JP2017062158A - Reactor core molten material holding device and nuclear reactor containment vessel - Google Patents

Reactor core molten material holding device and nuclear reactor containment vessel Download PDF

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広樹 土平
Hiroki Tsuchihira
広樹 土平
一義 青木
Kazuyoshi Aoki
一義 青木
重広 味森
Shigehiro Mishin
重広 味森
亮一 濱崎
Ryoichi Hamazaki
亮一 濱崎
黒田 理知
Michitomo Kuroda
理知 黒田
憲治 五十嵐
Kenji Igarashi
憲治 五十嵐
中丸 幹英
Mikihide Nakamaru
幹英 中丸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor core molten material holding device and a nuclear reactor containment vessel which are capable of much more stably cooling and holding reactor core molten materials.SOLUTION: A reactor core molten material holding device 15A, which is provided in a pedestal 12, and cools reactor core molten materials M resulting from melting of a reactor core 13 in a nuclear reactor pressure vessel 14 while retaining them on a holding surface 32, includes: a cooling passage 35 through which a coolant 25 passes so as to cool the reactor core molten materials M; first risers 34A, connected to a supply side of the coolant 25, of the cooling passage 35; and second risers 34B, connected to a discharge side of the coolant 25, of the cooling passage 35. The first risers 34A and the second risers 34B are arranged circumferentially along an inner peripheral surface of a pedestal sidewall 17 so that positions in a circumferential direction of the first risers 34A are different from those of the second risers 34B.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、炉心溶融物保持装置および原子炉格納容器に関する。   Embodiments described herein relate generally to a core melt holding device and a reactor containment vessel.

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、原子炉圧力容器内の水位が低下し、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、原子炉圧力容器内の水位が低下した場合には原子炉は自動的に非常停止され、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 water level in the reactor pressure vessel decreases and the reactor core Exposure may result in inadequate cooling. Assuming such a case, when the water level in the reactor pressure vessel drops, the reactor is automatically shut down, and the core is submerged by injecting coolant with an emergency core cooling system (ECCS). To prevent accidents in the core melting.

しかしながら、極めて低い確率ではあるものの、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うる。このような場合、原子炉圧力容器内の水位の低下により炉心が露出して十分な冷却が行われず、原子炉の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事態が考えられる。このような事態に至った場合、高温の炉心溶融物は原子炉圧力容器の下部に溶け落ち、更に原子炉圧力容器の底部を溶融して貫通し、原子炉格納容器の床面に落下することになる。   However, although there is an extremely low probability, it may 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, the core is exposed due to a drop in the water level in the reactor pressure vessel and sufficient cooling is not performed, and the fuel rod temperature rises due to decay heat that continues to occur even after the reactor shuts down. A situation that leads to melting of the core is considered. If this happens, the hot core melt will melt into the lower part of the reactor pressure vessel, melt and penetrate the bottom of the reactor pressure vessel, and fall to the floor of the reactor containment vessel. become.

炉心溶融物は原子炉格納容器のコンクリート製の床面を加熱し、接触面が高温状態になるとコンクリートと反応して、二酸化炭素や水素などの非凝縮性ガスを大量に発生させると共に、コンクリートを溶融して浸食する。発生した非凝縮性ガスは原子炉格納容器内の圧力を高め、この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原子炉格納容器バウンダリを破損させたり、原子炉格納容器の構造強度を低下させる可能性がある。このような炉心溶融物とコンクリートとの反応が継続して原子炉格納容器が破損すると、原子炉格納容器内の放射性物質が外部環境へ放出する可能性がある。   The core melt heats the concrete floor of the containment vessel and reacts with the concrete when the contact surface becomes hot, generating a large amount of non-condensable gases such as carbon dioxide and hydrogen. Melt and erode. The generated non-condensable gas increases the pressure in the containment vessel and may damage the containment vessel. Moreover, there is a possibility that the reactor containment boundary may be damaged by melting and erosion of concrete, and the structural strength of the reactor containment may be reduced. When the reaction between the core melt and concrete continues and the reactor containment vessel is damaged, radioactive materials in the reactor containment vessel may be released to the external environment.

炉心溶融物とコンクリートとの反応を抑制するためには、炉心溶融物に接触するコンクリートの接触面の温度を浸食温度以下(一般的なコンクリートで1500K以下)に冷却するか、炉心溶融物とコンクリートとが直接接触しないようにする必要がある。そのために、炉心溶融物が落下した場合に備えて様々な対策方法が提案されている。   In order to suppress the reaction between the core melt and concrete, the temperature of the contact surface of the concrete in contact with the core melt is cooled to below the erosion temperature (1500 K or less for general concrete), or the core melt and concrete are cooled. It is necessary to avoid direct contact with. For this reason, various countermeasures have been proposed in case the core melt falls.

こうした炉心溶融物が落下した場合の対策方法として、例えば、落下した炉心溶融物を保持する構造体の表面に設けた耐熱材で炉心溶融物を受け止め、構造体の内部を流通する冷却材を用いて、炉心溶融物を底部から冷却する炉心溶融物保持装置(コアキャッチャー)が提案されている。この従来の炉心溶融物保持装置では、ライザーの外側から構造体内の冷却流路内にペデスタル内の冷却材を供給して、耐熱材で受け止めた炉心溶融物を底部から冷却すると共に、炉心溶融物による耐熱材への熱的浸食を抑制している(特許文献1参照)。   As a countermeasure against such a fall of the core melt, for example, a coolant that receives the core melt with a heat-resistant material provided on the surface of the structure that holds the dropped core melt and uses a coolant that circulates inside the structure is used. There has been proposed a core melt holding device (core catcher) for cooling the core melt from the bottom. In this conventional core melt holding device, the coolant in the pedestal is supplied from the outside of the riser into the cooling flow path in the structure, and the core melt received by the heat-resistant material is cooled from the bottom, and the core melt This suppresses thermal erosion of the heat-resistant material due to (see Patent Document 1).

これにより、炉心溶融物保持装置に落下した炉心溶融物の上面に注水した冷却水だけでは炉心溶融物の底部の除熱が十分でなく、崩壊熱によって炉心溶融物の底部の温度が高温のまま維持されている場合でも、炉心溶融物を底部からも冷却して、原子炉格納容器のコンクリート製の床面への侵食の抑制を図っている。   As a result, only the cooling water poured onto the top surface of the core melt that has fallen into the core melt holding device does not sufficiently remove heat from the bottom of the core melt, and the temperature of the bottom of the core melt remains high due to decay heat. Even if maintained, the core melt is also cooled from the bottom to prevent erosion of the reactor containment on the concrete floor.

特開2014−81212号公報JP 2014-81212 A

しかしながら、従来の炉心溶融物保持装置では、ライザーの外側に冷却材を構造体内の冷却流路内に供給する隙間を形成するようにしているため、構造体の炉心溶融物を保持するスペースが十分確保できず、炉心溶融物を保持しつつ炉心溶融物の底部を安定して冷却できない可能性もある。   However, in the conventional core melt holding device, since a gap for supplying the coolant into the cooling flow path in the structure is formed outside the riser, there is sufficient space for holding the core melt in the structure. There is a possibility that the bottom of the core melt cannot be stably cooled while holding the core melt.

こうした炉心溶融物の保持対策の必要性は、より高い安全性を担保する観点から、国内外で高まっており、新規に建設される原子炉だけでなく、既に建設済みの原子炉(既設炉)についても同様である。特に、既設炉の原子炉格納容器の下部構造は、前述の炉心溶融物保持装置を設置するための空間を有していない設計であることが多く、従来の炉心溶融物保持装置は、スペースや設置方法の制約から既設炉への適用が困難になる。さらに、ライザーは格納容器内に配置される機器との干渉を避けるために、特に設置スペースの制約が大きい。しかし、炉心溶融物保持装置を設置するためのスペースを確保するためにペデスタルを切削することは、格納容器の強度を維持する観点から好ましくない。   The need for such core melt retention measures is increasing both in Japan and overseas from the viewpoint of ensuring higher safety. Not only newly constructed reactors but also already constructed reactors (existing reactors) The same applies to. In particular, the lower structure of the reactor containment vessel of the existing reactor is often designed not to have a space for installing the above-described core melt holding device. It becomes difficult to apply to existing furnaces due to restrictions on the installation method. Furthermore, the riser is particularly limited in installation space in order to avoid interference with equipment arranged in the containment vessel. However, it is not preferable to cut the pedestal to secure a space for installing the core melt holding device from the viewpoint of maintaining the strength of the containment vessel.

今後、あらゆる事態を想定し、より高い安全性を確保し、炉心溶融物の保持対策の更なる向上を図る上で、炉心溶融物をさらに安定して冷却し、保持することができる炉心溶融物保持装置が希求されている。   A core melt that can cool and hold the core melt in a stable manner in order to ensure higher safety and to further improve the measures to hold the core melt in the future. A holding device is desired.

そこで、本発明の実施形態は、上記事情を考慮してなされたものであり、炉心溶融物をさらにより安定して冷却し、保持することができる炉心溶融物保持装置および原子炉格納容器を提供することを目的とする。   Therefore, embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and provide a core melt holding device and a reactor containment vessel that can cool and hold a core melt even more stably. The purpose is to do.

一の実施形態による炉心溶融物保持装置は、ペデスタル側壁とペデスタル床とによって囲まれるペデスタル内に設けられ、原子炉圧力容器内の炉心が溶融して生じた炉心溶融物を保持面で保持して冷却する炉心溶融物保持装置であって、前記炉心溶融物を冷却するための冷却材が通過する冷却通路と、前記冷却通路の、前記冷却材の供給側に連結された第1ライザーと、前記冷却通路の、前記冷却材の排出側に連結された第2ライザーと、を具備してなり、複数の前記第1ライザーおよび前記第2ライザーが前記ペデスタル側壁の内周面に沿って、前記第1ライザーおよび前記第2ライザーの周方向における位置が異なるように周状に配列されてなる。   A core melt holding device according to an embodiment is provided in a pedestal surrounded by a pedestal side wall and a pedestal bed, and holds a core melt generated by melting a core in a reactor pressure vessel on a holding surface. A core melt holding device for cooling, a cooling passage through which a coolant for cooling the core melt passes, a first riser connected to the coolant supply side of the cooling passage, A second riser connected to the coolant discharge side of the cooling passage, and a plurality of the first risers and the second risers along the inner peripheral surface of the pedestal side wall, The first riser and the second riser are arranged circumferentially so that the positions in the circumferential direction are different.

別の実施形態による原子炉格納容器は、原子炉圧力容器の下方のペデスタル床に配置された上記の炉心溶融物保持装置を具備してなる。   A reactor containment vessel according to another embodiment comprises the above-described core melt holding device disposed on the pedestal bed below the reactor pressure vessel.

本発明によれば、炉心溶融物をさらにより安定して冷却し、保持することができる。   According to the present invention, the core melt can be cooled and held even more stably.

第1実施形態に係る炉心溶融物保持装置が適用された原子炉格納容器を説明する概略図である。It is the schematic explaining the reactor containment vessel to which the core melt holding device concerning a 1st embodiment was applied. 第1の実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the core melt holding | maintenance apparatus by 1st Embodiment. 炉心溶融物保持装置の構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of a core melt holding | maintenance apparatus. 炉心溶融物保持装置の平面図である。It is a top view of a core melt holding device. 炉心溶融物保持装置の構成の一部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a part of structure of a core melt holding | maintenance apparatus. 図5のA−A方向から見た図である。It is the figure seen from the AA direction of FIG. ライザーの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a riser. ライザーの他の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the other structure of a riser. ライザーの他の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the other structure of a riser. 図9の鉛直軸方向から見た図である。It is the figure seen from the vertical-axis direction of FIG. 炉心溶融物保持ブロックの他の構成の一例を平面図である。It is a top view of an example of other composition of a core melt maintenance block. 第2の実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the core melt holding | maintenance apparatus by 2nd Embodiment. ライザーを固定した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which fixed the riser. 第3の実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the core melt holding | maintenance apparatus by 3rd Embodiment. 炉心溶融物保持装置の構成の一部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a part of structure of a core melt holding | maintenance apparatus. 第4の実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the core melt holding | maintenance apparatus by 4th Embodiment. 炉心溶融物保持装置の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of a core melt holding | maintenance apparatus. 第5の実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the core melt holding | maintenance apparatus by 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(第1の実施形態)
第1の実施形態による炉心溶融物保持装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、炉心溶融物保持装置の原子炉圧力容器方向を上または上方といい、炉心溶融物保持装置のペデスタル床方向を下または下方という場合がある。
(First embodiment)
A core melt holding device according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the reactor pressure vessel direction of the core melt holding device may be referred to as “up” or “upper”, and the pedestal bed direction of the core melt holding device may be referred to as “down” or “down”.

図1は、本実施形態に係る炉心溶融物保持装置が適用された原子炉格納容器を説明する概略図であり、図2は、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図であり、図3は、炉心溶融物保持装置の構成を説明する斜視図であり、図4は、炉心溶融物保持装置の平面図であり、図5は、炉心溶融物保持装置の構成の一部を説明する斜視図であり、図6は、図5のA−A方向から見た図である。図1に示すように、原子炉設備10は、原子炉格納容器11内に、軸を鉛直方向とする円筒状のペデスタル12と、炉心13を内部に収容する原子炉圧力容器(原子炉容器)14と、ペデスタル12内に設けられた炉心溶融物保持装置15Aとを有している。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a reactor containment vessel to which a core melt holding device according to the present embodiment is applied, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the core melt holding device according to the present embodiment. 3 is a perspective view illustrating the configuration of the core melt holding device, FIG. 4 is a plan view of the core melt holding device, and FIG. 5 is a part of the configuration of the core melt holding device. FIG. 6 is a view as seen from the AA direction in FIG. 5. As shown in FIG. 1, a nuclear reactor facility 10 includes a reactor pressure vessel (reactor vessel) in which a cylindrical pedestal 12 whose axis is a vertical direction and a core 13 are housed in a reactor containment vessel 11. 14 and a core melt holding device 15 </ b> A provided in the pedestal 12.

ペデスタル12は、円形のペデスタル床16およびペデスタル床16から上方に延びる円筒状のペデスタル側壁17を有している。原子炉圧力容器14の下方のペデスタル床16およびペデスタル側壁17で囲まれる空間は下部ドライウェルという。原子炉圧力容器14は、下部ドライウェルの上方に設けられている。原子炉圧力容器14は、ペデスタル側壁17に支持されている。なお、この原子炉圧力容器14の支持構造の図示は省略する。   The pedestal 12 has a circular pedestal floor 16 and a cylindrical pedestal side wall 17 extending upward from the pedestal floor 16. A space surrounded by the pedestal floor 16 and the pedestal side wall 17 below the reactor pressure vessel 14 is referred to as a lower dry well. The reactor pressure vessel 14 is provided above the lower dry well. The reactor pressure vessel 14 is supported on the pedestal side wall 17. The support structure for the reactor pressure vessel 14 is not shown.

原子炉格納容器11では、ペデスタル12の外側周囲にサプレッションプール水18が貯留される。原子炉圧力容器14内の水が低下したときには、図示しない非常用炉心冷却装置(ECCS)がサプレッションプール水18を冷却材として原子炉圧力容器14内へ導き、炉心溶融事故を未然に防止する。   In the reactor containment vessel 11, suppression pool water 18 is stored around the outside of the pedestal 12. When the water in the reactor pressure vessel 14 decreases, an emergency core cooling device (ECCS) (not shown) guides the suppression pool water 18 into the reactor pressure vessel 14 as a coolant to prevent a core melting accident.

炉心溶融物保持装置15Aは、原子炉圧力容器14の下方の、ペデスタル床16に設置されている。万一、炉心溶融事故が発生した場合、炉心溶融物Mは原子炉圧力容器14の底部を溶融して、原子炉圧力容器14の下方のコンクリート製のペデスタル床16へ落下する可能性がある。炉心溶融物保持装置15Aは、このような場合を想定して、原子炉圧力容器14の下方で炉心溶融物Mを受け止めて保持し、原子炉格納容器11から外部への放射性物質の漏洩を阻止するためのものである。   The core melt holding device 15 </ b> A is installed on the pedestal floor 16 below the reactor pressure vessel 14. If a core melting accident occurs, the core melt M may melt the bottom of the reactor pressure vessel 14 and fall to the concrete pedestal floor 16 below the reactor pressure vessel 14. Assuming such a case, the core melt holding device 15A receives and holds the core melt M below the reactor pressure vessel 14 and prevents leakage of radioactive materials from the reactor containment vessel 11 to the outside. Is to do.

原子炉格納容器11の外部には、炉心溶融事故に炉心溶融物保持装置15Aに保持された炉心溶融物Mを冷却するために、炉心溶融物冷却装置21が設置されている。炉心溶融物冷却装置21は、冷却材貯蔵プール22、冷却材配管23、および冷却材導入弁24を有する。冷却材貯蔵プール22は、炉心溶融事故時に炉心溶融物Mを冷却するための冷却材(水)25を予め貯めておくためのプールであって、炉心溶融物保持装置15Aより高い位置に配置されている。なお、冷却材貯蔵プール22は、原子炉格納容器11の外側に設置されているが内側に設置されてもよい。冷却材配管23は、冷却材貯蔵プール22と下部ドライウェル内とを接続し、冷却材貯蔵プール22から炉心溶融物保持装置15Aに冷却材25を導入できるように配置され、その途中に冷却材導入弁24が配置されている。冷却材導入弁24は、弁駆動機構によって開閉駆動される。冷却材導入弁24は、原子炉が通常運転の時には閉じていて、炉心溶融事故時に、炉心溶融物保持装置15Aを冷却する必要があるときに開くように構成されている。炉心溶融事故時、原子炉格納容器11内の原子炉圧力容器14の下方の空間に、原子炉圧力容器14内の水と、炉心溶融物冷却装置21から注水された冷却材25とが供給されて貯留され、炉心溶融物保持装置15Aは冷却材25により水没状態になる。   A core melt cooling device 21 is installed outside the reactor containment vessel 11 in order to cool the core melt M held in the core melt holding device 15A in the event of a core melting accident. The core melt cooling device 21 has a coolant storage pool 22, a coolant pipe 23, and a coolant introduction valve 24. The coolant storage pool 22 is a pool for storing in advance a coolant (water) 25 for cooling the core melt M in the event of a core melt accident, and is disposed at a position higher than the core melt holding device 15A. ing. Although the coolant storage pool 22 is installed outside the reactor containment vessel 11, it may be installed inside. The coolant pipe 23 connects the coolant storage pool 22 and the lower dry well, and is arranged so that the coolant 25 can be introduced from the coolant storage pool 22 to the core melt holding device 15A. An introduction valve 24 is arranged. The coolant introduction valve 24 is driven to open and close by a valve drive mechanism. The coolant introduction valve 24 is closed when the nuclear reactor is in normal operation, and is configured to open when the core melt holding device 15A needs to be cooled in the event of a core melting accident. At the time of the core melting accident, the water in the reactor pressure vessel 14 and the coolant 25 injected from the core melt cooling device 21 are supplied to the space below the reactor pressure vessel 14 in the reactor containment vessel 11. The core melt holding device 15A is submerged by the coolant 25.

図2〜図6に示すように、炉心溶融物保持装置15Aは、耐熱材(耐熱部)31、炉心溶融物Mを保持する保持面32を有する保持部33、およびライザー34を有する。   As shown in FIGS. 2 to 6, the core melt holding device 15 </ b> A includes a heat resistant material (heat resistant part) 31, a holding part 33 having a holding surface 32 for holding the core melt M, and a riser 34.

耐熱材31は、保持部33内を流れる冷却材25と蒸気との循環が定常状態に達し、炉心溶融物保持装置15Aの除熱機能が働くまでの、炉心溶融物Mの落下後、間もない期間、保持部33の溶融を防ぐ機能を有する。耐熱材31は、炉心溶融物Mを保持できる高融点の材料を用いて形成されることが好ましく、例えば、酸化ジルコニウムや酸化アルミニウムなどのようなセラミックス、またはタングステンなどを用いることができる。耐熱材31は、保持部33およびライザー34と接着剤などにより接合される。なお、本実施形態においては、保持部33の保持面およびライザー34の内周全面に耐熱材31が敷設されているが、耐熱材31は、保持部33の保持面の一部のみに設けてもよいし、ライザー34の内周の底面付近など、ライザー34の内周の一部にのみ敷設されていてもよい。   The refractory material 31 is maintained after the fall of the core melt M until the circulation of the coolant 25 and the steam flowing in the holding portion 33 reaches a steady state and the heat removal function of the core melt holding device 15A is activated. It has a function to prevent melting of the holding portion 33 during a period of no time. The heat-resistant material 31 is preferably formed using a material having a high melting point that can hold the core melt M. For example, ceramics such as zirconium oxide or aluminum oxide, tungsten, or the like can be used. The heat-resistant material 31 is joined to the holding portion 33 and the riser 34 with an adhesive or the like. In the present embodiment, the heat-resistant material 31 is laid on the holding surface of the holding portion 33 and the entire inner circumference of the riser 34, but the heat-resistant material 31 is provided only on a part of the holding surface of the holding portion 33. Alternatively, it may be laid only on a part of the inner periphery of the riser 34, such as near the bottom surface of the inner periphery of the riser 34.

保持部33は、内部に、冷却材25が通過する冷却通路35を有している。冷却通路35は、冷却材25の入口側(供給側)を構成する第1通路36、冷却材25の出口側(排出側)を構成する第2通路37、および第1通路36の出口部と第2通路37の入口部を連結する連結部38で形成されている。冷却通路35は、第1通路36および第2通路37の二層構造で構成され、第1通路36の入口側は第2通路37の出口側よりも下側に配置されており、特に、本実施形態においては、第1通路36の全体が第2通路37よりも下側に配置されている。   The holding part 33 has a cooling passage 35 through which the coolant 25 passes. The cooling passage 35 includes a first passage 36 constituting an inlet side (supply side) of the coolant 25, a second passage 37 constituting an outlet side (discharge side) of the coolant 25, and an outlet portion of the first passage 36. It is formed by a connecting portion 38 that connects the inlet portion of the second passage 37. The cooling passage 35 has a two-layer structure of a first passage 36 and a second passage 37, and the inlet side of the first passage 36 is disposed below the outlet side of the second passage 37. In the embodiment, the entire first passage 36 is disposed below the second passage 37.

第1通路36は、保持部33の底部に設けられ、第1ライザー34Aと連結されている。第2通路37は、保持部33内の第1通路36よりも保持面32側に設けられ、第2ライザー34Bと連結されている。連結部38は、保持部33の内部に第1通路36と第2通路37とを連通する連通開口である。   The 1st channel | path 36 is provided in the bottom part of the holding | maintenance part 33, and is connected with 34 A of 1st risers. The second passage 37 is provided closer to the holding surface 32 than the first passage 36 in the holding portion 33 and is connected to the second riser 34B. The connecting portion 38 is a communication opening that allows the first passage 36 and the second passage 37 to communicate with each other inside the holding portion 33.

第1通路36の側面には、複数の第1連通孔39が形成され、第2通路37の側面には複数の第2連通孔40が形成されている。第1連通孔39は、第1通路36同士を連通する孔であり、第2連通孔40は、第2通路37同士を連通する孔である。そのため、第1通路36内を流れる冷却材25は、第1連通孔39を通って、隣接する第1通路36同士を通ることが可能である。また、第2通路37内を流れる冷却材25は、第2連通孔40を通って、隣接する第2通路37同士を通ることが可能である。よって、隣接する第1通路36同士は第1連通孔39を介して連結し、隣接する第2通路37同士は第2連通孔4038を介して連結しているため、第1通路36および第2通路37は、水平方向に分岐して、網目構造に流路を形成している。   A plurality of first communication holes 39 are formed on the side surface of the first passage 36, and a plurality of second communication holes 40 are formed on the side surface of the second passage 37. The first communication hole 39 is a hole that communicates the first passages 36, and the second communication hole 40 is a hole that communicates the second passages 37. Therefore, the coolant 25 flowing in the first passage 36 can pass through the adjacent first passages 36 through the first communication hole 39. The coolant 25 flowing in the second passage 37 can pass through the second communication holes 40 and the adjacent second passages 37. Accordingly, the adjacent first passages 36 are connected to each other through the first communication hole 39, and the adjacent second passages 37 are connected to each other through the second communication hole 4038. The passage 37 is branched in the horizontal direction to form a flow path in the mesh structure.

ライザー34は、ペデスタル側壁17の内周面に沿って、周状に保持部33を囲うように配列され、内部を冷却材25が通過する流路を有している。ライザー34は、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bで構成されており、第1ライザー34Aと第2ライザー34Bとは、それぞれその周方向における位置が異なるように配置される。本実施形態においては、複数の第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bがペデスタル側壁17の内周面に沿って周状に交互に配置して構成されている。第1ライザー34Aは、冷却通路35の供給側、すなわち第1通路36に連結されるライザーであり、第2ライザー34Bは、冷却通路35の排出側、すなわち第2通路37に連結されるライザーである。本実施形態では、第1ライザー34Aは第1通路36と接続され、第2ライザー34Bは第2通路37と接続されている。なお、第1ライザー34Aと第2ライザー34Bとを交互に配置して構成されているが、これに限定するものではなく、例えば、第1ライザー34Aを2つ以上並べた後、第2ライザー34Bを1つ以上並べて構成してもよい。   The riser 34 is arranged so as to surround the holding portion 33 circumferentially along the inner peripheral surface of the pedestal side wall 17, and has a flow path through which the coolant 25 passes. The riser 34 includes a first riser 34A and a second riser 34B, and the first riser 34A and the second riser 34B are arranged so that their positions in the circumferential direction are different from each other. In the present embodiment, a plurality of first risers 34 </ b> A and second risers 34 </ b> B are alternately arranged along the inner peripheral surface of the pedestal side wall 17. The first riser 34A is a riser connected to the supply side of the cooling passage 35, that is, the first passage 36, and the second riser 34B is a riser connected to the discharge side of the cooling passage 35, that is, the second passage 37. is there. In the present embodiment, the first riser 34 </ b> A is connected to the first passage 36, and the second riser 34 </ b> B is connected to the second passage 37. Although the first riser 34A and the second riser 34B are alternately arranged, the present invention is not limited to this. For example, after arranging two or more first risers 34A, the second riser 34B is arranged. One or more may be arranged side by side.

第2ライザー34Bの上端は、第1ライザー34Aの上端よりも高い位置に設置され、冷却材25の水面の位置よりも高くしている。そのため、第2ライザー34Bの上端から冷却材25が侵入することを防止することができると共に、第1ライザー34Aからのみ冷却材25が侵入させることができる。これにより、ペデスタル12内の冷却材25を第1ライザー34A、冷却通路35、および第2ライザー34Bの順に通過させることができる。   The upper end of the second riser 34B is installed at a position higher than the upper end of the first riser 34A, and is higher than the position of the water surface of the coolant 25. Therefore, it is possible to prevent the coolant 25 from entering from the upper end of the second riser 34B and to allow the coolant 25 to enter only from the first riser 34A. Thereby, the coolant 25 in the pedestal 12 can be passed through the first riser 34A, the cooling passage 35, and the second riser 34B in this order.

炉心溶融物保持装置15Aは上記のように構成されており、炉心溶融物Mが落下する前から、ペデスタル12内に冷却材(水)25を入れて、保持部33、ライザー34を含む全体を冷却材25で満たし、装置全体を冷却しておく。炉心溶融事故により原子炉圧力容器14内の炉心が溶融して、落下してくる炉心溶融物Mをライザー34で囲まれた内側(内周側)の保持部33の保持面32で保持する。   The core melt holding device 15A is configured as described above. Before the core melt M falls, the coolant (water) 25 is put into the pedestal 12, and the entire structure including the holding unit 33 and the riser 34 is included. Fill with coolant 25 and cool the entire device. The core in the reactor pressure vessel 14 is melted due to the core melting accident, and the falling core melt M is held by the holding surface 32 of the holding portion 33 on the inner side (inner peripheral side) surrounded by the riser 34.

保持部33の保持面32に炉心溶融物Mが保持されると、第2通路37内の冷却材25は、保持面32に保持された炉心溶融物Mを保持面32を介して冷却する。このとき、少なくとも一部の冷却材(水)25は、炉心溶融物Mの崩壊熱との熱交換により、炉心溶融物Mの熱を吸収して気化し、気体状の冷却材(水蒸気)25を発生する。第2通路37内で発生した水蒸気と、第2通路37内の温度上昇した冷却材25とは、密度差により生じた浮力によって、第2通路37内を第2ライザー34B側に向かって流れ、第2ライザー34B内を上昇し、第2ライザー34Bの上部から上方へ排出される。   When the core melt M is held on the holding surface 32 of the holding unit 33, the coolant 25 in the second passage 37 cools the core melt M held on the holding surface 32 via the holding surface 32. At this time, at least a part of the coolant (water) 25 is vaporized by absorbing the heat of the core melt M by heat exchange with the decay heat of the core melt M, and the gaseous coolant (water vapor) 25. Is generated. The water vapor generated in the second passage 37 and the coolant 25 whose temperature has increased in the second passage 37 flow in the second passage 37 toward the second riser 34B due to the buoyancy generated by the density difference. It rises in the second riser 34B and is discharged upward from the upper part of the second riser 34B.

これにより、ペデスタル12内の冷却材(水)25は、第1ライザー34A内に導入され、第1ライザー34A内を下降して、第1通路36側に流れる。そして、冷却材25は、第1通路36を通って、保持部33内の中央部分にある連結部38から第2通路37に流入する。   Thereby, the coolant (water) 25 in the pedestal 12 is introduced into the first riser 34A, descends in the first riser 34A, and flows toward the first passage 36 side. Then, the coolant 25 flows into the second passage 37 from the connecting portion 38 in the central portion in the holding portion 33 through the first passage 36.

このように、炉心溶融物保持装置15Aでは、第1ライザー34A、第1通路36、連結部38、第2通路37、および第2ライザー34Bへと順次自然対流する冷却材25によって炉心溶融物Mが冷却されると共に、炉心溶融物保持装置15Aの全体も冷却される。   As described above, in the core melt holding device 15A, the core melt M is caused by the coolant 25 that naturally convects sequentially to the first riser 34A, the first passage 36, the connecting portion 38, the second passage 37, and the second riser 34B. Is cooled, and the entire core melt holding device 15A is also cooled.

本実施形態においては、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bの鉛直軸方向から見たときの外形は、内周および外周が円弧状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図7に示すように、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34B鉛直軸方向から見たときの外形は、台形としてもよい。この場合、ライザー34全体の内周は円形に近い正多角形となるため、ペデスタル側壁17の内周面との隙間を極力減らして配置することができる。また、ライザー34全体の内周を円形に近い正多角形とすることができるため、例えば昇降機などの下部ドライウェル内の機器との干渉を容易に回避することができる。また、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bの鉛直軸方向における形状は、台形に限定するものではなく、長方形など他の形状でも、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bを一重構造としてできる形状であればよい。   In the present embodiment, the outer shape of the first riser 34A and the second riser 34B when viewed from the vertical axis direction is formed in an arc shape on the inner periphery and the outer periphery, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 7, the outer shape of the first riser 34A and the second riser 34B when viewed from the vertical axis direction may be a trapezoid. In this case, since the inner periphery of the entire riser 34 is a regular polygon that is nearly circular, the gap with the inner peripheral surface of the pedestal sidewall 17 can be reduced as much as possible. In addition, since the inner circumference of the entire riser 34 can be a regular polygon that is nearly circular, interference with equipment in the lower dry well, such as an elevator, can be easily avoided. In addition, the shape of the first riser 34A and the second riser 34B in the vertical axis direction is not limited to a trapezoidal shape, and the shape of the first riser 34A and the second riser 34B can be a single structure even in other shapes such as a rectangle. I just need it.

また、本実施形態においては、ライザー34の鉛直方向における形状は台形として、ペデスタル側壁17の内周面と対抗した外周を備えているが、これに限定されるものではなく、少なくとも1つのライザー34のペデスタル側壁17側の少なくとも1部を開放して外周を有しない構成としてもよい。ライザー34はペデスタル側壁17との接触面を開放することにより、図8に示すように、例えば、既設炉に用いる際に、下部ドライウェル内に既設配管41などが配置されていても、既設配管41との干渉を容易に回避できるため、ライザー34を下部ドライウェル内に容易に組み込んだ構造とすることができる。   Further, in the present embodiment, the shape of the riser 34 in the vertical direction is a trapezoid and has an outer periphery that opposes the inner peripheral surface of the pedestal side wall 17, but is not limited thereto, and at least one riser 34 is provided. It is good also as a structure which open | releases at least one part by the side of the pedestal side wall of 17 and does not have an outer periphery. When the riser 34 opens the contact surface with the pedestal side wall 17, as shown in FIG. 8, for example, when the existing pipe 41 is arranged in the lower dry well when used in an existing furnace, the existing pipe Since the interference with 41 can be easily avoided, the riser 34 can be easily incorporated into the lower dry well.

また、本実施形態においては、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bは、その内部に冷却材25または水蒸気が通ることができればよく、例えば、図9および図10に示すように、第1ライザー34A内に第1ライザー34A内で冷却材25を循環させるための対流促進板42を設置してもよい。第1ライザー34A内に対流促進板42を設置すると、第1ライザー34Aの内周壁と対流促進板42との間の空間を流れる冷却材25は、炉心溶融物Mにより加熱されて気化するため、第1ライザー34Aの外周壁と対流促進板42との間の空間を流れる冷却材25の一部は、第1ライザー34Aの内周壁と対流促進板42との間の空間に侵入し、再度、第1ライザー34Aの外周壁と対流促進板42との間の空間に循環する。よって、第1ライザー34A内を流れる冷却材25は、対流促進板42の回りを循環させることができるため、第1ライザー34A側から炉心溶融物Mの冷却効果を向上させることができる。   In the present embodiment, the first riser 34A and the second riser 34B are only required to allow the coolant 25 or water vapor to pass through them. For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the first riser 34A A convection promoting plate 42 for circulating the coolant 25 in the first riser 34A may be installed therein. When the convection promoting plate 42 is installed in the first riser 34A, the coolant 25 flowing through the space between the inner peripheral wall of the first riser 34A and the convection promoting plate 42 is heated and vaporized by the core melt M. A part of the coolant 25 flowing in the space between the outer peripheral wall of the first riser 34A and the convection promoting plate 42 enters the space between the inner peripheral wall of the first riser 34A and the convection promoting plate 42, and again, It circulates in the space between the outer peripheral wall of the first riser 34A and the convection promoting plate 42. Therefore, since the coolant 25 flowing in the first riser 34A can be circulated around the convection promoting plate 42, the cooling effect of the core melt M can be improved from the first riser 34A side.

保持部33は、図4〜図6に示すように、複数の炉心溶融物保持ブロック32Aを組み合わせて構成され、上方向に保持面32が形成されるように構成されている。炉心溶融物保持ブロック32Aは、内部に複数の貫通孔を有し、複数の炉心溶融物保持ブロック32Aを組み合わせることで、複数の炉心溶融物保持ブロック32Aの貫通孔がそれぞれ連通して、保持部33の内部には、第1通路36、第2通路37、連結部38、第1連通孔39、および第2連通孔40を有する冷却通路35が形成されている。また、ライザー34も、例えば、保持部33と同様の複数個のブロックを、その内部を貫通する穴が鉛直方向に延びてつながるように積み上げて形成されている。   As shown in FIGS. 4 to 6, the holding unit 33 is configured by combining a plurality of core melt holding blocks 32 </ b> A, and the holding surface 32 is formed in the upward direction. The core melt holding block 32A has a plurality of through holes inside, and by combining the plurality of core melt holding blocks 32A, the through holes of the plurality of core melt holding blocks 32A communicate with each other to hold the holding portion. A cooling passage 35 having a first passage 36, a second passage 37, a connecting portion 38, a first communication hole 39, and a second communication hole 40 is formed inside 33. The riser 34 is also formed, for example, by stacking a plurality of blocks similar to the holding portion 33 so that holes extending through the blocks extend in the vertical direction and are connected.

また、本実施形態では、保持部33は放射状に分割された炉心溶融物保持ブロック32Aを組み合わせて構成されているが、保持部33がライザー34内に収まるように構成されれば、特に保持部33の分割方法は限定されず、例えば、図11に示すように、保持部33は、格子状に分割された炉心溶融物保持ブロック32Aを組み合わせて構成されていてもよい。   Further, in the present embodiment, the holding unit 33 is configured by combining the core melt holding blocks 32A that are radially divided. However, if the holding unit 33 is configured to be accommodated in the riser 34, the holding unit 33 is particularly configured. The dividing method of 33 is not limited. For example, as shown in FIG. 11, the holding unit 33 may be configured by combining core melt holding blocks 32 </ b> A divided in a lattice shape.

このように、原子炉格納容器11に適用される炉心溶融物保持装置15Aは、上記の通り、保持部33内に設けた冷却通路35を第1通路36および第2通路37との2層構造として、第1通路36に第1ライザー34Aを接続させ、第2通路37に第2ライザー34Bを接続させ、ペデスタル側壁17の内周面に沿って、周状に保持部33を囲うように第1ライザー34Aと第2ライザー34Bとを交互に配列して、一重構造としている。そのため、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bを炉心溶融物保持ブロック32Aごとに設置して二重構造にする必要が無くなると共に、ライザー34を一重構造としても保持部33の底部全体に第1通路36および第2通路37の両方を張り巡らせることができる。これにより、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bを二重構造としている場合に比べて保持部33の設置領域を大きくし、炉心溶融物Mが広がるスペースを大きくすることができるため、炉心溶融物Mの冷却効率を高めることができる。よって、炉心溶融物保持装置15Aによれば、炉心溶融物Mをさらにより安定して冷却し、保持することができる。   As described above, the core melt holding device 15A applied to the reactor containment vessel 11 has the two-layer structure in which the cooling passage 35 provided in the holding portion 33 includes the first passage 36 and the second passage 37 as described above. The first riser 34A is connected to the first passage 36, the second riser 34B is connected to the second passage 37, and the holding portion 33 is surrounded circumferentially along the inner peripheral surface of the pedestal side wall 17. One riser 34A and second riser 34B are alternately arranged to form a single structure. Therefore, it is not necessary to install the first riser 34A and the second riser 34B for each core melt holding block 32A so as to have a double structure, and even if the riser 34 has a single structure, the first passage extends to the entire bottom of the holding part 33. Both 36 and the second passage 37 can be stretched. Thereby, compared with the case where the first riser 34A and the second riser 34B have a double structure, the installation area of the holding portion 33 can be increased and the space where the core melt M spreads can be increased. The cooling efficiency of M can be increased. Therefore, according to the core melt holding device 15A, the core melt M can be cooled and held more stably.

また、炉心溶融物保持装置15Aは、上記の通り、第1ライザー34Aおよび第2ライザー34Bからなるライザー34を一重構造とすることにより、ペデスタル12内が狭いスペースであっても容易に設置することができる。   Further, as described above, the core melt holding device 15A can be easily installed even if the inside of the pedestal 12 is a narrow space by making the riser 34 including the first riser 34A and the second riser 34B into a single structure. Can do.

(第2の実施形態)
第2の実施形態による炉心溶融物保持装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態による炉心溶融物保持装置が適用される原子炉格納容器の炉心溶融物保持装置以外の構成については、上記図1に示す原子炉格納容器と同様である。そのため、本実施形態においては、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A core melt holding device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the configuration other than the core melt holding device of the reactor containment vessel to which the core melt holding device according to the present embodiment is applied is the same as that of the reactor containment vessel shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, only the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment will be described.

図12は、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図であり、図13は、ライザーを固定した状態を示す図である。図12、図13に示すように、炉心溶融物保持装置15Bは、隣接するライザー34側の壁面に設けた第1固定用孔(固定用孔)51A、51Bと、第1ライザー34Aの底部からペデスタル床16の床面に延設され、第1ライザー34Aをペデスタル床16の床面に固定させるための張出部52とを有する。本実施形態においては、第1固定用孔51Aはライザー34の壁面の上部側に設けられ、第1固定用孔51Bはライザー34の壁面の下側に設けられている。   FIG. 12 is a schematic view showing the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment, and FIG. 13 is a view showing a state where the riser is fixed. As shown in FIGS. 12 and 13, the core melt holding device 15 </ b> B includes first fixing holes (fixing holes) 51 </ b> A and 51 </ b> B provided on the wall surface on the adjacent riser 34 side, and the bottom of the first riser 34 </ b> A. The pedestal floor 16 has a projecting portion 52 that extends to the floor surface and fixes the first riser 34 </ b> A to the floor surface of the pedestal floor 16. In the present embodiment, the first fixing hole 51 </ b> A is provided on the upper side of the wall surface of the riser 34, and the first fixing hole 51 </ b> B is provided on the lower side of the wall surface of the riser 34.

第1固定用孔51A、51Bは、隣接するライザー34同士を接合ボルト(第1締結部品)53A、53Bにより固定するための孔である。隣接するライザー34同士は、ライザー34同士の上部を接合ボルト53Aにより固定され、ライザー34同士の下部を接合ボルト53Bにより固定されることにより、隣接するライザー34同士が接合される。炉心溶融物保持ブロック32Aの敷設前は、ライザー34の上部および下部の両方の開口部から接合ボルト53A、53Bを締結するための器具などを容易に挿入することができるため、接合ボルト53A、53Bの締結作業を容易に行うことができる。   The first fixing holes 51A and 51B are holes for fixing the adjacent risers 34 to each other with the joining bolts (first fastening parts) 53A and 53B. Adjacent risers 34 are bonded to each other by fixing upper portions of the risers 34 with bonding bolts 53 </ b> A and fixing lower portions of the risers 34 with bonding bolts 53 </ b> B. Before laying the core melt holding block 32A, an instrument or the like for fastening the joining bolts 53A and 53B can be easily inserted from both the upper and lower openings of the riser 34. Therefore, the joining bolts 53A and 53B can be easily inserted. The fastening operation can be easily performed.

張出部52は、アンカーボルト(第2締結部品)54で固定する第2固定用孔55を有する。張出部52はペデスタル床16の床面と接しているため、第2固定用孔55にアンカーボルト54を通して締結することにより張出部52をペデスタル床16の床面に固定することができる。張出部52をアンカーボルト54でペデスタル床16の床面に固定することにより、ライザー34の動きを抑えることができる。また、炉心溶融物保持ブロック32Aがペデスタル床16の床面上に敷設される前であれば、アンカーボルト54の締結作業は容易に行うことができるため、張出部52はアンカーボルト54でペデスタル床16の床面に容易に固定することができる。   The overhang portion 52 has a second fixing hole 55 that is fixed by an anchor bolt (second fastening component) 54. Since the overhanging portion 52 is in contact with the floor surface of the pedestal floor 16, the overhanging portion 52 can be fixed to the floor surface of the pedestal floor 16 by fastening the second fixing hole 55 through the anchor bolt 54. By fixing the overhang portion 52 to the floor surface of the pedestal floor 16 with the anchor bolt 54, the movement of the riser 34 can be suppressed. Further, before the core melt holding block 32A is laid on the floor surface of the pedestal floor 16, the anchor bolt 54 can be easily fastened. It can be easily fixed to the floor surface of the floor 16.

炉心溶融物保持ブロック32Aを敷設した後にライザー34を設置すると、ライザー34同士の下部を固定する接合ボルト53Bやアンカーボルト54を締結するための器具を入れる開口部が近辺に無いため、ライザー34の施工が困難となる。そのため、本実施形態では、炉心溶融物保持ブロック32Aが敷設される前にライザー34をペデスタル床16に設置することが好ましい。   When the riser 34 is installed after laying the core melt holding block 32A, there is no opening near the riser 34 for fixing the joining bolt 53B and the anchor bolt 54 for fixing the lower portions of the risers 34. Construction becomes difficult. Therefore, in this embodiment, it is preferable to install the riser 34 on the pedestal floor 16 before the core melt holding block 32A is laid.

よって、炉心溶融物保持装置15Bは、上記のように、ライザー34に第1固定用孔51A、51Bを設け、ライザー34同士を連結することにより、ライザー34全体の強度を高い構造とすることができるため、それぞれのライザー34をペデスタル側壁17に連結させる必要がなくなる。よって、ライザー34の施工が容易になるため、炉心溶融物保持装置15Bを容易に製造することができる。また、炉心溶融物保持装置15Bは、上記のように、第1ライザー34Aに張出部52を設け、ペデスタル床16に連結させることにより、例えば、地震発生時など振動が生じた場合でもライザー34が例えば上側に飛び出すことを低減することができる。   Therefore, the core melt holding device 15B has a structure in which the strength of the entire riser 34 is high by providing the first fixing holes 51A and 51B in the riser 34 and connecting the risers 34 to each other as described above. This eliminates the need to connect each riser 34 to the pedestal sidewall 17. Therefore, since the construction of the riser 34 becomes easy, the core melt holding device 15B can be easily manufactured. Further, as described above, the core melt holding device 15B is provided with the overhanging portion 52 in the first riser 34A and connected to the pedestal floor 16, so that the riser 34 can be used even when vibration occurs, for example, when an earthquake occurs. Can be prevented from jumping upward, for example.

なお、本実施形態では、張出部52は第1ライザー34Aにのみ設けられているが、第2ライザー34Bにも設けてもよい。   In the present embodiment, the overhang portion 52 is provided only on the first riser 34A, but it may also be provided on the second riser 34B.

(第3の実施形態)
第3の実施形態による炉心溶融物保持装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態による炉心溶融物保持装置が適用される原子炉格納容器の炉心溶融物保持装置以外の構成については、上記図1に示す原子炉格納容器と同様である。そのため、本実施形態においては、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A core melt holding device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the configuration other than the core melt holding device of the reactor containment vessel to which the core melt holding device according to the present embodiment is applied is the same as that of the reactor containment vessel shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, only the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment will be described.

図14は、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図であり、図15は、炉心溶融物保持装置の構成の一部を説明する斜視図である。図14、図15に示すように、炉心溶融物保持装置15Cは、耐熱材31のライザー34側に凸部57を有し、ライザー34は凸部57に対応した接合用孔58を有している。凸部57を接合用孔58に嵌め合わせることにより、耐熱材31はライザー34に接合される。なお、本実施形態においては、耐熱材31に凸部57が6つ設けられているが、これに限定されるものではなく、ライザー34の大きさなどに応じて適宜その数は調整される。   FIG. 14 is a schematic view illustrating the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment, and FIG. 15 is a perspective view illustrating a part of the configuration of the core melt holding device. As shown in FIGS. 14 and 15, the core melt holding device 15 </ b> C has a convex portion 57 on the riser 34 side of the heat-resistant material 31, and the riser 34 has a bonding hole 58 corresponding to the convex portion 57. Yes. The heat-resistant material 31 is joined to the riser 34 by fitting the convex portion 57 into the joining hole 58. In the present embodiment, six convex portions 57 are provided on the heat-resistant material 31, but the number is not limited to this, and the number is appropriately adjusted according to the size of the riser 34 and the like.

耐熱材31は、保持部33の保持面32と接着剤により接合され、ライザー34と接着剤により接合させつつ嵌め合わせて接合されている。ライザー34と耐熱材31とを接着剤またはボルトで締結して接合した場合、炉心溶融物Mの熱により接着剤またはボルトなどが溶融して、耐熱材31が保持部33上に倒れる可能性がある。   The heat-resistant material 31 is bonded to the holding surface 32 of the holding portion 33 by an adhesive, and is fitted and bonded while being bonded to the riser 34 by an adhesive. When the riser 34 and the heat-resistant material 31 are fastened and joined with an adhesive or a bolt, the heat of the core melt M may melt the adhesive or the bolt, and the heat-resistant material 31 may fall on the holding portion 33. is there.

炉心溶融物保持装置15Bによれば、耐熱材31をライザー34と凸部57で嵌め合わせて接合することにより、炉心溶融物Mにより接着剤またはボルトなどが溶融し耐熱材31が保持部33上に倒れることを抑制することができるため、より安全に炉心溶融物Mを保持部33上に保持さえておくことができる。   According to the core melt holding device 15B, the heat-resistant material 31 is fitted and joined by the riser 34 and the convex portion 57, so that the adhesive or bolts are melted by the core melt M and the heat-resistant material 31 is placed on the holding portion 33. Therefore, the core melt M can be held on the holding part 33 more safely.

(第4の実施形態)
第4の実施形態による炉心溶融物保持装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態による炉心溶融物保持装置が適用される原子炉格納容器の炉心溶融物保持装置以外の構成については、上記図1に示す原子炉格納容器と同様である。そのため、本実施形態においては、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A core melt holding device according to a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the configuration other than the core melt holding device of the reactor containment vessel to which the core melt holding device according to the present embodiment is applied is the same as that of the reactor containment vessel shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, only the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment will be described.

図16は、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。図16に示すように、炉心溶融物保持装置15Dは、保持部33の保持面32に緩衝材(緩衝部)61を有している。緩衝材61は、原子炉圧力容器14から炉心溶融物Mが落下した際に炉心溶融物Mの落下により保持面32に加わる衝撃を緩衝させるためのものである。緩衝材61としては、炉心溶融物Mの落下により保持面32に加わる衝撃を緩衝させることができるものであればよい。また、緩衝材61は、ペデスタル12内で回転移動する制御棒駆動機構(CRD:control rod device)のCRDプラットホーム62に連結された固定具63により固定される。   FIG. 16 is a schematic diagram showing the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment. As shown in FIG. 16, the core melt holding device 15 </ b> D has a buffer material (buffer part) 61 on the holding surface 32 of the holding part 33. The buffer material 61 is for buffering the impact applied to the holding surface 32 due to the fall of the core melt M when the core melt M falls from the reactor pressure vessel 14. The buffer material 61 may be any material that can buffer the impact applied to the holding surface 32 due to the fall of the core melt M. The buffer material 61 is fixed by a fixture 63 connected to a CRD platform 62 of a control rod drive mechanism (CRD: control rod device) that rotates in the pedestal 12.

緩衝材61を保持部33の保持面に設置することにより、例えば炉心溶融物Mが保持部33の保持面に落下した際、炉心溶融物Mの落下した衝撃により炉心溶融物保持ブロック32Aや耐熱材31が破損するのを防ぐことができる。また、緩衝材61は、保持部33の保持面にのみ設置されているが、図17に示すように、緩衝材61は、ライザー34の一部に伸びた立ち上がり部61aを有していてもよい。立ち上がり部61aを設け、ライザー34に設けられる耐熱材31を立ち上がり部61aで抑えることにより、耐熱材31は立ち上がり部61aにより水平方向の移動が抑えられるため、地震時など振動が加わった際に耐熱材31が水平方向に飛び出すことを抑制することができる。   By installing the buffer material 61 on the holding surface of the holding unit 33, for example, when the core melt M falls on the holding surface of the holding unit 33, the core melt holding block 32 </ b> A and the heat resistance are affected by the impact of the core melt M dropping. It is possible to prevent the material 31 from being damaged. Moreover, although the buffer material 61 is installed only on the holding surface of the holding portion 33, as shown in FIG. 17, the buffer material 61 may have a rising portion 61 a that extends to a part of the riser 34. Good. By providing the rising portion 61a and suppressing the heat-resistant material 31 provided on the riser 34 by the rising portion 61a, the horizontal movement of the heat-resistant material 31 is suppressed by the rising portion 61a. The material 31 can be prevented from jumping out in the horizontal direction.

緩衝材61は、例えば、ステンレス鋼などを用いて形成することができる。緩衝材61の上面をドレン水や冷却材25などが流れた際に、これらに不純物が取り込まれていないことが望ましいが、緩衝材61に不純物を含むドレン水や冷却材25などが流れても、緩衝材61に不純物などにより錆などが生じることを抑制することができる。   The buffer material 61 can be formed using, for example, stainless steel. When drain water or coolant 25 flows on the upper surface of the buffer material 61, it is desirable that impurities are not taken into these, but even if drain water or coolant 25 containing impurities flows into the buffer material 61, etc. In addition, it is possible to suppress the occurrence of rust or the like due to impurities in the buffer material 61.

固定具63は、棒状の構造を有しており、上下方向に伸縮可能に形成されている。固定具63が伸びて耐熱材31が固定具63で押しつけられることにより、緩衝材61は耐熱材31上に固定される。固定具63が上下方向に伸縮可能に形成されているため、原子力発電設備が通常運転中では緩衝材61を固定することができ、定期検査中は固定具63を縮ませて緩衝材61から離すことで、CRDプラットホーム62は移動可能となり、CRDの取外しが行われる。緩衝材61を固定することにより、例えば地震時などに緩衝材61が上方向などに動くことを防ぐことができる。なお、本実施形態では、固定具63の下部が伸縮可能に構成されたものとしているが、これに限らず、固定具63の上部、または上部と下部の両方が伸縮可能に構成されたものでもよい。   The fixture 63 has a rod-like structure and is formed to be extendable in the vertical direction. The buffer member 61 is fixed on the heat-resistant material 31 by the fixing device 63 extending and the heat-resistant material 31 being pressed by the fixture 63. Since the fixture 63 is formed so as to be extendable in the vertical direction, the buffer material 61 can be fixed during normal operation of the nuclear power generation facility, and the fixture 63 is contracted and separated from the buffer material 61 during the periodic inspection. As a result, the CRD platform 62 can move and the CRD is removed. By fixing the buffer material 61, it is possible to prevent the buffer material 61 from moving upward or the like during an earthquake, for example. In the present embodiment, the lower portion of the fixture 63 is configured to be extendable, but the present invention is not limited thereto, and the upper portion of the fixture 63 or both the upper portion and the lower portion may be configured to be extendable. Good.

よって、炉心溶融物保持装置15Dによれば、緩衝材61を固定具63を用いて耐熱材31上に固定することにより、例えば地震や水蒸気爆発時などの動荷重により緩衝材61が上方向などに動くことを防ぐことができる。また、定期検査中や原子力発電設備の運転中でも、CRDプラットホーム62の機能を阻害することなく、緩衝材61を耐熱材31上に安定して固定することができる。   Therefore, according to the core melt holding device 15D, the buffer material 61 is fixed on the heat-resistant material 31 using the fixture 63, so that the buffer material 61 is directed upward by a dynamic load such as during an earthquake or a steam explosion. Can be prevented from moving. In addition, the buffer material 61 can be stably fixed on the heat-resistant material 31 without hindering the function of the CRD platform 62 during the periodic inspection or the operation of the nuclear power generation facility.

(第5の実施形態)
第5の実施形態による炉心溶融物保持装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態による炉心溶融物保持装置が適用される原子炉格納容器の炉心溶融物保持装置以外の構成については、上記図1に示す原子炉格納容器と同様である。そのため、本実施形態においては、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
A core melt holding device according to a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the configuration other than the core melt holding device of the reactor containment vessel to which the core melt holding device according to the present embodiment is applied is the same as that of the reactor containment vessel shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, only the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment will be described.

図18は、本実施形態による炉心溶融物保持装置の構成を示す概略図である。図18に示すように、炉心溶融物保持装置15Eは、第1通路36の一部をライザー34との連結部から連結部38までの長さとし、第2通路37とペデスタル床16との間に空間Sが形成されている。本実施形態では、空間Sは、ペデスタル床16に設置されたドレンサンプ65の位置に形成されている。また、第1通路36の空間S側の壁面には第1連通孔39を設けないようにし、空間S内に第1連通孔39から冷却材25が侵入しないように構成されている。   FIG. 18 is a schematic view showing the configuration of the core melt holding device according to the present embodiment. As shown in FIG. 18, the core melt holding device 15 </ b> E has a part of the first passage 36 having a length from the connecting portion to the riser 34 to the connecting portion 38, and between the second passage 37 and the pedestal bed 16. A space S is formed. In the present embodiment, the space S is formed at the position of the drain sump 65 installed on the pedestal floor 16. Further, the first communication hole 39 is not provided in the wall surface on the space S side of the first passage 36, and the coolant 25 is configured not to enter the space S from the first communication hole 39.

ドレンサンプ65は、ペデスタル床16に1つ以上設けられており、原子炉の運転中に生じる可能性のある漏洩水を集水し、原子炉からの漏洩を検知するためのものであって、ドレンサンプ65内に集水された水(ドレン水)は、サンプカバー66の上に備えられた図示しないポンプなどによって配管を介して原子炉格納容器11の外部に移送される構成となっている。ドレンサンプ65は、サンプカバー66によってその上部が覆われており、サンプカバー66は、上面がペデスタル床16の上面より高い位置にある。   One or more drain sumps 65 are provided on the pedestal floor 16 to collect leaked water that may occur during the operation of the reactor, and to detect leaks from the reactor. The water collected in 65 (drain water) is transferred to the outside of the reactor containment vessel 11 through piping by a pump (not shown) provided on the sump cover 66. An upper portion of the drain sump 65 is covered with a sump cover 66, and the upper surface of the sump cover 66 is higher than the upper surface of the pedestal floor 16.

ペデスタル床16にドレンサンプ65が設置されている場合、一般に、炉心溶融物保持装置はドレンサンプ65のサンプカバー66上に配置される。これに対し、炉心溶融物保持装置15Eは、第1通路36を連結部38までの長さとし、第2通路37とペデスタル床16との間に空間Sが形成されるようにし、第1通路36がドレンサンプ65と干渉しないように構成している。これにより、本実施形態によれば、ペデスタル床16にドレンサンプ65が設置されていても、保持部33がサンプカバー66との接触部分で干渉を受けずにペデスタル床16上に設置することができるため、保持部33をペデスタル床16上に安定して設置することができる。また、サンプカバー66を開く際に、空間Sが形成されているため、保持部33とライザー34の全てを分解する必要は無いため、ライザー34のみを分解すれば、サンプカバー66を容易に開くことができる。   When the drain sump 65 is installed on the pedestal floor 16, the core melt holding device is generally disposed on the sump cover 66 of the drain sump 65. On the other hand, in the core melt holding device 15E, the first passage 36 has a length up to the connecting portion 38, and a space S is formed between the second passage 37 and the pedestal bed 16, so that the first passage 36 Is configured so as not to interfere with the drain sump 65. Thereby, according to this embodiment, even if the drain sump 65 is installed in the pedestal floor 16, the holding | maintenance part 33 can be installed on the pedestal floor 16 without receiving interference in a contact part with the sump cover 66. Therefore, the holding part 33 can be stably installed on the pedestal floor 16. Further, since the space S is formed when the sump cover 66 is opened, it is not necessary to disassemble all of the holding portion 33 and the riser 34. Therefore, if only the riser 34 is disassembled, the sump cover 66 is easily opened. be able to.

また、本実施形態では、第1通路36のみがドレンサンプ65のサンプカバー66と干渉しないように構成しているが、第1ライザー34A、または第2ライザー34Bも同様に、サンプカバー66と干渉しないように構成するようにしてもよい。   In the present embodiment, only the first passage 36 is configured not to interfere with the sump cover 66 of the drain sump 65, but the first riser 34A or the second riser 34B does not interfere with the sump cover 66 as well. You may make it comprise as follows.

以上の通り、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various combinations, omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 原子炉設備
11 原子炉格納容器
12 ペデスタル
13 炉心
14 原子炉圧力容器(原子炉容器)
15A〜15E 炉心溶融物保持装置
16 ペデスタル床
17 ペデスタル側壁
18 サプレッションプール水
21 炉心溶融物冷却装置
22 却材貯蔵プール
23 冷却材配管
24 冷却材導入弁
25 冷却材
31 耐熱材(耐熱部)
32 保持面
33 保持部
33A 炉心溶融物保持ブロック
34 ライザー
34A 第1ライザー
34B 第2ライザー
35 冷却通路
36 第1通路
37 第2通路
38 連結部
39 第1連通孔
40 第2連通孔
41 既設配管
42 対流促進板
51A、51B 第1固定用孔(固定用孔)
52 張出部
53A、53B 接合ボルト(第1締結部品)
54 アンカーボルト(第2締結部品)
55 第2固定用孔
57 凸部
58 接合用孔
61 緩衝材(緩衝部)
61a 立ち上がり部
62 CRDプラットホーム
63 固定具
65 ドレンサンプ
66 サンプカバー
M 炉心溶融物
10 Reactor Equipment 11 Reactor Containment Vessel 12 Pedestal 13 Core 14 Reactor Pressure Vessel (Reactor Vessel)
15A to 15E Core melt holding device 16 Pedestal floor 17 Pedestal side wall 18 Suppression pool water 21 Core melt cooling device 22 Refuse storage pool 23 Coolant piping 24 Coolant introduction valve 25 Coolant 31 Heat resistant material (heat resistant part)
32 holding surface 33 holding portion 33A core melt holding block 34 riser 34A first riser 34B second riser 35 cooling passage 36 first passage 37 second passage 38 connecting portion 39 first communication hole 40 second communication hole 41 existing piping 42 Convection promoting plate 51A, 51B First fixing hole (fixing hole)
52 Overhang 53A, 53B Joining bolt (first fastening part)
54 Anchor bolt (second fastening part)
55 Second fixing hole 57 Convex part 58 Joining hole 61 Buffer material (buffer part)
61a Rising part 62 CRD platform 63 Fixing tool 65 Drain sump 66 Sump cover M Core melt

Claims (7)

ペデスタル側壁とペデスタル床とによって囲まれるペデスタル内に設けられ、原子炉圧力容器内の炉心が溶融して生じた炉心溶融物を保持面で保持して冷却する炉心溶融物保持装置であって、
前記炉心溶融物を冷却するための冷却材が通過する冷却通路と、
前記冷却通路の、前記冷却材の供給側に連結された第1ライザーと、
前記冷却通路の、前記冷却材の排出側に連結された第2ライザーと、
を具備してなり、
複数の前記第1ライザーおよび前記第2ライザーが前記ペデスタル側壁の内周面に沿って、前記第1ライザーおよび前記第2ライザーの周方向における位置が異なるように周状に配列されてなることを特徴とする、炉心溶融物保持装置。
A core melt holding device that is provided in a pedestal surrounded by a pedestal side wall and a pedestal floor and holds and cools a core melt generated by melting a core in a reactor pressure vessel on a holding surface,
A cooling passage through which a coolant for cooling the core melt passes,
A first riser connected to the coolant supply side of the cooling passage;
A second riser connected to the coolant discharge side of the cooling passage;
Comprising
A plurality of the first risers and the second risers are circumferentially arranged along the inner peripheral surface of the pedestal side wall so that the positions in the circumferential direction of the first risers and the second risers are different. A core melt holding device.
前記冷却通路は、
前記供給側を構成する第1通路および前記排出側を構成する第2通路で構成されてなり、
前記第1通路の前記供給側は、前記第2通路の前記排出側よりも下側に配置されてなる、請求項1に記載の炉心溶融物保持装置。
The cooling passage is
A first passage constituting the supply side and a second passage constituting the discharge side;
The core melt holding device according to claim 1, wherein the supply side of the first passage is disposed below the discharge side of the second passage.
前記第2ライザーの上端は、前記第1ライザーの上端よりも高い位置に設置されてなる、請求項1または2に記載の炉心溶融物保持装置。   The core melt holding device according to claim 1 or 2, wherein an upper end of the second riser is installed at a position higher than an upper end of the first riser. 前記ライザーの前記ペデスタル側壁側の少なくとも1部が開放されてなる、請求項1〜3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 3, wherein at least a part of the riser on the side of the pedestal side wall is opened. 前記第1ライザー内に、前記第1ライザー内で前記冷却材を循環させるための対流促進板をさらに具備してなる、請求項1〜4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 convection promoting plate for circulating the coolant in the first riser in the first riser. 前記第1ライザーまたは前記第2ライザーと接する前記第1ライザーまたは前記第2ライザーの壁面に2つ以上設けられ、隣接する前記第1ライザーまたは前記第2ライザーを第1締結部品で固定するための固定用孔をさらに具備してなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置。   Two or more wall surfaces of the first riser or the second riser that are in contact with the first riser or the second riser, and for fixing the adjacent first riser or the second riser with a first fastening part The core melt holding device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a fixing hole. 原子炉圧力容器の下方のペデスタル床に配置された、請求項1〜6のいずれか1項に記載の炉心溶融物保持装置を具備してなることを特徴とする、原子炉格納容器。   A reactor containment vessel comprising the core melt holding device according to any one of claims 1 to 6, which is disposed on a pedestal bed below the reactor pressure vessel.
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