JPS62218898A - 加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来の加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置を第３
図により説明すると、　（０１）が原子炉容器。

（０２）が冷却材循環ポンプ、　（０３）が蒸気発生器
で。

同原子炉容器（０１）と同冷却材循環ポンプ（０２）と
同蒸気発生器（０３）との間に原子炉冷却材の循環する
原子炉冷却系が設けられている。また（０４）が同原子
炉冷却系に接続した加圧器、　（０５）が上記原子炉冷
却系から延びた冷却材抽出ライン、　（０６）が上記原
子炉冷却系へ延びた冷却材充填ライン、　（０７）が熱
交換器、　（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）が上記冷却材抽出ラ
イン（０５）の途中に設けた並列枝路に設けた３基のオ
リフィス、　（０９ａ）　（０９ｂ）　（０９ｃ）が同
並列技路のオリフィス下流側に設けた抽出オリフィス隔
離弁、　（０１０）が上記冷却材抽出ライン（０５）の
オリフィス下流側に設けた抽出圧力制御弁（０１１）が
上記冷却材充填ライン（０６）の途中に設けた充填流量
制御弁で、原子炉冷却系が２８ｋｇ／　ａｌＩＧから昇
圧を開始するときには。

加圧器（０４）の冷却材水位が充填流量制御弁（０１１
）により制御されており、冷却材抽出ライン（０５）の
３基の抽出オリフィス（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）は通水状
態にある。なお同抽出オリフィス（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ
）は１通常運転圧力で設計流量流れるように設計されて
いるので、原子炉冷却系の低圧時には、冷却材が冷却材
抽出ライン（０５）にあまり流れず１３基の抽出オリフ
ィス（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）は通水状態にある。一方、
抽出圧力制御弁（０１０）は、抽出流量を多く確保する
ために、抽出圧力設定値を下げて、自動制御状態にある
。なおこのときの抽出圧力設定値は、減圧沸騰を防止す
るために、抽出温度の飽和蒸気圧力以上になるように設
定されている。原子炉冷却系の圧力が上昇してくると、
抽出流量が増加するので。

抽出圧力制御弁（０１０）の抽出圧力設定値を上昇させ
て、抽出流量を警報設定値内に調整する。原子炉冷却系
の圧力がさらに上昇してくると、抽出圧力設定値を通常
抽出圧力設定値まで上昇させても。

抽出流量が警報設定値に近づくので、抽出オリフィス（
Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）の切換え操作に移る。この抽出オ
リフィス（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）の容量は、異なってい
る。即ち１通常運転時の各抽出オリフィスの容量は、抽
出オリフィス（Ａ）の容量が１０．２ｃｄ／ｈ、抽出オ
リフィスＣＢ）の容量が１７ｃ＋ａ／ｈ、抽出オリフィ
ス（Ｃ）の容量が２７．２ｃｎｌ／ｈというように異な
っている。最初に閉じる抽出オリフィスは、容量の一番
小さい抽出オリフィス（Ａ）で、抽出オリフィス隔離弁
（０９ａ）を閉じる。この操作により、冷却材抽出ライ
ン（０５）の抽出流量は急激に減少するが、抽出流量は
、水素（冷却材（Ｈ，Ｏ）の放射線分解を抑制するため
に意識的に入れるＨｚ）　ｔａ度の規定値以上への増加
を促進するために増やした方が望ましい。そのため、抽
出圧力制御弁１：ｏｌｏ）の抽出圧力設定値を減少させ
て、冷却材抽出ライン（０５）の抽出流量を多くする。

引き続く原子炉冷却系の圧力上昇により、抽出流量が増
加すれば、抽出圧力設定値の上昇、さらには抽出オリフ
ィスの切換え操作を行う。

（発明が解決しようとする問題点） 前記原子炉冷却系の圧力が２８ｋｇ／　ｃｄＧ〜１５７
　ｋｇ／ｃ４Ｇまで上昇するに従って冷却材抽出ライン
（０５）の抽出流量は、増加してゆくので、運転員は。

パラメータを連続的に監視して、抽出圧力設定値を変更
したり、抽出オリフィス切換え時期を判断して、抽出オ
リフィス隔離弁を操作する必要があり、運転員には、こ
まめな操作と状況を的確に判断する能力とが要求される
。また原子炉冷却系の昇圧操作は、約１０時間の長時間
に亘り実施されるため、運転員の負担は大きい。なお運
転停止時の原子炉冷却系の降圧時にも同様の問題がある
。また抽出オリフィスを開閉する抽出オリフィス隔離弁
の開閉切換えタイミングには、細心の注意を必要とする
。即ち、抽出オリフィス下流側の圧力は。

抽出圧力制御弁（０１０）により制御されているが。

この部分の配管容積が小さいので、抽出流量が変化する
と抽出オリフィス下流側の圧力が大きく変化する。もし
抽出オリフィス（抽出オリフィス隔離弁）の閉操作が早
過ぎると、抽出オリフィス下流側の圧力が下がり過ぎて
、フラッシュする慣れがあり、抽出オリフィス（抽出オ
リフィス隔離弁）の閉操作が遅過ぎると、抽出オリフィ
ス下流側の圧力が上がり過ぎて、安全弁が作動する惧れ
がある。このため、抽出オリフィス隔離弁を閉操作して
、冷却材抽出ライン（０５）の抽出流量が増え始めたら
、他の抽出オリフィス隔離弁を閉操作しているが、開閉
切換えのタイミングが狂うと、上記の問題を生じるので
、各抽出オリフィス隔離弁の開閉切換え操作には、細心
の注意を必要とし。

誤操作の可能性が高かった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点に対処するもので、原子炉冷却系
の冷却材抽出ラインに抽出圧力制御弁を設け、同冷却材
抽出ラインの抽出圧力制御弁上流側の並列枝路に抽出オ
リフィス隔離弁をそれぞれ設けた加圧水型原子炉の冷却
材抽出流量調節装置において、前記抽出圧力制御弁の抽
出圧力設定値を設定するレート設定器と、同レート設定
器の抽出圧力設定値及び前記各抽出オリフィス隔離弁の
切換えを抽出流量に応じて制御する抽出圧力制御器とを
具えていることを特徴とした加圧水型原子炉の冷却材抽
出流量調節装置に係わり、その目的とする処は、運転員
にかかる負担を軽減できる。

また各抽出オリフィス隔離弁の開閉切換゛え操作を誤操
作の惧れなしに行うことができる改良された加圧水型原
子炉の冷却材抽出流量調節装置を供する点にある。

（作用） 本発明の加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置は前
記のように構成されており、原子炉冷却系が昇圧して、
冷却材抽出ラインの抽出流量が増加してくれば、抽出圧
力制御器からの信号によりレート設定器を起動し、抽出
流量設定値を減少させて、抽出流量を増加させる。抽出
流量がさらに増加してくれば、抽出握力制御器から各抽
出オリフィス隔離弁へ開閉切換えタイミング信号を出力
し、同各抽出オリフィス隔離弁を自動的に開閉して、抽
出流量を減少させる。またこの抽出オリフィス隔離弁の
開閉操作により、抽出流量が減少してくれば、抽出握力
制御器からの信号によりレート設定器を起動し、抽出流
量設定値を減少させて９抽出流量を増加させる。以上の
操作を繰り返し行うことにより、最終的には１通常抽出
圧力設定値で９通常使用抽出オリフィス１基のみを通水
状態にする。なお上記のようにプラント起動時、冷却材
抽出ラインの抽出流量を増加させるのは、水素雰囲気の
体積制御タンクへのスプレィ量を増すことにより冷却材
中の水素濃度増加を促進させるため、及び充填流量が過
少になるのを防止するためである。また原子炉冷却系降
圧時には、上記と逆の操作になる。

（実施例） 次に本発明の加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置
を第１．２図に示す一実施例により説明すると、（１）
が昇圧開始指令スイッチ、（２）が保持指令スイッチ、
（３）が抽出流量調整用スイッチ、（４）が抽出流量高
スィッチ、（５）が抽出圧力低スイッチ。

（６）が抽出圧力設定値高スィッチ、（７）が設定値上
昇レート設定器、（８）が設定値減少レート設定器。

（９）が抽出圧力制御器の設定値切換えスイッチ。

（１０）が抽出オリフィス切換えロジック、　（１１）
が抽出流量変化量高スィッチ、　（１２）が抽出流量設
定値低スイッチ、　（１３）が抽出ライン飽和蒸気圧力
演算器である。

次に前記第１．２図の加圧水型原子炉の冷却材抽出流量
調節装置の作用を具体的に説明する。抽出圧力制御弁（
０１０）は、初期時、ある抽出圧力設定値で自動的に制
御されている。このとき、昇圧開始指令スイッチ（１）
が操作され、切換えスイッチ（９）が切換えられて、抽
出圧力制御器の抽出圧力設定値が設定値上昇・減少レー
ト設定器（７）　（８）側へ切換えられる。但しこのと
きの抽出圧力設定値は、トラッキングにより前の値のま
まとし、３０秒後に最大抽出流量になるように抽出圧力
設定値を減少させる。原子炉冷却系の昇圧により、冷却
材抽出ラインの抽出量が増加してくれば、抽出流量高ス
ィッチ（４）が作動し、設定値上昇レート設定器（７）
が起動し、抽出圧力設定値が上昇して。

抽出流量が上限値近傍に維持される。なお本設定値上昇
レート設定器（７）には、高側・低側の各リミッタが設
けられており、抽出圧力設定値の変化幅が予め決められ
ている。この抽出圧力設定値の上昇により、抽出流量は
減少してゆくが、何らかの原因で抽出圧力設定値の上昇
を停止したいときには、保持指令スイッチ（２）を操作
して、抽出圧力設定値の上昇を停止して、そのときの値
に保持する。抽出圧力設定値が高リミット値になり、且
つ、抽出流量が増加して（れば、抽出圧力設定値高スィ
ッチ（６）及び抽出流量高スィッチ（４）から抽出オリ
フィス切換えロジック（１０）へ切換え信号が出力され
る。抽出オリフィス（Ａ）　（ｂ）　（Ｃ）は、始め３
基共用の状態にあり、このうち、オリフィス（＾）のオ
リフィス隔離弁を閉じる。オリフィス（＾）のオリフィ
ス隔離弁が全閉になると、オリフィス切換え完了信号が
送出される。オリフィス（＾）のオリフィス隔離弁が全
閉になることにより。

抽出流量が減少するが、冷却材中の水素濃度を早く規定
値まで上げるためには、抽出流量が多い方が望ましい。

そのため、オリフィス切換え完了信号により、設定値減
少レート設定器（８）を起動させて、抽出圧力設定値を
一定の割合（レート）　（＋’）７−ａＰ／旧Ｎ）で減
少させる。本抽出圧力設定値は、最終的には、低側リミ
ット値まで減少させる。また抽出圧力低下によるフラッ
シュを防止するために。

抽出ライン飽和蒸気圧力演算器（１３）により、抽出温
度から飽和蕪気圧力を算出し、それ結果をそのときの抽
出圧力と比較して、ある程度まで近くなれば、抽出圧力
低スイッチ（５）を停止して、保持させる。原子炉冷却
系がさらに昇圧してゆくと。

抽出流量が再び増加してくるので、既に述べた操作を操
り返し行って、最終的には１通常使用オリフィス１基を
通水状態にする。このときの抽出圧力設定値は、　２５
に＋ｒ／　ｃｏＴＧになる。

なお抽出オリフィス切換えロジック（１０）は、抽出流
量が急激に減少しないように容量の小さいオリフィスか
ら閉止するようにしている。つまり（Ａ）　（Ｂ）　（
Ｃ）共用−（Ｂ）　（Ｃ）使用→（＾）（Ｃ）使用→（
Ｃ）使用とするようにしている。同オリフィスの容量は
、（Ａ）が１０ｃＩａ／ｈ、　（Ｂ）が１７ｃＪ／ｈ、
　（Ｃ）が２７ａａ／ｈである。

上記（Ｂ）　（Ｃ）使用→（Ａ）　（Ｃ）使用に切換え
るときには。

急激な流量の減少、増加による抽出ラインのフラッシュ
または安全弁の作動を防止するために、先にオリフィス
（Ａ）の隔離弁を開き、抽出流量がある程度増加すれば
、それを抽出流量変化量高スィッチ（１１）により検知
した後、オリフィス（Ｂ）の隔離弁を閉じるようにする
。また原子炉冷却系の降圧時には、原子炉冷却系の降圧
に伴って抽出流量が減少してくるので、抽出圧力設定値
を減少させる。またオリフィスの切換え順序は、原子炉
昇圧時とは逆になる。

（発明の効果） 本発明の加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置は前
記のように原子炉冷却系の昇圧時、同原子炉冷却材系が
昇圧して、冷却材抽出ラインの抽出流量が増加してくれ
ば、抽出圧力制御器からの信号によりレート設定器を起
動し、抽出流量設定値を減少させて、抽出流量を増加さ
せる。抽出流量がさらに増加してくれば、抽出握力制御
器から各抽出オリフィス隔離弁へ開閉切換えタイミング
信号を出力し、同各抽出オリフィス隔離弁を自動的に開
閉して、抽出流量を減少させる。またこの抽出オリフィ
ス隔離弁の開閉操作により、抽出流量が減少して（れば
、抽出圧力制御器からの信号によりレート設定器を起動
し、抽出流量設定値を減少させて、抽出流量を増加させ
る。以上の操作を繰り返し行うことにより、最終的には
１通常抽出圧力設定値で９通常使用抽出オリフィス１基
のみを通水状態にする。また原子炉冷却系の降圧時には
、上記と逆の操作を行うので、全ての操作を自動化でき
て、運転員にかかる負担を軽減できる。

また各抽出オリフィス隔離弁の開閉切換え操作を誤操作
の惧れなしに行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる加圧水型原子炉の冷却材抽出流
量調節装置の一実施例を示す系統図、第２図は抽出圧力
制御器の作用説明図、第３図は従来の加圧水型原子炉の
冷却材抽出流量調節装置を示す系統図である。 （０１）→（０２）→（０３）→（０１）・・・原子炉
冷却系、（０５）・・・冷却材抽出ライン、　（０１０
）・・・抽出圧力制御弁、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）　・・・
オリフィス、　（Ｑ９ａ）　（０９ｂ）　（０９ｃ）・
・・抽出オリフィス隔離弁、　（７）　（８）　　・・
・レート設定器、　（１０）　　・・・抽出圧力制御器
。 復代理人弁理士岡本重文外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉冷却系の冷却材抽出ラインに抽出圧力制御弁を設
   け、同冷却材抽出ラインの抽出圧力制御弁上流側の並列
   枝路に抽出オリフィス隔離弁をそれぞれ設けた加圧水型
   原子炉の冷却材抽出流量調節装置において、前記抽出圧
   力制御弁の抽出圧力設定値を設定するレート設定器と、
   同レート設定器の抽出圧力設定値及び前記各抽出オリフ
   ィス隔離弁の切換えを抽出流量に応じて制御する抽出圧
   力制御器とを具えていることを特徴とした加圧水型原子
   炉の冷却材抽出流量調節装置。