JPH0662399U

JPH0662399U - 水浸式原子炉の断熱部構造

Info

Publication number: JPH0662399U
Application number: JP002974U
Authority: JP
Inventors: 光義伊東
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案の目的は断熱層内への水の浸入を効果
的に防止して信頼性の高い水浸式原子炉の断熱部構造を
提供するものである。【構成】本考案は冷却水２が溜められた格納容器１内
に原子炉容器３を沈めて収容すると共に、該原子炉容器
３の外周壁に断熱層８と断熱カバー９からなる断熱部７
を備えた水浸式原子炉において、上記断熱部７に、その
断熱層８内の圧力とその付近の水圧との差圧を計測する
差圧計測手段１０と、該差圧計測手段１０の計測信号に
よって上記断熱層８内の圧力が所定の差圧より下回った
ときに上記断熱層８内にパージガスＧを供給して所定の
差圧を保持するパージガス供給手段１１とを備えたこと
を特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は船舶用原子炉（ＭＲＸ）あるいは一体型軽水炉（ＳＰＷＲ）等に用いられる水浸式原子炉に係り、特にその原子炉容器の断熱部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、原子炉の事故時の安全性向上を目的とした水浸式原子炉が計画されている。この水浸式原子炉は、従来の原子炉容器をそのまま水タンク内に沈めるように収容したものであり、万一事故が発生した時でも原子炉容器をその周囲の冷却水で冷却することで災害の拡大を未然に防止するようにしたものである。

【０００３】また、この水浸式原子炉の原子炉容器の周壁には、断熱層と、この断熱層を周囲の水から区画するための断熱カバーとからなる断熱部が形成されており、原子炉容器の放熱による熱損失や周囲の水の沸騰を防止するようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この断熱部の断熱カバーは鋼板を繋ぎ合わせて形成されているが、その繋ぎ目等に亀裂が生じてその周囲の水が断熱層内に浸入すると、これが原子炉容器からの熱によって沸騰し、断熱機能を著しく低下させてしまうといった問題点があった。そのため、断熱カバーを二重にしたり、その板厚を厚くすることも考えられるが、効果は少なく、また、原子炉が大型化してその重量が増してしまうといった新たな問題も生じてくる。

【０００５】そこで、本考案はこの問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、断熱層内への水の浸入を効果的に防止して信頼性の高い水浸式原子炉の断熱部構造を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は、冷却水が溜められた格納容器内に原子炉容器を沈めて収容すると共に、該原子炉容器の外周壁に断熱層と断熱カバーからなる断熱部を備えた水浸式原子炉において、上記断熱部に、その断熱層内の圧力とその付近の水圧との差圧を計測する差圧計測手段と、該差圧計測手段の計測信号によって上記断熱層内の圧力が所定の差圧より下回ったときに上記断熱層内にパージガスを供給して所定の差圧を保持するパージガス供給手段とを備えたものである。

【０００７】

【作用】

本考案は上述したような構成のため、断熱部内ガスが漏洩することにより断熱部内圧が低下して、水圧との差圧が所定の差圧を下回ると、これを差圧計測手段が検知して、パージガス供給手段を作動することになる。そして、このパージガス供給手段によって断熱部内にパージガスを供給し、断熱部内圧を上昇させて所定の差圧を維持することになる。従って、万が一、断熱カバーに亀裂や孔が発生した場合であっても常に断熱層内圧を冷却水圧より高く維持することができ、断熱層内への冷却水の漏洩を未然に防止することができる。また、このように差圧を一定に維持することができるため、断熱カバーの板厚を薄くすることも可能となる。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を添付図面を参照しながら詳述する。

【０００９】図１は本考案に係る水浸式原子炉の一実施例を示したものである。図示するように、この水浸式原子炉は冷却水２が貯溜された格納容器１内に、原子炉容器３を、その冷却水２内に水没するように格納したものである。

【００１０】この原子炉容器３は従来構造と略同様な例えば一体型軽水炉（ＳＰＷＲ）であり、水供給ライン４と主蒸気ライン５及び原子炉制御ライン６等が格納容器１を貫通するように接続されており、核分裂に伴う熱によって水供給ライン４から供給される水を加熱して蒸気とし、これを主蒸気ライン５から排出するようになっている。

【００１１】また、格納容器１内上部空間は上部ガス溜り部１ａとなっており、化学的に安定な不活性ガスや窒素ガス等のパージガスが充満している。

【００１２】また、この原子炉容器３の外壁周囲には、冷却水への放熱を防止して熱損失を低減するための断熱部７が形成されている。この断熱部７は粉粒状の珪酸カルシウム、アルミナ樹脂等の断熱材を所定厚さ（例えば１００ｍｍ）集合させてなる断熱層８と、この断熱層８を密閉して保持すると共に、周囲の冷却水２から区画するための板厚が６ｍｍ程度の金属製の断熱カバー９とからなっており、その内圧は周囲の冷却水２の水圧より高い圧力に保持されている。

【００１３】また、この断熱部７には、差圧計測手段１０とパージガス供給手段１１とが備えられている。この差圧計測手段１０は断熱部７の断熱層８内に設けられ、断熱層８内の圧力を常時計測する断熱部内圧力計１２と、冷却水２の最大水圧値を計測する冷却水水圧計１３と、これらの圧力計１２，水圧計１３との信号を入力してその差圧ΔＰを検出する制御部１４とからなっており、この差圧ΔＰが所定値を下回った時に、後述するパージガス供給手段１１を制御するようになっている。一方、パージガス供給手段１１は、上部ガス溜り部１ａに位置している圧縮機１５と、この圧縮機１５を駆動する電動モータ１６と、圧縮機１５と断熱部７の断熱カバー９間を連結するパージガスライン１７とからなっており、上部ガス溜り部１ａ内のパージガスＧを圧縮機１５からパージガスライン１７を介して断熱層８内に供給して断熱層８内圧を上昇させるようになっている。

【００１４】尚、図中１８は熱交換器であり、格納容器１内の冷却水２の熱を外部に放出してその温度上昇を防止している。

【００１５】次に、本考案の作用を説明する。

【００１６】通常運転時、原子炉容器３の周壁温度は約３００℃程度に達するが、図１に示すように、原子炉容器３の周囲に設けられた断熱部７によって原子炉容器３側から冷却水２側への放熱は未然に防止されることになる。また、この時、その断熱層８内圧は周囲の冷却水２の最大水圧値Ｐ₁より差圧ΔＰだけ高い圧力Ｐ₂に保持されているため、断熱層８内は常に乾燥した状態となって良好な断熱効果を発揮することができると共に、断熱カバー９の板厚を薄くすることも達成できる。

【００１７】ところで、図３に示すように、この断熱カバー９に亀裂等が発生し、この部分から断熱層８内のガスが冷却水２側へ漏洩することで断熱層８内圧Ｐ₂が徐々に低下してくると、その圧力信号が断熱層８内に設けられた差圧計測手段１０の断熱部内圧力計１２によって制御部１４に入力される。

【００１８】制御部１４はこの断熱部内圧力計１２と冷却水水圧計１３から入力されるそれぞれの差圧が所定の差圧ΔＰより下回ると、断熱層８内のガスが漏洩し始めたと判断し、パージガス供給手段１１の電動モータ１６を作動して圧縮機１５を駆動することになる（Ｓ₁）。

【００１９】圧縮機１５は上部ガス溜り部１ａ内のパージガスＧをパージガスライン１７を介して図２に示すように断熱カバー９から断熱層８内に送り込み、その内圧を上昇させることになる。そして、その内圧が徐々に上昇して断熱カバー９の最大耐圧Ｐ₃付近に達すると、その圧力が差圧計測手段１０によって検出され、圧縮機１５を駆動している電動モータ１６を停止して圧力の上昇を抑えることになる（Ｓ₂）。そして、再び内圧が低下してくると同様な作用を繰り返すことによって、所定の差圧ΔＰを保持することになる。

【００２０】このように、本考案は断熱部に、断熱部内圧と水圧との差圧を計測する差圧計測手段１０と、断熱部内にパージガスを供給して所定の差圧を維持するためのパージガス供給手段１１とを備えたため、常時、断熱部内圧を水圧より高く保持することができるため、万一、断熱カバー９に亀裂や孔が開いた場合でも、断熱部内への冷却水の漏洩を未然に防止することができる。しかも、パージガス供給手段１１を格納容器１内に設けることで、漏洩したパージガスを循環させることになるため、新たなガスの供給やその損失がなく経済的である。また、さらに、断熱部内圧と水圧との差圧を一定に保持することができることにより、断熱カバー９の板厚を薄くすることも可能となる。

【００２１】尚、本実施例では差圧計測手段１０及びパージガス供給手段１１を上部ガス溜り部１ａ内に収容するように構成したが、これをそのまま格納容器１外に設けても良く、この場合では、差圧計測手段１０及びパージガス供給手段１１の保守点検や備え付けが容易になるといった新たな利点が生じてくる。また、本実施例では、圧縮機１５を駆動する電動モータ１６をオン、オフ制御することによって一定の差圧を保持するようにしたが、この電動モータ１６にインバーター制御装置（直交変換器）を付設することで、きめ細やかな制御を行うこともできる。

【００２２】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、万が一、断熱カバーに亀裂や孔が発生した場合であっても常に断熱層内圧を冷却水圧より高く維持して、冷却水の漏洩を未然に防止することができるため、常時断熱部を乾燥状態に保持することができ、断熱部の信頼性が向上する。また、このように差圧を一定に維持することができるため、断熱カバーの板厚を薄くすることも可能となり、軽量化が達成される等といった優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概略図である。

【図２】図１中Ａ部の部分拡大図である。

【図３】断熱部内の圧力変化を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１格納容器２冷却水３原子炉容器７断熱部８断熱層９断熱カバー１０差圧計測手段１１パージガス供給手段

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冷却水が溜められた格納容器内に原子炉
容器を沈めて収容すると共に、該原子炉容器の外周壁に
断熱層と断熱カバーからなる断熱部を備えた水浸式原子
炉において、上記断熱部に、その断熱層内の圧力とその
付近の水圧との差圧を計測する差圧計測手段と、該差圧
計測手段の計測信号によって上記断熱層内の圧力が所定
の差圧より下回ったときに上記断熱層内にパージガスを
供給して所定の差圧を保持するパージガス供給手段とを
備えたことを特徴とする水浸式原子炉の断熱部構造。