JPS61175592A

JPS61175592A - 原子炉圧力容器支持装置

Info

Publication number: JPS61175592A
Application number: JP60014559A
Authority: JP
Inventors: 卓士松本; 郡安　憲三; 緒方　雅昭
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1986-08-07

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〕本発明は原子炉圧力容器支持装置に係り、特に、沸謄水
型原子力発電所において、地震時に原子炉圧力容器に発
生する水平振動力をコンクリート格納容器に伝達させる
ことにより、原子炉圧力容器が受ける変位や応力を低減
させるようにした原子炉圧力容器支持装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点）従来の原子炉格納容器、例えばオーバアンダ形の原子炉
格納容器は、第７図ないし第９図に示す如く構成されて
いた。すなわち、図において示される符号１００は、原
調を作るための半製品鉄塊製の床スラブ１０１を介して
原子炉建屋１０２に支持されているコンクリート格納容
器であり、耐圧性と放射線の遮蔽能力とを有する鉄筋コ
ンクリートにて形成され、気密性を図るため内面にはラ
イナー１０３が張設されている。このコンクリート格納
容器１００内は、ダイヤフラムフロア１０４によって上
下に区画され、上部はドライウェル１０５に、下部はサ
プレッションチャンバ１０６に形成されている。また、
コンクリート格納容器１００内に立設されたペデスタル
１０７には原子炉圧力容器１０８が載置されており、運
転中の原子炉圧力容器１０８は原子炉圧力容器ヘッド１
０９によって密閉される。そして、この原子炉圧力容器
１０８自体は、これ１０８の外周を囲繞している原子炉
遮蔽壁１１０から水平方向に伸びる原子炉圧力容器スタ
ビライザ１１１によって支持されている。また、原子炉
遮蔽壁１１０の上端部外周は水平に設けられた原子炉格
納容器スタビライザ１１２を介してコンクリート格納容
器１００に支持されており（第８図参照）、地震等の際
にこの原子炉遮蔽壁１１０および原子炉圧力容器１０８
に加わる水平方向の荷重をコンクリート格納容器１００
で支持するように構成されている。

しかしながら、このように従来の原子炉格納容器スタビ
ライザ１１２は原子炉遮蔽壁１１０の上端部外周とコン
クリート格納容器１００の内周面との間に水平方向に設
けられているため、コンクリート格納容器１００の上部
のスペースを有効に利用できなかった。また、原子炉格
納容器スタビライザ１１２は鋼管を溶接して構成されて
おり、その剛性が不足すると地震等の際に原子炉遮蔽壁
１１０および原子炉圧力容器１０８の共振を生じる可能
性があるため、これらの原子炉格納容器スタビライザ１
１２の剛性を大きくしなければならず、その結果、原子
炉格納容器スタビライザ１１２を構成する鋼管の径を大
きくしなければならなかった。

一方、第９図に示すようにコンクリート格納容器１００
と原子炉圧力容器１０８との間には燃料交換ベローズ１
１３が配設され、燃料交換時においてコンクリート格納
容器１００および原子炉圧力容器１０８の上方が水封さ
れる際、コンクリート格納容器１００内下部に水が侵入
しない構造となしである。すなわち、この燃料交換ベロ
ーズ１１３は、第９図に示すように、コンクリート格納
容器１００内周面に固着させたガセットプレート１１４
にて支持されたバルクヘッドプレート１１５と原子炉圧
力容器１０８との間に配置される。

その構造は、原子炉圧力容器１０８外周面に固定したペ
イスンシール１１６の下部エンドリング１１７にバッキ
ングプレート１１８とガードリンク１１９とを２重にし
て連設すると共に、ガードリング１１９上端から連設し
たフランジ１２０にバッキングカバープレート１２１を
接続してバルクヘッドプレート１１５上面に支持せしめ
、フランジ１２０下面に垂設した上部エンドリング１２
２下端と下部エンドリング１１７上端との間でベローズ
本体１２３を連設してガードリング、１１９、バッキン
グプレート１１８相互間に配置し、上部エンドリング１
２２下端とバッキングプレート１１８上部とをスプリン
グシール１２４にて接続している。したがって、燃料交
換時には、バルクヘッドプレート１１５の上方が水封さ
れ、その水はベローズ本体１２３にてさえぎられ、ベロ
ーズ本体１２３外側には達せず、また、スプリングシー
ル１２４によってもコンクリート格納容器１００への水
の侵入を防ぐようになっている〔発明の目的〕本発明は、上述したように、従来の原子炉圧力容器支持
装置にあっては、上池のスペースの有効利用が図れなか
ったこと、装置が大型化せざるを得なかつたことであっ
たのに鑑みなされたもので゛あり、コンクリート格納容
器内部の空間を有効に利用でき、高さを低くして耐震性
を向上させることができると共に、原子炉圧力容器をコ
ンクリート格納容器に直接支持できる原子炉圧力容器支
持装置を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

そのため、本発明にあっては、原子炉圧力容器の上部外
周に周方向に所要の間隔をおいてスタビライザブラケッ
トを複数突設する一方、この原子炉圧力容器の上部外周
を囲繞する支持リングを原子炉格納容器内の上部に固着
し、上記スタビライザブラケットの横方向の振動を拘束
する原子炉圧力容器スタビライザを上記支持リングにそ
れぞれ配設し、上記原子炉圧力容器の上部外周と上記支
持リングとを伸縮自在に連結すると共に両者間の間隙を
水密に閉塞する水封用燃料交換ベローズを設けたことを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、第１図ないし第６図を参照して本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施例の配置例を示すために原子炉
格納容器を中心にした原子炉建屋の縦断面図であり、図
中符号１はコンクリート格納容器であり、属調を作るた
めの半製品鉄塊にて形成された床スラブ２を介して原子
炉建屋３に支持されており、内面にはライナー４が張設
されている。

このコンクリート格納容器１内は、ダイヤフラムフロア
５によって上部のドライウェル６と、下部のサプレッシ
ョンチャンバ７とに区画されており、底部に立設された
ペデスタル８には、原子炉遮蔽壁９にて囲繞された原子
炉圧力容器１０が据付けられている。

原子炉圧力容器１０自体は、その上部を閉塞する原子炉
圧力容器ヘッド１１近傍において、コンクリート格納容
器１のトップスラブ１２内周に、支持リング１３、スタ
ビライザブラケット１４、原子炉圧力容器スタビライザ
１５を介して固定支持されている。

すなわち、支持リング１３は、第３図に示すように、原
子炉遮蔽壁８１０の上部外周を囲繞するよう、ドーナツ
状にして、コンクリート格納容器１における床スラブ２
に近接した位置、すなわち、トップスラブ１２内周に固
定されている。具体的には、第２図に示すように、コン
クリート格納容器１のトップスラブ１２の内周面に埋設
される埋込金物１６を介し、アンカーボルト１７によっ
てコンクリート格納容器１に支持され、また、同じく埋
込金物１６、アンカーボルト１７にて支持された傾斜状
の補強ビーム１８により補強支持され、この補強ビーム
１８によって、地震時にも極めて高い剛性な構造を維持
することができる。

また、アーム状のスタビライザブラケット１４は、前記
原子炉圧力容器ヘッド１１下方位置で、外方に向けて溶
接等によって複数個突設配置されており、第３図に示す
ように、相互に等間隔にして円周方向で例えば計８ケ所
にして配置されている。このように配置することで、い
かなる方向での水平振動力をもコンクリート格納容器１
に伝達することが可能であり、さらに、主蒸気ノズル１
９の間に配置することで、互いに干渉することなく安全
なものとなる。

そして、これらスタビライザブラケット１４の先端部を
それぞれ挿入させて、このスタビライザブラケット１４
の横方向の振動を拘束する原子炉圧力容器スタビライザ
１５を支持リング１３にそれぞれ複数個配設している。

第１図ないし第５図にあっての原子炉圧力容器スタビラ
イザ１５は、支持リング１３とはその内周側面に直接取
付けられており、第６図にあっての原子炉圧力容器スタ
ビライザ１５は、支持リング１３とはその内周側下面に
直接取付けられており、いずれを選択するかは任意であ
る。

原子炉圧力容器スタビライザ１５は、第４図および第５
図に示すように構成されている。すなわち、原子炉圧力
容器スタビライザ１５は支持リング１３に固定される底
部および側部のブラケット２０ａ、２０ｂをそれぞれ有
し、これらブラケット２０ａ、２０ｂの両端部近傍で一
対の座金２１を固着し、この座金２１相互間に配したヨ
ーク２２内に、側部ブラケット２０ｂの中央部に貫挿さ
せた前記スタビライザブラケット１４をヨーク２２内で
適当な間隙を配して、かつスタビライザプラケット１４
に固定したシム２３を介在させて挿入すると共に、ブラ
ケット２０の両端外方から座金２１に貫挿したロッド２
４をヨーク２２にねじ止め固定し、このロッド２４端部
にねじ止めしたナツト２５に圧締されるスリーブ２６と
座金２１との間にロッド２４に対して外嵌状にして配さ
れる複数の皿バネ２７を介挿している。すなわち、側部
ブラケット２０ｂに弾性的に支持されているヨーク２２
の中央孔２２ａ内に、アーム状のスタビライザブラケッ
ト１４の先端部を遊嵌させており、スタビライザブラケ
ット１４の相方向の動きはフリーとなるが、その軸直角
方向の動きを拘束している。そして、図示の如く、支持
リング１３の内周側面に原子炉圧力容器スタビライザ１
５を取付けるときは、底部ブラケット２０ａ側面を支持
リング１３の内周側面に合致する湾曲面にて溶接しく第
５図参照）、支持リング１３の下面に取付けられるとき
は、側部のブラケット２０ｂ上面にて溶接される（第６
図参照）。

ヨーク２２の中央孔２２ａ内に挿入されたスタビライザ
ブラケット１４は、運転時の熱膨張を考慮して、それを
可能とさせる適当な囲の間隙が設定されるように調整さ
れており、また、皿バネ２７は、ナツト２５のロッド２
４に対してのねじ込み長さによって予め圧縮されている
。

したがって、底部および側部ブラケット２０ａ。

２０ｂ１座金２１は、コンクリート格納容器１に対して
常時固定した静止位置にあり、ヨーク２２、ロッド２４
、スリーブ２６、ナツト２５は、同じくコンクリート格
納容器１に対して皿バネ２７を介して間接的に支持され
たものとなり、スタビライザブラケット１４とシム２３
とは原子炉圧力容器１０と同じに振動その他の動きをす
る。

このような原子炉圧力容器スタビライザ１５によると、
次のようにして原子炉建屋３に振動が伝達される。すな
わち、地震が発生するに伴い原子炉圧力容器１０も振動
を開始する。これにより、原子炉圧力容器１０に突設配
置されたスタビライザブラケット１４も水平方向に振動
し始める。その振幅が、シム２３とヨーク２２との間隙
より大きくなると、スタビライザブラケット１４はシム
２３を介してヨーク２２に接触し、ヨーク２２は水平方
向に押圧される。この押圧力は、０ツド２４、スリーブ
２６を経て皿バネ２７に伝達され、すると、皿バネ２７
はその変位に対応した反力を発生し、その反力は座金２
１、ブラケット２０、支持リング１３、埋込金物１６、
アンカーボルト１７を通じてコンクリート格納容器１に
伝達される。一方、皿バネ２７に生じた反力の一部は、
補強ビーム１８にも伝達され、埋込金物１６、アンカー
ボルト１７を経てもコンクリート格納容Ｂ１に伝達され
る。その結果、原子炉圧力容器１０に発生した水平力の
一部は、コンクリート格納容器１に伝達され、さらにそ
の荷重は原子炉建屋３に伝達されるのであり、このよう
にして、最終的には、原子炉圧力容器１０に生じた地震
時水平反力は原子炉建屋３に伝達され、その反力は効率
的に吸収することが可能となるものである。

一方、支持リング１３内周側上面と原子炉圧力容器１０
外周面とを伸縮自在に連結する水封用燃料交換ベローズ
２８が配装される。この燃料交換べＯ−ズ２８は、第２
図および第６図に示すように、支持リング１３における
前記補強ビーム１８の取付位置よりも内周側に設けられ
、支持プレート２９を介して取付けられ、上述した従来
例のものとほぼ同一の構造を有する。

すなわち、原子炉圧力容器１０の上部のフランジ外周か
ら起設したペイメンシール３０外周上端にフランジ３１
を接続支持し、このフランジ３１に上部エンドリング３
２を垂設しである。一方、支持リング１３内周側上面に
位置させた前記支持プレート２９上に起設した下部エン
ドリング３３に、原子炉圧力容器１０側に配したバッキ
ングプレート３４とコンクリート格納容器１側に配した
ガードリンク３５とを内外二重にして連設する。

これら上部エンドリング３２と下部エンドリング３３と
の間で、バッキングプレート３４、ガードリング３５相
互間に位置させてベローズ本体３６を接続すると共に、
上部エンドリング３２下端とバッキングプレート３４と
の間にスプリングシ−ル３７を配置しである。また、ガ
ードリンク３５と下部エンドリング３３とは僅かな間隙
を保持しており、ここから水の出入りが可能であり、ベ
イメンシール３０下面にはドレン３８が設けられている
。

このようにした燃料交換ベローズ２８にあっては、燃料
交換時に、燃料交換ベローズ２８側面が水封されると、
その水はガードリング３５と下部エンドリング３３との
間隙から内側に水が侵入するも、ベローズ本体３６がそ
の内側、外側を仕切っているので、ベローズ本体３６よ
りも内側である原子炉圧力容器１０側には水が侵入せず
、これによって、コンクリート格納容器１内の水の侵入
を防止することができる。また、ベイメンシール３０下
面に設けられたドレン３８によって、燃料交換終了後、
ペイスンシール３０に滞溜した水を抜去することが可能
である。そればかりでなく、上部エンドリング３２とバ
ッキングプレート３４との間のスプリングシール３７に
よって、ベローズ本体３６が破損した場合も、このスプ
リングシール３７が第２の障壁としてコンクリート格納
容器１への水の侵入を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、コンクリート格納容器上部内周
に固定される支持リングと、原子炉圧力容器の上部外周
に突設された複数のスタビライザブラケットと、これら
の支持リング、スタビライザブラケット相互間に介在さ
れる原子炉圧力容器スタビライザとによって、原子炉圧
力容器とコンクリート格納容器とを直接に連結している
ので、地震時での原子炉圧力容器に生じる過大な変位応
力を最も効果的に抑制することができる。

また、これらの支持リング、スタビライザブラケット、
原子炉圧力容器スタビライザは、コンクリート格納容器
内周と原子炉圧力容器外周とが最も近接した場所に配置
されるので、占有する取付空間が極めて小さくなり、機
器、配管のレイアウトが有利になり、さらには、建設時
、定期点検時等の作業員のアクセス性も良好となる。し
がも、従来用いられていた鋼管製の原子炉圧力容器スタ
ビライザを廃止できるから、鋼材の減少、工事期間の短
縮も可能であると共に、原子炉遮蔽壁は、従来の原子炉
格納容器スタビライザを支持する必要がないから、熱遮
蔽の機能のみを充足すればよく、原子炉遮蔽壁を一層薄
くすることができる。

さらには、水封用燃料交換ベローズは、燃料交換時に行
なわれる水封処理を確実にし、コンクリート格納容器内
への水の侵入を阻止すると共に、伸縮自在であるから原
子炉圧力容器の振動に追随し、破損することもない。

以上説明したように、本発明によれば、地震時の原子炉
圧力容器の水平力をコンクリート格納容器に直接伝達し
、過大な揺れや応力の発生を防止し、また、極めて小型
であるため格納容器上部の空間が十分確保され、さらに
は、従来用いられていた原子炉格納容器スタビライザが
不要となるため、材料の節約、工期の短縮等も図れ、原
子炉遮蔽壁も薄くできる等の優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので、原子炉格納容
器を中心にした原子炉建屋の縦断面図、第２図は第１図
の要部断面図、第３図は第１図等で示す支持リングの周
りを下方から見た場合の底面図、第４図は第１図等で示
す原子炉圧力容器スタビライザの一部切欠側面図、第５
図は同じく一部切欠平面図、第６図は本発明の他の実施
例における要部断面図であり、第７図ないし第９図は従
来例を示すものであり、第７図は原子炉格納容器を中心
に示す原子炉建屋の縦断面図、第８図は第７図の要部平
面図、第９図は第７図の要部断面図である。１・・・コンクリート格納容器、２・・・床スラブ、３
・・・原子炉建屋、４・・・ライナー、５・・・ダイヤ
フラムフロア、６・・・ドライウェル、７・・・サプレ
ッションチャンバ、８・・・ペデスタル、９・・・原子
炉遮蔽壁、１０・・・原子炉圧力容器、１１・・・原子
炉圧力容器ヘッド、１２・・・トップスラブ、１３・・
・支持リング、１４・・・スタビライザブラケット、１
５・・・原子炉圧力容器スタビライザ、１６・・・埋込
金物、１７・・・アンカーボルト、１８・・・補強ビー
ム、１９・・・主蒸気ノズル、２０・・・ブラケット、
２１・・・座金、２２・・・ヨーク、２３・・・シム、
２４・・・ロッド、２５・・・ナツト、２６・・・スリ
ーブ、２７・・・皿バネ、２８・・・燃料交換ベローズ
、２９・・・支持プレート、３０・・・ペイスンシール
、３１・・・フランジ、３２・・・上部エンドリング、
３３・・・下部エンドリング、３４・・・バッキングプ
レート、３５・・・ガードリング、３６・・・ベローズ
本体、３７・・・スプリングシール、３８・・・ドレン
、１００・・・コンクリート格納容器、１０１・・・床
スラブ、１０２・・・原子炉建屋、１０３・・・ライナ
ー、１０４・・・ダイヤフラムフロア、１０５・・・ド
ライウェル、１０６・・・サプレッションチャンバ、１
０７・・・ペデスタル、１０８・・・原子炉圧力容器、
１０９・・・原子炉圧力容器ヘッド、１１０・・・原子
炉遮蔽壁、１１１・・・原子炉圧力容器スタビライザ、
１１２・・・原子炉格納容器スタビライザ、１１３・・
・燃料交換ベローズ、１１４・・・ガセットプレート、
１１５・・・バルクヘッドプレート、１１６・・・ペイ
スンシール、１１７・・・下部エンドリング、１１８・
・・バッキングプレート、１１９・・・ガードリング、
１２０・・・フランジ、１２１・・・バッキングカバー
プレート、１２２・・・上部エンドリング、１２３・・
・ベローズ本体、１２４・・・スプリングシール。出願人代理人　　　波　多　野　　　久第１図第　３　論第５図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】１、原子炉圧力容器の上部外周に周方向に所要の間隔を
おいてスタビライザブラケットを複数突設する一方、こ
の原子炉圧力容器の上部外周を囲繞する支持リングを原
子炉格納容器内の上部に固着し、上記スタビライザブラ
ケットの横方向の振動を拘束する原子炉圧力容器スタビ
ライザを上記支持リングにそれぞれ配設し、上記原子炉
圧力容器の上部外周と上記支持リングとを伸縮自在に連
結すると共に両者間の間隙を水密に閉塞する水封用燃料
交換ベローズを設けたことを特徴とする原子炉圧力容器
支持装置。２、原子炉圧力容器スタビライザは、支持リングの内周
側面に直接取付けられている特許請求の範囲第１項に記
載の原子炉圧力容器支持装置。３、原子炉圧力容器スタビライザは、支持リングの内周
側下面に直接取付けられている特許請求の範囲第１項に
記載の原子炉圧力容器支持装置。４、原子炉圧力容器スタビライザは、支持リングに固定
されるブラケットに一対の座金を固着してこの座金相互
間に配したヨーク内に、各スタビライザブラケットをこ
れらスタビライザブラケットに固定したシムを介在させ
て遊嵌すると共に、上記座金に貫挿したロッドをヨーク
に固定し、このロッドにねじ止めしたナットに圧締され
るスリーブと座金との間に複数の皿バネを介挿している
特許請求の範囲第１項に記載の原子炉圧力容器支持装置
。