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【発明の名称】 原子炉の冷却材ドレン設備
【発明者】 【氏名】宮川 明

【氏名】池田 真輝典

【氏名】中村 武則

【氏名】小林 正彦

【氏名】田中 信之
【要約】 【課題】冷却材の漏えい等の緊急事態の発生時に、確実に早期ドレンを行うことができるようにして、ライナ板の腐食減肉量の抑制を図る。

【解決手段】液体金属を冷却材とする原子炉の冷却材流通系統に設けられ、配管２，６，８から冷却材をドレンタンク９，１０に排出する冷却材ドレン設備である。ドレン管１１，１２，１３に緊急時に開となる自動開閉弁１４〜１８を設ける。この自動開閉弁１４〜１８を、並列複数基のもの１４ａ，１４ｂ〜１８ａ，１８ｂにより１組として構成し、この自動開閉弁１４ａ，１４ｂ〜１８ａ，１８ｂをドレン管１１，１２，１３に複数組、直列に配設する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 液体金属を冷却材とする原子炉の冷却材流通系統に設けられ、前記系統の機器または配管から前記冷却材をドレン管によりドレンタンクに排出する冷却材ドレン設備であって、前記ドレン管に緊急時に開となる自動開閉弁を設けたものにおいて、前記自動開閉弁を並列複数基のものにより１組として構成し、この自動開閉弁を前記ドレン管に複数組、直列に配設したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項２】 液体金属を冷却材とする原子炉の冷却材流通系統に設けられ、前記系統の機器または配管から前記冷却材をドレン管によりドレンタンクに排出する冷却材ドレン設備であって、前記ドレン管に緊急時に開となる自動開閉弁を設けたものにおいて、前記自動開閉弁を直列複数基のものにより１組として構成し、この自動開閉弁を前記ドレン管に複数組、並列に配設したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項３】 請求項１または２記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレン管をドレンタンクに近い配置の自動開閉弁の出口位置で統合させて一つのドレンタンクに連結し、または統合させずに各々別のドレンタンクに連結したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項４】 請求項３記載の原子炉の冷却材ドレン設備であって、ドレン管をドレンタンクに近い配置の自動開閉弁の出口位置で統合させずに各々別のドレンタンクに接続したものにおいて、統合しない前記ドレン管同士をそれらの自動開閉弁下流側位置で導通管により連結し、この導通管に別の自動開閉弁を設けたことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の異なる機器または配管のドレンノズルから垂下する２本のドレン管を管統合部により統合してドレンタンクに接続し、この２本のドレン管のうち冷却材排出が先に終了する一方のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの高低差を、冷却材排出が遅れて終了する他方のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの冷却材排出続時の圧力損失（水頭換算分）よりも大きく設定したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項６】 請求項１から４までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の異なる機器または配管のドレンノズルから垂下する３本以上のドレン管を管統合部により統合してドレンタンクに接続し、これらのドレン管のうち冷却材排出が先に終了する１以上のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの高低差を、冷却材排出が遅れて終了する他のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの冷却材排出続時の圧力損失（水頭換算分）よりも大きく設定したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレン管が接続される配管は、冷却材が流通する系統の余剰冷却材を常時ドレンタンクにオーバフローさせるためのオーバフロー系配管であることを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の機器、配管またはドレンタンクに、冷却材の前記ドレンタンクへの緊急排出とともに前記機器、配管またはドレンタンクからカバーガスを開放するための配管および自動開閉弁を設けたことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレンタンクはその内部に貯溜される冷却材の液面レベルを測定するための液面計を備え、この液面計は液面計さやによって被覆するとともに、その液面計さやを介して前記ドレンタンクの上部壁に設けたノズル部に挿入設置し、かつ前記液面計の周囲に前記液面計さやとの間に隙間を形成するとともに、これら液面計と液面計さやとは前記ドレンタンクの上方への突出位置にシール部を有し、前記隙間は、万一の液面計さやの破損によりその隙間に侵入して上昇する冷却材を前記シール部から外部に流出する以前に凝固点まで降温して凝固するだけの上方突出長さに設定したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１０】 請求項１から９までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレンタンクはその内部に貯溜される冷却材の温度を測定するための温度計を備え、この温度計は温度計さやによって被覆するとともに、その温度計さやを介して前記ドレンタンクの上部壁に設けたノズル部に挿入設置し、かつ前記温度計の周囲に前記温度計さやとの間に隙間を形成するとともに、これら温度計と温度計さやとは前記ドレンタンクの上方への突出位置にシール部を有し、前記隙間は、万一の液面計さやの破損によりその隙間に侵入して上昇する冷却材を前記シール部から外部に流出する以前に凝固点まで降温して凝固するだけの上方突出長さに設定したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１１】 請求項１から１０までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、各ドレン管に設置される自動開閉弁の駆動部を、耐熱保護箱によって被覆したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１２】 請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に断熱性および伸縮性を有する閉止蓋を取付けたことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１３】 請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設けるとともに、この開口窓に断熱性を有する閉止蓋を取付け、この閉止蓋は、高熱感知により閉動作する固定治具によって固定された常開型としたことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１４】 請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に網を設置するとともに、その網に断熱性能を有する発泡式塗料を塗布したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【請求項１５】 請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、自動開閉弁の保護箱を網によって被覆し、この網に断熱性を有する発泡式塗料を塗布したことを特徴とする原子炉の冷却材ドレン設備。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液体金属冷却型原子炉の冷却系等に例えば非常用として設けられる冷却材排出のためのドレン設備に係り、特に一次冷却系、二次冷却系および補助系等に適用される原子炉の冷却材ドレン設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体金属冷却型原子炉、例えば高速炉においては、炉心を通過する液体ナトリウム等の一次冷却材を中間熱交換器で液体ナトリウム等の二次冷却材と熱交換させ、さらにこの二次冷却材を蒸発器で水と熱交換させて蒸気を発生させ、この蒸気でタービン等を駆動するようになっている。そして、二次冷却系等には系統配管での冷却材漏えい等の非常時に冷却材を同配管から排出するための冷却材ドレン設備が設けられている。
【０００３】図３３は、高速炉の二次冷却系に適用される従来の冷却材ドレン設備の例を示したものである。即ち、図示の高速炉の二次系には中間熱交換器１が備えられ、この中間熱交換器１で一次冷却材と熱交換された二次冷却材が送給用の配管２を通ってヘッダ３に送られ、このヘッダ３から分配管４を通して蒸気発生器５内に送られるようになっている。蒸気発生器５では、二次冷却材と水との熱交換によって蒸気が発生する。この蒸気発生器５で熱交換に供された二次冷却材は、出口側の配管６を通って循環ポンプ７に送られ、この循環ポンプ７から還流用の配管８を通って中間熱交換器１に戻されるようになっている。
【０００４】各配管２，６，８には、二次冷却材を貯溜するためのドレンタンク９，１０がそれらの配管２，６，８の底部から分岐したドレン管１１，１２，１３を介して接続されており、ドレン管１１，１２，１３の途中にはそれぞれ自動開閉弁１４〜１８が設けられている。そして、緊急時等においては各自動開閉弁１４〜１８が開となり、二次冷却系内の二次冷却材が自動的に各ドレンタンク９，１０内に排出されるようになっている。
【０００５】なお、循環ポンプ７は余剰の二次冷却材を収容できるオーバフロー空間７ａを有しており、このオーバフロー空間７ａは、循環ポンプ７の近傍に配置した二次冷却材受入れ用のオーバフローコラム１９に、オーバーフロー管２０を介して接続されている。これにより、循環ポンプ７内の二次冷却材の液位が所定液位以上となると、余分の二次冷却材はこのオーバフロー管２０を通してオーバフローコラム１９に送られるようになっている。このオーバフローコラム１９と蒸気発生器５とにそれぞれオーバフロー管２１，２２が設けられ、これらのオーバフロー管２１，２２が一つのドレンタンク９に接続されている。
【０００６】そして、オーバフローコラム１９または蒸気発生器５内の二次冷却材の液位が所定液位以上となった場合に、余分な二次冷却材がオーバーフロー管２１，２２を介してドレンタンク９内に排出され、蒸気発生器５、オーバフローコラム１９および循環ポンプ７内の二次冷却材の液位が所定液位に維持されるようになっている。
【０００７】ところで、このような二次冷却系においては、タービン等の負荷側がトリップした場合に備えて空気冷却器２３が設けられている。この空気冷却器２３は二次冷却材を空気との熱交換によって冷却するもので、二次冷却材を通す放熱用の伝熱管２３ａを有する。この空気冷却器２３の系統について説明すると、蒸気発生器５の上流側の配管２に開閉弁２４が設けてあり、この配管２の開閉弁２４上流側位置から流入側バイパス管２５が分岐され、この流入側バイパス管２５が空気冷却器２３の伝熱管２３ａの一端側に接続されている。また、蒸気発生器５の下流側の配管６にも開閉弁２６が設けてあり、この配管６の開閉弁２６下流側位置から流出側バイパス管２７が分岐接続されている。そして、この流出側バイパス管２７が空気冷却器２３の伝熱管２３ａの他端側に接続されている。なお、流出側バイパス管２７の途中には、開閉弁２８が設けられている。
【０００８】そして、タービン等の負荷側でトリップが発生した場合には、流出側バイパス管２７の開閉弁２８が開となり、流入側バイパス管２５および流出側バイパス管２７を通して空気冷却器２３に二次冷却材が流通し、空気冷却器２３の伝熱管２３ａにおいて二次冷却材が空気と熱交換され、これにより炉心で発生した熱が最終的に排熱される。
【０００９】なお、蒸気発生器５、オーバフローコラム１９およびドレンタンク９，１０内にもカバーガス空間が形成されており、これらのカバーガス空間は、互いにカバーガス配管２９，３０によって連結されている。そして、これら各機器のカバーガス空間には不活性ガスの封入、排気等が可能とされるとともに、通常運転時に１〜２ｋｇ／ｃｍ２の圧力のカバーがスが封入され、これにより冷却材ドレン時にはドレンタンク側から押し出されるガスを二次冷却系側に移送できるようになっている。
【００１０】上述した二次冷却系の機器・配管は、一般的に空気雰囲気中に設置されるため、二次冷却材であるナトリウム等が万一外部に漏えいした場合には、雰囲気中の酸素と化学反応を起こして高熱を発し火災となる可能性が考えられる。このため、仮に漏えいが発生した場合には、漏えいの継続による火災の影響拡大を防止するために、ドレン管１１〜１３に設置した自動開閉弁１４〜１８が開となり、ドレンタンク９，１０に二次冷却材が緊急に送られるようになっている。
【００１１】また、各機器・配管が設置される建物の床内面には、漏えいするナトリウムを貯留又は移送できるように、ライナ（鋼製の受けパン）が設けられている。
【００１２】図３４は、ライナが設けられた建物の構成を例示している。この図３４に示すように、上記発生器等のナトリウム機器３１に接続されたナトリウム配管３２が、建物３３内にスリーブ３４を介して挿通されており、これらの配管３２が面する床面３５に断熱材３６を介してライナ３７が設置されている。なお、ライナ３７の端部はリッド３８等で覆われている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】冷却系の機器又は配管が破損すると、自動開閉弁１４〜１８のいずれかが開不能となった場合には、当該部はドレンによる漏えい停止機能が達成できず、漏えいした冷却材が長時間ライナ３７上に降りかかることとなり、この際に生じる冷却材の鋼材の化学反応によってライナ３７が腐食減肉を起こすことから、ライナ３７には腐食減肉を考慮した厚肉の鋼材を使用する必要があった。
【００１４】また、漏えいの規模によっては、冷却材と空気中の酸素の化学反応によって、雰囲気温度が数百℃にも達することから、自動開閉弁１４〜１８を駆動するための図示しない弁駆動装置がその耐熱温度（一般に１００℃〜２００℃）を超え、それにより自動開閉弁１４〜１８の開閉に支障を生じる可能性が考えられる。
【００１５】さらに、自動開閉弁１４〜１８が開動作できる場合であっても、ドレン系配管の流動抵抗、冷却材と入れ替わりにドレンタンクから冷却系に流れるカバーガスの流動抵抗によりドレン速度が制限されることから、大口径のドレン管およびカバーガス配管を設置する必要があった。また、ドレン管１１，１３は冷却材ドレンを合流させてドレンタンク９に導入するため、もし一方のドレン管からの冷却材ドレンが先行的に終了すると、終了したドレン管側から、ガスが流入し、残る一方のドレン流れが２相流となってドレン時間が延びる可能性がある。
【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、冷却材の漏えい等の緊急事態の発生時に、確実に早期ドレンを行うことができ、それによりライナ板の腐食減肉量の抑制を図ることができる原子炉の冷却材ドレン設備を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、原子炉の冷却系において、冷却材の漏えいが発生した際に確実にドレンを行うために、ドレン管の自動開閉弁を複数基設置した上で、ドレン管およびカバーガス配管の流動抵抗の抑制、ガス巻き込みによるドレン流量の低下を有効に抑制し、早期にドレンを終了させるとともに、冷却材の化学反応による雰囲気温度上昇に対して弁駆動部を適切に保護することにより、ドレン機能の信頼性を向上させ、早期かつ確実にドレンを終了させることにより、ライナ板の腐食減肉を大幅に低減させ、原子炉の信頼性向上および経済性向上を達成することを骨子とする。
【００１８】すなわち、請求項１の発明は、液体金属を冷却材とする原子炉の冷却材流通系統に設けられ、前記系統の機器または配管から前記冷却材をドレン管によりドレンタンクに排出する冷却材ドレン設備であって、前記ドレン管に緊急時に開となる自動開閉弁を設けたものにおいて、前記自動開閉弁を並列複数基のものにより１組として構成し、この自動開閉弁を前記ドレン管に複数組、直列に配設したことを特徴とする。
【００１９】請求項２の発明は、液体金属を冷却材とする原子炉の冷却材流通系統に設けられ、前記系統の機器または配管から前記冷却材をドレン管によりドレンタンクに排出する冷却材ドレン設備であって、前記ドレン管に緊急時に開となる自動開閉弁を設けたものにおいて、前記自動開閉弁を直列複数基のものにより１組として構成し、この自動開閉弁を前記ドレン管に複数組、並列に配設したことを特徴とする。
【００２０】請求項３の発明は、請求項１または２記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレン管をドレンタンクに近い配置の自動開閉弁の出口位置で統合させて一つのドレンタンクに連結し、または統合させずに各々別のドレンタンクに連結したことを特徴とする。
【００２１】請求項４の発明は、請求項３記載の原子炉の冷却材ドレン設備であって、ドレン管をドレンタンクに近い配置の自動開閉弁の出口位置で統合させずに各々別のドレンタンクに接続したものにおいて、統合しない前記ドレン管同士をそれらの自動開閉弁下流側位置で導通管により連結し、この導通管に別の自動開閉弁を設けたことを特徴とする。
【００２２】請求項５の発明は、請求項１から４までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の異なる機器または配管のドレンノズルから垂下する２本のドレン管を管統合部により統合してドレンタンクに接続し、この２本のドレン管のうち冷却材排出が先に終了する一方のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの高低差を、冷却材排出が遅れて終了する他方のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの冷却材排出続時の圧力損失（水頭換算分）よりも大きく設定したことを特徴とする。
【００２３】請求項６の発明は、請求項１から４までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の異なる機器または配管のドレンノズルから垂下する３本以上のドレン管を管統合部により統合してドレンタンクに接続し、これらのドレン管のうち冷却材排出が先に終了する１以上のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの高低差を、冷却材排出が遅れて終了する他のドレン管の前記ドレンノズルから前記管統合部までの冷却材排出続時の圧力損失（水頭換算分）よりも大きく設定したことを特徴とする。
【００２４】請求項７の発明は、請求項１から６までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレン管が接続される配管は、冷却材が流通する系統の余剰冷却材を常時ドレンタンクにオーバフローさせるためのオーバフロー系配管であることを特徴とする。
【００２５】請求項８の発明は、請求項１から７までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、冷却材流通系統の機器、配管またはドレンタンクに、冷却材の前記ドレンタンクへの緊急排出とともに前記機器、配管またはドレンタンクからカバーガスを開放するための配管および自動開閉弁を設けたことを特徴とする。
【００２６】請求項９の発明は、請求項１から８までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレンタンクはその内部に貯溜される冷却材の液面レベルを測定するための液面計を備え、この液面計は液面計さやによって被覆するとともに、その液面計さやを介して前記ドレンタンクの上部壁に設けたノズル部に挿入設置し、かつ前記液面計の周囲に前記液面計さやとの間に隙間を形成するとともに、これら液面計と液面計さやとは前記ドレンタンクの上方への突出位置にシール部を有し、前記隙間は、万一の液面計さやの破損によりその隙間に侵入して上昇する冷却材を前記シール部から外部に流出する以前に凝固点まで降温して凝固するだけの上方突出長さに設定したことを特徴とする。
【００２７】請求項１０の発明は、請求項１から９までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、ドレンタンクはその内部に貯溜される冷却材の温度を測定するための温度計を備え、この温度計は温度計さやによって被覆するとともに、その温度計さやを介して前記ドレンタンクの上部壁に設けたノズル部に挿入設置し、かつ前記温度計の周囲に前記温度計さやとの間に隙間を形成するとともに、これら温度計と温度計さやとは前記ドレンタンクの上方への突出位置にシール部を有し、前記隙間は、万一の液面計さやの破損によりその隙間に侵入して上昇する冷却材を前記シール部から外部に流出する以前に凝固点まで降温して凝固するだけの上方突出長さに設定したことを特徴とする。
【００２８】請求項１１の発明は、請求項１から１０までのいずれかに記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、各ドレン管に設置される自動開閉弁の駆動部を、耐熱保護箱によって被覆したことを特徴とする。
【００２９】請求項１２の発明は、請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に断熱性および伸縮性を有する閉止蓋を取付けたことを特徴とする。
【００３０】請求項１３の発明は、請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設けるとともに、この開口窓に断熱性を有する閉止蓋を取付け、この閉止蓋は、高熱感知により閉動作する固定治具によって固定された常開型としたことを特徴とする。
【００３１】請求項１４の発明は、請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に網を設置するとともに、その網に断熱性能を有する発泡式塗料を塗布したことを特徴とする。
【００３２】請求項１５の発明は、請求項１１記載の原子炉の冷却材ドレン設備において、自動開閉弁の保護箱を網によって被覆し、この網に断熱性を有する発泡式塗料を塗布したことを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る原子炉の冷却材緊急ドレン設備設備の実施の形態を図１〜図３２に基づいて説明する。
【００３４】第１実施形態（図１）図１は、本発明の第１実施形態として、高速炉のドレン設備における二次冷却系を示す系統図である。なお、従来例と同一または対応する部位には、図３３と同一の符号を付して説明する。また、建屋構成については図３４に示したものと同様であるから、同図をそのまま参照する。
【００３５】本実施形態では、図示しない高速炉の一次冷却系を流れる一次冷却材との熱交換を行うための熱交換器１を備え、この中間熱交換器１で一次冷却材と熱交換された二次冷却材が送給用の配管２を通ってヘッダ３に送られ、このヘッダ３から分配管４を通して蒸気発生器５内に送られるようになっている。蒸気発生器５では二次冷却材と水との熱交換によって蒸気が発生する。この蒸気発生器５で熱交換に供された二次冷却材は出口側の配管６を通って循環ポンプ７に送られ、循環ポンプ７から還流用の配管８を通って中間熱交換器１に戻される。
【００３６】また、循環ポンプ７は余剰の二次冷却材を収容できるオーバフロー空間７ａを有しており、このオーバフロー空間７ａは、循環ポンプ７の近傍に配置した二次冷却材受入れ用のオーバフローコラム１９に、オーバーフロー管２０を介して接続されている。これにより、循環ポンプ７内の二次冷却材の液位が所定液位以上となると、余分の二次冷却材はこのオーバフロー管２０を通してオーバフローコラム１９に送られるようになっている。そして、このオーバフローコラム１９と、蒸気発生器５とに、それぞれオーバフロー管２１、２２が設けられ、これらのオーバフロー管２１，２２が一つのドレンタンク９に接続されている。
【００３７】これにより、オーバフローコラム１９または蒸気発生器５内の二次冷却材の液位が所定液位以上となった場合に、余分な二次冷却材がオーバーフロー管２１，２２を介してドレンタンク９内に排出され、蒸気発生器５、オーバフローコラム１９および循環ポンプ７内の二次冷却材の液位が所定液位に維持されるようになっている。
【００３８】ところで、このような二次冷却系には、タービン等の負荷側がトリップした場合に備えて空気冷却器２３が設けられている。この空気冷却器２３は二次冷却材を空気との熱交換によって冷却するもので、二次冷却材を通す放熱用の伝熱管２３ａを有する。この空気冷却器２３の系統について説明すると、蒸気発生器５の上流側の配管２に開閉弁２４が設けてあり、この配管２の開閉弁２４上流側位置から流入側バイパス管２５が分岐され、この流入側バイパス管２５が空気冷却器２３の伝熱管２３ａの一端側に接続されている。また、蒸気発生器５の下流側の配管６にも開閉弁２６が設けてあり、この配管６の開閉弁２６下流側位置から流出側バイパス管２７が分岐接続されている。そして、この流出側バイパス管２７が空気冷却器２３の伝熱管２３ａの他端側に接続されている。なお、流出側バイパス管２７の途中には、開閉弁２８が設けられている。
【００３９】そして、タービン等の負荷側でトリップが発生した場合には、流出側バイパス管２７の開閉弁２８が開となり、流入側バイパス管２５および流出側バイパス管２７を通して空気冷却器２３に二次冷却材が流通し、空気冷却器２３の伝熱管２３ａにおいて二次冷却材が空気と熱交換され、これにより炉心で発生した熱が最終的に排熱される。
【００４０】なお、蒸気発生器５、ポンプオーバフローコラム１９およびドレンタンク９，１０内にもカバーガス空間が形成されており、これらのカバーガス空間は、互いにカバーガス配管２９，３０によって連結されている。そして、これら各機器のカバーガス空間には不活性ガスの封入、排気等が可能とされるとともに、通常運転時に１〜２ｋｇ／ｃｍ２の圧力のカバーがスが封入され、これにより冷却材ドレン時にはドレンタンク側から押し出されるガスを二次冷却系側に移送できるようになっている。
【００４１】このような構成において、二次冷却材送給用の配管２および戻し用の配管３，６の底部に、ドレン管１１，１２，１３がそれぞれ接続されて垂下している。そして、これらのドレン管１１〜１３のうち、配管２および配管６に接続されたドレン管１１，１３は下端側で互いに統合されて第１のドレンタンク９に連結されており、また配管６に接続されたドレン管１２は、単独で第２のドレンタンク１０に連結されている。なお、オーバフローコラム１９および蒸気発生器５からそれぞれ導かれたオーバフロー配管２１，２２はそれぞれ開閉弁を有し、これらのオーバフロー配管２１，２２も互いに統合されて第１のドレンタンク９に連結されている。
【００４２】そして、本実施形態においては、各ドレン管１１，１２，１３にそれぞれ緊急時に開となる自動開閉弁１４〜１８が設けられている。すなわち、互いに統合するドレン管１１，１３には、それらが接続される各配管２，８から統合部（Ａ点）までの間の垂下部分にそれぞれ自動開閉弁１４，１６が設けられるとともに、統合部（Ａ点）からドレンタンク９までの途中部分に自動開閉弁１７が設けられている。これらの自動開閉弁１４，１６，１７は、並列２基の自動開閉弁（弁要素）１４ａ，１４ｂ、１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂにより、それぞれ１組として構成されている。これにより、各ドレン管１１，１３には統合部（Ａ点）の前後を合せて、それぞれ並列２基構成の自動開閉弁１４，１６と１７とが２組ずつ直列に配設されている。
【００４３】また、二次冷却材戻し用の上流側の配管６に接続された別のドレン管１２にも、それが接続される各配管６からドレンタンク１０までの間の垂下部分に上流側の自動開閉弁１５と下流側の自動開閉弁１８とが設けられている。これらの自動開閉弁１５，１８も、並列２基の自動開閉弁（弁要素）１５ａ，１５ｂ、１８ａ，１８ｂによりそれぞれ１組として構成され、これによりドレン管１２にも並列２基構成の自動開閉弁１５，１８が２組、直列に配設されている。
【００４４】なお、各機器・配管が設置される建物の床内面には、図３３に示したように、漏えいするナトリウム等の冷却材を貯留又は移送できるように、ライナ板３７が設けられている。
【００４５】このような構成によると、緊急時にドレン管１１，１２，１３の自動開閉弁１４〜１８を開操作することにより、二次冷却系内の二次冷却材を各ドレンタンク９，１０内に確実に排出することができる。すなわち、二次冷却系の機器・配管は、一般的に空気雰囲気中に設置されるため、二次冷却材であるナトリウム等が万一外部に漏えいした場合には、雰囲気中の酸素と化学反応を起こして高熱を発し火災となる可能性が想定されるが、仮に漏えいが発生した場合、ドレン管１１〜１３に設置した自動開閉弁１４〜１８が開となり、ドレンタンク９，１０に二次冷却材が緊急に送られる。
【００４６】この場合、本実施形態では、二次冷却系の各配管２，６，８の底部にドレン管１１〜１３が接続され、これらのうちドレン管１１には並列２基の自動開閉弁１４ａ，１４ｂ、１７ａ，１７ｂが直列に、またドレン管１３には並列２基の自動開閉弁１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂが直列に、さらにドレン管１２には並列２基の自動開閉弁１５ａ，１５ｂ、１８ａ，１８ｂが直列に、それぞれ設置されているため、万一自動開閉弁１４ａ〜１８ｂの各組の任意の１弁が開とならない場合でも他方の弁を開とすることができるので、各ドレン管１１〜１３の管路は確実にドレンタンク９，１０に導通され、冷却材排出が可能となる。また、並列構成の各自動開閉弁１４ａ〜１８ｂを同一容量とすれば、対をなすいずれか一方の自動開閉弁１４ａ〜１８ｂが開不能となった場合でも、他方を開とすることにより所定時間で冷却材排出を可能とすることができる。
【００４７】したがって、本実施形態によれば、冷却材の漏えい等の緊急事態の発生時に、確実かつ早期に冷却材ドレンを行うことができ、それによりライナ板の腐食減肉量の抑制、あるいは漏えいの継続による火災の影響拡大の防止を図ることができる。
【００４８】なお、本実施形態においては、冷却材送給用配管２が、下流側の戻し用配管８よりも長い構成となっているため、両配管２，８のドレン管１１，１３で同時に冷却材排出が行われる場合には、相対的に短い戻し用配管８のドレン管１３が早期にドレン終了となるが、両ドレン管１１，１３の統合部（Ａ点）と、配管２とドレン管１１との分岐点（Ｂ点）との高低差Ｈｏ（ｍ）は、ドレン管１１から単独でドレンを行ったと仮定した場合のそのドレン管１１に発生する圧力損失のうち、Ａ点〜Ｂ点間の全長に対する圧力損失分（水頭換算分）をΔＰｏ（ｍ）とした時、Ｈｏ＞ΔＰｏを満足する位置となっている。
【００４９】これにより、例えば一方のドレン管１３を介して配管８部分の冷却材排出が先に終り、他方のドレン管１１を介して配管２部分の残りの冷却材排出が行われる場合であっても、一方のドレン管１３からガスを巻き込んで他方のドレン管１１の排出流量が低下することはない。例えばＨｏがΔＰｏの１／２しかない場合には、ドレン流量は１／２に対応して０．７倍に低下することになるが、本実施形態ではそのようなことがない。
【００５０】なお、以上の第１実施形態では、各ドレン管に対して並列２基構成の自動開閉弁を直列に２組配設した場合について説明したが、並列構成数および直列配置組数については、２以上の任意の複数とすることが可能である。また、ドレン管統合部（Ａ点）でのガス巻き込みを防止する高低差の取り方については、図示しないが３本以上のドレン管を統合させた場合も同様である。
【００５１】第２実施形態（図２）図２は、本発明の第２実施形態を示す系統図である。
【００５２】本実施形態も前述した第１実施形態と同様に、高速炉のドレン設備における二次冷却系についてのもので、ドレン管に緊急時に開となる自動開閉弁を設けたものであるが、自動開閉弁を直列複数基のものにより１組として構成し、この自動開閉弁をドレン管に複数組、並列に配設した点が第１実施形態と異なる。
【００５３】すなわち、図２に具体的に示すように、本実施形態でも第１実施形態と同様に構成された各ドレン管１１，１２，１３に、それぞれ緊急時に開となる自動開閉弁１４〜１８が設けられ、そのうち互いに統合するドレン管１１，１３については、第１実施形態と同様に、それらが接続される各配管２，８から統合部（Ａ点）までの間の垂下部分にそれぞれ自動開閉弁１４，１６が設けられるとともに、統合部（Ａ点）からドレンタンク９までの途中部分に自動開閉弁１７が設けられている。そして、これらの自動開閉弁１４，１６は、並列２基の自動開閉弁（弁要素）１４ａ，１４ｂ、１６ａ，１６ｂにより、それぞれ１組として構成されている。これにより、各ドレン管１１，１３には統合部（Ａ点）の前後を合せて、それぞれ並列２基構成の自動開閉弁１４，１６と１７とが２組ずつ直列に配設されている。
【００５４】これに対し、二次冷却材戻し用の上流側の配管６に接続された別のドレン管１２については、それが接続される各配管６からドレンタンク１０までの間の垂下部分に自動開閉弁１５，１８が設けられているが、これらの自動開閉弁１５，１８の構成が第１実施形態と異なる。すなわち、ドレン管１２は途中まで１本管１２ａの構成となっているが、途中で２つの分岐管部１２ｂ、１２ｃに分かれ、そのうち一方の分岐管部１２ｂには直列２基構成の自動開閉弁（弁要素）１５ａ，１５ｂが設けられ、他方の分岐管部１２ｃにも直列２基構成の自動開閉弁（弁要素）１８ａ，１８ｂが設けられ、これにより自動開閉弁１５，１８は直列２基構成のものにより２組、並列に配設された構成となっている。
【００５５】なお、他の構成については第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００５６】このような構成の第２実施形態によると、ドレン管１１，１３については第１実施形態と同様の作用が行われる。また、ドレン管１２については、直列２基の自動開閉弁１５ａ，１５ｂ、１８ａ，１８ｂが並列に設置されているので、各自動開閉弁１５，１８のいずれかの弁が開とならない場合であっても、他方の弁を開とすることにより冷却材排出が可能となる。
【００５７】したがって、本実施形態によっても、冷却材の漏えい等の緊急事態の発生時に、確実かつ早期に冷却材ドレンを行うことができ、それによりライナ板の腐食減肉量の抑制、あるいは漏えいの継続による火災の影響拡大の防止を図ることができる。
【００５８】なお、本実施形態においても、各ドレン管に対して並列または直列の２基構成の自動開閉弁を直列または並列に２組配設した場合について説明したが、これらの基数、配列数については２以上の任意の複数とすることが可能である。
【００５９】第３実施形態（図３）図３は、本発明の第３実施形態を示す系統図である。
【００６０】本実施形態も基本的な構成については前記第１実施形態と同様であるが、ドレン管１２をドレンタンクに近い配置の自動開閉弁１８ａ，１８ｂの出口位置で統合させずに別のドレン管１２ｄ，１２ｅとして、それぞれ異るドレンタンク１０ａ，１０ｂに接続し、その統合しないドレン管１２ｄ，１２ｅ同士をそれらの自動開閉弁下流側位置で導通管（タイライン）１２ｆにより連結し、この導通管１２ｆに別の自動開閉弁１８ｃを設けた点が異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であるから、図３に図１と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】このような構成の本実施形態によると、ドレン管１２のタンクに近い部位に設けた自動開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃの任意の１弁が開とならない場合であっても、ドレン管１２の管路は確実に二つのドレンタンク１０ａ，１０ｂに導通され、ドレンが可能となる効果が得られる。これにより、前記第１実施形態と同様の効果が奏されることに加え、１基当たりのドレンタンク構成を小型化できるとともに、タイライン１２ｆの統合点からドレンタンク１０ａ，１０ｂまでのドレン管１２ｄ，１２ｅが長い場合でも、各ドレンタンク１０ａ，１０ｂへのドレン流量を約１／２ずつに配分できるため、当該部の圧力損失を小さくすることができ、これにより自動開閉弁故障時においても冷却材排出時間の遅延を防止することができる。
【００６２】第４実施形態（図４）図４は、本発明の第４実施形態を示す系統図である。
【００６３】本実施形態も基本的な構成については前記第１実施形態と同様であるが、ドレン管１１とドレン管１３とを統合させず、一方のドレン管１１はドレンタンク９に独立で連結し、他方のドレン管１３はオーバフロー管２１，２２と統合してドレンタンク９に連結した点が異なる。そして、一方の独立したドレン管１１には、並列２基構成の２組の自動開閉弁１４（１４ａ，１４ｂ）、１７（１７ａ，１７ｂ）が直列に設けられ、また他方のドレン管１３にはオーバフロー配管２１，２２との統合部（Ｃ点）の上流側に、並列２基構成の２組の自動開閉弁１６（１６ａ，１６ｂ）、４１（４１ａ，４１ｂ）が直列に設けられている。
【００６４】また、ドレン管１３とオーバフロー配管２１，２２との統合部（Ｃ点）と、配管８とドレン管１３との分岐点（Ｄ点）との高低差Ｈ１（ｍ）は、ドレン管１３から単独でドレンを行ったと仮定した場合のドレン管１３の圧力損失（水頭換算分）のうち、Ｃ点〜Ｄ点までの圧力損失分をΔＰ１（ｍ）とした時、Ｈ１＞ΔＰ１を満足する位置となっている。
【００６５】その他の構成については、第１実施形態と同様であるから、図３に図１と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】このような構成の第４実施形態によっても、第１実施形態と同様に、並列構成の自動開閉弁１４ａ，１４ｂ、１７ａ，１７ｂ、１６ａ，１６ｂ、４１ａ，４１ｂの各一方の１弁が開とならない場合であっても、上記の各ドレン管１１，１３の管路が確実にドレンタンク９に導通され、緊急時等の冷却材排出が可能となる。また、並列に設置された各自動開閉弁１４ａ，１４ｂ、１７ａ，１７ｂ、１６ａ，１６ｂ、４１ａ，４１ｂを同一容量とすることにより、いずれの自動開閉弁が開不能となった場合でも所定時間での冷却材排出を可能とすることができる。
【００６７】また、ドレン管１３はドレン管１１と統合することなく、オーバフロー配管２１，２２に統合されているので、これらのオーバフロー配管２１，２２がドレン管として兼用でき、ドレン管設置数を削減することも可能となる。また、ドレンタンク９に対して２本の独立したドレン管１１，１３により冷却材排出が行われるので、ドレン時間の短縮も可能となる。さらに、オーバフロー配管２１，２２には常時、冷却材戻し用の配管６，８の冷却材とほぼ同一温度の冷却材が流通しているため、冷却材漏えい時の緊急ドレンの際にも、オーバフロー系には通常運転時と同一温度の冷却材が排出されるため、ドレンタンクノズルへの熱過渡を緩和することができる。
【００６８】さらにまた、ドレン管１３とオーバフロー配管２１，２２との統合部（Ｃ点）と、配管８とドレン管１３との分岐点（Ｄ点）との高低差Ｈ１（ｍ）は、ドレン管１３から単独で冷却材排出を行ったと仮定した場合のドレン管１３の圧力損失（水頭換算分）のうち、Ｃ点〜Ｄ点までの圧力損失分をΔＰ１（ｍ）とした時、Ｈ１＞ΔＰ１を満足する位置となっているので、ドレン管１３から配管８部分の冷却材排出を行う場合に、オーバフロー管２１，２２からガスを巻き込んでドレン流量が低下することはない。
【００６９】第５実施形態（図５）図５は、本発明の第５実施形態を示す系統図である。
【００７０】本実施形態は第４実施形態と略同様のドレン管構成を有するものであるが、冷却材戻し用配管６の循環ポンプ７前後流位置の２箇所にドレン管１３，４２を接続し、これらのドレン管１３，４２を統合（Ｅ点）した後にオーバフロー管２１，２２と統合（Ｆ点）した点が異なる。そして、これらの各ドレン管１３，４２には、オーバフロー管２１，２２との統合部（Ｆ点）の上流側に並列２基構成の自動開閉弁１６（１６ａ，１６ｂ）、４３（４３ａ，４３ｂ）がそれぞれ設けられるとともに、統合部の下流側に並列２基構成の自動開閉弁４１（４１ａ，４１ｂ）が設けられている。他の構成については、第４実施形態と同様であるから、図５に図４と同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】このような構成の第５実施形態によると、配管８の循環ポンプ７上流側においてドレン管４２を分岐したことにより、二次冷却系の中でも冷却材の容積が大きくなる蒸気発生器５周りの排出を早期に行うことができる効果が付加される。
【００７２】なお、ドレン管１３とドレン管４２との統合部（Ｅ点）の設置高さ、またドレン管１３，４２の統合後のオーバフロー配管２１，２２との統合部（Ｆ点）の設置高さ設定については、第４実施形態と同様である。
【００７３】第６実施形態（図６）図６は、本発明の第６実施形態を示す系統図である。
【００７４】本実施形態は第４実施形態と同様のドレン管構成を有するものであるが、カバーガス配管３０から大気開放のためのガス放出配管４４を分岐接続し、このガス放出配管４４に２基並列構成の放出ガス制御用の自動開閉弁４５ａ，４５ｂを設置したものである。他の構成については、第４実施形態と同様であるから、図６に図４と同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】このような構成の第６実施形態によると、冷却材排出時におけるカバーガス配管３０でのガス流量を減少させ、カバーガス配管３０でのガス流動による圧力損失を低減することができる。
【００７６】すなわち、冷却材送給用の配管に２に接続したドレン管１１、および冷却材戻し用の下流側配管８に接続したドレン管１３から、それぞれ冷却材をドレンタンク９に排出し、冷却材戻し用の上流側配管６に接続したドレン管１２から冷却材を別のドレンタンク１０に排出する場合には、これら冷却材と同一容量のガスが各ドレンタンク９，１０から押し出され、二次冷却系側に移行する。
【００７７】この際、ドレンタンク９からのカバーガス流量をＶ１、ドレンタンク１０からのカバーガス流量をＶ２とすると、カバーガスの放出を行わない場合には、カバーガス配管３０の流量Ｖ３は、【数１】Ｖ３＝Ｖ１＋Ｖ２となる。
【００７８】一方、本実施形態ではガス放出配管４４を介して流量Ｖ４でガスを放出することにより、カバーガス配管３０に流れるガス流量Ｖ３は、【数２】Ｖ３＝Ｖ１＋Ｖ２−Ｖ４となり、カバーガス配管３０を介して流れるガス流量が減少し、カバーガス配管３０でのガス流動による圧力損失が減少する。カバーガス配管３０の圧力損失が大きい場合には、二次冷却系側の圧力が低く、ドレンタンク９，１０側の圧力が高くなるため、ドレン流量を減少させる要因となることから、上記のカバーガス放出はドレン流量の減少を抑制する方向に働く。
【００７９】また、二次冷却系、ドレンタンク９，１０を含めて系統全体が減圧されるため、系統内と大気との圧力差がなくなり、ドレン終了までの間の漏えい率の低減にもつながる。
【００８０】第７実施形態（図７〜図１１）本実施形態は、ドレンタンクに冷却材の液面レベル測定用の液面計を備えた原子炉の冷却材ドレンについてのものであり、図７はそのドレン設備の全体構成を示す系統図である。図８はドレンタンクへの液面計の取付け構成を示す部分拡大図であり、図９はさらに図８のＧ部を抽出して示す拡大図である。図１０および図１１は変形例を示すものであり、それぞれ図８および図９に対応する。
【００８１】なお、本実施形態では液面計の取付け構成を第１実施形態で示したドレン設備系統に適用した場合を例示しており、系統の全体構成については図７に図１と同一の符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態は第２〜第６実施形態の系統にも適用できることは勿論である。
【００８２】図７に示すように、各ドレンタンク９，１０の内部にそれぞれ縦長棒状の液面計５０，５１が挿入され、この各液面計５０，５１の上端側がドレンタンク９，１０に同様の取付け構成によって固定されている。なお、以下の説明では代表的に一方のドレンタンク９への液面計５０の取付け構成について述べる。
【００８３】図８に示すように、ドレンタンク９の上部壁には一体に立上がる筒状壁により液面計挿入用のノズル５２が開設されており、このノズル５２の上端にノズルフランジ５３が形成されている。液面計５０は、縦長筒状の液面計さや５５に収納された状態で、このノズルフランジ５３に固定されている。すなわち、液面計５０は縦長棒状体の内部に図示しないコイルを有し、液面計さや５５の外部の液面レベル６０に応じた電気出力が得られる構成のものであり、この液面計５０の上端側に鍔５７が突設されている。液面計さや５５は、上端開口かつ下端閉塞の縦長筒状のものであり、液面計５０の周囲を一定の隙間をあけた状態で被覆しており、この液面計さや５５の外周側には、ノズルフランジ５３に搭載してノズル５２を閉塞する大径フランジ状の蓋５４と、この蓋５４の上方の一定高さＬ位置から突出して液面計５０の鍔５７を当接支持できる液面計さやフランジ５６とが一体に設けられている。そして、ノズルフランジ５３と液面計さや５５の蓋５４との接合部、および液面計さやフランジ５６と液面計５０の鍔５７とは、それぞれ機密シール状態でボルト等により締結固定され、液面計５０および液面計さや５５の下端部は、ドレンタンク９の内底部傍まで挿入されている。
【００８４】上述したノズルフランジ５３と液面計さや５５の蓋５４との接合面は、タンク９内の上部カバーガス空間と外部雰囲気との境界５８となっており、この境界８には、図示しないが気密性の良好なＯリングがシール材として設置されている。また、液面計さやフランジ５６と液面計５０の鍔５７との接合面は、液面計さや５５の内部空間と外部雰囲気との境界５９となっており、この境界５９は直接ドレンタンク９内と連通していないので通常使用時においては密封性の要求はないが、万一液面計さや５５に破損が生じて冷却材が液面計５０と液面計さや５５との隙間に侵入して上昇したとしても液面計さや５５内部のガスが完全に抜けきるまでに十分な時間を確保するに足る気密性が得られるように、これら液面計さやフランジ５６と液面計５０の鍔５７との両接触面は表面仕上げが施してある。
【００８５】図９は、液面計５０と液面計さや５５との間の隙間の幅ｄ、および液面計さや５５の周壁の肉厚ｔ等についての詳細を説明するため、上記の接合部をさらに拡大して示したものである。この図９に示すように、万一液面計さや５５に破損が生じて冷却材の上記が液面計５０との隙間を上方に浸入してきたとしても、液面計５０との接続部である境界５９から外部に流出する以前に、冷却材が凝固点まで降温して凝固するように、ドレンタンク９への取付け部である蓋５４から液面計５０との接続部である液面計さやフランジ５６までの突出し部分において、さや部分の温度が例えばナトリウム凝固点（約９８℃）を十分下回るに足りる、液面計５０との隙間幅ｄに応じたさや肉厚ｔおよび突出長さＬを確保してある。
【００８６】これにより、液面計さや５５に万一の破損が生じても、液面計さや５５と液面計５０との隙間を上昇してきたナトリウム等の冷却材は、ノズル蓋５４と液面計さやフランジ５６との間で凍結し、液面計５０との接続部である境界５９にまで到達することがなくなり、この境界５９から外方に流出することが防止される。
【００８７】すなわち、本実施形態によれば、液面計５０の周囲と液面計さや５５との間に隙間が形成され、液面計５０と液面計さや５５とはドレンタンク９の上方への突出位置にシール部が設けられ、その隙間は万一の液面計さや５５の破損によりその隙間に侵入して上昇する冷却材をシール部から外部に流出する以前に凝固点まで降温して凝固できる上方突出長さに設定したので、基体冷却材がシール部から外方に流出することが防止でき、それにより安全性確保が図れるという効果が奏される。
【００８８】次に、図１０および図１１により液面計５０の取付け構成についての変形例を説明する。図１０は前述した図８に対応する拡大図であり、図１１は図１０のＨ部拡大図である。
【００８９】これらの図に示すように、この変形例では、液面計さや５５のドレンタンク９への取付け部であるノズル蓋５４から、液面計５０との接続部である液面計さやフランジ５６までの突出部分に、フィン構造６３が設けられている。
【００９０】これにより、フィン構造６３を設けない場合と比較して、当該突出部分の放熱能力がより一層向上し、万一液面計さや５５に破損が生じて冷却材蒸気が隙間に浸入してきたとしても、より素早く凝固点まで降温し、凍結することが可能となる。このため、外部への冷却材漏洩防止がより確実なものとなる。
【００９１】また、図１１に示すように、この変形例では液面計さやフランジ部５６と液面計５０の鍔５７との接続面にシール材として、Ｏリング６４が設けられている。
【００９２】これにより、シール材を設置しない場合と比較して、液面計さや５５の内部空間と外部雰囲気との境界５９の密封性がより一層向上する。したがって、万一液面計さや５５に破損が生じて冷却材が隙間に浸入してきたとしても、当該さや内部のガスの漏出および冷却材液面の上昇がより一層抑制され、冷却材が凝固点まで降温し、凍結する相変化を助長する効果が得られる。このため、外部への冷却材漏洩防止がより確実なものとなる。
【００９３】なお、以上の説明では、シール材としてＯリング６４を例に示したが、密封性が維持できればシート状のパッキン・ガスケットであっても同等の効果が得られる。
【００９４】また、以上の実施形態においては、液面計さや５５と液面計５０の接続部構造としてフランジ構造を例に示したが、ＰＴネジ構造を採用した場合にも同様の効果が得られる。また、この場合の密封性向上の手段としては、シールテープを挿入することで、フランジ構造にＯリングないしシート状のパッキン・ガスケットを設置した場合と同等の効果が得られる。
【００９５】第８実施形態（図１２）本実施形態は、ドレンタンク内に流入する可能性のある冷却材の温度を測定するため、温度計をドレンタンクに設置する構成についてのものであり、図１２はその系統構成図である。なお、本実施形態においても、温度計の取付け構成を第１実施形態で示したドレン設備系統に適用した場合を例示しており、系統の全体構成については、図１２に図１と同一の符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態も第２〜第６実施形態の系統に適用できることは勿論である。
【００９６】図１２に示すように、本実施形態では、ドレンタンク９，１０内のタンク内ナトリウム温度を測定するための温度計６１，６２が、それぞれドレンタンク９，１０に設置されている。
【００９７】これらの温度計６１，６２のドレンタンク９，１０への取付け構成については、前記第７実施形態を示した図８〜図１１の液面計５０，５１の取付け構成と略同様である。すなわち、前述した液面計５０，５１を温度計６１，６２に置換し、かつ前述した液面計さや５５を温度計さやとして置換するものである。
【００９８】本実施形態においても、液面計さやの場合と同様に温度計さやの突出部分の温度がナトリウム凝固点（約９８℃）を十分下回るに足りるように、温度計との隙間幅に応じたさや肉厚および突出長さを確保する構成されている。
【００９９】このような構成により、温度計さやに万一の破損が生じても、さや内部に浸入してきたナトリウムは、当該部分で凍結し、温度計本体と温度計さやとの接続部にまで到達することがなくなり、その外部に流出することが防止される。
【０１００】なお、本実施形態における温度計６１，６２の取付け構成としては、第７実施形態における変形例も含めた全ての構成が適用でき、それにより同様の効果が得られるものである。
【０１０１】第９実施形態（図１３，図１４）本実施形態は、ドレン管に設置される自動開閉弁の駆動部を、耐熱保護箱によって被覆した構成についてのものである。図１３は本実施形態の構成を示す断面図であり、図１４は図１３の側断面図である。
【０１０２】これらの図に示すように、本実施形態では、自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂを耐熱保護箱１０１ａによって被覆保護する構成となっている。耐熱保護箱１０１ａは例えば直方体状のものであり、天板１０３、底板１０４および各側板１０５を備え、これらの各板１０３，１０４，１０５の縁部が取付治具１０６によって分解可能に接合して組立てられている。
【０１０３】各天板１０３、底板１０４および側板１０５は、それぞれ最外側に配された外装板１０７と、これらの内側に間隔をあけて配された内装板１０８と、これらの間に充填された断熱材１０９とによって構成されている。
【０１０４】このような構成の本実施形態によれば、ナトリウム等の冷却材が万一の想定として、外部に漏えいし、雰囲気中の酸素との化学反応によって雰囲気温度が高温となる場合においても、自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂが耐熱保護箱１０１ａにより断熱保護されるため、冷却剤を排出するための自動開閉弁１０２ａの機能を維持することができる。
【０１０５】また、耐熱保護箱１０１ａを分解可能な構成としたことから、自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂおよび耐熱保護箱１０１ａの点検時等において、分解および組立により効率よく作業することができ、それにより作業効率の向上が図れるとともに、既設の自動開閉弁に対しても容易に適用することが可能となる。
【０１０６】第１０実施形態（図１５，図１６）本実施形態も、ドレン管に設置される自動開閉弁の駆動部を、耐熱保護箱によって被覆した構成についてのものである。図１５は本実施形態の構成を示す断面図であり、図１６は図１５の側断面図である。
【０１０７】これらの図に示すように、本実施形態の耐熱保護箱１０１ｂは、前記の第９実施形態で説明した耐熱保護箱１０１ａの側板１０３を曲げ、円筒状に形成したものである。すなわち、本実施形態でも、自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂを耐熱保護箱１０１ａによって被覆保護するものであるが、その耐熱保護箱１０１ａは円筒体として構成され、例えば円板状の天板１０３および底板１０４と、その周囲に接合される割筒状の側板１０５とを備え、これらの各板１０３，１０４，１０５の縁部が取付治具１０６によって分解可能に接合して組立てられている。
【０１０８】天板１０３、底板１０４および側板１０５は、第９実施形態と同様に、それぞれ最外側に配された外装板１０７と、これらの内側に間隔をあけて配された内装板１０８と、これらの間に充填された断熱材１０９とによって構成されている。
【０１０９】本実施形態によれば、第９実施形態と同様の効果に加え、耐熱保護箱１０１ｂの形状を円筒とすることにより、冷却材（ナトリウム等）の外部漏えい時の設置室内の雰囲気圧力上昇に対する強度が高くなるとともに、その形状により耐熱保護箱外１０１ｂから駆動部１０２ｂまでの距離が各方向で同程度となるため、駆動部１０２ｂ各部の温度差を抑制する効果が奏される。
【０１１０】第１１実施形態（図１７〜図１９）本実施形態は、第９実施形態および第１０実施形態における耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に断熱性および伸縮性を有する閉止蓋を取付けた構成についてのものである。
【０１１１】図１７は、第９実施形態（図１３，図１４）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図であり、図１８は、第１０実施形態（図１５，図１６）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図である。
【０１１２】これらの図に示すように、本実施形態の耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂは、一側面１１０に開口窓１１１を有し、この開口窓１１１に断熱性および伸長性のある例えば蛇腹状の閉止蓋１１２が設けられ、この閉止蓋１１２はガイド溝１１４に沿って開閉可能に設けられている。閉止蓋１１２は、常時は収縮して開口窓１１１を開状態とし、非常時にガイド溝１１４に沿って伸長し、開口窓１１１を機密に閉止するようになっている。
【０１１３】図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ閉止蓋１１２についての異なる構成例（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）を示す拡大図である。
【０１１４】図１９（ａ）の閉止蓋１１２ａは、形状記憶金属からなる蓋本体１５と断熱材１１３からなる２層構造となっており、通常の雰囲気温度環境下においては収縮状態に設定され、蛇腹が収縮した形状をなしている。この閉止蓋１１２ａは、雰囲気温度が高温となった場合に、所定の温度を越えると前記の溝１１４に沿って断熱材１１３とともに伸長し、開口窓１１１を塞ぎ、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂ内への熱の侵入を抑制する作用を行う。
【０１１５】図１９（ｂ）の閉止蓋１１２ｂは、全体として３層構造とされており、異種金属Ａ、Ｂを接合した２層構造の蓋本体１５ａ，１５ｂと、断熱材１１３とからなっている。この閉止蓋１１２ｂの耐熱保護箱外側に面した金属Ａからなる蓋本体１１５ａは、内側に面する金属Ｂからなる蓋本体１１５ｂよりも熱膨張率が大きい材質によって構成され、通常の雰囲気温度環境下においては収縮した蛇腹形状となっている。そして、雰囲気温度が高温となった場合には、前記の溝１１４に沿って断熱材１１３とともに伸長し、開口窓１１１を塞ぎ、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂ内への熱の侵入を抑制する作用を行う。
【０１１６】図１９（ｃ）の閉止蓋１１２ｃは、金属製のベローズからなる蓋本体１１６と、その耐熱保護箱内側の面に接合された断熱材１１３とによって構成され、通常の雰囲気温度環境下においては収縮した蛇腹形状となっており、雰囲気温度が高温となった場合に、ベローズからなる蓋本体１１６内の気体の熱膨張により、前記の溝１１４に沿って断熱材１１３とともに伸長し、開口窓１１１を塞ぎ、耐熱保護箱内への熱の侵入を抑制する作用を行う。
【０１１７】以上の構成を有する本実施形態によれば、万一ナトリウム等の冷却材が外部に漏えいして雰囲気温度が高温となった場合に、温度変化により自動的に開口窓１１１が閉止蓋１１２（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）によって閉止され、耐熱保護箱１０１（１０１ａ，１０１ｂ）内への熱の侵入を抑制する効果が奏される。また、通常運転時には耐熱保護箱１０１（１０１ａ，１０１ｂ）が開状態となっているので、自動開閉弁からの熱伝導によって受けた熱をその耐熱保護箱外へ放出することができ、また、耐熱保護箱を分解しなくても駆動部の簡易的な点検が可能となる等の効果が奏される。
【０１１８】第１２実施形態（図２０）本実施形態も、第９実施形態および第１０実施形態における耐熱保護箱に開口窓を設けたものであるが、第１１実施形態と異なり、開口窓に取付ける断熱性を有する閉止蓋を、高熱感知により閉動作する固定治具によって固定された常開型としたものである。図２０は、本実施形態の耐熱保護箱を示す斜視図である。
【０１１９】この図２０に示すように、本実施形態では耐熱保護箱１０１の一側面１１０に開口窓１１１が設けられ、この開口窓１１１の上端に閉止蓋１１２が取り付けられている。閉止蓋１１２は内側面に断熱材１１３を布設した構成とされており、この閉止蓋１１２は常時は、固定治具１２７によって開状態に固定されている。
【０１２０】固定治具１２７は、所定の温度を超えると熱影響によって破断する機能を有しており、通常の雰囲気温度環境下ではつながった状態となっているが、ナトリウム等の冷却材の外部漏えいによって雰囲気温度が高温になると破断し、これにより閉止蓋１１２は開放されるため、開口窓１１１の取付部を支点にして下方へ落ち、開口窓１１１を閉止するようになっている。
【０１２１】したがって、本実施形態によれば、冷却材の外部漏えいにより雰囲気温度が高温となった場合には、温度上昇により固定治具１２７が破断することにより閉止蓋１１２が開口窓１１１を閉止し、耐熱保護箱１０１内への熱の侵入を抑制できるとともに、通常運転時には常開状態により自動開閉弁からの熱伝導により受ける熱を耐熱保護箱外へ放出することができ、また耐熱保護箱１０１を分解しなくても駆動部の簡易的な点検が可能となる等の効果が奏される。
【０１２２】第１３実施形態（図２１〜図２３）本実施形態は、第９実施形態および第１０実施形態における耐熱保護箱に開口窓を設け、この開口窓に網を設置するとともに、その網には断熱性能を有する発泡式塗料を塗布したものである。
【０１２３】図２１は、第９実施形態（図１３，図１４）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図であり、図２２は、第１０実施形態（図１５，図１６）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図である。図２３は、金網１１７の構成を示す拡大図である。
【０１２４】これらの図に示すように、本実施形態の耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂは、一側面１１０に開口窓１１１を有し、この開口窓１１１に金網１１７が設けられている。金網１１７の表面には発泡式塗料１１８が塗布されており、この発泡式塗料１１８は、雰囲気温度が上昇すると発泡し、発泡前の厚さから数十倍程度にまで膨張して開口窓を塞ぎ、断熱材として機能するようになっている。
【０１２５】本実施形態によれば、ナトリウム等の冷却材が外部に漏えいして雰囲気温度が高温となった場合には、金網１１７に塗られている発泡式塗料１１８が発泡し、開口窓１１１あるいは耐熱保護箱全体を閉止し、耐熱保護箱内への熱の侵入を抑制できるとともに、通常運転時は弁からの熱伝導により伝わる熱を耐熱保護箱外へ放出することができ、また、耐熱保護箱を分解しなくても駆動部の簡易的な点検が可能となる等の効果が奏される。
【０１２６】第１４実施形態（図２４，図２５）本実施形態は、自動開閉弁の保護箱自体を網によって被覆し、この網に断熱性を有する発泡式塗料を塗布したものである。
【０１２７】図２４は、第９実施形態（図１３，図１４）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図であり、図２５は、第１０実施形態（図１５，図１６）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図である。
【０１２８】これらの図に示すように、本実施形態では耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂの全体が金網１１７によって形成されており、この金網１１７の表面には第１３実施形態と同様に、発泡式塗料１１８が塗布されている。発泡式塗料１１８は、雰囲気温度が上昇すると発泡し、発泡前の厚さから数十倍程度にまで膨張して開口部を塞ぎ、断熱材として機能する作用がある。
【０１２９】したがって、本実施形態によれば、冷却材の外部漏えいにより雰囲気温度が高温となった場合、金網１１７に塗られている発泡式塗料１１８が発泡し、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂ全体が外部から閉止され、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂ内への熱の侵入が抑制される。また、通常運転時は弁からの熱伝導により伝わる熱が耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂの外方へ放出され、さらに、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂを分解しなくても駆動部の簡易的な点検が可能となる等の効果が奏される。
【０１３０】第１５実施形態（図２６）本実施形態は、前記各実施形態の耐熱保護箱の支持構造についてのものであるあり、図２６はこの支持構造を示す断面図である。
【０１３１】図２６に示すように、本実施形態では建物３３に支持装置１１９が設けられ、この支持装置１１９に自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂが、支持パイプ１２２を介して連結されている。この自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂを覆う耐熱保護箱１０１は、取付け治具１２１を介して支持パイプ１２２に連結され、これにより耐熱保護箱１０１の荷重は支持装置１１９によって支持されている。支持パイプ１２２は、耐熱保護箱１０１にあけた貫通孔１２２に挿通されている。
【０１３２】このように構成された本実施形態によれば、耐熱保護箱１０１の荷重を支持装置１１９によって支持することにより、自動開閉弁１０２ａに耐熱保護箱１０１の荷重を与えないで済み、余分な荷重が負荷されたことによる弁故障の発生を抑制することができ、これにより自動開閉弁１０２ａの動作機能の信頼性向上が図れる。また、耐熱保護箱１０１は取付治具１２１を介して弁側と接続されていることから、２次冷却系配管の熱伸びによる自動開閉弁１０２ａの変位に対して追従移動する。したがって、耐熱保護箱１０１を貫通する支持パイプ１２０等の貫通孔１２２の面積を必要最小限にすることができ、貫通部からの熱の進入を抑制する効果が奏される。
【０１３３】第１６実施形態（図２７〜図２９）本実施形態は、耐熱保護箱の支持構造についてのものである。
【０１３４】図２７は、第９実施形態（図１３，図１４）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図であり、図２８は、第１０実施形態（図１５，図１６）の耐熱保護箱１０１ａに本実施形態を適用した場合を示す斜視図である。図２９は、自動開閉弁１０２ａを含めた側面図である。
【０１３５】図２７および図２８に示すように、本実施形態では耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂが架構１２３に取付けられ、これにより耐熱保護箱１０１の荷重は、架構１２３によって支持されている。また、図２９に示すように、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂには自動開閉弁１０２ａの一部が貫通しており（図２６等参照）、この貫通部の周囲は、内部に断熱材を布設した耐熱スカート１２８によって覆われている。
【０１３６】このような構成の本実施形態によれば、自動開閉弁１０２ａに耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂの荷重を与えないで済み、余分な荷重が負荷されたことによる弁故障の発生を抑制することができ、自動開閉弁１０２ａの動作機能の信頼性向上が図られる。また、耐熱保護箱１０１ａ，１０１ｂへの自動開閉弁１０２ａの貫通部は内部に断熱材が布設された耐熱スカート１２８に覆われているため、貫通部からの熱の侵入を抑制する効果奏される。
【０１３７】第１７実施形態（図３０）本実施形態は、第１５実施形態（図２６）で示した耐熱保護箱の支持パイプおよび取付け治具に断熱材等を付加したものである。図３０は、その構造を示す断面図である。
【０１３８】図３０に示すように、本実施形態では、耐熱保護箱１０１が自動開閉弁１０２ａの支持装置１１９に接続されており、この耐熱保護箱１０１を貫通している中空の支持パイプ１２０の内部に断熱材１２３が設けられ、また取付治具１２１がを外装板１２４で覆われ、この外装板１２４の内部が断熱材１２５によって補強されている。
【０１３９】このような本実施例によれば、耐熱保護箱１０１を貫通する支持パイプ１２０の内部に断熱材１２３を設けることにより、中空の支持パイプ１２０内の対流熱伝達を抑制することが可能となるとともに、貫通孔１２２の周囲を断熱材１２５で補強することにより、耐熱保護箱１０１内への入熱を抑制する効果が奏される。
【０１４０】第１８実施形態（図３１）本実施形態は、第１７実施形態（図３０）で示した構成に加え、さらに自動開閉弁の駆動部等にも断熱材を付加したものである。図３１は、その構造を示す断面図である。
【０１４１】本実施形態では図３１に示すように、図３０の構成に加え、断熱保護箱１０１で被覆された自動開閉弁１０２ａの駆動部１０２ｂが、断熱材１２６によって覆われている。また、自動開閉弁１０２ａには自動開閉弁保護部１０２ｃが設けられ、この自動開閉弁保護部１０２ｃの表面が、白色化または研磨されている。
【０１４２】このような構成の本実施例によれば、駆動部１０２ｂを断熱材１２６で被覆することにより、自動開閉弁１０２ａの耐熱性が向上できるとともに、保護部１０２ｃの表面を白色化または研磨することにより、ナトリウム等の冷却材の外部漏えい時の雰囲気温度上昇に対し、耐熱保護箱１０１内の輻射熱伝達が抑制されるため、保護部１０２ｃの温度上昇を緩慢にする効果が奏される。
【０１４３】第１９実施形態（図３２）本実施形態は、自動開閉弁を駆動するためのケーブルについてのものであり、図３２（ａ），（ｂ）は、それぞれ本実施形態による異なるケーブルを示す構成図である。
【０１４４】図３２（ａ）に示す第１の例では、自動開閉弁を駆動するためのケーブルが耐熱ケーブル１２９とされており、さらにこの耐熱ケーブル１２９の外側が断熱材１３０によって被覆されている。
【０１４５】図３２（ｂ）に示す第２の例では、同様の耐熱ケーブル１２９の外側がコンジット（電線管）１３１によって被覆されている。
【０１４６】このような構成の本実施形態によれば、ナトリウム等の冷却材の外部漏えいにより雰囲気温度が高温となった場合においても、耐熱ケーブル１３０が断熱材１３０またはコンジット１３１によって被覆されているので、耐熱ケーブル１２９が確実に保護され、ケーブル機能が損なわれることがなく、したがって自動開閉弁１０２ａの機能が維持される。
【０１４７】
【発明の効果】以上で詳述したように、本発明によれば、原子炉の冷却系において、冷却材の漏えいが発生した場合でも確実に冷却材をドレンタンクに排出することができ、またドレン管およびカバーガス配管の流動抵抗の抑制や、ガス巻き込みによるドレン流量の低下の抑制が有効に行え、早期にドレンを終了させるとともに、冷却材の化学反応による雰囲気温度上昇に対して弁駆動部を適切に保護することができる。したがって、ドレン機能の信頼性を向上させ、早期かつ確実にドレンを終了させることにより、ライナ板の腐食減肉を大幅に低減させることができる等の効果が奏される。
【出願人】 【識別番号】０００２２４７５４
【氏名又は名称】核燃料サイクル開発機構
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】 平成１２年６月２３日（２０００．６．２３）
【代理人】 【識別番号】１０００７８７６５
【弁理士】
【氏名又は名称】波多野 久 （外１名）
【公開番号】 特開２００２−６０８１（Ｐ２００２−６０８１Ａ）
【公開日】 平成１４年１月９日（２００２．１．９）
【出願番号】 特願２０００−１８９１７３（Ｐ２０００−１８９１７３）