JP2011169744A - Device for holding of core molten material, and containment vessel - Google Patents

Device for holding of core molten material, and containment vessel Download PDF

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JP2011169744A JP2010033771A JP2010033771A JP2011169744A JP 2011169744 A JP2011169744 A JP 2011169744A JP 2010033771 A JP2010033771 A JP 2010033771A JP 2010033771 A JP2010033771 A JP 2010033771A JP 2011169744 A JP2011169744 A JP 2011169744A
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Inventor
Kazuyoshi Aoki
一義 青木
Mitsuo Komuro
三男 小室
Shinichi Morooka
慎一 師岡
Tomohisa Kurita
智久 栗田
Mika Tawara
美香 田原
Toshimi Tobimatsu
敏美 飛松
Hiromasa Yanagisawa
宏昌 柳澤
Shinji Kubo
伸二 久保
Yuka Suzuki
由佳 鈴木
Ryoichi Hamazaki
亮一 濱崎
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Toshiba Corp
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce possibility of breakage of a core molten material holding device due to thermal stress is reduced. <P>SOLUTION: The core molten material holding device holding core molten material generated when a core contained in a reactor pressure vessel melted to fall down includes a water supply container prepared under the reactor pressure vessel to supply cooling water and a cooling flow channel organizer forming a cooling flow channel extending from the water supply container. The cooling flow channel organizer includes an inclination channel top panel 17, an inclination channel bottom panel 16, a riser section inside plate 18, and a riser section outside plate 19. Between the inclination channel top panel 17 and the inclination channel bottom panel 16 an inclination section of the cooling flow channel is formed. Between the riser section inside plate 18 and the riser section outside plates 19 a riser section of the cooling flow channel is formed. The riser section inside plate 18 is loaded merely on a circumference of the inclination channel top panel 17, without, for example, welding or the like, to prepare movably relative to the inclination channel top panel 17 when the core molten material falls down. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、原子炉圧力容器に収められた炉心が溶融し落下した際に発生する炉心溶融物を保持する炉心溶融物保持装置およびそれを用いた格納容器に関する。   The present invention relates to a core melt holding device for holding a core melt generated when a core contained in a reactor pressure vessel is melted and dropped, and a containment vessel using the core melt holding device.

水冷却型原子炉では、原子炉圧力容器内への給水の停止や、原子炉圧力容器に接続された配管の破断により冷却水が喪失すると、原子炉水位が低下し炉心が露出して冷却が不十分になる可能性がある。このような場合を想定して、水位低下の信号により自動的に原子炉は非常停止され、非常用炉心冷却装置(ECCS)による冷却材の注入によって炉心を冠水させて冷却し、炉心溶融事故を未然に防ぐようになっている。   In a water-cooled nuclear reactor, if cooling water is lost due to the stoppage of water supply to the reactor pressure vessel or the breakage of piping connected to the reactor pressure vessel, the reactor water level falls and the reactor core is exposed and cooled. It may become insufficient. Assuming such a case, the reactor is automatically shut down in response to a water level lowering signal, and the core is submerged and cooled by injecting coolant using an emergency core cooling system (ECCS), and a core melting accident is performed. It is designed to prevent it.

しかし、極めて低い確率ではあるが、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、原子炉水位の低下により炉心は露出し、十分な冷却が行われなくなり、原子炉停止後も発生し続け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 may be assumed that the emergency core cooling device does not operate and the water injection device for other cores cannot be used. In such a case, the core is exposed due to a decrease in the reactor water level, and sufficient cooling is not performed, and the fuel rod temperature rises due to decay heat that continues to occur after the reactor shuts down, eventually leading to core melting. It is possible.

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)が原子炉圧力容器下部に溶け落ち、さらに原子炉圧力容器下鏡を溶融貫通して、格納容器内の床上に落下するに至る。炉心溶融物は、格納容器床に張られたコンクリートを加熱する。格納容器床と炉心溶融物との接触面が高温状態になると、炉心溶融物とコンクリートとが反応し、二酸化炭素、水素等の非凝縮性ガスを大量に発生させるとともに、コンクリートは溶融浸食される。   When such a situation occurs, the hot core melt (corium) melts into the lower part of the reactor pressure vessel, and further melts through the reactor pressure vessel lower mirror and falls onto the floor in the containment vessel. . The core melt heats the concrete stretched on the containment floor. When the contact surface between the containment floor and the core melt reaches a high temperature, the core melt and concrete react to generate a large amount of non-condensable gases such as carbon dioxide and hydrogen, and the concrete is melted and eroded. .

発生した非凝縮性ガスは格納容器内の圧力を高め、原子炉格納容器を破損させる可能性がある。また、コンクリートの溶融浸食により格納容器バウンダリを破損させたり、格納容器構造強度を低下させる可能性がある。結果的に、炉心溶融物とコンクリートの反応が継続すると格納容器破損に至り、格納容器内の放射性物質が外部環境へ放出させるおそれがある。   The generated non-condensable gas increases the pressure in the containment vessel and may damage the reactor containment vessel. In addition, there is a possibility that the containment vessel boundary may be damaged or the containment vessel structural strength may be reduced due to concrete erosion. As a result, if the reaction between the core melt and concrete continues, the containment vessel may be damaged, and the radioactive material in the containment vessel may be released to the external environment.

この炉心溶融物とコンクリートの反応を抑制するためには、炉心溶融物を冷却し、炉心溶融物底部のコンクリートとの接触面の温度を浸食温度以下に冷却するか、炉心溶融物とコンクリートが直接接触しないようにする必要がある。侵食温度は、一般的なコンクリートで1500K以下である。   In order to suppress the reaction between the core melt and the concrete, the core melt is cooled and the temperature of the contact surface with the concrete at the bottom of the core melt is cooled below the erosion temperature, or the core melt and the concrete are directly It is necessary to avoid contact. The erosion temperature is 1500 K or less for general concrete.

そのため、炉心溶融物が落下した場合に備えた対策が開示されている(たとえば特許文献1および特許文献2参照)。代表的なものが炉心溶融物保持装置(コアキャッチャー)と呼ばれるものの設置である。炉心溶融物保持装置は、落下した炉心溶融物を耐熱材で受け止めて、注水手段と組み合わせて炉心溶融物の冷却を図る設備である。   For this reason, countermeasures in preparation for the case where the core melt falls are disclosed (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). A typical one is installation of what is called a core melt holding device (core catcher). The core melt holding device is a facility that receives a fallen core melt with a heat-resistant material and cools the core melt in combination with water injection means.

原子炉格納容器床に落下した炉心溶融物の上面に冷却水を注水しても、炉心溶融物の底部での除熱量が小さいと、崩壊熱によって炉心溶融物底部の温度が高温のまま維持され、格納容器床のコンクリート侵食を停止することができないという考えから、炉心溶融物を底面から冷却するという方法もある。   Even if cooling water is poured onto the top surface of the core melt that has fallen to the reactor containment floor, if the amount of heat removal at the bottom of the core melt is small, the temperature at the bottom of the core melt will be maintained high due to decay heat. From the idea that the concrete erosion of the containment floor cannot be stopped, there is a method of cooling the core melt from the bottom surface.

特許第3554001号公報Japanese Patent No. 3554001 特開2007−232529号公報JP 2007-232529 A

注水により冷却する場合、炉心溶融物の上からの注水だけでは、炉心溶融物上面の水の沸騰による冷却のみであり、炉心溶融物堆積厚さが厚いと炉心溶融物底部まで十分に冷却できない可能性がある。したがって、床面積を広くとり、コリウムの堆積厚さを冷却可能な厚さ以下にする必要があった。しかし、十分大きな床面積を確保することは格納容器構造設計上困難であった。   When cooling with water injection, only water injection from the top of the core melt is only cooling by boiling the water on the top surface of the core melt, and if the core melt deposition thickness is thick, cooling to the bottom of the core melt is not possible. There is sex. Therefore, it is necessary to increase the floor area and to reduce the corium deposition thickness to a thickness that can be cooled. However, securing a sufficiently large floor area has been difficult in designing the containment structure.

たとえば、典型的な炉心溶融物の崩壊熱は、定格熱出力の約1%程度であり、定格熱出力4000MWの炉の場合には、40MW程度の発熱量になる。上面の沸騰熱伝達量には炉心溶融物上面の状態により幅があるが、すくなくとも0.4MW/m程度の熱流束が想定される。この場合には、炉心溶融物の発熱量を上面の熱伝達のみで取るとすると、100m程度(円直径で11.3m)の床面積が必要になる。これまでの格納容器の構造を考慮すると、この面積を確保することは困難であった。 For example, the decay heat of a typical core melt is about 1% of the rated heat output, and in the case of a furnace with a rated heat output of 4000 MW, the calorific value is about 40 MW. Although the amount of boiling heat transfer on the upper surface varies depending on the state of the upper surface of the core melt, a heat flux of at least about 0.4 MW / m 2 is assumed. In this case, if the heat generation amount of the core melt is taken only by heat transfer from the top surface, a floor area of about 100 m 2 (circular diameter of 11.3 m) is required. Considering the structure of the conventional containment vessel, it has been difficult to secure this area.

これに対し、炉心溶融物堆積床面の下方に冷却水流路を設け、ここに冷却水を導くことによって炉心溶融物を底面から除熱する方法がある。しかし、高温の炉心溶融物によって冷却水流路の構造材の温度は上昇し、温度上昇に伴って冷却水流路の構造材に熱応力が発生し、冷却水流路が破損する可能性がある。   On the other hand, there is a method of removing heat from the bottom surface of the core melt by providing a cooling water flow path below the core melt deposition floor surface and guiding the cooling water here. However, the temperature of the structural material of the cooling water flow path rises due to the high-temperature core melt, and as the temperature rises, thermal stress is generated in the structural material of the cooling water flow path, and the cooling water flow path may be damaged.

そこで、本発明は、熱応力による炉心溶融物保持装置の破損の可能性を低減することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the possibility of damage to the core melt holding device due to thermal stress.

上述の目的を達成するため、本発明は、原子炉圧力容器に収められた炉心が溶融し落下した際に発生する炉心溶融物を保持する炉心溶融物保持装置において、前記原子炉圧力容器の下方に設けられて冷却水が供給される給水容器と、前記給水容器から上昇しながら放射状に広がる天板と前記炉心溶融物が落下したときに前記天板に対して相対的に移動可能に設けられて前記天板の外周部から立ち上がる筒状のライザ部内側板とを備えて前記天板の下面に接する傾斜部と前記傾斜部に接続されて前記ライザ部内側板の外側面に接するライザ部とを通過して前記給水容器から延びる冷却流路を形成する冷却流路形成体と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the present invention provides a core melt holding device for holding a core melt generated when a core contained in a reactor pressure vessel is melted and dropped, below the reactor pressure vessel. A water supply container to which cooling water is supplied, a top plate that spreads radially from the water supply container, and a core plate that is movable relative to the top plate when the core melt falls. A cylindrical riser portion inner plate that rises from the outer peripheral portion of the top plate, and an inclined portion that contacts the lower surface of the top plate, and a riser portion that is connected to the inclined portion and contacts the outer surface of the riser portion inner plate. And a cooling flow path forming body that forms a cooling flow path extending from the water supply container.

また、本発明は、炉心を収めた原子炉圧力容器を格納する格納容器において、ペデスタル床と、前記ペデスタル床を囲み鉛直上方に広がって前記原子炉圧力容器を支持するペデスタル側壁と、前記ペデスタル床の上に設けられて冷却水が供給される給水容器と、前記給水容器から上昇しながら放射状に広がる天板と前記炉心溶融物が落下したときに前記天板に対して相対的に移動可能に設けられて前記天板の外周部から立ち上がる筒状のライザ部内側板とを備えて前記天板の下面に接する傾斜部と前記傾斜部に接続されて前記ライザ部内側板の外側面に接するライザ部とを通過して前記給水容器から延びる冷却流路を形成する冷却流路形成体と、を有することを特徴とする。   Further, the present invention provides a containment vessel for storing a reactor pressure vessel containing a reactor core, a pedestal floor, a pedestal side wall surrounding the pedestal floor and extending vertically upward to support the reactor pressure vessel, and the pedestal floor A water supply container that is provided on the top and is supplied with cooling water, a top plate that spreads radially from the water supply container, and is movable relative to the top plate when the core melt falls. A cylindrical riser portion inner plate that is provided and rises from an outer peripheral portion of the top plate, and is in contact with the lower surface of the top plate and connected to the inclined portion and in contact with the outer surface of the riser portion inner plate And a cooling flow path forming body that forms a cooling flow path extending from the water supply container.

本発明によれば、熱応力による炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。   According to the present invention, the possibility of damage to the core melt holding device due to thermal stress is reduced.

本発明に係る炉心溶融物保持装置の第1の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 1st Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第1の実施の形態における炉心溶融物保持装置近傍の立断面図である。FIG. 3 is an elevational sectional view of the vicinity of the core melt holding device in the first embodiment of the core melt holding device according to the present invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第1の実施の形態の一部の断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a first embodiment of a core melt holding device according to the present invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第1の実施の形態を収容した格納容器の立断面図である。It is an elevation sectional view of a containment vessel which stored a 1st embodiment of a core melt maintenance device concerning the present invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第2の実施の形態における一部拡大立断面図である。It is a partially expanded sectional view in 2nd Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第3の実施の形態における一部拡大立断面図である。It is a partially expanded sectional view in 3rd Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第4の実施の形態の一部を抜き出した拡大立断面図である。It is the expanded sectional view which extracted a part of 4th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第5の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 5th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第6の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 6th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第7の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 7th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第8の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 8th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第9の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 9th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る炉心溶融物保持装置の第10の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。It is the perspective view which extracted a part of 10th Embodiment of the core melt holding | maintenance apparatus which concerns on this invention.

本発明に係る炉心溶融物保持装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   An embodiment of a core melt holding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

[第1の実施の形態]
図4は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第1の実施の形態を収容した格納容器の立断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 4 is an elevational sectional view of a containment vessel containing the first embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

炉心43は、原子炉圧力容器1の内部に収められている。原子炉圧力容器1は、格納容器2の内部に設けられている。格納容器2は、ペデスタル床41およびペデスタル床41から上方に延びる円筒状のペデスタル側壁42を有している。   The core 43 is housed inside the reactor pressure vessel 1. The reactor pressure vessel 1 is provided inside the containment vessel 2. The containment vessel 2 has a pedestal floor 41 and a cylindrical pedestal side wall 42 extending upward from the pedestal floor 41.

原子炉圧力容器1は、ペデスタル側壁42に支持されている。原子炉圧力容器1の下方のペデスタル床41およびペデスタル側壁42で囲まれる空間は下部ドライウェル7と呼ばれる。つまり、原子炉圧力容器1は、下部ドライウェル7の上方に設けられている。また、格納容器2の内部には、ペデスタル側壁42の外周面を取り囲むように、サプレッションプール4が形成されている。   The reactor pressure vessel 1 is supported on the pedestal side wall 42. The space surrounded by the pedestal floor 41 and the pedestal side wall 42 below the reactor pressure vessel 1 is called a lower dry well 7. That is, the reactor pressure vessel 1 is provided above the lower dry well 7. A suppression pool 4 is formed inside the storage container 2 so as to surround the outer peripheral surface of the pedestal side wall 42.

原子炉圧力容器1の下方の下部ドライウェル7には、炉心溶融物保持装置9が設けられている。炉心溶融物保持装置9と原子炉圧力容器1との間には、サンプ床8が設けられている。   A core melt holding device 9 is provided in the lower dry well 7 below the reactor pressure vessel 1. A sump bed 8 is provided between the core melt holding device 9 and the reactor pressure vessel 1.

また、格納容器2は、水槽5を有している。水槽5から炉心溶融物保持装置9には、注水配管14が延びている。注水配管14の途中には、弁40が設けられている。さらに、格納容器2は、格納容器冷却器6を有している。格納容器冷却器6は、ドライウェルに開口した端部から水中に沈められた熱交換器を通って水槽5に延びる配管を有している。格納容器冷却器6とは、静的格納容器冷却設備やドライウェルクーラーなどである。   Further, the storage container 2 has a water tank 5. A water injection pipe 14 extends from the water tank 5 to the core melt holding device 9. A valve 40 is provided in the middle of the water injection pipe 14. Further, the storage container 2 has a storage container cooler 6. The containment vessel cooler 6 has a pipe extending from the end opened to the dry well to the water tank 5 through a heat exchanger submerged in water. The containment vessel cooler 6 is a static containment vessel cooling facility, a dry well cooler, or the like.

図1は、本実施の形態における炉心溶融物保持装置の一部を抜き出した斜視図である。図2は、本実施の形態における炉心溶融物保持装置近傍の立断面図である。図3は、本実施の形態における炉心溶融物保持装置の一部の断面図である。なお、図2は、炉心溶融物13が炉心溶融物保持装置9の上に落下し、水槽5から炉心溶融物保持装置9に給水された状態を示している。   FIG. 1 is a perspective view of a part of the core melt holding device in the present embodiment. FIG. 2 is an elevational sectional view of the vicinity of the core melt holding device in the present embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the core melt holding device in the present embodiment. FIG. 2 shows a state in which the core melt 13 has fallen onto the core melt holding device 9 and is supplied from the water tank 5 to the core melt holding device 9.

炉心溶融物保持装置9は、給水容器10を有している。給水容器10は、たとえば円筒形に形成され、ペデスタル床41のたとえば中央に配置されている。水槽5から延びる注水配管14は、給水容器10に接続されている。   The core melt holding device 9 has a water supply container 10. The water supply container 10 is formed in a cylindrical shape, for example, and is disposed, for example, in the center of the pedestal floor 41. A water injection pipe 14 extending from the water tank 5 is connected to the water supply container 10.

炉心溶融物保持装置9の内部には、炉心溶融物13を冷却する冷却水が流れる冷却流路11が形成されている。冷却流路11を形成する冷却流路形成体51は、少なくとも傾斜流路天板17とライザ部内側板18とを有している。   A cooling flow path 11 through which cooling water for cooling the core melt 13 flows is formed inside the core melt holding device 9. The cooling flow path forming body 51 that forms the cooling flow path 11 includes at least the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18.

傾斜流路天板17は、給水容器10から上昇しながら放射状に広がっている。傾斜流路天板17は、たとえば扇型に形成された複数の部分を給水容器10の周囲に密に並べて形成する。傾斜流路天板17の上面は、全体として中央から外周に向かって上昇する円錐面の頂部を切り取った形状をなしている。傾斜流路天板17の下面には、下方向に突出し、平行に延びる一対の流路サポートガイド22が設けられている。   The inclined flow path top plate 17 spreads radially while rising from the water supply container 10. The inclined channel top plate 17 is formed by, for example, arranging a plurality of portions formed in a fan shape closely around the water supply container 10. The upper surface of the inclined channel top plate 17 has a shape obtained by cutting out the top of a conical surface that rises from the center toward the outer periphery. A pair of flow path support guides 22 projecting downward and extending in parallel are provided on the lower surface of the inclined flow path top plate 17.

ライザ部内側板18は、傾斜流路天板17の外周部から鉛直上方に立ち上がっている。ライザ部内側板18は、傾斜流路天板17の外周部に載置され、傾斜流路天板17に対して相対的に移動可能に設けられている。   The riser portion inner plate 18 rises vertically upward from the outer peripheral portion of the inclined channel top plate 17. The riser portion inner plate 18 is placed on the outer peripheral portion of the inclined channel top plate 17 and is provided so as to be movable relative to the inclined channel top plate 17.

円錐面の頂部を切り取った形状の傾斜流路天板17の上面および円筒状のライザ部内側板18の内面、すなわち炉心溶融物13を保持する容器部分の内側壁全面と給水容器上面全面は、耐熱材12で覆われている。   The upper surface of the inclined flow path top plate 17 having a shape obtained by cutting the top portion of the conical surface and the inner surface of the cylindrical riser portion inner plate 18, that is, the entire inner wall surface of the container portion holding the core melt 13 and the entire upper surface of the water supply container, Covered with a heat-resistant material 12.

冷却流路形成体51は、さらに、傾斜流路底板16とライザ部外側板19とを有している。傾斜流路底板16は、上面が傾斜流路天板17の下面と対向するように設けられている。傾斜流路底板16は、たとえば扇型に形成された複数の部分を給水容器10の周囲に密に並べて形成する。傾斜流路底板16の上面は、全体として中央から外周に向かって上昇する円錐面の頂部を切り取った形状をなしている。   The cooling flow path forming body 51 further includes an inclined flow path bottom plate 16 and a riser section outer plate 19. The inclined channel bottom plate 16 is provided such that the upper surface thereof faces the lower surface of the inclined channel top plate 17. The inclined channel bottom plate 16 is formed by, for example, arranging a plurality of portions formed in a fan shape closely around the water supply container 10. The upper surface of the inclined channel bottom plate 16 has a shape obtained by cutting out the top of a conical surface that rises from the center toward the outer periphery.

傾斜流路底板16の上面には、鉛直上方に突き出し、径方向に延びる流路サポート21が設けられている。傾斜流路天板17は、一対の流路サポートガイド22の間に流路サポート21の上端が位置するほうに配置され、流路サポート21の上に載置されている。ライザ部外側板19は、傾斜流路底板16の外周部から鉛直上方に立ち上がり、内面がライザ部内側板18の外面と対向するように設けられている。   On the upper surface of the inclined channel bottom plate 16, a channel support 21 that protrudes vertically upward and extends in the radial direction is provided. The inclined flow path top plate 17 is disposed so that the upper end of the flow path support 21 is located between the pair of flow path support guides 22 and is placed on the flow path support 21. The riser part outer plate 19 rises vertically upward from the outer peripheral part of the inclined flow path bottom plate 16, and is provided so that the inner surface faces the outer surface of the riser part inner plate 18.

このような冷却流路形成体51により、傾斜流路底板16と傾斜流路天板17との間の傾斜部、および、ライザ部外側板19とライザ部内側板18との間のライザ部とを通過して給水容器10からライザ部の上端で下部ドライウェル7に開いた開口部まで延びる冷却流路11が形成されている。また、ライザ部外側板19とペデスタル側壁42との間には、給水流路15が形成されている。給水流路15は、下部ドライウェル7に開いた開口から給水容器10まで延びている。   By such a cooling flow path forming body 51, an inclined portion between the inclined flow path bottom plate 16 and the inclined flow path top plate 17, and a riser portion between the riser portion outer plate 19 and the riser portion inner plate 18 are provided. A cooling flow path 11 is formed which extends from the water supply container 10 to the opening opened to the lower dry well 7 at the upper end of the riser section. Further, a water supply flow path 15 is formed between the riser portion outer plate 19 and the pedestal side wall 42. The water supply channel 15 extends from the opening opened to the lower dry well 7 to the water supply container 10.

炉心溶融事故が発生し、炉心溶融物13が原子炉圧力容器1の下部ヘッド3を貫通すると炉心溶融物保持装置9上に落下する。炉心溶融物13の落下後すぐに注入弁40が開き、水槽5の冷却水が重力落下により、注水配管14を介して給水容器10へ供給される。注入弁40は、たとえば原子炉圧力容器1の下部ヘッド3の破損を検知する信号により開放される。原子炉圧力容器1の下部ヘッド3の破損を検知する信号とは、たとえば下部ヘッド温度高やペデスタル雰囲気温度高の信号である。このようにして炉心溶融物13の落下後すぐに給水容器10への初期の給水が行われ、冷却流路11に冷却水が供給される。   When a core melting accident occurs and the core melt 13 penetrates the lower head 3 of the reactor pressure vessel 1, it falls onto the core melt holding device 9. Immediately after the core melt 13 is dropped, the injection valve 40 is opened, and the cooling water in the water tank 5 is supplied to the water supply container 10 via the water injection pipe 14 due to gravity dropping. The injection valve 40 is opened by a signal for detecting breakage of the lower head 3 of the reactor pressure vessel 1, for example. The signal for detecting the breakage of the lower head 3 of the reactor pressure vessel 1 is, for example, a signal indicating that the lower head temperature is high or the pedestal atmosphere temperature is high. Thus, the initial water supply to the water supply container 10 is performed immediately after the core melt 13 is dropped, and the cooling water is supplied to the cooling flow path 11.

冷却流路11に供給された水は、ライザ部上端の開口部から、溶融炉心冷却装置9の炉心溶融物を保持する容器部分、すなわち傾斜流路天板17の上面およびライザ部内側板18の内面で囲まれる領域へ溢れ出る。さらに、炉心溶融物保持装置9の全体は、水没する。   The water supplied to the cooling channel 11 is supplied from the opening at the upper end of the riser unit to the container part that holds the core melt of the melting core cooling device 9, that is, the upper surface of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18. It overflows into the area surrounded by the inner surface. Further, the entire core melt holding device 9 is submerged.

初期注水終了後は、炉心溶融物保持装置9の炉心溶融物13を保持する容器部分へ溢水した水が、冷却流路11内の沸騰による生じる自然循環によって給水流路15を通って給水容器10に供給される。   After completion of the initial water injection, the water that overflows into the container portion that holds the core melt 13 of the core melt holding device 9 passes through the water supply passage 15 by the natural circulation caused by boiling in the cooling flow passage 11. To be supplied.

炉心溶融物13の冷却により生じた蒸気は、格納容器2上部の格納容器冷却器6で凝縮され、凝縮水は水槽5に戻される。このようにして、水が自然循環することにより炉心溶融物13の冷却が継続される。   The steam generated by cooling the core melt 13 is condensed by the containment vessel cooler 6 above the containment vessel 2, and the condensed water is returned to the water tank 5. Thus, cooling of the core melt 13 is continued by natural circulation of water.

高温の炉心溶融物13の熱は耐熱材12に伝わり、さらに冷却流路11を介して冷却水に伝えられる。これにより、炉心溶融物13が冷却される。この際、冷却流路形成体51の温度が上昇することによって熱膨張が生じる。特に、炉心溶融物13に近い傾斜流路天板17の熱膨張量は大きい。一方、ライザ部内側板18は、傾斜流路天板17に比べて、炉心溶融物13から離れているため温度上昇は小さく、熱膨張量は小さい。   The heat of the hot core melt 13 is transferred to the heat-resistant material 12 and further transferred to the cooling water through the cooling flow path 11. Thereby, the core melt 13 is cooled. At this time, thermal expansion occurs as the temperature of the cooling flow path forming body 51 rises. In particular, the amount of thermal expansion of the inclined flow path top plate 17 close to the core melt 13 is large. On the other hand, the riser section inner plate 18 is farther from the core melt 13 than the inclined channel top plate 17, so the temperature rise is small and the amount of thermal expansion is small.

冷却流路形成体51の各部分が拘束されていると、熱応力が発生する。しかし、本実施の形態では、ライザ部内側板18が傾斜流路天板17の上に単に乗せられている構造である、すなわち、両者を溶接などして変形を拘束していないため、傾斜流路天板17の熱膨張がライザ部内側板18で拘束されることがない。つまり、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張差は、両者の接続部20で吸収することができる。   When each part of the cooling flow path forming body 51 is constrained, thermal stress is generated. However, in the present embodiment, the riser section inner plate 18 is simply put on the inclined flow path top plate 17, that is, the deformation is not restrained by welding them together. The thermal expansion of the road top plate 17 is not restrained by the riser inner plate 18. That is, the difference in thermal expansion between the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 can be absorbed by the connecting portion 20 between them.

また、傾斜流路底板16は、傾斜流路天板17に比べて、炉心溶融物13から離れているため温度上昇は小さく、熱膨張量は小さい。しかし、傾斜流路天板17は、流路サポート21の上に単に乗せられていて、傾斜流路天板17と傾斜流路底板16は、互いに変形を拘束しない構造となっている。このため、傾斜流路天板17と傾斜流路底板16の熱膨張差は、傾斜流路天板17が流路サポート21に沿ってすべることにより給することができる。   Further, since the inclined channel bottom plate 16 is farther from the core melt 13 than the inclined channel top plate 17, the temperature rise is small and the amount of thermal expansion is small. However, the inclined channel top plate 17 is simply placed on the channel support 21, and the inclined channel top plate 17 and the inclined channel bottom plate 16 have a structure that does not restrain deformation. For this reason, the thermal expansion difference between the inclined channel top plate 17 and the inclined channel bottom plate 16 can be supplied by the inclined channel top plate 17 sliding along the channel support 21.

このように、本実施の形態では、炉心溶融物13の落下の際に冷却流路11を形成する構造物に発生する熱応力を低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。   Thus, in this Embodiment, the thermal stress which generate | occur | produces in the structure which forms the cooling flow path 11 at the time of fall of the core melt 13 can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced.

[第2の実施の形態]
図5は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第2の実施の形態における一部拡大立断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of the core melt holding device according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態と、耐熱材12(図3参照)の構造が異なる。本実施の形態の炉心溶融物保持装置では、耐熱材は、傾斜部耐熱材61とライザ部耐熱材62と粒状耐熱材23とからなっている。傾斜部耐熱材61は、傾斜流路天板17上に敷設されている。ライザ部耐熱材62は、ライザ部内側板18の内面に敷設されている。粒状耐熱材23は、傾斜部耐熱材61とライザ部耐熱材62との境界部分に配置されている。   The core melt holding device of the present embodiment is different from the first embodiment in the structure of the heat-resistant material 12 (see FIG. 3). In the core melt holding device of the present embodiment, the heat-resistant material is composed of an inclined portion heat-resistant material 61, a riser portion heat-resistant material 62 and a granular heat-resistant material 23. The inclined portion heat-resistant material 61 is laid on the inclined flow path top plate 17. The riser part heat-resistant material 62 is laid on the inner surface of the riser part inner plate 18. The granular heat-resistant material 23 is disposed at a boundary portion between the inclined portion heat-resistant material 61 and the riser heat-resistant material 62.

炉心溶融物13(図3参照)を保持する際、傾斜流路天板17とライザ部内側板18のそれぞれが熱膨張により変形する。耐熱材傾斜部61は、傾斜流路天板17の変形に合わせて移動および変形するように敷設し、耐熱材ライザ部62はライザ部内側板18の変形に合わせて移動するおよび変形するように敷設する。   When holding the core melt 13 (see FIG. 3), each of the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 is deformed by thermal expansion. The heat-resistant material inclined portion 61 is laid so as to move and deform according to the deformation of the inclined flow path top plate 17, and the heat-resistant material riser portion 62 moves and deforms according to the deformation of the riser portion inner plate 18. Lay down.

本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより、冷却流路11における熱応力を低減することができる。   Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the thermal stress in the cooling flow path 11 is reduced by adopting a structure that does not restrain the thermal expansion of the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18. Can be reduced.

また、熱膨張などによる耐熱材の変形および変位が拘束されると、それに伴って、傾斜流路天板17およびライザ部内側板18の変形および変位が拘束される場合がある。しかし、本実施の形態では、傾斜部耐熱材61とライザ部耐熱材62との境界部分、すなわち傾斜流路天板17とライザ部内側板18の接続部20の上側に敷設された粒状耐熱材23は、粒状であるから容易に移動可能である。このため、粒状耐熱材23が敷設された部分で耐熱材傾斜部61と耐熱材ライザ部62の変形および変位を吸収することができる。その結果、炉心溶融物の落下の際に冷却流路11を形成する構造物に発生する熱応力をより低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。   Further, when deformation and displacement of the heat-resistant material due to thermal expansion or the like are constrained, the deformation and displacement of the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 may be constrained accordingly. However, in the present embodiment, the granular heat resistant material laid on the boundary portion between the inclined portion heat resistant material 61 and the riser heat resistant material 62, that is, above the connection portion 20 between the inclined flow path top plate 17 and the riser inner plate 18. Since 23 is granular, it can be easily moved. For this reason, the deformation | transformation and displacement of the heat-resistant material inclination part 61 and the heat-resistant material riser part 62 can be absorbed in the part by which the granular heat-resistant material 23 was laid. As a result, it is possible to further reduce the thermal stress generated in the structure forming the cooling flow path 11 when the core melt falls. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced.

[第3の実施の形態]
図6は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第3の実施の形態における一部拡大立断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view in the third embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第2の実施の形態における粒状耐熱材23(図5参照)の代わりに、繊維状耐熱材24を用いたものである。本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより、冷却流路11における炉心溶融物が落下したときの熱応力を低減することができる。   The core melt holding device of the present embodiment uses a fibrous heat-resistant material 24 instead of the granular heat-resistant material 23 (see FIG. 5) in the second embodiment. In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the core melt in the cooling flow path 11 is structured by not constraining the thermal expansion of the inclined flow path top plate 17 and the riser inner plate 18. It is possible to reduce the thermal stress when the water drops.

また、第2の実施の形態と同様に、繊維状耐熱材24が敷設された部分で耐熱材傾斜部61と耐熱材ライザ部62の変形および変位を吸収することができる。その結果、炉心溶融物の落下の際に冷却流路11を形成する構造物に発生する熱応力をより低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。   Similarly to the second embodiment, the deformation and displacement of the heat-resistant material inclined portion 61 and the heat-resistant material riser portion 62 can be absorbed by the portion where the fibrous heat-resistant material 24 is laid. As a result, it is possible to further reduce the thermal stress generated in the structure forming the cooling flow path 11 when the core melt falls. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced.

[第4の実施の形態]
図7は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第4の実施の形態の一部を抜き出した拡大立断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is an enlarged vertical sectional view showing a part of the fourth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態と、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の相対的な大小関係が異なる。本実施の形態では、外縁がライザ部内側板18との接続部20よりも外周側となった傾斜流路天板17を用いている。   The core melt holding device of the present embodiment is different from the first embodiment in the relative size relationship between the inclined channel top plate 17 and the riser inner plate 18. In the present embodiment, the inclined flow path top plate 17 whose outer edge is on the outer peripheral side of the connection portion 20 with the riser portion inner plate 18 is used.

円筒状であるライザ部内側板18を皿状の傾斜流路天板17の外縁よりも内側に設置していることにより、地震が発生した場合であっても、ライザ部内側板18と傾斜流路天板17とがずれる可能性を低減することができる。   By installing the cylindrical riser inner plate 18 on the inner side of the outer edge of the dish-shaped inclined flow path top plate 17, even if an earthquake occurs, the riser inner plate 18 and the inclined flow The possibility that the road top plate 17 is displaced can be reduced.

このように、本実施の形態では、傾斜流路天板17とライザ部内側板18との炉心溶融物が落下したときの熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより冷却流路11における熱応力を低減できる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。さらに、地震時のライザ部のずれを低減することができる。   Thus, in the present embodiment, the heat in the cooling flow path 11 is obtained by adopting a structure that does not restrain thermal expansion when the core melt of the inclined flow path top plate 17 and the riser inner plate 18 falls. Stress can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Furthermore, the shift | offset | difference of the riser part at the time of an earthquake can be reduced.

[第5の実施の形態]
図8は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第5の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a perspective view of a part extracted from the fifth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態に、支持部25、流路支持部26および浮上り防止部27を追加したものである。支持部25は、傾斜流路天板17の上面のライザ部内側板18の内面と接する位置に固定されている。流路支持部26は、ライザ部外側板19の内面に固定され、ライザ部内側板18の外面と接する位置まで延びている。浮上り防止部27は、ライザ部外側板19の上端に固定され、ライザ部内側板18の上端と接する位置まで延びている。   The core melt holding device of the present embodiment is obtained by adding a support part 25, a flow path support part 26, and a lift prevention part 27 to the first embodiment. The support portion 25 is fixed at a position in contact with the inner surface of the riser portion inner plate 18 on the upper surface of the inclined channel top plate 17. The flow path support portion 26 is fixed to the inner surface of the riser portion outer plate 19 and extends to a position in contact with the outer surface of the riser portion inner plate 18. The lift prevention unit 27 is fixed to the upper end of the riser unit outer plate 19 and extends to a position in contact with the upper end of the riser unit inner plate 18.

このような構造であっても、炉心溶融物が落下したときに、傾斜流路天板17は、ライザ部内側板18に対して相対的に移動可能である。つまり、傾斜流路天板17は、ライザ部内側板18とは固定されてないため、熱膨張により外周方向に大きくなる。また、流路支持部26は、傾斜流路天板17が熱膨張しても干渉しない位置に設けられている。   Even with such a structure, when the core melt falls, the inclined channel top plate 17 can move relative to the riser inner plate 18. That is, since the inclined flow path top plate 17 is not fixed to the riser portion inner plate 18, it becomes larger in the outer peripheral direction due to thermal expansion. Further, the flow path support portion 26 is provided at a position where it does not interfere even when the inclined flow path top plate 17 is thermally expanded.

円筒状のライザ部内側板18を支持部25と流路支持部26で支持していることにより、地震が発生した場合のライザ部内側板18と傾斜流路天板17の水平方向のずれを低減できる。また、浮上り防止部27により、地震が発生した場合のライザ部内側板18の浮き上がりを防ぐことができる。   By supporting the cylindrical riser section inner plate 18 with the support section 25 and the flow path support section 26, the horizontal displacement between the riser section inner plate 18 and the inclined flow path top plate 17 when an earthquake occurs is prevented. Can be reduced. Further, the rise prevention unit 27 can prevent the riser inner plate 18 from being lifted when an earthquake occurs.

本実施の形態では、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより冷却流路11における熱応力を低減できる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。さらに、地震時のライザ部のずれを低減することができる。   In the present embodiment, the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced by adopting a structure that does not restrain the thermal expansion of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Furthermore, the shift | offset | difference of the riser part at the time of an earthquake can be reduced.

[第6の実施の形態]
図9は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第6の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 9 is a perspective view of a part extracted from the sixth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態における傾斜流路天板17とライザ部内側板18との接続部に可変接続部28を設け、さらに荷重支持部29を追加したものである。可変接続部28は、たとえばベローズがある。荷重支持部29は、たとえばライザ部外側板19の内面に固定され、径方向の内側に向かって延びる棒である。ライザ部内側板18は、荷重支持部29で支持されている。   In the core melt holding device of the present embodiment, a variable connection portion 28 is provided at the connection portion between the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 in the first embodiment, and a load support portion 29 is further added. It is a thing. The variable connection portion 28 is, for example, a bellows. The load support portion 29 is, for example, a rod that is fixed to the inner surface of the riser portion outer plate 19 and extends inward in the radial direction. The riser section inner plate 18 is supported by a load support section 29.

傾斜流路天板17とライザ部内側板18それぞれの炉心溶融物が落下したときの熱膨張は、可変接続部28で吸収できる。また、ライザ部内側板18は、荷重支持部29で支持されているため、地震が発生した場合のライザ部内側板18と傾斜流路天板17のずれを低減できる。   Thermal expansion when the core melts of the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 fall can be absorbed by the variable connection portion 28. Moreover, since the riser part inner side board 18 is supported by the load support part 29, the shift | offset | difference of the riser part inner side board 18 and the inclination flow path top plate 17 at the time of an earthquake can be reduced.

本実施の形態では、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより冷却流路11における熱応力を低減できる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。さらに、地震時のライザ部のずれを低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。   In the present embodiment, the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced by adopting a structure that does not restrain the thermal expansion of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Furthermore, the shift | offset | difference of the riser part at the time of an earthquake can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced.

[第7の実施の形態]
図10は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第7の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Seventh Embodiment]
FIG. 10 is a perspective view of a part extracted from the seventh embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態における傾斜流路天板17とライザ部内側板18との接続部に変形吸収部30を設けたものである。変形吸収部30は、傾斜流路天板17の外周部分を内側上方に折り返したものであり、折り返した端部はライザ部内側板18と結合している。   In the core melt holding device of the present embodiment, a deformation absorbing portion 30 is provided at the connection portion between the inclined flow path top plate 17 and the riser inner plate 18 in the first embodiment. The deformation absorbing portion 30 is obtained by folding the outer peripheral portion of the inclined channel top plate 17 inward and upward, and the folded end portion is coupled to the riser portion inner plate 18.

このように傾斜流路天板17とライザ部内側板18とが結合していても、傾斜冷却流路天板17とライザ部内側板18それぞれの炉心溶融物が落下したときの熱膨張を変形吸収部30で吸収することは可能である。また、傾斜流路天板17とライザ部内側板18とが変形吸収部30を介して結合しているため、地震が発生した場合にライザ部内側板18と傾斜流路天板17とがずれる可能性を低減することができる。   Even if the inclined channel top plate 17 and the riser inner plate 18 are combined in this way, the thermal expansion when the core melt of the inclined cooling channel top plate 17 and the riser inner plate 18 falls is deformed. It is possible to absorb the absorption part 30. Further, since the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 are coupled via the deformation absorbing unit 30, the riser unit inner plate 18 and the inclined channel top plate 17 are displaced when an earthquake occurs. The possibility can be reduced.

本実施の形態では、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより冷却流路11における熱応力を低減できる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。さらに、地震時のライザ部のずれを低減することができる。   In the present embodiment, the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced by adopting a structure that does not restrain the thermal expansion of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Furthermore, the shift | offset | difference of the riser part at the time of an earthquake can be reduced.

[第8の実施の形態]
図11は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第8の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Eighth Embodiment]
FIG. 11 is a perspective view of a part extracted from the eighth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態における傾斜流路天板17とライザ部内側板18との接続部20の冷却流路11側に防水膜31を貼り付けたものである。防水膜31としては、容易に変形する耐熱ゴムなどを用いることができる。   In the core melt holding device of the present embodiment, the waterproof film 31 is pasted on the cooling channel 11 side of the connecting portion 20 between the inclined channel top plate 17 and the riser inner plate 18 in the first embodiment. Is. As the waterproof film 31, heat-resistant rubber that easily deforms can be used.

傾斜流路天板17とライザ部内側板18とを防水膜31で結合しても、防水膜31が容易に変形すれば、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の炉心溶融物が落下したときの熱膨張を拘束することはない。このため、傾斜流路天板17とライザ部内側板18それぞれの熱膨張を接続部20で吸収し、冷却流路11における熱応力を低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。また、防水膜31によって、炉心溶融物を保持する容器部分への冷却流路11からの冷却水の漏洩を防ぐことができる。   Even if the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 are joined by the waterproof membrane 31, if the waterproof membrane 31 is easily deformed, the core melt of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 is removed. It does not constrain thermal expansion when dropped. For this reason, the thermal expansion of each of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 can be absorbed by the connection unit 20, and the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Further, the waterproof film 31 can prevent leakage of the cooling water from the cooling flow path 11 to the container portion holding the core melt.

[第9の実施の形態]
図12は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第9の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Ninth Embodiment]
FIG. 12 is a perspective view of a part extracted from the ninth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態における傾斜流路天板17とライザ部内側板18との間にシール材32を挟み込んだものである。   In the core melt holding device of the present embodiment, a sealing material 32 is sandwiched between the inclined channel top plate 17 and the riser inner plate 18 in the first embodiment.

傾斜流路天板17とライザ部内側板18との間にシール材32を挟み込んでも、シール材32が容易に変形すれば、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の炉心溶融物が落下したときの熱膨張を拘束することはない。このため、傾斜冷却流路天板17とライザ部内側板18それぞれの熱膨張を接続部20で吸収し、冷却流路11における熱応力を低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。また、シール材32によって、炉心溶融物を保持する容器部分への冷却流路11からの冷却水の漏洩を防ぐことができる。   If the sealing material 32 is easily deformed even if the sealing material 32 is sandwiched between the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18, the core melt of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 is changed. It does not constrain thermal expansion when dropped. For this reason, the thermal expansion of each of the inclined cooling channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 is absorbed by the connection unit 20, and the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Further, the sealing material 32 can prevent leakage of the cooling water from the cooling flow path 11 to the container portion holding the core melt.

[第10の実施の形態]
図13は、本発明に係る炉心溶融物保持装置の第10の実施の形態の一部を抜き出した斜視図である。
[Tenth embodiment]
FIG. 13 is a perspective view of a part extracted from the tenth embodiment of the core melt holding device according to the present invention.

本実施の形態の炉心溶融物保持装置は、第1の実施の形態における傾斜流路天板17とライザ部内側板18との間を低融点金属33で接着したものである。低融点金属33は、炉心溶融物13(図3参照)が炉心溶融物保持容器に落下した際の温度上昇によって、溶融するものを用いる。低融点金属33の代わりに、高温で接着力を失う接着剤を用いてもよい。   The core melt holding device of the present embodiment is obtained by bonding the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 in the first embodiment with a low melting point metal 33. As the low melting point metal 33, a metal that melts due to a temperature rise when the core melt 13 (see FIG. 3) falls into the core melt holding container is used. Instead of the low melting point metal 33, an adhesive that loses the adhesive strength at a high temperature may be used.

傾斜流路天板17とライザ部内側板18とを低融点金属33で接着しても、炉心溶融物保持容器に落下した際の温度上昇によって低融点金属33が溶融すれば、傾斜流路天板17とライザ部内側板18の炉心溶融物が落下したときの熱膨張を拘束することはない。このため、傾斜流路天板17とライザ部内側板18それぞれの熱膨張を接続部20で吸収し、冷却流路11における熱応力を低減することができる。よって、炉心溶融物保持装置の破損の可能性が低減する。また、地震時でも低融点金属33は接着力を失わないため、地震時に傾斜流路天板17とライザ部内側板18がずれることを防ぐことができる。   Even if the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 are bonded with the low melting point metal 33, if the low melting point metal 33 is melted by the temperature rise when falling to the core melt holding container, the inclined flow path top plate is reduced. The thermal expansion when the core melt of the plate 17 and the riser inner plate 18 falls is not restricted. For this reason, the thermal expansion of each of the inclined channel top plate 17 and the riser unit inner plate 18 can be absorbed by the connection unit 20, and the thermal stress in the cooling channel 11 can be reduced. Thus, the possibility of damage to the core melt holding device is reduced. Moreover, since the low melting point metal 33 does not lose its adhesive force even during an earthquake, it is possible to prevent the inclined flow path top plate 17 and the riser portion inner plate 18 from being displaced during an earthquake.

このように、本実施の形態では、炉心溶融物落下時の傾斜流路天板17とライザ部内側板18の熱膨張を拘束しあわない構造とすることにより冷却流路11における熱応力を低減できるとともに、地震時のライザ部のずれを低減することができる。   Thus, in the present embodiment, the thermal stress in the cooling flow path 11 is reduced by adopting a structure that does not restrain the thermal expansion of the inclined flow path top plate 17 and the riser inner plate 18 when the core melt falls. In addition, it is possible to reduce the shift of the riser portion during an earthquake.

[その他の実施の形態]
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
[Other embodiments]
The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms. Moreover, it can also implement combining the characteristic of each embodiment.

1…原子炉圧力容器、2…格納容器、3…下部ヘッド、4…サプレッションプール、5…水槽、6…格納容器冷却器、7…下部ドライウェル、8…サンプ床、9…炉心溶融物保持装置、10…給水容器、11…冷却流路、12…耐熱材、13…炉心溶融物、14…注水配管、15…給水流路、16…傾斜流路底板、17…傾斜流路天板、18…ライザ部内側板、19…ライザ部外側板、20…接続部、21…流路サポート、22…流路サポートガイド、23…粒状耐熱材、24…繊維状耐熱材、25…支持部、26…流路支持部、27…浮上り防止部、28…可変接続部、29…荷重支持部、30…変形吸収部、31…防水膜、32…シール材、33…低融点金属、40…弁、41…ペデスタル床、42…ペデスタル側壁、43…炉心、51…冷却流路形成体、61…傾斜部耐熱材、62…ライザ部耐熱材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Containment vessel, 3 ... Lower head, 4 ... Suppression pool, 5 ... Water tank, 6 ... Containment vessel cooler, 7 ... Lower dry well, 8 ... Sump bed, 9 ... Retain core melt Apparatus: 10 ... Water supply container, 11 ... Cooling flow path, 12 ... Heat-resistant material, 13 ... Core melt, 14 ... Water injection pipe, 15 ... Water supply flow path, 16 ... Inclined flow path bottom plate, 17 ... Inclined flow path top plate, DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Riser part inner side plate, 19 ... Riser part outer side plate, 20 ... Connection part, 21 ... Flow path support, 22 ... Flow path support guide, 23 ... Granular heat resistant material, 24 ... Fibrous heat resistant material, 25 ... Support part, 26 ... Flow path support part, 27 ... Floating prevention part, 28 ... Variable connection part, 29 ... Load support part, 30 ... Deformation absorption part, 31 ... Waterproof membrane, 32 ... Seal material, 33 ... Low melting point metal, 40 ... Valve, 41 ... pedestal floor, 42 ... pedestal sidewall, 43 ... core, 51 Cooling channel member, 61 ... inclined portion heat-resistant material, 62 ... riser heat-resistant material

Claims (9)

原子炉圧力容器に収められた炉心が溶融し落下した際に発生する炉心溶融物を保持する炉心溶融物保持装置において、
前記原子炉圧力容器の下方に設けられて冷却水が供給される給水容器と、
前記給水容器から上昇しながら放射状に広がる天板と前記炉心溶融物が落下したときに前記天板に対して相対的に移動可能に設けられて前記天板の外周部から立ち上がる筒状のライザ部内側板とを備えて前記天板の下面に接する傾斜部と前記傾斜部に接続されて前記ライザ部内側板の外側面に接するライザ部とを通過して前記給水容器から延びる冷却流路を形成する冷却流路形成体と、
を有することを特徴とする炉心溶融物保持装置。
In the core melt holding device for holding the core melt generated when the core stored in the reactor pressure vessel melts and falls,
A water supply vessel provided below the reactor pressure vessel and supplied with cooling water;
A top plate that spreads radially from the water supply container and a cylindrical riser portion that is provided so as to be movable relative to the top plate when the core melt falls and rises from the outer periphery of the top plate A cooling flow path extending from the water supply container through an inclined portion that is in contact with the lower surface of the top plate and a riser portion that is connected to the inclined portion and is in contact with the outer surface of the inner plate of the riser portion. A cooling flow path forming body,
A core melt holding device characterized by comprising:
前記天板の上面に敷設された傾斜部耐熱材と、
前記ライザ部内側板の内側面に敷設されたライザ部耐熱材と、
前記傾斜部耐熱材と前記ライザ部耐熱材との間に敷設された粒状および繊維状のいずれかの耐熱材と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。
An inclined portion heat-resistant material laid on the upper surface of the top plate;
A riser portion heat-resistant material laid on the inner surface of the riser portion inner plate;
Either granular or fibrous heat resistant material laid between the inclined heat resistant material and the riser heat resistant material;
The core melt holding device according to claim 1, comprising:
前記ライザ部内側板は、前記天板の外縁よりも内側に位置していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の炉心溶融物保持装置。   3. The core melt holding device according to claim 1, wherein the riser inner plate is located inside an outer edge of the top plate. 4. 前記ライザ部内側板よりも前記給水容器に近い位置で前記天板の上面から上方に向かって突出する支持部と、
前記ライザ部外側板から前記ライザ部内側板に向かって突出した流路支持部と、
前記ライザ部外側板に固定されてライザ部内側板の上辺を押える浮き上がり防止部と、
を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。
A support portion that protrudes upward from the top surface of the top plate at a position closer to the water supply container than the riser portion inner plate;
A flow path support portion protruding from the riser portion outer plate toward the riser portion inner plate,
A floating prevention unit fixed to the riser unit outer plate and pressing the upper side of the riser unit inner plate;
The core melt holding device according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising:
前記天板と前記ライザ部内側板とは、変形可能な接続部を介して接続されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。   The core melt holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the top plate and the riser portion inner plate are connected via a deformable connecting portion. 前記天板と前記ライザ部内側板との境界部分を覆う防水膜を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。   The core melt holding device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a waterproof film that covers a boundary portion between the top plate and the riser portion inner plate. 前記天板と前記ライザ部内側板との境界に挟みこまれたシール材を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。   5. The core melt holding device according to claim 1, further comprising a sealing material sandwiched between boundaries of the top plate and the riser unit inner plate. 6. 前記炉心溶融物によって加熱された際に溶融する低融点金属および前記炉心溶融物によって加熱された際に接着力を失う接着剤のいずれかで前記天板と前記ライザ部内側板との境界が結合されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。   The boundary between the top plate and the inner plate of the riser unit is joined by either a low melting point metal that melts when heated by the core melt or an adhesive that loses adhesive strength when heated by the core melt. The core melt holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the core melt holding device is provided. 炉心を収めた原子炉圧力容器を格納する格納容器において、
ペデスタル床と、
前記ペデスタル床を囲み鉛直上方に広がって前記原子炉圧力容器を支持するペデスタル側壁と、
前記ペデスタル床の上に設けられて冷却水が供給される給水容器と、
前記給水容器から上昇しながら放射状に広がる天板と前記炉心溶融物が落下したときに前記天板に対して相対的に移動可能に設けられて前記天板の外周部から立ち上がる筒状のライザ部内側板とを備えて前記天板の下面に接する傾斜部と前記傾斜部に接続されて前記ライザ部内側板の外側面に接するライザ部とを通過して前記給水容器から延びる冷却流路を形成する冷却流路形成体と、
を有することを特徴とする格納容器。
In the containment vessel that stores the reactor pressure vessel containing the reactor core,
With a pedestal floor,
A pedestal sidewall that surrounds the pedestal floor and extends vertically upward to support the reactor pressure vessel;
A water supply container provided on the pedestal floor and supplied with cooling water;
A top plate that spreads radially from the water supply container and a cylindrical riser portion that is provided so as to be movable relative to the top plate when the core melt falls and rises from the outer periphery of the top plate A cooling flow path extending from the water supply container through an inclined portion that is in contact with the lower surface of the top plate and a riser portion that is connected to the inclined portion and is in contact with the outer surface of the inner plate of the riser portion. A cooling flow path forming body,
A containment vessel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017058313A (en) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社東芝 Core catcher and nuclear reactor container including the same

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