JPS5916235B2 - 原子炉のディッププレ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体金属冷却型原子炉に係り、特に炉心からの
冷却材の自由液面での噴流によるガスの巻込みを防止し
、地震時等のスロッシングを防止するために自由液面下
に浸漬して設置するディッププレートの改良に関するも
のである。

冷体金属冷却型原子炉は、原子炉容器内上部にカバーガ
ス空間を有し、冷却材は自由液面を持っている。

従って、炉心を出た冷却材はその速度ポテンシャルのた
めに自由液面で噴流を形成する。

この噴流により、冷却材中にカバーガスが巻き込まれ、
１次冷却系内に入り１次冷却系機器および炉心に損失を
与えるおそれがある。

又、地震時に冷却材自由液面が揺動し、冷却材温度が高
温であることから、周辺構造物に厳しい熱衝撃を与える
等の不都合がある。

そこで、従来原子炉容器上部のしゃへいプラグからシェ
ル構造物により、自由液面下に全範囲ｌこわたって１枚
板構造のディッププレートを吊り下げて設置し、上記カ
バーガスの巻き込みの防止ならびに液面の揺動を防止し
ていた。

ところで、上記方法においては、ディッププレートはし
やへいプラグ下面よりシェル構造物により吊り下げられ
、その周囲の固定された１枚のプレートであり、液体金
属冷却型原子炉の高温冷却材中に設置されていて、定常
的に厳しい熱応力条件にさらされている。

又原子炉の起動、停止等による冷却材の温度変化により
熱サイクルを受けるため、厳しいクリープ、疲労損傷等
を受ける。

更に、ディッププレートはしやへいプラグ下面より吊り
下げられていることから、原子炉寿命中補修が不可能で
あり、機器の信頼性を向上させる上からも、熱応力を小
さく制限し、かつ、ガス巻き込みの防止、地震時の液面
揺動の防止等の機能を十分発揮する構造とすることが望
ましい。

本発明は上記欠点に対してなされたもので、ディッププ
レートの機能を十分発揮し、熱応力を小さく制限した信
頼性の高い原子炉のディッププレート構造物を提供する
ことを目的としでいる。

以下、一実施例の図面を参照して本発明の詳細な説明す
る。

第１図ないし第４図において原子炉容器１の上記に設置
されたしゃへいプラグ２の下面より円筒形支持部材２２
により扇形状をしたセグメント２１が吊り下げられ冷却
材液面下に浸漬して設置されている。

それぞれのディッププレートセグメント２１はしやへい
プラグ下面より１本の支持部材２２によりおよそその重
心位置を支持されている。

この支持部材２２はセグメント２１の水平地震力に対し
て十分な剛性を持ち、かつプレートに溶接接合されてい
る。

これらのセグメント２１の間隙は小さく制限されている
。

又セグメント２１は板厚内温度差による熱応力を小さく
するために、板厚を薄くしている。

従ってその重量も軽減され、上記支持部材２２の剛性の
確保を容易にしている。

更にディッププレートセグメント２１の周囲も同様にじ
ゃへいプラグ２下面より垂下された４本の支持パイプ２
３により支持されている。

この支持パイプ２３はセグメント２１の自重による変形
および、地震時の液面揺動防止時の液圧による変形を防
止するために設置しているもので、支持部材２２を中心
として、セグメント２１が放射状に熱膨張変位をした時
に、セグメント２１に剛に接合されずに、上記変位によ
り厳しい熱油げを逃げることのできるように半径方向移
動可能な構造を有している。

尚２６は機器の貫通孔である。第４図は第３図の％Ｓ
Ａ ／／ｆ１５、即ち、支持パイプ２３とセグメント２
１との接合部の詳細を示したものである。

前記支持パイプ２３の下方には、上リング２４がセグメ
ント２１の下方向への変位を押えるために支持パイプに
嵌合設置され、また、セグメント２１をはさんで、セグ
メント２１の下方向への変位を押えるために下リング２
５を設置している。

又支持パイプ２３外壁とこの支持パイプ２３がセグメン
ト２１を貫通する孔２７との内壁で形成される間隙はセ
グメント２１の熱変位量および製作・据付誤差等を考慮
した数値をとっている。

第５図はこれらのディッププレートセグメント２１の設
置状態を示したものである。

セグメント２１は冷却材自由液面４下全面に配し、セグ
メント２１間のギャップＧから流出する冷却材の流速Ｖ
と自由液面４からのセグメントの設置深さＨとの間にほ
ぼ次の関係が成立するように設置される。

Ｈ；自由液面よりのディッププレートまでの深さ ■；ディッププレート間のギャップよりの冷却材流速 ｇ；重力の加速度 γ；冷却材の比重 又、しやへいプラグ上面から原子炉容器内に挿入される
機器のディッププレートとの貫通部での間隙も上記条件
を満足するように設定される。

以上説明のように、本発明のディッププレートを原子炉
冷却材自由液面下の適正な位置に設置することにより、
冷却材の自由液面における波立ちを防止し、カバーガス
の巻込みを防止でき、かつ地震時の液面の揺動を防止で
き、原子炉の安全性、信頼性を効果的に向上することが
できる。

更に、本発明によるディッププレートは数分割のセグメ
ントとし、その重心位置のみを剛に支持しており、この
支持点を中心にしたセグメントの放射状の熱膨張変位に
対して各セグメントは何の拘束も受けず、極めて熱応力
の小さい構造を実現しており、機器の信頼性が向上する
。

又本構造の特徴として、セグメントのたわみ制限を考慮
しても板厚をうすくすることが可能であり、セグメント
の板厚方向熱応力を緩和することができ、従って重量も
軽減され、水平地震に対する剛性を容易に確保でき、軽
量なディッププレート構造が実現できる。

板厚を薄くしたことによる、自重および地震時の液面揺
動荷重に対する変形はセグメントの周囲に配した細い支
持パイプにより効果的に受は持つことができる。

この周囲の支持パイプはセグメントの熱膨張に対して拘
束を受けない構造を実現しており、軽量、簡潔な構造で
ディッププレートの機能を十分発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるディッププレートを設
置した原子炉断面図、第２図は第１図のディッププレー
トセグメントの分割平面図、第３図は第２図ディッププ
レートセグメントの吊り下げ構造を示した斜視図、第４
図は第３図Ａ部の支持パイプ構造を示した断面図、第５
図はディッププレートセグメントの設置条件を示すため
の説明図である。 １・・・・・・原子炉容器、２・・・・・・しやへいプ
ラグ、２１・・・・・・セグメント、２２・・・・・・
支持部材、２３・・・・・・支持パイプ、２４・・・・
・・上リング、２５・・・・・・下リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ しやへいプラグ下面に垂設される支持部材とこの支
   持部材に支持され原子炉冷却材自由液面下に浸漬される
   複数枚のセグメント部材と、このセグメント部材の周囲
   を拘束支持する複数の補助部材とから構成される原子炉
   のディッププレート。 ２ 前記補助部材とセグメンｔ’ ＝ｔ＋材間の原子炉
   半径方向の拘束をフリーにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の原子炉のディッププレート。