JPS6121493A - 冷却系配管構造 - Google Patents

冷却系配管構造

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Publication number
JPS6121493A
JPS6121493A JP59141995A JP14199584A JPS6121493A JP S6121493 A JPS6121493 A JP S6121493A JP 59141995 A JP59141995 A JP 59141995A JP 14199584 A JP14199584 A JP 14199584A JP S6121493 A JPS6121493 A JP S6121493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sodium
cooling system
system piping
pipe
piping
Prior art date
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Pending
Application number
JP59141995A
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English (en)
Inventor
吉田 悦子
大谷 良一
大山 巌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Genshiryoku Jigyo KK
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6121493A publication Critical patent/JPS6121493A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/70Cooling of pipes or pipe systems
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00Details of nuclear power plant
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/02Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
    • G21C1/03Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders cooled by a coolant not essentially pressurised, e.g. pool-type reactors
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は冷却系配管m造に係り、高速増殖炉(FBR)
用ナトリウム冷却系配管から大規模なナトリウム漏洩)
−発生した場合、漏洩ナトリウムが配管を収納している
部屋を形成しているコンクリ−!′−壁と直接接触して
損傷するのを防止した冷却系配管構造に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 一般に高速増殖炉用冷却材として用いられる金属す]ヘ
リウムは、′化学的に非常に活性な物質で、酸素や水分
と激しく反応する。そのため、大規模なす1ヘリウム漏
洩が生じた場合、大量のプサリウム録雰囲気中の酸素や
水素と反応し、大量の熱を放出する。また、漏洩ナトリ
ウムが配管や機器を収納している部屋を形成しているコ
ンクリート壁と直接接触すると、ナトリウム−コンクリ
ート反応によっ−C水素を発生する。さらにその反応熱
によりコンクリートが加熱されてコンクリートかう水分
が発生し、その水分とナトリウムとが反応し、これまた
水素を発生する。この場合、水素の蓄積や、脱水による
コンクリートの構造上の強麿に劣化を生ずる恐れがある
これを、第8図ないし第10図において示された高速増
殖炉(以下FBRという)の原型炉「もんじゆ」の場合
を例に更に詳述すると次の通りである。第8図に示すよ
うに、その発電システムは、外周=1ンクリート壁21
で囲繞された原子炉格納容器22内に収納された原子炉
容器23にはこれを冷却する1次ナトリウム24がその
内部を循環するように配管され、原子炉補助建物25に
配管された配管内を流れる2次ナトリウム26を介して
、過熱器27、過熱蒸気28、タービン29、発電13
0.復水器31、循環ポンプ32、給水ポンプ33、蒸
発器34.2次主循環ポンプ35、空気冷却器36から
成る発電サイクルを稼動させることで発電を行なうよう
になっている。
しかして、炉心の熱を直接伝える1次ナトリウム24は
、放射化されているため、その漏洩対策は特に厳しく、
原子炉容器23は勿論のこと、1次ナトリウム24を収
納している配管や機器類が設置されている1次系雰囲気
である原子炉格納容器22内は、ナトリ・クムと反応性
のない窒素で満たされており、ナトリウム火災の防止を
図っている。また、ナトリウム−コンクリ−1〜反応を
防止するため、配管や機器類が設置されている各部位に
は全面に鋼製ライナが張られている。一方、2次ナトリ
ウム26の場合は放射化されていないため、1次ナトリ
ウム24の場合はど厳しくはないものの、2次ナトリウ
ム26の配管や機器類の大部分が設置されている原子炉
補助建物25内は空気雰囲気であるため、ナトリウム火
災が発生しやすく、それを防止すべきことはプラント安
全上非常に重要なことである。この2次ナトリウム26
の場合は、例えば過熱器27、蒸発器34.2次主循環
ポンプ35、空気冷却器36の如き配管や機器類が設置
されている部屋には、第9図に示す如く、床ライナ37
が張られており、各部屋で漏洩したナトリウムは、床ラ
イナ37から連通管38を通って下部層へ排水し、貯留
タンク39に収納したり、あるいは火災抑制板40(」
の貯留ライナ41内にドレンし窒息消化を図り、更に、
A−バーフロータンク44に収容される。 また、第1
0図に示すように、適宜間隔毎に配されたクランプ部1
2で囲繞支持されているナトリウム用冷却系配@11は
、アニユラス空間13を設【プて、内装板15および外
装板16で内外が覆われた保i+A14で保温されてい
る。しかしで、配管11から入量のナトリウムが漏洩し
た場合、漏洩す1〜リウム18は、アニユラス空間13
を充たし、更に内装板15から保温材14を充たし管軸
方向の下方へ流れていく。この漏洩ナトリウム18の流
れがクランプ部12のどころまで到達すると、クランプ
部12はアニユラス空間13を管軸方向に区画している
ため、漏洩ナトリウム18はクランプ部12でし15断
された部分に集中的に溜まり、保温材14、外装板16
を突き破り、周囲に噴出する。この漏洩ナトリウム18
と、部屋を形成しているコンクリート壁42とが直接接
触して発生するナトリウム−コンクリート反応を防止す
るため、ナトリウム18が接触する司能性がある部位は
、その全てに鋼製のライナ43が張られでいる。
以上のような漏洩ナトリウム対策によってす1〜リウム
火災を防止したり、ナトリウム−コンクリート反応を抑
制しICすして建屋コンクリートの強度を確保し、プラ
ントの安全性に大きな寄与をしている。しかしながら、
このような従来の方法によると、漏洩ナトリウムが接触
する可能性がある部屋の壁、床、天井の全てをライナで
覆わなければならず、多額の費用がかかるものであり、
このため、コストダウンを図る要請から、ライナに代わ
る他の防止技術が重要なものどして要求されていたもの
である。
原子力発電プラント建屋内において、ナl−リウム冷知
系配管11は水平配管部、垂直配管部、■ルポ部から形
成される。水平配管部からナトリウムの大漏洩が生じた
場合、漏洩すhリウムは図に明記してない予熱ヒーター
取出口から、床ライナ43上に噴き出し、連通管38を
通って、貯留タンク39に収納される。垂直配管部から
ナトリウムの大漏洩が生じた場合、漏洩ナトリウムは、
予熱ヒーター取出1]や、アニユラス空間13を仕切っ
ているクランプ部12から配管を収納している部屋の壁
方向に噴き出し、壁を損傷する。
現在、経済性の面から、壁ライナをはふくことが要求さ
れている。また、事故後の補修にかかるコスト面からも
、漏洩ナトリウムによる損傷箇所を少なくする必要があ
る。このため、垂直配管部から生じた漏洩ナトリウムを
収納部屋壁をよごすことなく、床ライナ一部・まで導く
ことが要望されている。[発明の目的] そこで、本発明は上述の諸事情に鑑み創出されたもので
あり、クランプ部で漏洩ブ1〜リウムがたまり保温材外
に噴き出して壁等が損傷するのを防止し、プラント安全
上ライナと同程度の動きをし、かつライナを使用する場
合に比し大幅なコストダウンを図ることができる冷却系
配管構造を提供づ−ることを目的とする。
[発明の概要] 上述した目的を達成するため、本発明は、ナトリウム用
冷却系配管をその外周に所要のアニユラス空間を設けて
被覆する外被管と、上記アニユラス空間を上記冷却系配
管の軸方向で仕切るようにしてこの冷却系配管を支持す
るクランプ部とを有し、隣り合うアニユラス空間を相互
に連通ずる流通孔を上記クランプに設け、上記流通孔に
弁を取りつけて構成される。
[発明の実施例〕 以下、第1図から第7図を参照して本発明の一実施例を
説明する。
第1図中、符号11はナトリウム系冷却配管であり、こ
の配管11は、この配管11を囲繞して所定間両毎に支
持する複数のクランプ部12によって所定の管路に形成
されている。配管11の外周は一定間隔のアニユラス空
間13を設けて保温材4にて囲繞され、配管11を保温
してい゛る。保温11J1/Iの内側は金属製内装板1
5により、同じく外側は金属製外装板16により覆われ
ていて、保湿月14を保護している。
前記クランプ部2によってアニユラス空間13は配管1
1の管方向で区画されており、クランプ部12には隣接
するアニユラス空間13相互を連絡する流通孔7が設け
られ、上記流通孔17に、仕切り弁45が取りつけであ
る。
第2図中、符号45は仕切り弁であり、この弁45はナ
トリウム大漏洩事故時以外は、流通孔17により連絡さ
れた隣接するアニユラス空間を仕切る働きをする。この
弁45はたとえばアルミニウムなどの薄い金属板で、そ
の一部をネジやスポット溶接によってクランプ部に取り
つ【ノ形成されている。ところで微少漏洩検出の立場か
ら流通孔 17は、大漏洩事故時以外はふさいでおく必
要がある。そこで、上記弁45は流通孔17により連絡
された隣接するアニユラス空間13のガスの流れをさえ
ぎるとともに、ガスザンプリング方式を用いているナト
リウム微少漏洩検出の検出性能に影響を与えないにうに
している。しかし、ナトリウム人漏洩事故が発生した場
合、アニユラス空間13を流れてくるナトリウムの圧力
により弁45は容易に開口する。
今、配管11からナトリウムが漏洩した場合は、ナトリ
ウムがクランプ部12に流れてきても、流通孔7によっ
て滞ることなく下方へ流れていき、オーバーフロータン
ク44などに収納される。
第3図は垂直配管部での漏洩ナトリウムを下方に導くた
めクランプ部12に含まれる7ランジ部内装板48、ま
たは、内装板5に隣同志のアニユラス空間13を流通さ
ぜる流通孔17を設けた例を示し−でいる。一般的に大
漏洩事故とは  DT(D:配管の径、T:配管の厚さ
)の穴が配管に生じた場合の事故を想定している。この
ため、流通孔17の断面積は、  DT相当にずれば適
当と考えられる。流通孔17は第4図に示したようにか
み合せ構造をとるクランプ部12のすきま49を通る流
通管46によって連絡される。流通管46は流通孔17
を設けた内装板15まl〔はクランプ部2の一部を構成
覆る内装板フランジ部48に溶接で取りつける。
一方、ナトリウム微少漏洩検出システム側から、アニユ
ラス空間13はクランプ部12に設けl〔流通管46に
よって連通される。まl〔第5図に示したように配管1
1の長さがかなり長い場合にはぼば10m分のアニユラ
ス空間ごとに、サンプリング配管50を設け、この配管
50により各々区画された空間のガスをサンプリングす
る構成を採ることが好ましい。ところで上記大漏洩用の
流通孔17を設けIC揚含、微少漏洩検出に必要なアニ
ュラス空間内の流速分布が確保できなくなるなど、微少
漏洩検出側の性能に問題が生じてくる。このため、大漏
洩用の流通孔17を通常は閉じておく必要がある。
そこで前述したJ:うに流通孔7の下方側に弁45を取
りつけるが、弁45としては、薄い金属板を用いている
。弁45はは第6図および第7図に示すように内装板1
5または内装板フランジ部48にスポット溶接で取りつ
けるか、あるいは弁45の片側をネジ止めして取りつけ
る。ナトリウムの大漏洩事故では、たとえば゛もんじゆ
″の場合、漏洩ナトリウムは、  DT(〜13Cm)
の穴から、約5kg/cm  の圧力で吹ぎ出づ。これ
から弁45には  DT(〜65に!J)相当の力が加
わることになる。この力により、弁45は開口する。事
故時に開口した弁45は、事故後の補修の際、新しいも
のととりかえる。上記弁45は通常は流通孔17をふさ
ぎ、事故時のみ開口する機能を充分果たす。
[発明の効果] 本発明によれば、従来の如く、漏洩ナトリウムはクラン
プ部12に集中して保温材14、外装板16を突き破り
、周囲に噴出するようなことがなく、そのため、噴出し
たナトリウムからコンクリート壁を保護すべくライナを
張る必要がない。
ターナわら、アニユラス空間13をナトリウム用冷却系
配管11の管方向で区画しCいるクランプ部2に、隣接
するアニユラス空間3相互を連絡する流通孔7を設けた
ことにより、配管1を収納しCいる部屋を形成している
コンクリート壁、天井にはライナを張りめぐらす必要が
なく、床や壁の低い部分のみにライナを設けるだけでよ
いものである。このため、従来使用されていた壁や天井
のライナを省略することかでき、大幅なコストダウンを
図ることができる。また、配管11から大規模なナトリ
ウム漏洩が発生した場合、漏洩ナトリウムによる被害範
囲を狭く留めることができ、事故後のメンテナンスにか
かる費用も大幅に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第7図までは本発明の一実施例を説明するた
めのもので、第1図は弁が開いた状態を示す部分断面図
、第2図は弁が閉じた状態を示す部分断面図、第3図お
よび第4図は第1図の斜視図、第5図は第4図の連結状
態を縮少して示す断面図、第6図は第2図の要部を拡大
して示す斜視図、第7図は第6図の要部を部分的に示す
斜視図、第8図は高速増殖炉の概要を説明するための概
略図、第9図は2次ナトリウムの漏洩対策を説明するた
めの切欠斜視図、第10図は従来におりるナトリウム冷
却系配管の断面図である。 11・・・す1ヘリウム冷却系配管、 12・・・クランプ部、  13・・・アニユラス空間
、14・・・保温材、    15・・・内装板、16
・・・外装板、    17・・・流通孔18・・・漏
洩ナトリウム、 21・・・外周コンクリート壁、 22・・・原子炉格納容器、23・・・原子炉容器、2
4・・・1次ナトリウム、25・・・原子炉補助建物、
26・・・2次ナトリウム、27・・・過熱器、28・
・・過熱蒸気、   2つ・・・タービン、30・・・
発電機、    31・・・復水器、32・・・循環ポ
ンプ、  33・・・給水ポンプ、34・・・蒸発器、 35・・・2次主循環ポンプ、 36・・・空気冷却器、  37・・・床ライナ、38
・・・連通管、    39・・・貯留タンク、40・
・・火災抑制板、  41・・・貯留ライナ、42・・
・コンクリート壁、43・・・)イ去、44・・・A−
バー70−タンク、45・・・弁。 出  願  代  理  人 弁  理  士    菊  池    力  部19
、  4’]、、、、              G
。 第 1 図 第2図 第6図 第7図 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ナトリウム用冷却系配管と、この冷却系配管の外
    周に所要のアニュラス空間を存して該冷却系配管を被覆
    する外被管と、前記アニュラス空間を前記冷却系配管の
    軸方向に沿って仕切るようにして該冷却系配管を支持す
    るクランプ部と、このクランプ部に設けた隣り合うアニ
    ュラス空間を相互に連通する流通孔と、この流通孔に取
    着した弁とを具備したことを特徴とする冷却系配管構造
JP59141995A 1984-07-09 1984-07-09 冷却系配管構造 Pending JPS6121493A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011089909A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 株式会社 東芝 二重管及び二重管の製造方法並びに蒸気発生器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011089909A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 株式会社 東芝 二重管及び二重管の製造方法並びに蒸気発生器
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