JPH07218676A - 原子炉格納容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐震性能を向上させ、大出力化に対応でき、
サプレッションチェンバ内の異材継手を減少させ、ペデ
スタルの製作、据え付けを容易にし、コンクリート打設
に伴う仮設材を減少させる。 【構成】 円筒状の下部４１を有する鋼製ドライウェル
４０と、円筒状の下部４１の外周に添って設けられた鉄
筋コンクリートの構造体４６で構成したサプレッション
チェンバ４５と、サプレッションチェンバ４５とドライ
ウェル４０を連通するベントパイプ４８とを備え、構造
体４６の内表面をステンレスライナープレート４７で張
りつめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラント用
の原子炉格納容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子炉格納容器は原子炉圧力容器や原子
炉系の配管、機器を格納し、原子炉冷却材喪失などが発
生しても安全性を確保する。原子炉格納容器は上記の容
器や配管、機器を格納するドライウェルと、原子炉冷却
材喪失時に発生する蒸気を蓄えてある水中に導き凝縮冷
却してドライウェルの圧力上昇を抑制する圧力抑制室
（サプレッションチェンバ）と、ドライウェルとサプレ
ッションチェンバを導通してドライウェルに発生した蒸
気をサプレッションチェンバに導くベントパイプから構
成されている。

【０００３】沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）を用いた原子力
発電の場合、原子炉格納容器としてはドライウェルとサ
プレッションチェンバを分離したマークＩ型と、ドライ
ウェルの下にサプレッションチェンバを配置して一体化
したマークＩＩ型、マークＩＩＩ型が用いられてきた。
図３はマークＩ改良型を示す図で、ドライウェル１は円
筒の上下に球殻が接続し、頂部に着脱可能な上蓋２が設
けられた構造であり、ドライウェル１の下部の外周には
円環状のサプレッションチェンバ３が設けられ、ドライ
ウェル１とサプレッションチェンバ３は８本のベントパ
イプ４で接続されている。ドライウェル１、サプレッシ
ョンチェンバ３、ベントパイプ４は鋼製である。ドライ
ウェル１内には円筒状のペデスタル５が設けられ、原子
炉圧力容器６と遮蔽壁７を支持する。

【０００４】図４はサプレッションチェンバの平面図で
ある。円環を複数個の円筒で近似的に構成している。サ
プレッションチェンバ３は、下部に設けられた支持構造
８により支持される。支持構造８にはサプレッションチ
ェンバ３の自重と蓄えられる水の重量が垂直方向に加わ
ると共に地震荷重として水平に加わる。また、原子炉冷
却材喪失により発生した蒸気がベントパイプ４より流入
し、蓄えられた水により冷却されると水温が上昇し、サ
プレッションチェンバ３全体が膨張して円環の半径外方
に移動する。支持構造８は、サプレッションチェンバ３
がこの熱膨張によって移動できる構造とする必要があ
り、さらに垂直荷重や地震荷重にも耐えるよう強固で複
雑な構造となっている。

【０００５】ベントパイプ４の先端はサプレッションチ
ェンバ３内で、図５に示すようにヘッダー９で互いに接
続されている。ヘッダー９にはダウンカマー１０が設け
られている。ダウンカマー１０の先端は蓄えられる水の
水線より下になるよう配置され、放出される蒸気が水で
凝縮されるようにしている。

【０００６】図６は出力１３００ＫＷ級のＢＷＲ型原子
力発電に用いられているマークＩＩＩ型の原子炉格納容
器の構造を示す断面図である。鉄筋コンクリート基礎２
０上に鉄筋コンクリートの円筒２１が設けられ、この円
筒２１の頂部に鉄筋コンクリートのトップスラブ２２が
設けられ原子炉格納容器を構成する。トップスラブ２２
には着脱可能な鋼製上蓋２が設けられている。原子炉格
納容器の鉄筋コンクリート内面には、接水部にステンレ
ス鋼のライナープレート２３、他の部分は炭素鋼のライ
ナープレート２４が張られている。原子炉格納容器の中
心には鉄筋コンクリート基礎２０上に鋼製のペデスタル
２５が設けられ、原子炉圧力容器６と遮蔽壁７とを支持
している。ペデスタル２５の頂部と、円筒２１の間に鉄
筋コンクリートでダイヤフラムフロア２６が設けられ、
下部をサプレッションチェンバ２７とし、上部を第１ド
ライウェル２８に区分けしている。ペデスタル２５内側
で原子炉圧力容器６の下部を第２ドライウェル２９とす
る。ペデスタル２５の内部にはベントパイプ３０が設け
られ、第１ドライウェル２８と第２ドライウェル２９に
発生した蒸気をサプレッションチェンバ２７の水面下に
導くようにしている。原子炉格納容器の円筒２１外側か
ら第２ドライウェル２９へ機器や人員の移動を行うため
アクセストンネル３１が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】マークＩ型およびこの
改良型の場合、ドライウェル１の下部球殻部はコンクリ
ートに埋設されているが、強度的にはコンクリートを考
慮せず単独でドライウェル１に加わる荷重に耐えるよう
な板厚となっている。このため板厚が厚くなり、製作、
据え付け工数が多くなる。また、サプレッションチェン
バ３には蓄えられる水による腐食を防ぐため、長寿命型
の塗装が塗布されているが、経年変化により次第に劣化
するため、再塗装を行わなければならない。しかし、密
閉されており、作業環境が悪いので再塗装工事は多くの
工数が必要とされていた。このためステンレス化する場
合、サプレッションチェンバ３の構造部材であるので板
厚が厚くなり施工性が悪くなるという問題がある。ま
た、上述したように支持構造８が複雑であるという問題
点もある。

【０００８】また、図６で説明したマークＩＩＩ型の場
合、サプレッションチェンバ２７を第１ドライウェル２
８の下部に設けているため、原子炉圧力容器６や機器、
配管の据え付け位置が高くなり耐震強度を満足させるに
要する支持構造が大型化し複雑化している。また、マー
クＩＩＩ型の場合、サプレッションチェンバ２７がかな
りの容積を占めているため現状では対応する余地がない
ので円筒２１の径や高さを増加しなければならない。ま
た、サプレッションチェンバ２７内の水線下のライナー
プレート２３はステンレス鋼であり、これより上部のラ
イナープレート２４は炭素鋼のため異材継手が発生し、
施工の管理が複雑となっている。

【０００９】また、ペデスタル２５の内部にベントパイ
プ３０を組み入れているので、両者の製作、据え付けが
繁雑化している。さらにダイヤフラムフロア２６、トッ
プスラブ２２のコンクリート打設時、これらを支持する
ため多量の仮設材が必要となる。またアクセストンネル
３１は鋼製であるが、これを支える円筒２１のコンクリ
ート強度が出るまで、仮設材で支持する必要がある。さ
らに、ライナープレート２３、２４の取り付けを行う機
械側とこの周囲の鉄筋の据え付け、鉄筋及びライナープ
レート２３、２４取り付け後のコンクリート打設を行う
建築側との工事上の干渉が多く発生するという問題点も
ある。

【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、サプレッションチェンバをドライウェルの外側に
設け、ステンレスライナープレートを用いることが可能
な鉄筋コンクリートで構成することにより、耐震性能を
向上させ、また、ペデスタルとベントパイプとの干渉を
なくしてペデスタルの製作、据え付けを容易とし、さら
にコンクリート打設に伴う仮設材を削減することが可能
な原子炉格納容器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、コンクリート基礎上に設けられた鋼製ドライウェル
と、該ドライウェルの下部外周に添って設けられ、鉄筋
コンクリートで構成されたサプレッションチェンバと、
該サプレッションチェンバと前記ドライウェルを連通す
るベントパイプとを備えたものである。

【００１２】

【作用】ドライウェルの下部にサプレッションチェンバ
が設けられていないので、ドライウェルを低くし、原子
炉圧力容器や機器、配管を低く配置することができるよ
うになり、耐震荷重が減少し、耐震性能が向上する。ま
た、サプレッションチェンバに用いた容積の一部をドラ
イウェルの容積とすることができる。また、サプレッシ
ョンチェンバ内は全てステンレスライナープレートで内
張りすることが可能になるので異材継手の発生は大幅に
少なくすることが可能になる。さらにベントパイプはペ
デスタルの内部に設けられていないのでペデスタルの製
作、据え付けと干渉しない。また、トップスラブ、ダイ
ヤフラムフロワ、アクセストンネルは設けていないの
で、これらの関するコンクリート打設時の仮設材も不要
となる。

【００１３】サプレッションチぇンバはドライウェルの
下部外周に建屋構造と一体となって鉄筋コンクリートで
構成されているため、マークＩ型やその改良型のように
支持構造を考慮する必要はない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の原子炉格納容器の縦断面図
を示し、図２はサプレッションチェンバの平面形状を示
す。ドライウェル４０は鋼製部材で構成され、コンクリ
ート基礎２０上に設けられた円筒状の下部４１と、その
上に連続した球殻状の上部４２と、頂部に設けられた着
脱可能な上蓋２と、コンクリート基礎２０に張られ底部
を構成するライナープレート４３からなる。

【００１５】サプレッションチェンバ４５は、ドライウ
ェル４０の円筒状下部４１の外周に添って設けられた構
造体４６と、この構造体４６の内面に張られたステンレ
スライナープレート４７から構成され、この構造体４６
は平面形状が円環を多角形で近似した形状で横断面が矩
形よりなる空間を鉄筋コンクリートで構成したものであ
る。

【００１６】円筒状の下部４１とサプレッションチェン
バ４５はベントパイプ４８により連通しており、ベント
パイプ４８はサプレッションチェンバ４５の多角形の１
つおきに設けられている。サプレッションチェンバ４５
内において各ベントパイプ４８の先端は図５に示したよ
うに円状に設けられたヘッダー９に接続されヘッダー９
には先端がサプレッションチェンバ４５に蓄えられる水
の水面下に達するダンカマー１０が設けられている。

【００１７】ドライウェル４０内には、ライナープレー
ト４３上には円筒状のペデスタル４９が設けられ、原子
炉圧力容器６および遮蔽壁７を支持する。また、ベント
パイプ４８への蒸気の流入に支障無いようグレーチング
の床４４が交通用に設けられている。

【００１８】ドライウェル４０内は、図６に示すマーク
ＩＩＩ型に対して下部にサプレッションチェンバがない
ので、原子炉圧力容器６を下げて配置することが可能と
なり、これに伴い関連する機器、配管も下げて配置でき
るので耐震性能が向上する。また、サプレッションチェ
ンバ２７とダイヤフラムフロア２６がなくなったので、
空間的に余裕ができ、現在のドライウェル４０の直径を
大きくしなくても原子炉圧力容器６やこれに関連する機
器、配管を格納することが可能となる。現在の直径であ
れば円筒状の下部４１や上部４２の鋼板板厚は３８ｍｍ
を用いることができる。この板厚以下の溶接継手は焼鈍
を必要としないので、製作、据え付け時の施工性が優れ
ている。

【００１９】また、ペデスタル４９とベントパイプ４８
は分離しており、製作および据え付けが容易となってい
る。ドライウェル４０は鋼製で自立し、ダイヤフラムフ
ロア２６、トップスラブ２２、アクセストンネル３１が
ないので、これらの据え付け用仮設材も不要となる。

【００２０】サプレッションチェンバ４５はステンレス
ライナープレート４７により内張りされているので塗装
は不要となりメンテナンスが容易となる。また、全てス
テンレスライナープレートなので図６に示したマークＩ
ＩＩ型のような炭素鋼のライナープレートとステンレス
ライナープレートとの異材継手がなくなり施工性が向上
する。

【００２１】本実施例ではサプレッションチェンバ４５
の平面形状を１６角形としたが、これに限定することな
く、円形または、８角形等多くの変形が考えられる。ま
た横断面形状を矩形としたが、円形や他の多角形として
もよい。またドライウェル４０の上部４２形状を球状と
したが他の曲面としてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、鋼製のドライウェルの外周に、鉄筋コンクリートの
サプレッションチェンバを設けることにより下記の効果
を有する。 格納する原子炉圧力容器およびこれに関連する機
器、配管の重心低下により耐震性能が向上する。 ドライウェルの内径を大きくすることなく容積を増
加でき、大出力化に対応できる。 サプレッションチェンバにステンレスライニングプ
レートを内張りすることにより異材継手を減少できる。 ベントパイプをペデスタル組み込まない構造となる
ので製作、据え付けが容易になる。 トップスラブ、ダイヤフラムフロア、アクセストン
ネルが不要となり、コンクリート打設時、これらを支持
する仮設材が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成を表す縦断面である。

【図２】実施例のサプレッションチェンバ平面図であ
る。

【図３】マークＩ改良型の原子炉格納容器縦断面図であ
る。

【図４】マークＩ改良型の平面図である。

【図５】マークＩ型改良型サプレッションチェンバ内の
ベントパイプ、ヘッダーおよびダンカマーの配置図であ
る。

【図６】マークＩＩＩ型原子炉格納容器の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 上蓋 ６ 原子炉圧力容器 ７ 遮蔽壁 ９ ヘッダー １０ ダウンカマー ２０ コンクリート基礎 ４０ ドライウェル ４１ 下部 ４２ 上部 ４３ ライナープレート ４４ グレーチング ４５ サプレッションチェンバ ４６ 構造体 ４７ ステンレスライナープレート ４８ ベントパイプ ４９ ペデスタル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート基礎上に設けられた鋼製ド
   ライウェルと、該ドライウェルの下部外周に添って設け
   られ、鉄筋コンクリートで構成されたサプレッションチ
   ェンバと、該サプレッションチェンバと前記ドライウェ
   ルを連通するベントパイプとを備えたことを特徴とする
   原子炉格納容器。