KR102366578B1

KR102366578B1 - 핵 반응기용 지진 완화 시스템

Info

Publication number: KR102366578B1
Application number: KR1020167017652A
Authority: KR
Inventors: 타마스 리스카이; 세쓰 카델
Original assignee: 뉴스케일 파워, 엘엘씨
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2022-02-23
Also published as: CA2926738A1; CN106415730B; WO2015102742A1; US20180025795A9; CN106415730A; CN108711457A; JP2017501417A; US20160125964A1; US9881703B2; USRE47965E1; KR20160105411A; CA2926738C; CN108711457B; JP6416267B2

Abstract

지진력을 완화시키는 시스템은 핵연료를 탑재하는 반응기 압력 용기(2250) 및 상기 반응기 압력 용기(2250)을 하우징하는 격실 용기(2260)를 포함한다. 반응기 압력 용기(2250) 및 격실 용기(2260)는 저부 헤드(2210, 2220)를 포함한다. 또한, 상기 시스템은 상기 격실 용기(2260)가 실질적으로 수직한 방향으로 배치되는 지지 표면(2240)에 접촉하도록 되는 베이스 지지체(2270)를 포함한다. 완화 장치(2255, 2265)는 반응기 압력 용기(2250)의 저부 헤드(2210) 및 격실 용기(2260)의 저부 헤드(2220) 사이에 배치된다. 상기 베이스 지지체(2240)로부터 격실 용기(2260)를 경유하여 반응기 압력 용기(2250)로 전달되는 지진력은 격실 용기(2260)의 수직 방향에 실질적으로 횡방향으로 되는 방향으로 완화 장치(2255, 2265)에 의해 완화된다.

Description

핵 반응기용 지진 완화 시스템 {SEISMIC ATTENUATION SYSTEM FOR A NUCLEAR REACTOR}

본 출원은 본원에 그 전체 내용이 편입된, 2013년 12월 31일자로 출원되고 '핵반응기 시스템 상의 동적 힘의 제어' 라는 명칭의 미국 가출원 제61/992,541호에 대하여 우선권을 주장하여 2014년 10월 30일에 출원된 '핵반응기용 지진 완화 시스템' 명칭의 미국 정규 출원 14/528,123호에 대하여 우선권을 주장한다.

본 출원은 핵 반응기 시스템 또는 다른 구조물에 대한 동적 힘 및/또는 지진에 유래한 힘을 완화시키는 시스템, 장치 및 방법에 대한 것이다.

지진 고립화는 수직 및 수평 그라운드 유래 운동 또는 가속에 대한 구성요소 또는 구조의 응답을 제어하거나 감소시키는데 사용된다. 지진 고립화는 하위 구조물의 구동 운동으로부터 구성요소/구조물의 움직임을 디커플링함으로써 달성된다. 예를 들어, 하드웨어(예를 들어 스프링)은 하부 구조물 및 상부 구조물 사이에 위치된다. 이러한 하드웨어를 사용함으로써 하위 내부 구조물의 가속 또는 힘이 나타나게 되는 구성요소 또는 구조물에 대한 기본적인 진동 주기를 증가시킴으로써 구조물의 동적 응답을 최소화하게 된다. 스펙트럼 응답 진폭(예를 들어 변형, 힘 등)을 추가적으로 감소시키기 위하여, 다른 메커니즘은 관리가능한 수준으로 피크 진폭을 효과적으로 감소시키는데 채용될 수 있다.

파이프 연결 또는 다른 연결이 전력 생산 설비의 핵 반응기, 보조 냉각 시스템 또는 다른 시스템 사이에 제공될 수 있다. 지진이나 다른 지진에 유래한 움직임의 경우에, 현저한 힘 또는 진동이 연결부에 큰 응력을 가하게 되는 연결부에 전달되거나 연결부에 의해 전달된다. 열적 팽창에 기인한 힘은 연결부에 응력을 가하게 된다. 이러한 연결부를 유지함으로써 다양한 시스템으로부터의 방사성 또는 다른 물질의 갑작스런 누출을 방지하고, 연결부가 파손될 경우에도 손상을 감소시키는 것을 보조하게 된다.

지진에 기인한 작용이 발생한 경우에, 동적 힘 및/또는 지진에 유래한 힘이 지면, 또는 주변 격실 건물로부터 반응기 모듈로 전달된다. 반응기 모듈로 전달되는 지진에 유해한 힘은 반응기 모듈에 도달하도록 지진에 유래한 힘이 전달되는 반전된 구조물 및/또는 시스템의 수 및/또는 길이에 따라 진폭 및/또는 주파수에서의 누적적인 증가 및/도는 변동을 경험하게 된다. 만약 지진에 유래하는 힘이 충분히 크다면, 반응기 코어 및/또는 연료 부재는 손상을 입게 된다.

본 발명은 이러한 문제점 및 그밖의 문제점에 대하여 설명한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하는 수단으로서 첨부된 청구범위의 수단이 제시된다.

본 발명에 의하면 종래의 문제점 등 문제점이 해결된다.

도 1a-1b는 하나 이상의 지진 고립화 조립체를 포함하는 예시적인 핵반응기 시스템을 예시적으로 도시하는 블록 다이아그램의 측면도 및 평면도이다.
도 2a-2b는 지진 고립화 조립체의 예시적인 실시적인 실행도이다.
도 3a-3b는 지진 고립화 조립체의 예시적인 부분 실행도이다.
도 4는 지진 고립화 조립체의 예시적인 실행도이다.
도 5는 지진 고립화 조립체의 예시적인 실행에 대한 힘-만곡 다이아그램이다.
도 6은 지지 구조체를 포함하는 예시적인 전력 모듈 조립체를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6의 전력 모듈 조립체의 측면도이다.
도 8은 지진으로부터 고립된 격실 용기를 포함하는 전력 모듈 조립체에 대한 예시적인 지지 구조체의 부분 도면이다.
도 9는 다중 탄성 댐핑 장치를 포함하되 지진으로부터 고립된 격실 용기에 대한 예시적인 지지 구조체의 부분에 대한 도면이다.
도 10은 예시적인 탄성 댐핑 및 지지 구조체의 부분 도면이다.
도 11은 종방향 힘에 응답하는 도 10의 탄성 댐핑 및 지지 구조체의 부분에 대한 도면이다.
도 12는 횡방향 힘에 응답하는 도 10의 탄성 댐핑 및 지지 구조체의 부분에 대한 도면이다.
도 13은 지진으로부터 고립된 발전 모듈에 대한 예시적인 탄성 댐핑 및 지지 구조체의 부분 도면이다.
도 14는 지진으로부터 고립된 발전 모듈에 대한 예시적인 시스템을 도시하는 도면이다.
도 15는 예시적인 반응기압력 용기를 도시하는 도면이다.
도 16은 격실 용기 및 반응기 압력 용기 조립체를 포함하는 예시적인 반응기 모듈의 부분 절개도이다.
도 17은 반응기 압력 용기 및 격실 용기를 포함하는 예시적인 반응기 모듈의 단면도이다.
도 18은 반경방향 키이를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 19는 반경방향 범퍼를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 20은 반응기 압력 용기를 구비한 도 19의 예시적인 시스템을 도시한다.
도 21은 수직 키이를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 22는 수직 키이를 포함하는 추가적인 시스템을 도시한다.
도 23은 선택적인 힘 전달 경로를 가진 수직 키이를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 24는 선택적인 힘 전달 경로를 구비한 수직 키이를 포함하는 추가적인 예시적인 시스템을 도시한다.
도 25는 일체형 수직 키이와 측방향 지지체를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 26은 원뿔형상 키이를 포함하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 27은 열팽창 수행하는 RPV 를 구비한 도 26의 예시적인 시스템의 부분 확대도이다.
도 28은 팽창 상태에서 도 26의 예시적인 시스템의 부분 확대도이다.
도 29는 원뿔형상 키이를 포함하는 추가적인 예시적인 시스템을 도시한다.
도 30은 반응기 모듈 구조체를 통하여 동적 힘 또는 지진에 유래한 힘을 전달하는 예시적인 과정을 도시하는 도면이다.
도 31은 계단 형상 키이를 포함하는 예시적인 시스템의 도면이다.
도 32는 팽창된 상태에 있는 도 31의 예시적인 시스템의 도면이다.

도 1은 하나 이상의 지진 고립화 조립체를 포함하는 핵반응기 시스템(100: 예를 들어 핵반응기)를 도시하는 블럭다이아그램이다. 다수의 특징에서, 핵 반응기 시스템(100)은 하나 이상의 열교환기를 통하여 핵반응기 코어로부터 보조 냉각재까지의 열전달 및 핵반응기 코어를 냉각하도록 주냉각재의 자연 순환을 이용하는 상업용의 전력 가압수 반응기이다. 상기 보조 냉각재(예를 들어 물)는 증기 터빈 또는 다른 것과 같은 구동력 발생 설비는 하나 이상의 열교환기로 응축되거나 복귀하기 전에 일단 가열된다(예를 들어 증기로 가열되거나, 과가열된 증기로 되거나, 또다른 것으로 되는 경우).

상기 핵 반응기 시스템(100)에 대하여, 반응기 코어(20)는 캡슐 형상의 반응기 용기(70) 또는 실린더 형상의 반응기 용기(70)의 저부에 배치된다. 반응기 코어(20)는 일정량의 핵연료 조립체 또는 연료봉(예를 들어 제어봉과 함께, 제어된 핵반응을 생성하는 핵분열성 물질)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 다수의 실행례에서, 핵반응기 시스템(100)은 적어도 소정의 시간 동안 오퍼레이터의 개입이나 감독없이도 일반적인 작동의 경우는 물론 비상 작동의 경우에도 핵 반응기(100)의 안전한 작동이 유지되는 것을 보장하도록 물지 법칙을 이용하는 수동형 작동 시스템(예를 들어, 주냉각재의 순환 펌프가 없음)으로 설계된다.

실린더 형상 또는 캡슐 형상의 격실 용기(10)는 반응기 용기(70)를 둘러싸며, 반응기 베이(5) 내에서 반응기 풀에 잠기는, 예를 들어 수면(90) 아래로 적어도 부분적으로 잠길 수 있다(베이(5)의 상부 표면(35)이나 바로 아래가 됨). 반응기 용기(70) 및 격실 용기(10) 사이의 부피는 반응기 용기(70)로부터 반응기 풀에 대한 열 전달을 감소시키도록 부분적으로 또는 완전히 진공 상태로 된다. 그러나, 다른 실행예에서, 상기 반응기 용기(70) 및 상기 격실 용기(10) 사이의 부피는 반응기와 격실 용기 사이의 열전달을 증가시키는 기체 및/또는 액체로 적어도 부분적으로 채워진다.

예시된 실시예에서, 반응기 코어(20)는 반응기 코어의 표면과 접촉한 후에 채널(30)로 떠오르게 되는데, 다른 첨가물 또는 보론을 포함하는 물과 같은 액체 내에 잠기게 된다. 상향 유동하는 가열된 냉각재는 채널(30: 예를 들어, 상승부(30)) 내에서 화살표 40으로 나타내어지는데, 예를 들어 주냉각재(40)으로 나타내어진다. 상기 냉각재는 열교환기(50, 60)의 상부를 이동하게 되며, 반응기 용기(70)의 내측 벽을 따라 밀도차에 의해 하향 유동하게 되어, 냉각재는 열을 열교환기(50, 60)으로 전달하게 된다. 상기 반응기 용기(70)의 저부에 도달한 후에, 반응기 코어(20)에 접촉하게 되면 냉각재를 가열하게 되어, 다시 채널(30)를 통하여 상승하게 된다. 비록 도 1에서 열교환기(50, 60)는 두개의 구별되는 구성요소로 도시되어 있지만, 열교환기(50, 60)는 적어도 채널(30)의 일부분 주위를 둘러싸는 다수의 헬리컬 (또는 다른 형상의) 코일로서 도시된다.

핵반응기 모듈의 정상적인 작동인 채널(30)을 통하여 가열된 냉각재가 상승하고 열교환기(50, 60)와 접촉하게 되는 방식으로 진행된다. 열교환기(50, 60)와 접촉한 후에, 상기 냉각재는 반응기 용기(70) 내부의 냉각재가 대기압 미만의 압력하에 유지되는 방식으로 반응기 용기(70)의 저부를 향하여 가라앉게 되어, 냉각재는 증발되지 않고서(예를 들어 끓지 않고서) 고온으로 유지된다.

열교환기(50, 60) 내부의 냉각재의 온도가 증가함에 따라, 상기 냉각재는 끓기 시작한다. 열교환기(50, 60) 내의 냉각재가 끓기 시작하면, 증발된 냉각재, 예를 들어 증기는 증기의 열적 잠열 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 하나 이상의 터어빈을 구동하는데 사용된다. 응축 된 후에, 냉각재는 열교환기(50, 60)의 베이스부 근처의 위치로 복귀한다.

도시된 실시예에서, 리플렉터(15) 및 반응기 용기(70) 사이의 하향 영역은 용기(70)의 상부 단부로부터 (예를 들어 열교환기(50, 60)를 통과한 후에) 그리고 용기의 저부 단부로부터(예를 들어 코어(20) 아래)로부터 반응기 용기(70) 및 상승부(30) 사이의 환형부를 주냉각재(40)가 유동하게 하는 유동 통로를 제공한다. 상기 유동 통로는 코어(20)를 통하여 리플렉터의 하나 이상의 표면에 대류하여 접촉하도록 재순환되는 주냉각재(40)를 유동시킨다.

도시된 바와 같이, 격실 용기(10)는 하나 이상의 지진 고립화 조립체(25)를 통하여 반응기 베이(10)에 연결된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 각각의 지진 고립화 조립체(25)는 반응기 베이(5)의 내부 표면(27)으로부터 연장되는 매설부(29) 상이나 그 내부에 장착된다. 비록 4개의 지진 고립화 조립체(25)가 도 1b에 도시되어 있지만(베이(5)의 내부 표면(27)의 벽 마다 1개씩), 필요하다면 격실 용기(10)를 지지하도록 더 많거나 더 작은 개수의 지진 고립화 조립체(25)가 존재할 수 있다. 이러한 실시예예서, 상기 격실 용기(10)는 지진 고립화 조립체(25) 인근의 매설부 상에 안착되는 지지 러그(33)를 포함한다.

다수의 실시예에서, 지진 고립화 조립체(25), 매설부(29) 및 지지 러그(33)는 용기(10)의 거의 중력 중심(CG) 또는 약간 그 위를 교차하는 격실 용기(10)를 통과하여 축이나 축에 인접하게 배치된다. 상기 격실 용기(10)( 및 그 내부의 구성요소)는 격실 용기(10) 상에서 작용하는 액체(90)의 풀의 부력과 연계하여 지진 고립화 조립체(25), 매설부(29), 및 지지 러그(33) 에 의해 지지된다.

일반적으로, 도시된 지지 고립화 조립체(25: 도 2a-2b, 3a-3b에 상세하게 도시됨)는 격실 용기(10) 상에 힘을 도출하게 되는 지진 이벤트(도는 다른 움직임을 일으키는 이벤트)에 응답하여 소성 변형을 겪게 되는 하나 이상의 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 지진 이벤트의 경우, 지진에서 유래한 에너지는 상기 조립체(25)의 하나 이상의 부분을 통하여 소성 변형시키도록 그러한 부분을 관통하여 접촉하게 함으로써 조립체(25: 예를 들어 일련의 원뿔, 볼록 표면 및 요소에 의해 결합된 다른 형상)의 하나 이상의 부분을 통하여 소산된다. 에너지는 조립체(25)의 이동하는 부재들 간의 소성 변형과 마찰에 의해 흡수된다.

다수의 실시예에서, 조립체(25)의 강도(stiffness)는 소성 변형가능한 부재의 크기를 정함으로써 제어된다. 예를 들어, 소성 변형 가능한 소재인, 다중 원뿔, 다이 및 실린더는 도 3a-3b 에서 보다 자세하게 도시된 케이스 내에 배치된다. 상기 조립체(25)의 케이스는 상기 지지체 러그(29: 또는 다른 반응기 베이 매설부)에 대하여 이동하게 된다. 지진과 같은 지지 이벤트의 경우, 지진 고립화 조립체(25)는 냉각가능한 형상을 유지하면서 핵반응 시스템(100)의 안전한 셧다운에 기여하게 된다. 다수의 실시예에서, 지진 고립화 조립체(25)는 작용하는 기본 지진(OBE)에 연계된 힘을 넘어서는 슬라이딩 힘에 대하여 사이즈가 정해진다. OBE 는 안전 셧다운 지진(SSE)에 연계된 힘의 1/3 내지 1/2의 힘이 된다. SSE 이벤트는 서비스 레벨 D 인 오류인 상태로 분류된다. OBE 이벤트는 서비스 레벨 B 인 업셋 상태로 분류된다.

반응기 시스템(100)이 OBE 강도 미만의 지진을 받게 될 때, 주요 수리 또는 조사 없이 이벤트 이후에 바로 작업이 계속된다. 그 결과, OBE 동안에, 지진 고립화 조립체(25)는 소성 변형을 겪지 않게 된다. 예를 들어, 지진 고립화 조립체(25)가 OBE 동안에 선행인 상태(예를 들어 소성 변형을 겪지 않거나 무시할만한 수준인 경우)이라면, 이러한 고립화 조립체(25)의 교체는 불필요하다. 상기 반응기 시스템(100)이 SSE 를 겪게 될 때, 고립화 조립체(25)는 소성 거동을 하게 되며 제거되거나 교체된다. 지진 고립화 조립체(25)의 교체는 다른 구성요소의 교체(예를 들어 반응기시스템(100))을 교체하는 것 보다는 비용이 덜 든다.

도 2a-2b 는 지진 고립화 조립체(200)의 예시적인 실시예를 도시한다. 다수의 실시예에서, 지진 고립화 조립체(200)는 도 1a-1b 에 도시된 지진 고립화 조립체(25)로서 사용된다. 도 2a는 매설부(29)에 장착된 다수의 지진 고립화 조립체(200)의 등축도이며, 도 2b는 자세하게 도시된 다수의 내부 구성요소를 가진 매설부(29)에 장착된 지진 고립화 조립체(200)의 평면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 다수의 (예를 들어 3개의) 지진 고립화 조립체(200)는 매설부(29)의 수직 표면에 대하여 장착되어, 포켓(예를 들어 격실 용기(10)의 지지 러그를 수용함)을 형성하게 된다. 각각의 지진 고립화 조립체(200)는 수직 표면에 접촉하는 매설부(29)에 안착되거나 수직 표면의 하나에 고정된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 지진 고립화 조립체(200)의 케이스(205)는 테이퍼지고 램프 형태로 된 상부를 가지는 직사각형부를 포함한다. 다른 형상도 본원에서 고려될 수 있다. 다른 특징에서, 하나 이상의 소성 변형가능한 부재는 직육면체부(201) 내에서 적어도 부분적으로 장착되거나 탑재된다.

도 2b는 각각의 지진 고립화 조립체(200)의 하나 이상의 내부 요소를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 지진 고립화 조립체(200)는 원뿔 형태로 신장된 부재(210), 접촉 다이(215), 및 원통형 소성부재(220)를 포함한다. 다른 특징에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수의 세트(예를 들어 2개 내지 5개)의 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220)가 존재할 수도 있다. 다른 개수의 세트가 고려될 수도 있으며, 특히 지진 고립화 조립체(200)의 크기(예를 들어 도 2a 에 도시된 x, z 방향의 크기)에 적어도 부분적으로 영향을 받게 된다.

도시된 실시예에서, 원통형 소성 부재(220)의 일부는 케이스(205)로부터 연장되며 매설부(29)에 반응기 베이(5)에 연장됨으로써 부착된다(예를 들어 용접 등에 의해 견고하게 또는 반 견고하게 부착된다). 따라서, 다수의 특징에서, 반응기 베이(5)를 통하여 전달되는 동적 힘(예를 들어 지진에 유래한 힘)은 원통형 소성 부재(220)를 통하여 지진 고립화 조립체(200)에 의해 감당되게 된다.

다수의 특징에서, 각각의 지진 고립화 조립체(200)의 전체 강성은 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220)의 다수의 세트 상에서 적어도 부분적으로 그리고, 상기 케이스(205) 내의 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220) 중 하나 이상의 상대적 크기에 적어도 부분적으로 기초하게 된다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 지진 고립화 조립체(200)의 실시예의 이상화된 형태는 도면부호 400으로 표시된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스프링 슬라이더 및 댐퍼는 나란하게 배치된다. 도면부호 400으로 표시된 것은 반응기 구축 벽 매설부(예를 들어 매설부(29))를 나타내는 "I"노드와, 지진 고립화 조립체(200)의 케이스(205)를 나타내는 "J" 노드를 포함한다. 소성 부재(예를 들어 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215), 원통형 소성 부재(220))의 강성은 K1(저항 요소로 도시됨)으로 나타내어진다.

다수의 특징에서, 다른 "저항 요소"는 도 4에 도시된 바와 같이 고려될 수 있다. 예를 들어, 유압 댐핑 구조는 댐핑 계수 C 로 표시된다. 추가적인 강성 부재(예를 들어, 스프링, 벨빌 와셔, 또는 다른 것)가 지진에 유래한 힘을 소산하도록 (예르 ㄹ들어 지진 고립화 조립체(200)에 나란하게) 핵반응기 시스템(100)에 사용되며(예를 들어 케이스(205) 및 매설부(29) 사이에 장착되거나 케이스(205) 내부에 장착됨), 일반적으로 K2로 표시된다.

지진 고립화 조립체(200) 및 매설부(29) 사이(예를 들어 노드 I 및 J 사이)에는 공간으로 나타내어지는 (기체나 유체로 채워짐) 간극이 존재한다. 도시된 FSLIDE 값은 슬라이딩이 발생하기 전에 초과되어야 하는 스프링 힘의 절대값을 나타낸다. 이러한 슬라이딩 힘은 소성 변형 (원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220) 중 하나 이상) 및 마찰력에서 기인한다.

다수의 특징에서, K1은 특정 FSLIDE 를 얻기 위하여 K2 및/또는 C에 나란하게 선택되는 것으로 된다. 특정 FSLIDE 는 이벤트(예를 들어 OBE, 또는 SSE 이벤트 또는 다른 이벤트)로부터 노드 I 에서 작동하는 지진에 유래한 힘은 FSLIDE 를 초과하지 않게 되어, K1( 및 경우에 따라서는 K2 및 C 의 스프링 및 댐핑 각각)에서 발생하는 탄성 변형에 완전하게 수반되거나 대부분 수반된다.

도 5를 참고하면, 힘 변형 다이아그램(500)은 지진 고립화 조립체(200) 상의 지진에서 유래한 힘과 변형간의 관계(K2 및 C 의 영향은 없는)를 도시한다. 도시된 바와 같이, FSLIDE 힘 미만에서, 시스템은 선형 거동을 하게 된다(지진 고립화 조립체(200) 및 매설부(29) 사이에는 간극이 없다는 전제하에). 슬라이딩이 발생하게 될 때, 흡수된 에너지는 슬라이딩 힘, 시간, 슬라이딩 거리에 비례한다.

도시된 실시예에서, K1 및 K2스프링은 선형 스프링인 것으로 도시되지만, 비선형 스프링(비탄성, 비례가 아닌 것) 인 것으로 될 수도 있다. 예를 들어, 다른 예에서, 다수의 스프링-댐퍼- 슬라이더 부재는 다수개로 결합될 수 있다.

도 2a를 참고하면, 도시된 지진 고립화 조립체(200)는 원통형 소성 부재(220)를 통하여 매설부(29)에 부착된다. 도시된 바와 같이, 상기 케이스(205) 내부에는 다수의 세트의 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220)가 수직하게 배치된다. 상기 매설부(20) 및 원통형 소성 부재(220) 사이의 접촉은 상기 베이(5)에 대하여 케이스(205)의 상대적 운동을 일으킨다(따라서 베이(5)를 탑재하거나 접촉하는 임의의 구조의 상대적 운동도 일으킨다).

각각의 케이스(205)(예를 들어 원뿔형 신장 부재(210), 접촉 다이(215) 및 원통형 소성 부재(220)의 세트)의 다수의 소성 메커니즘은 지진 이벤트의 경우에 구조물(예를 들어 베이(5) 또는 다른 구조물)의 적절한 댐핑을 달성하는데 필요한 일정량의 소산 에너지에 대하여 작용한다. 상기 케이스(205)의 크기는 상기 구조물에 대한 핵반응기 시스템(100)의 상대적으로 허용가능한 변위에 의해 결정된다(예를 들어 최대 허용가능한 변위는 약 4인치). 각각의 고립화 조립체(200)의 크기는 비교적 콤팩트하다.

다수의 특징에서, 상기 원뿔형 신장 부재(210) 및 원통형 소성 부재(220)는 도 2a 에 도시된 바와 같이 X 및 Z 방향의 힘을 소산하도록 함께 작용한다. 예를 들어, 원뿔형 신장 부재(210)는 X 방향 및 Z 방향의 힘에 응답하여 원통형 소성 부재(220)를 소성 변형함으로써 (예를 들어 매설부(29)를 향하여 부재(210)를 이동시킴으로써), 에너지를 소산한다. 다수의 특징에서, 상기 접촉 다이(215)는 원뿔형 신장 부재(210)의 움직임과 함께 이동한다. 다른 특징에서, 접촉 다이(215)는 별도의 구성요소보다는, 매설부(29)에 접촉하도록 원통형 소성 부재(220)가 연장되는 케이스(205)에서의 구멍이 된다.

충분한 지진력에 기초하여, 원통형 소성 부재 내부로(220: 예를 들어 도 3a 에 도시된 보어(230) 내부로의 원뿔형 신장 부재(210)의 움직임은 원통형 소성 부재(220)의 반-영구 또는 영구 소성 변형을 가져오게 된다. 또한, 원통형 소성 부재(220)의 소성 변형 동안에(또는 그 후에), 지진에 유래한 힘은 원뿔형 신장 부재(210) 및 원통형 소성 부재(220) 사이의 마찰 및 관련된 열을 통하여 소산된다.

도 3a-3b는 지진 고립화 조립체(200)의 예시적인 실시예를 포시한다. 도 3a는 케이스(205)에 장착된 소성 변형 가능한 부재의 확대도이다. 도 3a에 추가적으로 도시된 사항에 의하면, 케이스(205) 및 소성변형 가능한 부재의 부분들은 액체(90; 예를 들어 물 또는 다른 액체)의 풀에 의해 둘러싸이게 된다. 전술한 바와 같이, 상기 액체(90)는 지지에 유래한 힘에 응답하여 슬라이드하거나 변형될 때 소성 변형가능한 부재의 마찰력에 의해 발생되는 열 및 지진에 유래한 힘을 소산시키는 것을 돕는 (도 4의 댐핑 계수, C에 의해 표시된), 유압식 댐핑 구성이 될 수 있다.

다른 특징에서, 원통형 소성 변형 부재(220)의 보어(230)는 작동 유체(예를 들어 공기와 같은 기체, 또는 물과 같은 액체) 를 둘러싼다. 상기 작동 유체는 지진 고립화 조립체(200)에 의해 받아들여지는 임의의 지진에 유래한 힘에 대한 추가적인 소산 효과를 제공한다. 예를 들어, 원뿔형 신장 부재(210)가 원통형 소성 변형 부재(220)의 보어(230) 내부로 강제될 때, 보어(230) 내에서 가압됨으로써 지진 이벤트의 에너지의 일부를 추가로 소산하게 된다.

도 3b를 참고하면, 다른 실시예는 반응기 풀(90) 및 보어(230)를 유체 유동가능하게 연결하는 유체 오리피스(225)를 포함하는 것으로 도시된다. 이러한 특징에서, 상기 작동 유체는 풀(90)의 일부가 된다. 도 3a-3b에 도시된 실시예에서, 작동 유체는 이러한 힘에 기인한 움직임과 지진에 기인한 힘을 소산시키도록 추가적인 유압 댐핑을 제공한다. 예를 들어, 원통형 소성 변형 부재(220)의 보어(230) 내부로 원뿔형 신장 부재(210)가 움직이는 동안에 보어(230)로부터 작동 유체를 배출시킴으로써 유압 댐핑을 통한 지진 유래 에너지를 추가적으로 소산시키게 된다.

도 1-5에 관련된 다수의 실시예가 설명된다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형이 행해질 수 있다. 예를 들어, 설명된 단계들은 또다른 순서로 행해질 수 있으며, 설명된 시스템은 구성요소들은 또다른 방식으로 결합될 수 있으며, 구성요소들은 다른 구성요소로 교체되거나 보충될 수 있다. 따라서, 다른 실시예도 아래의 단계의 범위에 속한다.

핵반응기 지진 고립화 조립체는 핵 반응기 격실 용기를 하우징하는 구조체를 통하여 상기 조립체에 전달되고, 지지 이벤트에 의해 발생되는 에너지에 응답하여 지지 에너지를 적어도 부분적으로 소산시키도록 소성 변형되는 하나 이상의 소성 변형가능한 부재를 포함한다. 다른 특징에서, 에너지의 일부는 상기 조립체의 2개 이상의 구성요소들간의 마칠을 통하여 에너지의 나머지 이룹가 소산되는 동안에, 소성 변형을 통하여 소산된다. 다른 특징에서, 작동 유체는 지진 에너지의 일부를 소산시키도록 조립체 내에서 가압된다.

핵반응기 시스템은 본 발명에 따른 하나 이상의 지진 고립화 조립체를 포함하며, 슬라이딩 힘에 대하여 구조체(예를 들어 격실 풀 구조체 또는 빌딩 구조체) 상의 반응력(반응력들)을 제한한다. 설명된 지진 고립화 조립체는 지리적으로 중립적이어서, 핵반응기 시스템 분야에서 세계적으로 널리 사용된다. 다른 실시예로서, 지진 고립화 조립체는 능동형 고립기보다는 수동형 고립기 이어서, 유지 비용 및 검사의 복잡도를 감소시키게 된다(예를 들어 시각적인 검사 또는 다른 것에 제한됨으로써). 다른 실시예에서, 설명된 지진 고립화 조립체는 핵 반응기 시스템 구조에 대한 모듈화된 빌딩 설계를 받아들이거나 촉진한다.

핵 반응기 지진 고립화 조립체는 일정 부피 내에서 적어도 부분적으로 장착된 소성 변형 가능한 부재 및 부피를 형성하는 케이스를 포함한다. 신장 부재는 케이스 상에 가해지는 동적 힘에 응답하여 소성 변형 가능한 부재를 소성 변형시키도록 케이스 내부에서 이동하게 된다. 상기 케이스는 핵 반응기 격실 용기의 일부분에 부착된다. 동적 힘은 지진에 의해 발생된 힘을 포함한다.

다수의 실시예에서, 소성 변형 가능한 부재는 케이스 내부에 장착된 제 1 부분과, 다이 부재를 통하여 케이스의 외부로 연장되는 제 2 부분을 포함한다. 상기 제 2 부분은 용접 가능한 부분을 포함한다. 추가적으로, 상기 다이 부재는 상기 케이스에 가해지는 동적 힘에 등답하여 신장 부재와 함께 이동할 수 있다.

상기 신장 부재는 부분적으로 변형가능한 부재를 통하여 연장되는 보어의 일부분 내에 장착된다. 상기 보어의 일부분은 상기 신장 부재의 외경에 거의 동일한 제1 반경을 가지며, 보어는 상기 제 1 반경보다 작은 제2 반경을 가지는 다른 부분을 포함한다. 추가적으로, 상기 제 2 반경은 상기 케이스에 가해지는 동적 힘에 응답하여 상기 보어를 통하여 신장 부재의 움직임에 기초하여 제1 반경에 거의 동일하게 신장된다.

다수의 실시예에서, 상기 보어는 상기 케이스에 가해지는 동적 힘에 응답하여 보어를 통하여 신장 부재의 움직임에 기초하여 케이스 상에 가해지는 동적 힘에 의해 발생되는 에너지의 적어도 일부분을 소산시키는 작동 유체를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 상기 작동 유체는 핵 반응기 베이에 둘러싸인 유체의 일부분을 포함한다.

지진에 유래한 힘을 완화하거나 동적 힘을 관리하는 방법은 핵반응기 압력 용기에 접촉하는 지진 고립화 조립체 상의 힘을 받아들이는 것을 포함하며, 상기 힘은 지진 이벤트에 의해 적어도 부분적으로 발생된다. 수신된 힘은 지진 고립화 조립체의 케이스를 통하여 신장 부재에 전달되며, 신장 부재는 받아들여진 힘에 기초하여 케이스 내에서 움직이게 된다.

상기 방법은 신장 부재를 구비한, 케이스 내에 적어도 부분적으로 둘러싸인 변형 부재를 소성변형하는 것과, 상기 변형 부재를 소상 변형하는 것에 기초하여 받아들여진 힘의 적어도 일부분을 소산시키는 것을 포함한다.

추가적으로, 상기 방법은 받아들여진 힘에 기초하여 변형 부재 내부로 신장 부재의 반복된 움직임에 기초하여 신장 부재 및 변형 부재간의 마찰을 발생시키고, 발생된 마찰에 기초하여 받아들여진 힘의 다른 일부분을 소산시키는 것을 포함한다.

다른 실시예에서, 변형 부재의 챔버에 둘러싸인 작동 유체는 받아들여진 힘에 기초하여 변형 부재 내부에 대한 신장 부재의 움직임에 기초하여 가압되며, 받아들여진 힘의 나머지 부분은 작동 유체의 가압에 기초하여 소산된다. 작동 유체는 상기 챔버와 상기 반응기 베이를 유체 유동가능하도록 연결하는 유체 통로를 통하여 액체를 둘러싸는 반응기 베이로 배출된다. 추가적으로, 받아들여진 힘의 나머지 부분은 반응기 베이에 둘러싸인 액체를 통하여 소산된다.

하나 이상의 스프링 부재는 받아들여진 힘에 기초하여 변형 부재 내부에 대한 신장 부재의 움직임에 기초하여 가압되며, 받아들여진 힘의 다른 부분은 하나 이상의 스프링 부재의 가압에 기초하여 소산된다. 다른 실시예에서, 받아들여진 힘은 핵 반응기 압력 용기를 하우징하는 구조체에 접촉하는 변형 부재를 통하여 전달된다.

핵 반응기 시스템은 반응기 베이의 매설부에 놓인 러그를 구비한 반응기 베이 내에 장착되는 핵 반응기 격실 용기 및 액체를 둘러싸는 반응기 베이를 포함한다. 추가적으로, 상기 시스템은 매설부의 벽 및 러그 사이와 매설부에 장착되는 지진 고립화 조립체를 포함한다. 지지 고립화 조립체 각각은 반응기 베이상에 가해지는 동적 힘에 응답하여 소성 변형가능한 부재에 대하여 케이스 내에서 이동가능한 신장 부재, 공간 내에서 적어도 부분적으로 장착되는 소성 변형가능한 부재, 그리고 공간을 형성하는 케이스를 포함한다.

소성 변형 가능한 부재는 케이스 내에 장착된 제1 부분과, 상기 매설부들 중 하나의 벽에 대하여 다이 부재를 통하여 연장되는 제 2 부분을 포함한다. 상기 제 2 부분은 벽에 고정된다. 다수의 실시예에서, 상기 다이 부재는 반응기 베이 상에 가해지는 동적 힘에 응답하여 신장 부재와 함께 이동할 수 있다.

추가적으로, 상기 신장 부재는 소성 변형 가능한 부재를 통하여 연장되는 보어의 일부분 내에 장착된다. 상기 보어의 일부분은 상기 신장 부재의 외측 치수에 거의 동일한 제1 직경을 구비하며, 다른 부분은 제 1 반경보다 작은 제 2 반경을 가진다. 다수의 실시예에서, 상기 제 2 직경은 상기 반응기 베이상에 가해진 동적 힘에 응답하여 보어를 통하여 신장 부재의 움직임에 기초하여 제 1 직경에 거의 동일하게 신장된다.

상기 보어는 상기 반응기 베이 상에 가해진 동적 힘에 응답하여 상기 보어를 통하여 신장 부재의 움직임에 기초하여 상기 케이스에 가해지는 동적 힘에 의해 발생되는 에너지의 적어도 일부분을 소산시키는 작동 유체를 둘러싼다. 핵 반응기 시스템은 상기 반응기 베이에 의해 정의된 공간에 보어를 유체유동가능하게 연결하는 통로를 추가로 포함한다.

도 6은 격실 용기(624), 반응기 용기(622) 및 지지 구조체(620)를 포함하는 예시적인 전력 모듈 조립체를 도시한다. 상기 격실 용기(624)는 원통형상이며, 타원형, 돔형, 또는 반원 형상의 상하부 단부(626, 628)를 포함한다. 전체 전력 모듈 조립체(625)는 유효 히트 싱크로서 기능하는 액체(636: 예를 들어 물)의 물에 잠기게 된다. 다른 실시예에서, 전력 모듈 조립체(625)는 액체(636)의 풀에 부분적으로 잠기게 된다. 액체(636)의 풀은 반응기 베이(627)에 유지된다. 상기 반응기 베이(627)는 보강 콘크리트 또는 다른 일반적인 물질로 구성된다. 액체(636)의 풀 및 격실 용기(624)는 지면(609) 아래에 추가로 배치된다. 다른 실시예에서, 상기 격실 용기(624)의 상부 단부(626)는 액체(636)의 풀의 표면 완전히 아래에 배치된다. 상기 격실 용기(624)는 주변 환경에 대하여 용접되거나 아니면 다른 방식으로 밀봉되어, 액체 및 기체는 전력 모듈 조립체(625)로부터 빠져나가거나 이로 유입되지 않는다.

상기 격실 용기(624)는 상기 반응기 베이(627)의 하부 표면 위에서 하나 이상의 지지 구조체(620)에 의해 액체(636)의 풀에 현수되는 것으로 도시된다. 상기 격실 용기(624)는 스테인레스강 또는 탄소강으로 구성되며, 클래딩을 포함한다. 상기 전력 모듈 조립체(625)는 레일 차량에서 운송되어지는 크기로 된다. 예를 들어, 상기 격실 용기(624)는 거의 17.7 미터의 높이, 거의 4.3 미터의 직경이 되도록 구성된다. 반응기 코어를 연료 재충전하는 것은 예를 들어 레일 차량 또는 해외에서 전체 전력 모듈 조립체(625)를 운송하여 운반되는 것으로 행해지거나, 연료봉의 새로운 공급부를 가지는 새롭거나 재구축된 전력 모듈 조립체와 교체됨으로써 수행될 수도 있다.

상기 격실 용기(624)는 캡슐화되고 일정 조건에서 반응기 코어를 냉각하게 된다. 상기 격실 용기(624)는 비교적 소형이며, 높은 강도를 가지며, 전체적 크기가 작기 때문에 일반적인 격실 설계의 압력의 6, 7배 압력도 견딜 수 있다. 전력 모듈 조립체(625)의 주맹각 시스템에서의 파손이 발생되더라도, 어떠한 방사성 물질도 주변 환경으로 노출되지 않는다.

상기 전력 모듈 조립체(625) 및 격실 용기(624)는 액체(636)의 풀에 완전히 잠기게 되는 것으로 도시된다. 격실 용기(624)의 상부와 저부를 포함하는 모든 벽은 액체(636)와 접촉하여 접하는 것으로 도시된다. 그러나, 다수의 실시예에서, 격실 용기(624)의 일부분만이 액체(636)의 풀에 잠기게 된다. 하나 이상의 지지 구조체(620)은 격실 용기(624)의 거의 중앙지점에 배치된다. 다수의 실시예에서, 하나 이상의 지지 구조체(620)는 전력 모듈(625)의 거의 무게 중심(CG) 또는 CG 약간 위에 배치된다. 상기 전력 모듈(625)은 격실 용기(624) 상에서 작용하는 액체(636)의 풀의 부력과 연계하여 지지 구조체(620)에 의해 지지된다. 다수의 실시예에서, 상기 전력 모듈 조립체(625)는 2개의 지지 구조체(620)에 의해 지지된다. 제 1 지지 구조체는 제 2 지지 구조체 맞은 편의 전력 모듈 조립체(625)의 일측에 배치된다.

하나 이상의 지지 구조체(620)는 반응기 용기(622) 및 격실 용기(624) 양자를 지지하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 하나 이상의 지지 구조체(620)는 반응기 용기(622)의 거의 무게 중심(CG) 또는 CG 위에 배치된다.

도 7은 도 6의 잔력 모듈 조립체(625)의 측면도를 도시한다. 상기 격실 용기(624) 및 반응기 용기(622)는 전력 모듈(625) 상에 작용하는 회전력(RF)에 기인하여 상기 지지 구조체(620)에 대하여 피벗 회전하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 상기 지지 구조체(620)는 상기 전력 모듈(625)의 CG 의 약간 위에 배치되어, 상기 하부 단부(628)는 회전력(RF)이 진정된 후에 중력에 기인하여 반응기 베이(627) 내의 저부의 마주하는 위치로 복귀하게 된다. 상기 격실 용기(624)의 회전으로 인하여 반응기 베이(627)로부터 전력 모듈 조립체(625)의 설치 또는 제거시에 조작성을 좋게 한다. 다수의 실시예에서, 격실 용기(624)는 전력 모듈 조립체(625)의 수평 및 수평 위치 또는 방향 사이에서 회전하게 된다.

상기 전력 모듈(625)은 격실 용기(624)의 하부 단부(628)에 배치된 베이스 스커트(730)와 같은 베이스 지지부를 포함하는 것으로 도시된다. 상기 베이스 스커트(730)는 격실 용기(624)를 일체로 형성하거나 이에 견고하게 장착되거나 용접된다. 다수의 실시예에서, 상기 베이스 스커트(730)가 예를 들어 지면에 배치되거나, 운송 장치상에 놓이거나, 연료 재충전소에 있다면, 상기 베이스 스커트(730)는 전력 모듈(625)의 중량을 지지하도록 설계된다. 전력 모듈(625)의 정상 작동시에(예를들어 전력 작동), 상기 베이스 스커트(730)는 반응기 베이(627)의 저부 위에 배치되거나 지면으로부터 현수되어, 상기 베이스 스커트(730)는 외부 구성요소나 표면과 접촉하지 않는다.

전력 모듈(625)이 지지 구조체(620)에 대하여 회전할 때, 상기 격실 용기(625)의 하부 단부(628)는 측방향 또는 황빙향으로 이동하게 된다. 상기 베이스 스커트(730)는 상기 지지 구조체(620)에 대하여 소정의 양만큼 격실 용기(624)가 피벗 회전할 때 액체(636)의 풀에 배치된 정렬 장치(375)에 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 정렬 장치(735)는 전력 모듈(625)이 회전 범위 또는 특정 각회전 범위에서 자유롭게 회전할 수 있게 되도록 크기가 설정된다.

상기 정렬 장치(735)는 베이스 스커트(730)의 내경보다 작은 외경을 가진다. 상기 정렬 장치(735)는 상기 베이스 스커트(730) 내에서 체결되는 크기로 되어, 상기 베이스 스커트(730)는 전력 모듈(625)가 안착 상태에 있을 때 정렬 장치에 접촉하지 않는다. 다수의 실시예에서, 상기 베이스 스커트(730)는 격실 용기(624)가 상기 지지 구조체(620)에 대하여 피벗 회전할 때 정렬 장치(735)에 접촉하도록 구성된다. 수직력이 전력 모듈(625)에 작용하는 경우에도, 상기 베이스 스커트(730)는 격실 용기(623)의 수직 운동 범위를 제한하지 않는다. 상기 정렬 장치(735)는 반응기 베이(627)의 저부에 견고하게 장착된다(예를 들어 볼트, 용접, 또는 다른 방식으로 부착). 다수의 실시예에서, 하나 이상의 댐퍼(638)는 상기 전력 모듈(625)이 회전하거나 피벗 회전할 때 베이스 스커트(730) 및 정렬 장치(735) 사이의 접촉력를 완화시키도록 정렬 장치(735) 및 베이스 스커트(730) 사이에 배치된다. 하나 이상의 댐퍼(738)는 상기 베이스 스커트(730) 또는 정렬 장치(735)에 장착되거나 부착된다.

도 8은 지진에 대하여 격리된 격실 용기(824)를 포함하는 전력 모듈 조립체에 대한 예시적인 지지 구조체(840)의 부분 도면이다. 상기 지지 구조체(840)는 지지 아암(845) 및 장착 구조체(847)를 포함한다. 상기 지지 아암(845)은 격실 용기(824)의 거의 중간 지점에 배치된다. 상기 장착 구조체(847)는 액체(예를 들어 물)에 잠기게 된다. 추가적으로, 장착 구조체(847)는 반응기 베이(627: 도 6)의 벽에 일체로 되거나 그 연장부가 되거나 이에 장착되거나 그 내부에 리쎄스된다.

댐핑 장치(846)는 상기 지지 아암(845) 및 상기 장착 구조체(847) 사이에 배치된다. 격실 용기(824)의 중량의 적어도 일부분은 댐핑 장치(846)를 통하여 지지 구조체(847)로 전달된다. 댐핑 장치(846)는 탄성, 신축성 또는 가변성을 가지며, 스프링, 공압 쇽 업쇼버, 유압 쇽 업쇼버 또는 기술분야에서 공지된 다른 진동 또는 힘 완화 장치를 포함한다. 다수의 실시예에서, 상기 댐핑 장치(846)는 천연 고무 또는 합성 고무를 포함한다. 상기 댐핑 장치(846)는 유화 물 또는 다른 화학적 합성물로부터 제조되며 방사 또는 습기에 노출시의 파손 저항성을 가지는 탄성 물질을 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 댐핑 장치(846)는 유연한 가변성 금속 또는 주름진 금속을 포함한다.

상기 댐핑 장치(846)는 상기 지지 아암(845) 및 상기 장착 구조체(847) 사이에서 전달되는 동적 힘 또는 지진 유래 힘을 완화시키도록 구성된다. 예를 들어, 격실 용기(824)의 종방향 또는 길이방향을 따라 작용하는 수직 또는 길이방향 힘(FV)는 상기 댐핑 장치(846)를 통하여 작용한다. 추가적으로, 수평 또는 횡방향 힘(FH)는 길이방향 힘(FV) 에 수직한 방향으로 댐핑 장치(846) 상에 가해진다. 횡방향 힘(FH)는 도시된 좌표 시스템(48)의 X, Z 좌표계에 의해 정의되는 반면에, 길이방향 힘(FV)는 Y 좌표계에서 배향된 방향 벡터를 포함하는 것으로 이해되며, Y 좌표계는 도시된 좌표계 시스템(848)의 X-Z 평면에 수직하다.

다수의 실시예에서, 격실 용기(824)의 거의 무게 중심에 지지 아암(845)를 배치함으로써, 전력 모듈(625)상에서 작용하는 횡방향 힘(FH )는 격실 용기(824)가 회전하기 보다는 슬라이드하게 한다. 특정 높이나 위치에 격실 용기(824) 상에 지지 아암(845)을 배치하는 것은 하나 이상의 힘(FH, FV, RF)을 받을 때 격실 용기(824)가 어떻게 거동하는지에 대한 제어성을 제공한다.

댐핑 장치(846)는 종방향 힘(FV) 을 흡수하거나 완화시키도록 수직 방향으로 가압된다. 다수의 실시예에서, 상기 댐핑 장치(846)는 횡방향 힘(FH)를 완화시키도록 수평 방향으로 가압되거나 만곡되도록 구성된다. 추가적으로, 상기 댐핑 장치(846)는 지진 활동, 예를 들어 지진이나 폭발시에, X-Z 평면 내에서 장착 구조체(847)를 따라 슬라이드하도록 구성된다. 힘(FV, FH)는 삼차원 X, Y, Z 중 임의의 것 또는 모두에서 격실 용기(824)를 포함하는 전력 모듈(625)의 하나 이상의 구성요소를 열적으로 팽창시키는 것으로 이해된다.

댐핑 장치(846)의 가압 및 이동의 결과, 힘(FV, FH)은 장착 구조체(847)로부터 격실 용기(824)로 또는 격실 용기(824)로부터 장착 구조체(847)로 덜 전달된다. 상기 격실 용기(824)는 지지 아암(845)이 상기 장착 구조체(847)에 직접 접촉하거나 견고하게 장착될 때 그렇지 않은 경우보다 심각한 충격을 덜 경험하게 된다. 상기 격실 용기(824)는 전력 모듈(625: 도 7) 상에서 작용하는 회전력(RF)에 기인하여 수평축(X)에 대하여 회전하도록 구성된다.

상기 지지 아암(845)은 상기 격실 용기(824)에 견고하게 부착된다. 하나 이상의 탄성 댐핑 장치(846)는 상기 액체(636: 도 6)에 배치된 장착 구조체(847) 및 지지 아암(845) 양자에 접촉하여 그 사이에 배치된다. 탄성 댐핑 장치(846)는 상기 지지 아암(845) 및 지지 구조체(847) 사이에 피벗 회전 지점을 제공하며, 상기 격실 용기(24)는 도 7에 도시된 것에 유사하게 탄성 댐핑 장치(846)에 대하여 피벗 회전하거나 회전한다. 상기 격실 용기(824)의 중량은 약체(636)의 부력에 의해 부분적으로 지지된다. 둘러싸는 액체(636: 도 6)는 격실 용기(824) 상에 작용하는 회전력( RF), 종방향 힘(FV), 횡방향 힘(FH) 중 어느 것이라도 완화시키도록 작용한다.

다수의 실시예에서, 상기 지지 아암(845)은 중공의 샤프트(829)를 포함한다. 중공의 샤프트(829)는 보조 냉각 시스템에 대한 광통로를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 파이프는 중공의 샤프트(829)를 통하여 격실 용기(824)를 빠져 나오게 된다.

도 9는 지지 아암(955) 및 다중 탄성 댐핑 장치(952, 954)를 포함하는 지진에 대하여 격리된 격실 용기(924)에 대한 지지 구조체(950)의 부분 도면이다. 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)는 상기 지지 아암(955) 및 하부 장착 구조체(957) 사이에 배치된다. 상기 제 2 탄성 댐핑 장치(954)는 상기 지지 아암(955) 및 상부 장착 구조체(958) 사이에 배치된다. 다수의 실시예에서, 제 1 및 제 2 탄성 댐핑 장치(952, 954)는 상기 지지 아암(955)에 장착되거나 아니면 부착된다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 탄성 댐핑 장치(952, 954) 중 하나 또는 양자는 하부 장착 구조체 및 상부 장착 구조체(957, 958) 각각에 장착된다.

상기 격실 용기(924)의 중량의 적어도 일부분은 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)를 통하여 하부 지지 구조체(957)에 전달된다. 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)는 격실 용기(924)가 안착되어 있을 때 가압 환경에 있다. 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)는 상기 지지 아암(955) 및 하부 장착 구조체(957) 사이에서 작용하는 길이방향 힘을 완화시키는 것으로 이해된다. 상기 제 2 탄성 댐핑 장치(952)는 상기 지지 아암(955) 및 상부 장착 구조체(958) 사이에서 작용하는 길이방향 힘을 완화시키는 것으로 이해된다. 상기 격실 용기(924)의 종방향 또는 횡방향 움직임은 제 1 및 제 2 탄성 댐핑 장치(952, 954) 각각이 접촉하거나 가압되게 될 때 하부 및 상부 장착 구조체(957, 958) 에 의해 구속된 상태로 된다. 상기 제 1 및 제 2 탄성 댐핑 장치(952, 954)는 일반적인 쇽 업쇼버에서 하나의 스너버 또는 스너버 쌍으로서 유사한 기능을 제공한다.

다수의 실시예에서, 하부 장착 구조체(957)는 리쎄스(956)를 포함한다. 상기 리쎄스(956)는 제 1 탄성 댐핑 장치(952)의 외부 치수 또는 외경보다 큰 내부 치수 또는 내경을 가지도록 크기가 설정된다. 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)는 리쎄스(956)에 배치되는 것으로 도시된다. 상기 리쎄스(956)는 하나 이상의 측방향으로 격실 용기(924)의 움직임을 제한하도록 작동된다. 상기 제 1 탄성 댐핑 장치(952)는 리쎄스(956)의 벽에 대하여 가압될 때 가압되거나 만곡되도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 리?스(956)는 제 1 탄성 댐핑 장치(952)가 격실 용기(924)가 측방향 힘을 받을 때 하부장착 구조체(957) 상에서 슬라이드될 수 있도록 하는 거리 또는 양을 제한한다.

도 10은 지진에 대하여 격리된 격실 용기에 대한 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1060)의 부분 도면이다. 상기 댐핑 및 유지 구조체(1060)는 변형가능한 부분(1066)을 포함한다. 상기 변형가능한 가변부(1066)은 돔형상, 타원 또는 반원 형상으로 된다. 상기 장착 구조체(1067)는 리쎄스(1068)를 포함하며, 상기 가변부(1066)는 상기 리쎄스(1068)에 배치된다. 상기 가변부(1066) 및 리쎄스(1068)는 볼 조인트와 동일한 기능을 하는 것으로 이해되며, 상기 가변부(1066)는 상기 리쎄스(1068) 내에서 회전하고 피벗 회전하게 된다.

상기 리쎄스(1068)는 오목한 형상으로 도시된다. 상기 장착 구조체(1067)는 도시된 좌표계 시스템(1048)의 X-Z 평면으로 표시된 측방향 평면에 가해지는 횡방향 힘(FH)의 결과로서 결실 용기(1024)의 움직임을 제한하도록 구성된다. 추가적으로, 상기 장착 구조체(1067)는 X-Z 평면에 수직한 Y 방향으로 가해지는 길이방향 힘(FV)의 결과로서 격실 용기(1024)의 길이방향 움직임을 제한하도록 구성된다. 격실 용기(1024)는 전력 모듈(625: 도 7) 상에서 작용하는 회전력(RF)에 기인하여 수평축(X)에 대하여 회전하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 상기 리쎄스(1068)는 반원형, 돔형, 또는 타원형 사발 형태로 형성된다. 베이스 스커트(630: 도 6)와 같은 베이스 지지부는 격실 용기(1024)의 저부 단부에 배치되되, 가변부(1066)가 리쎄스(1068)에서 피벗 회전하거나 회전할 때 결실 용기(1024)의 회전을 구속하도록 구성된다.

상기 장착 구조체(1067)는 전력 모듈의 중량의 일부 또는 전부를 지지하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 액체(636)의 부력은 전력 모듈의 실질적으로 전체 중량을 지지하여, 상기 장착 구조체(1067)의 리쎄스(1068)는 전력 모듈의 원하는 위치에 유지되거나 중심이 맞춰지도록 작동한다.

도 11은 종방향 힘(FV)에 응답하여 도 10의 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1060)의 부분도면이다. 상기 장착 구조체(1067)의 상기 리쎄스(1068)는 격실 용기(1024)가 안착 위치에 있을 때 댐핑 및 유지 구조체(1060)의 가변부(1066)의 곡률 반경(R1)보다 큰 곡률 반경(R2)을 가진다. 종방향 힘(FV)은 장착 구조체(1067)로부터 격실 용기(1024)로 전달되는 힘의 결과로서 또는 격실 용기91024)의 수직 방향 움직임의 결과로서 지지 아암(1065: 도 10)에 가해진다. 종방향 힘은 예를 들어 지진이나 폭발로부터 유래할 수있다.

종방향 동적 힘(FV)이 지지 아암(1065)에 가해질 때, 상기 댐핑 장치는 도면부호 1066에 의한 실선으로 도시된 정적 상태로부터 도면부호 1066a 로 표시된 파선으로 도시된 동적 상태로 가압되도록 구성된다. 가변부(1066)의 곡률 반경은 동적 상태(1066a)에서 리쎄스(1068)의 곡률 반경(R2)에 일시적으로 근사화된다. 가변부(1066)의 유효 반경이 증가하면, 그 결과 가변부(1066) 및 리쎄스(1068) 사이에 형성되는 접촉 표면이 증가하게 된다. 접촉 표면이 증가하게 되면, 이러한 작용은 변형가능한 반원부(1066)의 추가적인 가압에 저항하거나 이를 감소시키도록 작동하게 된다. 다수의 실시예에서, 변형가능한 타원부(1066)의 유효 곡률 반경은 종방향 힘(FV) 의 증가에 따라 증가하게 된다. 종방향 동적 힘(FV) 이 완화될 때, 가변부(1066)는 원래 곡률 반경(R1) 을 유지하도록 구성된다.

도 12는 횡방향 힘(FH)에 응답하여 도 10의 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1060)의 부분도면이다. 상기 리?스(1068)는 적어도 2 자유도로 가변부(1066)의 움직임을 제한하도록 구성된다. 예를 들어, 가변부(1066)의 움직임은 도 10의 도시된 좌표계 시스템(1048)의 X, Z 방향으로 구속된다. 가변부(1066)는 상기 리?스(1068)의 벽에 대하여 가압시에 가압되거나 만곡되도록 구성된다. 가변부(1066)의 가압 또는 만곡은 수평방향 힘(FH)을 완화시킨다. 다른 실시예에서, 상기 리?스(1068)는 가변부(1066)가 격실 용기(1024)이 횡방향힘(FH)을 받을 때 장착 구조체(1067) 상에서 슬라이드되게 되게 하는 거리 및 양을 제한한다. 상기 지지 아암(1065)에 횡방향 힘(FH)이 가해질 때, 상기 댐핑 장치는 도면부호 1066 으로 표시된 실선으로 도시된 정적 상태에서 도면부호 1066b 로 표시된 파선으로 도시된 동적 상태로 움직이거나 슬라이드 된다.

상기 리쎄스(956, 1068)가 장착 구조체(957, 1067)에 형성되는 것으로 도 9 및 10에 도시되는 반면에, 다른 실시예는 리쎄스(956, 1068)가 지지 아암(955, 1065)에 형성되는 경우를 포함하며, 상기 댐핑 장치(952, 1066)는 상기 장착 구조체(957, 1067)에 장착된다. 이러한 선택적인 실시예는 횡방향 및 종방향 중 하나 또는 양방향으로의 격실 용기(924, 1024)의 움직임을 제한하도록 도 9 또는 도 10에 도시된 것과 유사하게 작동한다.

도 13은 지진에 대하여 격리된 전력 모듈(1380)에 대한 탄성 댐핑 및 유지 구조체(13570)의 부분도면이다.

상기 전력 모듈(1380)은 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324)를 포함한다. 상기 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1370)는 하나 이상의 지지 아암, 또는 트러니언 및 하나 이상의 장착 구조체를 포함한다. 제 1 트러니언(1375)은 상기 반응기 용기(1322)로부터 돌출되거나 연장된다. 상기 반응기 용기 트러니언(1375)은 도 6-10에 대하여 전술한 바와 같이 하나 이상의 지지 아암과 유사한 기능을 제공한다. 제 2 트러니언(1385)은 격실 용기(1324)로부터 돌출되거나 연장된다. 상기 반응기 용기 트러니언(1375)은 격실 용기 트러니언(1385)와 동일하게 하나의 회전축을 따라 놓이게 된다. 회전축(X)은 도시된 좌표계 시스템(1348)에 도시된다. 하나 이상의 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324)는 회전력(RF) 이 전력 모듈(1325) 상에서 작용할 때 회전축(X)에 대하여 회전한다. 상기 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324)는 각각으로부터 반대편 회전 방향으로 또는 동일한 회전 방향으로 회전하게 된다.

반응기 용기 트러니언(1375)은 제 1 장착 구조체(1377) 상에 지지되는 것으로 도시된다. 장착 구조체(1377)은 상기 격실 용기(1324)로부터 돌출되어 연장된다. 상기 반응기 용기 트러니언(1375)은 상기 수평 방향 힘(FH1 또는 FH2) 가 전력 모듈(1380) 상에서 작용할 때, 장착 구조체(1377)를 따라 이동하거나 슬라이드하도록 구성된다. 제 1 댐핑 부재(1376)는 상기 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324) 사이에서 또는 이들에 의해 전달되는 수평방향 힘(FH2)의 충격을 완화하거나 감소시키도록 구성된다. 상기 제 1 댐핑 부재(1376)는 전력 모듈(1380)이 정적 상태에 있거나 안착 상태에 있을 때, 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324) 사이의 거리 또는 각각의 위치를 유지하거나 중심을 맞추는 것을 보조한다.

격실 용기 트러니언(1385)은 제 2 장착 구조체(1387) 상에서 지지되는 것으로 도시된다. 다수의 실시예에서, 상기 장착 구조체(1387)는 반응기 베이 벽(1327)으로부터 돌출되거나 연장된다. 상기 격실 용기 트러니언(1385)는 수평 방향 힘(FH1 또는 FH2)이 전력 모듈(1380) 상에서 작용할 때, 장착 구조체(1387)를 따라 이동하거나 슬라이드된다. 상기 제 2 댐핑 부재(1386)는 격실 용기(1324) 및 반응기 베이 벽(1327) 사이에서 이들에 의해 전달되는 수평방향 힘(FH1)의 충격을 완화하거나 감소시키도록 구성된다. 상기 제 2 댐핑 부재(1386)는 전력 모듈(1380)이 정적 상태에 있거나 안착 상태에 있을 때 반응기 베이 벽(1327) 및 격실 용기(1324) 사이의 거리 및 각각의 거리를 유지하거나 중심을 맞추는 것을 보조한다.

상기 제1 댐핑 부재(1376)는 반응기 용기 트러니언(1375)에서 하우징되는 것으로 도시된다. 반응기 용기 유지 핀(1390)은 제 1 댐핑 부재(1376)에 대한 접촉 표면을 제공하도록 반응기 용기 트러니언(1375)에 배치된다. 상기 반응기 용기 유지 핀(1390)은 예를 들어 격실 용기(1324)의 연장부 또는 격실 용기 트러니언(1385)의 연장부가 된다. 다수의 실시예에서, 상기 반응기 용기 유지 핀(1390)은 격실 용기(1324)에 견고하게 연결된다. 상기 반응기 용기 유지 핀(1390)은 격실 용기(1324)의 양측을 통하여 연장된다.

수평방향 힘(FH2)는 반응기 용기 유지 핀(1390) 및 제 1 댐핑 부재(1376)를 경유하여 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324) 사이에서 이들에 의해 전달된다. 반응기 용기(1322) 및 격실 용기의 수직 방향 이동은 반응기 용기 트러니언(1375), 반응기 용기 유지 핀(90) 및 장착 구조체(1377) 간의 상호 작용에 의해 구속된다. 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324)의 수직 방향 이동은 격실 용기 트러니언(1385) 및 장착 구조체(1387) 간의 상호 작용에 의해 추가로 구속된다.

상기 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1370)는 전력 모듈(1380)에 대한 열적 버퍼를 제공하도록 추가로 구성된다. 동적 힘 및 지진에 유래한 힘이 전력 모듈(1380)의 구성요소들 사이에서 또는 이들로 전달되는 것을 완화, 댐핑 또는 감소시키는 것에 추가하여, 상기 탄성 댐핑 및 유지 구조체(1370)는 반응기 용기(1322) 및 격실 용기(1324) 사이에서 열전달을 감소시킨다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 장착 구조체(1377, 1387) 중 하나 또는 양자는 열적 절연체로 라이닝된다.

도 14는 전력 모듈을 지진에 대하여 고립시키는 예시적인 과정(1400)을 도시한다. 상기 시스템(1400)은 도 1-13에 도시된 다양한 예에 대하여 설명되거나 예시된 수잔에 한정되지 않으며 이러한 수단과 함께 작동하는 것으로 이해된다.

작업단계(1410)에서, 전력 모듈은 지지 구조체 상에서 지지된다. 상기 지지 구조체는 전력 모듈의 근사한 중간지점 또는 근사한 무게 중심이나 약간 그 위에 배치된다.

작업단계(1420)에서, 전력 모듈의 회전은 구속된다. 상기 지지 구조체는 회전에 대한 피벗으로서 기능한다.

작업단계(1430)에서, 지지 구조체를 통하여 전력 모듈로 전달된 지진에서 유래한 힘은 댐핑되거나 완화된다. 다수의 실시예에서, 상기 지지 유래 힘은 탄성 물질을 포함하는 댐핑 장치에 의해 완화된다.

작업단계(1440)에서, 하나 이상의 횡방향에서의 전력 모듈의 움직임은 움직임의 고정된 범위 내에서 제한된다. 횡방향 힘의 완화시에, 상기 전력 모듈은 원리의 안착 위치로 복귀하게 된다. 다수의 실시예에서, 상기 댐핑 장치는 라운드된 표면을 포함하며, 상기 지지 구조체는 라운드된 표면을 하우징하도록 된 라운드된 리쎄스를 포함한다.

작업단계(1450)에서, 종방향으로의 전력 모듈의 움직임은 움직임의 고정된 범위 내에서 구속된다. 종방향 힘의 완화시에, 전력 모듈은 원래의 안착 위치로 복귀된다. 종방향은 작업 단계(1440)의 하나 이상의 횡방향에 수직하다.

도 1-14에 대한 다수의 예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술의 단계는 서로 다른 순서로 행해지며, 설명된 시스템의 구성요소들은 서로 다른 방식으로 결합되며, 구성요소들은 다른 구성요소에 의해 교체되거나 보충된다. 따라서, 다른 실시예도 아래의 실시예의 범위 내에 들어온다.

전력 모듈은액체 풀에 완전히 잠기게 된 격실 용기, 상기 격실 용기에 하우징된 반응기 용기, 및 상기 격실 용기의 반대편에 연결된 지지 아암을 포함하는 지지 구조체를 구비한다. 액체의 풀은 지표면 아래에 배치되는데, 즉, 풀은 지표 이하면이 된다. 추가하여, 상기 격실 용기는 격실 용기 상에서 작용하는 측방향 힘에 응답하여 실질적으로 측방향으로 슬라이드하도록 구성된다.

상기 지지 구조체는 격실 용기의 거의 중간 지점에 배치되며, 격실 용기의 거의 중간 지점을 통하여 지지 아암들 사이에서 연장되는 축에 대하여 격실 용기 또는 반응기 용기 중 적어도 하나를 회전시키도록 구성된다. 또한, 상기 전력 모듈은 격실 용기 상에서 작용하는 액체의 풀의 부력과 연계하여 지지 구조체에 의해 지지된다.

상기 지지 구조체는 격실 용기의 제 1측 상에 배치된 제 1 지지 구조체를 포함하며, 상기 전력 모듈은 상기 제 1 측 반대편의 격실 용기의 제 2 측 상에 배치되는 제2 지지 구조체를 포함한다.

다수의 실시예에서, 상기 지지 구조체는 전력 모듈의 거의 무게 중심 위에 또는 그 약간 위에 배치된다. 다수의 실시예에서, 상기 지지 구조체는 탄성 댐핑 장치를 포함한다. 상기 지지 아암은 상기 격실 용기에 견고하게 부착된다. 또한, 상기 탄성 댐핑 장치는 액체 풀의 장착 구조체 및 지지 아암 중 하나에 접촉하여 그들 사이에서 배치된다.

상기 탄성 댐핑 장치는 서로 가압되는 장착 구조체 및 지지 아암에 응답하여 가압되는 구조로 된다. 또한, 탄성 댐핑 장치는 서로 가압되는 장착 구조체와 지지 아암에 응답하여 장착 구조체와 지지아암 중 적어도 하나에 대하여 대응력을 가하도록 구성된다.

다수의 실시예에서, 장착 구조체는 액체 풀을 적어도 부분적으로 둘러쌈으로써 반응기 베이에 견고하게 연결되며, 상기 장착 구조체는 반응기 베이의 수직 별으로부터 액체 풀의 위치로 실질적으로 수직 한 벽과 격실 용기 사이에서 연장된다. 상기 지지 아암은 중공 샤프트를 구비한다. 추가적으로, 상기 장착 구조체는 탄성 댐핑 장치의 일부분을 수용하도록 구성된 리쎄스를 구비한다.

피벗은 상기 지지 구조체와 장착 구조체 사이의 경계부에 배치된다. 예를 들어, 상기 피벗은 탄성 댐핑 장치에 또는 그 인접부에 배치되며, 격실 용기는 결실 용기상에서 작용하는 회전력에 응답하여 피벗에 대하여 회전하도록 구성된다.

상기 전력 모듈은 격실 용기의 저단부에 배치된 베이스 스커트 또는 베이스 지지부를 추가로 포함한다. 상기 격실 용기는 지지 아암에 대하여 피벗하도록 구성되며, 상기 베이스 지지체는 격실 용기가 지지 아암에 대하여 피벗회전할 때 액체 풀에서 정렬 장치와 접촉하도록 구성된다.

상기 베이스 지지체는 격실 용기의 외측 표면의 원주 주변에서 격실 용기의 하단부에 견고하게 연결된다. 상기 정렬 장치는 액체 풀을 적어도 부분적으로 둘러싸는 반응기 베이의 저부 표면으로부터 액체 풀로 연장되며, 상기 정렬 장치의 상부는 베이스 지지체에 의해 정의되는 공간 내에 배치된다. 추가적으로, 상기 전력 모듈은 정렬 장치의 상부와 베이스 지지체 사이 그리고 베이스 지지체의 공간 내에 배치되는 적어도 하나의 댐퍼를 포함한다.

상기 댐퍼는 정렬 장치 및 베이스 지지체 사이에서 접촉하는 것에 응답하여 가압되도록 구성되며, 상기 댐퍼는 접촉에 응답하여 베이스 지지체 또는 정렬 장치 중 적어도 하나에 대하여 반응력을 가하도록 구성된다.

상기 전력 모듈은 반응기 용기 및 격실 용기 사이에 배치된 제 1 댐핑 장치와, 격실 용기 및 풀 벽 사이에 배치되는 제 2 댐핑 장치를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 댐핑 장치는 전력 모듈 상에서 작용하는 동적 힘 및/또는 지진 힘을 완화시키도록 구성된다.

도 15는 실질적으로 원통 형상 본체(1550)의 양단부상에 장착되는 상부 헤드(1510) 및 저부 헤드(1520)를 포함하는 예시적인 반응기 압력 용기(RPV)를 도시한다. 저부 헤드(1520)는 RPV(1500)의 조립, 설치, 연료 재충전 및/또는 다른 모드의 작업시에 본체(1550)에 탈착 가능하게 부착된다. 저부 헤드(1520)는 볼트 연결된 플랜지에 의해 본체(1550)에 부착된다. 또한, RPV(1500)는 본체(1550)의 원주에 대하여 배치된 하나 이상의 지지 구조체(1530)를 포함한다. 복수의 실시예에서, RPV(1500)는 본체(1550) 주위에서 90도 증가된 부분에 배치된 4개의 지지 구조체(1530)를 포함한다.

지지 구조체(1530)는 RPV(1500)에 부착된 지지 부재(1535) 및 하나 이상의 장착 베이스(1532)를 포함한다. 상기 지지 부재(1535)는 상기 본체(1550) 및 하나 이상의 장착 베이스(1532) 사이에 간극을 제공하기 위하여 일정 각에서 본체(1550)에서 멀어지도록 연장되도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 장착 베이스(1532)는 RPV(1500)의 다른 구성요소보다 본체(1550)에서 반경방향으로 더 멀리 배치되도록 구성된다. 상기 지지 구조체(1530)는 거의 수직 방향 및 길이 방향으로 RPV(1500)를 지지하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 상기 지지 구조체(1530)는 거의 수평 방향, 횡방향, 반경방향, 및/또는 측방향으로 RPV(1500)를 지지하도록 구성된다.

상기 지지 구조체(1530)는 RPV(1500)에 대한 열적 "고정점"을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, RPV(1500)의 열팽창시에, 적어도 수직 방향 또는 길이 방향으로 지지 구조체(1530)에 인접한 RPV(1500)의 일부분에서 어떠한 열팽창도 없는 것으로 보인다. 대신에, RPV(1500)는 지지 구조체(1530)로부터의 거리에 대한 함수로서 거의 종방향으로 팽창되는 것으로 이해된다. 지지 구조체(1530)에 대하여 RPV(1500)의 상부 헤드는 상향하여 이동하게 되며, RPV(1500)의 저부 헤드는 하향 이동하게 된다

하나 이상의 반경방향 장착부(1540)는 본체(1550)에 장착된다. 다수의 실시예에서, RPV(1500)는 본체(1550) 주위에서 90도 증가하는 위치에 배치된 4개의 반경방향 장착부(1540)를 포함한다. 반경방향 장착부(1540)는 RPV(1500)의 측방향 및/또는 회전 지지할 수 있도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 반경방향 장착부(1540)는 본체(1550)로부터 돌출되는 반경방향 링크 또는 러그로서 구성된다. 반경방향 장착부(1540)는 도 1-14에 도시된 하나 이상의 지진 격리 및/또는 댐핑 시스템과 함께 작동하도록 된다.

도 16은 도 15의 RPV(1500)와 같은 RPV 조립체 및 격실 용기(CNV: 1600)를 포함하는 예시적인 반응기 모듈(1650)의 부분 절개도이다. CNV (1600)는 반경방향 장착부(1540) 및 지지 구조체(1530) 중 하나 또는 양자에서 RPV(1500)를 지지하도록 구성된다. CNV(1600)는 RPV(1500)을 향하여 내측으로 돌출되는 플랫폼(1630)을 구비하며, 안착되도록 하는 지지 구조체(1530)를 위한 베이스 역할을 한다. 상기 지지 구조체(1530)는 CNV(1600)의 내측 벽에 의해 횡방향 또는 반경방향으로 플랫폼(1630)에 의해 수직 방향으로 구속된다. 다른 실시예에서, 볼트 고정된 경계부는 지지 구조체(1530)로부터 플랫폼(1630)으로 측방향 로드를 전달하는데 사용된다. CNV(1600)는 CNV(1600)의 증기 발생기 플레넘 레벨에서 RPV(1500)의 지지 구조체(1530)를 지지하도록 구성된다.

CNV(1600)는 상부 헤드(1610) 및 저부 헤드(1620)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 저부 헤드(1620)는 볼트 고정된 플랜지(1640)에서 CNV(1600)에 탈착되도록 부착된다. CNV(1600)는 플랜지(1640)에 인접한 RPV(1500) 의 반경방향 장착부(1540)를 지지하도록 구성된다. 반경방향 장착부(1540)는 CNV(1600) 내에서 길이방향, 반경방향 및/또는 원주방향으로 구속된다. 반경방향 장착부(1540)는 RPV(1500) 및 CNV(1600) 사이의 열팽창을 허용하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 반경방향 장착부(1540)는 RPV(1500)의 저부 절반부에서 RPV(1500) 및 CNV(1600) 사이에서 수평하게 핀 고정된다.

반응기 모듈(1650)에 의해 경험되는 지진 및/또는 동적 부하로 인하여 연료 가속 및/또는 연려 충격 로드가 발생하게 된다. 연료 가속은 특히 RPV(1500)의 저부 절반부에 배치되거나 이에 인접하게 배치되는 반경방향 장착부(1540)와 같은 지지체를 제공함으로써 현저하게 증가된다.

CNV(1600)는 RPV(1500)을 탑재하고 지지하도록 구성된다. 또한, CNV(1600)는 반응기 모듈(1650)의 반응기 냉각 시스템, 내부 파이프, 내부 밸브, 및 다른 구성요소를 하우징한다. 지지 구조체(1530)는 반경방향 장착부(1540)와 연계하여, 열적 전이 및 열적 팽창에 기인한 로드를 견디고, 지진 및 다른 동적 부하에 기인한 측방향 부하를 지지하도록 반응기 모듈(1650) 내에서 구성된다. 예를 들어, 반응기 모듈(1650)은 전술한 바와 같이 안전한 셧다운 지진(SSE)이벤트 및 작업 베이스 지진(OBE)이벤트를 포함하는 적어도 2가지 타입의 지진 상태를 견디거나 응답하도록 구성된다.

저부 헤드(1620)는 베이스 스커트(1670)와 같은 베이스 지지체에 부착되거나 이를 포함한다. 상기 베이스 스커트(1670)는 CNV(1600)의 일체형 부분을 형성하도록 견고하게 장착되거나 용접된다. 베이스 스커트(1670)는 반응기 베이의 저부 표면 상 및/도는 지면 상에 안착되도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 실질적으로 반응기 모듈(1650)의 전체 중량은 베이스 스커트(1670)에 의해 지지된다.

하나 이상의 반경방향 장착부(1645)는 CNV(1600)에 장착된다. 다수의 실시예에서, CNV(1600)는 90도 증가된 위치에 배치되는 4개의 반경방향 장착부(1645)를 포함한다. 반경방향 장착부(1645)는 CNV(1600)의 회전 지지 또는 측방향 지지를 하는 구성으로 된다. 다수의 실시예에서, 반경방향 장착부(1645)는 CNV(1600)으로부터 돌출되는 반경방향 링크 또는 러그로서 구성된다. 반경방향 장착부(1645)는 도 1-14에 도시된 하나 이상의 지진 고립 및/또는 댐핑 시스템으로써 작동되도록 된다.

도 17은 RPV(1750) 및 CNV(1760)을 포함하는 예시적인 반응기 모듈(1700)의 단면도이다. RPV(1750)는 제 1 직경(D1)과 관련되며, 유사하게 CNV(1760)는 제 1 직경(D1)보다 큰 제 2 직경(D2)에 관련된다. RPV(1750)의 저부 헤드(1755)는 거리(1790)만큼 CNV의 저부 헤드(1765)로부터 분리되거나 이격된다. 거리(1790)는 RPV(1750)을 실질적으로 둘러싸도록 열 절연을 위한 공간을 제공한다. 다수의 실시예에서, 열적 절연은 부분적 진공을 포함한다.

거리(1790)에 의해 제공된 공간은 CNV(1760) 내에서 RPV(1750)의 열적 전이 및/또는 열적 팽창을 제공하도록 구성된다. CNV(1760)는 물에 적어도 부분적으로 잠기게 되며, RPV(1750)의 열적 팽창량은 작동 온도의 차이에 기초하여 CNV(1760)의 경우보다 현저하게 크다. 또한, 거리(1790)는 용기가 서로 접촉되는 것을 바잊하도록 지진 이벤트시에 RPV(1750) 및 CNV(1760) 사이에 간극을 제공한다.

반응기 코어(1710)는 RPV(1750) 내에 하우징된다. 반응기 코어(1710)는 거리(1720)만큼 RPV(1750)으로부터 이격된다. 거리(1720) 만큼 형성된 공간은 반응기 코어(1710)를 통과하도록 RPV(1750) 내에서 냉각재의 순환을 촉진하도록 구성된다. 또한, 거리(1720)는 열적 팽창 및/또는 열적 전이를 고려하거나 지진 이벤트 또는 동적 이벤트시에 반응기 코어(1710) 및 RPV(1750) 사이에 간극을 제공한다.

지진 이벤트시에, 지면(1775) 및/또는 주변 격실 빌딩의 플로어와 같은 지지 표면(1740) 아래로부터 발생되는 지진에서 유래하는 힘은 CNV(1760)의 베이스 스커트(1770)와 같은 베이스 지지체에 전달된다 상기 지진에서 유래하는 힘은 지지 구조체(1530) 및/또는 반경방향 장착부(1540: 도 15)와 같은 하나 이상의 부착 지점을 경유하여 RPV(1750)에 전달되는 전달 경로(1705)를 통하여 CNV(1760)의 용기 벽을 통하여 따르게 된다. 전달 경로(1705)는 RPV(1750) 내에서 배치된 연료 조립체에 극단적으로 연장되고 지진 힘의 근원에서 시작하여 지진력이 전달되는 전체적인 예시적인 경로의 적어도 일부분을 나타낸다. 다른 구성요소는 서로 다른 예시적인 전달 경로를 경험한다.

CNV(1760)의 저부 표면(1730)은 지면(1775) 및/또는 지지 표면(1740) 위에서 일정 거리에 배치된다. 다수의 실시예에서, CNV(1760) 및 지지 표면(1740) 사이에 배치된 공간은 CNV(1760)의 외측 표면을 냉각하는 물을 둘러싸는 공간을 제공한다.

도 18은 반경방향 키이(1840)로서 구성된 지진 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(1800)를 도시한다. 반경방향 키이(1840)는 제 1 브라켓(1810) 및 제 2 브라켓(1820)과 같은 하나 이상의 브라켓을 연결하며 반경에 대하여 RPV(1850)으로부터 외측으로 연장되는 하나 이상의 포스트를 포함한다. 상기 브라켓은 주변 CNV(1860)으로부터 내측으로 연장된다. 반경방향 키이(1840)는 RPV(1850)의 저부 헤드(1855)나 그 근처에 배치된다. 각각의 반경방향 키이(1840)는 제 1 브라켓(1810) 및 제 2 브라켓(1820)와 같은 브라켓 쌍 사이에서 삽입된다. 상기 브라켓은 CNV(1860)의 저부 헤드(1865)나 그 근처에 배치된다. 다수의 실시예에서, 3개 이상의 반경방향 키이는 CNV(1860)의 주변 내에 배치된 다수의 대응하는 브라켓 쌍을 연결하도록 RPV(1850)의 주변에서 이격배치된다.

반경방향 키이(1840)는 RPV(1850)이 받게 되는 동적 힘 또는 지진 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감시키도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 반경방향 키이(1840)는 원주 방향(1830)으로의 RPV(1850)의 움직임/회전을 제한거나 금지하도록 제 1 브라켓(1810) 및 제 2 브라켓(1820) 중 하나 또는 양자와 접촉하도록 구성된다. 하나 이상의 브라켓과 접촉하는 것은 CNV(1860)의 내측 벽을 향하여 반경방향 또는 횡방향(1880)으로 RPV(1650)의 움직임을 저장하거나 댐핑하는 마찰력을 전달한다.

베이스 스커트(1870)와 같은 베이스 지지체는 CNV(1860)의 저부에 부착되되, CNV(1860) 및 RPV(850)을 포함하는 븐응기 모듈의 중량을 지지하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 지진에서 유래하는 힘은 제 1 브라켓(1810) 및/또는 제 2 브라켓(1820)과 같은 하나 이상의 브라켓을 경유하여 RPV(1850)의 반경방향 키이(1840)에 지진에서 유래하는 힘을 전달하는 전달 경로(1805)를 통하여 CNV(1860)의 컨테이너 벽을 통하여 베이스 스커트(1870)로부터 전달된다. 전달 경로(1805)는 RPV(1850) 내에 배치된 연료 조립체에 극단적으로 계속되며 지진에서 유래하는 힘의 근원에서 시작하여 지진력이 전달되는 예시적인 전체 경로 중 적어도 일부를 나타낸다.

저부 헤드에 인접한 RPV(1850)에 지진력을 전달함으로써, 전달 경로(1805)는 전달 경로(1705:도 17)보다 현저하게 짧다. 다수의 실시예에서, 전달 경로를 감소시키는 것은 반응기 코어 및/또는 연료봉과 같은 내부 구성요소와 RPV(1750)에 전달되는 동적 힘 또는 지진에서 유래하는 힘의 보다 작은 양을 도출한다. 동적/지진 힘의 진폭 및/또는 크기는 하나 이상이 중간 구조체를 경우하여 RPV에 대한 지지 표면 또는 지면으로부터 힘이 전달되므로 전달 경로의 길이의 함수로서 증폭된다.

도 19는 반경방향 범퍼(1910)로서 구성되는 지진 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(1900)을 도시한다. 반경방향 범퍼(1910)는 CNV(1960)의 내측 벽으로부터 연장된다. CNV(1960)의 저부에 부착되는 베이스 스커트(1970)와 같은 베이스 지지체는 CNV(1960)을 포함하는 반응기 모듈의 중량을 지지하도록 구성된다. 반경방향 범퍼(1910)ss CNV(1960)의 저부 헤드(1920)나 그 근처에서 CNV(1960)에 부착된다. 다수의 실시예에서, 반경방향 범퍼(1910)는 베이스 스커트(1970) 위에 배치된 CNV(1960)의 원통형 벽(1950)에 부착된다.

도 20은 RPV(2050)와 함께 도 19의 예시적인 시스템(1900)을 도시한다. 반경방향 범퍼(1910)는 RPV(1950)에 가해지는 동적 힘 또는 지진에서 유래한 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 반경방향 범퍼(1910)는 RPV(1950)의 외측 표면에 접하도록 구성되며, 횡방향 또는 반경방향으로 RPV(1950)의 움직임을 제한하거나 금지하도록 구성된다. 하나 이상의 범퍼(1910)와 접하는 것은 원주 방향으로 RPV(1950)의 움직임/회전을 저항하거나 댐핑하는 마찰력을 전달한다.

지진 이벤트시에, 지진에서 유래하는 힘은 하나 이상의 반경방향 범퍼(1910)를 경유하여 RPV(2050)에 지진력을 전달하는 전달 경로(2005)를 통하여 CNV(1960)의 컨테이너 벽을 통하여 베이스 스커트(1970)로부터 위로 전달된다. 다수의 실시예에서, 반경방향 범퍼(1910) 및/또는 반경방향 키이(1840: 도 18)는 도 1-14에 도시된 지진 고립 및/또는 댐핑 시스템의 하나 이상을 포함하거나 이들과 함께 작동하도록 구성된다.

도 21은 수직 키이(2155)로서 구성되는 지진 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(2100)을 도시한다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2155)는 RPV(2150)의 저부 헤드(2110) 상에 배치된 라운드 또는 원뿔 형상 포스트로서 구성된다. 수직 키이(2155)는 CNV(2160)의 저부 헤드(2120)에 배치되는 리쎄스(2165)에 체결되도록 구성된다. 리쎄스(2165)는 수직 키이(2155)를 수용하도록 크기가 설정된 라운드 홀을 포함한다.

수직 키이(2155)는 횡방향 또는 반경방향(2135)으로 RPV(2150)를 축방향으로 지지하도록 구성된다. 길이방향으로 RPV(2150)의 열적 팽창을 수용하도록 수직 키이(2155) 및 리쎄스(2165) 사이에는 간극(2130)이 제공된다. 다수의 실시예에서, 길이방향으로 약 4 내지 6인치의 간극(2130)이 형성된다. RPV(2150)의 열적 팽창시에, 수직 키이(2155)의 대부분은 2이상이 인치만큼 간극(2130)을 효과적으로 감소시키며 리쎄스(2165) 내부로 삽입된다. 다수의 실시예에서, RPV(2150)는 내부 압력의 증가에 기인하여 팽창된다. 수직 키이(2155)는 RPV(150)가 대기 온도, 예를 들어 열팽창의 최소량 또는 일반적인 작동 상태에 있을 때, 리쎄스(2165) 내에 적어도 부분적으로 삽입된 상태로 유지된다.

수직 키이(2155)에 연계된 직경은 체결시에 간극 및/또는 공차를 제공하도록 리쎄스(2165)의 직경보다 충분히 작다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2155)의 직경은 1 내지 2피트 범위에 있으며, 리쎄스(2165) 내에서 수직 키이(2155) 및 접촉 지점(2125) 사이의 간극은 거의 1/8 인치 내지 1/6 인치 수준이다. 다른 실시예에서, 상대적인 직경은 수직 키이(2155)가 가상적으로 간극이 없이 리쎄스(2165) 내에 가압 체결되도록 약간 다른 크기로 된다.

반응기 모듈 조립체는 반응기 모듈이 셧다운(즉 냉간) 작동 상태에 있거나 완전 전력(즉 열간) 상태일 때에 따라 서로 다른 열적 성장을 받게 된다. 따라서, 전술한 하나 이상의 지진 완화 장치는 열간 및 냉각 작동 조건하에서 RPV 및/또는 반응기 코어가 받게 되는 동적 힘 또는 지진에서 유래하는 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감하도록 구성된다. 하나 이상의 지진 완화 장치 및 인접한 용기 표면 사이의 반경방향 간극 및/또는 이격부는 서로 다른 반경방향 성장을 수용하도록 제공된다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2155) 및 접촉 지점(2125) 사이의 반경방향 간극은 반경방향(2135)으로 수직 키이(2155)의 열팽창을 허용하도록 제공된다. 반경방향 간극의 거리는 수직 키이의 직경에 따라 변화한다.

수직 키이(2155)는 조립, 설치, 연료 재충전 및/또는 다른 작동 모드시에, 리쎄스(2165)에 삽입되거나 그로부터 제거된다. 도 21에 도시된 시스템(2100)은 원주 방향 정렬에 무관하게 CNV(2160)과 함께 RPV(2150)를 조립하도록 구성된다. 예를 들어, 수직 키이(2155)는 RPV(2150)의 회전 방향에 무관하게 리쎄스(2165)에 설치되도록 구성된다. 또한, 수직 키이(2155)의 하부 코너는 리쎄스(2165) 내부에 대한 진입 및/또는 정렬을 촉진하도록 테이퍼진다.

수직 키이(2155)는 RPV(2150)에 가해지는 동적 힘 또는 지진에서 유래하는 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 수직 키이(2155)는 반경방향(2135)으로 RPV(2160)의 움직임/회전을 제한하거나 금지하도록 하나 이상의 측방향 접촉 지점(2125)에서 리쎄스(2165)를 접촉하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2155) 및 리쎄스(2165) 사이의 접촉은 길이방향(2115)으로 ROV(2150)의 수직 움직임에 대하여 저항하거나 CNV(2160) 내에서 RPV(2150)의 회전 운동에 저항하도록 하는 마찰력을 전달한다.

CNV(2160)의 저부에 부착된 베이스 스커트(2170)와 같은 베이스 지지부는 CNV(2160) 및 RPV(2150)을 포함하는 반응기 모듈의 중량을 지지하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 지진에서 유래하는 힘은 리쎄스(2165) 내의 하나 이상의 측방향 접촉 지점(2125)를 경유하여 RPV(2150)의 수직 키이(2155)에 지진에서 유래한 힘을 전달하는 전달 경로(2105)를 통하여 베이스 스커트(21170)로부터 전달된다.

수직 키이(2155)는 저부 헤드(2110)의 길이방향 중심선에서 RPV(2150)로부터 하향 연장된다. CNV(2160)이 저부 헤드(2120)는 저부 헤드(2120)의 벽의 두께를 증가시키거나 재료를 추가함으로써 보강된다. 다수의 실시예에서, 리쎄스(2165)는 CNV(2160)의 저부 헤드(2120)의 내부 표면으로부터 가공된다.

RPV(2150)의 저부 헤드(2110)에서 수직 키이(2155)와 같은 지진 완화 장치를 배치함으로써, 도 15에 도시된 바와 같은 반경방향 장착부(1540)를 사용하는 것에 비하여 연료 조립체(예를 들어 6배 이상)상에 충격 하중 및 지진 가속도를 현저하게 감소시키게 된다. 비교적 짧은 전달 경로는 상기 연료 조립체 및 소스(지면 운동) 사이에 배치되는 하나 이상의 서브 시스템을 통과하는 전달 경로에 비하여 전달되는 힘을 효과적으로 제거하거나 감소시키게 된다.

다수의 실시예에서, 수직 키이(2155)는 RPV(2150)의 저부 헤드(2110)의 일체부로서 단조된다. 예를 들어, 수직 키이(2155)가 저부 헤드(2110)에 부착, 용접되는 예에서, 수직 키이(2155)는 저부 헤드(2110)와 동일한 재료로 형성된다. 예를 들어, RPV(2150), 저부 헤드(2110), 및/또는 수직 키이(2155)는 SA-508, 그레이드 3, 클래스 1 강 단조 또는 다른 적절한 재료로 형성된다.

상기 리쎄스(2165) 내에 배치된 유체를 제거하도록 흡입 라인(2190)이 구성된다. 다수의 실시예에서, RPV(2150) 및 CNV(2160) 사이의 환형 공간(2175)은 반응기 모듈의 작동시에 진공으로 된다. 흡입 라인(2190)을 통한 유체 및/또는 기체의 제거는 RPV(2150)를 실질적으로 둘러싸는 진공 챔버를 생성 및/또는 유지하는 것을 촉진한다.

도 22는 수직 키이 또는 포스트(2265)로서 구성되는 지진 완화 장치를 포함하는 추가적인 예시적인 시스템(2200)을 도시한다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2265)는 CNV(2260)의 저부 헤드(2220) 상에 배치된 라운드 형상 또는 원뿔 형상 포스트로서 구성된다. 수직 키이(2265)는 RPV(2250)에 인접한 저부 헤드(2210)에 배치된 리쎄스(2255)에 체결되도록 구성된다. 리쎄스(2255)는 수직 키이(2265)를 수용하는 크기로 된 라운드 홀을 구비한다.

수직 키이(2265)는 횡방향 또는 반경방향(2235)으로 RPV(2250)를 측방향으로 지지하도록 구성된다. 또한, 길이방향(2215)으로 RPV(2250)의 열팽창을 허용하도록 수직 키이(2265)와 리쎄스(2255) 사이에는 간극(2230)이 제공된다. 수직 키이(2265)에 관련된 직경은 체결시에 간극 및/또는 공차를 제공하도록 리쎄스(2255)의 직경보다 충분히 작게 된다. 다수의 실시예에서, 간극은 거의 1/6 인치 미만으로 된다. 다른 실시예에서, 상대적인 직경은 수직 키이(2265)가 가상적인 간극없이 리쎄스(2255)에 가압 체결되도록 약간 다르게 된다.

수직 키이(2265)는 조립, 설치, 연료 재충전 및/또는 다른 작업 모드시에 리쎄스(2255)로부터 제거되거나 삽입된다. 도 22에 도시된 시스템(2200)은 원주방향 정렬에 무관하게 CNV(2260)와 함께 RPV(2250)을 조립하도록 구성된다. 예를 들어, 수직 키이(2265)는 RPV(2250)의 회전 방향에 무관하게 리쎄스(2255) 내부에 설치되도록 구성된다. 또한, 수직 키이(2265)의 하부 코너는 리쎄스(2255)에 대한 진입 및/또는 정렬을 촉진하도록 테이퍼진다.

수직 키이(2265)는 RPV(2250)가 받게 되는 동적 힘 또는 지진에 유래한 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 수직 키이(2265)는 반경방향(2235)으로 RPV(2250)의 움직임/회전을 제한하거나 금지하도록 하나 이상이 측방향 접촉 지점(2225)에서 리쎄스(2255)에 접하도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2265) 및 리쎄스(2255) 사이의 접촉은 CNV(2260) 내의 RPV(2250)의 회전 운동에 저항하거나 길이방향(2215)으로 RPV(2250)의 수직 방향 운동에 저항하는 마찰력을 전달한다.

수직 키이(2230)는 저부 헤드(2220)의 길이방향 중심선(2290)에서 CNV(2260)으로부터 상향 연장된다. RPV(2250)의 저부 헤드(2210)는 저부 헤드(2210)의 벽의 두께를 증가시키거나 재료를 추가함으로써 보강된다. 다수의 실시예에서, 리쎄스(2255)는 RPV(2250)의 저부 헤드(2210)의 외측 벽으로부터 가공된다.

CNV(2260)의 저부에 부착되는 베이스 스커트(2270)와 같은 베이스 지지체는 CNV(2260) 및 RPV(2250)을 포함하는 반응기 모듈의 중량을 지지하도록 구성된다. 지진 이벤트시에, 지진에서 유래하는 힘은 수직 키이(2230)으로부터 리쎄스(2255) 내의 하나 이상의 측방향 접촉 지점(2225)로의 힘 전달에 의해 베이스 스커트(2270)으로부터 저부 헤드(2220)를 통하여 RPV(2250)으로 전달된다.

베이스 스커트(2270)는 보강 콘크리트를 포함하는 플로어(2240) 상에 안착된다. 또한, 베이스 스커트(2270)는 저부 헤드(2220)의 원주에 연결되는 환형 구조체를 포함한다. 베이스 스커트(2270)는 하나 이상의 정지부(2280)에 인접하게 배치되도록 구성된다. 다수의 실시예에서, 하나 이상이 정지부(2280)는 플로어(2240)에 부착되는 환형 링 형상 구조체를 포함한다. 하나 이상의 정지부(2280)는 플로어(2240) 상에 배치될 때 RPV를 정렬하도록 구성된다. 또한, 하나 이상의 정지부(2280)는 반경방향(2235)으로 CNV(2260)의 측방향 움직임을 제한하거나 금지하도록 구성된다.

CNV(2260)의 저부 헤드(2220)는 베이스 스커트(2270)가 배치되는 플로어(2240) 위에서 일정 거리(2245)에 배치된다. 다수의 실시예에서, 거리(2245)는 6인치 내지 1피트 사이의 범위가 된다. 플로어(2240) 및 CNV(2260) 사이에 배치된 공간은 CNV(2260)의 외측 표면을 냉각시키도록 물을 둘러싸는 공간을 제공한다. 또한, 베이스 스커트(2270)는 하나 이상의 광통홀(2275)를 포함하여, 물은 저부 헤드(2220)를 냉각하도록 베이스 스커트(2270) 내의 공간에 진입하게 된다.

복수의 실시예에서, 수직 키이(2265)는 CNV(2260)의 저부 헤드(2220)의 일체부로서 단조된다. 수직 키이(2265)가 저부 헤드(2220)에 부착, 예를 들어 용접되는 예에서, 수직 키이(2265)는 저부 헤드(2220)와 동일한 재로로 만들어진다. 예를 들어 CNV(2260), 저부 헤드(2220) 및/또는 수직 키이(2255)는 SA-508, 그레이드 3, 클래스 1 강 단조 또는 다른 적절한 물질로 만들어진다.

수직 키이(2265)에 대하여 반경방향 이격부 및/또는 간극을 제공함으로써 유연하거나 비-견고 안정성 시스템을 제공하도록 CNV(2260) 내의 RPV(2250)의 약간 측방향 움직임을 제공하게 된다. RPV(2250)가 움직이도록 허용되는 동아넹, 측방향 이동량을 제한하도록 레쎄스(2255)에 의해 그럼에도 불구하고 구속된다. 유연한 안정성 시스템은 견고하게 연결된 시스템보다 작은 힘을 전달 및/또는 전송한다.

전술한 하나 이상의 지진 완화 장치는 RPV 및 CNV 간의 차별되는 열적 성장을 유지하지 않고서, 측방향 또는 반경방향으로 동적 힘 또는 지진에 유래한 힘을 안정화, 댐핑, 완화, 감소 또는 경감하도록 구성된다. 예를 들어, RPV(2250)와 같은 RPV의 열적 성장은 거의 화씨 650도가 되는 예에서 반응기 모듈의 설계 온도와 대기 상태 간의 온도 변화에 기초한다. 한편, CNV(2260)와 같은 CNV의 열적 성장은 CNV가 인접 대기 온도인 물의 풀에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여서 잠기게 될 때 기본적으로 존재하지 않게 된다.

수직 키이(2265)를 CNV(2260)에 부착함으로써, RPV(2250)의 열팽창은 리쎄스(2230)의 내경의 증가를 가져오게 되는 반면에, 수직 키이(2265)의 외경은 RPV(2250)내의 작동 온도에 독립적으로 기본적으로 일정하다. 따라서, 수직 키이(2265) 및 리쎄스(2230) 간의 측방향 간극은 조립 및 체결을 촉진하기에 충분한 크기로 되지만, 반경방향(2235)으로 수직 키이(2265) 및/또는 RPV(2250)의 열팽창에 대한 고려가 필요한 것은 아니다. 다수의 실시예에서, RPV(2250) 및 CNV(2260)는 수직 키이(2265) 및 리쎄스(2230) 간의 갑작스런 접촉과 무관하게 서로에 대하여 기본적으로 열적으로 고립되는 것으로 고려된다.

도 23은 선택적인 힘 전달 경로(2305)를 구비한 수직 키이 또는 포스트(2365)로서 구성된 지진 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(2300)을 도시한다. 지진 이벤트시에, 지진에서 유래한 힘은 하나 이상의 정지부(2380) 및/또는 지면(2305)로부터 베이스 스커트(2370)와 같은 베이스 지지체에 전달된다. 하나 이상의 정지부(2305)로부터 베이스 스커트(2370)까지의 측방향으로 전달된 힘은 전달 경로(2305)를 통하여 전달되며, 수직 키이(2365)의 반경방향 표면과 RPV(2250)의 리쎄스(2255) 사이의 하나 이상의 측방향 접촉 지점(2325)를 경유하여 RPV(2250)에 전달되기 전에 CNV(2360)의 저부 헤드(2320)를 따라 계속된다.

수직 키이(2365) 및/또는 리쎄스(2255)가 정렬되는 CNV(2360) 및또는 RPV(2250)의 길이방향 중심선(2390)에 인접하게 베이스 스커트(2370)를 배치함으로써, 하나 이상의 정지부(2380) 및 RPV(2250)사이의 전달 경로(2305)는 시스템(2200: 도 22)에 관련딘 전달 경로에 비하여 짧게 형성된다.

도 24는 선택적인 힘 전달 경로(2405)를 구비한 수직 키이 또는 포스트(2465)로서 구성된 지진 완화 장치를 포함하는 추가적인 예시적인 시스템(2400)을 도시한다. 지진 이벤트시에, 측방향 힘은 하나 이상의 정지부(2470)로부터 베이스 스커트(2470)와 같은 베이스 지지체로 전달된다. 전달 경로(2405)는 수직 키이(2465)의 반경방향 표면과 RPV(2250)의 리쎄스(2255) 사이의 하나 이상의 측방향 접촉 지점(2425)을 경유하여 RPV(2250)으로 전달되기 전에 수직 키이(2465)를 통하여 그리고 CNV(2460)의 저부 헤드(2420)를 통하여 실질적으로 선형인 방향으로 베이스 스커트(2470)으로부터 연속된다. CNV(2460) 및/또는 RPV(2250)의 길이방향 중심선(2490)에 인접하게 베이스 스커트(2470)를 배치함으로써, 시스템(2400)에 관련되는 전달 경로(2405)는 시스템(2300: 도 23)에 관련된 전달 경로(2305)에 비하여 짧게 형성된다. 다수의 실시예에서, 베이스 스커트(2470)는 반경방향 키이(2465)의 적어도 일부분 바로 아래에 배치된다. 다수의 실시예에서, 베이스 스커트(2470)는 리쎄스(2255)의 적어도 일부분 바로 아래에 배치된다. 전달 경로(2405)는 지면 또는 지지 표면으로부터 RPV(2250)으로의 기본적으로 직선이며 선형인 경로를 제공하는 것으로 이해된다.

다수의 실시예에서, 리쎄스(2255)는 저부 헤드(2210)로부터 RPV(2250)의 내부로 연장되는 보스(2450)에 형성된다. 보스(2450)는 반응기 코어에 진입하는 냉각재의 균일한 유동 분포를 촉진하기 위하여 상향 방향으로 냉각재 유동(2256)을 배향하도록 구성된 하나 이상이 만곡되거나 경사진 표면(2252)을 포함한다. 다수의 실시예에서, 보스(2450)는 반응기 코어의 주변에 대한 냉각재 유동(2256)의 적어도 일부분을 배향하도록 구성된다.

도 25는 측방향 지지체(2575) 및 일체화된 수직 키이(2565)로서 구성되는 지진 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(2500)을 도시한다. 수직 키이(2565)는 CNV(2560)의 내측 표면으로부터 CNV(2560) 내에 탑재된 RPV(2250)의 인접한 리쎄스(2255)로 실질적으로 수직 방향으로 상향 연장된다. 측방향 지지체(2575)는 지지 표면(2540)을 향하여 CNV(2560)의 회측 표면으로부터 실질적으로 수직 방향으로 하향 연장된다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2565)와 측방향 지지체(2575) 양자는 CNV(2560) 및 RPV(2250) 중 하나의 길이방향 중심선(2590)을 따라 수직 정렬된다.

RPV(2250)의 중량은 도 19의 베이스 스커트(1970)에 유사하게 베이스 스커트(2570)와 같은 베이스 지지체에 의해 지지된다. 시스템(2500)은 힘 전달 경로(2505)를 포함한다. 지진 이벤트시에, 측방향 힘은 하나 이상의 정지부(2580)으로부터 측방향 지지체(2575)로 전달된다. 전달 경로(2505)는 수직 키이(2565)의 반경방향 표면 및 RPV(2250)의 리쎄스(2255) 사이의 하나 이상의 측방향 접촉 지점을 경유하여, RPV(2250)에 전달되기 전에 수직 키이(2565)를 통하여 그리고 CNV(2560) 의 저부 헤드(2520)를 통하여 실질적으로 선형 방향으로 측방향 지지체(2575)로부터 연속된다.

다수의 실시예에서, 측방향 지지체(2575)는 반경 방향 키이(2565) 및/또는 리쎄스(2255) 중 적어도 하나의 바로 아래에 배치된다. 전달 경로(2505)는 지지 표면(2540)으로부터 RPV(2250)으로 기본적으로 직선의 선형 경로를 제공하는 것으로 이해된다. 측방향 지지체(2575)는 지지 표면(2540)에 직접 접촉되지 않고서 하나 이상의 정지부(2580)에 접촉하도록 된다. 다수의 실시예에서, 수직 키이(2565) 또는 측방향 지지체(2575) 어느것도 RPV(2250) 또는 CNV(2560) 의 중량을 지지하는 것으로 구성되지 않는다.

도 26은 원뿔 형태의 표면(2685)를 가지는 수직 키이(2680)로서 구성된 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(2600)를 도시한다. 키이(2680)는 상보적인 원뿔형 내측 표면(2675)를 가지는 리쎄스(2670) 내에서 체결되도록 구성된다. 경사지고 각을 이룬 원뿔형 표면(2675, 2685)는 키이(2680) 및 리쎄스(2670) 사이에 측방향 간극(2690)을 제공한다. 또한, 원뿔형 표면(2675, 2685)은 RPV(2650) 및 주변 CNV(2660)을 포함하는 반응기 모듈의 체결 또는 조립을 촉진한다. 다수의 실시예에서, 도 26은 일반적인 상태 또는 팽창되지 않은 상태에서 RPV(2650) 및/또는 CNV(2660)을 포함하는 반응기 모듈이 도시된다.

도 27은 열?창이 진행되는 과정에서 RPV(2650)을 구비한 도 26의 예시적인 시스템(2600)의 부분 확대도이다. 열팽창된 RPV(2750)는 종방향 및 반경방향으로의 열팽창을 나타내는 것으로서 파선으로 도시된다. 예를 들어, RPV(2650)에 연계된 제 1 길이(2710)는 열 팽창된 RPV(2750) 에 관련된 제 2 길이(2720)에 대하여 증가한다. 유사하게, RPV(2650)는 확대된 원뿔형상 표면(2775)을 포함하는 열팽창된 리쎄스(2770)에 관련된 확대된 직경(2730)으로 반경방향으로 팽창하게 된다.

도 28은 팽창된 상태의 도 26의 예시적인 시스템(2600)의 부분 확대도이다. 경사지거나 각을 이룬 원뿔 표면(2685, 2775)의 형상은 열 팽창된 리쎄스(2770) 및 CNV(2660)의 키이(2680) 사이에 측방향 간극(2890)을 제공한다. 열 팽창된 RPV(2750)에 관련된 측방향 간극(2890)은 일반적인 상태 또는 비팽창된 상태에서 RPV(2650: 도 26)에 관련된 측방향 간극(2690)에 거의 동일하다. 다수의 실시예에서, 측방향 간극(2890)은 거의 1/6 인치 이하이다. 다른 실시예에서, 측방향 간극(2890)는 거의 1/8 인치 이하이다. 다른 치수 아니면 더 큰 치수가 본원에서 고려될 수 있다. 소정의 치수 미만의 측방향 간극이 유지된다면 RPV(2650) 및 CNV(2660) 사이의 동적 충격력을 결정하는 것에 대하여 무시할만한 키이(2680) 및 리?스(2670) 간의 측방향 움직임을 효과적으로 만들어질 수 있다.

도 29는 원뿔 형상 표면(2985)를 가지는 원뿔형상 키이(2980)으로서 구성된 완화 장치를 포함하는 예시적인 시스템(2900)을 도시한다. 키이(2980)는 상보적인 원뿔형상 내측 표면(2975)을 가지는 리쎄스(2970) 내에서 체결되도록 구성된다. 키이(2980)는 RPV(2950)의 외측 표면으로부터 주변 CNV(2960)의 인접한 리쎄스(2970)로 실질적으로 수직한 방향으로 하향 연장된다. 원뿔형 표면(2975, 2985)의 경사지거나 각진 형상은 키이(2980) 및 리쎄스(2970) 사이에 측방향 간극(2990)을 제공한다. 추가적으로, 원뿔형 표면(2975, 2985)는 RPV(2950) 및 CNV(2960) 를 포함하는 반응기 모듈의 체결 또는 조립을 촉진한다.

도 30은 반응기 모듈 구조체를 통하여 동적 힘 또는 지진에서 유래한 힘을 전달하는 작업 단계(3000)를 도시한다. 반응기 모듈 구조체는 반응기 압력 용기를 하우징하는 격실 용기를 포함한다. 반응기 용기는 환형 격실 공간에 의해 격실 용기로부터 이격되어 배치된다. 다수의 실시예에서, 환형 격실 공간은 격실 용기 및 반응기 압력 용기 사이에 열적 절연을 제공하도록 진공으로 된다.

작업 단계(3010)에서, 격실 용기 내의 반응기 압력 용기의 일부중량 또는 실질적인 전체 중량은 지지 구조체에 의해 지지된다. 상기 지지 구조체는 환형 격실 공간을 통과한다.

작업 단계(3020)에서, 지진에 유래한 힘은 격실 공간으로 전달된다. 격실 용기는 결실 용기의 저부 헤드에 인접한 베이스 지지체에 의해 지지된다. 다수의 실시예에서, 상기 베이스 지지체는 베이스 스커트를 구비한다.

작업 단계(3030)에서, 반응기 압력 용기에 의해 수용된 지진에서 유래한 힘은 완화 장치에 의해 완화된다. 다수의 실시예에서, 상기 완화 장치는 반응기 압력 용기의 중량을 지지하도록 구성된다. 상기 완화 장치는 환형 격실 공간을 통과한다. 다수의 실시예에서, 완화 장치는 반응기 압력 공간의 길이방향 중심선 및/또는 격실 용기의 길이방향 중심선을 따라 배치된다. 완화 장치는 길이방향 중심선에 횡방향으로 지진에서 유래한 힘을 완화시키도록 구성된다.

또한, 완화 장치는 격실 용기로부터 반응기 압력 용기로 지진 힘을 전달하는 지진 힘 완화 경로의 일부분을 형성한다. 지진에서 유래한 힘을 완화시키는 경로는 격실 용기의 저부 헤드 근처에 배치된 베이스 지지체를 통과하는 수직부를 포함한다. 완화 장치는 지진에서 유래한 힘을 완화시키는 경로의 수직부에 실질적으로 횡방향으로 된 방향으로 지진에서 유래한 힘을 완화시키도록 구성된다.

도 31은 계단 형상 키이(3180)으로서 구성된 완화 장치를 포함하는 시스템(3100)을 도시한다. 키이(3180)는 상보적인 형상의 계단 형태 내측 표면을 가지는 리쎄스(3170) 내에서 체결되도록 구성된다. 키이(3180)는 CNV(3160)의 내측 표면으로부터 RPV(3150) 의 인접한 리?스(3170)로 실질적으로 수직 방향으로 상향 연장된다.

계단 형상의 키이(3180)는 제 1 직경을 가지는 제 1 단차부와 제 2 직경을 가지는 더 큰 제 2 단차부(3184)를 구비한다. 다수의 실시예에서, 도 31은 측방향 간극이 제 1 단차부(3182) 및 리쎄스(3170) 사이에 제공되는 일반적인 상태 또는 비-팽창된 상태에서 RPV(3150) 및/또는 CNV(3160) 을 포함하는 반응기 모듈이 도시된다.

도 32는 확대되거나 팽창된 상태의 RPV(3150)을 구비한 도 31의 예시적인 실시예(3100)의 부분 확대도이다. 팽창된 상태에서 키이(3180) 및 리쎄스(3170) 사이의 측방향 간극(3250)은 도 31에 도시된 바와 같이, 일반적인 상태 또는 비-팽창된 상태에서 RPV(3150)에 관하여 측방향 간극에 거의 동일하다.

본원에서 제공된 실시예의 적어도 일부는 주로 가압된 물 반응기 및/또는 경수 반응기를 설명하였지만, 통상의 기술자는 이러한 실시예들이 전력 시스템의 다른 유형에도 적용될 수 있다는 것은 자명하다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예 또는 변형예는 비등수 반응기, 나트륨 액체 금속 반응기, 기체 냉각 반응기, 페블 베드 반응기 및/또는 다른 유형의 반응기 설계와 함께 작동될 수 있다.

실시예들은 핵 반응에 관련되거나 그 내부의 열을 생성하는데 채용되는 특정 유형의 연료에 한정되는 것은 아니다. 본원에서 설명된 임의의 비율 및 수치는 예시적인 목적으로만 제공된 것이다. 핵 반응 시스템의 전체 스케일 또는 스케일된 모델의 구축에 있어서 실험에 의해 다른 비율 및 수치가 결정될 수도 있다.

본원에서 다양한 실시예들이 설명되고 예시되었는데, 다른 실시예들이 수정되어 상세하게 배치될 수도 있다. 모든 변형례와 수정례 역시 첨부한 청구범위의 사상과 범위에서 유래한다.

100: 핵반응기 시스템
10: 격실 용기
20: 반응기 코어
25: 지진 고립화 조립체
70: 반응기 용기

Claims

지지 표면 위에 배치되도록 된 격실 용기;
상기 격실 용기 내에 장착되는 반응기 압력 용기로서, 상기 격실 용기는 상기 반응기 압력 용기를 완전히 둘러싸는, 반응기 압력 용기;
상기 격실 용기의 하부에 연결되되 상기 반응기 압력 용기와 격실 용기의 중량을 지지하도록 상기 지지 표면 위에 배치된 베이스 지지체; 및
상기 반응기 압력 용기의 종방향 중심선을 따라 배치되며, 상기 격실 용기 및 상기 베이스 지지체를 경유하여 지지 표면으로부터 반응기 압력 용기로 전달되는 지진력을 완화시키도록 된 완화 장치로서, 상기 지진력은 상기 종방향 중심선에 실질적으로 횡방향으로 된 완화 장치에 의해 완화되는 완화장치;를 포함하는 반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 완화 장치는 격실 용기 내에서 반응기 압력 용기를 열팽창시키도록 된 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 완화 장치는 인접한 용기 리쎄스 내에서 연장되는 실질적으로 수직한 돌출부를 포함하며, 상기 용기 리쎄스는 상기 종방향 중심선을 따라 반응기 압력 용기의 열팽창을 위한 수직 간극을 포함하는 것을 특징으로하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제3항에 있어서,
상기 수직 돌출부는 직경을 가지되, 상기 용기 리쎄스는 수직 돌출부의 직경의 열팽창을 위한 환형 간극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 격실 용기의 상부 절반부에 배치되며, 상기 격실 용기 내의 반응기 압력 용기를 지지하도록 된 지지 구조체를 추가로 포함하며, 상기 완화 장치는 격실 용기의 저부 절반부에 배치되는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제5항에 있어서,
반응기 압력 중량은 상기 지지 구조체에 의해 지지되며, 상기 반응기 압력 중량의 어느 부분도 실질적으로 상기 완화 장치에 의해 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 베이스 지지체는 상기 지지 표면에 접촉하는 원통형상의 지지 스커트를 포함하는 상기 격실 용기와 일체로 된 일부가 되며,
상기 베이스 지지체는 상기 지지 표면 위에 일정 거리에서 격실 용기의 하부를 현수하는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
핵연료를 탑재하며, 저부 헤드를 구비하는 반응기 압력 용기;
상기 반응기 압력 용기를 하우징하되, 저부 헤드를 구비하며, 상기 반응기 압력 용기를 완전히 둘러싸는 격실 용기;
상기 격실 용기가 실질적으로 수직한 방향으로 위치되는 지지 표면에 접촉하고 상기 반응기 압력 용기 및 격실 용기의 중량을 지지하도록 된 베이스 지지체; 및
상기 반응기 압력 용기의 저부헤드와 상기 격실 용기의 저부 헤드 사이에 배치되는 완화 장치로서, 상기 베이스 지지체로부터 상기 격실 용기를 경유하여 상기 반응기 압력 용기로 전달되는 지진력은 상기 격실 용기의 수직 방향에 실질적으로 측방향으로 되는 방향으로 상기 완화 장치에 의해 완화되는, 완화 장치;를 포함하는 지진력을 완화하는 시스템.
제8항에 있어서,
상기 격실 용기의 상부 절반부에 배치되며, 반응기 압력 중량을 지지하도록 된 지지 구조체를 추가로 구비하되, 상기 반응기 압력 중량의 어느 부분도 실질적으로 상기 완화 장치에 의해 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
제9항에 있어서,
상기 완화 장치는 상기 반응기 압력 용기의 길이방향 중심선을 따라 배치되는 수직 포스트를 포함하며, 상기 수직 포스트는 인접한 용기 리쎄스에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
제10항에 있어서,
상기 수직 포스트는 상기 반응기 압력 용기의 저부 헤드로부터 상기 격실 용기의 인접한 용기 리쎄스 내부로 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
제10항에 있어서,
상기 수직 포스트는 상기 격실 용기의 저부 헤드로부터 상기 반응기 압력 용기의 인접한 용기 리쎄스 내부로 상향 연장되는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
제9항에 있어서,
상기 반응기 압력 용기 및 상기 격실 용기는 환형의 격실 공간에 의해 서로 이격되어 있으며, 상기 완화 장치는 상기 환형 격실 공간 내부에 배치된 하나 이상의 범퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
제9항에 있어서,
상기 반응기 압력 용기 및 격실 용기는 환형의 격실 공간에 의해 서로 이격되어 있으며,
상기 완화 장치는,
상기 반응기 압력 용기로부터 외측으로 돌출되며 상기 환형의 격실 공간 내에 배치되는 하나 이상의 반경방향 포스트; 및
원주방향으로 하나 이상의 반경방향 포스트를 고정하도록 된 하나 이상의 브라켓 세트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화하는 시스템.
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지지 구조체로써, 격실 용기 내에 하우징된 반응기 압력 용기의 중량을 지지하는 단계로서, 상기 격실 용기는 상기 반응기 압력 용기를 완전히 둘러싸며, 상기 반응기 압력 용기는 환형의 격실 공간에 의해 상기 격실 용기로부터 이격되며, 상기 지지 구조체는 상기 환형의 격실 공간을 관통하는, 반응기 압력 용기의 중량을 지지하는 단계;
베이스 지지체로써 상기 반응기 압력 용기의 중량 및 지지 표면 상의 상기 격실 용기의 중량을 지지하는 단계;
상기 격실 용기를 통하여 지진력을 전달하는 단계; 및
상기 반응기 압력 용기의 길이방향 중심선을 따라 배치된 완화 장치로써, 상기 반응기 압력 용기에 의해 상기 격실 용기로부터 수신된 지진력을 완화하는 단계를 포함하되,
상기 완화 장치는 길이방향 중심선에 대하여 횡방향으로 지진력을 완화하며, 상기 완화 장치는 상기 반응기 압력 용기의 중량을 지지하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
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핵반응기 코어를 하우징하는 반응기 압력 용기;
상기 반응기 압력 용기를 완전히 둘러싸며 지지 표면 위에 현수된 하부 헤드를 포함하는 격실 용기;
상기 격실 용기의 하부에 연결되며 상기 반응기 압력 용기와 격실 용기의 중량을 지지하도록 지지 표면 상에 배치된 베이스 지지체; 및
상기 반응기 압력 용기에 일체로 연결되며 상기 반응기 압력 용기의 종방향 중심선을 따라 배치되는 완화장치;를 포함하되,
상기 완화 장치는 상기 반응기 압력 용기의 외측 표면으로부터 실질적으로 수직방향으로 하향 연장되는 일체로 된 수직 키이부(key portion)와, 일체로 된 상기 수직 키이부를 수용하고 상기 반응기 압력 용기에 대하여 측방향으로 지지(lateral support)하도록 상기 격실 용기의 하부 헤드에 형성되는 리쎄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 50 항에 있어서,
상기 베이스 지지체는 상기 지지 표면에 접촉하며 상기 지지 표면 위에서 상기 격실 용기의 하부 헤드를 현수하는 원통형상 지지 스커트 인 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 50 항에 있어서,
상기 리쎄스는 상기 종방향 중심선을 따라 상기 반응기 압력 용기의 열팽창을 고려하여 일체로 된 상기 수직 키이부의 하부 단부로부터 수직 간극을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 52 항에 있어서,
일체로 된 상기 수직 키이부는 직경을 구비하되,
상기 리쎄스는 일체로된 상기 수직 키이부의 상기 직경의 열팽창을 고려하여 환상형 간극을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 50 항에 있어서,
상기 격실 용기 내에서 상기 반응기 압력 용기를 지지하도록 된 상기 격실 용기의 상부 절반부에 배치된 지지 구조체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 54 항에 있어서,
상기 반응기 압력 용기의 중량은 상기 지지 구조체에 의해 지지되며,
상기 반응기 압력 용기는 상기 완화 장치에 의해 실질적으로 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 50 항에 있어서,
일체로 된 상기 수직 키이부는 상기 반응기 압력 용기의 종방향 중심선을 따라 배치된 수직 포스트를 포함하며,
상기 수직 포스트는 상기 격실 용기의 하부 헤드에 형성된 리쎄스에 삽입되는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 50 항에 있어서,
상기 리쎄스로부터 상기 격실 용기의 하부 헤드의 외측 표면으로 연장되는 흡입 라인(suction line)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
핵반응기 코어를 하우징하는 반응기 압력 용기;
상기 반응기 압력 용기를 둘러싸며 지지 표면 위에 현수된 하부 헤드를 포함하는 격실 용기;
상기 격실 용기의 하부에 연결되며 상기 반응기 압력 용기와 격실 용기의 중량을 지지하도록 지지 표면 상에 배치된 베이스 지지체; 및
상기 반응기 압력 용기에 일체로 연결되며 상기 반응기 압력 용기의 종방향 중심선을 따라 배치되는 완화장치로서, 상기 완화 장치는 상기 반응기 압력 용기의 외측 표면으로부터 실질적으로 수직방향으로 하향 연장되는 일체로 된 수직 키이부(key portion)와, 일체로 된 상기 수직 키이부를 수용하고 상기 반응기 압력 용기에 대하여 측방향으로 지지(lateral support)하도록 상기 격실 용기의 하부 헤드에 형성되는 리쎄스를 구비하는, 완화 장치;
상기 격실 용기로부터 연장되며, 반응기 베이 상의 매설부(embedment)에 상기 격실 용기를 장착하는 러그; 및
상기 매설부의 벽과 상기 러그 사이에서 상기 매설부에 장착되는 지진 고립 조립체를 포함하되, 상기 지진 고립 조립체는,
공간을 정의하는 케이스;
상기 공간 내에서 적어도 부분적으로 장착된 소성 변형 부재; 및
상기 반응기 베이에 가해진 동적 힘에 응답하여 상기 소성 변형 부재를 소성 변형하도록 상기 케이스 내에서 이동가능한 신장 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
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지지 표면 위에 배치되는 격실 용기;
핵반응기 코어를 하우징하도록 상기 격실 용기 내에 장착되는 반응기 압력 용기;
상기 격실 용기의 하부에 연결되며 상기 반응기 압력 용기와 격실 용기의 중량을 지지하도록 지지 표면 상에 배치된 베이스 지지체; 및
상기 격실 용기에 일체로 연결되어 작동하며, 상기 반응기 압력 용기의 종방향 중심선을 따라 배치되어, 상기 격실 용기를 경유하여 지지 표면으로부터 반응기 압력 용기로 전달되는 지진력을 상기 종방향 중심선에 실질적으로 횡방향으로 완화시키는 완화장치;를 포함하되,
상기 완화 장치는 상기 격실 용기의 내부 표면으로부터 실질적으로 수직 방향으로 상향 연장되는 일체로 된 수직 키이부(key portion) 및 상기 격실 용기의 외측 표면으로부터 실질적으로 수직방향으로 하향 연장되는 일체로 된 측방향 지지부를 포함하며,
상기 일체로 된 수직 키이부는 상기 반응기 압력 용기를 측방향으로 지지하도록 상기 반응기 압력 용기의 리쎄스에 연결되며,
상기 일체로 된 측방향 지지부는 상기 지지 표면으로부터 전달된 지진력을 수용하도록 상기 지지 표면으로부터 상향 연장되는 적어도 한 쌍의 정지부 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 핵반응기 조립체에서의 지진력을 완화시키는 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 지지체는 상기 반응기 압력 용기 및 격실 용기의 전체 중량을 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반응기 압력 용기는 외부 지지 구조체로부터 현수되지 않는 것을 특징으로 하는 지진력을 완화시키는 시스템.