(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋の床上に、機器或いは配管から可燃性の液体金属が漏洩した場合の受皿となるキャッチパンが設置され、前記キャッチパンの上部開口部には、帯板を格子状に結合させて成るグレーチングが敷設され、前記キャッチパンの底部と前記グレーチングとの間に金属製のメッシュを敷設したことを特徴とする漏洩液体金属の燃焼抑制設備。
【請求項２】
前記液体金属の配管は、前記建屋の床，キャッチパン，グレーチングを鉛直に貫通して配置され、前記配管のうち前記キャッチパンの内部空間に位置する鉛直部位の外壁に鍔部が設けてある請求項１記載の漏洩液体金属の燃焼抑制設備。
【請求項３】
前記キャッチパンの内壁に鍔部が設けてある請求項１または請求項２記載の漏洩液体金属の燃焼抑制設備。
【請求項４】
建屋の床上に、機器或いは配管から可燃性の液体金属が漏洩した場合の受皿となるキャッチパンが設置され、このキャッチパンを貫通する構造物及びキャッチパン内壁の少なくとも一つには、漏洩液体金属の流れが接触したり衝突したときの漏洩液体金属の飛沫発生を抑制するための鍔部が設けてあることを特徴とする漏洩液体金属の燃焼抑制設備。
【請求項５】
前記鍔部は、少なくとも先端部が下向きに形成してある請求項２ないし請求項４のいずれか１項記載の漏洩液体金属の燃焼抑制設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液体ナトリウム冷却高速炉，液体リチウムを使用する核融合炉，溶融塩炉等における機器，配管等から可燃性を有する液体金属（液体ナトリウム，液体リチウム，液体溶融塩等）が漏洩して高所から床面に落下した場合の火災防止を図るための漏洩液体金属の燃焼抑制設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可燃性を有する液体金属が床上配置の機器，配管等から漏洩すると、漏洩時に雰囲気中の酸素と反応して燃焼し、建屋火災の原因となるため、この漏洩液体金属の燃焼を抑制する設備が必要である。従来より、この種の漏洩液体金属の燃焼抑制を図るために、既にいくつかの設備が提案されている。
【０００３】
図３に、その一例として、実公平７−９５７号公報に記載の燃焼抑制設備を示す。
【０００４】
図３において、１は建屋、２は液体金属の配管で、床上配置の配管２から液体金属が漏洩した場合の万が一に備えて、流れ落ちる漏洩液体金属を床上配置の床ライナ（キャッチパン）１０で受け、連結管５を介して燃焼抑制槽６に導き、燃焼抑制槽６内で窒息消火させる構造が提案されている。
【０００５】
その他にも、特開平５−１１９１８０号公報に記載のナトリウム燃焼抑制床のように、漏洩液体金属の受皿に上下２段の支持棒を多数配設して、これらの上部支持棒及び下部支持棒にそれぞれ金属薄板を山型に屈曲させて下方に張り出すようにした上部薄板及び下部薄板を、その下端縁同士を結合して多数配設し、高温ナトリウムが落下した時の上部薄板，下部薄板の温度差を利用してこの上部支持板・下部支持板の単位構造体間を開閉させて、漏洩液体金属を受皿内に閉じ込めて窒息消火させる技術や、
特開昭５８−３２１９６号公報に記載の漏洩金属受け装置のように、上方開放の筒型容器を多数床上に並べて配置し、この筒型容器の開口間を容器開口に合わせた円孔付きの板材で閉じるようにして、流れ落ちる漏洩液体金属をその近くの筒型容器で受け、これが満杯になると隣の筒型容器で順次流れ込むようにしたものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術のうち、図３に示す燃焼抑制設備は、キャッチパン（受皿或いは床ライナとも称する）に流れ落ちた漏洩液体金属を、連通管を介して燃焼抑制槽内に導くために、漏洩液体金属の受け入れ容量が他の従来例に比べて大きく、しかも、キャッチパンの構成が単純であるので、実用的である。
【０００７】
本発明は、このような単純構造のキャッチパン方式燃焼抑制設備を、構造の単純性を保持しつつ更に改善することを目的とし、特に、燃焼抑制槽に漏洩液体金属が移送される前の過程でもあっても、漏洩液体金属の燃焼拡大を防止することにある。
【０００８】
具体的には、（１）漏洩液体金属がキャッチパンに流れ落ちた時の跳ね返り等による燃焼拡大，いわゆるスプレー状燃焼（飛沫拡散燃焼）に起因する燃焼拡大といった課題を解決して、建屋内の温度及び圧力の上昇を抑制し、火災防止効果を高めて建屋の健全性を確保することにある。
【０００９】
（２）また、配管等の構造物がキャッチパン内を貫通して床上に配置されている場合、配管から漏洩した液体金属がキャッチパンに流れ落ちた後にキャッチパン底上を水平方向に流れる時に、その構造物に漏洩液体金属の流れが接触，衝突することにより漏洩液体金属の飛沫が発生し、これが燃焼拡大の原因ともなる。同様の現象は、キャッチパン内での漏洩液体金属の流れがキャッチパン内壁に接触，衝突する場合にも生じる。本発明は、このような課題も解決して、建屋の健全性を確保することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、基本的には次のように構成される。
【００１１】
第１の課題解決手段は、建屋の床上に、機器或いは配管から可燃性の液体金属が漏洩した場合の受皿となるキャッチパンが設置され、前記キャッチパンの上部開口部には、帯板を格子状に結合させて成るグレーチングが敷設されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、グレーチングの開口部を大きくし、グレーチングの桟は帯板構成により、投影面積を小さくすることができるので、上方から漏洩液体金属が流れ落ちてきてもグレーチング上面での跳ね返りを少なくする。キャッチパンに流れ落ちる漏洩液体金属は、このグレーチングを通る過程で衝撃緩和されるので、キャッチパン底部での漏洩液体金属の跳ね返りを緩和する。キャッチパン底部からの漏洩液体金属の跳ね返りがあっても、それをグレーチングの存在により抑制する。また、このグレーチングは、キャッチパンの開口部に敷設されるために、グレーチングが通気抵抗となってキャッチパン内部が通気性を悪くすることにより、キャッチパン内で飛散する漏洩液体金属の燃焼を抑制する。
【００１３】
なお、前記キャッチパンの底部と前記グレーチングとの間に金属製のメッシュを敷設すると、漏洩液体金属の落下衝撃を更に緩和して、跳ね返りをより一層を抑制する。
【００１４】
第２の課題解決手段は、建屋の床上に、機器或いは配管から可燃性の液体金属が漏洩した場合の受皿となるキャッチパンが設置され、このキャッチパンを貫通する構造物及びキャッチパン内壁の少なくとも一つには、漏洩液体金属の流れが接触したり衝突したときの漏洩液体金属の飛沫発生を抑制するための鍔部が設けてあることを特徴とする。
【００１５】
床の上方にある配管等から液体金属が漏洩して、キャッチパン底面に向けて流れ落ちると、この漏洩液体金属は、キャッチパン底面上で水平方向の流れとなるが、キャッチパン内を貫通する配管等の構造物がある場合、この構造物が流れの妨げとなって、この構造物周辺には、流れに勢いがある場合には、流れと構造物との接触，衝突により、漏洩液体金属の一部が飛沫となって飛び散る現象が生じるおそれがある。なお、この現象は模擬実験の結果確認された。
【００１６】
この現象は、流れの速い川の中に棒を挿入した場合に、挿入した棒の周辺に激しい水しぶきが発生するのと同様である。本課題解決手段では、キャッチパンの内部空間に貫通して位置する構造物に鍔部を設けることによって、この鍔部の下で漏洩液体金属が飛沫になって飛び散ろうとする現象を抑え込む。
【００１７】
キャッチパン底面上で水平方向の流れとなる漏洩液体金属が、キャッチパン内壁に流れの勢いを伴って接触，衝突した場合にも、上記同様にして、キャッチパン内壁周辺で溶融金属が飛沫となる現象が生じることが模擬試験の結果確認された。本課題解決手段では、キャッチパンの内壁に鍔部を設けることによって、この鍔部の下で漏洩液体金属が飛沫になって飛び散ろうとする現象を抑え込む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１、図２により説明する。
【００１９】
図１の（ａ）は第１の実施形態を示す建屋内断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【００２０】
図１に示すように、建屋１内の配管２（機器を含む）が配置してあるスペースの床上に、配管２から可燃性の液体金属が漏洩した場合に備えて、その受皿となるキャッチパン３が設置してある。キャッチパン３は建屋内壁面に沿って設けた支持部材１１を介して支持され、キャッチパン３の開口部にグレーチング４が敷設してある。グレーチング４は、帯板を格子状に結合させたもので、その支持梁８が建屋内壁の支持部材１１を介して架設され、グレーチング４は支持梁８に支持されてキャッチパン開口面に敷設される。グレーチング４は、その桟となる帯板同士の板面が対向し合うようにして、これらの帯板が格子状に配列されることで、開口部（格子目）を大きくし、桟の投影面積を小さくしている。
【００２１】
グレーチング４は、歩廊床の箇所に設置される場合には、歩廊床を兼用し、また、歩廊床以外の箇所では燃焼抑制床を専用している。
【００２２】
配管２はその一部が鉛直方向に向いて建屋床，キャッチパン３，グレーチング４を貫通し、配管２のうちキャッチパン３の内部空間に位置する鉛直部位の外壁に図２に示すように、鍔部７が周方向に設けてある。鍔部７は、その先端から途中までが下向きに向いた形状を呈している。
【００２３】
キャッチパン３の内壁にも、同様の断面形状を呈した鍔部１２が内壁に沿って水平方向に配置されている。
【００２４】
キャッチパン３の底部は、連通管５を介して下の階床に設置した燃料抑制槽６と連通されている。
【００２５】
本実施形態によれば、配管２から万が一、可燃性の液体金属が漏洩して流れ落ちた場合には、キャッチパン３がその受皿となり、キャッチパン３底面上で水平方向の流れとなって、漏洩液体金属が連通管５を介して燃料抑制槽６に導かれるが、次のようにして、キャッチパン３上での漏洩液体金属の跳ね返りを抑える。
【００２６】
跳ね返りの抑制は、次のようになされる。
【００２７】
▲１▼同一の物質の液面に液体が落下した場合、跳ね返りは比較的小さいことを利用する。すなわち、漏洩液体金属がある程度キャッチパン３内で液面を保って流れながら、後続の漏洩液体金属がキャッチパン３に流れ落ちるように設定する。すなわち、キャッチパン３に設ける連通管５の口径を漏洩想定流量から計算して、キャッチパン３にある程度の液面ができるような口径とする。実験によりガス巻き込みがある場合の連通管５の排出処理量はガス巻き込みがない場合より小さくなることが判明しており、これを基に連通管口径が決定できる。
【００２８】
▲２▼グレーチング４の開口部を大きくし、グレーチングの桟は投影面積を小さくしたので、上方から漏洩液体金属が流れ落ちてきてもグレーチング上面での跳ね返りを少なくする。また、グレーチング４が漏洩液体金属の流下に対して緩衝作用をなし、キャッチパン底部に対する漏洩液体金属の跳ね返りを緩和する。キャッチパン底部からの漏洩液体金属の跳ね返りがあっても、それをグレーチングの存在により抑制する。
【００２９】
また、配管２からの漏洩液体金属は、キャッチパン３底面に向けて流れ落ちた後、図１（ｂ）の矢印で示すように、キャッチパン底面上で水平方向の流れとなるが、キャッチパン３を鉛直に貫通する配管２がある場合、この配管２の鉛直部位が流れの妨げとなって、この配管２に接触や衝突する流れは、流れに勢いがある場合には、鉛直方向の上向きに立ち上がって飛沫となる現象が生じる。さらに、キャッチパン３の内壁に漏洩液体金属の流れが接触や衝突したときにも、同様の現象が生じる。
【００３０】
本実施形態では、このような現象を次のようにして抑制する。
【００３１】
▲３▼すなわち、配管２に設けた鍔部７やキャッチパン３内壁に設けた鍔部１２が、配管２の鉛直部位やキャッチパン３内壁で鉛直方向へ飛散しようとする漏洩液体金属を抑え込み、キャッチパン内での漏洩液体金属の飛散を防止する。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、漏洩液体金属を直接建屋床に接触することを防止し、且つ、キャッチパン３，連通管５を介して燃料抑制槽６へ導くほかに、上記▲１▼▲２▼▲３▼で述べた漏洩液体金属の跳ね返りや飛散抑制作用によって、漏洩液体金属の燃焼拡大を防止する。
【００３３】
▲４▼しかも、グレーチング４は、キャッチパン３の開口部に敷設されるために、グレーチング４が通気抵抗となってキャッチパン３内部の通気性を悪くすることにより、キャッチパン３内で飛散する漏洩液体金属の燃焼を抑制する。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、漏洩液体金属が燃焼抑制槽６に移送される前過程においても、漏洩液体金属の燃焼拡大を効果的に抑えることにより、建屋内の温度及び圧力の上昇を抑制し、火災防止効果を高めて建屋の健全性を確保することができる。
【００３５】
図２は、本発明の第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【００３６】
本実施形態も、基本的な構成は、第１の実施形態と同様であり、さらに加えて、キャッチパン３の底部とグレーチング４との間に金属製のメッシュ９を敷設したものである。このようにすれば、漏洩液体金属をメッシュ９で受け、キャッチパンに衝突する力を小さくして、跳ね返りをより一層緩和することができる。
【００３７】
【発明の効果】
第１の課題解決手段によれば、グレーチングとキャッチパンを組み合わせた簡単な構成により、建屋床上等での漏洩金属の飛散、跳ね返りを抑制し、しかも、キャッチパン内の通気性を悪くして燃焼抑制を図り得るので、燃焼拡大に起因する火災や建屋等への温度、圧力の上昇による悪影響を防止或いは抑制することが可能となる。さらに、この設備は、メンテナンス等に用いる歩廊床の下側に設置できるため、特別な大規模スペースを新たに必要としない利点がある。
【００３８】
第２の課題解決手段によれば、キャッチパン内の漏洩液体金属の流れが配管やキャッチパン内壁に接触，衝突することで生じる飛沫発生を抑えることで、漏洩液体金属の燃焼拡大を抑えて、火災防止や抑制，建屋の健全性の維持を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態を示す断面図、（ｂ）は、図１の要部拡大図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す要部断面図。
【図３】漏洩液体金属の燃焼抑制設備の従来例を示す断面図。
【符号の説明】
１…建屋、２…配管、３…キャッチパン、４…グレーチング、５…連通管、６…燃焼抑制槽、７…鍔部、９…メッシュ、１２…鍔部。
【図１】
0003706183.tif 000002
【図２】
0003706183.tif 000003
【図３】
0003706183.tif 000004