JP6393744B2 - 原子炉格納容器内ドレンサンプ - Google Patents
原子炉格納容器内ドレンサンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6393744B2 JP6393744B2 JP2016510065A JP2016510065A JP6393744B2 JP 6393744 B2 JP6393744 B2 JP 6393744B2 JP 2016510065 A JP2016510065 A JP 2016510065A JP 2016510065 A JP2016510065 A JP 2016510065A JP 6393744 B2 JP6393744 B2 JP 6393744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cover
- water
- drain sump
- water channel
- dry well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
- G21C9/016—Core catchers
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/06—Magazines for holding fuel elements or control elements
- G21C19/07—Storage racks; Storage pools
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D3/00—Control of nuclear power plant
- G21D3/04—Safety arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
(構成)
1.原子炉格納容器
図1は、本実施形態に係るドレンサンプを適用する原子炉格納容器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。図1では、改良型沸騰水型原子炉(ABWR)の原子炉格納容器を例示している。
図2は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図、図3は本実施形態に係るドレンサンプの図2のIII−III矢視断面図である。図2に示すように、ドレンサンプ9は、下部ドライウェル5の床面10とペデスタル壁13との間に、床面10の一部を掘り下げた凹部形状に形成されている。ドレンサンプ9は、その外殻を画定するように周囲を覆う容器状のカバー11を備えている。カバー11は耐熱性を有する素材、例えば、溶融炉心と接触した際に原子力発電プラントの健全性を保てる程度の厚さを有する耐熱レンガ等で作成されている。カバー11は床面10に形成された凹部の壁面に沿って形成されており、上部は、例えば溶融炉心が床面10に落下しても溶融炉心の液位が超えない程度に床面10から上方に突出している。下部ドライウェル5の床面10、カバー11及びペデスタル壁13の表面は、高温の溶融炉心との接触に耐え得る耐熱性を有する材料で作成されている。ここでいう耐熱性を有する材料としては、例えば、アルミナやジルコニアなどのセラミック材、炭化珪素等の炭化材及びタングステン等の高融点材料がある。
本実施形態に係るドレンサンプ9における動作について、何らかの原因によって原子炉への注水機能が停止したことにより溶融炉心が原子炉圧力容器2を貫通して下部ドライウェル5の床面10に落下した万一の場合を想定して説明する。
(1)溶融炉心のドレンサンプへの流入抑制
本実施形態の原子炉格納容器内ドレンサンプ9の水路15は、流れ方向に向かってその幅が拡張する流路拡張部17を備えている。そのため、下部ドライウェル5の床面10に落下した溶融炉心が水路15内に流入した場合でも、その速度を流路拡張部17で減速させながら保有する熱をカバー11へ伝熱させて水路15内で凝固させることができる。従って、下部ドライウェル5の床面10に拡がった溶融炉心の進行を遅らせて溶融炉心のドレンサンプ9内(カバー11の内部)への流入を抑制し、溶融炉心を下部ドライウェル5及び水路15内に留めて冷却水で効率的に冷却することができる。なおかつ、プラントの通常運転時には、水路15を介して下部ドライウェル5の床面10に溜まったドレン水をカバー11の内部に導くことができ、ドレン水の回収機能を阻害することがない。
本実施形態の原子炉格納容器内ドレンサンプ9は、外殻をなすカバー11の天井部分に連通孔16を備えている。そのため、下部ドライウェル5の床面10に落下した溶融炉心が水路15内に流入した場合でも、下部ドライウェル5に注水された冷却水を連通孔16を介してドレンサンプ9内に導き、ドレンサンプ9内の水14の水位を水路15の高さまで上昇させて水路15内の溶融炉心を安定な状態まで冷却することができる。そのため、水路15内で凝固した溶融炉心が崩壊熱等により再融解してドレンサンプ9内に流入することを抑制することができる。
(構成)
図4は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図、図5は本実施形態に係るドレンサンプの図4のV−V矢視断面図である。図4及び図5において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ19における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
上記構成により、本実施形態でも流路拡張部27及び連通孔16を備えているので、第1実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。
(構成)
図6は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図、図7は本実施形態に係るドレンサンプの図6のVII−VII矢視断面図である。図6及び図7において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ29における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
上記構成により、本実施形態でも流路拡張部37及び連通孔16を備えているので、第1実施形態と同様の効果が得られる。更に、本実施形態でもブロック39を備えているので、第2実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。
(構成)
図8は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図、図9は本実施形態に係るドレンサンプの図8のIX−IX矢視断面図である。図8及び図9において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ39における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
本実施形態では、水路45が蛇行形状に形成されている。そのため、水路45を流れる溶融炉心を流路の蛇行による流れ方向の転向及び水路45の壁部との接触により減速されつつ、その保有熱を水路45の壁部からカバー11へ伝熱させ、水路45内で凝固させることができる。従って、下部ドライウェル5の床面10に拡がった溶融炉心の進行を遅らせて溶融炉心のドレンサンプ39内(カバー11の内部)への流入を抑制し、溶融炉心を下部ドライウェル5及び水路45内に留めて冷却水で効率的に冷却することができる。なおかつ、プラントの通常運転時には、水路45を介して下部ドライウェル5の床面10に溜まったドレン水をカバー11の内部に導くことができ、ドレン水の回収機能を阻害することがない。
(構成)
図10は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図である。図10において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ49における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
本実施形態においては、水路55の出口部59には下に凸のU字状に形成され、水路55を流れる流れに干渉する機能を有するトラップ58が備えられ、トラップ58はカバー11内の水14の最低水位よりも下方に設けられている。そのため、入口部56及び立下部57を流れる溶融炉心を入口部56及び立下部57の壁部との接触により減速させつつ、保有熱をカバー11へ伝熱させることができる。更に、トラップ58内を流れる溶融炉心を水の抵抗や冷却による粘性の上昇等によって減速させるとともに、出口部59の下流側の端部とトラップ58の底部との間に形成された段差によってトラップ58の底部に止めることができる。従って、下部ドライウェル5の床面10に拡がった溶融炉心の進行を遅らせて溶融炉心のドレンサンプ49内(カバー11の内部)への流入を抑制し、溶融炉心をトラップ58内に溜まった水で効率的に冷却することができる。なおかつ、プラントの通常運転時には、水路55を介して下部ドライウェル5の床面10に溜まったドレン水をカバー11の内部に導くことができ、ドレン水の回収機能を阻害することがない。
(構成)
図11は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図である。図11において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ59における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
本実施形態においては、水路65に多数の耐熱性の粒子が集合して形成されたフィルター67が備えられている。そのため、水路65を流れる溶融炉心を水路65の壁部との接触により減速させつつ、保有熱を水路65の壁部からカバー11へ伝熱させることができる。更に、フィルター67は耐熱性の粒子で形成されており溶融炉心との接触によって融解することがないため、フィルター67内を流れる溶融炉心をフィルター67との干渉による圧力損失によって減速させつつ、保有熱をカバー11及びフィルター67を形成する多数の粒子へ伝熱させることができる。従って、下部ドライウェル5の床面10に拡がった溶融炉心の進行をより遅らせて溶融炉心のドレンサンプ59内(カバー11の内部)への流入を更に抑制し、溶融炉心を下部ドライウェル5及び水路65内に留めて冷却水で効率的に冷却することができる。なおかつ、プラントの通常運転時には、水路65を介して下部ドライウェル5の床面10に溜まったドレン水をカバー11の内部に導くことができ、ドレン水の回収機能を阻害することがない。
(構成)
図12は本実施形態に係るドレンサンプの構成を示す断面図、図13は本実施形態に係るドレンサンプの図12のXIII−XIII矢視断面図である。図12及び図13において、上記第1実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態に係るドレンサンプ69における動作について、第1実施形態と同様の場合を想定して説明する。
本実施形態においては、水路75の上方に水路75を流れる流れに干渉する機能を有した複数の干渉部材77が備えられ、干渉部材77には耐熱性の粒子状物質80が備えられている。そのため、水路75を流れる溶融炉心を水路75の壁部との接触により減速させつつ、保有熱を水路75の壁部からカバー11へ伝熱させることができる。更に、金属板78の融解に熱が使用されるため、溶融炉心の凝固を促進させることができる。更に、水路75を流れる溶融炉心を粒子状物質80との干渉による圧力損失によって減速させつつ、保有熱を粒子状物質80及びカバー11へ伝熱させることができる。従って、下部ドライウェル5の床面10に拡がった溶融炉心の進行をより遅らせて溶融炉心のドレンサンプ69内(カバー11の内部)への流入を更に抑制し、溶融炉心を下部ドライウェル5及び水路75内に留め、ドレンサンプ69から流入し、落下した粒子状物質80を通過した冷却水等で効率的に冷却することができる。
本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除及び置換をすることも可能である。
5 下部ドライウェル
9 ドレンサンプ(原子炉格納容器内ドレンサンプ)
10 床面
11 カバー
15 水路
17 流路拡張部
Claims (5)
- 原子炉圧力容器の下方にある下部ドライウェルの床面の一部を掘り下げて形成した原子炉格納容器内ドレンサンプにおいて、
外殻を画定する容器状のカバーと、
前記カバーに形成され、前記下部ドライウェルから前記カバーの内部へドレン水を導く水路とを備え、
前記水路は、前記下部ドライウェルの床面に沿って延在するとともに流路拡張部を備えていて、前記ドレン水の入口側よりも出口側の流路幅が広くなっており、
前記流路拡張部内に流路幅方向に並べられた複数のブロックを備え、
前記複数のブロックで区画されて分岐した流路が前記流路拡張部に形成されており、
前記複数のブロックが前記カバーよりも低融点の金属で形成されていることを特徴とする原子炉格納容器内ドレンサンプ。 - 請求項1に記載の原子炉格納容器内ドレンサンプにおいて、
前記カバーの上部の天井部分に形成され、前記下部ドライウェルと前記カバーの内部とを連通する連通孔を備えていることを特徴とする原子炉格納容器内ドレンサンプ。 - 原子炉圧力容器の下方にある下部ドライウェルの床面の一部を掘り下げて形成した原子炉格納容器内ドレンサンプにおいて、
外殻を画定する容器状のカバーと、
前記カバーに形成され、前記下部ドライウェルから前記カバーの内部へドレン水を導く水路と、を備え、
前記水路の一部は、下に凸のU字形状で構成され、
前記水路の下流側開口部及びU字形状部は、前記カバー内の水の最低水位よりも下方に設けられており、
前記U字形状部には常時水が溜まっていることを特徴とする原子炉格納容器内ドレンサンプ。 - 原子炉圧力容器の下方にある下部ドライウェルの床面の一部を掘り下げて形成した原子炉格納容器内ドレンサンプにおいて、
外殻を画定する容器状のカバーと、
前記カバーに形成され、前記下部ドライウェルから前記カバーの内部へドレン水を導く水路と、
前記水路の周囲を被覆した、前記カバーよりも低融点の金属板と、前記金属板の上部に形成された空間に封入された耐熱性の粒子状物質とを備え、
前記水路は、前記下部ドライウェルの床面に沿って延在するように設けられ、
前記金属板は前記水路の上方に設けられていることを特徴とする原子炉格納容器内ドレンサンプ。 - 請求項4に記載の原子炉格納容器内ドレンサンプにおいて、
前記カバーは、床面から上方に突出した天井部分を有し、
前記金属板及び前記粒子状物質は、前記カバーの前記天井部分を除く部分に設けられていることを特徴とする原子炉格納容器内ドレンサンプ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014064026 | 2014-03-26 | ||
JP2014064026 | 2014-03-26 | ||
PCT/JP2015/050453 WO2015146218A1 (ja) | 2014-03-26 | 2015-01-09 | 原子炉格納容器内ドレンサンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015146218A1 JPWO2015146218A1 (ja) | 2017-04-13 |
JP6393744B2 true JP6393744B2 (ja) | 2018-09-19 |
Family
ID=54194761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016510065A Active JP6393744B2 (ja) | 2014-03-26 | 2015-01-09 | 原子炉格納容器内ドレンサンプ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6393744B2 (ja) |
WO (1) | WO2015146218A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6529918B2 (ja) * | 2016-02-17 | 2019-06-12 | 株式会社東芝 | 原子炉格納容器及びそのドレンサンプ機構 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211030C2 (de) * | 1992-04-02 | 1994-03-10 | Siemens Ag | Kernreaktoranlage mit einem wassergekühlten Reaktor und Verfahren zum Betrieb derselben |
US5347556A (en) * | 1993-07-01 | 1994-09-13 | General Electric Company | Corium shield |
JP5306074B2 (ja) * | 2009-06-25 | 2013-10-02 | 株式会社東芝 | 原子炉格納容器ドレンサンプ |
-
2015
- 2015-01-09 JP JP2016510065A patent/JP6393744B2/ja active Active
- 2015-01-09 WO PCT/JP2015/050453 patent/WO2015146218A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015146218A1 (ja) | 2017-04-13 |
WO2015146218A1 (ja) | 2015-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107251152B (zh) | 核反应堆堆芯熔融物的冷却和封闭系统 | |
KR101005668B1 (ko) | 통합 냉각유로를 갖춘 코어 캐쳐 | |
JP5306074B2 (ja) | 原子炉格納容器ドレンサンプ | |
US10290379B2 (en) | Passive containment cooling and filtered venting system, and nuclear power plant | |
GB2542442B (en) | Composite construction of nuclear reactor pressure vessel and barrier shield | |
JP2007225356A (ja) | コアキャッチャーおよびその製造方法、並びに、原子炉格納容器およびその改造方法 | |
JP5306257B2 (ja) | 炉心溶融物冷却装置および原子炉格納容器 | |
US11227695B2 (en) | Core catcher and boiling water nuclear plant using the same | |
CN105551539A (zh) | 一种反应堆熔融物堆外滞留系统 | |
JP2010237070A (ja) | 漏えい水収集装置、原子力プラントおよび漏えい監視方法 | |
EP3067895B1 (en) | Primary containment vessel | |
JP6393744B2 (ja) | 原子炉格納容器内ドレンサンプ | |
JP3510670B2 (ja) | コリウム遮蔽体 | |
JP2009052951A (ja) | 炉心溶融物冷却装置および原子炉格納容器 | |
JP2010271261A (ja) | 炉心溶融物保持装置および格納容器 | |
JP2009047637A (ja) | 炉心溶融物保持装置および格納容器 | |
JP2014137237A (ja) | 溶融炉心保持装置及びそれを備えた原子炉格納容器 | |
JP2009257929A (ja) | 炉心溶融物保持装置および原子炉格納容器 | |
JP2010038571A (ja) | 炉心溶融物冷却装置および炉心溶融物冷却方法 | |
JP2011196964A (ja) | 原子炉格納容器 | |
JP2015125006A (ja) | コアキャッチャ | |
JP6166208B2 (ja) | コリウムシールド | |
JP6100649B2 (ja) | 原子炉のコアキャッチャ | |
KR101787410B1 (ko) | 피동 냉각 순환 기능을 갖는 코어캐쳐 | |
JP6462501B2 (ja) | ドレンサンプ保護用構造物及び格納容器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170120 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170905 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180417 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6393744 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |