JPS5844387A - 原子炉圧力容器主蒸気系からの逃し蒸気凝縮用クエンチヤ - 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】 蒸気凝縮用クエンチャに係り、特に蒸気冷却凝縮の際、
トーラスシェルに及ぼす撮動荷重の低減化を図ることが
できるクエンチャに関する。

一般に、沸騰水型原子炉の１型式として第１図に示す如
きものが知られている。この原子炉は原子炉圧力容器１
を収容するフラスコ形状の原子炉格納容器２と、この下
部に上記格納容器２を囲繞する如く多角形状に屈曲形成
された環状のトーラスシェル３とにより主に構成されて
いる。そして、このトーラスシェル３内には冷却水を貯
留した圧力抑制プール４が形成されており、万一の冷却
材喪失事故の際、格納容器２内に発生する気水混合物を
ベント管５を介して、上記圧力抑制プール４へ導入して
冷却凝縮し、格納容器２内の圧力上昇を抑制するように
なっている。

そして、上記原子炉圧力容器１には図示しない発電用タ
ービンへ蒸気を移送するための主蒸気系６が連結されて
いると共に、この主蒸気系６にはこの蒸気圧が認定以上
になった時にこの系を開放するための逃し安全弁７が設
けられて°いる。そして、この安全弁７からは開放され
た蒸気’Ｉｒトーラスシエル３の圧力抑制プール４内へ
導くための排気管８が延出されると共に、この延出端部
には蒸気を効果的に冷却凝縮するためｌこ多数の蒸気噴
出孔を備えた筒体状のクエンチャ９が連結されている。

逃し安全弁７が作動する前は排気管８内には空気か入っ
ており、また圧力抑制プール４の水面下の排気管内には
水が入っている。逃し安全弁７が作動すると原子炉圧力
容器１及び主蒸気系６内の蒸気が排気管８内を通り、排
気管８の空気を圧縮しながら排気管８及びクエンチャ９
内の水をプール４内に押し出す。

蒸気流は臨界流で排気管８内の空気を圧縮するので空気
と蒸気の混合はほとんどなく空気は排気管８およびクエ
ンチャ９の水を押し出した後プール４内に気泡となって
放出される。この間気携は匂 ２０〜３０／Ｉに加圧されるので、圧力抑制プール４中
に放出された後は水中で急膨張し周囲の水を押し付ける
。この水の慣性のため、気泡圧が大気圧に下がった後も
膨張し、気泡圧は負圧となる。

逆にこの負圧のため周囲の水が引き寄せられ気泡は圧縮
される。この過程を繰り返しながら、気泡かプール４の
水面に達すると破裂する。この間の気泡の膨張、圧縮の
繰り返しはトーラスシェル３に圧力振動荷重となって作
用する。また排気管８およびクエンチャ９内の圧力は水
、空気及び蒸気の排出過程において動的な荷重であり、
サポート等に対し過度の反力を生ずる。

ところで、この直線状Ｉこ延びるクエンチャ９は第２図
に示す如くその両端がトーラスシェル３の屈曲部１０の
リングガータ１１において支持されたサポートパイプ１
２に取付は固定されており、蒸気冷却凝縮の際、このク
エンチャ９に加わる反力を、サポートパイプ１２を介し
て、これを支持しているリングガータ１１へ伝えるよう
になっている。

しかしながら、蒸気冷却凝縮時においてはクエンチャ９
と排気管８との接合部Ｐに特に過大な反力が加わり、そ
して、このクエンチャ９はその両端が支持された状態で
上記接合部Ｐを中心として矢印Ａに示す如く激しく振動
していた。

そのため、このクエンチャ９を支持しているサポートパ
イプ１２及びトーラスシェル３に過大な振動荷重がガロ
わり、これの信頼性を低下させるという問題があった。

このような問題を解決すべく、蒸気冷却凝縮時において
、特に過大な反力が加わる部分である上　′記りエンチ
ャ９の接合部Ｐｉミリングガータ１に位置させてクエン
チャ９を取付け、反力を直接リングガータ１１へ伝える
ようにすることも考えられるが、この場合にあっては直
線状に延びるクエンチャ９の両端の位置がトーラスシェ
ル３の軸心から逸れてしまい、このトーラスシェル３に
アンバランスな反力が加わるという不都合が生じ、トー
ラスシェル３の振動荷重増大を招く虞れがある。

しかも、トーラスシェル３の筒３ａの数がクエンチャ９
の数より小さい場合は、第２図の如くクエンチャ９′ｆ
ｔ：配置することはできず、リングガータ１１にクエン
チャ９を配置する必要も生じている。

本発明は以上のような問題点に着目し、これを有効に解
決すべく創案されたものであり、その目的とするところ
は蒸気冷却凝縮の際に、トーラスシェルに及ぼす振動荷
重を低減化することかでき、もって原子力施設の信頼性
を可及的に向上させることができるクエンチャを提供す
る”にある。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

先ず、第３図に示す如く３は多角形状に屈曲された環状
のトーラスシェルであり、このトーラスシェル３の屈曲
部１０の内側にはこれを補強するためのリングガーダ１
１が設けられている。

そして、この屈曲部１０すなわちリングガーダ１１に本
発明の特長とするクエンチャ１３が取付けられている。

具体的には、このクエンチャ１３は第４図に示す如くそ
の表面に多数の蒸気噴出孔１４を有する全長路６内程の
筒体よりなり、その長手方向中央部において略くの字状
に屈折成形されて、トーラスシェル３の軸心３ａに沿っ
てこれを取付けつるようになっている（第３図参照）。

このように形成されたクエンチャ１３はその長平方向中
央の屈折部１５を上記トーラスシェル３の屈曲部１０す
なわちリングガータ１１に直接取付けてトーラスシェル
３の軸心３ａｔこ沿って設けられると共にクエンチャ１
３の両端は上記リングガータ１１から軸心３ａｌこ沿っ
て延出されたサポートパイプ１６に固定されている。

そして、上記クエンチャ１３の屈折部１５には気水混合
物を排気すべく原子炉圧力容器側から延出された排気管
８が連結されており、蒸気冷却凝縮の際、特にこの屈折
部１５に加わる過大な反力全直接リングガータ１１へ伝
達し、トーラスシェル３１こ加わる振動荷重を減少し得
るようｆこなっている。

１以上のような構成において、原子炉圧力容器１から延
びる主蒸気系６の蒸気圧が設定圧以上になった場合には
逃し安全弁７が作動して、この中の水、空気及び蒸気が
排気管８を介して矢印Ｂに示す如くクエンチャ１３に導
入されることζどなる。

この蒸気圧は略３０気圧前後にも達していることから、
この排気管８とクエンチャ１３との接合部Ｐ１すなわち
クエンチャの屈折部１５に特に過大な反力を及ぼすこと
となるが、この反力は屈折部１５を支持するリングガー
タ１１へ直接伝達されて吸収されることになる。従って
、このクエンチャ１３は従来例のようｔこ激しく振動す
ることがなく、トーラスシェル３に加わる振動荷重を低
減させることができる。

また、上記クエンチャ１３の接合部Ｐ１　においてトー
ラスシェル３の軸心３ａに沿って左右に分岐された流体
はこれに設けられた蒸気噴出孔１４から冷却水中へ放出
されつつトーラスシェル３を振動させるが、このクエン
チャ１３がトーラスシェル３の軸心３ａに沿って設けら
れていることからトーラスシェル３に対しアンバランス
な荷重が刃口わることがない。

次に、変形実施例として第５図に示すようにしてもよい
。即ち、上記実施例におけるクエンチャの両端をトーラ
スシェル３の軸心３ａに沿って延長させると共に相隣接
しあうクエンチャ１３ａの延出端相互を連結し、これを
一本の連通された環状体として形成する。

この場合にあっては相隣接しあうクエンチャ１３ａ同士
が相互に支持しあうこととなり、・前記実施例において
必要としたサポートパイプ１６を不要とすることができ
ると共に凝縮効率を向上させることができる。

さらに、本クエンチャを従来の直線状のクエンチャと併
用しても良い。

尚、クエンチャを１本の環状体として形成する場合には
第６図に示すようにしてもよい。

すなわち、第６図ａＩこおいては従来例１こおけるクエ
ンチャ９相互間にトーラスシェル３の細心３ａに沿って
更に新たなりエンチャ９ａを介設し、こレラクエンチャ
９，９ａ相互間を連結して１本の連通された環状体とす
る。

また、この場合において、第６図すに示す如くクエンチ
ャ９，９ａ相互間に単に曲り管１７を介設することとし
、クエンチャ９，９ａ相互間を連通させないようにして
もよい。

以上、要するに本発明によれば次のような優れた効果を
発揮することができる。

（１）　　クエンチャの屈折部たる中心部をトーラスシ
ェルを補強するために設けられているリングガータへ直
接取付けるようにしたので、蒸気冷却凝縮の際に、クエ
ンチャに加わる過大な反力を直接リングガータへ伝達し
て、吸収させることができる。

（ｉ）トーラスシェルの軸心に沿ってクエンチャを取付
けることができるので蒸気冷却凝縮の際に、トーラスシ
ェルに対してアンバランスな荷重が加わることがない。

（３）上記した理由により蒸気冷却凝縮の際に、トーラ
スシェルに加わる振動荷重を可及的に減少させることが
でき、もって原子力施設の信頼性を可及的に向上させる
ことができる。

（４）　　クエンチャをトーラスシェルの細心に沿った
１本の環状体として形成した場合には、サポートパイプ
が不要（！：なり、取付工事を容易に行うことができる
。

（５）構造が簡単なため容易に製作できると共に既設の
原子力施設に容易に採用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉格納容器とトーラスシェルの取付状態を
示す概略縦断面図、第２図はトーラスシェル内に設けら
れた従来のクエンチャの取付状態を示す一部破断乎面図
、第３図は本発明の好適一実施例に係るクエンチャの取
付状態を示す平面図、第４図は本発明に係るクエンチャ
を示す平面図、第５図は本発明に係るクエンチャの変形
実施例の取付状態を示す平面図、第６図ａ、ｂは更に他
の変形実施例を示す平面図である。 尚、図中２は原子炉格納容器、３はトルラスシェル、３
ａは軸心、９，９ａ、１３，１３ａはクエンチャ、１０
はトーラスシェルの屈曲部、１５はクエンチャの屈折部
である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
　絹　谷　信　雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉格納容器の下部に、多角形状に屈曲された環状の
   トーラスシェルを形成し、該トーラスシェル内に、原子
   炉圧力容器の主蒸気系からの逃し蒸気を凝縮させるため
   に形成されたクエンチャにおいて、上記トーラスシェル
   の屈曲部に、この軸心に沿わせるべく屈折させた筒状の
   クエンチャを形成し、該クエンチャの屈折部を上記トー
   ラスシェルの屈曲部から支持したことを特徴とする原子
   炉圧力容器主蒸気系からの逃し蒸気凝縮用クエンチャ。