JPS6285891A - 原子炉圧力容器の支持装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉圧力容器の支持装置に係り、特にｉｔ！
Ｉ震１１４に原子炉圧力容器に作用する水平地震力を低
減させることのできる原子炉圧力容器の支持部γ１に関
Ｊる。

（′ｇ、明の技術向背ｔＦ］　） 一般に、沸騰水型原子炉にｄ３いては、大地震時にち原
子炉圧力容器を安定的に支持する必要がある。

そのため、従来は第１１図に示すようにして、原子炉圧
力容器１を支持していた。Ｊなわら、原子炉格納容器２
の中心部に円筒状の原子炉圧力容器ペデスタル３が立設
されており、原子炉格納容器２のドライウェル４内であ
ってこの原子炉圧力容器ペデスタル３の上部に原子炉圧
力容器スカー１〜５を介して原子炉圧ツノ容器１が鉛直
方向精度を出しＣ支持されている。そして、原子炉圧力
容器１は原子炉圧力容器ペデスタル３上に立設された円
筒状の原子炉遮蔽壁ｌ壁６によって蒸気配管７の蒸気配
管出口ノズル８の近傍までを囲まれている。

この原子炉遮蔽壁６の上端部と内側の原子炉圧力容器１
とが原子炉圧力容器スタビライ１ア９を介して支持され
ており、同様に外側の原子炉格納容器２とが原子炉格納
容器スタじライブ１０を介して支持されている。また、
蒸気配管出口ノズル８は原子炉圧力容器１の原子炉圧力
容器フランジ１１から約２ｍ下方位置に設けられており
、この蒸気配管出口ノズル８より、も気配管７はドライ
ウェル４の出口Ｌ１通孔１２部分まで下降して設けられ
ている。

このような従来構造においては、地震時に原子炉圧力容
器１や原子炉遮蔽壁６に加わる水平方向の荷重を各原子
炉圧力容器スタビライ畳ア９および原子炉格納容器スタ
ビライザ１０を介して原子炉格納容器２によって剛的に
支持している。また、原子炉圧力容器１に加わる鉛直方
向の荷重を原子炉圧力容器スカート５を介して原子炉圧
力容器ペデスタル３ににって支持している。

〔背景技術の問題点〕

一方、原子炉建屋（図示せず）の固有周期（固有振動数
）が原子炉圧力容器１内の炉心燃料（図示せず）の固有
周期に近ずくと共振が発生し、炉心燃料の応答が敏感に
なり撮幅が増大してしまう。

そこで従来は、このような場合には、炉心燃料の応答を
低減させるために原子炉建屋の設計変更を行なって、原
子炉建屋との共振を避けている。

しかしながら、硬質地盤上に設置される原子力発電プラ
ントにＪ５いては、大地震時に炉心燃料と原子炉建屋と
の共振等により炉心燃料の応答が大きくなった場合に、
炉心燃料等の応答を低減さけるために、種々の対策を原
子炉建屋に施さねばならず、その対策に多大な費用を要
していた。

〔発明の目的］ 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
原子炉圧力容器を免震効果を有する柔支）、ｉ　１７．
ｔ　ｉｌｕによって支持することにより、原子炉圧力容
器の耐心性を向上させ、しかも、信頼性および安全性を
更に向上させることができ、従来の剛支持構造に比べて
構成が簡ｉｉであり、構成部材の低減化を図ることので
きる原子炉圧力容器の支持装置を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明の原子炉圧力容器の支持装置は、原子炉遮蔽壁の
頂部に設（）られた複数の弾性ベアリング礪（１°１１
と、これらの弾性ベアリング門構の上に載置された環状
のリングガーダと、原子炉圧力容器の外周から外方へ突
出しているとともに前記リングガーダ上に載置されて原
子炉圧力容器を支持せしめる支持部材とにより形成され
ていることを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を第１図から第１０図について説
明する。

第１図から第４図は本発明の一実施例を示している。図
中、第１１図に示した従来例と同一部分には同一符号を
付しである。

本実施例においては、原子炉圧力容器１を原子炉遮蔽壁
６の頂部へ弾性ベアリング機構１３、リングガーダ１／
Ｉおにび蒸気配管出口ノズル８かうなる柔支持構造によ
って支持している。また、原子炉圧力容器１の下部は原
子炉遮蔽壁６と原子炉圧力容器１との間に周方向複数箇
所に介装したスプリング１５およびダンパ１６により保
持されＣいる。

更に説明すると、弾性ベアリング機構１３は地震の印加
方向にＪ−り原子炉圧力容器１の振動特性が変化しない
ように、例えば原子炉遮蔽壁６の頂部へ周方向等分位置
の複数箇所に設けられている。

この弾性ベアリング機構１３は原子炉遮蔽壁６の頂部に
固着された上方に聞いた断面路口字形のガイドボックス
１７内に弾性ベアリング１．８を設けて形成されている
。この弾性ベアリング１８は、例えば免ｔＨ構としての
ラバーベアリングであり、上下のフランジ１９ａ、１９
ｂの間に薄肉鉄板２０と弾性ゴム等からなる板状の弾性
部材２１とを交互に積層して一体的に形成されており、
圧縮に対しては大きな剛性を有し、せん断に対しては変
形容易な柔構造の特性を有している。そして、下のフラ
ンジ１９ｉ）の中火部に形成された凹ｎ；２２とガイド
ボックス１７の底部に形成された凸部２３とを嵌合させ
るようにして弾性ベアリング１８をガイドボックス１７
上にｉｌｙ、置せしめている。

また、各弾性ベアリング１８の圧縮強さは、リングガー
ダ１４の下部７ランジ１４ａの下面とガイドボックス１
７の上端面との間に間隙を有して原子炉圧力容器１を支
持できる大きさとされている。

このリングガーダ１４は、各弾性ベアリング１８の位置
に合ね１ｔで−Ｆ面に形成した凸部２４゜２４を」二の
７ランジ１９　ａの上面に形成した四部２５．２５に嵌
入して位置決めされている。また、下部フランジ１／１
ａの各ガイドボックス１７の上部位置には、イれぞれ半
径方向に長い１１１長孔２６゜２６が穿設されており、
他方のガイドボックス１７の上面に植立したラブチャー
ピン２７．２７をこれらの細長孔２６．２６に挿通さＵ
−でいる。

これらのｔｌＪＩ長孔２６，２６の半を子方向長さは１
．榛気配管７の熱膨張を逃すのに十分な長さに形成され
ている。また、これらのラブチャービン２７゜２７の強
度は、原子炉運転Ｕ、″ｆに第３図および第４図に示ツ
Ｊ：うに、Ｉ（！Ｉ痕の印加方向によらず、何れかのラ
ブチャ−ピン２７がリングガーダ１／ｌとガイドボック
ス１７とを拘束して、小ざな地震やＩに１子４運転時に
生じる機械荷重を拘束し、一方、設定値以上の大きざの
地震力が作用するとラブＶ−ｉ７−ビン２７．２７が破
損して弾性ベアリング１８による免震効果が生じるよう
な強さに設定されている。また、リングガーダ１４は、
自身を通して蒸気配管７側から弾性ベアリング１８へ伝
わる熱伝導量を小さく抑えるために、例えばフィン２８
゜２８を形成する等して、自然冷却あるいは強制冷部に
より原子炉格納容器２内の室温に近い温度に保つのに必
要な伝熱面積を有するように形成されている。

また、原子炉圧力容器１は、各蒸気配管出口ノズル８を
リングガーダ１４の上部フランジ１４．　ｂ−Ｌに単に
載置しているだけであるが、原子炉圧力容器１のｆｆ１
ｌが十分に大きいため蒸気配管出口ノズル８と上部フラ
ンジ１４ｂとの間の最大Ｉ！？ｍ力も大きく、一旦弾性
ベアリング１８に緩和されてから作用する地震力がいか
に大きくても、蒸気配管出口ノズル８が上部フランジ１
４ｂ上を８１１）Ｊすることはない。また、蒸気配管出
口ノズル８と上部フランジ１４ｂとを何らかの固定手段
を用いて固定してもよい。これらの蒸気配管出口ノズル
８゜８は原子炉圧力容器１をリングガーダ１４上へ載置
させて支持させる支持部材の一種である。

次に、本実施例の作用を説明する。

）ｌＩ８１１！！水型１京子力水型１京微力地震を受け
た場合には、原子炉圧力容器１は、リングガーダ１４の
細長孔２６とガイドボックス１７に植立されたラブチャ
ービン２７との係合により、原子炉遮蔽５Ｖ６Ｊ３よび
１皇子炉圧力容器ベデスクル３に剛的に支持される。

一方、ラブチャービン２７の強度の設定値以上の大地震
を受りた場合には、ラブチャ−ビン２７が折損し、原子
炉格納容器２および原子炉遮蔽壁６を通して伝わって来
る水平地設力は、弾性ベアリング機構１３の弾性ベアリ
ング１８によって吸収される。１゛なわら、弾性ベアリ
ング１８は水平地震力を受（）ると薄肉鉄板２０および
弾性部材２１からなる積層構造物がぜん断シ形を起して
変位し、水平方向の移動が比較的自由になることによっ
て大きな免震効果を発揮Ｊ８０これ１．：　Ｊ：す、過
大な水平地震力が直接原子炉圧力容器１へ伝わることが
防止され、原子炉圧力容器１は安定的に支持されること
どなる。同時に、原子炉圧力容器１の下部においては、
原子か遮蔽壁６にスブリング１５ａ３よびダンパ１６を
介して水平方向から保持されているため、原子炉圧力容
器１に作用り−る［１ツ１ング振動ち抑１１ｉ１１され
、より一層水平地痕力に対Ｊる人さな免震効果が発揮さ
れ、原子炉遮蔽壁２；１は安定的に支持される。

なお、弾性ベアリング機構１３の弾性ベアリング１８は
カセッ１〜式に形成されているので、リングガーダ１４
をジヤツキアップしておく間に弾性ベアリング１８を容
易に交換することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示し、支持部材と（、て
恭気配管出ロノズル８に代えて、原子炉圧力容器１の外
周面に複数のブラケット２９．２９を溶接により固着し
、このブラケッ１−２９．２９をリングガーダ１４の上
部フランジ１／Ｉｂ上に載１、’／／　して原子炉圧力
容器１を支持したものである。

本実施例し前記実施例と同様に十分な免震効果を介トＦ
（７で、原子炉圧力容器１を大地震時においても安全に
支持することができる。

第６図は本発明の骨性ベアリング機構１３の他の実施例
を示し、弾性ベアリング１８自身にラブチ丸７−ピン２
７の作用を有するＩ−リガ３０を設けて、ラブヂセービ
ン２７を省略できるようにしたものである。丈なわら、
積層されている辞肉厄板２０Ｊ３よび弾性部材２１をｖ
４通ずる」；うにして、フランジ１９ａ、１９ｂの間に
設定値以上の水平地震力が作用した場合に破ｎする強ざ
を有する１〜リガ３０を１本または複数本設けて形成さ
れている。これにより、設定値以下の水平地震力が作用
した場合には、１〜リガ３０を介して原子炉圧力容器１
を原子炉遮蔽壁６等に剛的に支持し、設定置以上の水平
地震力が作用した場合にトリガ３０が破１（ｎ　”Ｉる
ので、前記実施例と同様にして弾性ベアリング１８によ
って渠内に原子炉圧力容器１を原子炉遮蔽壁６舌にＪ：
って安全に支持ηる。

第７図は更に免震効果を増大させた弾性ベアリング機構
１３を示し、第６図に示す弾性ベアリング１８において
、積層された薄肉鉄板２０　ｄ＞　Ｊ、び弾性部材２１
の中心部にロンドあるいはプレート状の鉛等の水平地震
力を減衰さゼる軟質金属３１を貫通させて形成したもの
である。

第８図および第９図は弾性ベアリング機構１３とリング
ガーダ１／１との組み込み構造の他の実施例を示す。本
実施例は、第１図から第４図に示す実施例が弾性ベアリ
ング機構１３の弾性ベアリン／１１８をカセット式に交
換自在に形成されていたのに代えて、弾性ベアリング１
８を含めた弾性ベアリング機構１３全体を交換自在にし
て形成したものである。すなわら、本実施例においては
、ガイドボックス１７に弾性ベアリング１８の下方のフ
ランジ１９ｂをボルト３２．３２をもって固定し、上方
のフランジ１９ａの上面に半径方向に刻設した：１　ｉ
＞’＋３３をリングガーダ１４の下面に固定したキー３
４に１■合するようにして、弾性ベアリング門構１３全
体を第８図および第９図の矢印方向に１Φ入づ゛る。引
き央き時は、同図矢印方向と逆方向に弾性ベアリング機
構１３全体を引き扱く。

本実施例も１１ひ記実施例と同様に原子炉圧力容器１を
常に安全に支持することかできる。

このように形成され作用する柔構造からなる各実施例に
よる免震効果を、第１０図にＪ：す、炉心燃料（燃ね集
合体）の地震１乃の応答特性を従来の剛構造の５のと比
較して示すと、本発明の装置の方が従来例に比べて約半
分に低減させることができた。従って、原子炉の安全性
ら極めて高いしのとなり、信頼性も向、トすることとな
る。

また、前記各実施例に示すように、本発明においては、
従来において必須の構造が複雑な原子炉圧力容器スタビ
ライザ９おＪ：び原子炉格納容器スタビライザ１０を省
略することができ、構成伺斜の低減化、組立期間の短縮
化を図ることができる。

〔発明の効果〕

このように本発明の原子炉圧力容器の支１．′ｉ構造は
構成され作用づ゛るｂのであるから、原子炉圧力容器の
耐震性を向−ＬさＶることができ、大地震１１・１にお
いてし原子炉圧力容器を常に安定的に安全な正常位置に
支持することができ、原子カブラン１へ全体の信頼性Ｊ
３よび安全性を向上さけることができる。また、構造−
し簡１１５で構成部月の低減化やコストの低廉化を図る
ことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１０図までは本発明の原子炉圧力容器の支
持装置の実施例を示し、そのうち第１図から第４図は本
実施例の第一の実施例を示し、第１図は一部切断斜視図
、第２図は第１図Ｉ［−ｎ線に沿った半断面図、第３図
は弾性ベアリング機構の縦断側面図、第４図は第２図の
ＩＶ　−ＩＶ線に沿った断面図、第５図は本発明の他の
実施例を示す第２図同様の図、第６図および第７図はそ
れぞれ弾性ベアリング機構の他の実施例を示ず縦断側面
図、第８図は弾性ベアリング機構の更に他の実施例を示
す斜視図、第９図は第８図の■−ｒＸ線に沿った断面図
、第１０図は炉心燃料の地震時の応答を本発明装置と従
来例とを比較して示ず特性図、第１１図は従来例を示す
斜視図である。 １・・・原子炉圧力容器、８・・・蒸気配管出口ノズル
、１３・・・弾性ベアリング機構、１４・・・リングガ
ーダ、１７・・・ガイドボックス、１８・・・弾性ベア
リング。 芭　１　図 秤、　９　目 ６３　口 色　４　図 ち５　図 ち６　口　　　　　　　も７　囚 札　９　ｚ も１０２ も１１　　＞

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉遮蔽壁の頂部に設けられた複数の弾性ベアリ
   ング機構と、これらの弾性ベアリング機構の上に載置さ
   れた環状のリングガーダと、原子炉圧力容器の外周から
   外方へ突出しているとともに前記リングガーダ上に載置
   されて原子炉圧力容器を支持せしめる支持部材とを有す
   る原子炉圧力容器の支持装置。 ２、支持部材は、原子炉圧力容器に溶接された蒸気配管
   出口ノズルにより形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の原子炉圧力容器の支持装置。 ３、弾性ベアリング機構は原子炉遮蔽壁の頂部に固定さ
   れたガイドボックスと、このガイドボックス内に設けら
   れているとともにリングガーダおよび支持部材を介して
   原子炉圧力容器を載置させて支持する弾性ベアリングと
   により形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の原子炉圧力容器の支持装置。 ４、弾性ベアリング機構は所定値以上の水平地震力が作
   用した時だけ免震効果を発揮する強さに形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の原子炉圧
   力容器の支持装置。 ５、弾性ベアリング機構は原子炉遮蔽壁とリングガーダ
   との間に交換自在にして取付けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の原子炉圧力容器の支持
   装置。