JPS58168994A - タンク形高速増殖炉 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は概械向ム、熱萄ｔのいずれに対しても耐久ｔＬ
を自するタンク形薗速増殖炉に関する。

〔発明の＋に術ａ′す背事〕

第１区はタンク形尚速増殖炉の概略構成を示すもので、
主容器１の内部には核反応によって熱エネルギを発生さ
せる炉心２が構成されている。よだ主容器１の内部には
一次冷却材としての液体＝Ｉ＃Ｉ＜ｓ常液体ナトリウム
）を循環させる複数の一次主循埠ポンｆ３・・・、−次
冷却材から二次冷却相としての液体金−（通常液体ナト
リウム）へ黙エネルギを伝達する複数の中間熱父侠穢４
・・・等よりなる一次冷却系設備が収容されている。

Ｂ（」記炉心２の下部にはプレナム８ｋが設けられ、炉
心２及びプレナム都５は主容器１内の底部に眩けられた
炉心支持体６に支持されている。

またＩｌ］ｌＪ記炉心２の上方には多数の窓孔な有する
炉心上部機構７が配設されている。

また主容器１の内ｈＶＳには隔壁支持体８か水平方向に
配置されている。そしてこの隔壁支持体８より上方の空
間をホットプール９．−Ｆカの全問をコールドプール１
０としている。

前記複数の一次主循環ポンノ３・・・及び複数の中間熱
交換機４・・・は、いずれも主容器Ｊ内に周方向等間隔
に配置されている。また各−法主循環ポンプ３の下端に
は炉内配管１１を接続し。

この配管１１の下端部を前記コールドゾール１０内に延
在させている。そして各−法主循環ポンｆ３の下部より
炉内配管１１に亘って薄肉円筒状の隔壁１２にて囲み、
この隔壁１２を目１」紀隔監支持体８に支持させるとと
もに、ＰＭｍ１２でホットプール９内の液体金−とコー
ルドゾール１０内の液体金属とを隔離するようにしてい
る。

前記主容器１の外側には、万一の冷却す漏洩事故に伽え
てガードベッセル１３が設けられＣいる。そして以上の
如く構成された主容器１はキャビティ・ウオール１４内
に収容されている。

また上記キャビティーウオール１４の上部開口はルーフ
・スラブ１５で閉基されており、主容器１の上部開口も
このルーフ・スラブ１５で閉基されている。

―り記ルーフ拳スラゾ１５は、第２図に示す如くキャビ
ティ・ウオール１４に支持されている。

また許容４１は周壁上端をルーフ・スラブ１５に浴接前
の生膜で固着されて吊下げ支持されている。また前記ガ
ードベッセル１３は周壁上部をキャビティ・ウォール１
４内部に支持されている。

以」ニの如く構成されたタンク形＾速増殖炉は次のよう
に動作する。

まず−久冷却相である液体金属は炉心２を上刃へ向って
通過する間に核反応による熱エネルギを受けて高温とな
り、炉心上部機構１の窓孔を通してホットプール９内へ
流入する。そして中間熱交換機４に上部より’１ｆｆＥ
人し、二次冷却材　　　　症としての液体金属に熱エネ
ルギを伝達して温度を低１させながらコールドプール１
０内へ流下する。一方、コールドプール１０内の液体金
属は一次循環ポンノ３により昇圧され、炉内配置゛１１
を通ってプレナム部５へ戻される。なお、中間熱交換機
４で加熱された二次冷却材としての液体金属は主容器１
の外部へ導びかれ、タービン躯動用の蒸気を加熱するこ
とになる。

〔背景技術の問題点〕

以上の如く構成された従来のタンク形高速増殖炉にあっ
ては、主容器１はその周艦上端をルーフ争スラブ１５に
固着してルーフ・スラブ１６にω下げられる形で支持さ
れているので。

主容器１の周壁上端には主容器自体のｔｉｔに加−え、
内部に収容された冷却材及び機器類の血蓋が機械荷重と
して作用する。また地震発生時にはこの機械荷重は急激
に増大する。一方、炉の運転モードの変更に伴なう主容
器周壁内外面の温度差により、主容器周監を曲げようと
する。

いわゆる熱萄重も作用する。機械荷重は主容器に一次応
力を生じさせるものであり、熱伺血は二次応力を生じさ
せるものであるが、−次応力を減少さセるためには、主
要器の特に周壁上部の板厚くすることが望ましいのに対
し、二次応力を減少させるには、板の内外面の温反差を
小さくする意味から板厚は薄い方が望ましい。ところが
、このような互いに相反する要件をいずれも十分に満足
することはできないため、−次応力、二次応力のいずれ
をも減少させることは。

きわめて困難な技術的課題となっていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
主容器の特に周壁部分に生ずる一次応力、二次応力のい
ずれをも減少させて、安全性の向上を図り得るタンク形
高速増殖炉を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明に係るタンク形高速増殖炉は、主容器の胸壁上部
な二ｊｌｋ壁にしてその一方をルーフ・スラブに同右す
るとともに、他方は鉛直方向の移動のみを許容するよう
にルーフ・スラブに支持させて、主容器の板厚を厚くす
ることなしに周壁土部の一次応力、特に地震発生時の機
械旬重によって生ずる一次応力を減少させ、同時に二次
応力をも減少させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第３図はタンク形高速増殖炉の概略構成を不すもので、
主容器１０１の内部には核反応によって熱エネルギを発
生させる炉心１０２が構成されている。また主容器１０
１の内部には一次冷却材としての液体金属（通常液体ナ
トリウム）を循環させる複数の一法主循環ボンｆ１０３
・・・。

−次冷却材から二次冷却材としての液体金属（通常液体
ナトリクム）へ熱エネルギを伝達する複数の中間熱交換
＠１０４・・・等よりなる一次冷却系設備が収容されて
いる。

前記炉心１０２の下部にはプレナム部１０５が設けられ
、炉心１０２及びプレナム部１０５は主容器１０１内の
底部に設けられた炉心支持体１０６に支持されている。

また前記炉心１０２の上方には多数の窓孔な有する炉心
上部機構１０１が配設されている。

また主容器１０１の内部には隔壁支持体１０ｇが水平力
向に配置されている。そしてこの隔壁支持体１０８より
上方の空間をホットプール１０９、下方の空間をコール
ドブール１１０としている。

目１」記複数の一次主循環ポンプ１０３・・・及び複数
の中間熱交換機１０４・・・は、いずれも主容器１０１
内に周方向等間隔に配置されている。また各−法主循塊
ポング１０３の下端には炉内配管１１１を接続し、この
配管１１１の下端部を前記コールドゾール１１０内に延
在させている。

そして各−法主循環ポンプ１０３の下部より炉内配管１
１１に亘って薄肉円筒状の隔壁１１２にて囲み、この隔
壁１１２を前記隔壁支持体１０８に支持させるとともに
、隔壁ＪＪＪでホットプール１０９内の液体金属とコー
ルドプール１１０内の液体金属とを隔離するようにして
いる。

訂 前記主容器Ｊ（１１１の外側には、万一の冷却材漏洩事
故に愉えてガードベッセル１１３が設けられている。そ
して以上の如く構成された主容器１０１はキャビティ嗜
ウオール１１４内に収容されている。また上記キャピテ
イ・ウオール１１４の上部開口はルーフ・スラブ１１５
で閉塞されており、主容器１０１の上部開口もこのルー
フ・スラブ１１５で閉塞されている。

前記ルーフ・スラブ１１５は１％４図に示す如くキャピ
テイ・ウオール１１４に支持されている。また主容器１
０１は周壁土部を二ｈａとし、その二重壁部における外
側の周壁１１６をルーフ・スラブ１１５に溶接等の手段
で固着されている。そして上記二重壁部の内側の周壁１
１１は第５図に示す如く外側の周壁１１６よりやや長く
、その上端部の複数箇所（１箇所のみ図示する）に鉛直
方向に長い長孔１１８が周方向等間隔に形成されている
。一方、ルーフ・スラブ１１５の下面には断面コ字形を
なす環状溝Ｉ　Ｊ　ｊｌが形成されている。そして前記
内側の周壁１１１の上端部をその環状溝１１９内に導入
させ、各長孔１１８内にｌシト１２０を周壁１１７の内
■側より挿入し、そのボルト１２０を上記環状溝１１９
の鉛面方向の円筒凹面１１９Ａに螺看して１周壁１１７
の鉛直方向の移動の６を計容するようにしている。なお
、上記内周壁１１６．Ｉｌ’ｉ間には適度の隙間１２ノ
が設けられ１両周壁間の熱伝導を減少させている。また
前記ガードベッセル１１３は周壁上部をキャビティ・ウ
ォール１１４内部に支持されている。

以上の如く構成されたタンク形高速増殖炉は次のように
動作する。

まず−次冷却材である液体金属は炉心１０２を上方へ向
って通過する間に核反応による熱エネルギを受けて島温
となり、炉心上部機構１０７の窓孔な通してホットプー
ル１０ｅ内へ流入する。そして中間熱交換機１０４に上
部より流入し、二次冷却材としての液体金属に熱エネル
ギを伝達して温良を低下させながらコールドプール１１
０円へ流下する。−万、コールドゾール１１０内の液体
金属は−次循環ポンプ１０３により昇圧され、炉心配管
１１１を通っ体金属は主容器１０１の外部へ導びかれ、
タービン駆動用の蒸気を加熱することになる。

以上のタンク形高速増殖炉にあっては、主容器１０１の
周壁上部を二重壁とし、その外側の周壁１１６をルーフ
・スラブ１１５に固着し。

内側の周壁１１７の長孔１１８部をルーフ・スラブ１１
５の下面側に形成された円筒凹面Ｊ　Ｊ　＃Ａに？シト
１２０で取付けて鉛直方向への移動のみを可能にしてい
るので、主容器１０１の重量及び主容器１０１内の冷却
材及び機器類の重量は機械荷重として主容器１０１の周
壁上部の特に外側の周壁１１６にのみ作用する。一方、
主容器１０１の周壁部分に生ずる曲げ荷電は両周壁１１
６，１１７で受けられるので１曲げ剛性は著しく増加す
る。そしてこの曲げ剛性の増加に伴ない主容器１０１の
固有振動数が増加し、地震発生時における耐震性が向上
縁は格別厚くしなくとも機械強度に対する強度は十分薗
められ、特に地震発生時の一次応カを融少さセることか
できる。また曲げ剛性の増加により外側周壁１１６の曲
げ応力も減少する。

一方、炉の運転モードの変更に伴なう温度変化は外側の
周’１１１１６よりも内側の周壁１１１が大であるから
、両周壁１１６，１１７／の熱膨張菫には差異が生ずる
が、その差異は内側の周Ｍｚ１ｖがｍｍ方向に移動する
ことによっテ吸収されることになる。したがって両周壁
１１６゜１１７に温度差が生じても、これらの周壁を曲
げようとする。いわゆる熱荷重はきわめて小さいものと
なる。

よって、熱荷重により生ずる二次応力も減少し、炉の安
全性が高められることになる。

なお本発明は上記実施例に必ずしも限定されるものでは
ない。たとえは上記実施例では二重　　　１壁部の外側
の周壁１１６をルーフ・スラブ１１５に固有し、内側の
周壁１１１を鉛直方向移動可能としたが、内外を逆の関
係にしてもよい。また鉛直方向へ移動可能な周壁１１７
は環状溝１１９の円筒凹面１１９Ａにがルト締めしたが
１円筒凸面にメルト締めするようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明のタンク形高速増殖炉は、
主容器の周壁土部を二重壁にしてその一方をルーフ・ス
ラブに固着するとともに、他方は鉛直方向の移動のみを
許容するようにルーフ・スラブに支持させた構成となっ
ている。

したがって、主容器の周壁上部の曲げ剛性が増加し、主
容器の固有振動数が増加する。その結果、主容器の振動
による変形を防止でき１周壁土部の曲げ応力も離少する
。よって主容器の周壁部分の板厚を格別厚くしなくとも
周壁上部の一次応力、二次応力共に減少させることがで
き、炉の安全性を向上させることができる。また主容器
の周壁の板厚を薄くすることにより主容器の重量を軽減
でき、熱衛撃の影響を少なくできるなどの効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は背景技術を説１す」するためのもの
で、第１図はタンク形高速増畑炉の概略構成を示す縦断
面図、第２図は同高速増殖炉の支持構造を模式的に示す
図、第３図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもの
で、第３図はタンク形高速増殖炉の概略構成を示す縦断
面図。 第４図は同高速増殖炉の支持構造を模式的に示す図、第
５図は第４図の一部を拡大して示す断面図である。 １０１・・・主容器、１０２・・・炉心、１１４・・・
キャビティ・ウオール、１１５・・・ルーフ・スラブ、
１１６・・・二重壁部の外側周壁。 １１１・・・二重壁部の内側周壁、１１８・・・長孔。 １１９・・・環状溝、１１９ｋ・・・円筒凹面、１２０
・・・ボルト。 第１図 第２図 Ｏｏ　　　　　　Ｏ 【 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　炉心及び１次主冷却系設伽を内蔵してキャビ
   ティ・ウオール内に収容されＪ＠壁上都を二重壁とする
   主容器と、前記キャビティ・ウオールに支持され、前記
   主容器の一方の周壁上箱（を同省して主容器を吊下げ支
   持するとともにＬ６器の上部開口を閉塞し、かつ主容器
   の他方の周壁上端を鉛直方向の移動のみを許容する如く
   支持するルーフ・スラブとをＪ４儂したことを特徴とす
   るタンク形筒速増殖炉。
2. （２）前記主容器の一方の周壁上端と前記ルーフ・スラ
   グとを酪接にて固着−「るとともに、助力の周敏上−に
   は鉛直方向に長い長孔なあｇ−ｃメルトな挿通し、その
   がルトなルーフ・スラブに形成された鉛直方向の円筒向
   に螺看したことを特徴とする特ｒ１：趙水の範凸第ｔｌ
   ）項記載のタンク形高速増殖炉。