JPS5945115B2 - 圧力容器と蒸気発生器を有する原子力ボイラ−の支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子力ボイラーを支持する装置に関連してい
る。

さらに詳細には本発明は原子力ボイラーを支持するため
の架台構造に関する。

即ち原子力ボイラーの組立部品である原子炉の圧力容器
自体、蒸気１発生器、一次ポンプとを支持し、そして外
部衝撃が加えられた場合この衝撃によってボイラーに生
じる影響を、最大限に減少させるようにボイラー全体を
支持するものである。

支持構造は特に異なるボイラーの構成要素の間の相対的
影響例えば圧力容器と蒸気発生器の相対変化などにより
生じ易い影響を抑制するためのものである。

接続導管に関するこの変位の影響は容易に理解されるも
のであろう。

若し圧力容器と蒸気発生器の間の結合部が短くてかなり
の厚さのあるパイプで構成されていると、この問題は特
に重大である。

なぜならこの場合の相対的変位はパイプ破損という危険
な重大問題となることになりかねないからである。

本発明は陸上設置原子炉ならびに船の推進に使用される
船舶用原子炉として同様に利用出来る。

陸上設置原子炉の場合は、上述の外部衝撃は、例えば地
震などである。

船舶装備用原子炉の場合は、外部衝撃は嵐、座礁、衝突
などを船が受ける時に生じるものである。

この発明の主旨は前に説明した条件を満足するだけでな
く第一次の保護をあたえる支持装置を提供する事であり
、原子力装置のボイラー周囲にこれを設けることにより
、ボイラーからの洩れを捕収することができる支持を提
供することである。

原子力ボイラーは本質的に圧力容器と蒸気発生器で構成
されるが、ボイラー支持装置は同様な同一平面上の複数
個のブリッヂによって構成される架台を含むことが特色
とされる。

各、ブリッヂは２つの同様の平行主梁により構成され、
ブリッヂはその一端で垂直な支持要素で支持されていて
、一端は前記ブリッヂを形成する梁の一端により構成さ
れ、他の一端は共に剛的に結合され、又架台は、構造要
素を備えていて、要素は梁と剛体的に固定され、圧力容
器と発生器が要素に固定されている。

本発明の他の特徴によればボイラーと架台の重心は、架
台と垂直支持要素とが接触する平面の下方に位置されて
いる。

更に本発明の他の特徴によれば装置は、架台とボイラー
をかこみ、架台と剛体的に固定された液密格納容器を有
している。

架台は又、発生器と圧力容器を囲む生理学的な遮蔽要素
を支持することが好ましい。

本発明の一具体的構成は、架台が互の延長上にオイて２
つ（７） フＩＪツヂとなる２つの主梁によって構成さ
れる。

各梁の末端は液密格納容器の内面と一体になった支持体
の上に置かれ、液密格納容器は、外面上には外側支持体
を備えこれによって垂直支持要素上に配置される。

そして外側支持体は、減衰装置を挿入し又はせずして、
垂直支持要素上に置かれる。

本発明は、多数の具体例で詳細に説明する以下の記述か
ら容易に理解しうるものである。

本発明を、非限定実施例により附添図とともに説明する
。

第１図は、原子力装置の構造を簡略化して示している。

本図では原子力ボイラーは圧力容器と２つの蒸気発生器
が示めされている。

図の明瞭さを増すために圧力容器２、蒸気発生器４，６
と圧力容器とを蒸気発生器につなぐ導管８と１０とは点
線で示めされる。

この原子力装置を支持する装置は基本的には互に平行で
一種のブリッヂを形成する２つの主梁１２と１４により
構成される架台とで構成されている。

各梁の末端は支持構造物上に置かれる。

例えば梁１２の末端１６は以下に詳述される右側支持構
造物上に置かれる。

原子力装置全体は前述の２つの梁１２と１４により吊下
げられるか支持される。

梁１２と１４は梁に設けた一般に金属製の骨組に結合し
ている。

骨組は図中に大略に簡単に描写しである。

例えば、横断板１８．２０は角隅のブラケット２２．２
２’で剛性が与えられていることがわかる。

実際は勿論大変多くの要素が、これらの金属構造組立体
の為に提供される事は明白である。

梁１２と１４で構成されたクレードルは圧力容器２と蒸
気発生器４，６のみならず、生理学的遮蔽要素を支持す
る。

かくして要素２４は圧力容器２の側壁と底をとりまき、
要素２６．２８は蒸気発生器４と６をとりまいているこ
とが示めされている。

架台は又、構造物３０のような補助構造を有しているが
、これはプールの働きを為し、圧力容器２の上に設けら
れる。

装置は又架台全体と原子力ボイラーを囲んでいる液密格
納容器３２を含むものである。

構造の最初の単純化された形式に於て、梁１２と１４の
末端は、液密格納容器３２の内面上に形成された支持用
の出張り、例えば出張り３４上に置かれている。

同様の支持は明らかに梁１２と１４の各末端側に提供さ
れる。

密閉格納容器３２自体は、液密格納容器と一体になって
いる外側の支持体３８により支持壁３６上に配置される
。

支持体３８は減衰装置４０を介して壁３６上に支持され
るのが好ましい。

該減衰装置は後述するが、全てについて必要なものでな
Ｇ）。

ボイラーと生理学的遮蔽物の主要素は、支持された組立
体の重心が支持平面の下にくるように梁１２と１４の高
さに関しての位置を占める。

実に、この配置は船や地震で生ずる衝撃による効果に対
して、原子力ボイラーを非常に好ましい状態で保護をす
る。

単純化した第２図は参照番号４’ 、 ５’及び６′に
それぞれ示した３個の蒸気発生器をボイラーが有する場
合における架台の構造の一例を示す。

この場合、架台本体は３個の半休ブリッヂの組立体によ
り構成され、ブリッヂそれぞれは蒸気発生器の一つを支
持し、又圧力容器を支持するように設計する。

前述の３個のブリッヂは１２０°の角度の間隔に置かれ
、一端は互に剛体的に結合し、他端は各各支持構造物上
に置かれる。

例えば、発生器６′は梁１２ａ、１４ａにより構成され
るブリッヂ上に直接に置かれる。

各梁１２ａ。１４ａの自由端は支持構造物上に置かれ一
方それらの他端は、蒸気発生器４／ 、 ５／に関係す
るブリッヂの梁１２ｂ、１４ｃの一端と剛的結合されて
いる。

第３図は、原子力ボイラーが、蒸気発生器４′。

５’、６’、７’ を含む構造の単純化した形式を説
明する。

この場合に於て、同じ４個のブリッヂは、それぞれ２個
の主梁で構成され、その一端が支持構造物上に置かれて
いる。

２個の主梁は例えば、梁１２’ａ、１４’ａの２つのブ
リッヂを構成する。

例えば梁は蒸気発生器５’ 、 ７’を直接支持する２
個のブリッヂ１２ａ’、１４ａ’と蒸気発生器４／ 、
６／を直接支持する半休ブリッヂとで構成される。

後者を構成するブリッヂは、梁１２ａ’、１４ａ’に固
定結合され構成することが好ましい。

又、この場合、全装置は４個のブリッヂの末端により支
持される。

例えば、梁１２．１４のような主梁は、設備重量が大き
く、設備全体寸法もかなりの大きさとなるので、非常に
高い機械的強度を持たねばならぬ事は容易に明白である
。

梁は一体に構成されることもあり、又は鋲止め、溶接又
はボルト止めによって多数の梁の要素を共に組合せて構
成することもある。

梁１２．１４に加わる応力の結果としてこれらの梁１２
，１４には必ずある慣性モーメントが加わることになる
。

この慣性のモーメントを考慮すると、梁の厚さ旦を減少
させるためには、梁の高さ九をできるだけ高くする必要
がある。

ｈを高くすれば、架台はボイラー装置と格納容器３２と
の間に、飛しよう体保護遮蔽を構成する。

第４図と第５図は本発明の一実施例の支持装置を船体に
装備した原子炉を示す。

船底５０と甲板５２がここでは示めされている。

架台は２個の垂直の隔壁５４．５６に支持されている。

２個の隔壁は船軸に垂直であり、従って架台を構成する
梁は船軸に平行である。

一実施例において、隔壁５４．５６は底５０と甲板５２
に溶接する。

前後の隔壁５４．５６が充分に可撓性があるならば、例
えば部材５８．６０を用いて、格納容器３２を隔壁５４
．５６に直接溶接して支持体３４．３８を省略すること
ができる。

隔壁５４．５６に充分な可撓性がないならば、第５図に
示す実施例を用いる事が必要である。

この実施例は第１図に説明したものと非常に類似したも
のである。

この場合、支持３４．３８が必要となる。

支持体３８は、隔壁５４と一体になっている支持部材６
２上に置くようにされる。

同様の配置が梁１２の他端においてもなされていること
は明白である。

完成組立体に対して構造上の剛性を与えるために壁５４
と格納容器３２０間の機械的結合を確実にするタイロッ
ド６４．６４’と、格納容器３２と梁１２の間の機械的
結合を確実にするタイロッド６６．６６’が設けられて
いる。

この実施例によれば、タイ・ロンドは梁１２に一端を固
着し、他端は支持物３４に固着する。

同様な配列が梁１４についてもなされることは容易に明
白である。

更に、垂直の隔壁５４．５６で一部が構成される、格納
容器３２の保護を、隔壁５４．５６と天井とに直角に設
けた２個の垂直隔壁によって対衝突遮蔽（示していない
）を提供することが可能である。

第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図は陸上設置原子力装置の
場合に対する支持装置の適当な実施例を示す。

この場合に、梁１２，１４の各端は支持ブラケット７０
上に置かれる。

図の場合に、梁１２゜１４０外端は従って格納容器３２
に剛体的に結合した４個の支持ブラケット１０上に置か
れる。

例えば、支持ブラケットは水平の環状のフランジ７２に
より構成されることが可能である。

フランジは格納容器の内側の壁に溶接され、７４のよう
な三角のガセットにより梁の末端の支点の高さに於て補
強される。

架台と格納容器の間の結合につき説明した。

格納容器は次に、２個の独立の円形梁８０，８０’を介
して２個のコンクリートブロック７６．７８上に支持さ
れ、梁８０，８０’は、格納容器の外面に溶接され、以
下に記述される弾性の減衰装置８２を介しコンクリート
ブロック７６゜７Ｂの支持面上に載せられる。

この場合に、格納容器の内部の装置全体の重心はコンク
リート・ブロック７６．７８上の梁８０の支点下方にな
る事が好ましい。

第７図は、減衰装置８２の構造の一つの形態を一部破断
状態で示す透視図である。

減衰装置は、二つの板材を含む。

即ち、コンクリート・ブロックに取付けられたベース板
９２上に固定した下部板９０と、ねじ９６などで円形梁
８０に剛的に固定された上部板９４を含む。

板９０．９４は互に２個の弾性部材によって互に接合さ
れている。

弾性部材は参照番号９８，１００でそれぞれ示めされ、
大文字Ωの形をした横断面を有する。

弾性部材は弾性の高い値を持つ材料から作られる。

かくして、減衰装置は、塑性変形により、衝撃のエネル
ギーを吸収し、低い自然振動により、衝撃の伝達を減衰
する。

地震などで板９０．９４が変位するが板９４に形成され
た穴１０４中で滑動可能の部材１０２により板９４の動
きが制限され、かつ案内される。

部材１０２はねじ１０６により、板９０上に固定され、
ねじの頭１０８は、上部板９４動きのストッパとなる。

第８図と第９図に於て、圧力容器２と３個の蒸気発生器
４“、５“と６“とで構成する原子力装置用の支持装置
構造を更に詳細に示す。

この構造は、相互が延長線となる一対に配列された４個
のブリッヂを含む。

この構造では、第３図の場合と類似するものである。

全体として本装置は中心に円筒形の穴１２２を持つコン
クリート・ブロック１２０上に置かれ、一部が穴１２２
内に配置されている。

本装置は、例えば、円筒形数により構成された格納容器
３２を含み、円筒形数は直径１６Ｍ、高さ６．６Ｍのサ
イズであり、そして半球体で閉止され、組立体全体は、
鋼鉄製構造である。

格納容器３２は、外側のリング１２４により、コンクリ
ート・ブロック１２０に支持され、リングは、容器の外
側の壁に剛体的に固定されている。

架台本体は４個の主梁１２６，１２８，１３０゜１３２
によって構成され、それらの梁は格子形支持を構成する
。

例えば、この梁は互に溶接によって接合され、格納容器
３２の内側の壁土に形成された支持体１３４によりその
自由端を支持されている。

この構造に於ては、架台は２個の半休のブリッヂ１３６
，１３８を含み、この半休ブリッヂは梁１３０，１３２
に平行で、同様に内側の支持体１３４上に置かれる。

圧力容器２は、蒸気発生器と結合をしている３個のカッ
プリング・フランジ１４０により支持される。

フランジ１４０は、水平板１４２上に置かれ、水平板は
梁がそれ自体で正方構造を構成する場所に於て、４個の
主梁に溶接させる。

圧力容器は、正方構造より懸架した生理学的遮蔽により
囲まれる。

蒸気発生器の支持は勿論又主梁によりなされる。

発生器５“の場合において、支持機能は、凹形の薄板金
属部材によってなされる。

同様に、発生器４“、６′力場合に於て、支持機能は、
梁１３０と半休のブリッジ１３６ 、１３８と、梁に剛
体的に固定した板１４８より達成される。

蒸気発生器は、梁により構成された仕切りで囲まれる。

梁の頂上１５０の上で、発生器は生理学的遮蔽１５２で
囲まれる。

空間１５４は４個の主梁により画成され、板１４２によ
り、底を閉ざされて、原子炉炉心の燃料装架および除装
作業用の置場を構成する。

これらの作業は、格納容器３２の内に設けた移動式橋型
クレーン１５６を用いて行なわれる。

区域１５８中には蒸気発生器はなく、作業領域を提供し
ている。

これは燃料を補給する作業のときに、原子炉容器の密閉
頭部１６０を仮置きするのに役立つ。

原子炉装置は若干の補助的構成要素を有する。

第８図に示すように、この構成要素は同様に主梁固定の
加圧器１６２を含む。

本発明は、圧力容器、蒸気発生器、加圧器等々のような
原子炉のすべての第一次回路装置を支持する懸架式架台
を提供することにより特色づけられ、本願の支持手段に
より、多くの利益が存する。

すなわち 一路納容器の底下方に空間を有する可能性を有し、これ
によって、一次ポンプに対する作業性が向上し圧力容器
の外側の検査とが容易になる。

−支持重量は、船体構造かあるいは動力発電所基礎の支
持重量の重心上方において伝達され、かくて地震エネル
ギ又は強烈な外部力を吸収する衝撃吸収装置を基礎との
間にさしはさむ事が可能となる。

冥土、架台を構成する梁を一次の飛しよう体を遮蔽する
ような形状とすることができる。

以上により二次の生理学的な遮蔽を蒸気発生器のまわり
に挿入し、水容器などその他の設備の支持装置のための
要素は梁と構造骨組の中に挿入させるようにする事が出
来る。

上にあげた詳細な記述は本質的に３個のブリッヂからな
る架台の場合に関係しているが、これらの配置は第２図
、第３図の場合においても容易に適用出来る事は明白で
ある。

すなわち２個の支持体３４．３８の２セツトとする代り
に、３個又は４個とすることも可能である。

同様に、第６ａ図、第６ｂ図及第６ｃ図で示す各々の実
施例に於ては、６個又は８個の支持ブラケット７４と３
個又は４個の分割した梁８０も考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボイラーが２個の蒸気発生器を有するときの装
置の透視図である。 第２図と第３図は３個又は４個の蒸気発生器の場合、架
台の構造例である。 第４図と第５図は船に装備したボイラーの場合の使用例
である。 第６ａ図、第６ｂ図と第６ｃ図は陸上設置ボイラーの場
合の使用例である。 −第７図は減衰装置の構造の一つの型式の透視図である
。 −第８図と第９図は、４個のブリッヂを持った架台の一
つの型式の構造を夫々上から見た図と垂直の一部の断面
図である。 ２・・・圧力容器、４ 、４’ 、 ４“、５′、５″
、６，６′。 ６″、７′・・・蒸気発生器、８，１０・・・導管、１
２゜１２ａ、１２’ａ、１２ｂ、１４，１４ａ、１４’
ａ。 １４ｃ・・・主梁、１６・・・梁末端、１Ｂ、２０・・
・横断板、２２．２２’・・・ブラケット、２４，２６
．２８・・・遮蔽材、３０・・・補助構造物、３２・・
・格納容器、３４・・・突出端、３６・・・支持壁、３
８・・・支持部材、４０・・・減衰装置、５０・・・船
底、５２・・・甲板、５４゜５６・・・垂直壁、５８．
６０・・・部材、６２・・・支点部材、６４，６４’、
６６．６６’・・・タイ・ロンド、７０・・・支持ブラ
ケット、７２・・・環状フランジ、７４・・・ガセット
、７６．７８・・・コンクリート・ブロック、８０．８
０’・・・梁、８２・・・減衰装置、９０・・・下部板
、９２・・・ベース板、９４・・・上部板、９６・・・
ねじ、９８，１００・・・弾性部材、１０２・・・部材
、１０４・・・穴、１０６・・・ねじ、１０８・・・ね
じの頭、１２０・・・コンクリート・ブロック、１２２
・・・コンクリート・ブロック穴、１２４・・・リング
、１２６゜１２８ 、１３０ 、１３２・・・主梁、１
３４・・・支持体、１３６．１３８・・・ブリッヂ、１
４０・・・カップリング・フランジ、１４２・・・水平
板、１４４，１５２・・・遮蔽材、１４８・・・板材、
１５６・・・橋形クレーン、１６０・・・密閉頭部材、
１６２・・・加圧器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基本的に圧力容器と蒸気発生器からなる原子力ボイ
   ラーの支持装置にして、前記の装置が複数個の同様でか
   つ同平面のブリッヂにより構成される架台を有し、各ブ
   リッヂが２つの同一で平行な主梁により構成され、前記
   ブリッヂは該ブリッヂを形成する前記梁の一つの末端に
   於て垂直の支持要素上に支持され、又他端において共に
   剛体的に結合され、前記架台は又、前記の梁に剛体的に
   固定され前記の圧力容器と前記の発生器を取付けるため
   の構造の要素を備えている原子力ボイラーを支持する装
   置。 ２ 前記ボイラーと前記架台の重心が前記架台と前記垂
   直の支持要素との間の前記接触平面の下方に位置してい
   る特許請求の範囲の第１項に記載の装置。 ３ 前記装置が更に、前記架台に剛体的に固定した液密
   な封じこめ容器を有し、該容器が前記架台と前記ボイラ
   ーを囲んでいるようになっている特許請求の範囲の第１
   項又は第２項に記載の装置。 ４ 前記架台が又、前記発生器と前記圧力容器を囲む生
   態学的遮蔽要素を支持するようになっている特許請求の
   範囲の第１項から第３項迄の何れか１項に記載の装置。 ５ 前記ブリッジの前記第一末端が前記格納容器の前記
   内面に一体となっている支持体上に置かれ、又前記格納
   容器の前記外面が垂直の支持要素上に置かれる支持体を
   備えているようになっている特許請求の範囲の第３項又
   は第４項に記載の装置。 ６ 前記ブリッヂの前記第一の末端が前記格納容器に溶
   接され、前記格納容器が垂直の支持要素に溶接されるよ
   うになっている特許請求の範囲の第３項又は第４項に記
   載の装置。 ７ 前記の架台がお互の延長線上に置かれた２つのブリ
   ッヂを形成する２つの主梁により構成され、前記各梁の
   外端が前記格納容器の内面と一体となっている支持体上
   に置かれ、そして前記格納容器がその外面上において前
   記垂直支持要素上に置かれる外部の支持体を備えている
   ようになっている特許請求の範囲の第３項又は第４項に
   記載の装置。 ８ 前記外側支持体が減衰装置を介して前記垂直要素上
   に支えられるようになっている特許請求の範囲の第７項
   記載の装置。 ９ 前記垂直支持要素が２つのコンクリート・ブロック
   により構成され、又前記外側支持体が、前記格納容器の
   前記外面に剛体的に固定された一つのフランジを有し減
   衰装置を介して前記コンクリート・ブロック上に支持さ
   れる２つの梁からなるようになっている特許請求の範囲
   の第８項に記載の装置。 １０前記梁の前記末端が前記格納容器に溶接され、前記
   支持要素が互に平行な２つの金属の隔壁により構成され
   、そして前記格納容器が金属部材により、前記隔壁に溶
   接されるようになっている特許請求の範囲の第７項に記
   載の装置。 １１ 前記架台が、クロスアームに沿って配置された４
   つのブリッヂを構成するように、４つの主梁により形成
   され、又前記４つの梁により囲まれた前記架台の中央部
   分が水平板を備えていて、該水平板から前記圧力容器が
   、前記圧力容器の連結フランジにより懸吊されるように
   なっている特許請求の範囲の第３項又は第４項に記載の
   装置。