JPS6046492A - 高速増殖炉の熱遮蔽装置 - Google Patents
高速増殖炉の熱遮蔽装置Info
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- JPS6046492A JPS6046492A JP58154490A JP15449083A JPS6046492A JP S6046492 A JPS6046492 A JP S6046492A JP 58154490 A JP58154490 A JP 58154490A JP 15449083 A JP15449083 A JP 15449083A JP S6046492 A JPS6046492 A JP S6046492A
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- Japan
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- shielding device
- fast breeder
- heat
- breeder reactor
- reactor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
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。
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］
本発明は液体ナトリウム等の液体金属を冷却材として使
用りる高速増殖炉の熱鴻＃を装置に関′りる。
用りる高速増殖炉の熱鴻＃を装置に関′りる。
［発明の技術的背景とその問題点Ｊ
一般に、高速増殖炉は液体ナトリウム等の液イホ金属を
冷ｆｊｌ祠として使用する。
冷ｆｊｌ祠として使用する。
ところで、このような液体金属の冷却材は、熱伝導能力
が極めて大きいため原子炉容器の、冷却材に接している
部分の温度は冷却材の温度変化に対して極めて迅速に追
従する。
が極めて大きいため原子炉容器の、冷却材に接している
部分の温度は冷却材の温度変化に対して極めて迅速に追
従する。
しかし、冷却材の液面より上方部分は冷却材に接してい
ないため冷却材の温度変化に迅速に追従しない。このた
め、原子炉の運転開始時、停止時のように冷ｆｄｌ材の
温度が変化する場合には原子炉容器のうち、冷却材の液
面下の部分と液面上の部分との間に大きな温度差が生じ
、容器壁に大きな４度勾配か生じて過大な熱応力が発生
し、原子炉容器の健全性を損う不具合がある。
ないため冷却材の温度変化に迅速に追従しない。このた
め、原子炉の運転開始時、停止時のように冷ｆｄｌ材の
温度が変化する場合には原子炉容器のうち、冷却材の液
面下の部分と液面上の部分との間に大きな温度差が生じ
、容器壁に大きな４度勾配か生じて過大な熱応力が発生
し、原子炉容器の健全性を損う不具合がある。
そこで、このヌ４策とし−Ｃ１従来は原子炉容器の内面
に沿つ（°断熱ガスを封入した、もしくは内部を真空と
した熱遮蔽体を取イ９け、冷却材から原子力」壁方向へ
の熱伝導を減少さＵることによって、原子炉の起動時Ｊ
′３よび停止時の冷７４Ｉ １，１の温度変化に伴う原
子炉容器壁の温度勾配を緩和づることが考えられている
。
に沿つ（°断熱ガスを封入した、もしくは内部を真空と
した熱遮蔽体を取イ９け、冷却材から原子力」壁方向へ
の熱伝導を減少さＵることによって、原子炉の起動時Ｊ
′３よび停止時の冷７４Ｉ １，１の温度変化に伴う原
子炉容器壁の温度勾配を緩和づることが考えられている
。
しかしながら、熱遮蔽体の内部を真空にジる場合には、
熱遮蔽体の密閉ケースとして、この真空に耐えるだけの
板厚を有するものが必要となる。
熱遮蔽体の密閉ケースとして、この真空に耐えるだけの
板厚を有するものが必要となる。
また真空に耐えるため内部に金属補強材を入れる場合に
は断熱性能を低下させることになる。さらに熱遮蔽体内
に断熱ガスを封入する場合には、内部のガスの圧力が温
度変化によって変化するため熱遮蔽体の密閉ケースをこ
の圧力に耐えるため厚くする必要がある。そしてこのよ
うに厚い密閉ケースを使用することは、熱遮蔽体自体の
コスト高のみならず、熱遮蔽体が取付けられる原子炉容
器胴への地震時荷重を大幅に増加Ｊることになり、原子
炉容器への取付部構造の健全性および原子炉容器の耐震
性に悪影響を与える等の不具合があった。
は断熱性能を低下させることになる。さらに熱遮蔽体内
に断熱ガスを封入する場合には、内部のガスの圧力が温
度変化によって変化するため熱遮蔽体の密閉ケースをこ
の圧力に耐えるため厚くする必要がある。そしてこのよ
うに厚い密閉ケースを使用することは、熱遮蔽体自体の
コスト高のみならず、熱遮蔽体が取付けられる原子炉容
器胴への地震時荷重を大幅に増加Ｊることになり、原子
炉容器への取付部構造の健全性および原子炉容器の耐震
性に悪影響を与える等の不具合があった。
［発明の目的］
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたもので、
密閉ケースを薄肉軽量とすることにより、安価な、かつ
原子炉容器への取ｆＪ部構造の健全性および耐震性の向
上を図ることのできる高速増殖炉の熱遮蔽装置を提供し
ようとするものである。
密閉ケースを薄肉軽量とすることにより、安価な、かつ
原子炉容器への取ｆＪ部構造の健全性および耐震性の向
上を図ることのできる高速増殖炉の熱遮蔽装置を提供し
ようとするものである。
［発明の概要］
−Ｊ／ｃＫわち本発明は、原子炉容器内面に沿って熱遮
蔽体を複数階配設してなる高速増殖炉の熱ｘｉ装置にお
いて、前記熱遮蔽体は真空または断熱ガスを封入される
密閉ケースと、この密閉ケース内に収容され密閉ケース
の内側への変形を阻止する圧縮用芯材とからなる高速増
殖炉の熱遮断装置である。
蔽体を複数階配設してなる高速増殖炉の熱ｘｉ装置にお
いて、前記熱遮蔽体は真空または断熱ガスを封入される
密閉ケースと、この密閉ケース内に収容され密閉ケース
の内側への変形を阻止する圧縮用芯材とからなる高速増
殖炉の熱遮断装置である。
し発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例につい°Ｃ説明
り゛る。
り゛る。
第１図に（Ｉ５いて符号１は原子炉容器であって、この
原子炉容器１内には炉心槽２が収容され、さらにこの炉
心槽２には炉心３が収容されている。
原子炉容器１内には炉心槽２が収容され、さらにこの炉
心槽２には炉心３が収容されている。
また、図中符号４は冷却材流入管であって、この冷却材
流入管４を介して低温の冷却材５が炉心槽２内下部に供
給される。この低温の冷却材５は炉心３を上方に流れて
加熱され、さらに冷却材流出管６を介して原子炉容器１
外に流出する。そして、この冷却材流出管６より流出し
た高温の冷却材は中間熱交換器（図示せず）において、
二次冷却材に授熱して渇瓜を低下さμ、冷却材流入管４
を介して再び炉心槽２内下部に流入するように構成され
でいる。
流入管４を介して低温の冷却材５が炉心槽２内下部に供
給される。この低温の冷却材５は炉心３を上方に流れて
加熱され、さらに冷却材流出管６を介して原子炉容器１
外に流出する。そして、この冷却材流出管６より流出し
た高温の冷却材は中間熱交換器（図示せず）において、
二次冷却材に授熱して渇瓜を低下さμ、冷却材流入管４
を介して再び炉心槽２内下部に流入するように構成され
でいる。
また、原子炉容器１の上端は遮蔽プラグ７によって閉塞
され°Ｃいる。この遮蔽プラグ７は固定プラグ７ａ、大
回転プラグ７ｂおよび小回転プラグ７Ｃより構成され、
小回転プラグ７０には炉心上部機構８や燃料交換機９が
取付けられている。そして、上記原子炉容器１内の冷却
材５の液面より上の部分はアルゴンガス等を封入したノ
Ｊノ＼−ノＪス空間１０となっている。そして、この原
子炉容器１の内側には熱遮蔽装置が設けられて（Ａる。
され°Ｃいる。この遮蔽プラグ７は固定プラグ７ａ、大
回転プラグ７ｂおよび小回転プラグ７Ｃより構成され、
小回転プラグ７０には炉心上部機構８や燃料交換機９が
取付けられている。そして、上記原子炉容器１内の冷却
材５の液面より上の部分はアルゴンガス等を封入したノ
Ｊノ＼−ノＪス空間１０となっている。そして、この原
子炉容器１の内側には熱遮蔽装置が設けられて（Ａる。
以下この熱遮蔽装置について説明する。図において符号
１１はその仕切壁であって、円筒状をなし、原子炉容器
１内面と所定の間隔をもつ゛で同心状に配置されている
。
１１はその仕切壁であって、円筒状をなし、原子炉容器
１内面と所定の間隔をもつ゛で同心状に配置されている
。
そして、この仕切壁１１の下端は原子炉容器１と炉心槽
２との間を区画する隔壁１２にまで達し、この仕切壁１
１の下端と原子炉容器１の内面との間は閉塞され−Ｃい
る。また、この仕切壁１１０） Ｊ二端は冷却４ＡＯ）
液面にり上方のカバーガス空間１０にまで達している。
２との間を区画する隔壁１２にまで達し、この仕切壁１
１の下端と原子炉容器１の内面との間は閉塞され−Ｃい
る。また、この仕切壁１１０） Ｊ二端は冷却４ＡＯ）
液面にり上方のカバーガス空間１０にまで達している。
なお、この仕切壁１１Ｇ）下部には小径の流入孔（図示
せず）が形成され、この仕切壁１１と原子炉容器１の間
の間隙内にも冷に１月５が流入している。
せず）が形成され、この仕切壁１１と原子炉容器１の間
の間隙内にも冷に１月５が流入している。
そしＣ１この仕切壁１１と原子炉容器１の内面との間に
は多数の熱遮蔽体１３が配列されて０る。
は多数の熱遮蔽体１３が配列されて０る。
これらの熱遮蔽体１３は第２図および第３図に示１よう
に比較的小径の矩形板状をなし、かつ原子炉容器１の内
向に沿うように円弧状に湾曲している。そして、これら
の熱遮蔽体１３は、原子炉容器１から突設された複数の
ボルト１４によって支持され、原子炉容器１の内面に沿
って同−周面上に配列され、かつ互いに離間した複数層
、例えば３層に配置されている。
に比較的小径の矩形板状をなし、かつ原子炉容器１の内
向に沿うように円弧状に湾曲している。そして、これら
の熱遮蔽体１３は、原子炉容器１から突設された複数の
ボルト１４によって支持され、原子炉容器１の内面に沿
って同−周面上に配列され、かつ互いに離間した複数層
、例えば３層に配置されている。
りなわら、各層にお番ノる熱遮蔽体１３の合せ目が互い
に重なり合わないように、これら熱遮蔽体１３の配置は
各層におい（互いにずれて配置されている。
に重なり合わないように、これら熱遮蔽体１３の配置は
各層におい（互いにずれて配置されている。
そしＣ１これら熱遮蔽体１３は、第４図および第５図に
示す如く構成され°Ｃいる。第４図および第５図におい
て荀号１３ａは密閉ケースを示しており、この密閉ケー
ス１３ａは中空容器形状をな１）、完全な気密性が与え
られ、内部は真空もしくは原子炉のいかなる運転状態に
おいてもケース外側圧力より内部圧力が低くなるように
０．５ｋｇ／ｃｉ Ｇ程度以下の低辻力の断熱ガスが封
入されている。
示す如く構成され°Ｃいる。第４図および第５図におい
て荀号１３ａは密閉ケースを示しており、この密閉ケー
ス１３ａは中空容器形状をな１）、完全な気密性が与え
られ、内部は真空もしくは原子炉のいかなる運転状態に
おいてもケース外側圧力より内部圧力が低くなるように
０．５ｋｇ／ｃｉ Ｇ程度以下の低辻力の断熱ガスが封
入されている。
この密閉ケース１３ａの内部には、内部が外側に比べ負
圧となり、密閉ケース１３８が内側に潰れることを避け
るため圧縮用芯材１３ｂが収容されＣいる。この圧縮用
芯材１３ｂは、所定の圧縮強度を有するとともに高い断
熱性能を持ら、高温に耐え、かつ軽量である金属多孔体
、セラミック多孔体、セラミック成形体もしくは焼結金
属により形成され−（いる。
圧となり、密閉ケース１３８が内側に潰れることを避け
るため圧縮用芯材１３ｂが収容されＣいる。この圧縮用
芯材１３ｂは、所定の圧縮強度を有するとともに高い断
熱性能を持ら、高温に耐え、かつ軽量である金属多孔体
、セラミック多孔体、セラミック成形体もしくは焼結金
属により形成され−（いる。
ずなわら、金属多孔体は三次元綱状骨格構造をなし、空
孔率が約６０〜９８％と大きく、ステンレス、Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金またはその他の耐熱金属により形成されている。
孔率が約６０〜９８％と大きく、ステンレス、Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金またはその他の耐熱金属により形成されている。
セラミック多孔体は、金属多孔体とほぼ同様であり、ア
ルミナコージライ（・、ジルコニアムライトもしくはそ
の他のレラミツク材により形成されている。セラミック
成形体は、セラミック板もしくは第６図および第７図に
承りような、四角状空孔または六角状空孔を有するもの
、もしくは任意の形状の空孔を有Ｊる成形体により構成
されでいる。
ルミナコージライ（・、ジルコニアムライトもしくはそ
の他のレラミツク材により形成されている。セラミック
成形体は、セラミック板もしくは第６図および第７図に
承りような、四角状空孔または六角状空孔を有するもの
、もしくは任意の形状の空孔を有Ｊる成形体により構成
されでいる。
以上のように構成された高速増殖炉の熱遮蔽装置では、
炉心３の上部から流出した高温の冷却材は仕切壁１１に
よっＣ遮られ、原子炉容器１の内面に直接接触ツること
はない。また、この仕切壁１１と１止子炉容器１の内面
との間には熱遮蔽体１３が配列されているので、熱伝導
によって原子炉容器１に伝達される熱流束は極めて少な
い。よつ°ＣＳ原子炉の起動１１．）ヤ停止時に冷却材
５の温度が急激に変化しても原子炉容器１の温度変化は
小さく、よって、この原子炉容器１の液面近傍部分に過
大な熱応力が生じることが防止される。
炉心３の上部から流出した高温の冷却材は仕切壁１１に
よっＣ遮られ、原子炉容器１の内面に直接接触ツること
はない。また、この仕切壁１１と１止子炉容器１の内面
との間には熱遮蔽体１３が配列されているので、熱伝導
によって原子炉容器１に伝達される熱流束は極めて少な
い。よつ°ＣＳ原子炉の起動１１．）ヤ停止時に冷却材
５の温度が急激に変化しても原子炉容器１の温度変化は
小さく、よって、この原子炉容器１の液面近傍部分に過
大な熱応力が生じることが防止される。
第８図はこのような熱遮蔽体１３を設番ノたことによる
効果を示す試験結果を示すもので、図において曲線へは
冷却材５の温度が変化した場合の、この実施例の原子炉
容器１の液面近傍の温度分布を示す。なお曲線Ｂは、こ
のＪ：うな熱遮蔽体１３を設けなかった場合の温度分布
を示り。
効果を示す試験結果を示すもので、図において曲線へは
冷却材５の温度が変化した場合の、この実施例の原子炉
容器１の液面近傍の温度分布を示す。なお曲線Ｂは、こ
のＪ：うな熱遮蔽体１３を設けなかった場合の温度分布
を示り。
この第８図から明らかなように、熱遮蔽体１３を設けな
いものは冷却材の液面を境にして急激な温度変化が生じ
ているが、この実ｍ例のものは温度勾配が緩やかであり
、熱応力が軽減されＣいる。
いものは冷却材の液面を境にして急激な温度変化が生じ
ているが、この実ｍ例のものは温度勾配が緩やかであり
、熱応力が軽減されＣいる。
そして、一般に熱遮蔽体１３の内部の温度ｔ、Ｌ原子炉
の運転状態に伴つ−Ｃ変化り−るが、密閉ケース１３ａ
の内部を真空にした場合には内部圧力は増加せず、常に
密閉ケース１３ａの内部に収容される断熱性のよい圧縮
用芯材１３ｂにより圧縮力が支持され、密閉ケース１３
ａに作用する過大な応力の発生が防止される。
の運転状態に伴つ−Ｃ変化り−るが、密閉ケース１３ａ
の内部を真空にした場合には内部圧力は増加せず、常に
密閉ケース１３ａの内部に収容される断熱性のよい圧縮
用芯材１３ｂにより圧縮力が支持され、密閉ケース１３
ａに作用する過大な応力の発生が防止される。
また、いかなる原子炉の運転状態においても密閉ケース
１３ａの内部圧力が外部圧力より低くなるように、内部
に低圧の断熱ガスを封入した場合にも真空の場合と同様
に密閉ケースト３ａに作用する過大な応力の発生が防止
される。
１３ａの内部圧力が外部圧力より低くなるように、内部
に低圧の断熱ガスを封入した場合にも真空の場合と同様
に密閉ケースト３ａに作用する過大な応力の発生が防止
される。
［発明の効果コ
以上述べ１＝ように本発明の高速増殖炉の熱遮蔽装置に
よれば、常に密閉ケース内を負圧状態に保ち、その負圧
荷重を圧縮用科料により支持したので、密閉ケースに生
ずる応力を非常に軽微なものとすることかでき、密閉ケ
ースの板厚を従来に比較し大幅に小さくすることができ
る。この結果、熱遮蔽体の製造、現地にａ３ける原子炉
容器への取付作業ｆ１を大幅に改善することができる。
よれば、常に密閉ケース内を負圧状態に保ち、その負圧
荷重を圧縮用科料により支持したので、密閉ケースに生
ずる応力を非常に軽微なものとすることかでき、密閉ケ
ースの板厚を従来に比較し大幅に小さくすることができ
る。この結果、熱遮蔽体の製造、現地にａ３ける原子炉
容器への取付作業ｆ１を大幅に改善することができる。
さらに１１ｒｉ子か容器の胴への取イ１部の荷車軽減に
より取付部の高い信頼性を維持できるとと−ｂに原子炉
容器の耐震強度を向上することができる。
より取付部の高い信頼性を維持できるとと−ｂに原子炉
容器の耐震強度を向上することができる。
第１図は本発明の一実施例の高速増殖炉の熱遮蔽装置が
適用される原子炉を示Ｊ縦断面図、第２図は第１図のＩ
−１［線に沿う横断面図、第３図は第２図の■−■線に
沿う縦断面図、第４図（ま熱遮蔽体の横断面図、第５図
は第４図のｖ−ｖ線に沿う縦…１面図、第６図はセラミ
ック成形体からなる圧縮芯材の一実施例を示す図、第７
図は第６図のＶｌ −Ｖｌ線に沿う断面図、第８図は原
子炉容器の冷に１４４温度変化に伴う温度分布を示すグ
ラフである。 １・・・・・・・・・・・・原子炉容器３・・・・・・
・・・・・・炉 心 ５・・・・・・・・・・・・冷却材 １０・・・・・・・・・・・・カバーガス空間１１・・
・・・・・・・・・・仕切壁 １３・・・・・・・・・・・・熱遮蔽体１３ａ・・・・
・・・・・密閉ケース １３ｂ・・・・・・・・・圧縮用芯月 代理人弁理士 須 山 佐 − 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
適用される原子炉を示Ｊ縦断面図、第２図は第１図のＩ
−１［線に沿う横断面図、第３図は第２図の■−■線に
沿う縦断面図、第４図（ま熱遮蔽体の横断面図、第５図
は第４図のｖ−ｖ線に沿う縦…１面図、第６図はセラミ
ック成形体からなる圧縮芯材の一実施例を示す図、第７
図は第６図のＶｌ −Ｖｌ線に沿う断面図、第８図は原
子炉容器の冷に１４４温度変化に伴う温度分布を示すグ
ラフである。 １・・・・・・・・・・・・原子炉容器３・・・・・・
・・・・・・炉 心 ５・・・・・・・・・・・・冷却材 １０・・・・・・・・・・・・カバーガス空間１１・・
・・・・・・・・・・仕切壁 １３・・・・・・・・・・・・熱遮蔽体１３ａ・・・・
・・・・・密閉ケース １３ｂ・・・・・・・・・圧縮用芯月 代理人弁理士 須 山 佐 − 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (6)
- （１）原子炉容器内面に沿って熱遮蔽体を複数層配設し
てなる高速増殖炉の熱遮蔽装置において、前記熱遮蔽体
は真空または断熱ガスを封入される密閉ケースと、この
密閉ケース内に収容され密閉ケースの内側への変形を阻
止する圧縮用芯材とからなることを特徴とする高速増殖
炉の熱遮蔽装置。 - （２）断熱ガスは不活性ガスである特許請求の範囲第１
項記載の高速増殖炉の熱遮蔽装置。 - （３）圧縮用芯材は金属多孔体からなる特許請求の範囲
第１項または第２項記載の高速増殖炉の熱遮蔽装置。 - （４）圧縮用芯材はセラミック多孔体からなる特許請求
の範囲Ｍ１項または第２項記載の高速増殖炉の熱遮蔽装
置。 - （５）圧縮用芯材はセラミック板からなる特許請求の範
囲第１項または第２項記載の高速増殖炉の熱遮蔽装置。 - （６）圧縮用芯材は焼結金属からなる特許請求の範囲第
１項または第２項記載の高速増殖炉の熱遮蔽装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154490A JPS6046492A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154490A JPS6046492A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046492A true JPS6046492A (ja) | 1985-03-13 |
| JPH0344278B2 JPH0344278B2 (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=15585380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58154490A Granted JPS6046492A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 高速増殖炉の熱遮蔽装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046492A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113092A (ja) * | 1973-02-15 | 1974-10-28 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP58154490A patent/JPS6046492A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113092A (ja) * | 1973-02-15 | 1974-10-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0344278B2 (ja) | 1991-07-05 |
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