JPH0431077B2

JPH0431077B2 -

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Publication number: JPH0431077B2
Application number: JP60014777A
Authority: JP
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1992-05-25
Also published as: JPS61173193A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の利用分野］本発明は、原子炉格納容器に係り、特に沸騰水
型原子炉に用いるのは好適な原子炉格納容器に関
するものである。

［発明の背景］インターナルポンプを有する沸騰水型原子炉
（ABWRという）の開発が進められている。この
ABWRの原子炉格納容器は、ドライウエル、冷
却水が内部に充填される圧力抑制室、ペデスタル
及びペデスタル内側空間を有している。下部にイ
ンターナルポンプを設置した原子炉圧力容器が、
ペデスタルの上端部に据付けられている。圧力抑
制室は、ペデスタルの周囲を取囲んでいる。ドラ
イウエルは、圧力抑制室とは隔離されるとともに
圧力抑制室の上方に設けられている。原子炉圧力
容器は、ドライウエル内に配置されている。ペデ
スタル内側空間は、原子炉圧力容器より下方でペ
デスタル内に形成され、ペデスタルを間に介在さ
せて圧力抑制室と対向している。ペデスタル内側
空間は、制御棒駆動装置交換作業を行う空間であ
る。この空間には、交換器機を搬入する等の目的
で原子炉格納容器外とトンネルにより連通され、
通常運転時にはそのトンネルはハツチで閉ざさ
れ、上述の交換作業時等に開かれる。ドライウエ
ルに連絡されるベント管は、圧力抑制室の冷却水
中に開口している。

冷却材喪失事故時には、原子炉圧力容器内の高
温高圧の冷却水は、蒸気となつてドライウエル及
びペデスタル内側空間内に放出される。この蒸気
は、ベント管を通つて圧力抑制室内の冷却水中に
放出され、そして凝縮する。ドライウエル及びペ
デスタル内側空間にはガスが充填されている。こ
のため、冷却材喪失事故時において蒸気が圧力抑
制室の冷却水中に放出される前に、ドライウエル
及びペデスタル内側空間に存在しているガスがベ
ント管を通して圧力抑制室内の冷却水中に放出さ
れる。ガスは、非凝縮性であるために冷却水中を
浮上して冷却水液面より上方にある圧力抑制室内
の気相部に達する。

［発明の目的］本発明の目的は、コンパクトな原子炉格納容器
を提供することにある。

［発明の概要］本発明の構成は、原子炉容器が内部に配置され
たドライウエルと、前記原子炉容器を支持するペ
デスタルと、前記ペデスタルの周囲に配置されて
内部に冷却材が充填され、しかも前記ドライウエ
ルと分離されている圧力抑制室と、前記ドライウ
エル内に放出された蒸気を前記圧力抑制室の冷却
材中に導くベント流路と、前記原子炉容器より下
方で前記ペデスタルの内側に形成された空間と、
前記空間と原子炉格納容器外とを結ぶトンネルと
を有する原子炉格納容器において、コンクリート
部材を前記空間内に前記空間内の機器の動作と保
守点検の障害となら無い領域に設置して前記空間
の下部の横断面積をその上部の横断面積よりも小
さくし、前記トンネルを前記圧力抑制室内に通し
てあることを特徴とする原子炉格納容器であつ
て、コンクリート部材を前記空間内に前記空間内
の機器の動作と保守点検の障害となら無い領域に
設置して前記空間の下部の横断面積をその上部の
横断面積よりも小さくすることにより前記空間の
空間体積を減少させ、この空間のガス量を減らし
前記圧力抑制室でのそのガスの収容を少なくて済
むようにし、さらには、前記トンネルを前記圧力
抑制室に通して、底部コンクリート内に通すこと
による全体が上方へシフトして上方への大型化を
伴うことを解消し、これらの相乗効果により原子
炉格納容器が小型化される効果を得られるもので
ある。

本発明は、ABWRではインターナルポンプを
原子炉容器の下部に設置しているので、ペデスタ
ル内径が従来タイプのものよりも大きくなり、且
つ圧力抑制室よりも下方にペデスタル内側の空間
へ原子炉圧力容器外から通じるトンネルが設置さ
れて、内径方向ばかりか上下方向においてもその
ペデスタル内側の空間及び原子炉格納容器が大き
くなり、原子炉容器より下方でペデスタルの内側
に形成された空間の下部に無駄な空間があること
に着目してなされたものである。すなわち、その
ペデスタル内側の空間は、制御棒駆動装置の交換
作業に必要なスペース、すなわち制御棒駆動装置
交換装置の走行台車の移動が阻害されない範囲の
スペースがあればよいことになる。このような検
討を行つた結果、ペデスタルの内側に形成される
空間の下部でペデスタル内壁近傍に無駄な空間が
存在していることがわかつた。発明者等は、この
無駄な空間をなくすためにこの空間に詰め物をす
ればよいとの考え、及び底部のコンクリート厚み
を低減するにはトンネルを圧力抑制室中に通せば
良いという考えに達し本発明をなすに至つたので
ある。

［発明の実施例］ ABWRに適用した本発明の好適な一実施例を
第１図及び第２図に基づいて説明する。

原子炉格納容器１は、ドライウエル２、圧力抑
制室３、ペデスタル８、ベント管９、機器搬入ト
ンネル１１、ペデスタル内側空間１５及びコンク
リート部材１４を有している。原子炉格納容器１
は、ベースコンクリートマツト１３上に据付けら
れている。円筒状のペデスタル８が、ベースコン
クリートマツト１３上に設置される。圧力抑制室
３は、ペデスタル８の周囲を取囲んでいる。すな
わち、圧力抑制室３は、ドーナツ状をしている。
冷却水４が、圧力抑制室３内に充填されている。
圧力抑制室３内の冷却水４の液面６より上方は、
気相空間５になつている。圧力抑制室３の天井
は、ダイヤフラムフロア７によつて形成される。
ドライウエル２は、ダイヤフラムフロア７より上
方に位置している。原子炉圧力容器１７は、ペデ
スタル８の上端部に設置される。筒状のγ線遮蔽
体１６が、ペデスタル８の上端に設置され、原子
炉圧力容器１７の周囲を取囲んでいる。ペデスタ
ル内側空間１５は、原子炉圧力容器１７より下方
でペデスタル８の内側に形成される。ペデスタル
内側空間１５も、ドライウエルである。ドライウ
エル２は、原子炉圧力容器１７とγ線遮蔽体１６
との間の環状間隙２９によつてペデスタル内側空
間１５と連絡されている。圧力抑制室３は、ダイ
ヤフラムフロア７及びペデスタル８によつてドラ
イウエル２及びペデスタル内側空間１５と隔離さ
れている。複数のベント管９が、ペデスタル８内
に設けられ、しかもペデスタル８の周方向に等間
隔に配置されている。各々のベント管９は、その
下端部に、冷却水４中に開口した水平管部１０を
有している。各ベント管９の上部は、ドライウエ
ル２及びペデスタル内側空間１５に連絡されてい
る。

10台のインターナルポンプ１８が、原子炉圧力
容器１７の下部の鏡板に設置されている。それら
のインターナルポンプ１８は、円周方向に等間隔
に配置されている。熱交換器１９が、インターナ
ルポンプ１８よりペデスタル８の内壁に近い位置
で、ペデスタル内側空間１５の上端部に設置され
ている。熱交換器１９は、インターナルポンプ１
８と対になつて設けられ、インターナルポンプ１
８の冷却を行う冷却水を冷却している。すなわ
ち、熱交換器１９にて冷却された冷却水がインタ
ーナルポンプ１８に供給され、インターナルポン
プ１８から吐出された高温の冷却水が熱交換器１
９に戻される。

多数の制御棒駆動装置ハウジング２０が、原子
炉圧力容器１７の下部の鏡板に取付けられてい
る。これらの制御棒駆動装置ハウジング２０は、
各々のインターナルポンプ１８より原子炉圧力容
器１７の中心軸側に配置されている。各々の制御
棒駆動装置ハウジング２０内には、制御棒駆動装
置２１が設置されている。制御棒駆動装置２１
は、原子炉圧力容器１７に存在する制御棒（図示
せず）の炉心への出入れ操作を行う。

制御棒駆動装置２１の交換作業を行う制御棒駆
動装置交換装置２２が、ペデスタル内側空間１５
内に設置されている。制御棒駆動装置交換装置２
２は、特願昭59−139517号明細書に示された環状
レール２７上を移動する旋回台車２３、旋回台車
２３上に設置された直線レール（図示せず）を移
動する走行台車２４、走行台車２４に設けられた
マスト２５、マスト２５に沿つて上下動する着脱
装置（図示せず）及び制御棒駆動装置を昇降させ
る機能を有するカート（図示せず）からなつてい
る。着脱装置は、制御棒駆動装置２１と制御棒駆
動装置ハウジング２０とを連結するボルトの取付
け及び取外しを行う。マスト２５は、走行台車２
４に取付けた回転軸２６を中心に回転可能であ
り、カートを載置して制御棒駆動装置２１の制御
棒駆動装置ハウジング２０への出入れ操作を行う
時には垂直状態にあり、カートをマスト２５より
取外す時及びそれに装着する時には横転状態（水
平状態）にある。マスト２５を垂直と水平との間
の回転操作は、原子炉圧力容器１７の中心軸線上
付近で行う。制御棒駆動装置交換装置２２の他の
構造としては、特開昭52−140793号公報及び特開
昭55−35223号公報に示されたものがある。環状
レール２７は、円筒状のコンクリート部材１４に
取付けられている。このコンクリート部材１４
は、制御棒駆動装置交換装置２２の支持部材とし
て機能している。

コンクリート部材１４は、ペデスタル内側領域
１５の下部でベースコンクリートマツト１３上に
設置される。コンクリート部材１４の外側は、ペ
デスタル８の内面に接している。コンクリート部
材１４の内径D₁は、ペデスタル８の内径D₂より
も小さい。従つて、ペデスタル内側空間１５は、
上部で内径が大きくて下部で内径の小さな段付空
間となつている。すなわち、ペデスタル内側空間
１５の下部の横断面積がその上部の横断面積より
も小さくなる。ペデスタル８の上部の内径はイン
ターナルポンプ１８及び熱交換器１９、特に後者
を設置する必要があるので大きくしなければなら
ない。コンクリート部材１４の内径D₁は、最外
周（Ｘ点）に配置された制御棒駆動装置ハウジン
グ２０に取付けられた制御棒駆動装置２１の交換
のための走行台車２４またはマスト２５の移動に
支障のない範囲まで小さくできる。ペデスタル内
側空間１５のコンクリート部材１４上端より下方
の領域は、制御棒駆動装置交換装置２２の走行台
車２４の移動空間である。

本実施例では、コンクリート部材１４の内径
D₁は、ペデスタル内側空間１５の下部にインタ
ーナルポンプ１８のメンテナンス用の昇降装置２
８が設けられているので、昇降装置２８の外側の
面までの大きさになつている。しかしながら、昇
降装置２８はインターナルポンプ１８の真下で１
台のインターナルポンプ１８に対して１基設置さ
れており、第２図に示すように円周方向に隣接し
ている昇降装置２８間には間隙が形成されてい
る。これらの間隙の間にコンクリート部材１４を
突出させ、前述した走行台車２４の移動領域の直
径の位置までコンクリート部材１４の内面を小さ
くすることもできる。

本実施例では、コンクリート部材１４の上端の
位置は、機器搬入トンネル１１の下面のレベルと
一致している。しかし、コンクリート部材１４の
高さは、メンテナンス時に熱交換器１９を取出す
のに支障のない程度まで高くすることができる。

インターナルポンプ１８を保守点検する場合に
は、インターナルポンプ１８が、昇降装置２８の
昇降台（図示せず）を上昇させた後、原子炉圧力
容器１７から取外され、垂直状態で昇降台上に載
置される。そして、昇降台を旋回台車２３のレベ
ル付近まで下降させ、チエンブロツク等を用いて
インターナルポンプ１８を横転させる。このイン
ターナルポンプ１８及び前述したマスト２５から
取外されたカートは、機器搬入トンネル１１を取
つて原子炉格納容器１外に搬出され、原子炉建屋
（図示せず）内の所定の場所に移送される。原子
炉格納容器１は、原子炉建屋内に設置されてい
る。

機器搬入トンネル１１は、圧力抑制室３の底面
より上方で圧力抑制室３内を貫通している。機器
搬入トンネル１１の一端は、ペデスタル内側空間
１５に連絡されている。機器搬入トンネル１１の
他端は、ハツチ１２を介して原子炉格納容器１の
外部領域につながつている。機器搬入トンネル１
１が圧力抑制室３の底面より上方に設置されてい
るので、原子炉格納容器１の高さが低減される。

冷却材喪失事故によつて、原子炉圧力容器１７
から蒸気が放出されるとドライウエル２及びペデ
スタル内側空間１５内のガスが、上部開口９Ａ及
び水平開口９Ｂよりベント管９内に流入し、水平
管部１０より圧力抑制室３の冷却水４中に放出さ
れ、その後、気相空間５に達する。本実施例で
は、ペデスタル内側空間１５内にコンクリート部
材１４を設置しているので、それがない場合に比
べてペデスタル内側空間１５の空間容積が約100
m³程度小さくなつている。すなわち、それだけド
ライウエル部の容積（ドライウエル２とペデスタ
ル内側空間１５の容積の合計）が小さくなるの
で、冷却材喪失事故時に圧力抑制室３の気相空間
５内に流入するガスの容積が減少する。従つて、
それだけ、気相空間５の容積を小さくできるの
で、原子炉格納容器１をコンパクトにすることが
できる。

冷却材喪失事故に放出された蒸気は、ベント管
９を通つて水平管部１０より冷却水４中に放出さ
れて凝縮される。

冷却材喪失事故が生じると、ドライウエル２内
に放出された蒸気を凝縮するためにドライウエル
２の上部に設けられた多数のスプレイノズル（図
示せず）より冷却水がスプレイされる。このスプ
レイされた冷却水は、圧力抑制室３内の冷却水４
をポンプにて供給したものである。スプレイされ
た大部分の冷却水は、ドライウエル２内の蒸気を
凝縮しながらベント管８より圧力抑制室３内に戻
される。しかしながら、スプレイされた一部の冷
却水は、環状間隙２９を通してペデスタル内側空
間１５内に落下し、その空間１５内にたまる。ペ
デスタル内側空間１５内にたまつた冷却水は、水
平開口９Ｂのレベルまで上昇しないと圧力抑制室
３内に戻されない。このため、上記スプレイを行
うことによつて圧力抑制室３内の冷却水４の量は
徐々に減少する。このような減少分を見込んで、
圧力抑制室３内には必要な量の冷却水４が充填さ
れている。本実施例では、ペデスタル内側空間１
５内にコンクリート部材１４を設置しているの
で、前述したようにそれがない場合に比べてペデ
スタル内側空間１５の容積が小さい。従つて、ス
プレイ時にペデスタル内側空間１５内に溜まる冷
却水量が約100m³減少する。すなわち、圧力抑制
室３内の冷却水４の充填量を約100m³少なくでき、
圧力抑制室３内の容積が低減できる。これによつ
ても、原子炉格納容器１をコンパクトにすること
ができる。ペデスタル内側空間１５に溜つた冷却
水は、水平開口９Ｂよりベント管９を介して圧力
抑制室３に戻される。

以上のような原子炉格納容器１のコンパクト化
は、原子炉建屋容積の低減につながる。

コンクリート部材１４は、前述したようにペデ
スタル８の内面に接している。このため、コンク
リート部材１４は、ペデスタル８の下部を補強し
ている形になつている。これにより、ペデスタル
８の耐震性が著しく向上する。

また、コンクリート部材１４は、前述したよう
に制御棒駆動装置交換装置２２の支持部材を兼用
している。このため、制御棒駆動装置交換装置２
２、特に環状レール２１の支持部材を別に設ける
必要はない。

本実施例のペデスタル内側空間１５内にコンク
リート部材１４を設置する考え方は、従来のマー
ク型原子炉格納容器にも適用できる。この場合
は、前述した実施例に比べて効果の度合いは低下
するが、同様な効果を得ることができる。

［発明の効果］本発明によれば、コンクリート部材を設けるこ
とによつて、原子炉容器下方でペデスタルより内
側の空間の容積を小さくすることが出来、且つ原
子炉格納容器外からペデスタル内側空間内へのト
ンネルを圧力抑制室内に通しているから、これら
両者の事柄に基づいて、原子炉格納容器を著しく
コンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例である原子炉
格納容器の縦断面図、第２図は第１図の−断
面図である。１……原子炉格納容器、２……ドライウエル、
３……圧力抑制室、４……冷却水、５……気相空
間、８……ペデスタル、９……ベント管、１１…
…機器搬入トンネル、１４……コンクリート部
材、１５……ペデスタル内側空間、１７……原子
炉圧力容器、１８……インターナルポンプ、１９
……熱交換器、２１……制御棒駆動装置、２２…
…制御棒駆動装置交換装置。

Claims

【特許請求の範囲】１原子炉容器が内部に配置されたドライウエル
と、前記原子炉容器を支持するペデスタルと、前
記ペデスタルの周囲に配置されて内部に冷却材が
充填され、しかも前記ドライウエルと分離されて
いる圧力抑制室と、前記ドライウエル内に放出さ
れた蒸気を前記圧力抑制室の冷却材中に導くベン
ト流路と、前記原子炉容器より下方で前記ペデス
タルの内側に形成された空間と、前記空間と原子
炉格納容器外とを結ぶトンネルとを有する原子炉
格納容器において、コンクリート部材を前記空間
内に前記空間内の機器の動作と保守点検の障害と
なら無い領域に設置して前記空間の下部の横断面
積をその上部の横断面積よりも小さくし、前記ト
ンネルを前記圧力抑制室内に通してあることを特
徴とする原子炉格納容器。２前記コンクリート部材が前記ペデスタルノ内
面に接触している特許請求の範囲第１項記載の原
子炉格納容器。