JPS61277089A - 原子炉冷却水のモジユ−ル限外濾過装置 - 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】 本発明は原子炉の高温高圧冷却液のモジュール限外濾過
装置に関する。

加圧水型原子炉は、炉心の燃料集合体を冷却する加圧水
が循環する一次回路を有している。この−次回路は炉心
を収容する容器の内部と連通し、大堀口の耐圧パイプラ
インによって連結された一次流体循環ポンプ、蒸気発生
器及び加圧器を有する。原子炉の一次流体は、これを処
理してその物理的又は化学的特性を変えるような補助回
路の中を循環させることもできる。

一次回路または補助回路の中を冷却流体が循環する際、
冷却流体は多くの構成要素と接触するようになる。この
構成要素のほとんどは、−次液体でおかされる程度を制
限することを可能にするニッケル合金でできているかあ
るいはこれにより被覆されている。しかしながら、弁の
弁座や栓の弁座のようないくつかの構成要素は、成る摩
耗を経験し、あるいはパイプの成る部分でさえもある摩
耗を経験し、その結果、−次流体はこれらの構成要素か
らひきはがされた非常に小さな粒子を負荷されるように
なる。これらの粒子は一次流体と一緒に循環し、したが
って、炉心を通過するようになり、ここで中性子の強い
衝撃を受け、その作用により粒子を放射化する。特に、
成る割合のコバルトを含有する耐摩耗合金により高い放
射化粒子を生じさせる。

これらの粒子は炉の構成要素のある部分に蓄積し、した
がって、炉の保守作業に際して解決が非常に困難な問題
を呈することになる。なぜなら、これらの作業は実行が
非常に困難な予備的除染段階を必要とするからである。

一方、体積化学モニタリング回路のような補助回路によ
って一次回路に導入された補給水および添加物も同様に
、−次流体が炉心を通過する際放射化される種々の源の
固体粒子を含有する。

したがって、−次流体中の放射化又は放射化可能な粒子
の含有量を減少させるためにこの一次流体を定期的にま
たは連続的に処理することが必要である。これらの粒子
は平均０．５ミクロンの直径を有し、粒子はかなりの割
合で０．１ミクロン程度の直径を有する。これらの粒子
は、コロイドの形すなわち非結晶のゲルの形で発生する
こともある従って、限外濾過のような方法によって、さ
らに詳しくは、高温のときよりも常温のときの方が汚染
生成物の溶解度が大きいので、高温限外濾過によって流
体を浄化しなければならない。

そこで、炉の稼動中に浄化を行うことができるよう炉の
作動温度および圧力で一次流体に高温限外濾過法を用い
ることが提案された。かかる方法は、Ｍｅｓｓｒｓ、　
ＦＲＡＭＡＴＯＭＥのフランス特許Ｎｏ、８３−１５１
３０に記載されている。この明細書には同様に、炉の格
納殻内の一次流体の循環に挿入することができる限外濾
過装置が記載されている。

かかる限外濾過装置には、３２０！ｏ＆付近の温度と１
５５．１０　！　５＆Ｐａの程度の圧力で流体が通過し
、従って限外濾過装置は一次流体とその添加物の腐食作
用に耐える材料で作られる非常に厚い耐圧ケーシングを
有する。このような限外濾過器はワンピースに設計され
、その限外濾過壁は端が管板に固定された管から成り、
管板自身は限外、　　濾過器の耐圧ケーシングに溶接さ
れている。これ。　　は、たとえば、限外濾過器を形成
する管が詰まったり損傷を受けたりしたときに濾過器の
保守や修理に困難な問題を引き起す。

一方、−次回路を収容する炉の格納殻内に限外濾過器を
据付けたり、−次回路または補助回路から限外濾過器を
取り外したりすることは複雑な作業を行うことを必要と
しかつ原子炉の建設計画を変更する。同様に今まで稼動
してきた炉の限外濾過器の取り替えには、取り替えるべ
き濾過器の物質が放射能を帯びており、取り替えるべき
濾過器の取外し中及び新しい濾過器の設置中ともに面倒
で困難な作業を必要とする。

これらの作業は、限外濾過器がポンプ、熱交換器、減圧
器及び弁などの構成要素を有する限外濾過回路に挿入さ
れるためになおさら複雑である。

これらの要素及び連結配管はともに、非常に高温高圧で
かつ放射化粒子を運ぶ液体を受は入れるようになってい
るから、入念に断熱され、そして格納殻内の防護空間に
位置決めされなければならない。特に、通常ポンプ及び
濃縮液を冷却するための熱交換器を有する、濃縮液を受
は入れる限外濾過回路の部分の設計と組み立てには多大
な警戒がなされなければならない。

従って、本発明の目的は、容易に取り付けかつ取り外す
ことができ、大変良好な熱的かつ生物的防護性を有し、
実際の限外濾過部品の保守を容易にする、原子炉の高温
高圧冷却液用モジュール限外濾過装置を提供することで
ある。

この目的を達成するため、本発明による限外濾過装置は
、 壁がきわめて厚くかつ放射線吸収物質でできていて、取
り外し可能なカバーを有する格納容器と、格納容器の内
部に配置され、端の１つに連結フランジを備えたオリフ
ィスもつ耐圧ケーシングを有し、かつケーシングのオリ
フィスを通して導入したり取り出したりすることができ
る限外濾過組立体、耐圧ケーシングを貫通する、濾過す
べき液の入口連結部品、濾液出口連結部品及び濃縮液出
口連結部品を有する限外濾過器と、 格納容器の取り外し可能なカバーに固定されかつ耐圧ケ
ーシングの連結フランジに合う連結フランジを有する濃
縮液循環京ンプと、を有し、前記取り外し可能なカバー
と前記ポンプが作動位置にあるとき、前記ポンプの連結
フランジは、該ポンプによって濃縮液を循環させるよう
な閉鎖漏れ止め内部を該ケーシングとともに形成し、限
外濾過装置は、格納容器内に置かれかつ濃縮液出口連結
部品に連結された熱交換器を有し、該濃縮液出口連結部
はｔＭ縮前液冷却する該熱交換器に入り込み、熱交換器
は冷却濃縮液排出連結部品に及び冷却液用入口連結部品
と出口連結部品に連結され、 限外濾過装置は更に、濾過すべき液体の入口連結部品に
、濾液出口連結部品、濃縮液排出連結部品および冷却液
の入口及び出口連結部品に格納容器の外側で固定された
連結手段を有し、これらの連結部品は格納容器の壁を漏
れ止めの仕方で貫通し、 限外濾過装置は更に又格納容器の自由な内部を満たす分
割形の断熱材を有している。

本発明を容易に理解できるように、加圧木型原子炉の冷
却水モジュール限外濾過装置の１つの実施例を説明する
。ただし、本発明はこの実施例に限られるものではない
。

単一の図面は、鉛でできていて、内面が鋼板３で覆われ
ているきわめて厚い壁２から成るモジュール装置の格納
容器１を示す。格納容器１は、垂直軸線ＺＺ′のシャフ
トを形成するよう互いに連結された側壁２ａと底２ｂと
から成り、シャフトの底は壁２ａ及び２ｂを覆う鋼板３
によって漏れ止めの方法で閉鎖されている。補強アング
ル部品５が底２ｂの縁に固定されてモジュール限外濾過
装置の支持体を構成する。これらのアングル部品には穴
が明けられ、ねじによって限外濾過装置を支持面６上に
固定することを可能にする。

格納容器１の上部に位置するオリフィスはカバー７によ
って閉じられている。

限外濾過器１５は、放射状に配置されかつ一端が該限外
濾過器のケーシング８の外壁に固定され他端が格納容器
１の内側を覆う銅板３に固定されたビーム５０の集合体
によって格納容器ｌの内部に保持される。これらのビー
ムによって地震の衝撃や任意の事故で発生するような力
を吸収することが可能となる。回転対称でありかつ軸線
を軸線ＺＺ′と一致させて格納容器１内に配置されたケ
ーシング８は、上部オリフィス８ａからこのケーシング
１に導入したり取り出したりすることができる限外濾過
組立体１０を収容する。３つの連結部品がケーシング８
の壁を貫通する。即ち、浄化すべき水の入口連結部品１
２及び濃縮液出口連結部品１４はともにケーシング８の
上部でケーシング８の壁を貫通し、濾液出口連結部品１
６はケーシング８の下部でケーシング８の壁を貫通する
。

連結部品１２及び１６は、一端が格納容器の内壁３に熔
接され他端が対応する連結部品に溶接された金属膜５１
により漏れ止めの方法で格納容器１の側壁２ａを貫通し
、格納容器ｌの外側では、それぞれ連結フランジ１３．
１７と一体である。

今限外濾過組立体１０及びケーシング８内部の該組立体
１０の配置について説明する。なお、ケーシング８、そ
の連結部品およびケーシング８の内部に配置された要素
からなる限外濾過器１５は本出願と同日に提出された特
許出願に記載されている新しいタイプのものである。

限外濾過組立体１０は丸い底を備えた円筒状ケーシング
１１から成り、ケーシング１１の内部には垂直な管１８
の集合体から成る限外濾過壁が位置している。管１８の
端は２つの管板１９及び２０の内側にそれぞれ固定され
ている。

上部管板２０はその周囲部分に溝を形成するように加圧
され、溝は、ケーシング８の内面に取り付けられたガス
ケット支え面５３と相互に作用する０−リングガスケッ
ト５２を受は入れる。ケーシング８の内面と一体の心出
し部品５４がケーシング１１を横から保持する。ケーシ
ング１１の丸い底はばね５５によってケーシング８の底
で支持される。

板２０の上には仕切り２１が配置され、この仕切りによ
り、板２０より上のケーシング８の内部にいくつかの隔
室を構成することを可能にする。

同じようにして仕切り２２が管板１９より下に位置する
ケーシング１１１７）一部分にいくつかの隔室を構成す
ることを可能にする。

限外濾過器は次のように作動する。すなわち、浄化すべ
き水は、仕切り２１によって構成された隔室の１つの内
部で連結部品１２を経てケーシング８の中に導入される
。浄化すべき水は限外濾過管に入り込み、次いで、仕切
り２１及び２２の相対的な配置の結果これらの管の内部
を一方の方向へ次いで他方の方向へと循環する。管１８
の中を循環する液体は濃縮液を構成し、該濃縮液の不純
物の含有量は増加する。浄化水から成る濾液は管の壁を
通過し管板１９と２０との間のケーシング１１の内部に
入る。仕切り（図示せず）により限外濾過組立体のこの
空間の中で濾液が循環する。

濾液の循環の最後の隔室はケーシング１１を貫通するオ
リフィスを経てケーシング８と１１との間に設けられた
空間と連通ずる。濾液は前記空間と連通ずる連結部品１
６を通じて排出される。

管板２０の上の濃縮液の循環路に配置された最後の隔室
は濃縮液出口連結部品１４と連通ずる。

浄化すべき液及び濃縮液を循環させるポンプ２５が格納
容器１の取り外し可能なカバー７に固定される。このポ
ンプは限外濾過器１５のフランジ９に合致するフランジ
２６を有している。フランジ９及び２６は対応する位置
にボルトまたは締結ねじを通すための穴を有する。ガス
ケット２７が組立て中この２つのフランジの間に挿入さ
れ、その結果、ポンプ２５とそのフランジ２６はケーシ
ング８の上部の漏れ止め閉鎖を確保する。濃縮液の送液
と循環はポンプ２５によって行なわれる。

また、仕切り２１によって構成された対応する隔室と該
ポンプとの必要な接合部が設けられている。

フランジ９及び２６を取り付けたり取り外したりするた
めに、穴２９が該フランジ９及び２６の締結ねじと一線
をなしてカバー７を貫通している。

ポンプ２５はパイプライン３ｏを経てポンプハウジング
に浸入する冷却液によって冷却される。揚げリング３１
及び３２′がそれぞれ格納容器１及びポンプ２５に固定
され、かくして、リング３１により成形組立体を移動さ
せあるいはリング３２によりポンプ２５を移動させて管
巣合体に近づくことを可能にする。

濃縮液を冷却することを可能にする丸い底を備えた円筒
状熱交換器３２が格納容器１の内部に取り付けられてい
る。濃縮液出口連結部品１４が熱交換器３２のケーシン
グの内部に漏れ止めの仕方で貫入し、該連結部品１４は
交換管に連結され、交換管の他端は濃縮液排出連結部品
３５に連結される。連結部品３５は格納容器１を貫通し
、この格納容器１の外側で連結フランジ３６に連結され
る。冷却液は連結部品３７を経て交換器３２のケーシン
グに導入され、そして連結部品３９を経て回収される。

また、連結部品３７及び３９は、溶接された密閉膜５１
のため、漏れ止めの仕方で格納容器の側壁２ａを貫通し
、この格納容器の外側で連結フランジ３８及び４０にそ
れぞれ連結される。

分割形の断熱材４１が格納容器１の内部に位置決めされ
た要素の外側で格納容器１のあいた部分を満たす。

上記のモジュール限外濾過装置は、例えば、本出願と同
じ日になされた特許出願に記載されているような新しい
構造の限外濾過回路を構成するよう補助−次流体処理回
路から外された限外濾過ループ上に配置するために、原
子炉の格納殻の内部に非常に容易に取り付けることがで
きる。実際必要なことは、リング３１に取付けた揚げ装
置を使って所望位置にモジュール限外濾過装置を位置決
めすることだけである。引き続いて、このモジュールは
支持体５によって定位置に固定される。次いで連結部品
は対応する連結フランジによって、この目的のために設
けた対応するパイプに連結される。図面に示す方法で組
み立てられたモジュールは限外濾過ループのすべての必
要な作動要素を有し、かつもっばら不動要素によって補
助−次流体処理回路に連結することができる。モジュー
ル装置は非常に容易にかつ速かに取り外しできることは
明らかであり、かつ該モジュールは非常に厚い船壁２の
ために全体として生物的防護性を提供する。

さらに、モジュール装置それ自体が分割形の物質によっ
て、−火水の循環する要素に対し良好な断熱性を提供す
る。

一方、本発明によるモジュール装置の本質的な利点のう
ちの１つとして、限外濾過組立体を手入れし、修理し、
或はその管状限外濾過壁を取り替えるために、限外濾過
組立体を容易に分離し抜き取ることができる。事実、こ
のために必要なことは、格納容器１の外側からフランジ
９及び２６を分離し次いでポンプ２５のリング３２によ
ってカバー７とフランジ２６を持ち上げることであり、
これにより仕切り２１及び限外濾過組立体１０を収容す
るケーシング８の内部に近づくことができる。この濾過
器は、例えば限外濾過組立体１０を取り替えたあとに、
取り外し操作と逆の順序で行なわれる操作によって非常
に容易にかつ大変速かに再び取り付けることができる。

本発明は、以上記載した実施例に限られない。

厚い壁を有する格納容器は異なった形に作ることができ
、モジュールを構成する要素は異ったそれぞれの配置で
位置決めすることができる。

例えば、限外濾過器１５の配置は全く逆にすることがで
き、その時浄化すべき液体は下部から流入し、濾液は上
部から排出される。

最後に、本発明によるモジュール限外濾過装置は、冷却
液が高温かつ高圧である任意の原子炉に使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明によるモジュール限外濾過装置の縦断
面図である。 １・・・格納器、２・・・壁、７・・・取り外し可能な
カバー、８・・・耐圧ケーシング、９．２６・・・連結
フランジ、１０・・・限外濾過組立体、１２・・・浄化
すべき液の入口連結部品、１３．１７．３６．３８．４
０・・・連結手段、１４・・・濃縮液出口連結部品、１
６・・・濾液出口連結部品、２１．２２・・・仕切り、
２９・・・フランジを固定する穴、３１．３１′・・・
揚げリング、３２・・・熱交換器、３５・・・濃縮液排
出連結部品、３７・・・冷却液入口連結部品、３９・・
・冷却液出口連結部品、４１・・・断熱材、５０・・・
ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、きわめて厚い壁（２）が放射能吸収材で作られてい
   てかつ取り外し可能なカバー（７）を有する格納容器（
   １）を備え、 格納容器（１）の内部に限外濾過器（１５）が配置され
   、該限外濾過器（１５）は、連結フランジ（９）を備え
   た端の１つ（８ａ）で開口している耐圧ケーシング（８
   ）を有し、前記限外濾過器はケーシング（８）のオリフ
   ィスを通して導入したり取り出したりすることができる
   取り外し可能な限外濾過組立体（１０）を収容し、浄化
   すべき液の入口連結部品（１２）、濾液出口連結部品（
   １６）及び濃縮液出口連結部品（１４）が耐圧ケーシン
   グ（８）を貫通し、 格納容器（１）の取り外し可能なカバー（７）にポンプ
   （２５）が固定され、該ポンプ（２５）は耐圧ケーシン
   グの連結フランジ（９）に合う連結フランジ（２６）を
   有し、前記ポンプ（２５）はケーシング（８）とともに
   、取り外し可能なカバー（７）及び該ポンプ（２５）が
   作動位置にあるとき、該ポンプ（２５）によって濃縮液
   を循環させる閉鎖漏れ止め内部を形成し、 格納容器（１）内に熱交換器（３２）が置かれ、前記熱
   交換器は濃縮液を冷却する前記熱交換器（３２）に入り
   込む濃縮液出口連結部品（１４）、冷却濃縮液排出部品
   （３５）、冷却液入口連結部品（３７）および冷却液出
   口連結部品（３９）に連結され、浄化すべき液の入口連
   結部品（１２）、濾液出口連結部品（１６）、濃縮液排
   出連結部品（３５）、冷却液入口連結部品（３７）及び
   冷却液出口連結部品（３９）に夫々連結手段（１３、１
   ７、３６、３８、４０）が格納容器の外側で固定され、
   これらの連結部品は格納容器の壁（２）を漏れ止めの仕
   方で貫通し、及び 格納容器の空いた部分を分割形の断熱材（４１）が満た
   している、 ことを特徴とする原子炉高温高圧冷却水のモジュール限
   外濾過装置。 ２、偶発的な条件下で発生することのある力を吸収する
   ために、ビーム（５０）が限外濾過器（１５）のケーシ
   ング（８）と格納容器（１）の内壁との間に放射状に配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のモジュール装置。 ３、限外濾過器（１５）のケーシング（８）は垂直軸線
   ＺＺ′をもった実質的に円筒形状でありかつ上部が開口
   しており、取り外し可能なカバー（７）、ポンプ（２５
   ）及び該ポンプのフランジ（２６）から成る組立体はケ
   ーシング（８）の連結フランジ（９）に載るようになる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項いず
   れかに記載のモジュール装置。 ４、ポンプ（２５）は、濾過器（１５）のケーシング（
   ８）のフランジ（９）に載っている組立体の昇降を行う
   揚げリング（３２′）を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載のモジュール装置。 ５、取り外し可能なカバー（７）がフランジ（２６及び
   ９）を互いに固定する手段と垂直方向に一線をなした穴
   （２９）を有することを特徴とする特許請求の範囲第３
   項及び第４項いずれかに記載のモジュール装置。 ６、格納容器（１）は、単一のユニットとして格納容器
   を移動させ、炉の中に格納容器（１）を据付けるための
   揚げリング（３１）を有していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のモジュール装置。 ７、限外濾過器が、ケーシング（８）と限外濾過組立体
   （１０）の内部に濃縮液と濾液とをそれぞれ案内するた
   めの仕切り（２１、２２）を有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のモジュール装置。