JPS6133157B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力抑制型原子力発電プラントにおけ
る原子炉格納容器に関するものである。

原子力発電プラントにおいて圧力抑制室は、原
子炉一次系配管破断といつた冷却材喪失事故時、
主蒸気逃し安全弁及び主蒸気隔離弁漏洩制御系か
らの蒸気排気管、原子炉隔離時冷却系等のタービ
ン排気管から放出される蒸気の熱エネルギーを一
次格納容器内で速やかに吸収し、圧力上昇を抑制
して、炉蒸気、炉水の原子炉格納容器からの外部
拡散を防止すると共に、閉ループを形成して非常
用炉心冷却系（ECCS）の水源としての機能を有
し、原子力発電プラントを健全に保護するもので
ある。

原子力発電プラントの稼動数が増加するにつれ
て、種々の現象に対するより有効的な対策が明ら
かとなつてきた。その現象としては、第４図に示
した様に概略次の３つが考えられる。

(1) 原子炉一次系配管破断時、配管破断口から原
子炉格納容器内に流出した高温高圧の蒸気によ
つて、原子炉格納容器内に封入されている窒素
ガス、空気等の非凝縮ガスが急激に圧縮され、
原子炉格納容器内から圧力抑制室プール水中に
開放されているベント管を経て、プール水中に
放出される。非凝縮性で急激な圧縮を受けた多
量のガスがプール水中に放出され、ベント管出
口周辺に非凝縮ガスの層を形成するため、プー
ル水を押し上げることになる。この現象は急速
に行なわれる為、プール水位上昇加速度も過大
なものとなり、初期プール水位より上部の圧力
抑制室内構造物に衝撃し損傷を与える恐れが有
る。（第４図ａの現象）なお、第４図ａ中曲線
ａは原子炉格納容器内圧力を示し、曲線ｂは圧
力抑制室内水位を、曲線ｃは原子抑制室水位上
昇によつて圧力抑制室内構造物に衝突しその際
構造物に生じる衝撃力を示す。

(2) 上記(1)の現象の後、配管破断口から原子炉格
納容器内に流出した高温、高圧の蒸気がベント
管より圧力抑制プール水中に放出され、凝縮す
るのであるが、その凝縮が一様でなく、不均一
な場合にベント管周囲に、不均一な力が生じベ
ント管に振動を誘起する力が発生する恐れがあ
る。この不均一な凝縮現象は、流出蒸気の量、
状態（圧力、温度等）、又ベント管周辺のプー
ル水温等によつて異なり、従つてベント管の振
動も多次元のランダム振動となる。（第４図ｂ
の現象）なお、第４図ｂ中曲線ｄは原子抑制室
へ流入する蒸気の不均一凝縮によつて生じるベ
ント管の振動現象（多次元）を示す。

(3) 又、冷却材喪失事故以外でも圧力抑制プール
水中に開放している蒸気排気管、例えば主蒸気
逃し安全弁排気管から蒸気をプール水中に放出
する場合、排気配管内にある空気が急激に圧縮
されてベント管出口より出ると今度は膨張を起
こすが過膨張となり、次には空気は収縮を起こ
すといつた一種の衝撃波の過渡現象を呈す恐れ
がある。このため圧力抑制室内壁には、正圧、
負圧の繰返し荷重が作用することになる。（第
４図ｃの現象）なお、第４図ｃ中曲線ｅは主蒸
気逃し安全弁排気管中の空気のプール水中噴出
により生じる空気圧力振動を示す。

第１図は従来の原子炉格納容器及びその内部構
造の縦断面を示す。原子炉格納容器２内でドライ
ウエル３と圧力抑制室９を隔離するダイアフラム
フロアー４は原子炉圧力容器１の支持構造物であ
る下部ベデスタル７と圧力抑制室９内の底部ライ
ナー１０に固定されたダイアフラムフロアーコラ
ムサポート５で支持され、原子炉格納容器空間を
ドライウエル３と圧力抑制室９に二分している
が、これら二空間は圧力抑制室水中に開放口をみ
つベント管６によつて連通し、原子炉一次系配管
破断の様な事故時に、流出した蒸気等を原子炉格
納容器外部に出さずに、該ベント管６によつて圧
力抑制室９水中に導き除熱、凝縮を行ない、原子
炉格納容器内の圧力上昇を抑制する。

又地震等の横方向荷重を原子炉建家（図示せ
ず）に伝達するためのシエア・ラグ８によつて原
子炉建家と連結されている。

第２図は上記底部ライナー１０の原子炉建家マ
ツト11への取付図を示すもので原子炉建家マツト
１１にアンカー止めされ、該原子炉建家マツト１
１に埋設されたＨ型鋼に底部ライナー１０の溶接
止めを行なうと同時に該底部ライナー１０の溶接
線を覆つてテストチヤンネル１２が設けられてい
る。

前述したように第４図ａ〜ｃは圧力抑制室内の
現象を概略定性的に示したものであるが、上記の
様に構成された従来型の原子炉格納容器構造で
は、第４図ｃの様に圧力抑制室水中に開放部をも
つ蒸気排気管、例えば主蒸気逃し安全弁排気管中
の空気をプール水中へ噴出した際に生じる圧力抑
制室シエル近辺のプール水中での噴出空気の圧力
振動、特に負圧に対するシエル設計が困難であ
る。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、
圧力抑制室水中に開放している蒸気排気管、例え
ば主蒸気逃し安全弁等の蒸気排気管使用時、プー
ル水中に生じる空気泡による引張圧縮の繰返し荷
重が作用しても強度的（特に負圧）に充分耐えう
る構造の圧力抑制室およびドライウエル等の原子
炉格納容器を得ることを目的とする。

第３図は本発明による原子炉格納容器の一実施
例を示す断面図で、第１図と同一部分には同一符
号をつけて説明を行なうものとする。原子炉格納
容器２内でドライウエル３と圧力抑制室９を隔離
するダイアフラムフロアー４は原子炉圧力容器１
の支持構造物である下部ベデスタル７と圧力抑制
室９内の底部ライナー１０に固定されたダイアフ
ラムフロアーコラムサポート５で支持され、原子
炉格納容器内空間をドライウエル３と圧力抑制室
９に二分しているが、これら二空間は圧力抑制室
水中に開放口をもつベント管６によつて連通し、
原子炉一次系配管破断の様な事故時に、流出した
蒸気等を原子炉格納容器外部に出さずに、該ベン
ト管６によつて圧力抑制室９水中に導き除熱、凝
縮を行ない、原子炉格納容器内の圧力上昇を抑制
するのは従来と同じである。

前記圧力抑制室９は圧力抑制室底部および側壁
にライナ１０，１０ａを張りめぐらしていた、い
わゆるライニング槽、またはライナをコンクリー
ト内に埋め込むサンドウイツチ構造である。ダイ
アフラムフロア４は圧力抑制室９の上方のドライ
ウエル３との間にひな段１３を設け、取付けるも
のとするドライウエル３はひな段１３より立上
げ、圧力抑制室９とは独立したものとする。

本発明の原子炉格納容器の構造は上記の様な構
造を有しているので圧力抑制室９のうける前述し
た第４図Ｃのような荷重は原子炉建家マツト１１
および圧力抑制室側壁コンクリート１４で受ける
ことになり、振動現象は、コンクリートにより吸
収される。また負圧に対してはサンドウイツチ構
造の場合はコンクリートで受ける為問題ない。ま
たライナを採用した場合でもライナの溶接部、例
えば縦方向および横方向の溶接線の間隔を小さく
することにより、ライナのバツクリング等の強度
に対しても充分ある。また、ドライウエルは圧力
抑制室９と全く切離された構造となつているた
め、ドライウエル３への影響は無くなり原子炉格
納容器１の健全性は充分保たれる。

上記の特長に加えた本発明により、MARK−
形格納容器では不可能であつたドライウエル内
のミサイルおよびジエツトに耐え、バイプウイツ
プ構造物のサポートを取れる内壁の設置が可能と
なる。内壁１５を設置することにより原子炉建家
とPCVの併行工事が可能となり原子力発電プラ
ントの大幅な工期短縮も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉格納容器を示す断面図、
第２図は底部ライナーの据付状態を示す断面図、
第３図は本発明による原子炉格納容器の一実施例
を示す断面図、第４図ａ，ｂ，ｃは原子炉一次系
配管破断及び主蒸気逃し安全弁作動時の圧力抑制
室内での現象を定性的に示した説明図である。 １……原子炉圧力容器、２……原子炉格納容
器、３……ドライウエル、４……ダイアフラムフ
ロアー、５……ダイアフラムフロアーコラムサポ
ート、６……ベント管、７……下部ベデスタル、
８……シエアラグ、９……圧力抑制室、１０……
底部ライナー、１０ａ……側壁ライナー、１１…
…原子炉建家マツト、１２……テストチヤンネ
ル、１３……ひな段、１４……圧力抑制室側壁コ
ンクリート、１５……内壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ペデスタルで支持された原子炉圧力容器周囲
   に空間を形成し、前記原子炉圧力容器を取り囲む
   原子炉格納容器と、この内部空間を、前記原子炉
   圧力容器を囲むドライウエルと前記ペデスタル下
   部を囲む圧力制御室とに仕切るダイアフラムフロ
   アと、前記ドライウエルと前記圧力制御室とを連
   通する複数のベント管で構成される原子炉格納容
   器において、前記圧力制御室と、前記ドライウエ
   ルとを同一部材で一体化とせず、ドライウエルを
   圧力制御室上部に固定してなることを特徴とする
   原子炉格納容器。