JPS60117191A - タンク型高速増殖炉 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はタンク型高速増殖炉に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図はタンク型高速増殖炉の概略構成を示すもので、
符号１は原子炉容器であり、その上部開口はルーフスラ
ブ２によシ閉塞されている。

また符号３は原子炉容器１内中心部に装荷された複数の
燃料集合体（図示せず）および制御棒（図示せず）よシ
構成される炉心で、これは炉心支持構造物４によシ支持
されている。

前記ルーフスラブ２には循環ポンプ５および中間熱交換
器６とともに炉心上部機構７が支持されている。炉心支
持機構７は炉心３の上方位置にあって、炉心３に対する
制御棒の挿入・引抜操作を行ない、炉出力の制御を行な
うものである。

また、前記炉心支持構造物４は円筒状の吊り胴８によシ
ル−７スラブ２から吊下げ支持されている。これは地震
発生等による上下方向の振動でルーラス２ツ２と炉心３
が上下方向に相対変位してルーフスラブ２側に支持され
た制御棒が炉心３よシ引抜かれ、正の反応度が挿入され
るなど、出力制御が行なえなくなる事態を防止するため
である。

前記循環ボンｆ５および中間熱交換器６はいずれも吊り
胴８の外側に位置している。なお前記量や胴８の周壁に
は複数の７０−ホール９が設けられている。

また原子炉容Ｈ１の底部には炉心３および炉心支持構造
物４の水平方向の振れ止めを行なう円筒状の水平振止め
部材１０が、炉心支持機構４外面との間に狭い間隙をも
たせて取付けられている。そして、この水平振止め部材
１０と原子炉容器１周壁との間は隔壁ＩＩによって連結
され、この隔壁１１によって原子炉容器１内は炉心３の
上部に通ずる高温プレナム１２と、それよル下方の低温
プレナム１３とに仕切られている。また原子炉容器１内
には冷却材である液体ナトリウム１４が収容されている
。

前記循環ポンプ５の外周は、第２図に示す如くスタンド
パイプ１５によって囲まれて込る。

上記スタントノ４イブ１５は前記隔壁１１を貫通してこ
の隔壁１ノに取付けられ、内側で循環ポンプ５を支持し
ているもので、下端を低温プレナム１３内へ延在させ、
上端検液体す）ＩＪウム１４の液面上方まで延在させて
いる。そして、スタンドパイノ１５の上半部は断熱構造
体１６によシ囲まれている。

前記循環ポンプ５の吸込口１７は隔壁１１よシ上方の、
スタンドパイノ１５に囲まれた部位にあシ、吐出口１８
線下端にあって、この下端は導圧管１９を介して前記炉
心３の下方に設けられた高圧プレナム２ｏに接続されて
いる。

一方、前記中間熱交換器６は前記隔壁１ノを貫通してそ
の下端を低温プレナム１３内へ延在させている。そして
流入口２１’ｆ１−高温プレナム１２に連通させ、流出
口２２は下端にあって低温プレナム１３に連通させてい
る。なお、符号２３は原子炉容器１の外部において中間
熱交換器６に接続された二次冷却材流入管、２４は同じ
く二次冷却材流出管である。

なお、前記水平振止め部材１０の外周上端部と原子炉容
器１０周壁との間は水平方向に配置された補強材２５に
よシ連結されている。

以上の構成において、高圧プレナム２０内の液体す）　
ＩＪウム１４は炉心３を下方から上方へ流通し、炉心３
における核反応熱によル昇温する。そして炉心３から高
温プレナム１２内における吊シ胴８に流入した液体ナト
リウム１４は、フロ−ホール９全通して吊シ胴８の外部
へ流通し、中間熱交換器６内へ流入口２１を通して流入
し、その内部で二次冷却材との熱交換を行なう。その後
、流出口２２よｐ低温プレナム１３に流出した液体ナト
リウム１４はスタンド７ぐイア°１５内を上昇し、循環
ポンプ５の吸込口１７より吸込まれて加圧され、導圧管
１９全通して高圧プレナム２０内へ圧送される。

〔背景技術の問題点〕

第１図の如く構成されたタンク型高速増殖炉では、隔壁
１１は水平振止め部材１０と原子炉　−容器１周壁とに
固着されて、高温プレナム１２と低温プレナム１３との
間の熱的境界および圧力境界の両方を形成している。

そして熱的境界を形成していることから、特に原子炉の
起動、停止およびスクラム時に生じる隔壁１１と水平振
止め部材１０および原子炉容器１との間の温度差、並び
に隔壁１１自身の温度分布によ多発生する熱応力全軽減
するためには、隔壁１１はできる限シ薄肉にすることが
望まれる。

また隔壁１１の、循環ポンプ５貝通部におけるシールは
、循環ポンプ５を囲んで隔壁１１に固着されたスタンド
パイプ１５′ｔ−液体ナトリウム１４の液面上方まで延
在させることによって行なわれている。

一方、隔壁１ノは熱的境界も形成することから、外周に
断熱構造体１６が貼付けである。このため地震発生等に
よシ水平方向の振動が生じると、スタンドパイノ１５に
は、自己の質量と、断熱構造体１６の質量と、液体ナト
リウム１４の付加質量と、循環ボンｆ５の質量が水平荷
重として作用し、さらにスロッシングによる荷重も作用
して、スタンド・やイブ１５を振動させることになる。

スタンドパイノ１５にこのような大きな水平荷重が加わ
ると、スタンドパイプ１５と隔壁１ノとの接続部、特に
隔壁１１側の接続部にはきわめて大きな応力が発生する
ことになる。

そこで、従来では隔壁１ノの板厚を厚くして、地震発生
時等に発生する応力の低減をはかつていた。

しかしながら、隔壁１ノを厚くすると耐震性は向上する
ものの、熱応力は増々大きくなる問題があった。

また隔壁１１を厚くすることによ多重量が増加し、製作
が困難になる問題も生じていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に基いてなされたもので、その
目的は、劇震性に優れ、かつ熱応力の減少と軽量化およ
び製作性の向上をはかることができるタンク型高速増殖
炉を提供することにある。

〔発明の概要〕

以上の目的達成のため、本発明のタンク型高速増殖炉は
、隔壁に取着されて循環ポンプの外周を囲むスタンドパ
イプを、ルーフスラブ、１垂下された制振筒によって囲
み、この制振筒とスタンドパイプとの間にアニユラス状
の間隙をもたせてその間隙内に介在する液体ナトリウム
によジスタントパイプの水平振動を抑えるように構成さ
れる。

したがって、地震発生時等に水平方向の振動が生じた場
合でも、スタントノ９イゾの水平振動を抑制できるので
、スタンド／４’イノと隔壁との接続部、特に隔壁側に
発生する応力を減少させることかできる。そしてこれに
より隔壁の板厚を薄くすることができるので、熱応力の
減少と軽量化がはかれ、さらに製作性も向上することに
なる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図を参照して説明する。

第３図はタンク型高速増殖炉の一部を示すもので、第１
図、第２図と同一の部分には同一符号を付しである。

符号２６は制振筒で、これはルーフスラブ２よ多垂下さ
れ、隔壁１１に取着されたスタントノ（イノ１５の外周
を、このスタンドパイプ１５との間にアニユラス状の微
小間隔２７をもたせて囲んでいるものである。

このような構成であると、地震発生時等に水平方向の振
動が生じた場合、スタンドバイア’Ｊ５が水平振動によ
シ変形するためにはスタンドパイノ１５と制振筒２６と
の間の間隙２７内における液体ナトリウム１４の移動を
伴なわなければならないが、上記間隙２７は小さいもの
であり、しかもスタンドパイｆ１５と制振筒２６との嵌
合長さが比較的長いため、間隙２７内における液体ナト
リウム１４の移動は容易でなく、間隙２７に介在する液
体ナトリウム１４の流体　′力がスタントノ４イブ１５
に対する制動抵抗として作用する。

ここで、間隙２７に存在する液体ナトリウム１４の流体
力は次式でめられる。

なお、Ｍｌ−ρπａ２Ｌｋ 力 ＦＸ：制振筒２６に作用する流体力 ａニスタンドパイブ１５の外半径 ｂ：制振筒２６の内半径 Ｖニスタンドパイノ１５の絶対変位 Ｗ・、制振筒２６の絶対変位 ρ：液体ナトリウム１４の密度 Ｌｋ：スタンドパイｆ１５と制振筒２６との嵌合長 そして水平振動発生時には、スタンドパイプ１５には自
己の質量、制振筒２６の質量、液体ナトリウム１４の付
加質量および循環ボンｆ５の質量が水平荷重として作用
し、さらにスロッシングに基く荷重も作用する。しかし
、これらは間隙２７内に介在する液体ナトリウム１４を
介して制振筒２６からルーフスラブ２へ伝達されるとと
もに、スタンド・（イブ１５から隔壁１１へ伝達される
ことになり、このようにスタンドパイプ１５に作用する
荷重が２つの伝達経路により分担して負担されることに
よって、耐震性が高められることになる。

また循環ポンプ５は、スタンドパイプ１５、制振筒２６
および両者間に介在する液体ナトリウム１４の熱抵抗に
よシ高温プレナム１２から熱しゃ断され、循環ボン７６
５の周辺部は比較的低温に保たれるので、従来のような
スタンドパイノ１５外面の断熱構造体１６（第２図参照
）を省くことができる。

さらに、制振筒２６を支持するルーフスラブ２と、スタ
ンドパイプノ５を支持する隔壁１１との温度差による熱
膨張量の差によって制振筒２６とスタンドパイｆ１５と
の間に相対変位を生じるが、この相対変位は間隔２７に
よって吸収され、両者が接触することはない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、ルーフスラブよ
り制振筒を垂下し、この制振筒でスタンドパイｆを囲み
、制振筒とスタントノぐイブとの間にアニーラス状の間
隙をもたせてその間隙内に介在する液体ナトリウムの流
体力によジスタントパイプの水平振動を抑えるように構
成したことにより、耐震性を向上させることができる。

したがってスタントノやイブを取着した隔壁を薄くする
ことができ、これによって熱応力の減少と軽量化がはか
れ、さらに製作を容易にすることができるなど、優れた
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すタンク型高速増殖炉の概略縦断面
図、第２図は第１図の一部を拡大して示す縦断面図、第
３図は本発明の一実施例を示すタンク型高速増殖炉の一
部縦断面図である。 １・・・原子炉容器、２・・・ルーフスラブ、３・・・
炉心、５・・・循環ポンプ、６・・・中間熱交換器、１
１・・・隔壁、１２・・・高温プビナム、１３・・・低
温プレナム、１４・・・液体ナトリウム、１５・・・ス
タンドパイプ、２６・・・制振筒、２７・・・間隙。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却材全収容し上部を開口させた原子炉容器と、この原
   子炉容器の上部開口を閉塞するルーフスラブと、前記原
   子炉容器内を上部の高温プレナムと下部の低温プレナム
   とに仕切る隔壁と、前記原子炉容器内に設けられ冷却材
   を下方より上方へ通過させて核反応熱により加熱し前記
   高温プレナムへ流出させる炉心と、前記ルーフスラブに
   支持され前記高温プレナム内の高温冷却材を流入して二
   次冷却材との熱交換を行なわせたのち前記低温プレナム
   へ流出させる中間熱交換器と、前記ルーフスラブに支持
   され前記低温プレナム内の低温冷却材を流入して加圧し
   前記炉心の下方へ圧送する循環ポンプと、前記隔壁に取
   着されて循環−ンノの外周を囲み下端を前記低温プレナ
   ムに連通させ上端を冷却材液面の上方まで延在させたス
   タンドパイプと、前記ルーフスラブよ多垂下されスタン
   トノ母イブとの間に７ニユラス状の間隙をもたせてこの
   スタンドパイｆｔ囲んだ制振筒とを具備したことを特徴
   とするタンク型高速増殖炉。