer shell 16, as shown in FIGS. 1 and 2, a downcomer 24 is provided which has a double pipe structure including an inner pipe 22 and an outer pipe 23.

内側管22は、ルーフスラブ3の外部から、液体ナトリ
ウムなどの液体金属からなる二次冷却材20(大黒矢印
)を、両管板17a、17b間の空間21内に、下端開
口22aを通して送給するようになっており、また、外
側管23は、前記空間21内で一次冷却材15と熱交換
して加laされた二次冷却材20を取出し、ルーフスラ
ブ3外へ導出するようになっている。
The inner tube 22 feeds a secondary coolant 20 (large black arrow) made of liquid metal such as liquid sodium from the outside of the roof slab 3 into the space 21 between the tube plates 17a and 17b through the lower end opening 22a. In addition, the outer pipe 23 takes out the secondary coolant 20 heated by exchanging heat with the primary coolant 15 in the space 21 and leads it out of the roof slab 3. ing.

また、内側管22下端の下管板17bとの貫通部は、第
2図に示すように、二次冷却材20が直接当たることか
ら鏡板25として構成されており、この内側管22の中
心部には、デイツプチューブ32が挿入配置されている
Further, as shown in FIG. 2, the penetrating portion of the lower end of the inner tube 22 with the lower tube plate 17b is configured as an end plate 25 because the secondary coolant 20 comes into direct contact with it, and the central portion of the inner tube 22 A dip tube 32 is inserted therein.

また、外胴16の上端内部には、第2図に示すように、
放射線遮断のため鋼球を充填した放射線遮蔽体27が設
けられており、外側管23の放射線遮蔽体27上部位置
には、第1図および第2図に示すように、電磁誘導コイ
ル33が装着されている。
Additionally, inside the upper end of the outer shell 16, as shown in FIG.
A radiation shield 27 filled with steel balls is provided to block radiation, and an electromagnetic induction coil 33 is attached to the upper part of the radiation shield 27 of the outer tube 23, as shown in FIGS. 1 and 2. has been done.

この電磁誘導コイル33は、第1図に示すように、二次
冷却材20のドレンにより内側管22および外側管23
の内部に形成される二次冷却材20の液面34の、加圧
下における変動を検出し、液面34が下がった場合には
、伝熱管18にリーク有りとして検出するようになって
いる。これについては、後に詳述する。
As shown in FIG.
Fluctuations in the liquid level 34 of the secondary coolant 20 formed inside the heat exchanger tube 18 under pressure are detected, and if the liquid level 34 drops, it is detected that there is a leak in the heat transfer tube 18. This will be detailed later.

次に、本実施例の作用について説明する。なお、中間熱
交換器14での熱交換作用については、第5図に示す従
来のものと全く同一であるので、以下、伝熱管18での
リークの検出方法についてのみ説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained. Note that the heat exchange action in the intermediate heat exchanger 14 is exactly the same as the conventional one shown in FIG. 5, so only the method for detecting leakage in the heat exchanger tubes 18 will be described below.

蒸気発生器あるいは二次主循環ポンプの液位変化等によ
り、中間熱交換器14の伝熱管18でリークが生じてい
るおそれがある場合には、まず通常のドレン操作により
、二次冷却材20をドレンする。
If there is a possibility that a leak has occurred in the heat exchanger tubes 18 of the intermediate heat exchanger 14 due to a change in the liquid level of the steam generator or the secondary main circulation pump, first drain the secondary coolant 20 by a normal drain operation. Drain.

ところで、通常のドレン操作では、中間熱交換器14の
ダウンカマ24内の二次冷却材20がすべてドレンされ
てしまうことはなく、第1図に示すように、内側管22
および外側管23内に、二次冷却材20の液面34が形
成される。そして、本実施例では、この液面34を有効
に利用してリーク検出を行なう。
By the way, in a normal draining operation, the secondary coolant 20 in the downcomer 24 of the intermediate heat exchanger 14 is not completely drained, and as shown in FIG.
A liquid level 34 of the secondary coolant 20 is formed within the outer tube 23 . In this embodiment, leak detection is performed by effectively utilizing this liquid level 34.

すなわち、第1図に示すように、ダウンカマ24内に液
面34が形成されたなら、二次冷却材系を不活性ガスで
置換し、この不活性ガスを加圧する。これにより、前記
液面34は、上方から押圧されることになる。
That is, as shown in FIG. 1, once a liquid level 34 is formed in the downcomer 24, the secondary coolant system is replaced with an inert gas, and this inert gas is pressurized. As a result, the liquid level 34 is pressed from above.

この際、伝熱管18にリークがあれば、液面34は次第
に下がっていくので、この液面変動を電磁誘導コイル3
3で検出すれば、伝熱管18でのリークを、短時間で感
度よく検出することができる。
At this time, if there is a leak in the heat exchanger tube 18, the liquid level 34 will gradually drop, so this liquid level fluctuation is reflected by the electromagnetic induction coil 34.
3, leaks in the heat exchanger tubes 18 can be detected in a short time and with high sensitivity.

なお、リークが生じている伝熱管18の特定は、例えば
特開昭60−73292号公報に示されている気泡方式
の検出を用いることにより可能である。
Note that the heat exchanger tube 18 in which a leak has occurred can be identified by using, for example, the bubble method detection disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-73292.

また、通常の定期検査時においても、二次冷却材20を
ドレンした際に、前記同様の方法で検査することにより
、伝熱管18でのリークを確認することができる。
Furthermore, even during regular periodic inspections, leakage in the heat transfer tubes 18 can be confirmed by inspecting in the same manner as described above when the secondary coolant 20 is drained.

第3図は、本発明の他の実施例を示すもので、液面変動
検出手段として、前記実施例における電磁誘導コイル3
3に代え、電磁誘導式の液体金属液位針35を用いるよ
うにしたものである。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the electromagnetic induction coil 3 in the above embodiment is used as a liquid level fluctuation detection means.
3, an electromagnetic induction type liquid metal level needle 35 is used.

すなわち、ダウンカマ24の内側管22上端部には、第
3図に示すように、フランジ部36および液体金属液位
針ウェル37が設けられており、液体金属液位針ウェル
37内には、上方から液体金属液位針35か挿入され、
前記フランジ部36に固定されている。
That is, as shown in FIG. 3, the upper end of the inner tube 22 of the downcomer 24 is provided with a flange portion 36 and a liquid metal level needle well 37. A liquid metal level needle 35 is inserted from the
It is fixed to the flange portion 36.

このように構成しても、前記実施例と同様の方法を用い
リーク検出を行なうことにより、短時間で感度よく伝熱
管18でのリークの有無を検出することができる。
Even with this configuration, the presence or absence of a leak in the heat exchanger tube 18 can be detected with high sensitivity in a short time by performing leak detection using the same method as in the above embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、二次冷却材ドレン後にダ
ウンカマ内に形成される二次冷却材液面の、不活性ガス
による加圧状態での変動を、ダウンカマに設けた液面変
動検出手段により検出するようにしているので、短時間
で感度よく伝熱管リークの有無を検出することができ、
補修期間の短縮および補修時の被曝低減を図ることがで
きる。
As explained above, the present invention provides a liquid level fluctuation detection means provided in the downcomer that detects fluctuations in the secondary coolant liquid level formed in the downcomer after the secondary coolant is drained under pressure by an inert gas. Since it is designed to detect heat exchanger tube leaks in a short time and with high sensitivity,
It is possible to shorten the repair period and reduce radiation exposure during repair.

また、定期検査時にもリークテストを容易に行なうこと
ができるので、運転効率の向上を図ることができる。
Furthermore, since a leak test can be easily performed during periodic inspections, operational efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

、第1図は本発明の一実施例に係る中間熱交換器の主要
拡大断面図、第2図は同様の全体構成を示す断面図、第
3図は本発明の他の実施例を示す第1図相当図、第4図
は従来のタンク型高速増殖炉を示す部分断面図、第5図
は第4図の中間熱交換器の構成を示す断面図、第6図は
第5図の要部拡大図である。 1・・・原子炉容器、1a・・・主容器、3・・・ルー
フスラブ、8・・・隔壁、9・・・ホットプール、10
・・・コールドプール、14・・・中間熱交換器、15
・・・−次冷却材、16・・・外胴、16b・・・出口
ノズル、17a・・・上管板、17b・・・下管板、1
8・・・伝熱管、19・・・入口窓、20・・・二次冷
却材、21・・・空間、22・・・内側管、23・・・
外側管、24・・・ダウンカマ、32・・・電磁誘導コ
イル、34・・・液面、35・・・液体金属液位針。
, FIG. 1 is a main enlarged cross-sectional view of an intermediate heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a similar overall configuration, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. Figure 1 is a diagram equivalent to Figure 1, Figure 4 is a partial cross-sectional view showing a conventional tank-type fast breeder reactor, Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the intermediate heat exchanger in Figure 4, and Figure 6 is a diagram showing the main points of Figure 5. It is an enlarged view of the part. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reactor vessel, 1a... Main vessel, 3... Roof slab, 8... Partition wall, 9... Hot pool, 10
... Cold pool, 14 ... Intermediate heat exchanger, 15
...-Next coolant, 16...Outer shell, 16b...Outlet nozzle, 17a...Upper tube plate, 17b...Lower tube plate, 1
8... Heat exchanger tube, 19... Inlet window, 20... Secondary coolant, 21... Space, 22... Inner tube, 23...
Outer tube, 24...downcomer, 32...electromagnetic induction coil, 34...liquid level, 35...liquid metal level needle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 タンク型高速増殖炉の主容器を覆うルーフスラブを貫通
して主容器内に吊下げられ、下端部が、主容器を上部の
ホットプールと下部のコールドプールとに区分する隔壁
を貫通する外胴と、 この外胴内に設けた上管板と下管板との間に貫通配置さ
れ、前記ホットプールから上管板上に流入した高温の一
次冷却材を、内部を通して流下させ、外胴下端の出口ノ
ズルから前記コールドプールに排出する多数の伝熱管と
、 外胴の中心部に配置され、前記上管板と下管板との間の
空間に二次冷却材を送給し、前記各伝熱管内を流れる一
次冷却材との間で熱交換を行なわせる内側管と、 この内側管の外周部に配置されて内側管とともにダウン
カマを構成し、熱交換により昇温した二次冷却材を、前
記ルーフスラブ外に導出する外側管と、 を備えたタンク型高速増殖炉の中間熱交換器において、 二次冷却材ドレン後にダウンカマ内に形成される二次冷
却材液面の、ダウンカマ内を不活性ガスで加圧した際の
変動を検出する液面変動検出手段を、前記ダウンカマに
設けたことを特徴とするタンク型高速増殖炉の中間熱交
換器。
[Claims] A tank-type fast breeder reactor that penetrates the roof slab covering the main vessel and is suspended within the main vessel, and its lower end divides the main vessel into an upper hot pool and a lower cold pool. An outer shell that penetrates the partition wall, and an upper tube plate and a lower tube plate provided in the outer shell are arranged to penetrate through the outer shell, and the high temperature primary coolant flowing from the hot pool onto the upper tube plate is passed through the inside. A large number of heat transfer tubes are arranged to flow down and discharged into the cold pool from an outlet nozzle at the lower end of the outer shell; an inner tube that exchanges heat with the primary coolant that flows through each heat transfer tube; an outer pipe for leading out the secondary coolant to the outside of the roof slab; 1. An intermediate heat exchanger for a tank-type fast breeder reactor, characterized in that the downcomer is provided with liquid level fluctuation detection means for detecting fluctuations in the surface of the downcomer when the inside of the downcomer is pressurized with an inert gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012047757A (en) * 2011-11-28 2012-03-08 Toshiba Corp Used fuel pool water monitoring device
KR20140143717A (en) * 2013-06-07 2014-12-17 산드빅 마이닝 앤드 컨스트럭션 오와이 Rock drilling machine, rotating sleeve and method for lubrication

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