JPH08511101A - 原子炉圧力容器からの炉心溶融物の捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 原子炉圧力容器からの炉心溶融物の捕集装置は原子炉圧力容器（２）の下に配置され、接続部（１２）を介して炉心溶融物の拡散室（１４）に接続されている前置室（１０）を含む。前置室（１０）と拡散室（１４）との間には隔壁（１８）が配置され、この隔壁（１８）は炉心溶融物が衝突した後所定の時間に炉心溶融物によって破壊される。確実な溶融を保証するために、この発明によれば、隔壁（１８）は複数個の部品からなり、このうちの少なくとも１つの部品（４６、５４、６１、６６）は炉心溶融物によって熱的に破壊されるようにされてれている。この部品はそれ故隔壁（１８）全体の破壊のためのトリガー要素である。換言すれば、、前記の１つの部品（４６、５４、６１、６６）が破壊すると自動的に部品の結合が解かれて、炉心溶融物を前置室（１０）から拡散室（１４）に通す流路が開かれる。

Description

【発明の詳細な説明】 原子炉圧力容器からの炉心溶融物の捕集装置 この発明は、 ａ）原子炉圧力容器の下に配置された前置室と、 ｂ）炉心溶融物を拡散するための拡散室と、 ｃ）前置室と拡散室との間に配置され炉心溶融物により熱的に破壊可能な隔壁と を備えた原子炉圧力容器からの炉心溶融物を捕集する装置に関する。この発明は 特にヨーロッパ形の加圧水型原子炉において適用される。 原子炉において今まで行われてきた安全上の考慮は、材料の選択及び寸法決め によって原子炉圧力容器に機能障害のおそれがないようにすることを基本として いた。しかし最近は、核エネルギーの利用に関するより徹底的な安全技術上の考 慮を行う中で、このようなことはとてもありそうもないことであるとしても、原 子炉圧力容器がいわゆる「機能喪失」するというケースも考慮されている。特に 新型の原子炉であるヨーロッパ形の加圧水型原子炉（ＥＰＲ）はこのような考慮 に基づいている。従来の安全哲学とは異なり、この型の原子炉においでは、炉心 溶融事故、いわゆる最大仮想事故が完全には除外されていない。さらにまた炉心 溶融事故の間に蒸気爆発が起こることがないかどうか、またこのような臨界段階 において衝撃的に発生する水蒸気が圧力容器を破壊させることがないかどうかも 考慮されてきた。このような事故は、理論的にあり得るだけだとしても、制御可 能でなければならないということには疑問の余地がない。 水冷式の原子炉を備えた原子力発電所における仮想上の重大事故では原子炉の 炉心が溶融するということが仮定されている。その場合原子炉の圧力容器の下側 で炉心溶融物は格納容器のシールドピットに流出する。このような事故を制御す るために、適切な構造上の対策を講じて、場合によっては過圧下に原子炉圧力容 器から流出し原子炉設備の底の範囲に溜まる溶融物により格納容器（コンテイン メント）が機能障害に至るのを阻止しなければならない。 ドイツ連邦共和国特許第２８４００８６号明細書によれば、一例として溶融す る炉心の捕集装置を備えた原子炉設備が公知である。この設備においては原子炉 圧力容器を取り囲むシールドピットの下に縦型の排出路が設けられている。この 徘出路は格納容器を貫通し、原子炉の圧力容器の下に配置された溶融物ピットに 連通している。そこで原子炉の圧力容器から流出した炉心溶融物は、水分を含ま ない物質で満たされたスチール製の槽によって形成されている吸収ベットに配分 される。このスチール製の槽の溶融後溶融物はピットの底に達する。このピット の底及び側壁は水冷されているので、溶融物は漸次凝固する。 ドイツ連邦共和国特許第２９２５６８０号明細書により公知の原子炉設備にお いては溶融物を捕集するために同様に原子炉の基礎レベルより下に捕集槽が配置 されている。この捕集槽はその場合炉心の直接下ではなく、炉心の傍らに配置さ れており、捕集槽の上を水平方向に走るシュートを介して原子炉建屋の底に結合 されている。 「緊急核エネルギーシステム１９８９、Ｉｃｅｎｅｓ８９、カールスルーエ、 ７月３日乃至６日、緊急核システムに関する第５回国際会議会報」１９乃至２４ 頁の図１によれば、格納容器内の原子炉の圧力容器の直接下に冷却された捕集槽 を配置し、この中で溶融物が大面積に広がり水との接触で冷却される炉心溶融物 捕集装置が公知である。 ヨーロッパ特許出願公開第０３９２６０４号明細書によれば、原子炉の圧力容 器の直接下に水槽が設けられた捕集及び冷却装置が公知である。炉心溶融の場合 炉心溶融物及び原子炉圧力容器並びにその中に設置された機器の一部が直接水槽 に落ち込むことになる。しかしこれは有効な冷却と蒸気爆発を回避する観点から は適当ではない。むしろ流出する炉心溶融物が大量の水には衝突しない冷却方法 が望まれる。 この出願と同時に「炉心溶融物の捕集及び冷却装置並びにその方法」という名 称で提出され、夫だ公開されていないドイツ連邦共和国特許出願Ｐ４３１９０９ ４．０４号明細書においては、冒頭に記載した種類の装置、特に原子炉圧力容器 の機能障害の場合炉心溶融物と万一そこに存在している水との間の接触に基づい て生ずる急激な蒸気発生を滅少させ或いはそれどころか完全に回避する拡散原理 に基づく炉心保持装置が提示されている。この装置は、 ａ）原子炉圧力容器の下に配置された前置室と、 ｂ）炉心溶融物を拡散する拡散室と、 ｃ）この前置室と拡散室との間を連通し、炉心溶融物により破壊可能な隔壁を備 えた通路と、 ｄ）炉心溶融物によって破壊され得る閉塞装置を介して前記拡散室に接続されて いる冷却媒体槽と を備えている。この拡散室はこの場合使用条件に制約されて乾燥している。 前置室と拡散室との間のこのような隔壁は未公開のヨーロッパ特許出願第９３ １０４６９０．８号明細書の図４におていも既に示されている。この隔壁は薄い 鋼板からなり、拡散室の方向の排出溝への前置室の出口を、それが溶融熱によっ て破壊されるまでの間仕切っている。拡散室はここでは特に炉心溶融物が浸入す る際に既に冷却水で満たされている。冒頭に記載の装置はこの先願の特許出願に 関するものであり、この場合勿論拡散室がその使用の際に乾燥しているか、水で 満たされているかどうかは問題にされていない。 現在のＥＰＲのコンセプトは、拡散室が運転条件に制約されて乾燥しているこ とを基本としている。しかしながら隔壁は、もしかして事故によって注水された 拡散室から前置室に、従って水分のない原子炉ピットに浸入する水に対する密封 を確実に行うことが保証されていなければならない。さらに地震や圧力波に対す る密封性も保証されなければならない。さらにまた繰り返し行われる検査に際し て拡散室の側からも隔壁の亦楢が可能でなければならない。 隔壁にはまた原子炉側からも幾つかの要求が課せられている。前置室から拡散 室の方向への流出口は炉心溶融物の接触により速やかにかつ確実に開かれなけれ ばならない。さらに炉心溶融物がこの排出口を通して自由に流出することが保証 されなければならない。その上原子炉ピットにおける約２０バールの圧力におい ても密封性の要求が存在する。望ましくは隔壁においても放射線及び中性子線の 吸収性が与えられていなければならない。なぜなれば設備空間は通行可能でなけ ればならないからである。さらに隔壁は現在約６０年を基準とするある程度の耐 久性を有するものでなければならない。 この発明の課題は、冒頭に記載した種類の装置を、隔壁が炉心溶融物の接触の 際速やかにかつ確実に破壊され、これにより形成される流出口を通して炉心溶融 物が自由に通流することが保証されるように形成することにある。 この課題は、この発明によれば、隔壁が複数個の部品よりなり、そのうちの少 なくとも１つの部品が炉心溶融物によって熱的に破壊され、しかもこの部品が隔 壁の他の部品と、前記の部品が破壊した際前置室から拡散室への炉心溶融物の流 路が開かれるように結合されることによって解決される。 前記の１つの部品はそれ故隔壁全体の破壊のためのトリガー要素である。この 破壊は概念的には殆ど自動的に、例えば重力の作用で、しかしまた例えば浸入す る炉心溶融物の作用で進行する。 その他の有効な構成は従属請求項に記載されている。 以下にこの発明の実施例を図面を参照して説明する。 図１は、前置室と拡散室との間にトリガーとしての可溶ねじを含む複数個の部 品からなる隔壁を備えた原子炉圧力容器からの炉心溶融物の第一の捕集装置、 図２はトリガーとして可溶軸受ボルトを備えた第二の捕集装置、 図３はトリガーとして軸受ボルトにある可溶継ぎ目を備えた第三の捕集装置、 図４はトリガーとして可溶スリーブ及び／又は可溶継ぎ目を備えた第四の捕集 装置、 図５はトリガーとして同様に可溶スリーブを備えた第五の捕集装置、 図６はトリガーとして締め付けナットを備えた第六の捕集装置、 図７はトリガーとして点火装置を備えた第七の捕集装置、 図８はトリガーとして薄い金属板を備えた第八の捕集装置、 図９はトリガーとして同様に薄い金属板を備えた第九の捕集装置を示す。 なお、同一部分及び同様の部分には以下同一の符号を使用している。 図１によれば原子炉設備の格納容器には原子炉圧力容器２が配置されている。 原子炉圧力容器２はこれを取り囲むコンクリート構造によってシールドピット４ 内に支持されている。原子炉圧力容器２を囲む壁の一部は支持シールＦ６として 示されている。シールドピット４の底８は耐火性の保護層或いは特に耐火性のコ ンクリート基台からなっている。この底８はまた他の材料、例えば耐火性セラミ ックス或いは特殊の石材からも作ることができる。この底８は炉心溶融物が下方 に向かって浸食するのを阻止している。原子炉圧力容器２はその上部が円筒状に 形成されており、その下部に球座を持っている。理論的な事故シナリオは、この 球座が裂傷或いは破砕し、その結果原子炉圧力容２の山にある炉心溶融物がシー ルドピット４に流入することを前提としている。 原子炉圧力容器２の球座が存在するシールドピット４の下部は以下前置室１０ と称される。球座が破砕すると球座は前置室１０に落ち込むことになる。このよ うな重大な事故において流出する炉心溶融物がいかなる場合にも少量の水にしか 衝突しないように、（図示されていないが）原子炉圧力容器２の下の前置室１０ は少量の容積しか持たないような処置が講じられている。 事故時に炉心溶融物が先ず出現する前置室１０から支持シールＦ６の通路、貫 通孔或いは接続部１２が拡散室１４に通じている。この拡散室１４は原子炉圧力 容器２の傍らに多少の間隔をもって配置されかつ通常運転時に乾燥状態に保たれ ることが重要である。前置室１０は炉心溶融物のための排出口を備えた接続部１ ２を介して拡散室１４に接続されている。接続部１２はこの例では水平な通路と して示されている。しかし接続部は好ましくは傾斜して、左方に落ち込んでいる のがよい。その底は同様に拡散室１４にまで入り込んで延びている耐火性の保護 層からなる。拡散面を形成する底１５は拡散室１４の一方の側に落下段部１６を 備えていることが重要である。 接続部１２には全体を１８で示されている、炉心溶融物によって熱的に破壊さ れる隔壁がある。隔壁１８は所定の時聞後に炉心溶融物により破壊されるように 設定されている。この時間は例えば２０乃至３０分とされる。隔壁１８は、以下 に詳しく説明するように、多数の部品から構成されている。この隔壁は異常時、 即ち原子炉圧力容器２が漏れるようになると、残留圧力を吸収しなければならな い。この残留圧力は例えば２０バールになり得る。隔壁は、炉心の大部分が炉心 溶融物の形で原子炉ピット４の下部に集まる間だけ圧力と温度に耐え得るもので なければならない。 接続部１２は例えば丸みのある或いは角を丸めた矩形の断面を持っており、例 えば１ｍの高さと１．２０ｍの幅を有する。これにより形成された通路はそれ故 比較的大きな断面積を持ち、隔壁１８が開いた後は炉心溶融物を容易に排出する ことができる。接続部１２は前置室１０から拡散室１４に炉心溶融物が殆ど残り なく排出されるように急勾配に構成されるのがよい。この場合炉心溶融物は重力 に従って流れる。拡散室１４の面積は例えば１５０ｍ²である。炉心溶融物が拡 散室１４に浸入したときに初めて冷却水が拡散室１４に流入することが保証され るような手段（図示せず）が講じられるのがよい。この経過を「乾燥拡散」と称 する。炉心溶融物が漏出した際、異常事故により、水が拡散室１４に達し、従っ て本来隔壁１８の冷却及びその完全溶融特性の異常に至る危険があるときにも隔 壁１８が確実に開放されるように構成されていることは勿論重要なことである。 接続部１２の上部は、支持シールＦ６の両側を越える耐火性の内壁或いは保護 層２０で内張りされている。側面もこの様な保護層２０で内張りすることもでき る。この内張りとしては特に耐高温性の石材が使用される。図示のようにほぼ円 形或いは四角形の断面を選択すれば自立形の構造が得られることが保証される。 図１ａの側面図より明らかなように、（残っている）接続通路或いは接続孔２８ は例えば金属からなる補強枠２２で覆われている。この枠はここでは馬蹄形に形 成されている。 これに対応する補強枠或いはシールフランジ２４が内張り保護層２０の他方の 側に取付けられている。このジールフランジ２４はここではＯリング状に形成さ れている。このＯリング状の形成は段部１６に基づき可能となる。これは図１ｂ の側面図に示されている。 保護層２０の内側には金属からなる内張り２６が設けられ、その結果接続孔２ ８が形成されている。この接続孔２８は前記の寸法を持っている。この接続孔２ ８の山央部分には蛇紋岩顆粒ブッシュ３０が設けられている。このブッシュ３０ は放射線の保護の理由から設けられる。これにより拡散室１４に入った点検員が シールドピット４からの放射線の被爆から保護される。ブッシュ３０は中央に長 孔３２を持っている。この長孔３２を通して両側の端面にねじ孔を設けた引っ張 りロッド３４が貰通されている。 拡散室１４の内部には、シールフランジ２４に接するリング状のシール面３５ を備えた円形の縦型配置の密閉蓋３６が設けられている。この密閉蓋３６は引っ 張りロッド３４及び他方の側にある受け部３８により図示の位置に固定されてい る。密閉蓋３６はフロートとして形成するのがよい。このため密閉蓋３６は、金 属カプセル或いは金属板ケース３７ｂに収納された多数の互いに平行に配置され た蒲壁のパイプ３７ａを有する。密閉蓋３６は取付けボルト４０によりパッキン グと共に引っ張りロッド３４の左側の端面のねじ孔に固定されている。 スラスト軸受３８は特にスパイダー状に形成される。このスラスト軸受は、図 １ａに明らかに示されるように、三脚４２を有しており、この三脚はその脚部４ ４で補強枠２２に支持されている。固定のために中央には熱的に容易に破壊可能 な材質からなる可溶ボルト４６が配置されている。この可溶ボルト４６は三脚４ ２のボスに通され、引っ張りロッド３４の右側の端面側のねじ孔にねじ込まれて いる。可溶ボルト４６はこの場合熱的なトリガー要素或いはトリガー部をなして いる。即ち可溶ボルト４６は前置室１０に浸入した炉心溶融物により破壊され、 それにより隔壁１８の他の部分が分解し炉心溶融物が流れるための道を開く。こ れについては以下になお詳しく説明する。 即ち拡散する炉心溶融物は受け部３８の三脚４２にねじ込まれている可溶ボル ト４６を溶融する。フロートとして構成された密閉蓋３６は、拡散室１４に水が 存在する限り、なお加わっている水圧及び同様に可溶材質からなる引っ張りロッ ド３４によりその状態に保持される。左方に進む炉心溶融物はブッシュ３０の下 部及びその中に通されている引っ張りロッド３４を溶融する。ブッシュ３０の上 部はそこで浮動する。さらに左方に前進する炉心溶融物は密閉蓋３６を押圧し、 拡散室１４の底１５の支持シールド６の外側の左にある拡散面上に広がる。場合 によってはこの段階において他の手段によって水が拡散室１４に流入するように することもできる。 図１に示された装置はそれ故支持シールド通路２８の排出口のための溶融可能 なシール隔壁１８を備えた炉心溶融物の保持装置と見做される。 図２の装置においては支持シールド６、前置室１０、接続部１２及び拡散室１ ４の構造は図１のそれらにほぼ相当する。ここでも金属の内張り２６により保護 された接続孔２８が設けられ、この山にはその右端にブッシュ３０が設けられる 。図２においてはシールフランジ２４の部分２４ａは接続孔２８の中に内側方向 に引っ込んでいる。そこで端部が円錐状のシール面５０を形成している。このシ ー ル面５０に内側から円形の密閉蓋５１が押しつけられている。この密閉蓋５１は その中央から外れた位置に操作開口５２を備えている。 通路或いは接続孔２８のほぼ中央の底の部分に長手方向に対して直角に比較的 容易に溶融する材質からなる可溶軸受ボルト５４が、内張り２６に溶接されてい る２つの目５３によって取り付けられている。可溶軸受ボルト５４は操作子５５ によって締め付けられる押圧ロッド５６を介して密閉蓋５１の内側の関節継手５ ７に結合されている。操作子５５は特に操作ナットとすることができる。これに より押圧ロッド５６が締め付けられたり、弛められたりする。締め付げ状態で密 閉蓋５１はその縁部が前置室１０から拡散室１４への接続部１２の範囲における シール面５０に密接する。両目５３の間の可溶軸受ボルト５４はその場合スラス ト軸受となる。操作子５５は拡散室１４から開口５２を介して操作される。 故障の場合拡散する炉心溶融物はブッシュ３０の下部を溶融するが、一方その 上部は浮き上がる。シールフランジ２４と密閉蓋５１との間の密封は押圧ロッド ５６を可溶軸受ボルト５４を備えたスラスト軸受に向かって締め付けることによ り得られる。炉心溶融物により可溶軸受ボルト５４が溶融温度に達するとスラス ト軸受の作用は解除され、押圧ロッド５６は密閉蓋５１に場合によっては作用し ている水圧により炉心溶融物の中に押し込められる。同時に密封も解除され、場 合によっては存在する水が炉心溶融物の冷却のため接続孔２８内に流入する。シ ールフランジ２４の内側の端部並びに内張り２６はガイドとして作用して密閉蓋 ５１が接続孔２８内で動かなくなるのを阻止する。炉心溶融物は場合によっては 流入する水の下を這うようにして反転した密閉蓋５１を介して支持シールド６の 外側にある広がり面１５に達する。カバーの反転は接続孔２８の外側に、即ち拡 散室１４の内部に水が存在しない場合にも行われる。 図３には第三の実施例が示されている。支持シールド６はこの場合もシールさ れている通路或いは接続孔２８を備えている。この例では蛇紋岩顆粒ブッシュ３ ０は接続孔２８の右端よりやや突き出ている。未来のシールはほぼリング状のシ ール体５８と締め付け体５９により行われている。シール体５８は接続孔２８の 左側における内面にある。締め付け体５９は第一の蓋板６０を有し、その中央に 溶接継ぎ目６１により左方に向いたねじボルト６２が溶接されている。溶接継ぎ 目６１は可溶継ぎ目であり、それ故比較的溶融し易い材質からなる。ボルト６２ は第二の蓋板６３の中央に通されており、その縁部は同様にシール体５８に密接 している。シール体５８は柔らかい金属か硬いゴムからなる。またシール体５８ はやや円錐状の形状を持つのが好ましく、その結果、その他になおパッキングを 持ち得る取り付けナット６４を締める際に問題のないシールができる。この目的 のため両蓋板６０、６３の縁部は内側に向けて傾斜を付けることができる。取り 付けナットを締めた後蓋板６０、６３の縁部はシール体５８に押しつけられる。 これにより締め付け体５９は接続孔２８内において密封状態にある。蓋板６０、 ６３はスチールのような金属からなることが好ましい。 この例ではトリガー要素は可溶継ぎ目６１である。 機能障害事故の際、前置室１０に広がった炉心溶融物はブッシュ３０の下部を 溶融する。上部は上方に浮き上がる。締め付け体５９とシール体５８との間のシ ールは締め付け体５９のボルト６２上の取り付けナット６４を締めることにより 得られた。露出している炉心溶融物により可溶継ぎ目６１において溶融温度に達 すると、締め付け体５９が２つの部分に、即ち一つは内側の蓋板６０と、他は外 側の蓋板６３とに分解される。先ず内側の蓋板６０が溶融されるか、炉心溶融物 内に落ち込む。次いで炉心溶融物は外側の蓋板６３を場合によっては作用してい る水圧に抗して押しやる。これにより蓋板６３は水圧により炉心溶融物内に落ち 込む。この場合もガイドが蓋板６０、６３が万一引っ掛かるのを阻止する。炉心 溶融物はここで場合によっては流入する水の下を這うようにして支持シールド６ の外側にある広がり面１５に達する。 図４による実施例においては隔壁１８として接続孔２８の異なる閉塞構造が選 択されている。この閉塞構造も熱的に破壊可能な素子或いは部分により取り除か れる。図４によれば隔壁１８はねじスリーブ６６と接続された或いはこれを含有 する閉鎮蓋板６５を有する。閉鎖蓋板６５はスリーブ６６により密封状態に接続 孔２８に締め付け可能である。スリーブ６６は可溶スリーブとして構成されるか 、接続部が熱的に容易に破壊可能な溶接継ぎ目或いは溶接結合として構成される 。この２つの手段を組み合わせることも可能である。好ましくはシールのため閉 鎖蓋板６５の縁部の円錐状のガイドが設けられる。この縁部はその場合シールフ ラ ンジ２４の内側に曲げられた部分２４ａに密接する。この縁部はそれ故リング状 のシールとなる。この例では閉鎖蓋板６５の中央に置かれる部分は可溶スリーブ ６６として形成されている。 隔壁１８は内側の蓋板或いは閉鎖蓋板６５の他にスリーブ６６と共に、図１に おいて既に説明したように、付加的な蓋３６を持っている。この付加的な蓋３６ は取り付けねじ６７によりパッキングと共に外側からスリーブ６６にねじ止めさ れる。蓋３６は上部に張出アーム６８を介して重り６９を備えている。蓋３６の シールリング３５もこの場合シールフランジ２４に密接している。図１乃至３の 実施例の場合のように、この場合もシール隔壁１８から構造物に何らの力も伝達 されないように構成されている。 この例ではブッシュ３０は保持体３０ａにより接続孔２８の全く外側の前置室 １０に設けられている。 機能障害の際拡散する炉心溶融物はブッシュ３０を持ち上げ、ブッシュ３０は 浮き上がる。炉心溶融物はそれから接続孔２８の入口における排出口に流入する 。シールはシール或いは支持軸受として構成されている。スラスト軸受６５、６ ６はこの場合前述の円錐部を介してシールフランジ２４に引っ張られる。スラス ト軸受６５、６６には可溶スリーブ６６或いは可溶継ぎ手６６ｓが組み込まれて いる。これらは露出している炉心溶融物によりその溶融温度を越えるとスラスト 軸受６５、６６から取り外される。これにより固定部、即ち取り付けねじ６７が 密閉蓋３６から持ち上げられる。密閉蓋３６に固定された重り６９は、密閉蓋３ ６を反転させ、排出口を、場合によっては拡散室１４にある水の圧力に抗して開 放するように作用する。 この実施例においてスラスト軸受６５、６６に作用する水圧によってこの軸受 は炉心溶融物に向かって傾く。この場合もガイドがスラスト軸受６５、６６のか じりを阻止している。スラスト軸受６５、６６の強さは、炉心溶融物と接触した 際ですら密閉蓋３６が完全に溶融する前に、先ず可溶スリーブ６６が溶融されて 外れるように選ばれている。炉心溶融物は流入する水の下を這って反転した密閉 蓋３６の上或いは傍らを通って支持シールド６の外側にある広がり面１５に達す る。 図５には内張２４ｂに取り付けられたシールフランジ或いは内張枠２４ｃが接 続部１２に配置されている実施例を示している。この内張枠２４ｃはこの場合接 続孔２８を液密に閉塞するために使われている。隔壁１８はこの場合蓋７０と、 スラスト軸受７１と、可溶部分７３を含む接続要素７２とからなる。接続要素７ ２は蓋７０をスラスト軸受７１に接続している。この接続は蓋７０が外側からシ ールフランジ２４ｃに密封状態に、スラスト軸受７１が内側から同様にシールフ ランジ２４ｃに密封状態になるように構成されている。蓋７０は好ましくは円形 の金属板であり、これにシールフランジ２４ｃの範囲においてシールリング３５ が嵌め込まれている。スラスト軸受７１はこの例では、既に図１において示され たような三脚４２を有している。この三脚４２のボスに可溶部分７３として内ね じを備えた可溶スリーブが固定されている。接続要素７２は中央にボルトが配置 され、このボルトは可溶スリーブ７３にねじ止めされている。点検作業の際可溶 スリーブ７３がその位置から動かないように、ボルトにはその縁部に対して支持 されている渦巻きばね７４が設けられている。接続要素７２のボルトを蓋７０に 対してシールするために銅製のパッキング７５が使用される。この場合も蓋７０ は張出アーム６８を備え、これに重り６９が取り付けられている。ブッシュ３０ は右側において接続孔２８の特別の部分空間に配置されている。この接続孔２８ は上部範囲並びに両側に内壁２０を備えている。 図５の実施例に対してはそれ故次のことが言える。即ち拡散室１４側の排出口 は通路側にその開口の縁部に支持された三脚４２を備え、この三脚はその中心部 に可溶部分７３として可溶スリーブを備えている。この可溶スリーブには好まし くはばね付勢された締め付けねじ或いはボルトがねじ込まれ、これにより密閉蓋 ７０がパッキングリング３５と共に排出口のシール面２４ｃに押しつけられてい る。 炉心溶融物がブッシュ３０を溶融すると、炉心溶融物は可溶スリーブに到達す る。これにより接続要素７２のポルトの受けを溶融し、蓋７０は落下する。これ により炉心溶融物は拡散室１４に流入することができる。 図６の実施例においても接続部１２に枠２４が配置されている。この枠はＵ字 形或いはＬ字形の側面輪郭を持っている。さらにこの場合も拡散室１４に蓋７６ が設けられ、これは特に可溶密閉蓋として構成されている。この蓋はそのために 内側に張られた円形の金属板７７を持ち、これは外側に例えば強度の高いプラス チックのような物質からなる絶縁部７８を備えている。蓋７６の金属板７７は可 溶部８０を含む締め付け部材７９により枠２４に対して密封状態に押しつけられ ている。 締め付け部材７９は引っ張りロッド８１或いは引っ張りアンカーを持っており 、可溶部８０はこの例では引っ張りロッド８１にねじ嵌めされる可溶締め付けナ ットである。引っ張りロッド８１はその場合接続孔２８内に斜めに配置されてい る。このロッドは一方では軸受部で蓋７６に軸支され、可溶締め付けナットは他 方底部分の軸受に軸支されている。その場合対向受けとしてコンソール８２が設 けられており、これは前置室１０の範囲において補強枠２２に固定されている。 引っ張りロッド８１はその場合ブッシュ３０に斜めに通されている。 図６に関してはそれ故次のことが云える。即ち引っ張りロッド８１を介して可 溶密閉蓋７６が排出口のシールフランジ２４に向かって引きつけられる。引っ張 りロッド８１はその場合可溶締め付けナット８０を備え、これは排出通路或いは 接続孔２８の前置室１０に向いた側に配置されている。この可溶締め付けナット ８０は、炉心溶融物と接触したときに溶融される。これにより押圧力が失われ、 可溶密閉蓋７６が開かれる。炉心溶融物はそれから乾燥した拡散室１４に入るか 、いわゆる湿式構造においては、水槽に入る。 可溶密閉蓋７６がその外側に絶縁体７８を備えることは意義がある。構想上の 条件により或いは事故によって起こり得るのであるが、もし拡散室１４に水があ ったとしても、この水により可溶密閉蓋７６は冷却されないので、、金属板７７ の確実な完全溶融が保証される。 図７に示される実施例では前置室１０と拡散室１４との間の傾斜した接続部１ ２には化学的な反応剤８４並びに充填材８５が密に配置されている。さらに接続 部１２の圧力容器側の部分に反応剤８４のための点火装置８６が納められている 。この点火装置８６は一部が反応剤８４の上にも配置されるのがよい。この反応 剤８４としてはテルミットが使用されると有利である。充填材８５としてはコン クリートが使用される。テルミットと少なくとも部分的にその上に配置された点 火 装置を使用することにより化学的反応剤８４は上から点火して上部に炉心溶融物 の通路空間を開けることができる。接続部１２の前方部分には特に金属からなる 蓋８７が密封配置される。 図７に示す実施例は湿式の拡散室１４に対しても、また乾燥式の拡散室１４に 対しても適しているが、どちらかと言えば後者の方が優先される。支持シールド ６を貫通した流出通路としての接続部１２は原子炉圧力容器２の側が蓋８７によ り原子炉ピット４からの圧力波に対して密閉されている。蓋８７が炉心溶融物に よって溶融すると、この炉心溶融物は点火装置８６に達する。そしてテルミット ８４の点火によって特に格子構造に形成された可溶部分を溶融させる。これによ り接続部１２は炉心溶融物を通流させるように開かれる。炉心溶融物はそれによ り拡散室１４の中に流入する。拡散室１４が水で満たされている湿式の場合には ここに置かれるノール部は漏れ監視装置によって制御されて、水が前置室１０に 浸透するのを検出する。 図８による実施例においては隔壁１８が主として熱絶縁性の薄い金属板８８で 形成され、これにより接続部１２が閉塞されている。この金属板８８は特にスチ ールからなる。これは拡散室１４を被覆するために元々設けられている被覆或い は金属の内張りとすることもできる。金属板８８は接続孔２８の開口の範囲に補 強リブ８９を備えている。これにより、例えば拡散室１４側に水が浸入すること に基づく湾曲が阻止される。金属板８８はそれ故密封隔壁として作用する。 その外側には特にセラミックスよりなる間隔片９０が設けられている。この間 隔片は例えば円筒状の輪郭を持つ。間隔片９０は全て好ましくは弾性ゴムよりな る円形の絶縁体９１により覆われている。この絶縁体９１はその縁部が突き出て いる。この縁部の外側にフランジ或いは固定リング９２が取り付けられている。 絶縁体９１はこのフランジリング９２によりその位置に初期圧力をもって保持さ れる。フランジリング９２は締め付けねじ９３により、金属板８８に固定されて いるリング状の突起或いは対向フランジ９４に締め付けられている。固定手段９ ２、９３、９４は絶縁体９１を金属板８８に対して間隔をもって保持している。 この間隔はその場合互いに並置される間隔片９０によって決められている。万一 拡散室１４にある水が金属板８８の冷却に作用することがなく、金属板８８が完 全に溶融することがないようにすることは意義がある。図８に示される中空室９ ５は熱絶縁に貢献する。それにより絶縁体９１が既に薄い金属板８８が溶融して 初めて溶融することが保証される。 図８ではさらに拡散通路としての接続孔２８が拡散室１４の方向に傾いている ことが示されている。前置室１０の側には溶融し易い壁９６が設けられている。 この壁はリブ９８を装着したスチール板９７からなる。スチール板９７はケイ酸 塩化コンクリートからなる被覆９９を持っている。この壁９６は接続孔２８への 入口開口を密封している。これは原子炉圧力容器２の機能障害の際例えば２０バ ールの圧力を受ける作用をする。 炉心溶融物が溶融し易いシール壁９６に達すると、ケイ酸塩化コンクリートか らなる被覆保護層９９が溶融した後リブ９８を備えたスチール板９７が溶融する 。炉心溶融物は次に傾斜した接続孔２８或いは流出通路を通って補強リブ８９を 備えた対向の金属板８８に到達する。そしてこれを溶融し、次いで絶縁体９１が 溶融される。これによってフランジシールが開く。絶縁体として作用するセラミ ックの間隔片９０は金属板８８の溶融の際絶縁体９１が早期に損傷するのを阻止 している。なぜならば金属板８８が万一拡散室１４にある水によって冷却されて はならないことは重要であると認識されているからである。間隔片９０及びその 間にある中空室９５の空気クッションは良好な絶縁効果を持つので、逆冷却が阻 止される。 図９による実施例においては隔壁１８は薄い金属板８８によって形成されてい る。この金属板はこの場合も特に金属被覆として或いは内張りとして形成するこ とができる。この金属板８８は接続部１２の拡散室側を閉塞するように配置され ている。隔壁１８はさらに中空の絶縁体１００を備え、これはこの例ではポット 状に形成されるのがよい。絶縁体１００は固定縁部を持つ。さらに以下に詳しく 説明する固定手段が設けられ、これにより絶縁体１００が金属板８８の前に固定 されている。絶縁体１００は中空室９５、特に空気室を既に含むか、金属板８８ に押圧される際一緒に形成される。この例では後者が選ばれている。空気室はこ こでは熱絶縁の作用をする。絶縁体１００も絶縁の性質を持っている。これは好 ましくは強化ゴムからなる。 前記の固定手段は、この例では三脚として形成されている補強体１０１を含む 。三脚はその脚部でねじボルト１０２により絶縁体１００の縁部を間に挟んで金 属板８８にねじ締めされている。絶縁体１００はその場合金属板８８に密接して いる。固定のためにはコンクリートアンカー１０３を介して支持シールド６に固 定されているフランジ９４が作用している。固定手段にはフランジ９４に配置さ れている補強板１０４も含まれる。 三脚１０１の中心ばねじポルト１０５によってポット状の絶縁体１００と結合 される。これによって万一拡散室１４に水があってもその水の圧力が空気室９５ を、熱的に効果がないように圧縮することはない。 接続孔２８には溶融し易い栓１０６が配置されている。これは例えばケイ酸化 コンクリートからなる。 図９の実施例においては次のことが云える。即ち、拡散室１４の方向に傾斜し た流出通路或いは接続孔２８がシールドピット４側の圧力を伝達するために溶融 し易い材質からなる栓１０６で充填されている。拡散室１４の側には金属板８８ 、好ましくはスチール板がシール隔壁として設置されている。その外側には補強 体１０１により絶縁体１００が空気室９５を形成するために中央に保持されてい る。絶縁体１００はその周囲でフランジ９４に対してシールされている。 溶融し易い栓１０６が完全に溶融すると炉心溶融物は、、絶縁作用をする空気 クッション９５により冷却されない薄い金属板８８に到達し、従って溶融する。 それ故、絶縁体１００が早期に機能を失うことはない。次いで絶縁体１００は開 かれ、炉心溶融物は拡散室１４に流入する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルマン、ヨーゼフ ドイツ連邦共和国 デー‐96132 シユリ ユツセル フエルト ローゼンシユトラー セ 17

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）原子炉圧力容器（２）の下に配置された前置室（１０）と、 ｂ）炉心溶融物を拡散するための拡散室（１４）と、 ｃ）前置室（１０）と拡散室（１４）との間に配置され、炉心溶融物によって破 壊可能な隔壁（１８）と、 を備えた原子炉圧力容器（２）からの炉心溶融物の捕集装置において、この隔壁 （１８）が複数個の部品よりなり、そのうちの少なくとも１つの部品（４６、５ ４、６１、６５）が炉心溶融物によって破壊可能であり、しかもこの部品が隔壁 （１８）の他の部品と接続され、上記の１つの部品（４６、５４、６１、６５） が破壊したとき炉心溶融物を前置室（１０）から拡散室（１４）に導く流路が開 かれるようにしたことを特徴とする原子炉圧力容器からの炉心溶融物の捕集装置 。 ２．隔壁（１８）が蓋（３６）と可溶ねじ（４６）を有し、蓋（３６）は可溶ね じ（４６）により前置室（１０）から拡散室（１４）への接続部（１２）に密封 配置されている（図１）ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．蓋（３６）が引っ張りロッド（３４）及び可溶ねじ（４６）により接続部（ １２）の流出口に密接している（図１）ことを特徴とする請求項２記載の装置。 ４．可溶ねじ（４６）が接続部（１２）の流入側に配置されているスラスト軸受 （３８）の構成要素であり、スラスト軸受（３８）が三脚（４２）を含む（図１ ）ことを特徴とする請求項３記載の装置。 ５．蓋（３６）が金属板のケース（３７ｂ）に封じ込まれている多数の薄壁のパ イプ（３７ａ）を有する（図１）ことを特徴とする請求項２、３又は４記載の装 置。 ６．隔壁（１８）が蓋（５１）と可溶軸受ボルト（５４）を含み、蓋（５１）は 可溶軸受ボルト（５４）により前置室（１０）から拡散室（１４）に通ずる接続 部（１２）に密封配置されている（図２）ことを特徴とする請求項１記載の装置 。 ７．蓋（５１）が接続部（１２）の山に配置され、可溶軸受ボルト（５４）によ り内側からシール面（５０）に押しつけられる（図２）ことを特徴とする請求項 ６記載の装置。 ８．接続部（１２）の中に円錐形のシール面（５０）が設けられ、これに蓋（５ １）が接している（図２）ことを特徴とする請求項７記載の装置。 ９．蓋（５１）が押圧ロッド（５６）を介して可溶軸受ボルト（５４）に接続さ れている（図２）ことを特徴とする請求項６、７又は８記載の装置。 １０．接続部（１２）の中に金属からなる内張り（２６）が設けられ、これに可 溶軸受ボルト（５４）が、好ましくは２つの目（５３）を介して固定されている （図２）ことを特徴とする請求項６乃至９の１つに記載の装置。 １１．蓋（５１）が開口（５２）を持ち、これを介して押圧ロッド（５６）の締 め付け要素（５５）が拡散室（１４）から操作可能である（図２）ことを特徴と する請求項９又は１０記載の装置。 １２．隔壁（１８）が少なくとも１つの蓋（６０）を含み、この蓋（６０）が可 溶継ぎ目（６１）に溶接されているボルト（６２）により密封しで接続部（１２ ）に締め付け可能である（図３）ことを特徴とする請求項１記載の装置。 １３．接続部（１２）に好ましくはリング状のシール体（５８）が設けられ、こ れに蓋（６０）の縁部が支持されている（図３）ことを特徴とする請求項１２記 載の装置。 １４．もう１つの蓋（６３）が設けられていると共に、ボルト（６２）がこのも う１つの蓋（６３）を貫挿され、拡散室（１４）の側に取り付けナット（６４） を備えているねじボルトである（図３）ことを特徴とする請求項１２又は１３記 載の装置。 １５．ボルト（６２）がほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求項１２ 記載の装置。 １６．隔壁（１８）が、スリーブ（６６）と接続されかつこのスリーブ（６６） により密封して接続部（１２）に締め付けられる閉鎖蓋（６５）を含み、スリー ブ（６６）は可溶スリーブとして及び／又はスリーブ接続（６６ｓ）は可溶スリ ーブ接続として構成されている（図４）ことを特徴とする請求項１記載の装置。 １７．接続部（１２）に好ましくはリング状のパッキング（２４ａ）が設けられ 、これに閉鎖蓋（６５）の縁部が支持されている（図４）ことを特徴とする請求 項１６記載の装置。 １８．閉鎖蓋（６５）の中央部品が可溶スリーブとして形成されている（図４） ことを特徴とする請求項１６又は１７記載の装置。 １９．隔壁（１８）が取り付けねじ（６７）により閉鎖蓋（６５）に固定される 蓋（３６）を付加的に含むことを特徴とする請求項１６、１７又は１８記載の装 置。 ２０．蓋（３６）が金属板ケース（３７ｂ）に納められている多数の薄壁のパイ プ（３７ａ）を持っている（図４）ことを特徴とする請求項１９記載の装置。 ２１．蓋（３６）が張出アーム（６８）に重り（６９）を備えていることを特徴 とする請求項１９又は２０記載の装置。 ２２．隔壁（１８）が接続部（１２）に配置された枠（２４ｃ）、蓋（７０）、 スラスト軸受（７１）及び蓋（７０）とスラスト軸受（７１）との間に可溶部分 （７３）を持つ接続要素（７２）を備え、蓋（７０）が外側から枠（２４ｃ）に 密接され、スラスト軸受（７１）が内側から枠（２４ｃ）に支持されている（図 ５）ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ２３．スラスト軸受（７１）が三脚（４２）を含む（図５）ことを特徴とする請 求項２２記載の装置。 ２４．可溶部品（７３）が可溶スリーブであり、接続要素（７２）が可溶スリー ブで締め付けられるボルトを持つ（図５）ことを特徴とする請求項２２又は２３ 記載の装置。 ２５．可溶スリーブが三脚（４２）のボスの範囲に配置されている（図５）こと を特徴とする請求項２３又は２４記載の装置。 ２６．蓋（７０）が好ましくは円形の金属板である（図５）ことを特徴とする請 求項２２乃至２５の１つに記載の装置。 ２７．蓋（７０）が張出アーム（６８）を備え、これに重り（６９）が取り付け られている（図５）ことを特徴とする請求項２２乃至２６の１つに記載の装置。 ２８．隔壁（１８）が接続部（１２）に配置された枠（２４）、蓋（７６）及び 可溶部分（８０）を持つ締め付け部材（７９）を備え、蓋（７６）が締め付け部 材（７９）により枠（２４）に密接している（図６）ことを特徴とする請求項１ 記載の装置。 ２９．締め付け部材（７９）が引っ張りロッド（８１）を備え、可溶部分（８０ ） が引っ張りロッド（８１）にねじ締められる可溶締め付けナットを備えている（ 図６）ことを特徴とする請求項２８記載の装置。 ３０．引っ張りロッド（８１）が接続孔（２８）に傾斜して配置されている（図 ６）ことを特徴とする請求項２９記載の装置。 ３１．締め付け部材（７９）が一方では蓋（７６）に、他方では底の部分に支承 されている（図６）ことを特徴とする請求項２８乃至３０の１つに記載の装置。 ３２．スラスト軸受として接続部（１２）の前置室（１０）の範囲の補強枠（２ ２）に固定されているコンソール（８２）が設けられている（図６）ことを特徴 とする請求項３１記載の装置。 ３３．蓋（７６）が拡散室（１４）の側に配置されている（図６）ことを特徴と する請求項２８乃至３２の１つに記載の装置。 ３４．蓋（７６）が可溶シールカバーとして形成され、絶縁部（７８）を備えて いる（図６）ことを特徴とする請求項２８乃至３３の１つに記載の装置。 ３５．隔壁（１８）が充填物質（８５）、化学的反応剤（８４）及び好ましくは また反応剤（８４）の点火装置（８６）によって形成されている（図７）ことを 特徴とする請求項１記載の装置。 ３６．反応剤（８４）としてテルミットが設けられている（図７）ことを特徴と する請求項３５記載の装置。 ３７．点火装置（８６）が少なくとも部分的に反応剤（８４）の上に配置されて いる（図７）ことを特徴とする請求項３５又は３６記載の装置。 ３８．充填物質（８５）としてコンクリートが設けられている（図７）ことを特 徴とする請求項３５乃至３７の１つに記載の装置。 ３９．隔壁（１８）が接続部（１２）を閉塞する薄い金属板（８８）、絶縁体（ ９１）、少なくとも１つの間隔片（９０）及び絶縁体（９１）を金属板（８８） に対して間隔を置いて保持する固定手段（９２、９３、９４）によって構成され 、この間隔が間隔片（９０）によって定められている（図８）ことを特徴とする 請求項１記載の装置。 ４０．薄い金属板（８８）が補強リブ（４９）を備えている（図８）ことを特徴 とする請求項３９記載の装置。 ４１．金属板（８８）がスチールからなり、及び／又は絶縁体（９１）がゴムか らなり、及び／又は間隔片（９０）がセラミックスからなる（図８）ことを特徴 とする請求項３９又は４０記載の装置。 ４２．固定手段（９２、９３、９４）が固定リング（９２）及び幾つかのねじ（ ９３）を含む（図８）ことを特徴とする請求項３９乃至４１の１つに記載の装置 。 ４３．接続部（１２）の前置室（１０）側に、好ましくはリブを備えたスチール 板（９７）を含む溶融し易い壁（９６）が設けられている（図８）ことを特徴と する請求項３９乃至４２の１つに記載の装置。 ４４．隔壁（１８）が接続部（１２）を閉塞する薄い金属板（８８）、中空の絶 縁体（１００）及びこの絶縁体（１００）を金属板（８８）に対して保持する固 定手段（９４、１０１、１０４）により形成され、少なくとも１つの熱絶縁のた めの空気室（９５）が設けられている（図９）ことを特徴とする請求項１記載の 装置。 ４５．空気室（９５）が好ましくはポット状に形成された絶縁体（１００）と金 属板（８８）との間に構成されている（図９）ことを特徴とする請求項４４記載 の装置。 ４６．金属板（８８）はスチールからなり、及び／又は絶縁体（１００）は強化 ゴムからなる（図９）ことを特徴とする請求項４４又は４５記載の装置。 ４７．固定手段（９４、１０１乃至１０４）が絶縁体（１００）を金属板（８８ ）に密封して固定する補強体、好ましくは三脚を含む（図９）ことを特徴とする 請求項４４乃至４６の１つに記載の装置。 ４８．固定手段（９４、１０１乃至１０４）が支持シールド（６）に固定されて いるフランジ（９４）を持っている（図９）ことを特徴とする請求項４４乃至４ ７の１つに記載の装置。 ４９．接続孔（２８）に溶融し易い栓（１０６）が配置されている（図９）こと を特徴とする請求項４４乃至４８の１つに記載の装置。