JPS601596A - 原子力プラントの復水再循環系統配管構造 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は原子カプラントの復水再循環系統配管構造に
関する発明であり、特に原子炉発停時等の再循環運転時
における配管内部に発生する流体の＠撃力を緩和し、配
管の振動を抑制させるようにした配管構造に係る発明で
ある。

〔発明の背ｔ１〕 周知の如く原子カプラントにおいては凝縮した復水をタ
ービン駆動原子炉給水ポンプ（以下Ｔ−ＲＦＰと称する
）で昇温、昇圧して再循環し、給刀くとして戻すように
しているが原子炉発停時やメインのＴ−Ｅ’ＬＦＰ｝Ｉ
Ｊツプ時等の緊急時には予備機としての伝導機態動原子
炉給水ポンプ（以下Ｍ−ＲＦＰと称する）の急速起動を
行って、原子炉へ戻す給水配管から分岐して復水器へ循
環させる復水再循環系統で昇温昇圧し短時間で再循環流
量を確保して佼水再循」ｉ”ｔ−給水するようにさｉ′
シている。

而して、復水、給水系新１の札１ｒ′３を第１図で示す
と復水器２で凝縮され／こ復水は復水配管３によシ図示
しない低圧接水ポンプで汲みだされ、同じく図示しない
窒気抽出器、グランド蒸気復水器、復水ｄｖ過ミ（釧崗
、復水脱塩装置、高圧復水ポンプ、低圧給水加熱器を介
してＭ　−Ｉ（、Ｆ　Ｐ　４に給水されて所定に碧、温
ケ１圧さ〕Ｌ１所定水質の給水とされ、その出口側逆止
弁５を通り、給水配管６を介して図示しない高圧給水加
熱器を通シ原子炉７に送給されるようにされている。

尚、原子炉給水ポンプとしては前記メインの５０％容Ｈ
７１のＴ−几Ｆ　Ｉ）を２台設け、又、前述原子炉発停
時、あるいは緊ｆノ、時に運転される２５％容１３′の
２台のＭ　−ｎ、　ｌ’冒ンが予備（畿として設けられ
ている。

而して、該へ４−　Ｒ，Ｆ’　Ｉ）　４はその作動時に
その最小流量を確保するために上記逆止弁５の前段から
徨水再循環戻り配管８（以下？１′Ｌに再循環配管と称
する）が分岐されて復水器２にｆ＆枕し給水を分岐再循
環させるようにされている。

尚、該再循環配管８は原子炉７への給水に先立ち上記Ｍ
−ＲＦＰ４の吸い込み側保有水、＃ＩＪち復水配管３の
保有水の脱塩脱気を行って所定水質にするだめに再循環
する機能をも有している。

そして、再循環配管８は分岐側から復水器２にかけて再
循環弁９、止め弁１０、オリフィス１１、復水器２内に
設けられたスプレー装置１２を装備されておシ、前述原
子炉発停時等の丹循環運転邪貨時、常時は閉止状態の再
循環弁９が急開して２１０ｔ？、１７０　ａｔｇの高温
、高圧の高速流体が止メ弁１０を介しオリフィス１１で
流量制御された後、復水器２内に至りスプレー装置１２
の複数のスプレー孔より噴出されバッフル板に衝突した
後、復水器２内へ分散され、再び凝縮することにより復
水となりＭ−ＲＦＰにより原子炉７に給水として送給さ
れるようにされている。

ところで、上述復水再循環系統についての在来態様は第
２乃至第７図に示す様にされており、まず第２，３図に
示す様に再循環配管８′、再循環弁９より下流側の糸路
が該再循環弁９の設僅位散より降下した配管８様となっ
ており（第２図は概略斜視図で第３図は実際の設計態様
図）、仁のプζめ、再り酸１１配管８′のυ；こ体に、
第４．５図に示す様にスプレー装置１２のスプレー孔か
ら全て４ノド水されてし′まうことに耽り、しだがって
、再循環弁９以降の再循環配’ｉｆ３　／内には実際は
り土器２の真空度に相当する飽和蒸気が停止請じている
ものの、窒洞部が形成されウォータハンマが発生ずる危
険性がある欠点があった。

メ、（１（’ｉ：１環弁９ば０Ｎ−０１”Ｆイ１ｊ制御
を採用している７’Ｃめ１ｏ秒以内で該再循バＪ弁９が
開放してしまい、その上流側にＲ’　１１ｉＴ　Ｌでい
友晶温、高圧の流体が一気に流出して管内壁に敢突し、
ξれによってもウオークハンマを生ずる原因となる捏点
があつント二。

さらに、上記４１１循場弁９が急開されるブヒめにその
上流に停滞してい’Ｃ７Ｊ！ｆｉ体が一種の剛性流体と
して急檄に流出し、そのピストン作用により飽和蒸気を
急激に圧お１１シ、そのだめ蒸気の泡が潰れ圧力ピーク
を生じることになり、速度急変と共にこれらによっても
ウォータハンマを発生する不具合があった。

又、第３図に示す様に従来の再循環配管８′はその全長
が著しく長く、したがって、当然、該再循環配管８′の
内容積が大きくなり、そのため、圧力ビークを生じ易く
、これによってもウォータハンマが誘発される不都合さ
があった。

又、第４．５図に示す様に従来のスプレー装置λ １２においては再循環配管８′弁先端の一何判のスプレ
ー孔１３．１３・・・に対してのみ、バッフル板１４が
ブラケット１５を介して取り付けられており、したがっ
て、該バッフル板１４に対してはスプレー効果はあるも
のの、片側のバッフル板１４が取り付けられていない側
のスプレー孔１３からは排水流体が直接復水器２内に噴
出してしまい、該復水器２内上部板１６や冷却管巣１７
、あるいは、図示しない他の復水器２内の各構造物に激
突し、これらを損傷させるような不具合があった。

さらに父、スプレー装置１２＆；Ｊ：偵水器２内の側板
より離れて設けられているために、その支持性能が悪く
配管振動をおこし易い不具合もちった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は上述従来技術に基づく原子カプラント
の復水系統配管の問題点を解決すべき技術的課題とし、
配管の長さ方向の（１り造と先や；ｈｌのスプレー装置
４汚造を４でれヒ的にするとともに阻害条件をなくし、
安定しだ復水の再循環を行うことが出来るようにして、
原子力産す′りにおける配管利用分野に益する優れた原
子カプラントの宿木（■循環系統の配管構造を提供せん
とするものである。

〔発明の概要〕

上述目的に沿い先述ｌ侍許請求の範囲を要旨とするこの
発明の概要は、前述問題点を解決するだめに、原子炉の
発停時−や緊急時に復水器からの復水はＭ−１１Ｉ”　
Ｉ）により所定にＪＪｌ、温列圧されて、再循環系統配
管を経て復水器に再循環され、その間、該へ４−１１．
　Ｆ　ＰＴ流の逆止弁から分岐する再循環配管は再循〕
Ｒ弁から復水器にかけて上昇して立ち上るようにされ、
常に、該再循環配管内に流体が充（１指されるようにさ
れ、又、該再循環弁は固定連続制御方式にされて流体を
徐々に送給し、急激な圧力変化を抑制され配管の振動を
少くするようにし、更に、該再循環配管の先端において
は両側部にバッフル板が設けられて、該バッフル板に対
応して押設されたスプレー孔からの噴出流体ｔユ該両１
１１１のバッフル板に衝突して、復水器内に逸散される
ようにされ、又、スプレー装置は上部板冷却管巣から離
れて支持されていることにより、該冷却巣や上部板が損
傷せず、又、再循環配管が可及的短くされていることに
より、その内容積は小さくなり、しだがって、配管は振
動せずｍ１１久性に富むようにウォーターノ・ンマ等も
生じないようにした技術的手段を講じたものである。

〔発明の実施例〕

次に、この発明の一実施例を第８図以下の図面に基づい
て説明すれば以下の４りである。

［＾１、第１〜７図と同一態様部分は同一符号を用いて
説明するものとする。

第８図に示す４１：ｉ４にこの発明において、再循猿配
ゞ）￥８“は従来ＦＡ様同様にλ４−１？、　Ｉｉ”　
Ｐ　４から原子炉７への配管Ｇの逆止弁５の前段から分
岐されて、復水器２に設けらメシフ２ニスプレー装置１
２’に接続されているが、該第８１図に示す態様は前記
従来技術を示ずｔｌ）３図の実（；ｌ（施工設計図と同
じく実際設計施工図で示されているが、該配管６からス
プレー装置１２′に対して立ち上り、上り昇シ勾配態様
で示され、！１￥に、再循環弁９がらは立ち上って立設
されるようにされてお９、又、該再循環弁９及び、止メ
弁１０が復水器２０近くに従来よりも４倍の長さ近接し
て設けらルＣおり、しプこがって、再循環配管の内容債
は従来よυもはるかに小さくされ、その〕ζめ、υ１こ
体が流動する範囲はそれだけ少なくなり、配管の振動発
生原因も少くなる。

又、該再（）、？現配管８“が昇シ勾配に形成さｈてい
るために、ｆｊＮ　’Ｕ内には０１０体が常に保持され
ていることになる。

而して、立ち上シ状！四に形成された再ｔＦｉ現配管８
“弁先瑞にはプラタン）１５，１５・・・ヲ介し、紀８
，９．１０図に示す様に１８０°位相差を介して両側に
バッフル板１４．１４が設けられてお９、スプレー孔１
３．＋３・・・は該両側のバッフルＪｆｆ１４．１４に
対向するようにされ、このスプレー装置１２’はホルダ
ー１６を介して復水器２の上部に固定支持されており、
第１２．１３図に示す様に復水器２の上部板１６や冷却
管渠１７よシも充分にはなれて配置されている。

尚、上記再循環弁９は固定連続制御方式とされており、
その弁開放を００〜８０°までは１０秒以内、８０°か
ら１０００までを約３分以内の時間に拡張するようにさ
れて、流体を序々に送給することが可能であるようにさ
れている。

したがって、外温の急激な変化は抑制され、この点から
管内の振動のポテンシャルは少くされ、又、ウォーター
ハンマの潜在ポテンシャルも抑制される。

上述構成において、第１図に示す態様と同様に原子炉７
の発停時や緊急時においては、Ｍ　−Ｒ，ｔｉ’Ｐ４が
復水器２よシ復水を吸引して、所定に昇温、月圧し所定
水質の給水として逆止弁５を介し、配管６から原子炉７
に送給すると共に分岐された再循環配仙８“に分ｂ１コ
する。

この場合、再ｆ、ｉ＆　城弁９が上記の如く固′ｉｔ連
続式制御；ＩＪ方式を取ることにより、１０秒以内では
００〜８０°まで開弁し、３分以内では８０°〜１００
゜まで開弁するために、分流される流体は序々に再循環
されて圧力の急激な変化は抑制され配管の振動ポテンシ
ャルは少在く制御される。

そして、該再循環配管８“に流過する流体は該再循猿配
省８“が立ち上っているために、再循環弁９の下流τ１
１］に保持されている保有水を押しのけるだけのエネル
ギーを失って、その分だけ速度変化や圧力上針を緩和さ
れ、安定し／ζ流動となり、下側から押圧力を受けて復
水はスプレー装ハ１２′の両側のＱｉ間隔に設けられた
スプレー孔１３゜１３・・・から対向するバッフル板１
４．１４に噴出衝突して均一に分ｉｉ′１．され山水器
２内に逸散し、再び凝縮して図示しない低圧・成木ポン
プで汲み出されていく。

尚、当該態様においても、従来同様にｆヌ水配管の保有
水の脱塩脱気を行って所定水質にしてＭ　−［ＬＦＰ４
に再循環させていく。

この場合スプレー装置１２′は得土器上部板１６や冷却
管巣１７より充分に上位して設けられているので、噴出
する復水がこれらを破損することもない。

又、スプレー装置において再循環配管の両側にバッフル
板１４．１４を設けているために、両側のスプレー孔１
３．１３・・・上りの全ての噴出復水が全て、該バッフ
ル板１４．１４・・・に衝突して分散されるため、スプ
レー装置１２′のかたよった振動はなくサポート１６に
より安定して支持され振＋１ｒＪ）が防止される。

而して、一般には再循環配管は防錆処理を施さ以下等流
体の性質上エロージョン、コロ−・ジョンも起りやすい
が、この発明においては、再循環配管内子 内に復水が４１１１水状ｉ；ｉ、ｊ：にされており、し
たがって、管の曲り７１ｓに対して、彷突速度を低下さ
せることが出来るので、該エロージョン、コロ−ジョン
等が発生するのがｊｊ７けられる。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり種々の態様が採用可能である。

〔発明の効果〕

以上この発明によれば基本的に原子炉の発停時等の際に
Ｍ−ＲＦＩ’が作用すして、組木の再循環運転を行うプ
ロセスに拶る際に急激な圧力変化や速度変化を押えて配
管の振動の原因となるウォーターハンマを抑制すること
が出来る俊れだ効果が奏される。

Ｍ　−Ｒｌ”　ｉ’から原子炉への配管から０１！ｌｊ
：する再循環配管を復水器に対して立ち上がる様にした
ことによυ、常に該再循環配管内に流体が兄・１ト１シ
て該復水作動時に下流４ｊｊｌにイ゛喧１ｉシている流
体は再循環弁の下１ｉｉｆｉ　側において、停６Ｗ保有
している流体を押しのけるだけのエネルギーをｉＨ６う
ことになるために安定した流動が得られることになシ、
ウォーターハンマが防止される優れた効果がある。

又、再循環弁からスプレー装置まで再循環配管が短くさ
れるために、結果的に再循環配管の管内部の容積が小さ
くなり管振動の原因を除去することが出来る優れた効果
が奏される。

又、一般に蒸気の泡の消滅エネルギーは該蒸気の泡の半
径の自乗に比例し、又、該蒸気の泡の半径は容積比１／
３乗に比例することが判っている。

そのため、エネルギーの比は容積の１／３乗に比例する
ことになる。

このことから従来の配管容積は第３図に於て、２．４ｍ
３であるのに対し、この発明においては、第８図の程合
では０．９ｍ３であり、しだがって、両者のエネルギー
の比は０．３７５対０．５に、即ち、この発明において
は従来技術に基づくものよりも約半分の圧力上昇ですむ
といえる。

よって、配管内容積が少ければ少いほど、圧力上昇も少
くなシ、振動のポテンシャルを少くシ、配管系統の耐久
性を良くすることが出来る侵れた効果が奏される。

又、個々の構成部品については従来の物をほとんど同じ
く使うことが出来るため、製造コストも安く、又、故障
が少くメンテナンスコストカ安くすむ優れた効果が奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉の復水循環系統概略説明図、第２図は従
来技術に基づく再循環配管の部分斜視図、第３図は同配
管実設計側面図、第４図はスプレー装置の側面図、第５
図は第４図■−■断面図、第６図は復水器の側面図、第
７図は同正面図、第８図以下はこの発明の一実施例の説
明図であシ、第８図は第３図相当側面図、第９図は再循
環配管の斜視図、第１０図は第９図、第Ｘ視側面図、第
１１図は第９図ＸＩ−ＸＩ断面図、第１２図は復水器の
側面図、第１３図は同正面図である。 ２・・・復水器、３．６・・・復水配管、４・・・Ｍ−
ＲＦＰ。 ５・・・逆止弁、７・・・原子炉、８′・・・復水再循
環系統配管、９・・・再循環弁、１１・・・オリフィス
、１２’第　４０ 吊６０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、復水器から原子炉に接続する復水配管の電動ａｂ動
   原子炉給水ポンプ及びその後段の逆止弁の間の部位と該
   復水器とに亘って再循環弁とオリフィスとを有し該復水
   器内にスプし一装置を有している復水再循環系統配管構
   造において、該再循環弁からスプレー装信せで立ち上り
   配管とされていることを特徴とする原子カプラントの復
   水再循環系統配管４１テ造。 ２、上記スプレー装置がＨＭ　７１にされていることを
   ！１庁徴とする上記１１ばＦ　請求の範囲第１項記載の
   原子カプラントの復水再循環系統配管構造。 ３、前記（−循環弁が固定連続１ｉｉｌＪ御方式にされ
   ていることを特徴とする特許 は第２項記載の原子カプラントの復水再循環系統配管構
   造。 ４、前記スプレー装置がバッフル板を１８００位相差で
   １対設けられていることを特徴とする上記特許請求の範
   囲第１〜３項記載のいずれかの原子カプラントの復水再
   循環系統配管構造。