JPH03191899A - 原子炉容器構造 - 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〕 本発明はタンク型高速増殖炉の原子炉容器構造に係り、
特に、熱遮蔽構造のガスバウンダリに冷却材が流入する
ことを防止するのに好適な原子炉容器に関する。

〔従来の技術〕

タンク型高速増殖炉の原子炉容器の液面近傍部は、一般
に高温であることに加えて、容器の直径が大きいことか
ら、非常に高い熱応力が発生する部位である。そのため
、何らかの熱遮蔽構造を設は炉壁を保護しなければ、構
造が成立しない。

熱遮蔽構造としては、主に下記の３種類およびその組合
せ構造がある。

第１はコールドプレナム内の低温冷却水を利用した炉壁
冷却構造であり、第５図にその代表的構造を示す。

第２はカバーガスを利用したガス遮蔽構造であり、第６
図にその代表、的構造を示す。

第３は熱遮蔽板を配置した熱遮蔽板構造であり、第７図
にその代表的構造を示す。

これら３種類の構造について更に説明する。

炉壁冷却構造は、スーパーフェニックスニュース１９８
２年３月（Ｓｕｐｅｒ　Ｐｈｅｎｉｃ　ｎｅｗｓ　Ｍａ
ｒｃｈｌ　９８２）に記載のように仏国のタンク型ＦＢ
Ｒ。

５ＦＸ−１に採用されており、第４図はその構造概念を
示すものである。原子炉容器３の内側に内壁２０を設け
、ホットプレナム２１には内壁２゜の内側に更にバッフ
ル板２２を設けである。コールドプレナム２３の低温冷
却材の一部は一次主循環ポンプの吐出圧により原子炉容
器３と内壁２０の間を上昇し、内壁２０の頂部をオーバ
ーフローした後、内壁２０とバッフル板２２の間を下降
し。

下部出口孔１４からコールドプレナム１７に戻される。

ガス遮蔽構造は、第６図に示すように、原子炉容器３の
内側にカスタム壁２５を設け、原子炉容器３とカスタム
壁２５の間に存在するカバーガスによりガスバウンダリ
２６を形成するものである。

このカバーガスからなるガスバウンダリ２６は、高温プ
レナム２３内の高温の冷却材が直接１Ｍ子炉容器３の炉
壁に接することを防止している。これによって、原子炉
容器３の液面近傍に発生する熱応力が低減する。

熱遮蔽板構造は、第７図に示すように、原子炉容器３の
内側に熱遮蔽板２７を配置し、この熱遮蔽板２７で原子
炉容器３に対する熱伝達を低減するものである。

なお、この種の装置として関連するものには。

例えば、特開昭５５−１８９１４号、特開昭５６−７４
６９３号、特開昭５６−７４６９４号、特開昭６２−１
８７２８８号。

特開昭６２−１８８９９３号、特開昭６２−１８８９９
５号、特開昭５９−７９８８９号、特開昭６０−４８８
５号、特開昭６０−４６４９２号、特開昭６２−２１４
３９１号等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１の熱遮蔽構造である炉壁冷却構造は、ホットプレナ
ムのサーマルストライビングの問題もなく、冷却能力も
良好であるが、炉壁冷却材をコールドプレナムに戻す流
路形成のために１図示のような原子炉容器の内側に２層
以上の仕切壁を設ける必要がある。このため原子炉容器
が大きくなり、かつ重量も増大する傾向にあるという問
題があった。

また５第２及び第３の熱遮蔽構造であるガス遮蔽構造及
び熱遮蔽板構造は構造的には比較的単純ではあるが、ガ
ス遮蔽構造は以下の理由により、熱遮蔽板構造は構造上
、熱遮蔽機能が炉壁冷却構造に比べると小さい。

第８図は、ガス遮蔽構造の液面近傍部の拡大図である。

原子炉容器３の内側にはＮａ液面４がある。このような
ガス遮蔽構造においては、地震等により流力振動が発生
し、Ｎａ液面４は流力振動波高値Ｈｓまで上昇してカス
タム壁２５を越えてガスバウンダリ２６内に流入し、熱
遮蔽構造の機能が低下する。

以上のように、ガス遮蔽構造及び熱遮蔽板構造において
は、炉壁冷却構造に比べて熱遮蔽機能が劣るため、液面
近傍での炉壁温度が高温になり、熱応力的に厳しくなる
という問題があった。

本発明の目的は、原子炉容器に対する熱遮蔽構造として
ガス遮蔽構造を採用することにより原子炉容器の大型化
２重量の増大を防止すると共に、ガスバウンダリへの冷
却材の流入を防止することにより原子炉容器の熱応力を
低減できる原子炉容Ｓ構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、前記カスタム壁を熱膨張差吸収機能のあ
る接続手段を用いてカバーガス空間のルーフスラブ近傍
まで延長することにより達成される。

〔作用〕

このように梼成した本発明においては、ガス遮蔽構造の
カスタム壁をカバーガス空間のルーフスラブ近傍まで延
長することにより、カスタム壁は地震時等に発生する流
力振動の波高値よりも高くなり、ガスバウンダリに冷却
材が流入することが阻止される。また、カスタム壁をカ
バーガス空間まで延長した場合は、カスタム壁自身が熱
応力により破壊される恐れがあるが、カスタム壁を熱膨
張差吸収機能のある接続手段を用いて延長することによ
り、カスタム壁が構造上、上下に分離され、カスタム壁
自身に発生する熱応力が緩和される。

〔実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。

第１図において、ルーフスラブ１はペデスタル２に据付
けられ、ルーフスラブ１の下部には、原子炉容器３が溶
接構造にて吊り下げ支持される。

原子炉容器３内においては冷却材として充填された液体
ナトリウムがＮａ液面４を形成しており、Ｎａ液面４の
上部にはカバーガス空間５が位置している。原子炉容器
３の内側のＮａ液面４の近傍にはカスタム壁６が設けら
れ、原子炉容器３とカスタム壁６との間ガスバウンダリ
７が形成されている。

カスタム壁６は、原子炉容器３に接続された部分からＮ
ａ液面４を越えた位置まで伸びる下方部分８と、Ｎａ液
面４を越えた位置からルーフスラブ１の近傍まで伸びる
上方部分９とからなり、下方部分と上方部分は相互にフ
ランジ構造１０で接続されている。

フランジ構造１０の拡大図を第２図に示す。カスタム壁
６の下方部分８は上端に下部フランジ１１を有し、上方
部分９は下端に上部フランジ１２を有し、下部フランジ
１１と上部フランジ１２とはボルト１３により接続され
ている。上部フランジ１１のボルト１３が通る孔１４は
ボルト１３の径より大きくされ、ボルト１３と孔１４と
の間には空隙１５が設けられている。

このような構成の原子炉容器３においては、原子炉容器
３とカスタム壁６との間に形成されたガスバウンダリ７
は、Ｎａ液面４を形成する高温の冷却材が直接、原子炉
容器３の炉壁に接することを防止し、原子炉容ｆＭ３の
Ｎａ液而面近傍に発生する熱応力を低減している。

また、地震が発生した場合、液体振動によりＮａ液面４
は、波高値Ｈｓまで上昇する。しかしながら、カスタム
壁６は上記のようにルーフスラブ１の近傍まで延長した
構造となっているため、カスタム壁６はこの波高値Ｈｓ
よりも高くなり、ガスバウンダリ７に冷却材が流入する
ことが防止される。これにより、ガスバウンダリ７に高
温の冷却材が流入した場合に起るであろう熱遮蔽機能の
低下を防止し、通常の原子炉運転状態において原子炉容
器３に発生する熱応力を低減できる。また、ガスバウン
ダリ７に冷却材が流入した場合には必要になるであろう
冷却材排出用の装置が不要となり、コストダウンを図る
ことができる。

また、この通常の原子炉運転状態においては、カスタム
壁６がカバーガス空間５内に高く延長しているため、カ
スタム壁６自身に軸方向の大きな湿度差による熱膨張差
が発生する。この熱膨張差は、もしカスタム壁６が１部
材で構成されている場合には、カスタム壁６自身に大き
な熱応力を発生させる。本実施例では、このカスタム壁
を第２図に示すごとく、下方部分８と上方部分９とで構
成し、これらをボルト１３との間に空隙１５を形成した
フランジ構造１０で接続している。このため、上記熱膨
張差はその空隙１５で吸収され、その熱膨張差により発
生するカスタム壁６自身の熱応力を大幅に緩和すること
ができる５ 以上のように、本実施例によれば、原子炉容器に対する
熱遮蔽構造としてガス遮蔽構造を採用したので、原子炉
容器の大型化２重量の増大を防止できると共に、ガスバ
ウンダリへの冷却材の流入が防止できるのでガスバウン
ダリ７に冷却材が流入した冷却材を排出するための装置
が不要となり、コストダウンの効果がある。また、ガス
バウンダリへの冷却材の流入が防止できるので原子炉容
器の熱応力を低減できる。

本発明の他の実施例を第３図及び第４図により説明する
。上記実施例ではカスタム壁に対する熱膨張差吸収機能
のある接続手段としてフランジ構造を採用したが、本実
施例はフランジ構造以外の手段を採用した例である。

即ち、第３図においては、カスタムＭ６Ａを構成する下
方部分８及び上方部分９をばね剛性を持った屈曲板１６
で接続しており、第４図においては、カスタム壁６Ｂを
構成する下方部分８及び上方部分９を同様に剛性を持っ
た上下の接続板１７゜１８で接続している。このように
構成した実施例においても、第１の実施例と同様、屈曲
板１６及び接続板１７．１８で吸収し、熱膨張差による
カスタム壁６Ａ、６Ｂ自身の熱応力を緩和することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、単純な構造で炉壁保護が行えるので、
原子炉容器の物量を低減でき、コストダウンの効果があ
る。また、カスタム壁を越えて冷却材がガスバウンダリ
内に流入することがないので、冷却材を排出するための
装置が不要となり、この点でもコストダウンの効果があ
る。更に、ガスバウンダリ内への冷却材の流入が防止で
きるので、原子炉容器の熱応力を低減し、効果的な炉壁
保護を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である原子炉容器構造の要部
拡大断面図であり、第２図はカスタム壁のフランジ構造
の拡大図であり、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の
他の実施例によるカスタム壁の構造を示す断面図であり
、第５図は従来の熱遮蔽構造の１つである炉壁冷却構造
を採用した原子炉容器構造の要部断面図であり、第６図
は従来の熱遮蔽構造の他の１つであるガス遮蔽構造を有
する原子炉容器構造の要部断面図であり、第７図は従来
の熱遮蔽構造の更に他の１つである熱遮蔽板構造を備え
た原子炉容器構造の要部断面図であり、第８図は従来の
ガス遮蔽構造の拡大断面図である。 １・・・ルーフスラブ、３・・・原子炉容器、６・・・
カスタム壁、７・・・ガスバウンダリ、１０・・・フラ
ンジ構造（接続手段）、１３・・・ボルト、１５・・・
空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ルーフスラブに支持された原子炉容器の内側に、ガ
   スバウンダリを形成するカスタム壁を備えた熱遮蔽構造
   を設けてなる原子炉容器構造において、前記カスタム壁
   を熱膨張差吸収機能のある接続手段を用いてカバーガス
   空間のルーフスラブ近傍まで延長したことを特徴とする
   原子炉容器構造。 ２、前記接続手段がボルトとの間に熱膨張差吸収用の空
   隙を形成したフランジ構造であることを特徴とする原子
   炉容器構造。