JP6525746B2 - Heat resistant materials and reactor equipment - Google Patents
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Description
本発明は、原子炉格納容器内に設置する炉心溶融物保持装置が備える耐熱材に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a heat resistant material provided in a molten core holding device installed in a reactor containment vessel.
原子力発電プラントに備えられた原子炉格納容器では、例えば、原子炉圧力容器に繋がる配管が破断した場合には、非常用炉心冷却装置等が起動して冷却水が供給され、炉心が冷却される。しかし、非常用炉心冷却装置の起動失敗等に起因して炉心の冷却が不十分となり、高温の炉心溶融物が原子炉圧力容器から原子炉格納容器の床面へ落下するような事態を想定し安全に万全を期する必要がある。炉心溶融物が床面へ落下した場合でも、その後、適切に冷却水が注水されれば、冷却水により炉心溶融物は冷却されるが、冷却水の注水が遅れた場合に備え、炉心溶融物による床面のコンクリートの侵食に対策を講じておく必要がある。 In the reactor containment vessel provided in the nuclear power plant, for example, when the piping connected to the reactor pressure vessel is broken, the emergency core cooling system is activated to supply cooling water and the core is cooled. . However, it is assumed that core cooling is insufficient due to startup failure of the emergency core cooling system, etc., and high temperature core melt drops from the reactor pressure vessel to the floor of the reactor containment vessel. It is necessary to take all possible safety. Even if the core melt falls to the floor surface, if the coolant is subsequently injected properly, the core melt is cooled by the coolant, but in case the injection of the coolant is delayed, the core melt It is necessary to take measures against the erosion of concrete on the floor due to
そこで、高融点の耐熱材を備える炉心溶融物保持装置を原子炉格納容器の床面に配置し、原子炉圧力容器から落下する炉心溶融物を受け止める方法が提案されている(特許文献1等を参照)。
Therefore, a method has been proposed in which a molten core holding apparatus equipped with a high melting point heat resistant material is disposed on the floor surface of the reactor containment vessel, and core molten material falling from the reactor pressure vessel is received (
耐熱材には、W等の金属材料やAl203、MgO、ZrO2等のセラミック材料が適用される。セラミック材料は、融点が2000℃以上で耐熱材としての要求性能を満たす。一方、耐熱材にセラミック材料を適用する場合には、セラミック材料を一旦成形、焼結し、ブロック化して耐熱ブロックを形成し、原子炉格納容器に配置する。この耐熱ブロックは、取り扱い易さや作業性等を考慮すれば寸法が制限される。この場合、耐熱材は、多数の耐熱ブロックを並べ、積層することにより形成される。 The heat-resistant material, W metal material or the like Al203, MgO, ceramic material such as ZrO 2 is applied. The ceramic material has a melting point of 2000 ° C. or more and satisfies the required performance as a heat-resistant material. On the other hand, when a ceramic material is applied to the heat-resistant material, the ceramic material is once molded and sintered to form a block to form a heat-resistant block, which is disposed in the reactor containment vessel. The size of the heat-resistant block is limited in consideration of ease of handling and workability. In this case, the heat-resistant material is formed by arranging and laminating a large number of heat-resistant blocks.
耐熱ブロック間に形成された隙間には、通常、耐熱ブロックと同様の素材の粉末性の目地材が充填される。ところが、目地材は耐熱ブロックより密度が低く、耐侵食性が低いため、耐熱ブロックに比べて炉心溶融物に侵食され易い。 The gaps formed between the heat-resistant blocks are usually filled with a powdery joint material of the same material as the heat-resistant blocks. However, since the joint material has a lower density and lower erosion resistance than the heat-resistant block, it is more likely to be corroded by the core melt than the heat-resistant block.
そのため、耐熱ブロックを水平方向に規則的に並べて形成した層(耐熱層)を上下に重ねた耐熱材では、上下に対面する2層の互いの目地材が線状に重なり易い。目地材が上下に重なる箇所は、他の部分に比べて炉心溶融物の侵食速度が速くなる恐れがあり(以下、目地材が上下に重なる箇所を侵食チャンネルと言う)、目地材が上下に重なる箇所が多数生じると侵食チャンネルの面積が増加してしまう。 Therefore, in a heat-resistant material in which layers (heat-resistant layers) formed by arranging heat-resistant blocks regularly in the horizontal direction are stacked vertically, two joint materials facing each other vertically easily overlap linearly. Where the joint material overlaps the upper and lower portions, the erosion rate of the core melt may be faster than the other portions (hereinafter, the portions where the joint materials overlap vertically are referred to as erosion channels), and the joint material overlaps the upper and lower portions. If there are many spots, the area of the erosion channel will increase.
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、侵食チャンネルの面積を削減し、炉心溶融物の侵食を抑制することができる耐熱材を提供することを目的とする。 The present invention is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a heat resistant material capable of reducing the area of the erosion channel and suppressing the erosion of the core melt.
上記目的を達成するために、本発明は、複数の耐熱ブロックを水平方向に並べた第1耐熱層と、前記第1耐熱層の上側に積層され、前記第1耐熱層を構成するものと同一の耐熱ブロックを水平方向に複数並べた第2耐熱層とを備え、原子炉格納容器の床面に配置されて炉心溶融物保持装置を構成する耐熱材において、前記第1耐熱層及び前記第2耐熱層は、前記耐熱ブロックを当該耐熱ブロックの長辺方向に並べて形成した直線状の列を前記耐熱ブロックの短辺方向に複数並べ、かつ前記短辺方向に隣り合う列同士で前記長辺方向に半ピッチだけ前記耐熱ブロックの配置をずらして形成してあり、前記第1耐熱層及び前記第2耐熱層における前記長辺方向の前記耐熱ブロックの配置のピッチをL、前記短辺方向の前記耐熱ブロックの配置のピッチをlとしたとき、前記第2耐熱層は、前記耐熱ブロックの短辺方向にl/4だけ、前記耐熱ブロックの長辺方向にL/4だけ、前記第1耐熱層に対して前記耐熱ブロックの配置がずれていて、上方から見て、前記第2耐熱層における水平方向に隣接する耐熱ブロック間の目地が、前記第1耐熱層における水平方向に隣接する耐熱ブロックの目地と線状に重ならないように構成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the present onset Ming are those in which the first heat-resistant layer formed by arranging a plurality of heat-proof blocks in the horizontal direction, are laminated on the upper side of the first heat-resistant layer, forming the first heat-resistant layer And a second heat-resistant layer in which a plurality of heat-resistant blocks identical to each other are arranged in the horizontal direction, the heat-resistant material being disposed on the floor of the reactor containment vessel and constituting the core melt holding device In the second heat resistant layer, a plurality of linear rows formed by arranging the heat resistant block in the long side direction of the heat resistant block are arranged in the short side direction of the heat resistant block, and the lengths are adjacent to each other in the short side direction The arrangement of the heat-resistant blocks is formed by shifting the arrangement of the heat-resistant blocks by a half pitch in the side direction, the pitch of the arrangement of the heat-resistant blocks in the long side direction in the first heat-resistant layer and the second heat-resistant layer is L, the short side direction Arrangement of the heat-resistant block of When the heat resistance is l, the second heat resistant layer is l / 4 in the short side direction of the heat resistant block, L / 4 in the long side direction of the heat resistant block, and the heat resistance to the first heat resistant layer The arrangement of the blocks is shifted, and the joints between the heat-resistant blocks adjacent in the horizontal direction in the second heat-resistant layer are linear with the joints in the heat-resistant blocks adjacent in the horizontal direction in the first heat-resistant layer It is characterized in that it is configured not to overlap.
本発明によれば、侵食チャンネルの面積を削減し、炉心溶融物の侵食を抑制することができる耐熱材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a refractory material capable of reducing the area of the erosion channel and suppressing the erosion of the core melt.
<第1実施形態>
(構成)
1.原子炉設備
図1は、本実施形態に係る耐熱材を備える炉心溶融物保持装置を適用する原子炉設備の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。
First Embodiment
(Constitution)
1. Reactor Facility FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a schematic configuration of a configuration example of a reactor facility to which a molten core holding device provided with a heat-resistant material according to the present embodiment is applied.
図1に示すように、鋼製ライナを内張りした鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器1には、原子炉圧力容器2が格納されている。原子炉圧力容器2内には原子炉の燃料を保有する炉心3が収容されている。
As shown in FIG. 1, a
原子炉格納容器1は、気密性を有するように円筒状に形成されている。原子炉格納容器1の内部には、原子炉圧力容器2等を取り囲む上部ドライウェル4A、下部ドライウェル4B、サプレッションチェンバ5などが設けられている。
The
上部ドライウェル4Aは、原子炉圧力容器2の側面を取り囲むように設けられている。下部ドライウェル4Bは、原子炉圧力容器2の下方に設けられ、原子炉圧力容器2内の炉心3を制御するための制御棒を操作する機器等を収容している。サプレッションチェンバ5は、上部ドライウェル4Aの下方に、下部ドライウェル4Bを取り囲むように設けられている。上部ドライウェル4Aと下部ドライウェル4B及びサプレッションチェンバ5は、鉄筋コンクリート製のダイヤフラム・フロア6により区画されている。また、下部ドライウェル4Bとサプレッションチェンバ5は、原子炉格納容器1の底部に形成された床面(ペデスタル床)7から上方向に立設するドライウェル壁面(側壁面)8により区画されている。ドライウェル壁面8は、ダイヤフラム・フロア6の端部に接合され、原子炉圧力容器2を支持している。原子炉格納容器1の床面7上には、炉心溶融物保持装置9が配置されている。
The upper
2.炉心溶融物保持装置
炉心溶融物保持装置9は、原子炉圧力容器2の底部に対向するように原子炉圧力容器2の下方に配置されている。炉心溶融物保持装置9は、耐熱層を上下に重ねた耐熱材10を備えている。炉心溶融物保持装置9は、上述のように、非常用炉心冷却装置の不具合等に起因して高温の炉心溶融物11が原子炉圧力容器2から漏れ出すような不測の事態に備えて、安全に万全を期する目的で設置するものであり、原子炉圧力容器2から落下する炉心溶融物11を受け止めて保持し、冷却する機能を有している。なお、本実施形態では、原子炉圧力容器2から炉心溶融物保持装置9上に落下した溶融物を炉心溶融物(デブリ)12とする。
2. Core Melt Holding Device The core
図2は、本実施形態に係る炉心溶融物保持装置9が備える耐熱材10の一部を示す上面図である。図2に示すように、本実施形態に係る耐熱材10は、第1耐熱層13と、第1耐熱層13の上側に積層された第2耐熱層14とを備えている。
FIG. 2 is a top view showing a part of the heat-
第1耐熱層13は、原子炉格納容器1の床面7上に第1耐熱ブロック13Aを水平方向(図2の上下及び左右方向)に間隔を空けて並べて形成してある。具体的には、本実施形態では、複数の第1耐熱ブロック13Aは直方体状に形成されていて、第1耐熱層13は、第1耐熱ブロック13Aを水平一方向(本実施形態では、第1耐熱ブロック13Aの長辺方向)に直線状に並べて形成した列を、水平他方向(本実施形態では、第1耐熱ブロック13Aの短辺方向)に並べて形成してある。隣り合う列同士では、水平一方向に半ピッチだけ第1耐熱ブロック13Aの配置がずらしてある。水平一及び他方向に隣接する第1耐熱ブロック13A間には目地13Bが形成されている。目地13Bは、隣り合う第1耐熱ブロック13Aのつなぎ目であり、第1耐熱ブロック13A同士が接触する場合(隣り合う第1耐熱ブロック13Aの距離つまり目地13Bの幅がゼロの場合)と、第1耐熱ブロック13A間に間隙が介在する場合(目地13Bの幅がゼロより大きい場合)がある。本実施形態では、間隙が介在する場合を例示しており、この間隙には、例えば、第1耐熱ブロック13Aと同様の素材の粉末性の目地材13Eが充填される。
The first heat
第2耐熱層14は、第1耐熱ブロック13A上に第2耐熱ブロック14Aを水平方向に間隔を空けて並べて形成してある。具体的には、本実施形態では、複数の第2耐熱ブロック14Aは第1耐熱ブロック13Aと同じ大きさの直方体状に形成されていて、第2耐熱層14は、第2耐熱ブロック14Aを水平一方向に直線状に並べて形成した列を、水平他方向に並べて形成してある。隣り合う列同士では、水平一方向に半ピッチだけ第2耐熱ブロック14Aの配置がずらしてある。水平一及び他方向に隣接する第2耐熱ブロック14A間には目地14Bが形成されている。目地14Bは、隣り合う第2耐熱ブロック14Aのつなぎ目であり、第2耐熱ブロック14A同士が接触する場合と、第2耐熱ブロック14A間に間隙が介在する場合がある。本実施形態では、間隙が介在する場合を例示しており、この間隙には、例えば、第2耐熱ブロック14Aと同様の素材の粉末性の目地材14Eが充填される。本実施形態では、水平一方向に延びる目地13Bの幅と水平他方向に延びる目地13Bの幅が同じ場合を例示しているが、それらの幅は異なっていても良い。目地14Bについても同様である。
The second heat-
なお、第1耐熱層13上に第2耐熱層14を直接置く構成でも良いが、本実施形態では、第1耐熱層13と第2耐熱層14の間にも目地材を介在させてある。
Although the second heat
図3は、図2のIII部を拡大した部分拡大図である。図3に示すように、複数の第2耐熱ブロック14Aは、上方から見て、隣接するもの同士の目地14Bが基本的に全て複数の第1耐熱ブロック13Aの目地13Bと線状に重ならないように(つまり、目地13B,14Bが交差するように)配置されている。以下、第2耐熱ブロック14Aの配置方法について説明する。
FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion III of FIG. As shown in FIG. 3, in the plurality of second heat-
以下の説明では、第1,2耐熱ブロック13A,14Aの水平一方向の長さをa、第1,2耐熱ブロック13A,14Aの水平他方向の長さをc、第1,2耐熱ブロック13A,14Aの目地13B,14Bの幅をb、第1耐熱ブロック13Aの水平一及び他方向のピッチをL,l、第2耐熱ブロック14Aの水平一及び他方向のずれ長さをD,dとする。ピッチLは、長さaに長さbを加えたものである。また、ピッチlは長さcに長さbを加えたものである。
In the following description, the length in one horizontal direction of the first and second heat
第2耐熱ブロック14Aの水平一方向のずれ長さDは、最も重なり面積の大きな第1耐熱ブロック13Aとの対応箇所の水平一方向のずれ量(例えば、第1,2耐熱ブロック13A,14Aのそれぞれ対応する短辺13C,14C間の距離)である。また、第2耐熱ブロック14Aの水平他方向のずれ長さdは、最も重なり面積の大きな第1耐熱ブロック13Aとの対応箇所の水平他方向のずれ量(例えば、第1,2耐熱ブロック13A,14Aのそれぞれ対応する長辺13D,14D間の距離)である。
The shift length D of the second heat
本実施形態では、第2耐熱ブロック14Aの水平一方向のずれ長さDが0より大きく、L/2より小さくなるように、第2耐熱ブロック14Aを第1耐熱ブロック13A上に配置する。また、第2耐熱ブロック14Aの水平他方向のずれ長さdについても0より大きく、l/2より小さくしてある。なお、ずれ長さD,dは第1耐熱ブロック13A間の目地13Bの幅bより大きくする必要があり、本実施形態ではそれぞれL/4,l/4としてある。
In the present embodiment, the second heat
本実施形態では、炉心溶融物保持装置9が第1耐熱層13及び第2の耐熱層14の2つの耐熱層を備える場合を例示しているが、炉心溶融物保持装置9が3つ以上の耐熱層を備えても良い。炉心溶融物保持装置9が3つ以上の耐熱層を備える場合には、上述の配置方法に従い、第2の耐熱層14上に耐熱層を積層していけば良い。
In the present embodiment, the core
また、第1耐熱ブロック13A同士及び第2耐熱ブロック14A同士が接触する場合も同様に、ずれ長さDが0より大きく、a/2より小さく、かつずれ長さdが0より大きく、a/2より小さくなるようにすれば良い。
Similarly, when the first heat
(動作)
原子炉圧力容器2から炉心溶融物12が落下した場合、炉心溶融物保持装置9の耐熱材10で受け止められた炉心溶融物12は、例えば、下部ドライウェル4B内に注入された冷却水により上部から冷却される。その後、炉心溶融物12の保有熱は時間の経過に伴い減衰し、炉心溶融物12は耐熱材10上で凝固する。
(Operation)
When the
(効果)
(1)本発明の発明者等は、鋭意研究により、炉心溶融物保持装置の目地材は耐熱ブロックに対して密度が低いため、同じ材質であっても耐熱ブロックに比べて炉心溶融物に侵食され易いことを新たに知見した。
(effect)
(1) The inventors of the present invention have conducted intensive studies, and since the joint material of the core melt holding device has a lower density than the heat-resistant block, even if the material is the same material, it erodes the core melt compared to the heat-resistant block. It was newly discovered that it was easy to
図4は、比較例の耐熱材の一部を示す上面図である。図4において、上記第1実施形態の耐熱材10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。図4に示すように、比較例の耐熱材100では、第2耐熱層14を、上方から見て、第1耐熱ブロック13Aに対する第2耐熱ブロック14Aの水平一方向へのずれ長さDがL/2となるように配置している。その場合、第2耐熱ブロック14Aを第1耐熱ブロック13Aに対して水平他方向にずらすと、上下の目地13B,14Bが線状に重なり、面積の大きな侵食チャンネル16が多数生じてしまう。
FIG. 4 is a top view showing a part of the heat-resistant material of the comparative example. In FIG. 4, portions equivalent to the heat-
それに対し本実施形態では、仮に、下部ドライウェル4B内への注水遅れにより炉心溶融物12の一部が第2耐熱層14の目地14Bを侵食して第2耐熱ブロック14A間を下方に流れても、目地13Bと目地14Bが線状に重ならないようにしてあるので、炉心溶融物12は大部分が目地13Bに入っていかずに、第1耐熱層13の第1耐熱ブロック13A上に到達する。また、目地13B,14Bが交差して重なる部分は面積が小さいので、炉心溶融物12の張力もあって炉心溶融物12が侵入し難い。したがって、炉心溶融物12は第1耐熱層13上に留まり、下部ドライウェル4B内に遅れて注入された冷却水により徐々に冷却され、原子炉格納容器1の床面7に到達する前に凝固する。このように、耐熱材10に形成される侵食チャンネルの面積を削減し、炉心溶融物12の侵食を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, temporarily, due to the water injection delay in the lower
(2)本実施形態では、第2耐熱ブロック14Aを、第1耐熱ブロック13Aに対して水平一方向にずらして、第1耐熱ブロック13A上に配置している。そのため、第2耐熱ブロック14Aの上面から第1耐熱ブロック13Aの下面(すなわち、原子炉格納容器1の床面7)までの目地の合計長さを長くすることができる。したがって、第1,2耐熱ブロック13A,14Aの目地13B,14Bを侵食して流入した炉心溶融物12が床面7に到達する前に、冷却水により冷却し、凝固させることができる上で有利である。
(2) In the present embodiment, the second heat
(3)本実施形態は、第1,2耐熱層13,14において隊列がL/2ずれた例なので、0<D<L/2とすることで、上下の目地13B,14Bが線状に重なることを回避することができると共に、第1耐熱層13と第2耐熱層14の間に流路が長くなる(目地13B,14B間の水平一方向の距離がL/2を超える)部分をつくることができる。また、便宜的に第1耐熱層13において水平一方向に隣接する第1耐熱ブロック13A間の目地13Bを第1短辺目地、第2耐熱層14において水平一方向に隣接する第2耐熱ブロック14A間の目地14Bを第2短辺目地と呼ぶこととすれば、D=L/4とした場合には、第2短辺目地跨る2つの第1耐熱ブロック13Aについて、当該第2短辺目地から第1短辺目地までの最短の距離を等しくすることができる。この場合、水平方向に多数並べられる第1,2耐熱ブロック13A,14Aの配置誤差を柔軟に吸収し、目地13B,14Bの線状の重なりの発生を回避するのに有用である。
(3) The present embodiment is an example in which the formation is shifted by L / 2 in the first and second heat
<第2実施形態>
(構成)
図5は、本実施形態に係る耐熱材20の一部を示す上面図である。図5において、上記第1実施形態の耐熱材10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。
Second Embodiment
(Constitution)
FIG. 5 is a top view showing a part of the heat-
図5に示すように、本実施形態に係る耐熱材20は、第2耐熱層24の第2耐熱ブロック24Aを第1耐熱層13の第1耐熱ブロック13Aより水平方向に大きく形成している点で第1実施形態の耐熱材10と異なる。その他の構成は第1実施形態の耐熱材10と同様である。なお、本実施形態では、第2耐熱ブロック24Aを(NL―b)×(Nl−b)(ただし、Nは整数)を満たすように形成することが好ましい。水平方向への配置パターンの繰り返しを考慮して、上下の目地13B,24Bが線状に重なることを回避することができるからである。本実施形態では、第2耐熱ブロック24Aの水平方向の大きさを(2L―b)×(2l−b)とした場合を図示している。なお、本実施形態では、第1耐熱層13及び第2耐熱層14をともに水平方向に真っ直ぐ並べ、目地13B,14Bを格子状にした場合を例示している。
As shown in FIG. 5, in the heat-
本実施形態では、上方から見て、第2耐熱ブロック24Aの少なくとも1つの角部25が上下に一部が重なる複数の第1耐熱ブロック13Aのいずれかの第1耐熱ブロック13Aの中心に位置するように、第2耐熱ブロック24Aを第1耐熱ブロック13A上に配置している。
In the present embodiment, at least one
(効果)
本実施形態では、第2耐熱ブロック24Aを第1耐熱ブロック13Aより水平方向に大きく形成しているので、上下の目地が重なる部分を減少させることができる。その分、第1実施形態と比較しても、侵食チャンネル16の面積を削減し、炉心溶融物12の侵食を抑制することができる。
(effect)
In the present embodiment, since the second heat-
前に述べた第2短辺目地が跨る複数(本実施形態では3つ)の第1耐熱ブロック13Aについて、第2短辺目地を第1耐熱ブロック13Aの水平一方向の中央に配置することができる。そのため、当該第2短辺目地から当該第1短辺目地までの距離を等しくすることができる。また、第2短辺目地から第1短辺目地までの距離に傾りがないため、第1耐熱ブロック13Aと第2耐熱ブロック24Aの配置誤差を吸収し、目地13B,24Bの線状の重なりの発生を回避することができる。なお、この効果を得る上で厳密には、第2耐熱ブロック24Aの水平面を水平一方向の両側及び水平他方向の両側にb/2ずつ大きくした仮想四角形の頂点が第1耐熱ブロック13Aの中心にくるように配置することが好ましい。即ち、本実施形態では、目地24Bの交差部の中心が第1耐熱ブロック13Aの中心にくる配置である。
With respect to the plurality of (three in the present embodiment) first heat-
<第3実施形態>
(構成)
図6は本実施形態に係る耐熱材の一部を示す上面図、図7は図6の側面図である。図6,7において、上記第1実施形態の耐熱材10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。
Third Embodiment
(Constitution)
FIG. 6 is a top view showing a part of the heat-resistant material according to the present embodiment, and FIG. 7 is a side view of FIG. In FIGS. 6 and 7, parts equivalent to the heat-
図6,7に示すように、本実施形態に係る耐熱材30は、第2耐熱ブロック14Aを、上下に一部が重なる1つの第1耐熱ブロック13Aのうち最も重なり面積の大きなものと一体に形成し、水平方向に並べて形成されている点で第1実施形態の耐熱材10と異なる。勿論、ピッチL,l、長さa,c、ずれ長さD,dの関係は第1実施形態と同じ条件である。従って、本実施形態における第1,2耐熱層13,14は、各1つの耐熱ブロック13A,14Aを一体成形した1つのブロックを水平方向に13B,14Bを介して並べたものとも言える。結果として、第1,2耐熱層13,14間に目地材が介在しない点を除き、耐熱材30の構成は第1実施形態の耐熱材10と実質的に同様である。また、第1,2耐熱層13,14からなる2層相当の層を更に積層することができることは言うまでもない。その場合には、重ねた層同士を第1実施形態に倣ってずらすこともできる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the heat-
(効果)
上記構成により、本実施形態では上述した第1実施形態で得られる各効果に加えて、次の効果が得られる。
(effect)
According to the above-described configuration, in the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment described above.
本実施形態では、第2耐熱ブロック14Aを、上下に一部が重なる1つの第1耐熱ブロック13Aのうち最も重なり面積が大きなものと一体に形成している。そのため、一体形成された耐熱ブロックを原子炉格納容器1の床面7に並べるだけで第1実施形態の耐熱材10と同じ構造の耐熱層が得られる。したがって、第1耐熱ブロック13A上に第2耐熱ブロック14Aを積層させる作業を省くことができ、作業効率を向上させることができる。また、第1,2耐熱層13,14間に目地材が介在していない点も炉心溶融物12の侵食の抑制に有利に作用する。
In the present embodiment, the second heat-
<第4実施形態>
(構成)
図8は本実施形態に係る第2耐熱ブロックを示す上面図、図9は図8の側面図である。図8,9において、上記第1実施形態の第2耐熱ブロック14A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。
Fourth Embodiment
(Constitution)
FIG. 8 is a top view showing a second heat-resistant block according to the present embodiment, and FIG. 9 is a side view of FIG. In FIGS. 8 and 9, parts equivalent to the second heat-
図8,9に示すように、本実施形態の耐熱材は、第2耐熱ブロック34Aが、上方から見て、上面と下面がずれた形状に形成されている点で、第1実施形態の耐熱材10と異なる。つまり、本実施形態は、第2耐熱層を第2耐熱ブロック34Aで形成した例である。その他の構成は第1実施形態の耐熱材10と同様である。
As shown in FIGS. 8 and 9, the heat-resistant material of the present embodiment is the heat-resistant material of the first embodiment in that the second heat-
以下の説明では、第2耐熱ブロック34Aの上面の水平一方向のずれ長さをEとする。第2耐熱ブロック34Aの上面の水平一方向のずれ長さEは、第2耐熱ブロック34Aの下面の短辺34Cと上面の短辺34C’の水平一方向の距離である。面Xは、短辺34C,34C’を含む平面(傾斜面)である。本実施形態では、第2耐熱ブロック34Aの上下面を同一の形状、大きさで形成している。そのため、側面から見た本実施形態の第2耐熱ブロック34Aは、平行四辺形に形成される。本実施形態では、ずれ長さEが0より大きく、L/2より小さくなるように、第2耐熱ブロック34Aを形成している。第1耐熱ブロック13A(図2,3を参照)上に第2耐熱ブロック34Aを積層する場合、第2耐熱ブロック34A間の目地34Bの下側と第1耐熱ブロック13A間の目地13Bの上側とが線状に重ならないようにすれば良い。
In the following description, the shift length of the upper surface of the second heat-
(効果)
上記構成により、本実施形態では上述した第1実施形態で得られる各効果に加えて、次の効果が得られる。
(effect)
According to the above-described configuration, in the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment described above.
本実施形態では、第2耐熱ブロック34Aを、上面を水平一方向にずらした形状に形成している。そのため、第2耐熱ブロック34Aを直方体状に形成した場合に比べて、目地34Bが傾斜している分、隣り合う第2耐熱ブロック34A間を下る流路(目地34Bの上下の長さ)を長くすることができ、炉心溶融物12の侵食を更に遅らせることができる。
In the present embodiment, the second heat-
なお、本実施形態では、第2耐熱ブロック34Aの上面を水平一方向にずらした場合を例示したが、これに加えて、第2耐熱ブロック34Aの上面を水平他方向にずらしても良い。この場合、第2耐熱ブロック34Aの上面を水平一方向にずらした構成に比べて、更に流路を長くし、複雑化させることができる。また、本実施形態では、第2耐熱ブロック34Aの上面を水平一方向にずらした場合を例示したが、第1耐熱ブロック13Aの上面を水平一方向にずらしても良く、また、第1耐熱ブロック13A及び第2耐熱ブロック34Aの上面を水平一方向にずらしても良い。第1耐熱ブロック13A及び第2耐熱ブロック34Aの両方を水平一及び他方向にずらした場合、上下ブロックを水平にずらさず積層しても自ずと目地13B,34Bがずれる。
In the embodiment, the upper surface of the second heat-
<その他>
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たり、各実施形態の構成の一部を削除することも可能である。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment is described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the described configurations. For example, part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment, or part of the configuration of each embodiment may be deleted.
上述した各実施形態では、原子炉格納容器の床面7上に配置された炉心溶融物保持装置9を対象として適用した場合を例示した。しかし、本発明の本質的効果は侵食チャンネルの面積を削減し、炉心溶融物の侵食を抑制することができる耐熱材を提供することであり、この本質的効果を得る限りにおいては、支柱、プール、冷却管等を備える炉心溶融物保持装置を対象として本発明を適用することもできる。
In each embodiment mentioned above, the case where it applied to the fusion
また、上述した実施形態では、0<D<L/2及び0<d<l/2の場合について例示した。しかし、上述した本発明の本質的効果を得る限りにおいては、第1,2耐熱ブロック13A,14Aの配置によりD=L/2、d=l/2としても良い。
Further, in the embodiment described above, the case of 0 <D <L / 2 and 0 <d <l / 2 is illustrated. However, as long as the essential effect of the present invention described above is obtained, D = L / 2 and d = 1/2 may be set depending on the arrangement of the first and second heat
1 原子炉格納容器
2 原子炉圧力容器
3 炉心
9 炉心溶融物保持装置
10 耐熱材
13,14 第1,2耐熱層
13A,14A 第1,2耐熱ブロック
13B,14B 目地
25 角部
L ピッチ
D ずれ長さ
Claims (2)
前記第1耐熱層の上側に積層され、前記第1耐熱層を構成するものと同一の耐熱ブロックを水平方向に複数並べた第2耐熱層とを備え、
原子炉格納容器の床面に配置されて炉心溶融物保持装置を構成する耐熱材において、
前記第1耐熱層及び前記第2耐熱層は、前記耐熱ブロックを当該耐熱ブロックの長辺方向に並べて形成した直線状の列を前記耐熱ブロックの短辺方向に複数並べ、かつ前記短辺方向に隣り合う列同士で前記長辺方向に半ピッチだけ前記耐熱ブロックの配置をずらして形成してあり、
前記第1耐熱層及び前記第2耐熱層における前記長辺方向の前記耐熱ブロックの配置のピッチをL、前記短辺方向の前記耐熱ブロックの配置のピッチをlとしたとき、前記第2耐熱層は、前記耐熱ブロックの短辺方向にl/4だけ、前記耐熱ブロックの長辺方向にL/4だけ、前記第1耐熱層に対して前記耐熱ブロックの配置がずれていて、
上方から見て、前記第2耐熱層における水平方向に隣接する耐熱ブロック間の目地が、前記第1耐熱層における水平方向に隣接する耐熱ブロックの目地と線状に重ならないように構成されていることを特徴とする耐熱材。 A first heat-resistant layer formed by arranging a plurality of heat-proof blocks in the horizontal direction,
The laminated on the upper side of the first heat-resistant layer, and a second heat-resistant layer arranged plurality of the first constitutes the heat-resistant layer and the same heat block in the horizontal direction,
In the heat resistant material disposed on the floor surface of the reactor containment vessel and constituting the molten core holding device,
In the first heat resistant layer and the second heat resistant layer, a plurality of linear rows formed by arranging the heat resistant block in the long side direction of the heat resistant block are arranged in the short side direction of the heat resistant block and in the short side direction The heat-resistant blocks are formed by shifting the arrangement of the heat-resistant blocks by half a pitch in the long side direction between adjacent rows,
When the pitch of the arrangement of the heat resistant blocks in the long side direction in the first heat resistant layer and the second heat resistant layer is L and the pitch of the arrangement of the heat resistant blocks in the short side direction is l, the second heat resistant layer The arrangement of the heat-resistant block is shifted relative to the first heat-resistant layer by 1/4 in the short side direction of the heat-resistant block, by L / 4 in the long side direction of the heat-resistant block,
As viewed from above , joints between heat-resistant blocks adjacent in the horizontal direction in the second heat-resistant layer are configured so as not to overlap linearly with joints in the heat-resistant blocks adjacent in the horizontal direction in the first heat-resistant layer . Heat resistant material characterized by
前記炉心を収容した原子炉圧力容器と、
前記原子炉圧力容器を格納した原子炉格納容器と、
請求項1に記載の耐熱材を備える炉心溶融物保持装置とを備えたことを特徴とする原子炉設備。 The core,
A reactor pressure vessel containing the core;
A reactor containment vessel storing the reactor pressure vessel ;
Reactor facility, characterized in that a core catcher device comprising a heat-resistant material according to 請 Motomeko 1.
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