JPS5924291A - 沸騰水形原子炉用制御棒駆動水圧装置 - 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】 本発明は制御棒駆動機構への冷却水および駆動水を供給
する制御棒＃に動水圧装置に係シ、特に制御棒組ｄ機構
と接続するＣＨＤ神入、引抜配管に関し、原子炉格納容
器内の易囲気蕗点以上に配管表面温腿を保持し、結露等
の配管への外的影響を低減し、よ）健全性を向上式せた
原子炉制御棒駆動水圧装置に関するものである。

泥１図は従来技術の制御駆動水圧装置および補機冷却装
置と原子炉−次系装置の概略構成を示す系統図でるる。

原子炉炉心装置を内蔵する原子炉圧力容器１は原子炉格
納容器２内におる空間ｆ：有して収納されている。原子
炉圧力容器ｌは原子炉格納容器２を貫通する生蒸気管３
によル、タービン４と接続され、通常運転中は前記の原
子炉圧力容器２ａ内で発生した蒸気をタービン４に移送
している。タービン４下部には復水器５が設けられ、タ
ービン４からの排出蒸気ｔここで映組し、凝縮した復水
は低圧復水ポンプ６、尚圧復水ポンプ８、および給水ポ
ンプ１０で昇圧されるとともに復水脱塩器７で清浄化さ
れ、給水加熱器９で昇温されたのち、前記の原子炉圧力
容器１に次式れるよう復水・給水配管１１で接続されて
いる。この復水・給水配管１１の復水脱塩器７の下流側
はスピルオーバーラインによシ復水貯蔵タンク１２と接
続されているが、スピルオーバーライン途中よシ制御棒
駆動水ポンプ（以下ＣＨＤポンプと云う）１３の吸込配
管とも接続され、制御棒駆動水圧装置の給水源として復
水貯蔵タンク１２の他に、通常運転時は復水器系からの
、よ）清浄化された復水を取水可能々ようにされている
。

復水貯蔵タンク１２または復水器系スピルオーバーライ
ンよシの給水は制御棒駆動水ポンプ１３（以下ＣＨＤポ
ンプという）で系統の必要圧力に昇圧され流量−節介１
５および圧力調節弁１６等によ構成る。

駆動水調節部を経て水圧制御ユニット１７（以下）ＩＣ
Ｕと云う）を介して前記原子炉格納容器２を貫通し、原
子炉圧力容器ｌ底部に設けられた制御棒駆動機構のハウ
ジング（以下ＣＲ，Ｄハウジングと云う）２６に接続さ
れている。原子炉の運転時はＣＲＤポンプ１３にて昇圧
された水は前記の経路を経て（、ＲＤハウジング２６へ
給入し、制御棒（以下Ｃ１’ｌと云う）および制御棒駆
動機構（以下ＣＲＤと云う）の冷却およびＣＲの挿入・
引抜きのｇ動源として供給される。

なお、前記ＨＣＵ１７は、ＣＲ，の挿入、引抜き流路を
切換えるための切換弁１７ａ、ＣＨＤスクラム（制御棒
緊急挿入）用のアキュムレータおよび窒素容器とスクラ
ム弁よ多構成され、これらはＨＣＵＩ７内でユニット配
管され、ＨＣＵＩ　７とＣＨＤハウジング２６とを接続
する挿入配管１８および引抜き配管１９に接続されてい
る。

一方、前記の原子炉格納容器内空間２ａの雰囲気温度、
湿度を制御するため冷却器２１と給気７アン２２が設け
られ、ダクト２７によシ原子炉格納容器内の空間２ａ、
各部に給気されている。

原子炉格納容器内空間２ａの雰囲気状態は温度計、Ｎ点
計２３によシ常に監視されている。

上記の装置に対し、制御棒駆動水圧装置は原子炉通常運
転時、復水器系よ多のスピルオーバーラインよりの清浄
された水ｅｃＲＤポンプ１３およびＨＣＵＩ７を介して
ＣＲＤハウジング２６に供給しているが、原子炉起動時
または原子炉起動時等の復水器５が使用出来ない場合に
は復水貯蔵タンク１２の水をＣＲＤハウジング２６に供
給する。

この復水貯蔵タンク１２は屋外に設置されているため、
ＣＨＤ供給水温は極めて外気温度に左右されやすく、特
に冬期においては水温は低くな多、その低温水が原子炉
格納容器２内の制御棒駆動水圧装！（以下ＣＨＤ装置と
云う）の配管表面温度を低丁させ、原子炉格納容器内空
間気の露点温度以下となる事がある。この様な場合原子
炉格納容器内のＣＲ，Ｄ配管１８．１９表面に雰囲気中
の湿分が結露し、近傍雰囲気中に含まれる塩素等の有害
な成分が塵埃と相まって付着し一゛結露・乾燥を繰９返
す過程で配管の孔蝕を発生する事となる。

この結露発生を防止する一猿としてＣＨＤ装置の供給水
を原子炉格納容器内の露点温度よ）一定温度筒く保持す
るためにＣＲＤポンプ１３の吸込側、あるいは吐出側に
制御棒駆動水加熱器を設は系統水を一足温度昇温し下流
ラインに供給する方法が取られている。

しかしながら、この外温設備ではＣＲＤ挿入配管１８に
対しては昇温水が常時供給されるため結露防止となるが
、ＣＨＤ引抜き配管１９内は常時の流水はなく、通常時
配管内の残水が原子炉格納容器２、外側配管内に滞水し
、原子炉格納容器外部雰囲気温度に等しくなる。この状
態において原子炉の出力制御を行う際、ＣＲＤの引抜き
動作時に上記のＣＲＤ引抜き配管内に滞水していた昇温
されていない水が高温雰囲中にある原子炉格納容器内の
配管内に押し込まれた際瞬時的に結露を発生する恐れが
あり好ましくない環境にある。

また、原子炉格納容器２内のＣＨＤ配管上には有害な成
分を含む塵埃が配管表面に降下付着する事を防止するた
め防塵カバーが設置されている。

しかし、従来の防塵カバーは配管上面のみを覆う構造で
あるため、上部よシの防塵に対しての効果Ｑよめるが、
下部および側部からの塵埃の吹き上げ付着を考慮すると
必らすしも好ましく碌い。

本発明は原子炉格納容器内の制御柿駆励水配管表面の結
ｇｔなくすべ〈従来技術を改善し、原子炉のどのような
運転環境状態においても、原子炉格納容器内でのＣＲＤ
配管損傷に起因する結露の発生を防止し、健全性の冒い
制御棒駆動水圧装置葡得ること缶口的とする。

尚温櫃境条件下にある原子炉格納容器内に設けられてい
るＣ１ｔＤ配管戎面の結露を抑制する方法および、この
配管表面に堆積する有害因子を含む塵埃の付着防止等の
方法が従来技術にて実施されているが、原子炉格納容器
外に接続される（１’ＲＤ配管内に滞水する比較的低温
水が上記の高温項境内に押入された場合に結露が発生す
る可能性に対しては殆んど未対策である。この従来技術
の欠点を補い、よシ健全性および信頼性の高い制御棒駆
動水圧装置を得るものである。

本発明の目的、特徴をさらに明確にするため実施例を以
下図面によって説明する。

第２図は、本発明による制御棒駆動水圧装置の実例を示
す概略の系統図である。

原子炉炉心を内蔵する原子炉圧力容器ｌは原子炉格納容
器２内に収納され、両者の間にはドライウェル空間２ａ
を■して設置されている。

原子炉圧力容器ｌは原子炉格納容器２を貫通する主慈気
管３によりタービン建屋内に設けられるタービン４と接
続され、通常運転時は原子炉圧力容器１内で発生した蒸
気を移送している。

タービン下部には復水器５が設けられ、更に復水器には
復水を昇圧、清浄化、昇温して前記の原炉 り圧力容器１に戻すだめの低圧復水ポンプ６、復顧塩装
置７．高圧復水ボング８．給水加熱器９および復水・給
水配管１１が接続されている。

との復水赤給水配管１１の復水脱塩器７の下流側ハスピ
ルオーバーラインによ〃復水貯蔵タンク１２と接続され
ているとともにＣＲＤボング１３の吸込配管とも接続さ
れ制御棒駆動水圧装置の給水源として漬水貯蔵〆ンク１
２の他に、原子炉通常運転時は復水器系からの清浄化さ
れた水を供給されている。復水器系よりのスピルオーバ
ー２インまたは復水貯蔵タンク１２よシの供給水はＣ１
１（、Ｄポンプ１３で系統への必要圧力に昇圧され、Ｃ
ＲＤ力日熱器１４にて原子炉格納容器１内のＣＲＤ挿入
配管表面が結露しないための一定温度に昇温し、流量調
節弁１５および圧力調節弁１６を通り、ＨＣＵ１７を経
て原子炉格納容器２を貫通し、原子炉圧力容器１の低部
に設けられたＣＲＤ〕−ウジング２６に接続され、原子
炉炉心反応度を制御を機械的に駆動する制御棒駆動機構
への駆動源および冷却水として供給される。

前記ＨＣＵＩ　７内には制御棒駆動機構の挿入または引
抜き動作時にＣＲＤ挿入配管１８またはＣＲＤ引抜き配
管１７内の流路を切換えるだめの切換弁が設けられてい
る。

一方、前記のドライウェル内空間２ａの雰囲気温度、湿
度を制御し雰囲気露点温度の上昇を抑制するため原子炉
格納容器２内に冷却器２１と給気ファン２２が設けられ
ダクト２７によってドライウェル内空間２ａ各部に給気
され温度をコントロ（９） −ル出来るようになっている。

また、ドライウェル内空間２ａに設置されるＣＲＤ挿入
配晋１８２よびＣ１（Ｄ引抜き配管１９の上部には塩紫
等の有害成分が含まれる塵埃が配管表面に付着堆積しな
いよう防塵カバー２０が設けられている。

以上の装置構成は従来技術と同様であるが本発明による
制御棒駆動水圧装置の構成上の相違点は以下に記述する
ものである。

第一点は、（、ＲＤポンプ１３、下流側でＨＣＵ１７よ
多原子炉格納容器２に接続するドライウェル外のＣＲＤ
引抜き配管表面に昇温用ヒータ２４′ｆ：設ける。この
昇温装置はステンレス配管表面に同材の薄いライナで覆
い、そのライナ上面に電気ヒータコイルを巻き付け、伝
熱剤で同定した後保温材を巻く、ｌた配管とライナ間に
は絶縁部を適当間に設けるものとする。

ｌた、配管表面には熱電対を適所に設け、温度測定音す
ると共に、ドライウェル内空間２ａ（Ｄ露点計と電気信
号で接続して、ヒータの温度制御を（１０） 行なえるものとし、原子炉運転時は常にＣ，Ｅ’ＬＤ引
抜き配管内の温度がドライウェル内露点温度以上を保持
しているものとする。

この方法はドライウェル内のＣＲＤ配管表面に結露の発
生する可能性全防止する一壌として、ＣＲＤポンプ吸込
側または吐出側に加熱器を設けて系統水を一定温度昇温
すれ方法が取られているが、この昇温された水が流入す
るのはＣＲＤ挿入配管１８のみで、ＣＨＤ引抜き配管１
９内は通常時は水の流れがなく、残水がドライウェル外
のＨＣＵ１７葦で（特にＨＣＵ立上シ配管部）に滞水し
、周囲温度まで下がった状態にあるため、引抜き運転動
作時にはこの浅水がドライウェル内に押し出されるため
、結露が発生する。この事象を解決するため、上記の対
策を行なうものでヒータはＣ）ｌＤ配管全体に設けなく
とも一定間隔にて設置し、且つ引抜き配管全本数に設け
るものとする。この方法はＣＨＤポンプ１３前後に設け
ているＣ　ＲＤ加熱器１４に変え、ＣＲＤ挿入配管１８
においても同様方法を行なえるのは勿論である。

（１１） 第二の改善点はドライウェル内空間２ａのＣＢ。

Ｄ配管表面の塵埃付着防止用防塵カバ２０を上部のみな
らず側面および底面もカバーで覆い、原子カプラントの
定検時においてのドライウェル内の環境においても塩素
等の有害な成分を含む塵埃が配管表面に付着堆積する事
を防止する。′！た定検時はドライウェル内の給気状態
が充分でないため防塵カバー内での湿分停滞部分除去し
配管の結露ケ抑制するため、定検時は防塵カバー内に清
浄化された空気を強制給気するため高性能フィルタ付給
気ファン２５を別置し、防塵カバーと給気ラインを接続
する。同、定検時外は強に使用しなくても良いものとす
る。

本発明によれば次の効果が侍られる。

第一に、原子炉格納容器外側に設けられ、通常時原子炉
建屋内室の周囲温度と同温で比較的低い温度となってい
るＣＨＤ引抜側配管内に残水している水に対し、常に原
子炉格納容器内空間のオ囲気露点温度以上に昇温してお
くことによル、引抜き運転時にＣＨＤ引抜配管内に残水
している水が（１２） 押し出され、原子炉格納容器内の配管に挿入されても結
露することはない。

第二に、原子炉格納容器内のＣＨＤ配管表面の塵埃付着
防止のカバーを配管上面のみでなく四方を囲む構造とす
ることによシ配管下部からの有害成分を含む塵埃の吹き
上げ付着全防止できる。

第三に、上記の防塵カバー構造改善に伴い、ＣＨＤ配管
群を囲むことに対する防塵カバー内での湿分停滞部除去
のため、フィルタ付給気ファンによシカバー内に清浄空
気を送入し配管表面の結露？防止する。以上の効果によ
）原子カプラント中でも重要度の高い制御棒駆動水圧装
置の健全性。

信頼性を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御棒駆動水圧装置の概略を示す系統図
、第２図は本発明による制御棒駆動水圧装置の実施例を
示す概略の系統図。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・原子炉格納容器、２
ａ・・・原子炉格納容器内空間、５・・・復水器、７・
・・復水脱塩装置、１２・・・復水貯蔵タンク、１３・
・・ＣＨＤ（１３） ポンン°、１４・・・ＣＲＤ刀日熱器、１７・・・ＨＣ
Ｕ、１８・・・ＣＲＤ伸入記入配管９・・・ＣＲＤ引抜
き配管、２０・・・防塵カバー、２１・・・冷却器、２
２・・・ファン、２３・・・露点温度針、２４・・・電
気ヒータ、２５・・・フィルタ付き給気ファン。 （１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、復水貯蔵タンク、または復水器系よりのスピルオー
   バ水を給水源とする制御棒駆動水ポンプと駆動水ポング
   下流側に設けられ、系統流路の切換を行なう水圧制御ユ
   ニット、および原子炉格納容器内においては原子炉圧力
   容器に取付けられた制御棒駆動機構とこれらの機器に接
   続する配管よ構成る制御棒駆動水圧装置において、前記
   配管のうち、原子炉格納容器内の部分は防塵カバー葡有
   し、この防塵カバー内に強制給気を送入するためのフィ
   ルター付き給気ファンを設置また、水圧制御ユニット下
   流側で原子炉格納容器までの引抜き配管にヒータを設け
   、ドライウェル内界囲気温度、露点温贋の両方若しくは
   どちらか一方によって当該配管内の水温がドライウェル
   内露点以上になるように温度制御すめことを特徴とする
   沸騰水形原子炉用制御棒駆動水圧装置。