特開 2023-168810 沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023168810

(43)【公開日】2023-11-29

(54)【発明の名称】沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造

(51)【国際特許分類】

   G21D 1/00 20060101AFI20231121BHJP

   G21C 13/02 20060101ALI20231121BHJP

   G21C 13/067 20060101ALI20231121BHJP

【ＦＩ】

G21D1/00 K

G21C13/02 200

G21C13/067 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022080142

(22)【出願日】2022-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】松川 梢

(57)【要約】

【課題】
主蒸気ノズルと主蒸気隔離弁の間にスペースを設けることなく主蒸気隔離弁を支持することができ、原子炉格納容器や原子炉建屋が大型化することはないこと。
【解決手段】
本発明の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造は、上記課題を解決するために、原子炉圧力容器の主蒸気ノズルから原子炉格納容器を貫通して延在し、前記原子炉圧力容器で発生した蒸気をタービン設備側へ導く主蒸気配管に設置され、事故時に放射性物質を含んだ前記蒸気の前記タービン設備側への放出を防ぐため、前記タービン設備側への系統を閉鎖する主蒸気隔離弁を支持する沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、前記主蒸気隔離弁は、前記主蒸気隔離弁の原子炉圧力容器側が前記主蒸気ノズルに直接取り付けられて支持されていることを特徴とする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉圧力容器の主蒸気ノズルから原子炉格納容器を貫通して延在し、前記原子炉圧力容器で発生した蒸気をタービン設備側へ導く主蒸気配管に設置され、事故時に放射性物質を含んだ前記蒸気の前記タービン設備側への放出を防ぐため、前記タービン設備側への系統を閉鎖する主蒸気隔離弁を支持する沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記主蒸気隔離弁は、前記主蒸気隔離弁の原子炉圧力容器側が前記主蒸気ノズルに直接取り付けられて支持されていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項2】

請求項１に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記原子炉圧力容器に主蒸気隔離弁支持構造物を取り付け、前記主蒸気隔離弁支持構造物で前記主蒸気隔離弁が支持されていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項3】

請求項２に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記原子炉圧力容器は円筒状に形成され、前記主蒸気隔離弁支持構造物の前記原子炉圧力容器への取り付け面は、前記原子炉圧力容器の円筒面に略合致する曲面状に形成されていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項4】

請求項３に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記主蒸気隔離弁支持構造物は、前記原子炉圧力容器に溶接で取り付けられていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項5】

請求項２乃至４のいずれか１項に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記主蒸気隔離弁支持構造物と前記主蒸気隔離弁の間に、前記原子炉圧力容器と前記主蒸気隔離弁の相対変位を吸収する変位吸収手段が設置されていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項6】

請求項５に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記変位吸収手段は、運転中の前記原子炉圧力容器の縦方向の熱伸びによる前記主蒸気隔離弁と前記主蒸気隔離弁支持構造物の相対変位を吸収するか、運転中の前記主蒸気隔離弁の周方向の移動量を拘束するか、或いは運転中の前記主蒸気隔離弁の開閉操作を駆動する駆動部の振動を拘束するものであることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項7】

請求項６に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記変位吸収手段は、前記主蒸気隔離弁に取り付けられた逆Ｔ字状部材と、該逆Ｔ字状部材の先端に取り付けられたばねと、該ばねと前記逆Ｔ字状部材を覆うカバーとから構成されていることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【請求項8】

請求項７に記載の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、
前記変位吸収手段は、ダンパーであることを特徴とする沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造に係り、特に、配管破断等の事故時に、放射性物質を含んだ蒸気がタービン設備側へ放出するのを防ぐため、事故発生後に速やかに原子炉圧力容器側からタービン設備側への系統を閉鎖できるように主蒸気配管に設置されている主蒸気隔離弁を支持するものに好適な沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、原子力発電プラントにおいては、原子炉圧力容器から原子炉格納容器を貫通して主蒸気配管が延在し、この主蒸気配管を通して原子炉圧力容器で発生した蒸気がタービン設備側に導かれる。

【0003】

上記した主蒸気配管の原子炉格納容器の配管貫通部の内側及び外側には、原子力発電プラントの事故時に、放射性物質を含んだ蒸気のタービン設備側への放出を防ぐため、事故発生後に速やかに原子炉圧力容器側からタービン設備側への系統を閉鎖できるに主蒸気隔離弁が設置されている。

【0004】

この主蒸気隔離弁が配置された沸騰水型原子炉の一例として、一般的な改良型沸騰水型軽水炉における主蒸気隔離弁の配置状態を図１に示す。

【0005】

図１に示すように、原子炉圧力容器３は、原子炉建屋１内及びその内部の原子炉格納容器２に格納されており、原子炉圧力容器３には、タービン設備側（図１の右側）に蒸気を送るための主蒸気ノズル４及び主蒸気配管５が接続されている。

【0006】

例えば、配管破断等の事故時に、放射性物質を含んだ蒸気の放出を防ぐため、事故発生後に速やかに原子炉圧力容器３側からタービン設備側への系統を閉鎖できるように、主蒸気配管５には主蒸気隔離弁６ａ及び６ｂが設けられており、この主蒸気隔離弁６ａ及び６ｂは、原子炉格納容器２の配管貫通部７の前後（内外）に設けられている。

【0007】

上記の主蒸気隔離弁６ａ及び６ｂは、重量物であるが直接支持されておらず、前後の主蒸気配管５を配管サポート８等で支持することにより間接的に支持されている。

【0008】

即ち、図２に示すように、従来の沸騰水型軽水炉では、主蒸気ノズル４と主蒸気隔離弁６ａの間に主蒸気配管５があるため、原子炉格納容器２内に配管を支持するための配管サポート８を設けるスペースが確保できるので、主蒸気隔離弁６ａを、前後の主蒸気配管５を配管サポート８で支持することにより間接的に支持できる。

【0009】

なお、原子力発電プラントにおいて、配管破断等の事故時に、放射性物質を含んだ蒸気のタービン設備側への放出を防ぐため、事故発生後に速やかに原子炉圧力容器側からタービン設備側への系統を閉鎖できるよう主蒸気配管に主蒸気隔離弁を設置したものが特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平１－１８２７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上記した主蒸気隔離弁６ａを、前後の主蒸気配管５を配管サポート８で支持することにより間接的に支持する従来の支持構造では、主蒸気ノズル４と主蒸気隔離弁６ａの間に主蒸気配管５があるため、この主蒸気配管５を配置するためのスペースが必要となり、その主蒸気配管５を配置するためのスペース分を確保するためには、原子炉格納容器２や原子炉建屋１を大型化する必要がある。

【0012】

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、主蒸気ノズルと主蒸気隔離弁の間にスペースを設けることなく主蒸気隔離弁を支持することができ、原子炉格納容器や原子炉建屋が大型化することのない沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造は、上記目的を達成するために、原子炉圧力容器の主蒸気ノズルから原子炉格納容器を貫通して延在し、前記原子炉圧力容器で発生した蒸気をタービン設備側へ導く主蒸気配管に設置され、事故時に放射性物質を含んだ前記蒸気の前記タービン設備側への放出を防ぐため、前記タービン設備側への系統を閉鎖する主蒸気隔離弁を支持する沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造であって、前記主蒸気隔離弁は、前記主蒸気隔離弁の原子炉圧力容器側が前記主蒸気ノズルに直接取り付けられて支持されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、主蒸気ノズルと主蒸気隔離弁の間にスペースを設けることなく主蒸気隔離弁を支持することができ、原子炉格納容器や原子炉建屋が大型化することはない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一般的な改良型沸騰水型軽水炉における主蒸気隔離弁の配置状態を示す断面図である。

【図2】図１における沸騰水型軽水炉における原子炉圧力容器と主蒸気ノズル、主蒸気配管及び配管サポートの配置状態を示す部分斜視図である。

【図3】本発明の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造の実施例１における原子炉圧力容器への主蒸気隔離弁の設置状態を示す図である。

【図4】図３における主蒸気隔離弁を主蒸気隔離弁支持構造物で支持した状態を示す部分斜視図である。

【図5】図４における主蒸気隔離弁と主蒸気隔離弁支持構造物の間に変位吸収手段が配置された状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図示した実施例に基づいて本発明の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

【実施例0017】

図３、図４及び図５に、本発明の沸騰水型原子炉の隔離弁支持構造の実施例１を示す。

【0018】

該図に示す本実施例の沸騰水型原子炉の一例である改良型沸騰水型軽水炉でも、図１と同様に、原子炉圧力容器３の主蒸気ノズル４から原子炉格納容器２を貫通して延在し、原子炉圧力容器３で発生した蒸気をタービン設備側へ導く主蒸気配管５に設置され、事故時に放射性物質を含んだ蒸気のタービン設備側への放出を防ぐため、タービン設備側への系統を閉鎖する主蒸気隔離弁６を備えている。

【0019】

そして、本実施例では、主蒸気隔離弁６は、図４に示すように、主蒸気隔離弁６の原子炉圧力容器３側が主蒸気ノズル４に直接取り付けられて支持されている。

【0020】

しかも、本実施例では、原子炉圧力容器３に主蒸気隔離弁支持構造物９を取り付け、この主蒸気隔離弁支持構造物９で主蒸気隔離弁６が支持されている。

【0021】

更に、原子炉圧力容器３は円筒状に形成されており、上記した主蒸気隔離弁支持構造物９の原子炉圧力容器３への取り付け面は、原子炉圧力容器３の円筒面に略合致する曲面状に形成されている。なお、主蒸気隔離弁支持構造物９は、原子炉圧力容器３に溶接で取り付けられている。

【0022】

また、主蒸気隔離弁６は、原子炉格納容器２の入口側と出口側に２個設置されており、それぞれの主蒸気隔離弁６には、弁の開閉操作を行うシリンダ１１が設置されている。

【0023】

また、本実施例では、主蒸気隔離弁支持構造物９と主蒸気隔離弁６の間には、原子炉圧力容器３と主蒸気隔離弁６の相対変位を吸収する変位吸収手段（例えば、ダンパー）１０が設置されている。

【0024】

この変位吸収手段１０は、図５に示すように、主蒸気隔離弁６に取り付けられた逆Ｔ字状部材１０ａと、この逆Ｔ字状部材１０ａの先端に取り付けられたばね１０ｂと、このばね１０ｂと逆Ｔ字状部材１０ａを覆うカバー１０ｃとから構成されており、運転中の原子炉圧力容器３の縦方向の熱伸びによる主蒸気隔離弁６と主蒸気隔離弁支持構造物９の相対変位を吸収することができるし、また、運転中の主蒸気隔離弁６の周方向の移動量を拘束することもでき、更には、運転中の主蒸気隔離弁６の開閉操作を駆動する駆動部（上記したシリンダ１１）の振動を拘束することもできる。

【0025】

このような本実施例の構成によれば、主蒸気隔離弁６は、その原子炉圧力容器３側が主蒸気ノズル４に直接取り付けられて支持されているため、従来のような、主蒸気ノズル４と主蒸気隔離弁６ａの間に配置されている主蒸気配管５は不要となり、主蒸気配管５を配置するためのスペースが必要なくなり、主蒸気配管５を配置するためのスペース分が不要となるので、原子炉格納容器２や原子炉建屋１の小型化が図れる。即ち、原子炉格納容器２や原子炉建屋１が大型化することはない。

【0026】

また、主蒸気隔離弁６は重量物であるため、原子炉圧力容器３の主蒸気ノズル４に主蒸気隔離弁６を直接取り付けると、主蒸気ノズル４に過大な荷重が掛かる恐れがあるが、本実施例のように、原子炉圧力容器３に主蒸気隔離弁支持構造物９を取り付け、この主蒸気隔離弁支持構造物９で主蒸気隔離弁６を支持することで、主蒸気ノズル４への主蒸気隔離弁６の荷重の負荷を低減することができる。

【0027】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0028】

１…原子炉建屋、２…原子炉格納容器、３…原子炉圧力容器、４…主蒸気ノズル、５…主蒸気配管、６、６ａ、６ｂ…主蒸気隔離弁、７…配管貫通部、８…配管サポート、９…主蒸気隔離弁支持構造物、１０…変位吸収手段、１０ａ…逆Ｔ字状部材、１０ｂ…ばね、１０ｃ…カバー、１１…シリンダ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】