(57)【要約】【課題】胴部側と鏡板側の半径方向、周方向のずれを小さくでき、シール性の信頼性を確保できる円筒容器の大開口ハッチの構造を提供する。【解決手段】円筒容器状に形成される原子炉格納容器１の外周に開口４を形成すると共に開口４の周縁部に原子炉格納容器１の径方向内側に延びる筒状の胴部５を設け、胴部５の先端に、胴部５と同径の筒部８を有すると共に筒部８の開口を塞ぐ蓋部９を有する鏡板６を、胴部５に筒部８を突き合わせるように取り付ける大口径ハッチ３の構造において、胴部５と鏡板６のいずれか一方に、原子炉格納容器１の内圧が上昇して胴部５が変形したときに他方に係合して胴部５の変形を規制する規制部材１５を設けたものである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒容器状に形成される原子炉格納容器の外周に開口を形成すると共に該開口の周縁部に原子炉格納容器の径方向内側に延びる筒状の胴部を設け、該胴部の先端に、胴部と同径の筒部を有すると共に該筒部の開口を塞ぐ蓋部を有する鏡板を、上記胴部に上記筒部を突き合わせるように取り付ける大口径ハッチの構造において、上記胴部と上記鏡板のいずれか一方に、上記原子炉格納容器の内圧が上昇して上記胴部が変形したときに他方に係合して胴部の変形を規制する規制部材を設けたことを特徴とする大口径ハッチの構造。
【請求項２】
上記規制部材が上記胴部の内周側から上記鏡板の内周側に延びる第１延長部材からなり、該第１延長部材が、上記原子炉格納容器の周方向に離間すると共に上記胴部の直径方向に離間する胴部内周面の２ヶ所に設けられた請求項１記載の大口径ハッチの構造。
【請求項３】
上記鏡板の内周面に臨む第１延長部材が、鏡板の内周面に沿う円弧状に形成され、上記胴部の変位を上記鏡板の内周面に面で伝えるようにされた請求項２記載の大口径ハッチの構造。
【請求項４】
上記規制部材が、上記第１延長部材と、上記鏡板の内周側から上記胴部の内周側に延びる第２延長部材とからなり、該第２延長部材が、上記鏡板の直径方向に離間する内周面の２ヶ所に設けられ、これら第２延長部材が上記原子炉格納容器の軸方向に沿って列ぶように上記鏡板が上記胴部に取り付けられた請求項２又は３記載の大口径ハッチの構造。
【請求項５】
上記胴部の内周面に臨む第２延長部材が、胴部の内周面に沿う円弧状に形成され、上記胴部の変位を面で受けるようにされた請求項４記載の大口径ハッチの構造。
【請求項６】
上記胴部の径方向の変位が所定量を超えたとき上記第１延長部材が上記鏡板に当接するように上記第１延長部材が上記鏡板から離間して配置された請求項２〜５のいずれかに記載の大口径ハッチの構造。
【請求項７】
上記胴部の径方向の変位が所定量を超えたとき上記第２延長部材が上記胴部に当接するように上記第２延長部材が上記胴部から離間して配置された請求項４又は５記載の大口径ハッチの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉格納容器等の円筒容器に設けられる大開口ハッチの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉格納容器は、内部の放射性物質を外部に漏らさないようにするための容器であり、上下両端を塞がれた円筒状に形成される。また、原子炉格納容器には、人が出入りするためのハッチの他に、原子炉格納容器内に大型の機器等を搬入するための大口径ハッチが設けられる。
【０００３】
大口径ハッチは、原子炉格納容器の側面に径方向内方に延びると共に外方に延びて設けられる円筒状の胴部と、原子炉格納容器内の胴部の端部にスイングボルトを介して取り付けられ胴部の開口を塞ぐ鏡板とからなる。鏡板は胴部と同径の筒状に形成され胴部の端部と突き合わされる筒部と、筒部の内周に筒部を塞ぐように設けられる蓋部とからなる。胴部の端部には鏡板の筒部に当接されるリング状のシールが設けられており、原子炉格納容器内の空気が外部に漏れないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４３８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原子炉格納容器は事故時においても気密性を保つことが求められ、内圧が約３００ｋＰａもの高圧となっても気密性を保つことが求められる。また、原子炉格納容器は上述のように上下両端を塞がれた円筒状に形成されるため、図１１に示すように、内圧が高くなったときの原子炉格納容器の周方向変位と長手方向（軸方向）変位には相違（周方向変位：長手方向変位＝２：１）があり、胴部５が楕円化する。このため、ＢＷＲ（沸騰水型軽水炉）のように比較的小型の原子炉格納容器では胴部５と鏡板をスイングボルトを介して取り付けることで胴部５と鏡板とのずれを吸収するようになっているが、ＰＷＲ（加圧水型軽水炉）のように原子炉格納容器と大口径ハッチが大型である場合、変位量も大きく、胴部５と鏡板の筒部との間のシール性が確保されない虞があるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、胴部側と鏡板側の半径方向、周方向のずれを小さくでき、シール性の信頼性を確保できる大開口ハッチの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、円筒容器状に形成される原子炉格納容器の外周に開口を形成すると共に該開口の周縁部に原子炉格納容器の径方向内側に延びる筒状の胴部を設け、該胴部の先端に、胴部と同径の筒部を有すると共に該筒部の開口を塞ぐ蓋部を有する鏡板を、上記胴部に上記筒部を突き合わせるように取り付ける大口径ハッチの構造において、上記胴部と上記鏡板のいずれか一方に、上記原子炉格納容器の内圧が上昇して上記胴部が変形したときに他方に係合して胴部の変形を規制する規制部材を設けたものである。
【０００８】
上記規制部材が上記胴部の内周側から上記鏡板の内周側に延びる第１延長部材からなり、該第１延長部材が、上記原子炉格納容器の周方向に離間すると共に上記胴部の直径方向に離間する胴部内周面の２ヶ所に設けられるとよい。
【０００９】
上記鏡板の内周面に臨む第１延長部材が、鏡板の内周面に沿う円弧状に形成され、上記胴部の変位を上記鏡板の内周面に面で伝えるようにされるとよい。
【００１０】
上記規制部材が、上記第１延長部材と、上記鏡板の内周側から上記胴部の内周側に延びる第２延長部材とからなり、該第２延長部材が、上記鏡板の直径方向に離間する内周面の２ヶ所に設けられ、これら第２延長部材が上記原子炉格納容器の軸方向に沿って列ぶように上記鏡板が上記胴部に取り付けられるとよい。
【００１１】
上記胴部の内周面に臨む第２延長部材が、胴部の内周面に沿う円弧状に形成され、上記胴部の変位を面で受けるようにされるとよい。
【００１２】
上記胴部の径方向の変位が所定量を超えたとき上記第１延長部材が上記鏡板に当接するように上記第１延長部材が上記鏡板から離間して配置されるとよい。
【００１３】
上記胴部の径方向の変位が所定量を超えたとき上記第２延長部材が上記胴部に当接するように上記第２延長部材が上記胴部から離間して配置されるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、胴部側と鏡板側の半径方向、周方向のずれを小さくでき、シール性の信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は原子炉格納容器の概略説明図である。
【図２】図２は図１の要部側断面図である。
【図３】図３は図２の要部拡大図である。
【図４】図４は図３の底面図である。
【図５】図５は図２の背面図である。
【図６】図６は鏡板を図示省略した大口径ハッチの正面図である。
【図７】図７は図６のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図８】図８は他の実施の形態を示す鏡板を図示省略した大口径ハッチの正面図である。
【図９】図９は図８のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１０】図１０は他の実施の形態を示す大口径ハッチの要部断面図である。
【図１１】図１１は原子炉格納容器の内圧が高くなったときの胴部の変形を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は原子炉格納容器を正面から視た概略説明図であり、図２は原子炉格納容器と原子炉格納容器に設けられる大口径ハッチの側断面図であり、紙面左側が原子炉格納容器の内側、紙面右側が外側となっている。図５は大口径ハッチを原子炉格納容器の内側から視た大口径ハッチの背面図である。
【００１７】
図１に示すように、ＰＷＲの原子炉格納容器１は、上下に延びる円筒状に形成されると共に上下両端を塞がれた円筒容器状に形成され、高温、高圧の１次冷却材を含む１次冷却系の設備（図示せず）を全て収容するようになっている。原子炉格納容器１は、直径ＲVが約４０ｍ、高さＨVが約７０ｍもの大きなものであり、建屋２内に収容される（図２参照）。
【００１８】
また、原子炉格納容器１には、人が出入りするためのハッチ（図示せず）の他に大型の機器等を原子炉格納容器１内に搬入するための大口径ハッチ３が設けられる。
【００１９】
図２及び図５に示すように、大口径ハッチ３は、原子炉格納容器１の外周に開口４を形成すると共に開口４の周縁部に原子炉格納容器１の径方向内側に延びる筒状の胴部５を設け、この胴部５の先端に鏡板６を着脱可能に取り付けて構成される。胴部５は内径ＲHが約５ｍに形成され、原子炉格納容器１に溶接にて設けられる。図７に示すように、胴部５の先端には、リング状のシール７が設けられており、鏡板６との間を気密に塞ぐようになっている。図２及び図５に示すように、鏡板６は、胴部５と同一の内径と外径に形成され胴部５に突き合わされる筒部８と、筒部８の内周側に設けられ筒部８の中央開口を塞ぐ蓋部９とを備える。蓋部９は原子炉格納容器１の内側に膨らむ球面状に形成されている。筒部８は、スイングボルト１０を介して胴部５に締結される。
【００２０】
図３及び図４に示すように、スイングボルト１０は、胴部５の外周面に径方向外方に突出して設けられた基部１１と、基部１１に一端を回動自在に設けられたボルト部１２と、ボルト部１２に螺合されたナット１３と、筒部８の外周面に径方向外方に突出して設けられナット１３を係止する係止部１４とを備えて構成され、胴部５が変形したときボルト部１２が基部１１に対して回動することで胴部５の変形を吸収するようになっている。
【００２１】
図６及び図７に示すように、胴部５には、原子炉格納容器１の内圧が上昇して胴部５が変形したとき、胴部５の変形を規制する規制部材１５が設けられている。規制部材１５は、原子炉格納容器１の周方向への胴部５の変形（以下、横変位という）を規制するための第１延長部材１６からなる。
【００２２】
第１延長部材１６は、原子炉格納容器１の周方向に離間すると共に胴部５の直径方向に離間する胴部内周面２７の２ヶ所に設けられており、胴部５の内周側から鏡板６の内周側に延びる。また、第１延長部材１６は、胴部５の内周面２７に溶接される円弧板状の第１パッド１７と、第１パッド１７の内周面に溶接され鏡板６側に延びる第１ストッパ１８とからなる。第１ストッパ１８は、円弧板状に形成され第１パッド１７に溶接される第１取付基部１９と、第１取付基部１９から鏡板６側に胴部５と平行に延びる第１延長部２０と、第１延長部２０の先端から筒部８の内周面２２に向けて延びる第１当接部２１とからなる。第１当接部２１は、原子炉格納容器１の周方向への胴部５の変位が所定量を超えたとき筒部８の内周面２２に当接するように筒部８から離間されている。横変位の所定量は、鏡板６がシール７から外れない距離に設定される。また、第１延長部２０と第１当接部２１は筒部８の内周面２２に沿う円弧状に形成されており、胴部５が変形して第１当接部２１が筒部８の内周面２２に当接したとき筒部８の内周面２２に胴部５の横変位を面で伝えるようになっている。
【００２３】
なお、図５及び図６中の２３は、鏡板６に設けられ大口径ハッチ３を開くときフック２４に係合される吊り部であり、２５は、鏡板６に水平方向に延びて設けられる支持フレームであり、２６は支持フレーム２５を上下スライド可能に支持するガイドレールである。
【００２４】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２５】
原子炉格納容器１の内圧が上昇した場合、大口径ハッチ３の胴部５は原子炉格納容器１の変形に応じて変形して原子炉格納容器１の周方向に拡大すると共に軸方向に縮小する。胴部５の横変位が上記所定量に満たないとき、第１延長部材１６は、胴部５の変形に干渉せず、原子炉格納容器１の変形に応じて胴部５を自由に変形させる。また、胴部５の横変位が所定量を超えると、胴部５の変形に伴って第１延長部材１６が筒部８の内周面２２に当接する。これにより、胴部５の変位が鏡板６に伝わると共に鏡板６の剛性により、胴部５の変位が抑えられる。
【００２６】
このように、胴部５に、原子炉格納容器１の内圧が上昇して胴部５が変形したときに鏡板６に係合して胴部５の変形を規制する規制部材１５を設けたため、胴部５の変形を抑えることができ、胴部５と鏡板６のシール性の信頼性を確保できる。
【００２７】
規制部材１５が、胴部５の内周側から鏡板６の内周側に延びる第１延長部材１６からなり、第１延長部材１６が、原子炉格納容器１の周方向に離間すると共に胴部５の直径方向に離間する胴部内周面２７の２ヶ所に設けられるものとしたため、荷物搬入の機能を損なうことなく簡易な構造で胴部５の変形を抑えることができる。
【００２８】
鏡板６の内周面２２に臨む第１延長部材１６、すなわち第１延長部材１６の第１延長部２０と第１当接部２１が、鏡板６の内周面２２に沿う円弧状に形成され、胴部５の変位を鏡板６の内周面２２に面で伝えるようにされるものとしたため、鏡板６に局所的に力が集中するのを防ぐことができ、鏡板６の変形を防ぐことができる。
【００２９】
胴部５の径方向の変位が所定量を超えたとき第１延長部材１６が鏡板６に当接するように第１延長部材１６が鏡板６から離間して配置されるものとしたため、大口径ハッチ３の剛性が原子炉格納容器１の他の部分よりも高くなって耐震強度等に影響を及ぼすのを防ぐことができ、既設の原子炉格納容器１に対しても容易に後付けすることができる。
【００３０】
なお、規制部材１５は第１延長部材１６からなるものとしたが、これに限るものではない。図８及び図９に示すように、規制部材３０は、上記第１延長部材１６と、原子炉格納容器１の軸方向への胴部５の変形を規制するための第２延長部材３１とからなるものとしてもよい。この他の実施の形態について述べる。上述の実施の形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００３１】
第２延長部材３１は、鏡板６の筒部８の直径方向に離間する内周面２２の２ヶ所に設けられており、鏡板６は、２つの第２延長部材３１が原子炉格納容器１の軸方向に沿って列ぶように胴部５に取り付けられる。第２延長部材３１は、鏡板６が胴部５に取り付けられたとき鏡板６の内周側から胴部５の内周側に延びる。また、第２延長部材３１は、筒部８の内周面２２に溶接される円弧板状の第２パッド３２と、第２パッド３２の内周面に溶接され胴部５側に延びる第２ストッパ３３とからなる。第２ストッパ３３は、円弧板状に形成され第２パッド３２に溶接される第２取付基部３４と、第２取付基部３４から胴部５側に筒部８と平行に延びる第２延長部３５と、第２延長部３５の先端から胴部５の内周面２７に向けて延びる第２当接部３６とからなる。第２当接部３６は、原子炉格納容器１の軸方向への胴部５の変位（以下、縦変位という）が所定量を超えたとき胴部５の内周面２７に当接するように胴部５から離間されている。縦変位の所定量は、第１当接部２１と筒部８が当接するとき第２当接部３６と胴部５も同時に当接するように第１当接部２１と筒部８の間隔の約半分に設定される。また、第２延長部３５と第２当接部３６は胴部５の内周面２７に沿う円弧状に形成されており、胴部５が変形して第２当接部３６に当接したとき胴部５の内周面２７を面で受けるようになっている。
【００３２】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００３３】
原子炉格納容器１の内圧が上昇した場合、大口径ハッチ３７の胴部５は原子炉格納容器１の変形に応じて変形して原子炉格納容器１の周方向に拡大すると共に軸方向に縮小する。胴部５の横変位が上記所定量に満たないとき、第１延長部材１６と第２延長部材３１は、胴部５の変形に干渉せず、原子炉格納容器１の変形に応じて胴部５を自由に変形させる。また、胴部５の横変位が所定量を超えると、胴部５の変形に伴って第１延長部材１６が筒部８の内周面２２に当接すると共に胴部５の内周面２７が第２延長部材３１に当接する。これにより、胴部５の変位が鏡板６に伝わると共に鏡板６の剛性が胴部５に伝わり、胴部５の変位が抑えられる。
【００３４】
このように、規制部材３０が、胴部５の内周側から鏡板６の内周側に延びる第１延長部材１６と、鏡板６の内周側から胴部５の内周側に延びる第２延長部材３１とからなり、第１延長部材１６が、原子炉格納容器１の周方向に離間すると共に胴部５の直径方向に離間する胴部内周面２７の２ヶ所に設けられ、第２延長部材３１が、鏡板６の直径方向に離間する内周面２２の２ヶ所に設けられ、これら第２延長部材３１が原子炉格納容器１の軸方向に沿って列ぶように鏡板６が胴部５に取り付けられるものとしたため、荷物搬入の機能を損なうことなく簡易な構造でより強固に胴部５の変形を抑えることができる。
【００３５】
胴部５の内周面２７に臨む第２延長部材３１、すなわち第２延長部材３１の第２延長部３５と第２当接部３６が、胴部５の内周面２７に沿う円弧状に形成され、胴部５を面で受けるようにされるものとしたため、胴部５に局所的に力が集中するのをさらに良好に防ぐことができると共に、胴部５の変形を矯正するように胴部５を支持でき、胴部５の変形を抑えることができる。
【００３６】
胴部５の径方向の変位が所定量を超えたとき第２延長部材３１が胴部５に当接するように第２延長部材３１が胴部５から離間して配置されるものとしたため、大口径ハッチ３７の剛性が原子炉格納容器１の他の部分よりも高くなって耐震強度等に影響を及ぼすのを防ぐことができ、既設の原子炉格納容器１に対しても容易に後付けすることができる。
【００３７】
なお、規制部材３０は第２延長部材３１のみからなるものとしてもよい。
【００３８】
また、図１０に示すように、規制部材４０は、胴部５と筒部８に径方向に凹凸をなすと共に互いに嵌合する嵌合部４１を形成してなるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  原子炉格納容器
３  大口径ハッチ
４  開口
５  胴部
６  鏡板
８  筒部
９  蓋部
１５  規制部材
１６  第１延長部材
３０  規制部材
３１  第２延長部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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