JPH03274493A - 原子炉非常時冷却装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉の過酷事故時に原子炉を冷却する原子炉
非常時冷却装置に係り、特に全交流電源喪失事故により
非常用炉心冷却系の機能か喪失した場合においても原子
炉格納容器内または原子炉圧力容器内へ冷却水を注水す
るこきができる原子炉非常時冷却装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラントでは、原子炉施設の故障や破損等に
起因して燃料の溶融や大量の放射性物質の拡散の抑制あ
るいは防止のため、原子炉格納施設および非常用炉心冷
却系から成る工学的安全施設が設けられている。

そのうち、非常用炉心冷却系は、原子炉冷却材喪失事故
時に燃料被覆管の大破損を防止し、水−ジルコニウム反
応を極力抑え、崩壊熱を長期に亘って除去するために設
けられ、低圧炉心スプレィ系、低圧注入系、高圧炉心ス
プレィ系および自動減圧系から構成される。また、これ
らの非常用炉心冷却系は、安全上の設計方針に従い、単
一動的機器の故障および外部電源喪失を仮定した場合で
も所要の安全機能を果し得るように重複性を有し、かつ
１つの系統の事故が他の系統の故障を誘引し、安全機能
を失わないよう物理的な分離をする設計としている。

このため、低圧炉心スプレィ系、低圧注入系は独立した
２系統の電源母線およびプラント内の非常時のためのデ
ィーゼル発電機に接続される。すなわち、低圧注入系ポ
ンプ２台が１台のディーゼル発電機に、残りの低圧注入
系ポンプ１台と低圧炉心スプレィ系１台がもう１台のデ
ィーゼル発電機に接続される。高圧炉心スプレィ系は専
用のディーゼル発電機に、また自動減圧系は蓄電池の直
流電源にそれぞれ接続される。

なお、工学的安全施設ではないが、原子炉への復水・給
水が停止した場合、原子炉水位を維持するため、原子炉
蒸気の一部を用いたタービン駆動ポンプを備え、外部電
源喪失時および非常用交流電源喪失時でも長時間運転可
能な原子炉隔離時冷却系が設置されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、原子力発電プラントの非常用炉心冷却
系は、多重防護の考え方により設計され、各系統は個々
の動的機器の作動試験および系統機能試験を行ない、そ
れぞれの系統に要求される機能が充分発揮できることを
確認している。

しかしながら、設計基準事象を超えた事故に全交流電源
喪失がある。この全交流電源喪失は何らかの事故でプラ
ントで使用する機器の外部交流電源が喪失し、かつプラ
ント内の非常時のためのディーゼル発電機全体が起動失
敗の非常用交流電源喪失を意味し、この場合には電動機
駆動の非常用炉心冷却系は、使用不能となる。

また、特定の期間内であれば、交流電源に依存せず単独
で作動可能な原子炉隔離時冷却系が設置されており、炉
心冷却は維持されるが、交流電源の復旧ができない場合
には、蓄電池の直流電源の枯渇により、原子炉隔離時冷
却系の機能が喪失し、炉心冷却が不能となることから、
炉心損傷に至る可能性がある。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、非常用
炉心冷却系が使用不能な全交流電源喪失時においても原
子炉圧力容器内または原子炉格納容器内へ冷却水を注水
することができる原子炉非常時冷却装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は原
子炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタンクと、このタ
ンクと原子炉格納容器内とを連絡する配管と、原子炉下
部支持ペデスタルの内外を連絡し、上記配管の下流端が
接続される空調ダクトと、原子炉建屋外部から上記配管
へ冷却水を供給可能なホース接続口と、上記配管に介装
され、タンクからの冷却水を加圧するポンプと、このポ
ンプを駆動するディーゼル駆動機と、このディーゼル駆
動機を起動する蓄電池とを具備してなるものである。

請求項２に記載の発明は、原子炉非常時冷却用の冷却水
を貯留したタンクと、原子炉内にスパージャを有してな
る非常用炉心冷却系と、上記タンクと非常用炉心冷却系
とを接続する配管と、原子炉建屋外部から上記配管へ冷
却水を供給可能なホース接続口と、この配管に介装され
、タンクからの冷却水を加圧するポンプと、このポンプ
を駆動するディーゼル駆動機と、このディーゼル駆動機
を起動する蓄電池とを具備してなるものである。

（作用） 全交流電源か喪失し、非常用炉心冷却系が使用不能とな
ると、蓄電池によりディーゼル駆動機を起動し、このデ
ィーゼル駆動機によりポンプを駆動する。ポンプが駆動
されると、原子炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタン
クからの水が加圧されて原子炉格納容器内または原子炉
圧力容器内へ供給される。

また、外部電源の復旧、プラント内ディーゼル発電機の
復旧までに時間がかかる場合には、原子炉建屋外部のホ
ース接続口から冷却水を供給することも可能である。

（実施例） 以下、本発明に係る原子炉非常時冷却装置の一実施例に
ついて第１図を参照して説明する。

原子炉非常時冷却装置には、復水貯蔵タンク１および濾
過水を貯留した濾過水タンク２が水源として備えられる
。復水貯蔵タンク１は高圧炉心スプレィ系、低圧炉心ス
プレィ系および原子炉隔離時冷却系の水源ともなってい
る。復水貯蔵タンク１は耐震設計が上位となっており、
濾過水タンク２は耐震設計が下位となっている。

復水貯蔵タンク１には配管３が接続され、この配管３に
濾過水タンク２からの配管４が接続されている。配管３
は原子炉格納容器５内へ連絡されている。配管３には復
水貯蔵タンク１や濾過水タンク２からの冷却水を加圧し
て原子炉格納容器５内へ注入するためのポンプ６が介装
される。このポンプ６を駆動するため、ディーゼル駆動
機７が備えられ、このディーゼル駆動機７を起動するた
めに蓄電池８が備えられる。蓄電池８は通常時には所内
電源で充電を行なうようになっている。ポンプ６は配管
３と配管４との接続部分よりも下流側に介装される。

配管４には一対の隔離弁９，１０が介装され、これらの
隔離弁９，１００間に取付および取外しが可能にスプー
ルピース１１が設けられる。また、ポンプ６の下流側の
配管３には原子炉隔離弁を兼ねた一対の隔離弁１２．１
３が介装され、これらの隔離弁１２．１３の間に取付お
よび取外しが可能なスプールピース１４が設けられる。

上流側の隔離弁１３の上流側からは配管３が分岐しでお
り、この配管３は原子炉建屋壁１５の外側へ延び、隔離
弁１６およびホース接続口１７が設けられる。

ホース接続口１７には消防自動車等の冷却水の吐出口が
接続されるようになっている。

原子炉格納容器５内へ連絡された配管３の下流端部には
冷却水の逆流を防止するための逆止弁１８が介装され、
配管３はその下流側において空調ダクト１９に接続され
る。空調ダクト１９は原子炉圧力容器２０を支持するた
めのペデスタル２１内を換気するために設けられたもの
であり、配管３を通って注入された冷却水は原子炉圧力
容器２０下部のペデスタル２１内に供給されることにな
る。

次に作用について説明する。

通常時においては、各隔離弁９．　１０．　１２゜１３
．１６は全閉とされており、各スプールピース１１．１
４は取り外され、ディーゼル駆動機７は停止している。

全交流電源が喪失し、非常用炉心冷却系が使用不能とな
った場合には、スプールピース１４を取り付け、隔離弁
１２．１３を手動により全開操作すると共に、ディーゼ
ル駆動機７を蓄電池８により起動させ、ポンプ６を駆動
して、復水貯蔵タンク１に貯留された冷却水を配管３を
通って原子炉格納容器５内に注入する。冷却水は逆止弁
１８を通って空調ダクト１９内に流入し、この空調ダク
ト１９から原子炉圧力容器２０下部のペデスタル２１内
に供給される。また、耐震設計が下位な濾過水タンク２
が健全な場合には、スプールピース１１を取り付け、隔
離弁９．１０を全開とすることにより、濾過水タンク２
に貯留された冷却水も配管３を通って原子炉格納容器５
内へ注入される。

なお、外部電源の復旧、プラント内ディーゼル発電機の
復旧までに時間がかかる場合には、原子炉建屋壁１５の
外側に設けたホース接続口１７に消防自動車等の冷却水
の吐出口を接続し、隔離弁１６を開くことにより、原子
炉格納容器５内への注水が可能となる。

このように上記実施例によれば、全交流電源喪失時にお
いて非常用炉心冷却系が使用不能な場合においても、原
子炉格納容器内または原子炉圧力容器内へ冷却水を供給
することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図と同
一部分については同一の符号を付して重複説明を省略す
る。

この実施例においては前記実施例で用いたポンプ６の代
りに従来から設置されているディーゼル駆動機７月の消
化ポンプ２２が用いられる。消化ポンプ２２は濾過水タ
ンク２の出口側の配管３に介装される。配管３の下流端
は非常用炉心冷却系２３に接続される。非常用炉心冷却
系２３は配管２４が原子炉格納容器５内へ延びており、
原子炉格納容器５外には隔離弁２５が介装され、原子炉
格納容器５内には逆止弁１８が介装されている。

この配管２４の下流端部は原子炉圧力容器２０内に設け
られたスパージャ２６に接続されている。

配管３の下流端はこの非常用炉心冷却系の隔離弁２５の
下流側の配管２４に接続される。

この実施例によれば、消化ポンプ２２や非常用炉心冷却
系２３等の既存の設備を利用することにより、設備コス
トの低減を図ることができる。但し、この場合ディーゼ
ル駆動機７用の消化ポンプ２２および濾過水タンク２は
耐震設計において下位であるため、全交流電源喪失時の
事故が高位な地震による場合は使用することができない
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１記載の発明において原子
炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタンクと、このタン
クと原子炉格納容器内とを連絡する配管と、原子炉下部
支持ペデスタルの内外を連絡し、上記配管の下流端が接
続される空調ダクトと、原子炉建屋外部から上記配管へ
冷却水を供給可能なホース接続口と、上記配管に介装さ
れ、タンクからの冷却水を加圧するポンプと、このポン
プを駆動するディーゼル駆動機と、このディーゼル駆動
機を起動する蓄電池とを具備し、請求項２記載の発明に
おいて、原子炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタンク
と、原子炉内にスパージャを有してなる非常用炉心冷却
系と、上記タンクと非常用炉心冷却系とを接続する配管
と、原子炉建屋外部から上記配管へ冷却水を供給可能な
ホース接続口と、この配管に介装され、タンクからの冷
却水を加圧するポンプと、このポンプを駆動するディー
ゼル駆動機と、このディーゼル駆動機を起動する蓄電池
とを具備したから、全交流電源喪失時において非常用炉
心冷却系が使用不能な場合においても、原子炉格納容器
内または原子炉圧力容器内へ冷却水を注入することがで
きる。

また、外部電源の復旧、プラント内ディーゼル発電機の
復旧までに時間がかかる場合には、原子炉建屋外部のホ
ース接続口から冷却水を供給することができる。

・・・原子炉圧力容器、２１・・・ペデスタル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタンクと、
   このタンクと原子炉格納容器内とを連絡する配管と、原
   子炉下部支持ペデスタルの内外を連絡し、上記配管の下
   流端が接続される空調ダクトと、原子炉建屋外部から上
   記配管へ冷却水を供給可能なホース接続口と、上記配管
   に介装され、タンクからの冷却水を加圧するポンプと、
   このポンプを駆動するディーゼル駆動機と、このディー
   ゼル駆動機を起動する蓄電池とを具備してなることを特
   徴とする原子炉非常時冷却装置。 ２、原子炉非常時冷却用の冷却水を貯留したタンクと、
   原子炉内にスパージャを有してなる非常用炉心冷却系と
   、上記タンクと非常用炉心冷却系とを接続する配管と、
   原子炉建屋外部から上記配管へ冷却水を供給可能なホー
   ス接続口と、この配管に介装され、タンクからの冷却水
   を加圧するポンプと、このポンプを駆動するディーゼル
   駆動機と、このディーゼル駆動機を起動する蓄電池とを
   具備してなることを特徴とする原子炉非常時冷却装置。