JPS5936236B2 - 鋼製格納容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一部がコンクＩＪ −ト基礎の上に載置され
、一部が自由に立てた状態におかれ、内部構築物を有し
、導管特に蒸気導管で貫通されている原子炉設備等にお
ける鋼製格納容器に関する。

原子炉燃料集合体の再処理装置および放射能の検査や治
療設備などを含むこの種の設備において、格納容器は放
射能の漏洩を確実に防市する目的を持っている。

格納容器はしばしば球状格納容器として形成され、その
直径はたとえば原子力発電所の出力に応じて決められて
いる。

球状の格納容器の直径は２０ｍ〜５０ｍ以上になる。

しかし格納容器は少くとも大部分の領域において円筒形
にすることもできる。

格納容器はそれ自体外気に曝される外函となる。

しかし本発明は、堅牢コンクリート構造物として同時に
外部の機械的作用たとえば飛行機の墜落に対する必要な
保護を保証するいわゆる二次遮蔽体で取り囲まれている
格納容器にも関する。

格納容器は原子炉設備に付属する構成要素を支持する内
部構築物を有している。

原子力発電所においては構成要素自体は数１００トンに
達する重量を有している。

普通コンクリートで作られかつ放射線遮蔽に関連して肉
厚が決められる内部構築物は、かかる構成要素の数倍の
重量を有する。

この重量は球状格納容器の自重とともにコンクリート基
礎に加わる。

従って従来は格納容器と内部構築物とコンクリート基礎
とは重力によつ′Ｃ動かないように互いに接合されるこ
とを当てにしていた。

すなわぢ格納容器を貫通している導管は、格納容器の運
動から生ずる外的な力によって負荷されないものと仮定
されていた。

これに対して本発明は、格納容器の気密性が導管の破損
をこよって害されないようにするために、どんな場合で
もすなわち最悪の場合にも導管の無傷を保証するという
目的から出発している。

従って例えばヨーロッパにおいては従来観測されていな
いような地震により力が作用する場合にも格納容器とコ
ンクリート基礎との間のずれが生じないようにしなけれ
ばならない。

本発明によればこの目的は、格納容器の内部構築物を、
格納容器の表面に対して直角に方向づけられかつ線上あ
るいは面上に分布して配置された多数の締結ボルトによ
ってコンクリート基礎に接続し、その際締結ボルトをそ
れよりも、短かい可撓性のパツキン材によりコンクリー
ト基礎に対し間隔をおくようにすることにより達成され
る。

その場合締結ボルトは前述の導管とは無関係で大きな力
を伝達できる特別な要素を意味している。

その必要な力は格納容器の内部にある質量とこの格納容
器自体によって形成される質量および仮想最大加速度に
応じて決められる。

たとえば出力１０００ ＭＷｅ以−Ｌの加圧水彩原子炉
の場合、球状格納容器の内部構築物とコンクＩＪ −ト
基礎との結合のために、４０本の締結ボルトが好ましく
は円形に分布して設けられる。

各々の締結ボルトは固定力として５００ Ｍ ｐの初期
張力を有するようにする。

この場合本発明に基づく総合伝達力は２００．００Ｍｐ
になり、この力は局所的な応力を小さくするためにでき
るだけ広い面に作用させられる。

締結ボルトはシール部材を使用して格納容器に設けられ
た孔を横方向に間隔を隔てて貫通する。

締結ボルトはたとえば格納容器に堅くかつ気密に接続さ
れた接合管の中に位置させると良い。

この配置構造の目的は、内圧力がかＸつた場合にコンク
リートに対して格納容器の球面に生じる僅かな相対運動
に適合させることにある。

この場合接合管の中に許容できない応力が生じてはなら
ない。

接合管は、その格納容器との反対側端がその直径の少く
とも３倍だけ格納容器から離れて位置するような長さを
有するようにすると良い。

かかる配置構造は対称的にすることができるので、接合
管ははマその中央部分で格納容器に接続される。

各々の接合管の両側端には、コンクリート基礎に当接す
る圧力板が溶接されている。

従って所望の保持力を既に述べたように均一に伝達でき
るような広い面の形状が生ずる。

接合管は、接合管の１．４倍以上の直径をもった中間フ
ランジを介して格納容器に取り付けられる。

このようにずれば固有応力が増大された直径により減少
されるので、機械的な荷重に際して裂けないような接合
管と格納容器との間の溶接接合が可能となる。

この接合の場合応力が小さいために背面（内側）からの
試１験が省略でき、同様に保守点検も不要となる。

同様の簡易化は接合管と圧力板との間の中空接合に対し
ても適用することができ、同様に片側だけ溶接し試験す
れば良い。

工場で実施できる他の溶接部の保守点検のためには、た
とえば締結ボルトの配置上中ずる通路によって一方の側
から接近できるようにすると良い。

通路の大きさは、組み立ておよび監視のために必要な補
助手段たとえば液圧式の締結ボルト装置が問題なく挿入
できるように選ばれる。

接合管は空気抜き室を有するようにすることができる。

それによって締結箇所における気密性はいつでも試験で
きるようになる。

すなわち格納容器による放射能案内部品の封じ込めは、
締結ボルトによってコントロールできないように減少さ
れることは許されないからである。

コンクリートの許容応力を越えないようにし、それにも
拘らず地震の加速にも耐えうるよ・うな大きな力を得る
ために、既に冒頭に述べたように締結ボルトは格納容器
のできるだけ大きな範囲に亘って分布して配置される。

締結ボルトを有利に分布するには、締結ボルトはコンク
リート基礎の縁に円状に配置されると良い。

こメでは締結ボルトは比較的容易に設置できるばかりで
なく、地震の際に考えられる変位に関して有効なてこ作
用を生ずる。

この場合配置内は格納容器を支持するコンクリート球欠
体の支持円筒体との交点でコンクリート球欠体の自由縁
から離れるようにする。

その場合支持円筒体はコンクリート球欠体の有効な補強
体となる。

他方ではその距離を隔てることによって、コンクリート
球欠体の縁部に可撓的な下張りができ、たとえば内圧が
一ト昇した場合格納容器のこの特に危険な場所における
許容できない応力の発生が防止されるようになる。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図における原子炉設備は、コンクリート製の二次遮
蔽体２で取り囲まれた直径４５ｍの鋼鉄製で球状の格納
容器１を有している。

この球状格納容器１はその外周の約３分の１を介してコ
ンクリート製基礎３の上に置かれている。

基礎３は二次遮蔽体２の基礎６と中央領域γおよびリン
グ状壁１６を介して一体に構成されている。

コンクリート基礎３と二次遮蔽体２の垂直壁４との間に
は、補助設備を収納するために利用できる断面は〈三角
形状の中間室５がある。

格納容器１の中には、たとえば熱出力３０００ＭＷの加
圧水膨原子炉設備の主な構成要素として、原子炉圧力容
器８とこの原子炉圧力容器８に導管１０を介して接続さ
れている複数個の蒸気発生器９とが配置されている。

導管１０の系統には主冷却材ポンプ（図示せず）がある
。

イワゆる一次系統の構成要素は厚いコンクリ−ト壁で取
り囲まれている。

この囲いの外側の境界は、事故の際に飛散するおそれの
ある破片を捕捉して格納容器１を保護するいわゆる飛散
防止用遮蔽筒体１１である。

飛散防止用遮蔽筒体１１の−Ｌには燃料交換機を支持す
る回転クレーン１２が配置されている。

飛散防止用遮蔽筒体１１とこれを取り囲む球状格納容器
１との間の室、１３は別の補助設備を収納するために用
いられる。

蒸気発生器９から出発した蒸気導管１５は、球状格納容
器１の赤道の近くで格納容器１を貫通し、更に二次遮蔽
体２を貫通して直線的に導かれている。

第２図は二二次遮蔽体２の下側領域４における筒状部分
の形状と、二次遮蔽体２と球状格納容器１との間の中間
室５における補助設備の収納状態を示し′Ｃいる。

第２図に示ｌ−だ内側のリング状壁１６は中央領域７と
同様に格納容器１を支持するコンクリ−ト基礎３に属し
ている。

２０は締結ボルトで、これは第１図に概略的に示され第
３図に詳細に示されているように、球状格納容器１を支
持する＝１ンクＩＪ −ト球欠体１８をその外周縁の近
くで支持するリング状壁１６の場所において、球状格納
容器１の表面に対して直角に設けられている。

リング状壁１６は締結ボルト２０の組み立てのために設
けられた環状通路１９の内側境界面を形成している。

締結ボルト２０は水平平面において円形状に配置されて
いる（第２図参照）。

この場合締結ボルト２０は均一・に分布されている。

すなわちリング状壁１６とはマー 致する円の上に、４
０本のボルト２０が互いに約２ｍの間隔を隔てておかれ
ている。

第３図においてコンクリート基礎３のリング状壁１６の
場所には開口２２が設けられている。

球状格納容器１の内側にあるコンクリート２３にも相応
した開口が設けられている。

球状格納容器１の内側で圧力板２５と溶接されている接
合管２４は、その大部分の長さに亘って可撓性のパツキ
ン材（たとえば発泡樹脂から成る）２１を有している開
口２２を通って導かれている。

接合管２４の外側端にも同様の圧力板２６がおかれてい
る。

接合管２４と締結ボルト２０の領域（ζ孔２γをもった
格納容器１との間には、管部＋８２９とフランジ３０と
からなる溶接構造物２８が設けられている。

溶接構造物２８は格納容器１との接続箇所において締結
ボルト２０を取り囲む接合管２４の少くとも１，４倍の
直径を有している。

接合管２４と圧力板２６との間には圧力板３２と管部材
３３とで構成される同じような直径拡大部が設けられて
いる。

更に第３図には、締結ボルト２０を設置するために環状
通路１９の中に搬送台車３４が示されている。

搬送台車３４は締結ボルトの下端に対するスライダ３５
を有している。

モーフ駆動されるチェーン３６によって動かされるスラ
イダ３５により、締結ボルト２０は球状格納容器１の内
側で一点鎖線で示された袋ナツト３７が披ぜることがで
きる程度まで接合管２４の中に挿入される。

組み立て状態においては第４図に示されたような固定構
造が生じ、これによれば１本の締結ボルト２０の領域に
は広い面にわたって５００Ｍｐの力を受けることができ
る。

袋ナツト３７は溝３８によって形成されかつシール溶接
４０を行うために用いられる突起縁部３９を有している
。

締結ボルト２０の外側端には円錐状の頭部４３で圧力板
２６に当接するナツト４２がねじ込まれている。

接合管２４の内側室４４のシールはキャップ４５によっ
て完全にされる。

従って内側室４４は空気抜きのために接続管４６を設け
れば、空気抜き可能な中間室となる。

格納容器１と二次遮蔽体２と一体の構造物と見なされる
コンクリート基礎３とは締結ボルト２０によって、予想
される最大規模の地震の場合にも格納容器１を貫通する
導管特に蒸気導管１５に危険を及ぼすような相対変位が
生じないように堅く接続される。

第３図および第４図において締結ボルト２０は中実のボ
ルトとして示されているが、場合によっては薄肉の管の
中に多数の細い引張線が配置されるようにして作ること
もできる。

か＼る締結ボルトは特に大きな引張強度および大きな弾
性を有する利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく加圧水膨原子炉の垂直断面図、
第２図は第１図の原子炉の水平断面図、第３図は格納容
器のコンクリート基礎に対する取付は部分の拡大断面図
、第４図は締結ボルトの拡大詳細図である。 １：格納容器、２：二次遮蔽体、３：コンクリート基礎
、８：原子炉圧力容器、９二蒸気発生器、１０ニー次冷
却材導管、１５：蒸気導管、１９：環状通路、２０：締
結ボルト、２１：パツキン材、２４：接合管、２５．２
６：圧力板、３０：中間フランジ、３７：袋ナツト、３
９：シール溶接部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一部がコンクリート基礎の上に載置され、一部が自
   由に立てた状態におかれ、内部構築物を有しかつ蒸気導
   管などの導管で管通されていを原子炉設備等における鋼
   製格納容器において、格納容器１の内部構築物を、格納
   容器１の表面に対して直角に方向づけられかつ線上にあ
   るいは面上に分布して配置された多数の締結ボルト２０
   によってコンクリート基礎３に接続し、その際締結ボル
   トをそれより短かい可撓性のパツキン材２１によってコ
   ンクリート基礎３に対し間隔をおくように配置したこと
   を特徴とする鋼製格納容器。 ２ 締結ボルト２０が、シール部材２８により閉鎖され
   ている格納容器１の孔２７を、横方向に間隔を隔てて貫
   通していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の格納容器。 ３ 締結ボルト２０が、格納容器１と堅くかつ気密に接
   続されている接合管２４の中に位置していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の格納容器
   。 ４ 接合管２４の格納容器１と反対側の端部が、少なく
   とも直径の３倍だけ格納容器１から離れて位置している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかりこ記載の格納容器。 ５ 接合管２４がそのはマ中央部分において格納容器１
   と接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の格納容器。 ６ 接合管２４が接合管２４の１．４倍の直径をもつ中
   間フランジ３０を介して格納容器１に取り付けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の格納容
   器。 ７ 接合管２４の両側端に、コンクリート基礎に当接す
   る圧力板２５．２６が溶接されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
   格納容器。 ８ 接合管２４が空気抜き可能な室４４を形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の格納容器。 ９ 締結ボルト２０がコンクリート基礎３の縁に円形に
   配置されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第８項のいずれかに記載の格納容器。 １０締結ボルト２０の配置円が、格納容器を支持するコ
   ンクリート製球欠体と支持円筒体１６との交点の箇所で
   コンクリート製球欠体の自由縁から離れるようにするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の格納容器。 １１ 締結ボルト２０の格納容器１の内部から離れた側
   が組立て作業を可能にする環状通路１９の中に位置して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の格
   納容器。 １２締結ボルト２０が少くとも部分的に多数の細い引張
   線から構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第１１項のいずれかに記載の格納容器。 １３締結ボルト２０にある袋ナツト３７が圧力板２５に
   堅くかつ気密に好ましくは溶接３９で接続されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないて第１２項の
   いずれかに記載の格納容器。