JPH04270992A - 免震高速増殖炉 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は免震システムにより地震
力の低減を図った高速増殖炉に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に高速増殖炉用発電プラントは冷却
材の運転圧力が低いために、地震の設計条件が構造材の
形状や板厚等を決定する要因になっている。そこで、高
速増殖炉用発電プラントの原子炉建屋全体を免震装置を
用いて免震することにより、地震条件の緩和を図り構造
の簡素化をもたらす方策が考えられる。

【０００４】このような観点から図５に示すような免震
装置１が提案されている。この免震装置１は、全体が岩
盤２の上に設けられた下部ラフト３の一部をなすコンク
リートパイル（図示せず）と原子炉建屋４のベースマッ
ト５との間に設置され、これにより原子炉建屋４および
原子炉建屋中央部に格納されている原子炉容器６は免震
されている。すなわち、岩盤２の内部を地震波が伝搬し
てくると、免震装置１は非常に軟らかいものであるため
に地震により下部ラフト３は大きく振動させられ、下部
ラフト３と原子炉建屋４のベースマット５との間には大
きな相対変位が生じるが、地震の加速度は建屋４の上部
には伝わらない構造となっている。

【０００５】この免震装置１は、代表的にはゴムと鉄板
との積層構造を有する積層ゴム免震要素で構成されてい
る。この積層ゴム免震要素は、図６に示すように、薄い
ゴム層１１と薄い鋼板１２が交互に多数枚、通常２０層
ほど積み重ねられ、これら積層体の上下にフランジ鋼板
１３が配設されて、ともに加硫圧着されることにより形
成される。フランジ鋼板１３には、ボルト締結孔１４が
穿設されており、図５の原子炉建屋ベースマット５と下
部ラフト３にボルト締結される。

【０００６】このような免震装置１のゴム層１１の厚さ
、直径および鋼板１２と交互に重ね合せる積層枚数は、
原子炉建屋４内に設置される機器の耐震設計上の要求か
ら定められる。従来においては、原子炉建屋４に入力さ
れる地震波は主に短周期側の５Ｈｚ近傍に卓越した成分
をもっており、これを原子炉建屋４内に設置される原子
炉容器６およびそのほかの機器の水平方向の主要振動数
（　５Ｈｚ〜１０Ｈｚ）と共振させないために、免震要
素は原子炉建屋との免震系の水平方向固有一次振動数が
　０．５Ｈｚとなるように設計されている。また、上下
方向固有一次振動数は通常２０Ｈｚ程度になるように免
震要素の設計がなされている。

【０００７】図７は、このように設計された従来の免震
装置１を用いた場合の原子炉構造部分に対する水平方向
設計加速度床応答スペクトルａと免震装置１のない場合
の水平方向設計加速度床応答スペクトルｂを、横軸に周
期、縦軸に加速度の最大応答値をとって示している。こ
れらの床応答スペクトルａ、ｂから明かなように、原子
炉構造自体の水平方向の主要な振動モードが現われる振
動数領域（　５Ｈｚ〜１０Ｈｚ、すなわち周期　０．１
〜０．２ｓｅｃ）では、免震装置１の適用により設計加
速度、すなわち設計地震力が低減されている。図８は、
このような免震装置１を適用した場合の原子炉構造部分
に対する上下方向設計加速度床応答スペクトルｃを、横
軸に振動数をとって示したものであるが、適用する免震
装置１の上下方向剛性が高いために、この床応答スペク
トルｃから明かなように、原子炉構造自体の上下方向の
主要な振動モードが現われる振動数領域Ａ（　７ＨＺ〜
１２Ｈｚ）では、設計地震力が低減されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように上記従来の
免震要素を用いた免震装置では、基本的に免震要素の上
下方向剛性が高いために、原子炉構造自体の主要な振動
モードが現われる振動数領域では上下方向設計地震力は
低減できないという問題がある。

【０００９】本発明はかかる点に対処してなされたもの
で、原子炉構造部分の水平方向のみならず主要な上下方
向振動数領域においても設計地震力の低減を図ることが
できる免震高速増殖炉を提供することを目的とする。

【００１０】［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の免震高速増殖炉
は、コンクリート壁内に原子炉容器を吊下げ支持して格
納してなる原子炉格納部を、その周囲に配設される外側
建屋部と原子炉格納部の上部と下部においてゴムと鋼板
の積層体からなる荷重伝達装置によって接続するととも
に、前記原子炉格納部および外側建屋部をそれぞれゴム
と鋼板の積層体からなる免震装置を介して、岩盤上に設
けた下部ラフトの上に設置することを特徴とする。

【００１２】および、本発明の免震高速増殖炉は、原子
炉を内包する原子炉建屋がゴムと鋼板を交互に多数積層
した免震要素からなる免震装置を介して、岩盤上に形成
された下部ラフトの上に設置される免震高速増殖炉にお
いて、前記原子炉建屋と免震装置からなる免震系の上下
方向の固有振動数を　３Ｈｚ〜５Ｈｚ　の範囲とする免
震要素を用いることを特徴とする

【００１３】

【作用】本発明によれば、原子炉構造部分に対して水平
方向に設計地震力が低減されると同時に上下方向にも設
計地震力低減が期待され原子炉構造材の薄肉化による経
済性向上を図ることが可能になる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。なお、図面においては従来例も含め
て同一部分については同一符号を付記している。 実施例１ 図１は本発明の一実施例を示すもので、図５に示す従来
例と異なる点は、原子炉建屋４を原子炉容器６を支持し
格納する原子炉格納部４ａとその周囲の外側建屋部４ｂ
とにそれぞれその直下のベースマット５ａ、５ｂととも
に分離して、原子炉格納部４ａと外側建屋部４ｂとの間
に上部荷重伝達装置２１および下部荷重伝達装置２２を
介在させたところである。すなわち、本実施例において
は、原子炉容器６は原子炉格納部４ａのベースマット５
ａから立上ったコンクリート格納壁２３にて吊下げ支持
され、この原子炉格納部４ａはベースマット５ａを含め
て外側建屋部４ｂから切離されて独立した構造となって
いる。ただし、原子炉格納部４ａのロッキングを防止す
るために原子炉格納部４ａのコンクリート格納壁２３は
外側建屋部４ｂと上部荷重伝達装置２１および下部荷重
伝達装置２２を介して接続される。さらに、原子炉格納
部４ａおよび外側建屋部４ｂはともに、それぞれ直下の
ベースマット５ａ、５ｂの下に免震装置１が設けられ、
この免震装置１を介して、岩盤２上に形成された下部ラ
フト３の上に設置される。なお、原子炉格納部４ａと外
側建屋部４ｂの間に介挿される上部荷重伝達装置２１お
よび下部荷重伝達装置２２は、免震装置１と同じゴムと
鋼板を交互に積層した免震要素からなり、免震装置１に
おける免震要素をちょうど立て方向にして用いたような
形となる。

【００１５】このように構成された免震高速増殖炉にお
いては、水平方向の地震波が岩盤２の中を伝搬してくる
と、免震装置１によりベースマット５ａ、５ｂ、その上
のコンクリート格納壁２３および外側建屋部４ｂは全体
として長周期でゆれることになり、原子炉構造部分の水
平方向設計加速度床応答スペクトルは図７と同じで変わ
らない。しかしながら、上下方向については、原子炉格
納部４ａのベースマット５ａの平面寸法が図３のベース
マット５より小さいことにより、図２に示すように、原
子炉構造部分の上下方向の支配的振動数が短周期化する
。図２は、本実施例における上下方向加速度床応答スペ
クトルｄを従来のプラントにおける上下方向加速度床応
答スペクトルｃとの比較で示したものである。この図か
ら明らかなように、本実施例においては、格納部のベー
スマット５ａおよびコンクリート格納壁２３の上下方向
の支配的固有振動数が２０数Ｈｚとなり、従来の構造で
は１０Ｈｚの近傍に生じていた上下方向設計加速度床応
答スペクトルのピークが２０数Ｈｚの近傍に移動する。 このため、原子炉建屋４内に設置される原子炉構造自体
の上下方向主要振動モードが現れる振動数領域Ａ（　７
Ｈｚ〜１２Ｈｚ）では設計加速度床応答が低減されるこ
とになる。

【００１６】このように本実施例によれば、原子炉構造
部分の上下方向加速度応答も水平方向加速度応答と同様
低減され、原子炉に対する水平および上下方向の設計地
震力を大幅に低減することができる。

【００１７】実施例２ 本実施例は、図５に示すような構成の免震高速増殖炉に
おいて原子炉建屋４のベースマット５の下に設置される
免震装置１の上下方向の剛性を低減して、建屋ー免震要
素系の上下方向振動固有値の長周期化を図ったものであ
る。本実施例における免震装置の積層ゴム免震要素の構
造断面を図３に示す。この図に示すように、本実施例の
免震装置の免震要素は、図６に示す従来のものに比べて
ゴム層１１の厚さが厚く、鋼板１２と交互に積層する枚
数が少なくなっており、上下方向剛性が低減されている
。例えば、この免震要素のゴム層１１の直径を１，５１
０ｍｍ　、ゴム層１１の厚さを７４ｍｍ、鋼板１２の厚
さを１５ｍｍ、ゴム層１１の積層枚数を４枚にして、建
屋ー免震要素系の水平方向固有振動数が０．５Ｈｚ　、
上下方向固有振動数が　４Ｈｚとなるように設計する。

【００１８】このように設計された免震装置を図５のよ
うに原子炉建屋４のベースマット５の下に設置すれば、
この免震要素の水平方向振動数は従来と同様であるので
、原子炉構造部分の水平方向設計加速度床応答スペクト
ルは図７と同じになるが、原子炉構造部分の上下方向設
計加速度床応答スペクトルｅは図４に示すように、建屋
ー免震要素の上下方向固有振動数が４Ｈｚ　であるため
、従来１０Ｈｚ近傍に生じていた設計加速度のピークが
４Ｈｚ　の近傍に移動する。したがって、原子炉建屋内
に設置される原子炉構造自体の上下方向主要振動モード
が現れる振動数領域Ａ（７Ｈｚ　〜１２Ｈｚ）では設計
加速度応答が低減されることになる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、原子炉の水平方向および上下方向ともに設計
地震力を大幅に低減することができる。このことは、高
速増殖炉の原子炉構造部材を薄肉化することを可能とし
、高速増殖炉プラントの経済性向上と地震に対する安全
性確保を図り、信頼性の向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震高速増殖炉の一実施例を示す断面
図である。

【図２】図１の実施例と従来例を対比して示す原子炉構
造部分の上下方向加速度床応答スペクトル図である。

【図３】本発明にかかる免震装置の積層ゴム免震要素の
一例を示す断面図である。

【図４】図３の積層ゴム免震要素を用いた本発明の実施
例と従来例を対比して示す原子炉構造部分の上下方向加
速度床応答スペクトル図である。

【図５】従来の免震高速増殖炉の構成を示す断面図であ
る。

【図６】従来の免震装置の積層ゴム免震要素を示す断面
図である。

【図７】従来の免震高速増殖炉および非免震高速増殖炉
における原子炉構造部分の水平方向加速度床応答スペク
トル図である。

【図８】従来の免震高速増殖炉における原子炉構造部分
の上下方向加速度床応答スペクトル図である。

【符号の説明】

１………免震装置 ２………岩盤 ３………下部ラフト ４………原子炉建屋 ４ａ……原子炉格納部 ４ｂ……外側建屋部 ５………ベースマット ５ａ……格納部ベースマット ５ｂ……外側建屋部ベースマット ６………原子炉格納容器 １１………ゴム層 １２………鋼板 １３………フランジ鋼板 １４………ボルト締結孔 ２１………上部荷重伝達装置 ２２………下部荷重伝達装置 ２３………コンクリート格納壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　コンクリート壁内に原子炉容器を吊下
   げ支持して格納してなる原子炉格納部を、その周囲に配
   設される外側建屋部と原子炉格納部の上部と下部におい
   てゴムと鋼板の積層体からなる荷重伝達装置によって接
   続するとともに、前記原子炉格納部および外側建屋部を
   それぞれゴムと鋼板の積層体からなる免震装置を介して
   、岩盤上に設けた下部ラフトの上に設置することを特徴
   とする免震高速増殖炉。
2. 【請求項２】　　原子炉を内包する原子炉建屋がゴムと
   鋼板を交互に多数積層した免震要素からなる免震装置を
   介して、岩盤上に形成された下部ラフトの上に設置され
   る免震高速増殖炉において、前記原子炉建屋と免震装置
   からなる免震系の上下方向の固有振動数を　３Ｈｚ〜５
   Ｈｚ　の範囲とする免震要素を用いることを特徴とする
   免震高速増殖炉。