JPH03186794A - 主蒸気配管構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子力発電設備に於ける原子炉からの主蒸気を
タービンに導く主蒸気配管と高圧タービンに流入する蒸
気を遮断・調整する主蒸気止め弁・主蒸気加減弁及びタ
ービンバイパス弁のレイアウト設計に関する。

〔従来の技術〕

従来の主蒸気配管ルート計画、及び主蒸気止め弁、主蒸
気加減弁、タービンバイパス弁の配置は第５図ないし第
７図に示すように、主蒸気配管が圧力容器ノズルから原
子炉格納容器内を通り、原子炉隔離弁が配置されるＭＳ
）−ンネルを経て、タービン建屋に入り、さらにＭＳト
ンネルが高圧タービン直前まで走っている中を主蒸気止
め弁、主蒸気加減弁まで連絡されている。

主蒸気止め弁・加減弁・タービンバイパス弁より上流側
の主蒸気配管及び主蒸気止め弁・加減弁・タービンバイ
パス弁の耐震設計はＢ（Ｓｌ）となっているため、地階
〜オペフロまでの建屋構造はＢ（Ｓｌ）で設計しなけれ
ばならず建屋構造が堅固なものとなっていた。

さらに、原子炉とタービンに至るまでの間は、Ｍ　Ｓ　
トンネルの中を主蒸気配管が必要容積を確保するために
曲がりくねった設計となっているため、配管物量が増大
し、コストアップの要因となっていた。

最も近い特許公報は、特開昭５６−６４０９号とか、特
開昭５６−１５９５０９号公報に述へる技術であるが、
原子力発電設備の主蒸気配管へのアキュームレータの適
用とか、機器レイアウト設計に関してのものではない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術はタービン建屋内の主蒸気配管をＢ（Ｓｌ）で
設Ｍイするため、ＭＳトンネル、及び、下階の躯体構造
はＢ（Ｓｌ）と同一レベルか、それ以上で設計しなけれ
ばならないため、建屋構造が堅固なものとなっていた。

本発明の目的は、従来タービン建屋に設置される主蒸気
止め弁、主蒸気加減弁までの弁を含んだ主蒸気配管がＢ
（Ｓｌ）で設計されることに着目し、Ｂ（Ｓｌ）で設計
される主蒸気配管を構成する設備を原子炉建屋に設置す
ることにより、タービン側のＢ（ＳＬ）基準を除外する
ことが可能となる。それゆえ、タービン建屋の軽量化と
主蒸気配管のタビンへの直接連絡を可能とすることで配
管物量低減を図ることを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、Ｂ（Ｓｌ）基準となる主蒸
気止め弁及び加減弁を原子炉建屋に配置する。非常時及
び運転停止時タービンに流入する蒸気を遮断する際、主
蒸気配管の急激な圧力上昇を押え、一定の容積を確保す
るため、主蒸気止め弁の上流側の主蒸気配管径を大きく
すること、あるいは、主蒸気アキュームレータを設置す
ることによって対応が可能となり上記目的が達成される
。

〔作用〕

原子炉圧力容器内から発生する飽和蒸気は主蒸気配管中
を原子炉隔離弁・蒸気アキュームレータ。

蒸気ＩＬめ弁、加減弁を経由して、高圧タービン。

低圧タービン、復水器に流れ、冷却されて水となり、給
水配管を経由して原子炉へ戻るという循環を行う。発電
機及びタービンの緊急停止は蒸気の流入を停止するため
に、原子炉建屋側に設置された主蒸気止め弁を閉止する
ことによって行なわれるが、この際、急激な蒸気停止に
伴う容器は配管径を大きくした主蒸気配管あるいは、蒸
気アキュームレータの設置により吸収することが可能と
なり、従来の配管ルート長により確保していた容積は不
要となる。

〔実施例〕

以１；、本発明の実施例を図を用いて説明する。

第１図は本発明の主蒸気配管径を大きくした場合の原子
炉からタービンに至る主蒸気配管と主要機器の関連を示
す系統図である。原子炉圧力容器１のノズルから連絡さ
れた主蒸気配管１０は原子炉格納容器バランダリ１８を
経て原子炉隔離弁２へ連絡し、次に配管径を大きくした
主蒸気配管３に連絡される。さらに、配管径を大きくし
た主蒸気配管３からヘッダ４に連絡され、ここで蒸気の
均質化が図られる。ヘッダ４からタービン又は発電機の
非常停止及び運転停止時、蒸気の流入を遮断する主蒸気
止め弁５、及び蒸気の流入調整を行う主蒸気加減弁６へ
連絡される。一方、非常停止及び運転停止時、主蒸気止
め弁５の停止に伴って蒸気アキュームレータ３．ヘッダ
４．主蒸気配管１０内に瞬間的に内圧が高まるが内空部
の容器に対しては配管径を大きくした主蒸気配管３が対
応し、タービンバイパス弁７の作動により、蒸気がター
ビン８をバイパスして、直接、復水器９へ導かれるター
ビンバイパス配管１２が設けられている。以上説明した
機器が原子炉建屋エリア１９に設置される。次に、ター
ビン建屋エリアに設置される機器はタービン８．復水器
９．発電機１３゜主要機器と高圧タービン８と主蒸気加
減弁６を連絡する主蒸気リード管１１と復水器９とター
ビンバイパス配管工２とから構成されている。

第２図は５本発明の応用例を示す系統図である。

蒸気アキュームレータ３の設置とへラダ４の構成が第１
図と変っており、第２図では、蒸気アキュームレータ３
がへラダ４の持つ機能、すなわち、四本の主蒸気配管か
ら注入する蒸気特性の均質化を図る働きを蒸気アキュー
ムレータ３が行った場合の系統図を示す。この場合、タ
ービンバイパス配管１２は蒸気アキュームレータ３から
、直接、連絡し、タービンバイパス弁７を経て復水器９
へ連絡する構成となる。

第３図は、前述した系統構成に従って主要機器が原子炉
建屋１４．タービン建屋１５にレイアウトされた場合の
一例を示す図である。原子炉建屋１４には原子炉圧力容
器工が中央に設置され、原子炉格納容器１６により格納
されている。原子炉格納容器１６の周囲は生体遮蔽壁１
６ａが２ｍのコンクリートにより放射線の防護を行う構
造となっている。原子炉圧力容器工のノズル四本から連
絡された主蒸気配管１０は原子炉格納容器１６のペネト
レーションを出るとすぐ原子炉隔離弁２へ連絡される。

原子炉隔離弁２は原子炉の緊急停止時に於ける原子炉格
納容器バウンダリを形成する弁である。原子炉隔離弁２
を経た主蒸気配管工０は配管径を大きくした主蒸気配管
、あるいは、蒸気アキュームレータ３に連絡される。配
管径を大きくした主蒸気配管あるいは蒸気アキュームレ
ータ３の構造は原理的には内空容積をもつタンクと同じ
で従来主蒸気配管工０が原子炉建屋１４とタービン建屋
１５のＭＳ）−ンネル１７のエリア内を引廻してかせい
でいた内空容積と同一かそれ以上の容積をもつよう設計
され、寸法が決められる。

主蒸気配管は次に主蒸気止め弁５へ連絡される。

第３図の機器構成は前記系統構成の第１図、第９図に合
致している。

機器構成は、主蒸気止め弁５と主蒸気加減弁６は直結し
ているため、主蒸気配管１０は実質的に主蒸気止め弁５
の直前で終る設計となる。主蒸気加減弁６から高圧ター
ビン８へ蒸気を導く配管は主蒸気リード管１１と呼ばれ
る。高圧タービンで仕事をした蒸気は湿分分離器へ流し
て、蒸気条件を向上させ低圧タービン８８〜８ｃへそれ
ぞれ送られて、タービンを回転させ、復水器９ａ〜９ｃ
へ流れる。その後、低圧ヒータ、高圧ヒータで温度を上
げて給水配管を経由して原子炉へ戻るという循環を行う
。

第４図は第３図で示したＭＳトンネル１７エリアの詳細
を示す図である。本図では前述した第１図、第２図の系
統構成で配列した場合の機器配置で説明する。タービン
バイパス配管工２及び弁７を原子炉建屋に設置し、さら
に、タービンバイパス配管１２でタービン建屋の復水器
９ａ〜９ｃへ連絡される設計となっている。

耐震設計は、配管径を大きくした主蒸気配管、アキュー
ムレータ３を含めて主蒸気止め弁５及び主蒸気加減弁６
までＢ（Ｓｌ）で設計されるが、原子炉建屋自身がＡｓ
、Ａクラスで設計されているので建屋構造が強化される
要因は持っていない。

従来、タービン建屋に配置されるＢ（ＳＬ）で設計され
る機器がタービン建屋から削除されることによって、タ
ービン建屋自身はＢクラス、あるいは、Ｃクラスで設計
することが可能となる。それゆえ。

建屋の軽量化を図ることが可能となる。

又、第３図の建屋レイアウトに示すように、タービン建
屋を工型配置でレイアウトすることが可能となるため、
主蒸気配管長の短縮を図ることができる。さらに従来の
ＭＳトンネルスペースを確保する必要がなくなるため、
タービン建屋の建屋構造を小型化して計画することが可
能となる。

主蒸気配管３ルートが短縮することによって、サポート
点数の削減も可能となり、タービン建屋では、従来Ｂ（
ＳＬ）で設計していたサポート部材もＢクラスの床応答
加速度を使用することによって、鋼材の軽量化を図るこ
とができる。

第５図は従来技術の原子炉建屋のＭＳ）−ンネル室内の
主蒸気配管ルート１０図を示す。

第６図は従来技術のタービン建屋内のＭＳトンネル室内
の主蒸気配管１０のルート、ヘッダ４゜主蒸気止め弁５
及び加減弁６の配置図を示す。

第７図は第５図のＡ−Ａ断面を示す。

〔発明の効果〕

本発明は前述した如く構成され、作用するので次の効果
を奏することができる。すなわち、（１）タービン建物
からＢ（ＳＬ）基準の設備を取除くことにより、建屋構
造を軽量化することが可能となり、建屋建設費の大幅な
低減を図ることができる。

（２）主蒸気リート管を原子炉建物からタービンへ直接
短絡して連結することが可能となるため。

配管物量の大幅な低減を図ることができる。

（３）主蒸気配管の短絡化によりサポート部材の大幅な
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原子炉からタービンに至るまでの配管
径を大きくした場合の主蒸気配管と主要機器の関連を示
す系統図、第２図は蒸気アキュームレータとヘッダを兼
用した場合の主蒸気配管と機器の関連を示す系統図、第
３図は本発明による原子炉建屋の機器レイアウト図及び
タービン建屋の機器レイアウト図、第４図は原子炉建屋
ＭＳトンネル室内配置の詳細を示す説明図、第５図は原
子炉建屋の従来の主蒸気配管のレイアウト図、第６図は
タービン建屋の主蒸気配管のレイアウト図、第７図は原
子炉建屋の従来のＭＳトンネル内の断面図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・原子炉隔離弁、３・
・・配管径を大きくした主蒸気配管、蒸気アキュームレ
ータ、４・・・ヘッダ、５・・・主蒸気止め弁、６・・
・主蒸気加減弁、７・・・タービンバイパス弁、８・・
・高圧タービン、８　ａ　”　ｃ・・・低圧タービン、
９・・・復水器第３図 （λ） 第３笹 Ｃ１ｐ） 第４０ 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器ノズル部より出て、主蒸気止め弁、
   加減弁及びタービンバイパス弁に至る配管・弁等主蒸気
   配管を構成する設備を原子炉建屋内に設置し、タービン
   建屋の耐震クラス、重要度分類の低減を図ることを特徴
   とする主蒸気配管構造。 ２、特許請求範囲の第１項に於いて、前記主蒸気止め弁
   ・前記加減弁・前記タービンバイパス弁の上流側のＭＳ
   配管径を大きくすることあるいは、主蒸気配管用アキュ
   ームレータを設置することにより、主蒸気止め弁が閉止
   した場合でも必要容積を確保できることを特徴とする主
   蒸気配管構造。 ３、特許請求範囲の第１項に於いて、前記タービン建屋
   をＩ型構造とすることにより、主蒸気リード配管及び主
   蒸気配管に附帯した配管長を短かくし、物量低減するこ
   とを特徴とする主蒸気配管構造。