JP2006047089A - Reactor container - Google Patents

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英樹 堀江
Ryoichi Hamazaki
亮一 濱崎
Katsuhiko Nakahara
克彦 中原
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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a rise in ultimate pressure and temperature of reactor container and raise safety by surely cooling core melt in a short time when fall of core melt in a drywell occurs in the situation that failure occurring in core cooling systems in a reactor pressure vessel due to pipe rupture accident and emergency core cooling system and other water injection system for core can not be used. <P>SOLUTION: In the reactor container 1 consisting of a drywell 5 containing the reactor pressure vessel 2, a suppression chamber 6 partitioned with a wall 5a from the drywell 5 and storing pool water 8 and vent pipe 9 for connecting the drywell 5 and the suppression chamber 6, the temperature of wall of the reactor pressure vessel 2 is measured and monitored, a part of a pedestal 5a partitioning the drywell 5 and the suppression chamber 6 is destroyed by a destruction device 16 when an abnormal temperature rise is detected, to let pool water 8 stored in the suppression chamber 6 flow in the drywell 5 and cool the core melt 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、原子炉で過酷な事故が発生した場合においても、容器内部での極度の圧力、温度上昇を抑制し、安全性を維持する原子炉格納容器に関する。   The present invention relates to a nuclear reactor containment vessel that suppresses extreme pressure and temperature rise inside the vessel and maintains safety even when a severe accident occurs in the reactor.

図6に従来の原子炉格納容器の断面図を示す。原子炉格納容器1は図示しない鋼製ライナを内張りした円筒型の鉄筋コンクリート造りであり、中央には原子炉圧力容器2を収納して、上下をダイヤフラムフロア3で仕切り、上部を上部ドライウェル4とし、下部を下部ドライウェル5としている。   FIG. 6 shows a sectional view of a conventional reactor containment vessel. The reactor containment vessel 1 is made of a cylindrical reinforced concrete lined with a steel liner (not shown). The reactor pressure vessel 2 is housed in the center, the upper and lower sides are partitioned by a diaphragm floor 3, and the upper part is an upper dry well 4. The lower part is the lower dry well 5.

下部ドライウェル5の周囲は、ダイヤフラムフロア3と、下部ドライウェル5の壁5aとにより仕切られた円筒状のサプレッションチェンバ6として、基盤7上に構築されている。   The periphery of the lower dry well 5 is constructed on a base 7 as a cylindrical suppression chamber 6 partitioned by a diaphragm floor 3 and a wall 5 a of the lower dry well 5.

サプレッションチェンバ6内にはプール水8が貯溜されており、上部ドライウェル4および下部ドライウェル5とサプレッションチェンバ6とは壁となるペデスタル5aに形成されたベント管9とその先端部に形成された吐出管10とによりプール水8を介して連通されている。   Pool water 8 is stored in the suppression chamber 6. The upper dry well 4, the lower dry well 5, and the suppression chamber 6 are formed at the vent pipe 9 formed at the pedestal 5 a serving as a wall and at the tip thereof. The discharge pipe 10 communicates with the pool water 8.

一般的に、沸騰水型原子力発電プラントのような水冷却原子炉では、図示しない配管の破断事故などによって原子炉圧力容器2内の炉心冷却系に故障が生じた場合、原子炉は非常停止され、非常用炉心冷却装置によって直ちに自動的に冷却水を原子炉内に注入し、燃料を水びたしにして過熱を防ぎ、炉心溶融事故を未然に防ぐような安全設計になっている。   In general, in a water-cooled nuclear reactor such as a boiling water nuclear power plant, when a failure occurs in the core cooling system in the reactor pressure vessel 2 due to a piping accident (not shown) or the like, the nuclear reactor is emergency stopped. The safety design is such that the emergency core cooling device immediately and automatically injects cooling water into the reactor, drains the fuel to prevent overheating, and prevents core melting accidents.

また、前記非常用炉心冷却装置の機能に至るまでに破断した配管部分から高温度の蒸気と水の混合物が上部ドライウェル4と下部ドライウェル5中に放出されて、上部ドライウェル4と下部ドライウェル5内部の圧力および温度が上昇する。   Further, a mixture of high-temperature steam and water is discharged into the upper dry well 4 and the lower dry well 5 from the pipe portion that has been broken up to the function of the emergency core cooling device, and the upper dry well 4 and the lower dry well 5 are discharged. The pressure and temperature inside the well 5 increase.

これに伴い、上昇したドライウェル内部の圧力によってベント管9中のプール水8の一部はサプレッションチェンバ6のプール水8中に吐出管10を通して押し出され、続いて上部ドライウェル4および下部ドライウェル5の雰囲気ガスがベント管9、吐出管10を通してプール水8中に導かれ、蒸気はプール水8中で凝縮される。   Accordingly, a part of the pool water 8 in the vent pipe 9 is pushed through the discharge pipe 10 into the pool water 8 of the suppression chamber 6 due to the pressure inside the dry well that has risen, and then the upper dry well 4 and the lower dry well. 5 is introduced into the pool water 8 through the vent pipe 9 and the discharge pipe 10, and the steam is condensed in the pool water 8.

この機能により原子炉格納容器1の内部圧力の上昇は抑制され、従って原子炉格納容器1の安全性が維持され、原子炉圧力容器2から放出される可能性のある放射性物質は原子炉格納容器1により適切に遮封することができる。   Due to this function, the increase in the internal pressure of the containment vessel 1 is suppressed, so that the safety of the containment vessel 1 is maintained, and radioactive substances that may be released from the reactor pressure vessel 2 are contained in the containment vessel. 1 can be appropriately sealed.

このように、沸騰水型原子力発電プラントにおいては、万一冷却材喪失等の過酷な事故が発生しても、種々の非常用炉心冷却設備などが設けられており、原子炉を冷温停止状態に移行させて、安全に維持することが可能なように安全設計されている。   In this way, in a boiling water nuclear power plant, even if a severe accident such as loss of coolant occurs, various emergency core cooling facilities are provided, and the reactor is put into a cold shutdown state. It is designed to be safe so that it can be transitioned and kept safe.

しかしながら、極めて低い確率ではあるが、上記非常用炉心冷却装置が作動せず、かつ、その他の炉心への注水装置も利用できない事態も想定され得る。
このような場合、炉心の燃料は冷却材による冷却が行われないため、原子炉停止後も発生する崩壊熱によって燃料棒温度が上昇し、最終的には炉心溶融に至ることが考えられる。
However, although the probability is very low, it can be assumed that the emergency core cooling device does not operate and water injection devices for other cores cannot be used.
In such a case, since the fuel in the core is not cooled by the coolant, it is conceivable that the fuel rod temperature rises due to decay heat generated even after the reactor is shut down, and eventually the core melts.

このような事態に至った場合、高温の炉心溶融物(コリウム)が原子炉圧力容器2の下部に移動し、下部プレナム内に落下する。
この状態が継続されると、原子炉圧力容器2の下鏡11の温度が上昇し、最悪の場合、炉心溶融物が下鏡11を溶融貫通し、下部ドライウェル5の床面上に落下する可能性がある。
When this happens, the hot core melt (corium) moves to the lower part of the reactor pressure vessel 2 and falls into the lower plenum.
When this state continues, the temperature of the lower mirror 11 of the reactor pressure vessel 2 rises, and in the worst case, the core melt melts through the lower mirror 11 and falls onto the floor surface of the lower dry well 5. there is a possibility.

この時、高温度の溶融した炉心溶融物は下部ドライウェル5の鋼製ライナを溶かし、基盤7上のコンクリートと接して、発熱、化学反応を生じて二酸化炭素、水素および放射性ガスが急激に発生する。   At this time, the molten core melt at a high temperature melts the steel liner of the lower dry well 5 and comes into contact with the concrete on the base 7 to generate heat and chemical reaction, and carbon dioxide, hydrogen and radioactive gas are rapidly generated. To do.

この発生ガスの圧力、および温度のために、原子炉格納容器1内の圧力が高まり、著しい場合は原子炉格納容器1を破損する可能性がある。
また、直接的に原子炉格納容器1の床を浸食破損させる可能性もある。
従って、原子炉格納容器1内から外部環境へと放射性物を放出させる可能性がある。
Due to the pressure and temperature of the generated gas, the pressure in the reactor containment vessel 1 is increased, and there is a possibility that the reactor containment vessel 1 may be damaged in a remarkable case.
Moreover, there is a possibility that the floor of the reactor containment vessel 1 is directly eroded and damaged.
Therefore, there is a possibility that radioactive materials are released from the reactor containment vessel 1 to the external environment.

この炉心溶融物落下によるコンクリートの浸食反応およびそれに伴う悪影響は、炉心溶融物のドライウェル床面上への落下時に適切に水または他の冷却材を注入することにより、緩和することができる。   The erosion reaction of concrete due to the fall of the core melt and the adverse effects associated therewith can be mitigated by injecting water or other coolant appropriately when the core melt falls onto the dry well floor.

通常、この炉心溶融物落下に対する冷却材の注入装置は設置されているものの、前記したごとく原子炉圧力容器内の非常用炉心冷却装置同様に、作動しない可能性は依然として存在する。   Although a coolant injection device for this core melt drop is usually installed, there is still a possibility that it will not operate as the emergency core cooling device in the reactor pressure vessel as described above.

そこで、本質的に故障することが考えにくい、受動的な冷却装置が必要となる。
従来このような受動型の炉心溶融物冷却装置としては、例えば図7に示すように、下部ドライウェル5とサプレッションチェンバ6とを仕切るペデスタル5aに可融金属による弁12を設け、この弁12を下部ドライウェル5の床面上に落下した炉心溶融物13の熱によって溶かし、サプレッションチェンバ6内のプール水8を炉心溶融物13に対して注水して冷却させるようにしたものが考えられている(例えば特許文献1参照。)。
Therefore, there is a need for a passive cooling device that is inherently unlikely to fail.
Conventionally, as such a passive core melt cooling device, for example, as shown in FIG. 7, a valve 12 made of a fusible metal is provided on a pedestal 5a that partitions a lower dry well 5 and a suppression chamber 6, and this valve 12 is It is considered that the core melt 13 dropped on the floor surface of the lower dry well 5 is melted by the heat, and the pool water 8 in the suppression chamber 6 is poured into the core melt 13 to be cooled. (For example, refer to Patent Document 1).

また、図8に示すように、下部ドライウェル5の床面を金属板14で形成するとともに、その位置をプール水8の水位より低く構成し、金属板14の下側でサプレッションチェンバ6を連通させて、プール水8で冷却するようにしたものも考えられている。
このような構成であると、下鏡11を溶融貫通し、下部ドライウェル5の床面上に落下した炉心溶融物13はプール水8で冷却された金属板14と接し、冷却される。
Further, as shown in FIG. 8, the floor surface of the lower dry well 5 is formed by the metal plate 14, the position thereof is configured to be lower than the water level of the pool water 8, and the suppression chamber 6 is communicated with the lower side of the metal plate 14. It is also considered that the water is cooled by the pool water 8.
With such a configuration, the core melt 13 that has melted and penetrated the lower mirror 11 and dropped onto the floor surface of the lower dry well 5 comes into contact with the metal plate 14 cooled by the pool water 8 and is cooled.

さらに炉心溶融物13がその熱により下部ドライウェル5の床面金属板14を溶融させた場合には、下部ドライウェル5の床面金属板14とプール水8との水頭差により受動的にプール水8が下部ドライウェル5内に溶融破損部から流れ込み、炉心溶融物13を冷却する(例えば特許文献2参照。)。
特開平3−152497号公報(P675、下左欄11行目〜P676、上左欄20行目) 特開平5−341081号公報([0016]〜[0025])
Further, when the core melt 13 melts the floor metal plate 14 of the lower dry well 5 by its heat, the pool is passively caused by the head difference between the floor metal plate 14 of the lower dry well 5 and the pool water 8. Water 8 flows into the lower dry well 5 from the melt-damaged portion, and cools the core melt 13 (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-3-152497 (P675, lower left column, line 11 to P676, upper left column, line 20) JP-A-5-341081 ([0016] to [0025])

しかしながら、前記図7に示す受動型の炉心溶融物冷却装置では、壁5aに設けられた可融金属による弁12は、原子炉圧力容器2の下鏡11を溶融貫通して下部ドライウェル5の床面上に落下した炉心溶融物13の熱で溶かして開くものであるから、炉心溶融物13が弁12の高さまで、少なくともその近傍まで達しないと、弁12が溶融せず注水ができない。   However, in the passive core melt cooling apparatus shown in FIG. 7, the fusible metal valve 12 provided on the wall 5 a melts and penetrates the lower mirror 11 of the reactor pressure vessel 2 to form the lower dry well 5. Since it melts and opens with the heat of the core melt 13 dropped on the floor surface, the valve 12 does not melt and water injection cannot be performed unless the core melt 13 reaches the height of the valve 12, at least in the vicinity thereof.

逆に、弁12の位置を低く設定すると炉心溶融物13の溶融量が多いい場合は、炉心溶融物13によって弁12の口が塞がれてしまい、炉心溶融物13への注水が阻止されてしまう可能性がある。   On the contrary, if the position of the valve 12 is set low, if the melt amount of the core melt 13 is large, the mouth of the valve 12 is blocked by the core melt 13 and water injection into the core melt 13 is prevented. There is a possibility that.

このため、確実で、早急な炉心溶融物13の冷却が行えないという課題があった。
一方、前記図8に示す受動型の炉心溶融物冷却装置では、下部ドライウェル5の床面のみを金属板14で形成しているため、炉心溶融物13の量が大量であった場合、ペデスタル5aの内面下部のコンクリートと炉心溶融物13とが化学反応し、各種のガスを発生させる可能性がある。
また、プール水8で冷やされた下部ドライウェル5の床面金属板14のみで炉心溶融物13を冷却させるため冷却効率が低い。
For this reason, there has been a problem that the core melt 13 cannot be cooled reliably and promptly.
On the other hand, in the passive core melt cooling apparatus shown in FIG. 8, since only the floor surface of the lower dry well 5 is formed of the metal plate 14, when the amount of the core melt 13 is large, There is a possibility that the concrete below the inner surface of 5a and the core melt 13 may chemically react to generate various gases.
Further, since the core melt 13 is cooled only by the floor metal plate 14 of the lower dry well 5 cooled by the pool water 8, the cooling efficiency is low.

このため、炉心溶融物13の量が大量であった場合、金属板14を溶融させて、下部ドライウェル5に流れ込んできたプール水8と、十分冷却されていない、エネルギーの高い炉心溶融物13とが接触することになり、水蒸気爆発等の激しい現象により高い圧力が発生し、著しい場合は原子炉格納容器1を破損させる可能性がある。   For this reason, when the amount of the core melt 13 is large, the metal plate 14 is melted and the pool water 8 that has flowed into the lower dry well 5 and the core melt 13 with high energy that is not sufficiently cooled. And a high pressure is generated due to a severe phenomenon such as a steam explosion, and there is a possibility of damaging the reactor containment vessel 1 if it is remarkable.

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、炉心溶融物をドライウェル底部でプール水により短い時間で確実に冷却し、容器の極度の圧力および温度の上昇を抑制し、破損を防止した安全性の高い原子炉格納容器を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and the core melt is reliably cooled in a short time with pool water at the bottom of the dry well, suppressing an increase in the extreme pressure and temperature of the vessel, and being damaged. The purpose is to obtain a highly safe reactor containment vessel that has been prevented.

上記目的を達成するために、本発明に記載の原子炉格納容器は、原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、このドライウェルと壁により仕切られ、プール水を貯溜するサプレッションチェンバと、前記ドライウェルとサプレッションチェンバとを連通するベント管とからなる原子炉格納容器において、前記原子炉圧力容器の異常時に前記壁を破壊してプール水をドライウェル内に流入させる破壊装置を設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a reactor containment vessel according to the present invention includes a dry well that houses a reactor pressure vessel, a suppression chamber that is partitioned by the dry well and a wall and stores pool water, and the dry containment vessel. A reactor containment vessel comprising a vent pipe communicating with a well and a suppression chamber, characterized in that a destruction device is provided for breaking the wall and allowing pool water to flow into a dry well when the reactor pressure vessel is abnormal. And

また、本発明に記載の原子炉格納容器は、原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、このドライウェルと壁により仕切られ、ドライウェルの床面下で連通し、プール水を貯溜するサプレッションチェンバと、前記ドライウェルとサプレッションチェンバとを連通するベント管とからなる原子炉格納容器において、前記ドライウェルに金属製の床板部および前記ドライウェルの下部内面を覆う側板部とからなる床板金属板を設け、前記ドライウェルの床板部を前記サプレッションチェンバ内のプール水の水位より低い位置で、プール水中に配置された支柱により支持したことを特徴とする。   The reactor containment vessel according to the present invention includes a dry well for storing a reactor pressure vessel, a suppression chamber that is partitioned by the dry well and a wall, communicates under the floor of the dry well, and stores pool water. And a reactor containment vessel comprising a vent pipe communicating the dry well and the suppression chamber, the floor plate metal plate comprising a metal floor plate portion and a side plate portion covering the lower inner surface of the dry well in the dry well. And the floor plate portion of the dry well is supported by a column disposed in the pool water at a position lower than the pool water level in the suppression chamber.

本発明による原子炉格納容器は、炉心溶融物をドライウェル底部でプール水により短い時間で確実に冷却し、原子炉格納容器の極度の圧力および温度の上昇を抑制し、原子炉格納容器の破損を防止して安全性を高めることができる。   The reactor containment vessel according to the present invention reliably cools the core melt in a short time with pool water at the bottom of the dry well, suppresses an extreme increase in pressure and temperature of the containment vessel, and damages the containment vessel Can be prevented and safety can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、図6に示す従来のものと同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiment, the same parts as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図1は本発明の第1の実施の形態による原子炉格納容器を示す図で、図1において、円筒状のサプレッションチェンバ6は少なくとも一部分において床15が持ち上げられており、この床15と基盤7との間にサプレッションチェンバ6の床下に広がり、下部ドライウェル5と連通する空間5bが形成されている。
この空間5bが形成された位置に対応するペデスタル5aには、その壁5aの一部を破壊して孔を空けるための爆破装置のような破壊装置16が取り付けられている。
FIG. 1 is a view showing a reactor containment vessel according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a cylindrical suppression chamber 6 has a floor 15 lifted at least partially. A space 5b that extends under the floor of the suppression chamber 6 and communicates with the lower dry well 5 is formed.
A destruction device 16 such as a blasting device for breaking a part of the wall 5a and opening a hole is attached to the pedestal 5a corresponding to the position where the space 5b is formed.

この破壊装置16が取り付けられる位置は、サプレッションチェンバ6内に貯められたプール水8の水位より下で、その水頭差によって空けられる孔から相当量のプール水8が吐出管10、ベント管9を通って下部ドライウェル5に流れ込むような位置に取り付けられている。   The position where the destruction device 16 is attached is below the water level of the pool water 8 stored in the suppression chamber 6, and a considerable amount of the pool water 8 passes through the discharge pipe 10 and the vent pipe 9 from the hole vacated by the head difference. It is attached at such a position as to flow into the lower dry well 5.

次に本発明の第1の実施の形態の作用について説明する。
通常、圧力容器2の壁の温度は安全管理の観点から計測監視されている。
万一冷却材喪失などの事故が発生すると圧力容器2の壁の温度が急激に上昇し、異常値を示す。
この状態が続くと、原子炉圧力容器2においては、図2に示すように、炉心溶融物13が下鏡11を溶融貫通し下部ドライウェル5の床面上に落下する。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
Usually, the temperature of the wall of the pressure vessel 2 is measured and monitored from the viewpoint of safety management.
If an accident such as loss of coolant occurs, the temperature of the wall of the pressure vessel 2 suddenly rises and shows an abnormal value.
When this state continues, in the reactor pressure vessel 2, as shown in FIG. 2, the core melt 13 melts through the lower mirror 11 and falls onto the floor surface of the lower dry well 5.

しかしながら、原子炉圧力容器2の壁の異常温度上昇を検出した時、下部ドライウェル5のペデスタル5aに取り付けられた破壊装置16に爆破指令を出し、作動させることによりペデスタル5aの一部が爆破され、図2に示すようにこの爆発個所5cから、水頭差によりプール水8が下部ドライウェル5中に流れ込む。   However, when an abnormal temperature rise in the wall of the reactor pressure vessel 2 is detected, a blast command is issued to the destruction device 16 attached to the pedestal 5a of the lower dry well 5 to operate it, and a part of the pedestal 5a is blasted. As shown in FIG. 2, the pool water 8 flows into the lower dry well 5 from this explosion location 5 c due to a water head difference.

下部ドライウェル5中に流れ込んだプール水8は炉心溶融物13が流れ込んだサプレッションチェンバ6の床下に広がる空間5bまで流れ込み、従来より多量の水でかつ冷却される表面積が増加した状態で炉心溶融物13に浸透し、冷却する。   The pool water 8 that has flowed into the lower dry well 5 flows into the space 5b that spreads under the floor of the suppression chamber 6 into which the core melt 13 has flowed, and the core melt with a larger amount of water and an increased surface area to be cooled than before. 13 penetrates and cools.

従来の研究結果として、炉心溶融物13を冷却するためのプール水8が全く炉心溶融物13内に浸透せず、熱伝導のみによって炉心溶融物13を冷却するための炉心溶融物厚さの上限は20cm程度と考えられる。
例えば、出力135万kWeの改良型沸騰水型原子炉の全炉心物質が炉心溶融物として形成された場合、その体積は約37.8m3である。
As a result of conventional research, the pool water 8 for cooling the core melt 13 does not penetrate into the core melt 13 at all, and the upper limit of the core melt thickness for cooling the core melt 13 only by heat conduction. Is considered to be about 20cm.
For example, if the entire core material of an improved boiling water reactor with an output of 1.35 million kWe is formed as a core melt, its volume is about 37.8 m 3 .

従って、炉心溶融物13の冷却に必要な下部ドライウェル5の床面積は、約189m2となる。この約189m2という面積は、原子炉格納容器1の断面積が、約700m2であることから考えると、30%程度の値であり、実現可能な値といえる。 Accordingly, the floor area of the lower dry well 5 necessary for cooling the core melt 13 is about 189 m 2 . The area of about 189 m 2 is about 30% considering the cross-sectional area of the containment vessel 1 is about 700 m 2 , and can be said to be a feasible value.

本実施の形態によれば、原子炉圧力容器2の異常を検出し、破壊装置により下部ドライウェル5の壁5aを破壊して、プール水8を下部ドライウェル5内に流し込み、炉心溶融物13を冷却するようにしたので、短い時間で、確実に冷却することができる。   According to the present embodiment, the abnormality of the reactor pressure vessel 2 is detected, the wall 5a of the lower dry well 5 is destroyed by the destruction device, the pool water 8 is poured into the lower dry well 5, and the core melt 13 Since it was made to cool, it can cool reliably in a short time.

また、サプレッションチェンバ6の床下に下部ドライウェル5の空間を広げているので冷却表面積が増加し、より多量のプール水8で炉心溶融物13を短い時間で冷却することができる。   Further, since the space of the lower dry well 5 is expanded under the floor of the suppression chamber 6, the cooling surface area increases, and the core melt 13 can be cooled in a short time with a larger amount of pool water 8.

次に本発明の第2の実施の形態について図3を参照して説明する。
図3において、符号17は下部ドライウェル5の床板金属板で、床板部17aおよび壁5aの下部内面を覆う側板部17bとから構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, reference numeral 17 denotes a floor plate metal plate of the lower dry well 5, and is composed of a floor plate portion 17a and a side plate portion 17b covering the lower inner surface of the wall 5a.

この床板金属板17は基盤7から適宜寸法離されて形成され、基盤7との間に吐出管10を介してサプレッションチェンバ6と連通し、プール水8が貯溜された下部サプレッションチェンバ18が形成されている。   The floor plate metal plate 17 is formed to be appropriately separated from the base 7 and communicates with the suppression chamber 6 via the discharge pipe 10 between the base 7 and a lower suppression chamber 18 in which pool water 8 is stored. ing.

下部ドライウェル5の床板金属板17は下部サプレッションチェンバ18の床面との間に設けられた複数本の支柱19によって支えられ、下部ドライウェル5と下部サプレッションチェンバ18とを隔てている。
前記支柱19には冷却性能を向上させるため複数のフィン20が取り付けられている。
The floor plate metal plate 17 of the lower dry well 5 is supported by a plurality of columns 19 provided between the floor plate of the lower suppression chamber 18 and separates the lower dry well 5 and the lower suppression chamber 18.
A plurality of fins 20 are attached to the support column 19 in order to improve the cooling performance.

次に本発明の第2の実施の形態の作用について説明する。
図3に示すように炉心溶融物13が原子炉圧力容器2の下鏡11を溶融貫通して下部ドライウェル5の床板金属板17の床板部17a上に落下した場合、炉心溶融物13は下部サプレッションチェンバ18内に貯溜されているプール水8によってあらかじめ冷却されている床板金属板17によって冷却される。
Next, the operation of the second exemplary embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, when the core melt 13 melts and penetrates the lower mirror 11 of the reactor pressure vessel 2 and falls onto the floor plate portion 17a of the floor plate metal plate 17 of the lower dry well 5, the core melt 13 It is cooled by the floor plate metal plate 17 that has been cooled in advance by the pool water 8 stored in the suppression chamber 18.

その際、炉心溶融物13から床板金属板17に伝達された熱は床板金属板17の他に、支柱19およびフィン20からも下部サプレッションチェンバ18内のプール水8に伝わることになるため、炉心溶融物13の冷却性能は単に金属の床板がある場合に比べて向上することができる。
炉心溶融物13は、その温度が非常に高温であるため、冷却されると同時に金属で形成された床板金属板17の床板部17aを溶融しつつ浸食する可能性もある。
At that time, the heat transmitted from the core melt 13 to the floor plate metal plate 17 is transmitted from the support plate 19 and the fins 20 to the pool water 8 in the lower suppression chamber 18 in addition to the floor plate metal plate 17. The cooling performance of the melt 13 can be improved compared to the case where there is simply a metal floor board.
Since the temperature of the core melt 13 is very high, the core melt 13 may be cooled and eroded while melting the floor plate portion 17a of the floor plate metal plate 17 formed of metal.

しかしながら、万一、炉心溶融物13によって床板金属板17の床板部17aが溶融し、穴があいた場合、図4に示すように、その穴21からサプレッションチェンバ18、6に蓄積されているプール水8が水頭差によって一気に下部ドライウェル5内に流入することになる。   However, if the floor plate portion 17a of the floor plate metal plate 17 is melted by the core melt 13 and has a hole, pool water accumulated in the suppression chambers 18 and 6 from the hole 21 as shown in FIG. 8 flows into the lower dry well 5 at a stretch due to a water head difference.

この時、炉心溶融物13はすでに床板金属板17や支柱19、フィン20によって十分冷却され温度が低くなっているので、プール水8と接触しても水蒸気爆発などの激しい現象に見舞われることはない。   At this time, since the core melt 13 has already been sufficiently cooled by the floor plate metal plate 17, the support column 19, and the fins 20 and has a low temperature, even if it comes into contact with the pool water 8, it does not suffer from a severe phenomenon such as a steam explosion. Absent.

また、下部ドライウェル5の床面だけではなく、ペデスタル5aの下部内面も金属で構成された床板金属板17の側板部17bで覆われているため、壁コンクリートと炉心溶融物13との接触を避け、化学反応の発生を抑制することができる。   Further, since not only the floor surface of the lower dry well 5 but also the lower inner surface of the pedestal 5a is covered with the side plate portion 17b of the metal plate 17 made of metal, the contact between the wall concrete and the core melt 13 is prevented. It can be avoided and the occurrence of chemical reaction can be suppressed.

次に本発明の第3の実施の形態について図5を参照して説明する。
図5において、下部ドライウェル5の床面下の下部サプレッションチェンバ18の床上に、頂点を下部ドライウェル5の床板金属板17に向けて配置するように山形(円錐または角錐等)形状をした炉心溶解物の誘導板22を設けている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, a reactor core having a mountain shape (cone or pyramid etc.) is formed on the floor of the lower suppression chamber 18 below the floor surface of the lower dry well 5 so that the apex is arranged toward the floor plate metal plate 17 of the lower dry well 5. A melt guide plate 22 is provided.

このような構成とすることにより、下部ドライウェル5の床板金属板床17を溶融し、浸食して下部サプレッションチェンバ18内に落下してきた炉心溶融物13は山形の誘導板22に案内されて山形の裾野に広がるような形に拡散される。   With such a configuration, the core melt 13 that has melted and eroded the floor plate metal plate floor 17 of the lower dry well 5 and dropped into the lower suppression chamber 18 is guided by the chevron-shaped induction plate 22 to form the chevron. It spreads in a shape that spreads across the base.

これにより、下部サプレッションチェンバ18内に落下してきた炉心溶融物13は一塊に固まらず、より広く拡散するため下部サプレッションチェンバ18内のプール水8と接触する面積が増加し、早く冷却される。   As a result, the core melt 13 that has fallen into the lower suppression chamber 18 is not solidified and diffused more widely, so that the area in contact with the pool water 8 in the lower suppression chamber 18 increases, and the core melt 13 is cooled quickly.

本発明の第1の実施の形態による原子炉格納容器を示す縦断面図。1 is a longitudinal sectional view showing a reactor containment vessel according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態による原子炉格納容器の炉心溶融物落下時の状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the state at the time of core melt fall of the nuclear reactor containment vessel by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による原子炉格納容器を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the nuclear reactor containment vessel by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による原子炉格納容器の炉心溶融物落下時の状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the state at the time of core melt fall of the nuclear reactor containment vessel by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態による原子炉格納容器を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the nuclear reactor containment vessel by the 3rd Embodiment of this invention. 従来の一般的な原子炉格納容器を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the conventional general nuclear reactor containment vessel. 従来の受動型の炉心溶融物冷却装置を備えた原子炉格納容器の一例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows an example of the reactor containment vessel provided with the conventional passive type core melt cooling device. 従来の別の受動型の炉心溶融物冷却装置を備えた原子炉格納容器を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the reactor containment vessel provided with another conventional passive type core melt cooling device.

符号の説明Explanation of symbols

1…原子炉格納容器、2…原子炉圧力容器、3…ダイヤフラムフロア、4…上部ドライウェル、5…下部ドライウェル、5a…ペデスタル、5b…空間、5c…破壊個所、6…サプレッションチェンバ、7…基盤、8…プール水、9…ベント管、10…吐出管、11…下鏡、13…炉心溶融物、15…サプレッションチェンバの床、16…破壊装置、17…床板金属板、17a…床板部、17b…側板部、18…下部サプレッションチェンバ、19…支柱、20…フィン、21…孔、22…誘導板。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor containment vessel, 2 ... Reactor pressure vessel, 3 ... Diaphragm floor, 4 ... Upper dry well, 5 ... Lower dry well, 5a ... Pedestal, 5b ... Space, 5c ... Destruction place, 6 ... Suppression chamber, 7 ... Base, 8 ... Pool water, 9 ... Vent pipe, 10 ... Discharge pipe, 11 ... Lower mirror, 13 ... Core melt, 15 ... Suppression chamber floor, 16 ... Destruction device, 17 ... Floor plate metal plate, 17a ... Floor plate Part, 17b ... side plate part, 18 ... lower suppression chamber, 19 ... strut, 20 ... fin, 21 ... hole, 22 ... guide plate.

Claims (5)

原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、このドライウェルと壁により仕切られ、プール水を貯溜するサプレッションチェンバと、前記ドライウェルとサプレッションチェンバとを連通するベント管とからなる原子炉格納容器において、
前記原子炉圧力容器の異常時に前記壁を破壊してプール水をドライウェル内に流入させる破壊装置を設けたことを特徴とする原子炉格納容器。
In a reactor containment vessel comprising a dry well for storing a reactor pressure vessel, a suppression chamber partitioned by the dry well and a wall and storing pool water, and a vent pipe communicating with the dry well and the suppression chamber,
A reactor containment vessel provided with a destruction device for breaking the wall and flowing pool water into a dry well when the reactor pressure vessel is abnormal.
前記原子炉圧力容器下部のドライウェルの少なくとも一部に、前記サプレッションチェンバの床下に広がる空間を設けたことを特徴とする請求項1記載の原子炉格納容器。   The reactor containment vessel according to claim 1, wherein a space extending under the floor of the suppression chamber is provided in at least a part of the dry well below the reactor pressure vessel. 原子炉圧力容器を収納するドライウェルと、このドライウェルと壁により仕切られ、ドライウェルの床面下で連通し、プール水を貯溜するサプレッションチェンバと、前記ドライウェルとサプレッションチェンバとを連通するベント管とからなる原子炉格納容器において、前記ドライウェルに金属製の床板部および前記ドライウェルの下部内面を覆う側板部とからなる床板金属板を設け、前記ドライウェルの床板部を前記サプレッションチェンバ内のプール水の水位より低い位置で、プール水中に配置された支柱により支持したことを特徴とする原子炉格納容器。   A dry well that stores the reactor pressure vessel, a partition that is partitioned by the dry well and a wall, communicates under the floor of the dry well, and stores a pool water, and a vent that communicates the dry well and the suppression chamber. In a reactor containment vessel comprising a tube, a floor plate metal plate comprising a metal floor plate portion and a side plate portion covering a lower inner surface of the dry well is provided in the dry well, and the floor plate portion of the dry well is disposed in the suppression chamber. A reactor containment vessel supported by a support post disposed in the pool water at a position lower than the pool water level. 前記支柱にフィンが形成されていることを特徴とする請求項3記載の原子炉格納容器。   The reactor containment vessel according to claim 3, wherein fins are formed on the support columns. 前記ドライウェル床面下の前記サプレッションチェンバの床に、頂点を前記ドライウェル床面に向けた山形形状の炉心溶融物の誘導板を設けたことを特徴とする請求項3記載の原子炉格納容器。

4. A reactor containment vessel according to claim 3, wherein an induction plate of a chevron-shaped core melt is provided on the floor of the suppression chamber below the dry well floor, with the apex facing the dry well floor. .

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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