JP2863409B2 - 原子炉格納容器 - Google Patents

原子炉格納容器

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JP2863409B2 JP5091133A JP9113393A JP2863409B2 JP 2863409 B2 JP2863409 B2 JP 2863409B2 JP 5091133 A JP5091133 A JP 5091133A JP 9113393 A JP9113393 A JP 9113393A JP 2863409 B2 JP2863409 B2 JP 2863409B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉格納容器の改良に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来一般に採用されている沸騰水型(B
WR)の原子炉格納容器は、図7および図8に示すよう
に原子炉格納容器2があり、その内部には原子炉圧力容
器1、格納容器ドライウェル5を有し、また圧力抑制室
7を備えているのが普通である。
【0003】そして格納容器ドライウェル5の下部には
格納容器ドライウェル下部構造物が配置され、原子炉圧
力容器1はペデスタル3にて支持されている。また圧力
抑制室7内には、サプレッションプール水6、ベント管
8、クエンチャ9が設置されている。さらに格納容器ド
ライウェル下部領域10には格納容器注水配管15、注
水弁16、注水ポンプ17からなる格納容器注水ライン
20が接続されている。
【0004】これらの図からも明らかとなるように、こ
のBWRの原子炉格納容器の原子炉圧力容器下部部分
は、制御棒駆動装置を収納するために空間部があり、そ
の床が原子炉格納容器の構造壁であるベースマットとな
っている。
【0005】図9は加圧水型(PWR)原子炉格納容器
の場合を示したものであるが、前述の格納容器と同様に
原子炉格納容器2の内部に原子炉圧力容器1および格納
容器ドライウェル5を備えており、この場合においても
原子炉圧力容器下部部分は、計装配管等を収容する空間
部となっており、その床が原子炉格納容器の構造壁であ
るベースマットとなっている。
【0006】このように構成されている原子炉格納容器
において、高温炉心溶融物(デブリ)がドライウェル下
部に存在することを想定した場合、高温のデブリがコン
クリート床を侵食し、格納容器の損傷及びその気密性を
損なうことになるとともに、デブリとコンクリートの反
応により、水素、一酸化炭素、二酸化炭素等の非凝縮性
ガスが発生し、これにより原子炉格納容器の内圧を上昇
させる。
【0007】この内圧の上昇は格納容器の圧力破損を招
くか、若しくは格納容器の過圧破損時期を早める恐れが
ある。このため一般には高温炉心溶融物がドライウェル
下部に存在した場合、この高温炉心溶融物に冷却水を供
給し、溶融物質の熱を奪うようにしている。
【0008】尚これに関連するものとしては、たとえば
特開昭53−21391号公報がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように構成されて
いる原子炉格納容器においては、たとえ高温炉心溶融物
がドライウェル下部に存在したとしても、高温炉心溶融
物は熱を奪われ安全であるが、高温炉心溶融物のコンク
リート床面に接している下面を冷却水に充分接すること
ができればより一層安全となる。
【0010】本発明はこれに鑑みなされたものでその目
的とするところは、高温炉心溶融物が発生した際の安全
をより一層向上できるこの種原子炉格納容器を提供する
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明はこのコ
ンクリート床上に粒状に形成された耐熱物質を敷きつめ
るようになし所期の目的を達成するようにしたものであ
る。
【0012】
【作用】すなわちこのように形成された原子炉格納容器
であると、格納容器ドライウェル下部のコンクリート床
の上に瓦礫状の物質が敷きつめられていることから、こ
の上に高温炉心溶融物が落下することになり、瓦礫状物
質の瓦礫間に存在するすき間に浸透している水(格納容
器に注水された水)により、高温炉心溶融物は下側から
も冷却されることになる。従ってこの高温炉心溶融物は
全表面から冷却可能となり、コンクリートの反応による
非凝縮性ガスの生成がなくなり、これによりこのコンク
リート壁、すなわちドライウェル下部構造壁を損傷させ
ることなく、かつ原子炉格納容器の内圧を上昇させるこ
とのないこの種原子炉格納容器を得ることができるので
ある。
【0013】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1には原子炉圧力容器1、格納容器ドラ
イウェル5、圧力抑制室7を備えた沸騰水型原子炉格納
容器が示されている。
【0014】格納容器ドライウェル5の下部には格納容
器ドライウェル下部構造物4が配置され、原子炉圧力容
器1はペデスタル3にて支持されている。
【0015】圧力抑制室7内には、サプレッションプー
ル水6、ベント管8、クエンチャ9が設置されている。
格納容器ドライウェル下部領域10には格納容器注水ラ
イン20が設けられている。この格納容器注水ライン2
0は格納容器ドライウェル下部領域10に配置された格
納容器注水配管15と、この配管に注水弁16を介して
接続された注水ポンプ17から構成されている。
【0016】格納容器ドライウェル下部構造物4の上に
は、図2に示すようにつぶ状あるいは瓦礫状の物質13
が敷きつめられている。この瓦礫状の物質としては、耐
熱性のもので、例えば砂利、砂、レンガの破片、セラミ
ックの破片、MgO等が考えられる。
【0017】デブリ12がドライウェル下部に存在する
場合には、勿論デブリはこの瓦礫状の物質13上に存在
することになる。デブリが発生すると、格納容器ドライ
ウェル下部領域10へ格納容器注水弁16が開放され、
注水ポンプ17により格納容器注水配管15を介して注
水が行われる。勿論この注水は図3に示されているよう
に、水11にデブリ12全体が浸るように行われる。
【0018】このような構成であると、デブリ12は瓦
礫状の物質13の上に塊状として存在することになる。
この場合デブリ12は水没状態で水との熱交換により冷
却が行われることになる。この場合デブリ12の冷却は
デブリ12と水との接触面で行われるわけであるが、瓦
礫状の物質13の各々の瓦礫間に存在しうるすき間に水
が浸透し、この水によりデブリ12はデブリ12と瓦礫
状の物質13との接触面においてもその冷却が行われる
ことになり、従ってデブリ12をデブリ全表面にわたっ
て冷却することができる。
【0019】これによりデブリ12によるコアーコンク
リート反応が防止できるとともに、水素、一酸化炭素、
二酸化炭素等の非凝縮性ガスの発生を防止でき、したが
ってこの非凝縮性ガス発生防止により事故時格納容器内
圧力上昇の抑制が可能となる。またデブリ12を表面全
体からの冷却が可能となるので、デブリ12を短時間で
効率よく冷却することができる。
【0020】図4はもう一つの実施例を示したもので、
前述の実施例と同様に、格納容器ドライウェル下部構造
物4の上には瓦礫状の物質13が敷きつめられるが、前
述の実施例と異なる点は、図5にも示されているよう
に、この瓦礫状の物質13の上に周端部分が高く盛り上
げられた構造、すなわち周縁に堤を有する構造を有して
いる鋼板14が置かれている点である。勿論この鋼板1
4、すなわち箱体はその下方部にも水が行くように側壁
との間に間隙を設けるようにする。
【0021】デブリ12がこの鋼板14の上に存在する
と、格納容器ドライウェル下部領域10へ格納容器注水
弁を開放し、注水ポンプ17を起動させ、格納容器注水
配管を介して注水が行われる。図6がその状態を示した
ものである。
【0022】この構成であると、格納容器に注水した水
は瓦礫状の物質13の各々の瓦礫のすき間に浸透する。
従ってデブリには水との接触面だけでなく鋼板14との
接触面においても、鋼板14を介してデブリ12の熱が
瓦礫状の物質13のすき間に浸透している水に伝達され
るので、デブリ12をデブリ12全表面にわたっての水
による冷却が可能となる。
【0023】またこの場合図中に21として示すように
ドレン配管を鋼板14に設けるようにすると、通常原子
炉運転時において、原子炉格納容器2内で発生するドレ
ンのうち格納容器ドライウェル下部領域10に発生する
ドレンを鋼板14にて受付け止めドレン処理することが
可能になる。これによりドレンが瓦礫状の物質13に浸
透することなく処理できるので、格納容器ドライウェル
下部領域10のメンテナンスが容易になる。
【0024】尚このドレン配管を設けない場合のことで
あるが、箱体の下側に水が漏れるようにするためには、
この箱体を、前述したように箱体の側壁と前記空間部を
形成している側壁との間に間隙を有するように形成して
もよいが、箱体の底板に多数の小穴を設けるようにして
も良いであろう。
【0025】また以上の説明では箱体として鋼板を用い
た場合について述べてきたが、これは耐熱性のものであ
れば他の材料であっても何等差し支えないことは勿論で
ある。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、格納容器ドライウェル下部のコンクリート床の上に
瓦礫状の物質が敷きつめられていることから、この上に
炉心高温炉心溶融物が落下し、コンクリートの反応によ
る非凝縮性ガスの生成がなくなり、かつ瓦礫状の物質の
すき間に浸透している水により、炉心高温炉心溶融物は
下側からも冷却され、これにより原子炉格納容器の内圧
を上昇させることがなく、より一層安全なこの種原子炉
格納容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子炉格納容器の一実施例を示す縦断
側面図。
【図2】本発明の原子炉格納容器のドライウエルの下部
を示す縦断側面図。
【図3】本発明の原子炉格納容器のドライウエルの下部
を示す縦断側面図。
【図4】本発明の原子炉格納容器の他の実施例を示す縦
断側面図。
【図5】本発明の他の実施例のドライウエルの下部を示
す縦断側面図。
【図6】本発明の他の実施例のドライウエルの下部を示
す縦断側面図。
【図7】従来の沸騰水型原子炉格納容器を示す縦断側面
図。
【図8】従来の沸騰水型原子炉格納容器の他の例を示す
縦断側面図。
【図9】従来の加圧水型原子炉格納容器を示す縦断側面
図。
【符号の説明】
1…原子炉圧力容器、2…原子炉格納容器、3…ペデス
タル、4…格納容器ドライウェル下部構造物(コンクリ
ート)、5…格納容器ドライウェル、6…サプレッショ
ンプール水、7…圧力抑制室、8…ベント管、10…格納
容器ドライウェル下部領域、11…格納容器注水、12…デ
ブリ(高温炉心溶融物)、13…瓦礫状の物質、14…鋼板
(箱体)、15…格納容器注水配管、16…注水弁、17…注
水ポンプ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−152497(JP,A) 特開 平3−87693(JP,A) 特開 昭51−123496(JP,A) 特開 昭50−127089(JP,A) 特開 昭53−21391(JP,A) 特開 昭55−55289(JP,A) 実開 昭61−143091(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G21C 9/016 G21C 13/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に粒状に形成された耐熱
    物質を敷きつめるようにしたことを特徴とする原子炉格
    納容器。
  2. 【請求項2】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に瓦礫状の耐熱物質を敷
    きつめるようにしたことを特徴とする原子炉格納容器。
  3. 【請求項3】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に瓦礫状若しくは粒状の
    耐熱性物質を敷きつめるとともに、該耐熱性物質の上に
    周縁に堤を有する耐熱性板を配置したことを特徴とする
    原子炉格納容器。
  4. 【請求項4】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に瓦礫状若しくは粒状の
    耐熱性物質を敷きつめるとともに、該耐熱性物質の上に
    上方部が開放し、かつ底部が水漏れ可能に形成された耐
    熱性材料の箱体を配置したことを特徴とする原子炉格納
    容器。
  5. 【請求項5】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に瓦礫状若しくは粒状の
    耐熱性物質を敷きつめるとともに、該耐熱性物質の上に
    上方部が開放し、かつ底板に多数の小穴を有する耐熱性
    材料の箱体を配置したことを特徴とする原子炉格納容
    器。
  6. 【請求項6】 前記箱体が鋼板にて形成されてなる請求
    項4若しくは請求項5記載の原子炉格納容器。
  7. 【請求項7】 前記箱体は、箱体の側壁と前記空間部を
    形成している側壁との間に間隙を有するように形成され
    てなる請求項4若しくは請求項5記載の原子炉格納容
    器。
  8. 【請求項8】 原子炉圧力容器と該原子炉圧力容器下方
    部のコンクリート床との間に空間部を有し、かつ前記コ
    ンクリート床上に堆積した高温炉心溶融物に冷却水を供
    給する冷却水供給装置を備えた原子炉格納容器におい
    て、 前記空間部のコンクリート床上に瓦礫状若しくは粒状の
    耐熱性物質を敷きつめるとともに、該耐熱性物質の上に
    上方部が開放した耐熱性材料の箱体を配置し、かつ該箱
    体の底板にドレン配管を設けたことを特徴とする原子炉
    格納容器。
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