JPS58178285A

JPS58178285A - 高速増殖炉

Info

Publication number: JPS58178285A
Application number: JP57060606A
Authority: JP
Inventors: 耕平樽谷
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Central Research Institute of Electric Power Industry; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1982-04-12
Filing date: 1982-04-12
Publication date: 1983-10-19

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地震時の炉心部における振動を小さくし、かつ
振動を減衰させた高速増殖炉に関する。

発明の技術的背景一般に液体金属冷却型高速増殖炉のタンク型炉では、核
反応によって熱エネルギーを発生する炉心、−次冷却材
を循環させる一次主循環ポンプ、熱エネルギーを一次冷
却材から二次冷却材に伝達する中間熱交換器等のいわゆ
る一次主冷却系設備を構成する機器が、主容器と呼ばれ
る液体金属を貯留したタンクの中に配置されている。

第１図ないし第３図を参照して従来のタンク型高速増殖
炉を説明する。

図中１は原子炉容器であって、この原子炉容器１内中央
部には炉心バレル２が設けられ、この炉心バレル２内に
炉心３が収容されている。そしてこの炉心バレル２の下
部は炉心支持構造物４で支持されている。なお、炉心バ
レルの外周はしゃヘい体バレル２６によって包囲されて
いる。

上記炉心バレル２およびしゃへい体バレル２６の上層外
周と原子炉容器１の内周との間には変形可能な薄肉の隔
壁５が水平方向に設けられ、この隔壁５によって原子炉
容器１内は上下に区画され、上部はホットプール６、下
部はコールドプール７に形成されている。

上記原子炉容器１の上端はしゃへいプラグ８によって閉
塞され、このし中へいプラグ８を貫通して炉心上部機＄
１ｌ１９、中間熱交換器ｌＯ・・・・・・、−法主循環
ボンプ１１・・・・・・が設けられ、これら中間熱交換
器１０・・・・・・、−法主循環ボンプ１１・・・・・
・の下部炉内配管１５は上記隔壁５を貫通してコールド
プール７に達している。

そして、この原子炉容器１内には液体す）　ＩＪウム等
の一次冷却材１２が収容されている。また、上記炉心上
部機構９内には制御棒駆動機構１３・・・が設けられ、
これら制御棒駆動機構１３・・・・・・によって制御棒
（図示せず）を炉心３に挿入あるいは引抜をなし、炉心
３の出力制御をなすように構成されている。

そして、炉心３内で生じる核分裂によって生じた熱によ
り加熱された一次冷却材１２は炉心３の上面から流出し
て炉心上部機構９内に流入し、流通孔１４・・・・・・
からホットプール６に流れる。そして、このホットプー
ル６内に流れた高温の一次冷却材１２は中間熱交換器１
０・・・・・・内に流入して二次冷却材と熱交換し、低
温となった一次冷却材１２はこれら中間熱交換器１０・
・・・・・の下端からコールドプール７に流出する。そ
して、このコールドプール７内に流れた一次冷却材１２
は一次主循環ボンプ１１・・・・・・によって炉内配Ｉ
ｆｉ１１５を介して炉心３の下部に送られる。

また、上記炉心バレル２およびしやへい体バレル２６の
上部と原子炉容器ｌとの間には中間熱交換器１０・・・
・・・および−法主循環ボンプ１１・・・・・・を介し
て放射方向に隔壁支持部材１６・・・・・・が架設され
ている。そして、前記隔壁５はボルト１７・・・等を間
してこの隔壁支持部材１６・・・・・・に支持されてい
る。この隔壁支持部材１６・・・・・・は上記隔壁５の
支持をなすとともに、炉心バレル２の上端を水平方向に
支持し、地震等の際にこの炉心バレル２の上端や中間熱
交換器１０・・・・・・、−法主循環ボンブ１１・・・
・・・の下端が水平方向に振れるのを防止する作用をな
す。

第３図は、この隔壁５湛びに隔壁支持部材１６の配置関
係を詳細に示した図である。炉心部３及び固定しゃへい
体を内部に納めたしゃへい体バレル２６と中間熱交換器
１０のポット、ならびに主容器１のサーマルライナの相
互間に、隔壁支持部材１６は溶接により接続され、この
隔壁支持部材１６に隔壁５はポルト１７で締結される。

このように隔壁支持部材１６は隔壁５を支持する機能を
持つと同時に、水平方向の地震が生じた場合、炉心を横
から支持することによって炉心の転倒を防止する機能も
持っている。

背景技術の問題点地震等の際に炉心バレル２の上端、中間熱交換器１０・
・・・・、−法主循環ボンプ１１・・・・・・の下端が
振れるのを防止するには隔壁支持部材１６・・・・・・
の剛性を大きくしなければならない。しかし、この隔壁
支持部材１６・・・・・・の剛性を大きくすると原子炉
の始動時等における各部の熱変形を吸収できなくなり、
熱応力が大きくなる不具合を生じる。

またこの構造では、炉心支持構造物４で炉心部炉心バレ
ル２およびしやへい体バレル２６を載置して支持してい
る。これらの重量は１００万謀級の高速増殖炉では、炉
心部が約７００トン、炉心バレル２およびしゃへい体バ
レル２６が約３００トン程度である。したがって、垂直
方向の地震力に対しては、かなり炉心支持構造物４の剛
性を高めなげれば垂直方向および水平方向に振動しやす
くなる問題点がある。

発明の目的原子炉炉心の鉛直方向の振動を軽減し、水平方向の地震
力の減衰を大きくして炉心バレルの上端等の水平方向の
振れを確実に防止することができる高速増殖炉を提供す
ることにある。

発明の概要すなわち、本発明は原子炉容器と、この原子？容器内に
設けられた炉心を包囲する炉心バレルと、この炉心バレ
ルの外側に配置された中性子し中へい体を含んだしゃへ
い体バレルと、前記炉心を支持する炉心支持構造物と、
前記炉心を冷却する一次冷却系機器とを具備してなり、
前記炉心支持構造物の上面に前記炉心バレルおよびしや
へい体バレルを嵌合載置し、かつ前記炉心バレルおよび
しヤへい体バレルを相互に噛合し得る部材によって結合
したことを特徴とする高速増殖炉である。

以下、第４図および第６図を参照しながら本発明の一実
施例を説明する。

第４図は本発明の置部のみを拡大して示したもので、他
の部分は第１図から第３図に示した従来例と同様なので
重複する部分の説明を省略する。

符号２０は核燃料集合体を示しており、この核燃料集合
体２０が多数本ノ・ニカム状に配列され炉心支持板２１
に核燃料集合体２０のエントランスノズル部２″２が植
設されて炉心３を構成している。炉心支持板２１は上部
支持板２１ａ、中間支持板２１ｂおよび下部支持板２１
ｃがブレナム部２３．２４を有して上下に配設されたも
のである。

炉心３の最外周の核燃料集合体２０は拘束機構２５を介
して炉心バレル２に接続している。この炉心バレル２の
外周には環状じやへい体ノくレル２６が配列されている
。このしやへい体ノ（レル２６は内筒部２６ａおよび外
筒部２６ｂとの間に同心円状のたとえばステンレス鋼の
円筒体が多数配列された中性子吸収体２６ｃが収納され
たもので、その上下両端は上板２６ｄおよび下板２６ｅ
によって閉塞されている。炉心・（レル２としやへい体
バレル２６の内筒部２６ａとは第６図に部分的に拡大し
て示したように相互に噛合し得る部材２７．２８によっ
て結合している。つまり、炉心バレル２とじやへい体バ
レル２６とは上部において上下に噛み合わされるかぎ形
のインターロック機構によって接続される。また、しや
へい体〕（レル２６の下板２６ｅは冷却材流入管２９の
上板３０に載置され、水平方向の振動に対して拘束され
るように嵌合されている。冷却材は流入管２９から流入
孔３１を流れて炉心支持板２０のブレナム部２３に流入
し、核燃料集合体２０のエントランスノズル部２２から
核燃料集合体２０内を通過する。炉心支持板２１の下部
支持板２１ｃは炉心支持構造物４上に載置固定される。

また、しやへい体バレル２６の外筒部２６ｂは支持体３
７を介して炉容器１に接続されている。

なお、冷却材流入管２９から流入した冷却材の一部は減
圧板３４に設けられた流入孔３５から流入し、流入部下
板３３の端部のやや上方に設けられた流入孔３６を通過
してプレナム２４へ流入する。

発明の作用しかして、上記のように構成されたタンク型高速増殖炉
では、炉容器１内の炉心３の振動が水平方向及び垂直方
向共に小さくなる。即ち、従来の炉心支持構造に比べて
炉心３と中性子吸収体２６ｃの部分を別体とした支持構
造を採用する事により炉心３の支持構造物４への荷重が
大巾に低゛減出来るため炉心部３を含む系の固有振動数
の向−トを計ることができる。水平方向地震時には炉心
部３と、中性子じゃへい体２６ｃの部分とは、別体支持
構造で支持されているため、ならびに中性子じゃへい体
２６ｃの部分の下部の水平方向の噛合部材２７．２８の
隙間の範囲内でじゃへい体バレル２６が衝突を起こしそ
れによるエネルギー吸収が計られ振動が急速に減衰する
。また、鉛直方向の地震に対してはしやへい体バレル２
６の下面と炉心支持構造物４の上面とが嵌合され、その
嵌合部に囲まれた薄いナトリウム層が鉛直方向に振動し
た場合に圧縮されたり膨張したりするダンパーの機能を
果たすと共に衝突を起こし、エネルギー吸収が計られ振
動が急速に減衰する。また、鉛直方向に対して噛合部材
２７．２８の部分では炉心部３の上下振動の振れ止めを
兼ね備えており大きな振動を生じることはない。

発明の効果従って、炉心部と炉容器の上面から支持されている制御
棒との上下振動による相対変位の軽減を計ることがでと
る。

また、しやへい体バレル２６内に収納されている中性子
吸収体２６ｃは従来の燃料集合体タイプや丸棒タイプと
は異なる円筒状をなしているた吟、水平方向の曲げ剛性
は非常に大きくなり、全体系の剛性の向上を計ることが
できる。

以上の説明はタンク型高速増殖炉を用いて説明したが、
ループ型高速増殖炉においても同様な構造を採ることが
でき前記実施例と同様な効果を奏する。

以上説明したように、本発明によれば炉心部の鉛直方向
および水平方向の振動軽減、地震力の減衰等を計ること
ができ、しかも炉心部の構造、健全性および制御棒挿入
性等に対しても機能向上を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタンク型高速増殖炉を一部側面で示す縦
断面図、第２図は第１図のＡ　−Ａ’線に沿う横断面図
、第３図は第１図における隔壁支持部材を示す縦断面図
、第４図は本発明に係る高速増殖炉の要部を示す縦断面
図、第５図は第４図の上面を一部切開して示す平面図、
第６図は第４図の円形部Ａを拡大して示す縦断面図であ
る。１・・・原子炉容器、　　　　２・・・炉心バレル、３
・・・炉　心、　　　　　　４中炉心支持構造物、５・
・・隔　壁、　　　　　　６・・・ホットプール、７・
・・コールドプール、　　８・・・しゃへいプラグ、９
・・・炉心上部機構、　　１０・・・中間熱交換器、１
１・・・−法主循環ポンプ、１２・・・−次冷却材、１
３・・・制御棒駆動機構、１４・・・流通孔、１５・・
・炉内配管、　　　　１６・・・隔壁支持部材、１７・
・・ボルト、　　　　２ｏ・・・核燃料集合体、２１・
・・炉心支持板、　　　２２・・・エントランスノズル
部、２３．２４・・・プレナム部、２５・・・拘束機構
、　　　２６・・・しゃへい体バレル、　　　　　　　
　２７．２８・・・噛合部材、２９・・・冷却材流入管
、　　３ｏ・・・上　板、３１、３５．３６・・・流入
孔、　３３・・・流入部下板、３４・・・減圧板、　　
　　　３７・・・支持体出願代理人　弁理士　菊　池　
五　部第　／　真第　２　目

Claims

【特許請求の範囲】（１）原子炉容器と、この原子炉容器内に設けられた炉
心を包囲する炉心バレルと、この炉心バレルの外側に配
置された中性子じゃへい体を含んだしやへい体バレルと
、前記炉心を支持する炉心支持構造物と、前記炉心を冷
却する一次冷却系機器とを具備してなり、前記炉心支持
構造物の上面に前記炉心バレルおよびしやへい体バレル
を嵌合載置し、かつ前記炉心バレルおよびしやへい体バ
レルを相互に噛合し得る部材によって結合したことを特
徴とする高速増殖炉。（２）じゃへい体バレルは複数の円筒体が同心円状に配
列されて剛性が附与されてなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の高速増殖炉。（８）炉心および炉心バレルは拘束機構によって結合さ
れてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高速増殖炉。