(57)【要約】【課題】  漏洩水の排出機構を、特殊な設計施工によらず低コストで簡便な方法で実現し、原子炉建屋の上部階で水の漏洩があっても、安全上重要な系統を構成する機器を冠水から守って、事故又は災害時に原子炉を安全に停止するための制御を維持する。【解決手段】  一般共通エリア３で水の漏洩があった場合、その水圧で階段室４のコンクリート壁に設けられた流入口４１の破壊板を破壊して、漏洩水を階段室４を経て最下階のサプレッションプール室７に流入させることにより、途中階の安全系機器エリア６に流入させないようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉と隔壁で分離され、安全上重要な系統を構成する機器を配設した安全系機器エリアと、
前記安全系機器エリアを有する階の上階に設けられた一般共通エリアと、
前記安全系機器エリアを有する階の下階に設けられたサプレッションプール室と、
前記一般共通エリアを有する階、前記安全系機器エリアを有する階及び前記サプレッションプール室が配置された階の間を昇降することができるように階段が設けられると共に、前記一般共通エリア及び前記安全系機器エリアとの間をそれぞれ入退室できる防水扉を配設したコンクリート壁で隔てられ、かつ、前記サプレッションプール室に向かって開口した階段室と、
前記一般共通エリアと前記階段室間を隔てる前記コンクリート壁に、前記一般共通エリアにおける漏洩水を前記階段室を経由して前記サプレッションプール室に流入させる水の流入口を配設したことを特徴とする原子炉建屋。
【請求項２】
原子炉と隔壁で分離され、安全上重要な系統を構成する機器を配設した安全系機器エリアと、
前記安全系機器エリアを有する階の上階に設けられた一般共通エリアと、
前記安全系機器エリア及び前記一般共通エリアとの間を原子炉二次格納容器コンクリート壁で分離された第３のエリアと、
前記一般共通エリア内に一端の開口を有し、前記原子炉二次格納容器コンクリート壁を貫通して設けられ、前記第３のエリア内に他端の開口を有する流水管とを備え、
前記一般共通エリアにおける漏洩水を前記流水管を経由して前記第３のエリアに流入させるようにしたことを特徴とする原子炉建屋。
【請求項３】
原子炉と隔壁で分離され、安全上重要な系統を構成する機器を配設した安全系機器エリアと、
前記安全系機器エリアを有するに設けられた一般共通エリアと、
前記安全系機器エリアを有するに設けられたサプレッションプール室と、
前記一般共通エリアを有する安全系機器エリアを有する階及び前記サプレッションプール室が配置された階の間を昇降することができるように階段が設けられると共に、前記一般共通エリア及び前記安全系機器エリアとの間をそれぞれ入退室できる防水扉を配置したコンクリート壁で隔てられ、かつ、前記サプレッションプール室に向かって開口した階段室と
前記一般共通エリアと前記階段室間を隔てる前記コンクリート壁に形成された水の流入口と前記安全系機器エリア及び前記一般共通エリアとの間を原子炉二次格納容器コンクリート壁で分離された第３のエリアと、
前記一般共通エリア内に一端の開口を有し、前記原子炉二次格納容器コンクリート壁を貫通して設けられ、前記第３のエリア内に他端の開口を有する流水管とを備え、
前記一般共通エリアにおける漏洩水を、前記流入口から前記階段室を経由して前記サプレッションプール室又は前記流水管を経由して前記第３のエリアの少なくとも一方に流入させるようにしたことを特徴とする原子炉建屋。
【請求項４】
前記流入口は、前記一般共通エリアと前記階段室との間を隔てる前記コンクリート壁に形成された開口と、前記開口を覆うように取り付けられた破壊板とから成ることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の原子炉建屋。
【請求項５】
前記破壊板は、相互に辺を接合された複数の単位破壊板から成ることを特徴とする請求項４記載の原子炉建屋。
【請求項６】
前記破壊板は、前記コンクリート壁の開口の周囲に繋索されたことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の原子炉建屋。
【請求項７】
前記流水管には、前記第３のエリア内の開口端を覆うように破裂板が取り付けられることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の原子炉建屋。
【請求項８】
前記流水管は、前記一般共通エリア内の開口端を覆うように、夾雑物の前記第３のエリアに向かう流入を阻止するスクリーンが取り付けられたことを特徴とする請求項７記載の原子炉建屋。
【請求項９】
前記第３のエリアは、常用系機器エリアであることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項７又は項９のいずれか１項記載の原子炉建屋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子炉建屋に係り、特に上部階で水の漏洩があったときに安全上重要な系統を構成する機器の冠水を阻止することのできる原子炉建屋に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電所のプラントを構成する機器の系統は、通常時の運転に必要とされる常用系（例えばタービン運転系）と、非常事態が発生した場合にその事態の拡大を阻止し緩和又は解消するのに必要とされる安全上重要な系統（例えば非常用炉心冷却系）に大別される。
【０００３】
安全上重要な系統を構成する機器のうち、安全系の区分のランクが高い（安全上より重要な）ものは、一般に原子炉建屋の地下階に配置され、建屋の中心に位置する原子炉との間は隔壁で分離される（この、地下階の隔壁で分離された領域を、安全系機器エリアと呼ぶものとする。）。一方、安全上重要な系統を構成する機器のうち、安全系の区分のランクが低い（安全上の重要度が下がる）ものは、一般に安全系機器エリアの直上階の一般共通エリアに配置され、これらの機器及び原子炉間の分離は隔壁ではなく、所要の距離を置くことによって行っている。
【０００４】
地下階の安全系機器エリアと、その直上階の一般共通エリアは、緊急事態に備えてのパトロール、点検、確認運転等のため階段室経由で行き来することができるようになっており、各エリアにおける換気空調系の負圧管理及び放射線管理区分上の要求から、階段室との間はコンクリート壁で仕切られ、各階の出入り口には密閉及び防水性を有する扉が設けられている。
【０００５】
さて、一般共通エリアには安全上重要な系統を構成する機器の一部のほか、各種の配管が設けられていることが多い。例えば大規模地震があってこれらの配管が破断し、建屋の上部階のタンク等に貯留されている水が一般共通エリアに漏洩したような場合に、漏洩水が適切に排出されないと水圧が異常に高まって、ついには階段室を介して安全系機器エリアにまで漏洩が及ぶことが考えられる。そうすると、安全系機器エリアに配置された安全系の区分のランクが高い機器が冠水して、これらの機器の機能が損なわれるおそれがある。
【０００６】
このような事態を回避するため、漏洩水の水抜き機構を備えた原子炉建屋についての発明がなされている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示された発明の原子炉建屋は、建屋内の各機器室に排水ピットの開口を設け、各機器室の床に勾配をつけて漏洩水が排水ピットに流入するようにし、これらの漏洩水を建屋下部に設けた排水ピット室に集めることによって水抜きを行うというものである。
【特許文献１】特公昭６３−２５３１１号公報（第１及び第２ページ、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に開示された原子炉建屋は、水抜き専用の排水ピット室を設け、加えて各機器室の床に勾配をつけるために特殊な設計施工を必要とし、低コストで簡便に実現することができない。
【０００８】
したがって、本発明は、特殊な設計施工を必要とせず、低コストで簡便に実現することのできる漏洩水の排出機構を備え、上部階で水の漏洩があっても安全上重要な系統を構成する機器を冠水から守ることのできる原子炉建屋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の原子炉建屋は、原子炉と隔壁で分離され、安全上重要な系統を構成する機器を配設した安全系機器エリアと、前記安全系機器エリアを有する階の上階に設けられた一般共通エリアと、前記安全系機器エリアを有する階の下階に設けられたサプレッションプール室と、前記一般共通エリアを有する階、前記安全系機器エリアを有する階及び前記サプレッションプール室が配置された階の間を昇降することができるように階段が設けられると共に、前記一般共通エリア及び前記安全系機器エリアとの間をそれぞれ入退室できるの防水扉を配設したコンクリート壁で隔てられ、かつ、前記サプレッションプール室に向かって開口した階段室と、前記一般共通エリアと前記階段室間を隔てる前記コンクリート壁に設けられた水の流入口とを備え、前記一般共通エリアにおける漏洩水を前記流入口から前記階段室を経由して前記サプレッションプール室に流入させる水の流入口を配設したことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、一般的な原子炉建屋に簡便な施工を追加するだけで、事故又は災害等により上部階で大規模な水の漏洩があった緊急時に階段室等を流水路として活用することにより、安全上重要な系統を構成する機器を冠水から守り、原子炉を停止するまでの安全な制御動作を確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一般的な原子炉建屋の階段室に流入口を設ける等の簡単な施工を追加することにより、一般共通エリアで水の漏洩があっても、安全上重要な系統を構成する機器の冠水を防止して、事故又は災害時の原子炉の安全な制御を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明による原子炉建屋の第１の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る原子炉建屋の平段面図であり、紙面に垂直な高さ方向に３階分の構成を図示したものである。また、図２は同じ原子炉建屋の縦断面図であり、図中の符号はすべて図１と共通である。
【００１３】
原子炉建屋１０の中央には、原子炉1が３階分にまたがって設置され、原子炉二次格納容器コンクリート壁２が原子炉１の周囲を取り囲む構造になっている。
【００１４】
原子炉建屋１０の図示された３階のうち最上階は、原子炉二次格納容器コンクリート壁２で囲まれた正方形の領域のうち、原子炉１を除く部分が一般共通エリア３とされ、安全上重要な系統を構成する機器のうち安全系の区分のランクが低いもの及び各種の配管が設けられている。
【００１５】
一般共通エリア３の４箇所に設けられた階段室４を経て、すぐ下の地下１階へ降りると、そこは原子炉1との間を隔壁５（図１では破線で描かれ縦線のハッチングが施されている）で分離された安全系機器エリア６になっており、安全上重要な系統を構成する機器のうち安全系の区分のランクが高いものが設置されている。また、階段室４を経てさらに地下２階のサプレッションプール室７に降りることができる。サプレッションプール室７は、水の漏洩があったときに放射性管理区域内で漏洩水を一次貯留することができるものである。
【００１６】
階段室４は一般共通エリア３及び安全系機器エリア６との間をそれぞれ入退室用の防水扉を設けたコンクリート壁で仕切られており、また最下階のサプレッションプール室７に向かって開口している。図１に図示された３階のうち最上階の一般共通エリア３の階においては、階段室４のコンクリート壁に流入口４１が設けられている。
【００１７】
また、原子炉建屋１０の下層階にあって原子炉二次格納容器コンクリート壁２及び原子炉建屋１０の外壁８に挟まれた領域は、通常時の運転に必要とされる常用系を構成する機器が配置された常用系機器エリア９である。
【００１８】
図３は、流入口４１の構成を詳細に示す図であり、同図（ａ）はその断面図である。この図においては、左側が一般共通エリア３、右側が階段室４である。流入口４１は、階段室４のコンクリート壁４２に設けられた開口を覆うように破壊板２１を取り付けて構成される。ここで破壊板２１は、開口の階段室４側の縁に設けられた取付け枠２２に取付け金具２３を介して取り付けられ、気密シール材２４によって破壊板２１の内外の気密が保たれている。さらに破壊板２１は、流出防止具２５によってコンクリート壁４２の一般共通エリア３側の面に繋索されている。
【００１９】
図３（ｂ）及び（ｃ）は流入口４１を一般共通エリア３の側から見た正面図であり、同図（ｂ）は破壊板２１を２分した単位破壊板をパッキン２６で接合し、同図（ｃ）は破壊板２１を４分した単位破壊板をパッキン２６で接合してそれぞれ構成したものである。
【００２０】
次に図１乃至図３を再び参照して、本発明の第１の実施の形態において、一般共通エリア３に設けられた配管の破断等による水の漏洩があった場合の動作について説明する。図３（ａ）において一般共通エリア３側の漏洩水の水かさが増し水圧が高まると、破壊板２１のパッキン２６による接合が水圧で破壊され、漏洩水が階段室４の内部に流入する。このように破壊板２１をパッキン２６で接合しておくことにより、漏洩水の水圧又は流量に応じて破壊板２１をまず部分的に破壊して突破口を作り、以後の水圧又は流量の高まりに応じて容易かつスムーズに破壊が進むようにしている。
【００２１】
なお、破壊板２１の分割の数は２又は４に限らないし、必要がなければ分割しなくてもよい。また、破壊板２１は流出防止具２５によりコンクリート壁４２に繋索されているので、水圧で破壊された後も流出せず、漏洩水中に夾雑物として混入することはない。
【００２２】
漏洩水は、その後、図２に示すように階段室４を流路として、地下1階（安全系機器エリア階）を経て地下２階の開口からサプレッションプール室７に流入し一次貯留される。すなわち、階段室４が排出孔として作用し、地下１階の階段室４と安全系機器エリア６との間の入退室用の防水扉には過大な水圧が加わることがないので、漏洩水が地下１階の安全系機器エリア６に流入することがない。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態によれば、一般共通エリア３における漏洩水を階段室４を経由してサプレッションプール室７に流入させることにより、安全系の区分のランクが高い安全上重要な系統を構成する機器を冠水から守って、事故又は災害時の原子炉の安全な制御を維持することができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明による原子炉建屋の第２の実施の形態を図４乃至図６を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係る原子炉建屋の平段面図であり、紙面に垂直な高さ方向に３階分の構成を図示したものである。図５は同じ原子炉建屋の縦断面図である。第２の実施の形態の原子炉建屋１１は、第１の実施の形態の原子炉建屋にさらに、一般共通エリア３から常用系機器エリア９に至る流水管３０を追加して設けたものであり、それ以外の構成は第１の実施の形態の原子炉建屋と共通であるので、同一部分に同一符号を記し、その説明は省略する。なお、図５は見やすくするため、階段室４及び流入口４１の図示を省略している。
【００２５】
また、図６は、流水管３０の構成を詳細に示す図であり、同図（ａ）はその全体の一部を切り欠いて省略した側面図であり、同図（ｂ）は一般共通エリア３内の開口端の正面図である。図中３１は導管であり、その一端である一般共通エリア３内の開口端には、スクリーン３２が押え金具３３によって取り付けられている。一方、他端の常用系機器エリア９内の開口端には、破裂板３４が取付け金具３５によって取り付けられている。
【００２６】
また、同図（ｃ）、（d）は、流水管３０の常用系機器エリア９側における取付けの構造と破裂板３４の構造を示す図である。この図に示すように、流水管３０は原子炉二次格納容器コンクリート壁２を貫通して設けられた配管３６に導管３１を通して設けられ、破裂板３４には表面から裏面に達する切れ込み３７が入っている。
【００２７】
次に図４乃至図６を再び参照して、本発明の第２の実施の形態において、一般共通エリア３に設けられた配管の破断等による水の漏洩があった場合の動作について説明する。図６（ａ）において一般共通エリア３に水の漏洩があると、当該漏洩水はスクリーン３２及び導管３１を経て破裂板３４に至り、破裂板３４はその水圧で破裂して、漏洩水を常用系機器エリア９に流入させる。常用系機器エリア９は、サプレッションプール室７と同様に、放射性管理区域内で漏洩水を一次貯留することができるものである。そうすると、常用系の機器は運転することができなくなるが、漏洩水が安全系機器エリア６に流入することはなく、事故又は災害時に原子炉を安全に停止させるための制御動作は確保される。
【００２８】
スクリーン３２は、漏洩水中の夾雑物が導管３１内に進入して、水流の妨げとなるのを防止するためのものである。また、破裂板３４に予め入れられた切れ込み３７は、これを突破口として破裂板３４を水圧によりスムーズに破裂させるためのものである。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態によれば、一般共通エリア３における漏洩水を階段室４を経由してサプレッションプール室７に流入させるだけでなく、流水管３０を経由して常用系機器エリア９に流入させることにより、漏洩水の水圧や流量が第１の実施の形態におけるよりも高い場合であっても、安全系の区分のランクが高い安全上重要な系統を構成する機器を冠水から守って、事故又は災害時の原子炉の安全な制御を維持することができる。
【００３０】
なお、流水管３０を通じて漏洩水を流入させる先は、必ずしも常用系機器エリア９に限る必要はなく、漏洩水を安全に一次貯留することができるエリアであればよい。また、想定される漏洩水の水圧や流量が小さい場合には、流水管３０のみを設け、階段室４の流入口４１を設けないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る原子炉建屋の平段面図。
【図２】図１に示した原子炉建屋の縦断面図。
【図３】図１に示した流入口の構成を示し、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）及び（ｃ）は各々の実施例を示す正面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る原子炉建屋の平段面図。
【図５】図４に示した原子炉建屋の縦断面図。
【図６】図４に示した流水管の構成を示し、（ａ）は一部省略側面図、（b）は（a）に示したスクリーンの正面図、（c）は（a）に示した破裂板の一部省略正面図、（d）は常用糸機器エリア側の開口端部を示す概略縦断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１  原子炉
２  原子炉二次格納容器コンクリート壁
３  一般共通エリア
４  階段室
５  隔壁
６  安全系機器エリア
７  サプレッションプール室
８  原子炉建屋の外壁
９  常用系機器エリア
１０  原子炉建屋
１１  原子炉建屋
２１  破壊板
２２  取付け枠
２３  取付け金具
２４  気密シール材
２５  流出防止具
３０  流水管
３１  導管
３２  スクリーン
３３  押え金具
３４  破裂板
３５  取付け金具
３６  配管
３７  切れ込み
４１  流入口
４２  コンクリート壁
【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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