非常用炉心冷却装置

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非常用炉心冷却装置（ひじょうようろしんれいきゃくそうち、ECCS、Emergency Core Cooling System、緊急炉心冷却装置）は、水を冷却材として用いる原子炉の炉心で冷却水の喪失が起こった場合に動作する工学的安全施設である。炉心に冷却水を注入することで核燃料を長期に渡って冷却し、燃料棒の損壊を防止する。ECCSの作動は原子炉の停止を意味する。

[編集] 概要

冷却材に水を使う動力炉では、炉心を冷やす冷却系統の配管が破断するなどして冷却水が喪失すると、炉心の熱密度が高いため、スクラムと呼ばれる制御棒の一斉挿入による原子炉の緊急停止を行なっても、炉心の余熱と放射性物質の崩壊熱による高熱で炉心が破損・溶解する危険性がある。ECCSは原子炉圧力容器に水を注入することで、炉心を冷却し破損を防止する。

機能

ECCSは、炉心の冷却と原子炉圧力容器内の減圧という2つの機能を備えている。

[編集] 例示

ECCSは幾つかの系統より構成される。以下に例を示す。

従来型BWRのECCS

高圧炉心スプレイ系（HPCS）
低圧炉心スプレイ系（LPCS）
低圧注水系（LPCI）
自動減圧系（ADS）

ABWR

低圧注水系（LPFL）
高圧炉心注水系（HPCF）
原子炉隔離時冷却系（RCIC）
自動減圧系（ADS）

[編集] 基本構成

以下にABWRでの基本構成を示す。

[編集] 低圧注水系

低圧注水系（LPFL系:Low Pressure Flooder System）は、圧力制御プールのプール水や外部給水経路の水を低圧モードで炉心シュラウド外側に注水する。残留熱除去系の一部となる。所内電源と非常用ディーゼル発電機のバックアップを含む交流モーターポンプで駆動される。

[編集] 高圧炉心注水系

高圧炉心注水系（HPCF系:High Pressure Core Flooder system）は、初期水源は復水貯蔵槽から、その後、最終水源には圧力制御プールからの水を高圧モードで炉心上部のノズルからシュラウド内側の燃料集合体に向けて注水する。所内電源と非常用ディーゼル発電機のバックアップを含む交流モーターポンプで駆動される。

[編集] 原子炉隔離時冷却系

原子炉隔離時冷却系（RCIC系:Reactor Core isolation Cooling system）は、主蒸気隔離弁が作動され原子炉が隔離・閉鎖された場合に、初期水源は復水貯蔵槽から、その後、最終水源には圧力制御プールからの水を炉心シュラウド外側に注水する。所内電源と非常用ディーゼル発電機による電力のすべてが失われた事態を考慮して、炉心の崩壊熱による蒸気を使用したタービンによってポンプは駆動される。常に待機状態に置かれ、非常時には30秒で定格回転速度に達する必要があり、暖機運転がなく湿度の高い蒸気にも対応するなど、厳しい条件での運転が求められるため、特殊なタービンが使用される。

[編集] 自動減圧系

自動減圧系（ADS:Automatic Depressurization System）は、主に主蒸気管に接続されている複数の蒸気逃がし弁によって構成される。原子炉水位低とドライウェル圧力高の同時事象によって、例えば30秒後に自動的に作動するようになっている。ADSが作動すると、蒸気逃がし弁より出た炉心冷却水の蒸気は圧力抑制プールへと導かれ、原子炉圧力容器内の圧力を下げる。加圧水型原子炉では、原子炉圧力容器と一次冷却系内部が高圧である為、ECCS系統による冷却水の注入に当ってはADSによる減圧を行なう。

[編集] 原子炉格納施設

原子力発電施設では、炉心と原子炉格納容器内部、冷却系の工学的安全施設であるECCSとは別に、原子炉格納施設の機能として1次格納施設である原子炉格納容器と、2次格納施設である原子炉建屋のそれぞれに工学的安全施設を備えている。

[編集] 出典

神田誠、他著　『原子力プラント工学』　オーム社　 2009年2月20日第1版第1刷発行　ISBN 9784274206603

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最終更新 2009年11月21日 (土) 05:38 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
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