JPS6346392B2 - - Google Patents
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- JPS6346392B2 JPS6346392B2 JP58025175A JP2517583A JPS6346392B2 JP S6346392 B2 JPS6346392 B2 JP S6346392B2 JP 58025175 A JP58025175 A JP 58025175A JP 2517583 A JP2517583 A JP 2517583A JP S6346392 B2 JPS6346392 B2 JP S6346392B2
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- Japan
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- main
- side wall
- container
- reactor
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、原子炉に係り、特に、炉心を収容す
る主容器と、この主容器を取り囲むように配置さ
れた安全容器とが、それぞれの上端部あるいは下
端部において原子炉室構造物に固定されて支持さ
れてなる原子炉の改良に関する。
る主容器と、この主容器を取り囲むように配置さ
れた安全容器とが、それぞれの上端部あるいは下
端部において原子炉室構造物に固定されて支持さ
れてなる原子炉の改良に関する。
原子炉、たとえば高速増殖炉は、一般に、冷却
材として液体ナトリウムで代表される液体金属が
用いられ、しかも軽水炉に比較して高い温度で運
転される。このように高温で運転される高速増殖
炉にあつては、運転開始時や停止時に、炉主容
器、炉心機材、配管等が熱応力で損傷されるのを
防止するために、これら構成部材の肉厚を薄くす
る方方式が採用されている。
材として液体ナトリウムで代表される液体金属が
用いられ、しかも軽水炉に比較して高い温度で運
転される。このように高温で運転される高速増殖
炉にあつては、運転開始時や停止時に、炉主容
器、炉心機材、配管等が熱応力で損傷されるのを
防止するために、これら構成部材の肉厚を薄くす
る方方式が採用されている。
しかし、原子炉構成部材の肉厚を薄くすること
は、たとえば地震等の振動荷重に対して強度的に
弱くなるのを免れ得ない、たとえば、液体金属冷
却材が通流する一次配管系を薄肉にすることは耐
震上から言えば好しい事ではない。
は、たとえば地震等の振動荷重に対して強度的に
弱くなるのを免れ得ない、たとえば、液体金属冷
却材が通流する一次配管系を薄肉にすることは耐
震上から言えば好しい事ではない。
そこで、このような問題を解決するために可能
な限り配管類を無くするようにした原子炉、すな
わち、具体的には一次冷却材と二次冷却材とを熱
交換させる一次熱交換器や一次冷却材を循環させ
るポンプ等を原子炉主容器内に設置するようにし
た、いわゆるタンク型原子炉構造が考えられてい
る。このタンク型の原子炉は、たとえば第１図あ
るいは第２図に示すように主容器１内に炉心２、
冷却材３、炉心上部機構４、熱交換器５、循環ポ
ンプ６を収容するとともに主容器１の上端をルー
フスラブ８に固定し、上記ルーフスラブ８を原子
炉室７の側壁上端に支持させている。また、主容
器１の破損事故に対処して主容器１を取り囲むよ
うに安全容器９を配置し、この安全容器９もその
上端においてルーフスラブ８によつて支持させる
ものや、直接原子炉室底部に支持させるものがあ
る。
な限り配管類を無くするようにした原子炉、すな
わち、具体的には一次冷却材と二次冷却材とを熱
交換させる一次熱交換器や一次冷却材を循環させ
るポンプ等を原子炉主容器内に設置するようにし
た、いわゆるタンク型原子炉構造が考えられてい
る。このタンク型の原子炉は、たとえば第１図あ
るいは第２図に示すように主容器１内に炉心２、
冷却材３、炉心上部機構４、熱交換器５、循環ポ
ンプ６を収容するとともに主容器１の上端をルー
フスラブ８に固定し、上記ルーフスラブ８を原子
炉室７の側壁上端に支持させている。また、主容
器１の破損事故に対処して主容器１を取り囲むよ
うに安全容器９を配置し、この安全容器９もその
上端においてルーフスラブ８によつて支持させる
ものや、直接原子炉室底部に支持させるものがあ
る。
しかしながら、上記のように構成された原子炉
では耐震設計上次のような問題が存在する。すな
わち、主容器が流体を満す薄肉の容器であるた
め、地震時には内部構造物の振動あるいは流体
（冷却材）との連成などにより複雑に振動すると
ともに柔構造物であるため、変形量（変位）も大
きくなる事が予想され、この結果、その上端付根
部等に大きな応力が加わる可能性がある。
では耐震設計上次のような問題が存在する。すな
わち、主容器が流体を満す薄肉の容器であるた
め、地震時には内部構造物の振動あるいは流体
（冷却材）との連成などにより複雑に振動すると
ともに柔構造物であるため、変形量（変位）も大
きくなる事が予想され、この結果、その上端付根
部等に大きな応力が加わる可能性がある。
そこで、容器自体の剛性を増しこのような振動
応答を抑制し、応力を緩和させるために主容器１
に振れ止めを付けることが考えられるが主容器１
が安全容器９の内側に位置しているため安全容器
９を介して主容器１を制振する必要があり、また
稼動時における主容器１の熱膨張を吸収し得る振
れ止め構造としなければならない。
応答を抑制し、応力を緩和させるために主容器１
に振れ止めを付けることが考えられるが主容器１
が安全容器９の内側に位置しているため安全容器
９を介して主容器１を制振する必要があり、また
稼動時における主容器１の熱膨張を吸収し得る振
れ止め構造としなければならない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、簡単でかつ主容
器の熱膨張を吸収し得る構造で、しかも地震時に
主容器が大きく振動するのを防止でき、もつて地
震時に主容器に加わる応力を抑制でき、炉全体の
耐震建全性を向上させ得る原子炉を提供すること
にある。
ので、その目的とするところは、簡単でかつ主容
器の熱膨張を吸収し得る構造で、しかも地震時に
主容器が大きく振動するのを防止でき、もつて地
震時に主容器に加わる応力を抑制でき、炉全体の
耐震建全性を向上させ得る原子炉を提供すること
にある。
本発明は、主容器と安全容器とにより構成され
る原子炉において、主容器の側壁外面と安全容器
の側壁内面との間および安全容器の側壁外面と原
子炉室側壁との間にそれぞれ周方向に亘つて複数
の係合機構を設けたこを特徴としている。さらに
詳しく説明すると、上記各係合機構は、それが設
けられている位置を基準にして半径方向には係合
作用を行なわず、上記半径方向と直交する少なく
とも水平方向（外周接線方向）には係合作用を行
なうように構成されている。
る原子炉において、主容器の側壁外面と安全容器
の側壁内面との間および安全容器の側壁外面と原
子炉室側壁との間にそれぞれ周方向に亘つて複数
の係合機構を設けたこを特徴としている。さらに
詳しく説明すると、上記各係合機構は、それが設
けられている位置を基準にして半径方向には係合
作用を行なわず、上記半径方向と直交する少なく
とも水平方向（外周接線方向）には係合作用を行
なうように構成されている。
上記の構成であると、地震によつて主容器が振
動すると、この地震荷重は、主容器と安全容器と
の間に設けられた係合機構を介して安全容器に伝
えられ、さらに安全容器と原子炉室側壁との間に
設けられた係合機構を介して原子炉室側壁に伝達
される。今、原子炉室側壁の剛性が非常に高いも
のとすると、主容器の実質的な剛性は主容器の剛
性、安全容器の剛性、および係合機構の剛性を加
算した値に近くなる。したがつて、主容器の剛性
と安全容器の剛性とが等しく設定されているもの
とすると、係合機構を設けない場合に比して少な
くとも主容器の剛性は２倍以上に増加する。たと
えば剛性が２倍以上に増加すると、固有振動数は
約1.41倍以上に増加する。したがつて、たとえば
主容器が最も励振される一次モード（梁横振動）
において、応答加連度が等しいと仮定し、かつ従
来の原子炉の固有振動数をωA、本発明の原子炉
の固有振動数をωBとして、両原子炉容器の応答
変位振幅を比較すると、 ωA 2／ωB 2≦12／1.412≦0.5 となり、本発明の原子炉では従来に較べて応答変
位振幅を1/2以下に抑えることができる。このよ
うに変位振幅を半分以下にさせることができるの
で地震時における主容器に加わる応力も半分以下
にさせることができ、耐震建全性あるいは耐震裕
度を飛躍的に向上させることができる。また、前
記係合機構として、取付けられた位置基準にして
半径方向には係合作用を行なわず、かつ上記半径
方向と直交する少なくとをも水平方向（外周接線
方向）には係合作用を行なうものを用いているの
で、係合機構の存在によつて主容器の熱膨張が妨
げられるようなことはなく、したがつて、主容器
の熱膨張時に主容器に熱応力以外の応力が加わる
のを防止でき、熱膨張の吸収も良好に行なわせる
ことができる。
動すると、この地震荷重は、主容器と安全容器と
の間に設けられた係合機構を介して安全容器に伝
えられ、さらに安全容器と原子炉室側壁との間に
設けられた係合機構を介して原子炉室側壁に伝達
される。今、原子炉室側壁の剛性が非常に高いも
のとすると、主容器の実質的な剛性は主容器の剛
性、安全容器の剛性、および係合機構の剛性を加
算した値に近くなる。したがつて、主容器の剛性
と安全容器の剛性とが等しく設定されているもの
とすると、係合機構を設けない場合に比して少な
くとも主容器の剛性は２倍以上に増加する。たと
えば剛性が２倍以上に増加すると、固有振動数は
約1.41倍以上に増加する。したがつて、たとえば
主容器が最も励振される一次モード（梁横振動）
において、応答加連度が等しいと仮定し、かつ従
来の原子炉の固有振動数をωA、本発明の原子炉
の固有振動数をωBとして、両原子炉容器の応答
変位振幅を比較すると、 ωA 2／ωB 2≦12／1.412≦0.5 となり、本発明の原子炉では従来に較べて応答変
位振幅を1/2以下に抑えることができる。このよ
うに変位振幅を半分以下にさせることができるの
で地震時における主容器に加わる応力も半分以下
にさせることができ、耐震建全性あるいは耐震裕
度を飛躍的に向上させることができる。また、前
記係合機構として、取付けられた位置基準にして
半径方向には係合作用を行なわず、かつ上記半径
方向と直交する少なくとをも水平方向（外周接線
方向）には係合作用を行なうものを用いているの
で、係合機構の存在によつて主容器の熱膨張が妨
げられるようなことはなく、したがつて、主容器
の熱膨張時に主容器に熱応力以外の応力が加わる
のを防止でき、熱膨張の吸収も良好に行なわせる
ことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
明する。
第３図および第４図は本発明の一実施例に係る
原子炉の主要部を示すもので、第１図および第２
図と同一部分は同一符号で示してある。したがつ
て、重複する部分の説明は省略する。
原子炉の主要部を示すもので、第１図および第２
図と同一部分は同一符号で示してある。したがつ
て、重複する部分の説明は省略する。
この実施例においては、主容器１の側壁外面と
安全容器９の側壁内面との間、および安全容器９
の側壁外面と原子炉室７の側壁１０との間で、か
つ主容器１内に設置される構造物を支持するため
に主容器１の側壁内面から延びるように設けられ
た支持材１１の付け根部を外方へ延長させた位置
に第１の係合機構２１ａと第２の係合機構２１ｂ
とを第５図に示すように周方向に等間隔（等角
度）に設けたものとなつている。
安全容器９の側壁内面との間、および安全容器９
の側壁外面と原子炉室７の側壁１０との間で、か
つ主容器１内に設置される構造物を支持するため
に主容器１の側壁内面から延びるように設けられ
た支持材１１の付け根部を外方へ延長させた位置
に第１の係合機構２１ａと第２の係合機構２１ｂ
とを第５図に示すように周方向に等間隔（等角
度）に設けたものとなつている。
第１および第２の係合機構２１ａ，２１ｂはそ
れぞれ同様に形成されており、具体的には第６図
および第７図に示すように構成されている。すな
わち、第１の係合機構２１ａは、主容器１の側壁
外面に角柱状のキー２２を放射方向に向けて溶接
等によつて固定するとともに上記キー２２に対向
する安全容器９の側壁外面に上記キー２２の先端
部を嵌入させる角筒状のキーボツクス２３を溶接
等によつて固定したものとなつている。なお、キ
ー２２の横断面外形寸法は稼働時の温度によつて
熱膨張したときでもキーボツクス２３の内面との
間に僅かのギヤツプg1が形成される大きさに形成
されており、またキー２２の軸方向の長さは稼動
時の温度によつて主容器１が熱膨張し、その外径
が大きくなつてもその先端部がキーボツクス２３
の、いわゆる底壁に接触しない長さに形成されて
いる。同様に第２の係合機構２１ｂも安全容器９
の側壁外面に前記キー２２と同軸的に溶接等によ
つて固定された角柱状のキー２２ａと、このキー
２２ａに対向する側壁１０に埋込み固定され上記
キー２２ａの先端部を嵌入される角筒状のキーボ
ツクス２３ｂとで構成されている。なお、この第
２の係合機構２１ｂにあつても、稼動時にキー２
２ａとキーボツクス２３ａとの間にかのギヤツプ
が形成され、またキー２２ａの先端とキーボツク
ス２３ａの底壁内面とに比較的大きい間隙が形成
されるようにキー２２ａおよびキーボツクス２３
ａの大きさが設定されている。
れぞれ同様に形成されており、具体的には第６図
および第７図に示すように構成されている。すな
わち、第１の係合機構２１ａは、主容器１の側壁
外面に角柱状のキー２２を放射方向に向けて溶接
等によつて固定するとともに上記キー２２に対向
する安全容器９の側壁外面に上記キー２２の先端
部を嵌入させる角筒状のキーボツクス２３を溶接
等によつて固定したものとなつている。なお、キ
ー２２の横断面外形寸法は稼働時の温度によつて
熱膨張したときでもキーボツクス２３の内面との
間に僅かのギヤツプg1が形成される大きさに形成
されており、またキー２２の軸方向の長さは稼動
時の温度によつて主容器１が熱膨張し、その外径
が大きくなつてもその先端部がキーボツクス２３
の、いわゆる底壁に接触しない長さに形成されて
いる。同様に第２の係合機構２１ｂも安全容器９
の側壁外面に前記キー２２と同軸的に溶接等によ
つて固定された角柱状のキー２２ａと、このキー
２２ａに対向する側壁１０に埋込み固定され上記
キー２２ａの先端部を嵌入される角筒状のキーボ
ツクス２３ｂとで構成されている。なお、この第
２の係合機構２１ｂにあつても、稼動時にキー２
２ａとキーボツクス２３ａとの間にかのギヤツプ
が形成され、またキー２２ａの先端とキーボツク
ス２３ａの底壁内面とに比較的大きい間隙が形成
されるようにキー２２ａおよびキーボツクス２３
ａの大きさが設定されている。
このような構成であると、第１，第２の係合機
構２１ａ，２１ｂは、これらが設けられている位
置を基準にして主容器１の半径方向には係合作用
を行なわないが、上記半径方向と直交する方向に
は係合作用を行なうことになる。したがつて、地
震時に主容器１が水平方向に振動すると、第１の
係合機構２１ａの何れかを介して地震荷重が安全
容器９に伝達され、さらに第２の係合機構２１ｂ
の何れかを介して側壁１０に伝達されることにな
り、主容器１の見かけ上の剛性は主容器単体の場
合に較べて非常に高くなる。このため、主容器１
の振動振幅は大幅に抑制され、この結果主容器１
に生じる応力も軽減されることになる。また、第
１，第２の係合機構２１ａ，２１ｂとして半径方
向には係合作用を行なわず、半径方向と直交する
方向にのみ係合作用を行なうものを用いているの
で稼働時の温度で主容器１や安全容器９が熱膨張
して外径が大径化しても第１，第２の係合機構２
１ａ，２１ｂにその機能を損なわせることなく上
記熱膨張量を吸収させることができ、結局、前述
した効果が得られることになる。
構２１ａ，２１ｂは、これらが設けられている位
置を基準にして主容器１の半径方向には係合作用
を行なわないが、上記半径方向と直交する方向に
は係合作用を行なうことになる。したがつて、地
震時に主容器１が水平方向に振動すると、第１の
係合機構２１ａの何れかを介して地震荷重が安全
容器９に伝達され、さらに第２の係合機構２１ｂ
の何れかを介して側壁１０に伝達されることにな
り、主容器１の見かけ上の剛性は主容器単体の場
合に較べて非常に高くなる。このため、主容器１
の振動振幅は大幅に抑制され、この結果主容器１
に生じる応力も軽減されることになる。また、第
１，第２の係合機構２１ａ，２１ｂとして半径方
向には係合作用を行なわず、半径方向と直交する
方向にのみ係合作用を行なうものを用いているの
で稼働時の温度で主容器１や安全容器９が熱膨張
して外径が大径化しても第１，第２の係合機構２
１ａ，２１ｂにその機能を損なわせることなく上
記熱膨張量を吸収させることができ、結局、前述
した効果が得られることになる。
なお、上述した実施例では第１および第２の係
合機構として、キーとキーボツクスとを組合せた
ものを用いているが、この組合せは実施例のもの
に限定されるものではなく、第８図に示すように
角柱状のキー２２と横断面がコ字状に形成された
キーボツクス２３ｂとの組合せや、第９図に示す
ように円柱状のキー２２ｂと横断面がＵ字状に形
成されたキーボツクス２３ｃとの組合せや、第１
０図に示すように円柱状のキー２２ｂと円筒状の
キーボツクス２３ｄとの組合せでもよい。要は、
取付けられている位置を基準にして主容器の半径
方向には係合作用を行なわず、上記半径方向と直
交する少なくとも水平方向には係合作用を行なう
ものであればよい。また、キーとキーボツクスと
を何れの側に取り付けるかも特定されるものでは
ない。また、本発明は高速増殖炉に限定されるも
のでもない。
合機構として、キーとキーボツクスとを組合せた
ものを用いているが、この組合せは実施例のもの
に限定されるものではなく、第８図に示すように
角柱状のキー２２と横断面がコ字状に形成された
キーボツクス２３ｂとの組合せや、第９図に示す
ように円柱状のキー２２ｂと横断面がＵ字状に形
成されたキーボツクス２３ｃとの組合せや、第１
０図に示すように円柱状のキー２２ｂと円筒状の
キーボツクス２３ｄとの組合せでもよい。要は、
取付けられている位置を基準にして主容器の半径
方向には係合作用を行なわず、上記半径方向と直
交する少なくとも水平方向には係合作用を行なう
ものであればよい。また、キーとキーボツクスと
を何れの側に取り付けるかも特定されるものでは
ない。また、本発明は高速増殖炉に限定されるも
のでもない。
第１図および第２図は一般に提案されている原
子炉における主要部の概略縦断面図、第３図およ
び第４図は本発明の一実施例に係る原子炉におけ
る主要部の概略縦断面図、第５図は同主要部を第
３図におけるＡ―Ａ線に沿つて切断し矢印方向に
みた図、第６図は第５図におけるＢ―Ｂ線切断矢
視図、第７図は第５図におけるＣ―Ｃ線切断失視
図、第８図ａは係合機構の変形例の縦断面図、同
図ｂはａにおけるＤ―Ｄ線切断矢視図、第９図ａ
は係合機構の別の変形例を示す縦断面図、同図ｂ
はａにおけるＥ―Ｅ線切断矢視図、第１０図ａは
係合機構のさらに別の変形例を示す縦断面図、同
図ｂはａにおけるＦ―Ｆ線切断矢視図である。 １…主容器、２…炉心、３…冷却材、９…安全
容器、１０…原子炉室側壁、２１ａ…第１の係合
機構、２１ｂ…第２の係合機構。
子炉における主要部の概略縦断面図、第３図およ
び第４図は本発明の一実施例に係る原子炉におけ
る主要部の概略縦断面図、第５図は同主要部を第
３図におけるＡ―Ａ線に沿つて切断し矢印方向に
みた図、第６図は第５図におけるＢ―Ｂ線切断矢
視図、第７図は第５図におけるＣ―Ｃ線切断失視
図、第８図ａは係合機構の変形例の縦断面図、同
図ｂはａにおけるＤ―Ｄ線切断矢視図、第９図ａ
は係合機構の別の変形例を示す縦断面図、同図ｂ
はａにおけるＥ―Ｅ線切断矢視図、第１０図ａは
係合機構のさらに別の変形例を示す縦断面図、同
図ｂはａにおけるＦ―Ｆ線切断矢視図である。 １…主容器、２…炉心、３…冷却材、９…安全
容器、１０…原子炉室側壁、２１ａ…第１の係合
機構、２１ｂ…第２の係合機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉心を収容する主容器と、この主容器を取り
囲むように配置された安全容器とが、それぞれ原
子炉室構造物により支持されてなる原子炉におい
て、前記主容器の側壁外面とこれに対向する前記
安全容器の側壁内面とに対をなして固定され、固
定位置を基準にして上記主容器の半径方向には係
合作用を行なわず、上記半径方向と直交する少な
くとも水平方向には係合作用を行なう第１の係合
機構と、前記安全容器の側壁外面とこれに対向す
る前記原子炉室の側壁とに対をなして固定され、
固定位置を基準にして上記安全容器の半径方向に
は係合作用を行なわず、上記半径方向と直交する
少なくとも水平方向には係合作用を行なう第２の
係合機構とを周方向に複数設けてなることを特徴
とする原子炉。 ２ 前記第１および第２の係合機構は、キーボツ
クスと、このキーボツクスに嵌合するキーとの組
合せで構成されてな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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025175A JPS59151093A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 原子炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025175A JPS59151093A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 原子炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151093A JPS59151093A (ja) | 1984-08-29 |
| JPS6346392B2 true JPS6346392B2 (ja) | 1988-09-14 |
Family
ID=12158666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025175A Granted JPS59151093A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 原子炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59151093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102645116B1 (ko) * | 2023-11-30 | 2024-03-07 | (주)알피전자 | 세라믹 방열부재 및 세라믹 방열부재의 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4752436A (en) * | 1985-12-12 | 1988-06-21 | The Babcock & Wilcox Company | Nuclear component horizontal seismic restraint |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP58025175A patent/JPS59151093A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102645116B1 (ko) * | 2023-11-30 | 2024-03-07 | (주)알피전자 | 세라믹 방열부재 및 세라믹 방열부재의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59151093A (ja) | 1984-08-29 |
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