JPH0572372A - 原子炉の炉心デブリ冷却装置 - Google Patents
原子炉の炉心デブリ冷却装置Info
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- JPH0572372A JPH0572372A JP3230559A JP23055991A JPH0572372A JP H0572372 A JPH0572372 A JP H0572372A JP 3230559 A JP3230559 A JP 3230559A JP 23055991 A JP23055991 A JP 23055991A JP H0572372 A JPH0572372 A JP H0572372A
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- pool
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 デブリが、原子炉圧力容器底部から落下した
際に、デブリの冷却に必要な冷却水を、下部ドライウェ
ルの底部に確実に導く。 【構成】 サプレッションプール25と下部ドライウェ
ル24とを仕切る隔壁に、プール水導入口28を設け
る。このプール水導入口28を、導入口閉止装置30で
閉止する。原子炉圧力容器22の下方に、デブリ受容体
26を配置する。このデブリ受容体26を、下部ドライ
ウェル24の底部24aに設けた弾性支持体27で支持
する。デブリ受容体26と導入口閉止装置30とを、伝
達機構33により機械的に連結する。デブリをデブリ受
容体26で受けると、そのときの衝撃荷重やデブリの自
重により、デブリ受容体26が下降する。この下降動作
を、伝達機構33により機械的に導入口閉止装置30に
伝え、導入口閉止装置を30を開く。サプレッションプ
ール25内の冷却水は、開いた導入口閉止装置30を通
って、水頭圧で底部24aに送られる。
際に、デブリの冷却に必要な冷却水を、下部ドライウェ
ルの底部に確実に導く。 【構成】 サプレッションプール25と下部ドライウェ
ル24とを仕切る隔壁に、プール水導入口28を設け
る。このプール水導入口28を、導入口閉止装置30で
閉止する。原子炉圧力容器22の下方に、デブリ受容体
26を配置する。このデブリ受容体26を、下部ドライ
ウェル24の底部24aに設けた弾性支持体27で支持
する。デブリ受容体26と導入口閉止装置30とを、伝
達機構33により機械的に連結する。デブリをデブリ受
容体26で受けると、そのときの衝撃荷重やデブリの自
重により、デブリ受容体26が下降する。この下降動作
を、伝達機構33により機械的に導入口閉止装置30に
伝え、導入口閉止装置を30を開く。サプレッションプ
ール25内の冷却水は、開いた導入口閉止装置30を通
って、水頭圧で底部24aに送られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の炉心が損傷崩
壊し、これが炉内構造物に溶融混合して形成されるデブ
リの冷却装置に係り、特にデブリが原子炉圧力容器下部
から原子炉格納容器内に落下した際に、原子炉格納容器
底部に確実に冷却水を供給することができる原子炉の炉
心デブリ冷却装置に関する。
壊し、これが炉内構造物に溶融混合して形成されるデブ
リの冷却装置に係り、特にデブリが原子炉圧力容器下部
から原子炉格納容器内に落下した際に、原子炉格納容器
底部に確実に冷却水を供給することができる原子炉の炉
心デブリ冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所の設計を行う際には、設計
上の想定事故を超える事象として、炉心の損傷をも仮定
した苛酷事故対策についても検討される。この苛酷事故
対策の1つとして、従来、炉心デブリ冷却装置が提案さ
れている。
上の想定事故を超える事象として、炉心の損傷をも仮定
した苛酷事故対策についても検討される。この苛酷事故
対策の1つとして、従来、炉心デブリ冷却装置が提案さ
れている。
【0003】ここでデブリとは、原子炉の炉心が損傷崩
壊し、これが炉内構造物に溶融混合して形成される高温
の溶融物のことである。このデブリは、原子炉圧力容器
下部から原子炉格納容器底部上に落下するおそれがあ
る。
壊し、これが炉内構造物に溶融混合して形成される高温
の溶融物のことである。このデブリは、原子炉圧力容器
下部から原子炉格納容器底部上に落下するおそれがあ
る。
【0004】ところで、炉心の損傷崩壊の仮定そのもの
が新しい課題である。したがって、落下したデブリの冷
却に関しては、各国でその挙動を含め様々な研究が進め
られている段階であり、確立した先行技術といえるもの
は未だ存在せず、様々な研究を通してその課題が整理さ
れている段階である。
が新しい課題である。したがって、落下したデブリの冷
却に関しては、各国でその挙動を含め様々な研究が進め
られている段階であり、確立した先行技術といえるもの
は未だ存在せず、様々な研究を通してその課題が整理さ
れている段階である。
【0005】したがって、現在までの知見に基づき、炉
心が損傷した場合の事象の概要を、図7に示す沸騰水型
原子力発電所を例に採って説明する。
心が損傷した場合の事象の概要を、図7に示す沸騰水型
原子力発電所を例に採って説明する。
【0006】図7において、符号1はサプレッションプ
ール2を有する原子炉格納容器であり、この原子炉格納
容器1内には、炉心4を格納する原子炉圧力容器3が収
納されている。
ール2を有する原子炉格納容器であり、この原子炉格納
容器1内には、炉心4を格納する原子炉圧力容器3が収
納されている。
【0007】以上の構成において、炉心4が損傷し、崩
壊すると、炉心4の冷却形状が維持されないことから、
炉心4は炉内構造物とともに溶融混合し、高温の溶融物
であるデブリ5となって、原子炉圧力容器3の底部から
落下し始める。このとき、図示しない設備により、冷却
水の注水が再開されれば、米国のスリーマイルアイラン
ドの原発事故のように、デブリ5は原子炉圧力容器3の
底部に溜まって、そのまま冷却される可能性がある。
壊すると、炉心4の冷却形状が維持されないことから、
炉心4は炉内構造物とともに溶融混合し、高温の溶融物
であるデブリ5となって、原子炉圧力容器3の底部から
落下し始める。このとき、図示しない設備により、冷却
水の注水が再開されれば、米国のスリーマイルアイラン
ドの原発事故のように、デブリ5は原子炉圧力容器3の
底部に溜まって、そのまま冷却される可能性がある。
【0008】ところが、この時点でも冷却水の注水が不
可能な場合には、デブリ5は原子炉圧力容器3の底部を
破損せしめ、やがては、原子炉圧力容器3の底部から原
子炉格納容器1の底部へと落下し始めることになる。そ
して、デブリ5が原子炉格納容器1の底部に落下する
と、原子炉格納容器1の底部を形成しているコンクリー
ト6との化学反応(コア・コンクリート反応)により、
粒子状の放射性物質(FP等)や一酸化炭素あるいは水
素等が多量に発生する。この発生したガスによる内圧上
昇により、原子炉格納容器1が加圧破損し、大量の粒子
状の放射性物質を含むガスが、大気中に放出されるとい
った最悪の事態に至るおそれがある。
可能な場合には、デブリ5は原子炉圧力容器3の底部を
破損せしめ、やがては、原子炉圧力容器3の底部から原
子炉格納容器1の底部へと落下し始めることになる。そ
して、デブリ5が原子炉格納容器1の底部に落下する
と、原子炉格納容器1の底部を形成しているコンクリー
ト6との化学反応(コア・コンクリート反応)により、
粒子状の放射性物質(FP等)や一酸化炭素あるいは水
素等が多量に発生する。この発生したガスによる内圧上
昇により、原子炉格納容器1が加圧破損し、大量の粒子
状の放射性物質を含むガスが、大気中に放出されるとい
った最悪の事態に至るおそれがある。
【0009】このような事態に到る可能性は、沸騰水型
原子力発電所に限らず、図8に示す加圧水型原子力発電
所にも同様にある。なお図8において、符号7は基礎コ
ンクリート、8は外部遮蔽建屋、9は蒸気発生器、10
は一次冷却材ポンプ、11はポーラクレーン、12は原
子炉キャビティである。
原子力発電所に限らず、図8に示す加圧水型原子力発電
所にも同様にある。なお図8において、符号7は基礎コ
ンクリート、8は外部遮蔽建屋、9は蒸気発生器、10
は一次冷却材ポンプ、11はポーラクレーン、12は原
子炉キャビティである。
【0010】ところで、デブリ5が原子炉格納容器1の
底部に落下した段階において、何等かの方法でデブリ5
の冷却が可能であれば、外部への無制限な大気の放射性
物質の放出といった、最悪の事態は避けることができる
ものと期待される。そして、このような見地にたって、
従来から前述のように原子炉の炉心デブリ冷却装置が提
案されている。
底部に落下した段階において、何等かの方法でデブリ5
の冷却が可能であれば、外部への無制限な大気の放射性
物質の放出といった、最悪の事態は避けることができる
ものと期待される。そして、このような見地にたって、
従来から前述のように原子炉の炉心デブリ冷却装置が提
案されている。
【0011】従来から提案されている冷却装置は、デブ
リが落下する原子炉格納容器の底部に冷却水を導入する
ために、既存のプールと原子炉格納容器底部とを連通す
るプール水導入口を設け、かつ通常時には、プール水の
導入を防止するために、プール水導入口の出口に遠隔操
作弁を配置した構造となっている。
リが落下する原子炉格納容器の底部に冷却水を導入する
ために、既存のプールと原子炉格納容器底部とを連通す
るプール水導入口を設け、かつ通常時には、プール水の
導入を防止するために、プール水導入口の出口に遠隔操
作弁を配置した構造となっている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の原子炉の炉
心デブリ冷却装置においては、遠隔操作弁を動作させる
ために、圧縮空気や電力等の外部動力を必要とするが、
この冷却装置の作動が実際に必要となるような苛酷事故
時には、前記外部動力そのものも喪失している可能性が
あり、この場合には、冷却装置を作動させることが困難
となる。
心デブリ冷却装置においては、遠隔操作弁を動作させる
ために、圧縮空気や電力等の外部動力を必要とするが、
この冷却装置の作動が実際に必要となるような苛酷事故
時には、前記外部動力そのものも喪失している可能性が
あり、この場合には、冷却装置を作動させることが困難
となる。
【0013】そこで、米国等において、前記遠隔操作弁
に代えて、デブリが発する高熱により溶融してプール水
導入口を開放する装置を用いることが検討されている
が、この方式の場合にも、溶融動作の確実性の確保が課
題となる。
に代えて、デブリが発する高熱により溶融してプール水
導入口を開放する装置を用いることが検討されている
が、この方式の場合にも、溶融動作の確実性の確保が課
題となる。
【0014】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、デブリが原子炉格納容器の底部に落下した段
階で、原子炉格納容器の底部に、冷却水を確実に導入す
ることができる原子炉の炉心デブリ冷却装置を提供する
ことを目的とする。
たもので、デブリが原子炉格納容器の底部に落下した段
階で、原子炉格納容器の底部に、冷却水を確実に導入す
ることができる原子炉の炉心デブリ冷却装置を提供する
ことを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、原子炉格納容器内に収容した原子炉
圧力容器外に設置され、冷却水を保有するプールと,プ
ール内の冷却水を、原子炉格納容器の原子炉圧力容器下
方位置まで水頭圧で導びくプール水導入部と,このプー
ル水導入部を閉止する閉止手段と,原子炉圧力容器から
落下するデブリを捕集するデブリ受容体を、原子炉格納
容器の底部から上方に離して支持するとともに、デブリ
落下時の衝撃荷重またはデブリの自重により、デブリ受
容体を下降させる支持機構と,デブリ受容体の下降動作
を、閉止手段に機械的に伝達し、プール水導入部を開放
する伝達機構と,をそれぞれ設けるようにしたことを特
徴とする。
成する手段として、原子炉格納容器内に収容した原子炉
圧力容器外に設置され、冷却水を保有するプールと,プ
ール内の冷却水を、原子炉格納容器の原子炉圧力容器下
方位置まで水頭圧で導びくプール水導入部と,このプー
ル水導入部を閉止する閉止手段と,原子炉圧力容器から
落下するデブリを捕集するデブリ受容体を、原子炉格納
容器の底部から上方に離して支持するとともに、デブリ
落下時の衝撃荷重またはデブリの自重により、デブリ受
容体を下降させる支持機構と,デブリ受容体の下降動作
を、閉止手段に機械的に伝達し、プール水導入部を開放
する伝達機構と,をそれぞれ設けるようにしたことを特
徴とする。
【0016】
【作用】本発明に係る原子炉の炉心デブリ冷却装置にお
いて、原子炉圧力容器の底部から落下してきたデブリ
は、支持機構で支持されているデブリ受容体により捕集
される。デブリがデブリ受容体で捕集されると、デブリ
落下時の衝撃荷重あるいはデブリの自重により、デブリ
受容体が下降する。すると、この下降動作は伝達機構を
介して機械的に閉止手段に伝達され、プール水導入部が
開放されて、プール水が原子炉格納容器底部に導入され
る。
いて、原子炉圧力容器の底部から落下してきたデブリ
は、支持機構で支持されているデブリ受容体により捕集
される。デブリがデブリ受容体で捕集されると、デブリ
落下時の衝撃荷重あるいはデブリの自重により、デブリ
受容体が下降する。すると、この下降動作は伝達機構を
介して機械的に閉止手段に伝達され、プール水導入部が
開放されて、プール水が原子炉格納容器底部に導入され
る。
【0017】
【実施例】以下本発明の第1実施例を図1ないし図3を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0018】図1は、本発明に係る原子炉の炉心デブリ
冷却装置の一例を示すもので、図中符号21は原子炉圧
力容器22を収納する原子炉格納容器である。この原子
炉格納容器21は、原子炉圧力容器22の外周部および
上部に位置する上部ドライウェル23と、原子炉圧力容
器22の下部に位置する下部ドライウェル24と、下部
ドライウェル24の外周部に位置して冷却水を保有する
サプレッションプール25とから構成される圧力制御型
原子炉格納容器となっている。
冷却装置の一例を示すもので、図中符号21は原子炉圧
力容器22を収納する原子炉格納容器である。この原子
炉格納容器21は、原子炉圧力容器22の外周部および
上部に位置する上部ドライウェル23と、原子炉圧力容
器22の下部に位置する下部ドライウェル24と、下部
ドライウェル24の外周部に位置して冷却水を保有する
サプレッションプール25とから構成される圧力制御型
原子炉格納容器となっている。
【0019】下部ドライウェル24内には、図1および
図2に示すように、下部ドライウェル24の底部24a
から上方に離れた位置に、デブリ受容体26が配置され
ており、このデブリ受容体26は、弾性支持体27を介
して底部24aの上に支持されている。そして、このデ
ブリ受容体26は、原子炉圧力容器22の底部から落下
してきたデブリ(図示せず)を上面で捕集するようにな
っている。また弾性支持体27は、デブリ落下時の衝撃
荷重あるいはデブリ受容体26で捕集されたデブリの自
重で変形しデブリ受容体26を下降させて底部24a上
に軟着させるようなっている。
図2に示すように、下部ドライウェル24の底部24a
から上方に離れた位置に、デブリ受容体26が配置され
ており、このデブリ受容体26は、弾性支持体27を介
して底部24aの上に支持されている。そして、このデ
ブリ受容体26は、原子炉圧力容器22の底部から落下
してきたデブリ(図示せず)を上面で捕集するようにな
っている。また弾性支持体27は、デブリ落下時の衝撃
荷重あるいはデブリ受容体26で捕集されたデブリの自
重で変形しデブリ受容体26を下降させて底部24a上
に軟着させるようなっている。
【0020】一方、下部ドライウェル24とサプレッシ
ョンプール25とを仕切る隔壁には、図1および図2に
示すように、サプレッションプール25内の冷却水を、
下部ドライウェル24の底部24aに導くためのプール
水導入口28が貫通設置されており、このプール水導入
口28内には、スリーブ29が挿入されて溶着されてい
る。そして、このスリーブ29内部の出側端には、導入
口閉止装置30が設置され、プール水導入口28を閉止
している。
ョンプール25とを仕切る隔壁には、図1および図2に
示すように、サプレッションプール25内の冷却水を、
下部ドライウェル24の底部24aに導くためのプール
水導入口28が貫通設置されており、このプール水導入
口28内には、スリーブ29が挿入されて溶着されてい
る。そして、このスリーブ29内部の出側端には、導入
口閉止装置30が設置され、プール水導入口28を閉止
している。
【0021】この導入口閉止装置30は、図2に示すよ
うに、スリーブ29の内周面に溶着固定された筒状の固
定座31と、この固定座31に溶着固定された椀形の破
壊板32とから構成されている。破壊板32は、設計荷
重で確実に破壊するような板厚で形成され、かつその外
表面にはラプチャーディスクやプルアップ方式の缶詰に
見られるような切込みが、必要に応じ設けられるように
なっている。そして、この導入口閉止装置30とデブリ
受容体26とは、伝達機構33を介して相互に連結され
ている。
うに、スリーブ29の内周面に溶着固定された筒状の固
定座31と、この固定座31に溶着固定された椀形の破
壊板32とから構成されている。破壊板32は、設計荷
重で確実に破壊するような板厚で形成され、かつその外
表面にはラプチャーディスクやプルアップ方式の缶詰に
見られるような切込みが、必要に応じ設けられるように
なっている。そして、この導入口閉止装置30とデブリ
受容体26とは、伝達機構33を介して相互に連結され
ている。
【0022】この伝達機構33は、図2に示すように、
破壊板32の下部ドライウェル24側の外面に溶接固定
されたヒンジ34とデブリ受容体26の導入口閉止装置
30側の下面に溶接固定されたヒンジ35と、これら両
ヒンジ34,35を相互に連結する連結棒36とから構
成されている。そしてこの伝達機構33は、デブリ受容
体26の下降動作を機械的に導入口閉止装置30に伝達
し、その破壊板32を破壊してプール水導入口28を開
放するようになっている。
破壊板32の下部ドライウェル24側の外面に溶接固定
されたヒンジ34とデブリ受容体26の導入口閉止装置
30側の下面に溶接固定されたヒンジ35と、これら両
ヒンジ34,35を相互に連結する連結棒36とから構
成されている。そしてこの伝達機構33は、デブリ受容
体26の下降動作を機械的に導入口閉止装置30に伝達
し、その破壊板32を破壊してプール水導入口28を開
放するようになっている。
【0023】一方、デブリ受容体26は、図3に示すよ
うに、六角筒状をなすハニカム構造体37を多層に積重
ね連結して構成されており、その上面および下面には凹
凸が形成されるとともに、内部には横方向に貫通する多
数の開口が形成されるようになっている。そしてデブリ
受容体26上面の凹凸は、デブリ下面の冷却接触面積を
増加させて熱の伝達を促進させる機能を有しており、ま
た、デブリ受容体26下面の凹凸および内部の開口は、
デブリ下面を冷却するための冷却水の流路として機能す
るようになっている。
うに、六角筒状をなすハニカム構造体37を多層に積重
ね連結して構成されており、その上面および下面には凹
凸が形成されるとともに、内部には横方向に貫通する多
数の開口が形成されるようになっている。そしてデブリ
受容体26上面の凹凸は、デブリ下面の冷却接触面積を
増加させて熱の伝達を促進させる機能を有しており、ま
た、デブリ受容体26下面の凹凸および内部の開口は、
デブリ下面を冷却するための冷却水の流路として機能す
るようになっている。
【0024】次に本実施例の作用について説明する。
【0025】原子炉圧力容器22内に格納されている炉
心が損傷し、かつ原子炉圧力容器22の底部が損傷して
デブリとなって落下し始めると、このデブリは、デブリ
受容体26の上面に落下堆積する。すると、デブリ受容
体26には、原子炉の通常運転時には作用することがな
い荷重、すなわちデブリ落下時の衝撃荷重やデブリの自
重が作用することになる。そして、この荷重が予め設定
した以上になると、弾性支持体27が変形し始め、デブ
リ受容体26は、徐々に下方に移動してやがて下部ドラ
イウェル24の底部24aに軟着する。この際、デブリ
受容体26はハニカム構造体37で構成されているの
で、デブリ受容体26が一定の衝撃吸収力を有してい
る。このため、デブリ受容体26が底部24aに軟着し
た後、引続きデブリがデブリ受容体26上に落下してき
ても、その衝撃荷重が緩和され、底部24aを形成する
コンクリートを保護することができる。
心が損傷し、かつ原子炉圧力容器22の底部が損傷して
デブリとなって落下し始めると、このデブリは、デブリ
受容体26の上面に落下堆積する。すると、デブリ受容
体26には、原子炉の通常運転時には作用することがな
い荷重、すなわちデブリ落下時の衝撃荷重やデブリの自
重が作用することになる。そして、この荷重が予め設定
した以上になると、弾性支持体27が変形し始め、デブ
リ受容体26は、徐々に下方に移動してやがて下部ドラ
イウェル24の底部24aに軟着する。この際、デブリ
受容体26はハニカム構造体37で構成されているの
で、デブリ受容体26が一定の衝撃吸収力を有してい
る。このため、デブリ受容体26が底部24aに軟着し
た後、引続きデブリがデブリ受容体26上に落下してき
ても、その衝撃荷重が緩和され、底部24aを形成する
コンクリートを保護することができる。
【0026】デブリ受容体26が下降移動すると、連結
棒36がヒンジ35を中心として回転しながら、破壊板
32を水平方向に押すことになる。そして、この力が破
壊板32の許容応力を上廻ると、破壊板32が破壊され
てプール水導入口28が開放される。すると、サプレッ
ションプール25内の冷却水が、プール水導入口28を
通って、下部ドライウェル24の底部24aに水頭圧で
供給される。
棒36がヒンジ35を中心として回転しながら、破壊板
32を水平方向に押すことになる。そして、この力が破
壊板32の許容応力を上廻ると、破壊板32が破壊され
てプール水導入口28が開放される。すると、サプレッ
ションプール25内の冷却水が、プール水導入口28を
通って、下部ドライウェル24の底部24aに水頭圧で
供給される。
【0027】下部ドライウェル24の底部24aに流入
してきた冷却水は、デブリを水浸けにすることにより、
デブリの上面および周側面を冷却するとともに、デブリ
下面には、デブリ受容体26内部の開口やデブリ受容体
26下面の凹凸、あるいは変形した弾性支持体27によ
って冷却水の流路が形成されるので、デブリ下面をも充
分に冷却することになる。このため、下部ドライウェル
24の底部24aのコンクリートが損傷するおそれが全
くない。
してきた冷却水は、デブリを水浸けにすることにより、
デブリの上面および周側面を冷却するとともに、デブリ
下面には、デブリ受容体26内部の開口やデブリ受容体
26下面の凹凸、あるいは変形した弾性支持体27によ
って冷却水の流路が形成されるので、デブリ下面をも充
分に冷却することになる。このため、下部ドライウェル
24の底部24aのコンクリートが損傷するおそれが全
くない。
【0028】なお、導入口閉止装置30の作動を確認す
る場合には、サプレッションプール25の水を抜き、デ
ブリ受容体26の上面に所定の荷重をかける。そして、
破壊板32が開放するか否かを確認する。その後は、ス
リーブ29と固定座31との溶接面を溶断し、新しい固
定座31と破壊板32とを据付けて、スリーブ29に溶
接することにより復旧できる。
る場合には、サプレッションプール25の水を抜き、デ
ブリ受容体26の上面に所定の荷重をかける。そして、
破壊板32が開放するか否かを確認する。その後は、ス
リーブ29と固定座31との溶接面を溶断し、新しい固
定座31と破壊板32とを据付けて、スリーブ29に溶
接することにより復旧できる。
【0029】このように、導入口閉止装置30は、デブ
リ落下時の衝撃荷重やデブリの自重といった自然力によ
って開となるので、圧縮空気や電力等の他の動力を用い
ることなく、冷却水を確実に導入することができる。ま
た、デブリ受容体26により、デブリとコンクリート面
との直接接触が防止されるので、コア・コンクリート反
応の発生を防止することができる。また、プール水導入
口28を複数設け、複数の導入口閉止装置30をデブリ
受容体26に連動させるようにすれば、信頼性をより向
上させることができる。
リ落下時の衝撃荷重やデブリの自重といった自然力によ
って開となるので、圧縮空気や電力等の他の動力を用い
ることなく、冷却水を確実に導入することができる。ま
た、デブリ受容体26により、デブリとコンクリート面
との直接接触が防止されるので、コア・コンクリート反
応の発生を防止することができる。また、プール水導入
口28を複数設け、複数の導入口閉止装置30をデブリ
受容体26に連動させるようにすれば、信頼性をより向
上させることができる。
【0030】図4は、本発明の第2実施例を示すもの
で、前記第1実施例における弾性支持体27、導入閉止
装置30および伝達機構33に代え、弾性支持体47、
導入口閉止装置50および伝達機構53を用いるように
したものである。
で、前記第1実施例における弾性支持体27、導入閉止
装置30および伝達機構33に代え、弾性支持体47、
導入口閉止装置50および伝達機構53を用いるように
したものである。
【0031】すなわち、弾性支持体47は、スプリング
48と、スプリング48の上端を隔壁に固定するサポー
ト49とから構成されている。このスプリング48は、
所定量のデブリがデブリ受容体26上に堆積した際にそ
の重量で伸長し、これによりデブリ受容体26が下降動
作するようになっている。
48と、スプリング48の上端を隔壁に固定するサポー
ト49とから構成されている。このスプリング48は、
所定量のデブリがデブリ受容体26上に堆積した際にそ
の重量で伸長し、これによりデブリ受容体26が下降動
作するようになっている。
【0032】また、導入口閉止装置50は、固定座51
と破壊板32とから構成されており、固定座51は、破
壊板32をスリーブ29内で水平に固定するようになっ
ている。 さらに、伝達機構53は、破壊板32に溶着
されたヒンジ34、デブリ受容体26に溶着されたヒン
ジ35、2つの中間ヒンジ54,55、およびこれらの
ヒンジ34,35,54,55を順次連結する3本の連
結棒56a,56b,56cから構成されおり、連結棒
56bの破壊板32寄りの部位は、支点材57を介し固
定座51に支持されている。
と破壊板32とから構成されており、固定座51は、破
壊板32をスリーブ29内で水平に固定するようになっ
ている。 さらに、伝達機構53は、破壊板32に溶着
されたヒンジ34、デブリ受容体26に溶着されたヒン
ジ35、2つの中間ヒンジ54,55、およびこれらの
ヒンジ34,35,54,55を順次連結する3本の連
結棒56a,56b,56cから構成されおり、連結棒
56bの破壊板32寄りの部位は、支点材57を介し固
定座51に支持されている。
【0033】なお、その他の点については、前記第1実
施例と同一構成となっている。
施例と同一構成となっている。
【0034】以上の構成において、デブリ受容体216
上にデブリが堆積し、その重量が設定値を上廻ると、ス
プリング48が伸長作動して、デブリ受容体26が下降
動作する。すると、連結棒56bは支点材57を支点と
してデブリ受容体26側が下がり、梃子の原理で増幅さ
れた力により、破壊板32が上方に押上げられ、破壊板
32の破壊によりプール水導入口28が開放される。
上にデブリが堆積し、その重量が設定値を上廻ると、ス
プリング48が伸長作動して、デブリ受容体26が下降
動作する。すると、連結棒56bは支点材57を支点と
してデブリ受容体26側が下がり、梃子の原理で増幅さ
れた力により、破壊板32が上方に押上げられ、破壊板
32の破壊によりプール水導入口28が開放される。
【0035】このように構成しても、前記第1実施例と
同様の効果が期待できる。
同様の効果が期待できる。
【0036】図5は、本発明の第3実施例を示すもの
で、前記第1実施例における弾性支持体27および伝達
機構33に代え、支持機構67および伝達機構73を用
いるよにしたものである。
で、前記第1実施例における弾性支持体27および伝達
機構33に代え、支持機構67および伝達機構73を用
いるよにしたものである。
【0037】すなわち、支持機構67は、隔壁から突出
するサポート68と、デブリ受容体26から突出するサ
ポート69と、これら両サポート68,69間を連結す
る固定ピン70とから構成されている。この支持機構6
7は、デブリ受容体26上に堆積したデブリが多くなっ
て、荷重が設定値を超えた際に固定ピン70が破断して
デブリ受容体26を落下させるようになっている。下部
ドライウェル24の底部24aの上には、デブリ受容体
26落下時の衝撃荷重を緩和させるために、衝撃吸収体
71が設置されている。
するサポート68と、デブリ受容体26から突出するサ
ポート69と、これら両サポート68,69間を連結す
る固定ピン70とから構成されている。この支持機構6
7は、デブリ受容体26上に堆積したデブリが多くなっ
て、荷重が設定値を超えた際に固定ピン70が破断して
デブリ受容体26を落下させるようになっている。下部
ドライウェル24の底部24aの上には、デブリ受容体
26落下時の衝撃荷重を緩和させるために、衝撃吸収体
71が設置されている。
【0038】一方、伝達機構73は、導入口閉止装置3
0の破壊板32とデブリ受容体26とを連結するワイヤ
74を備えており、このワイヤ74の中間部は、サポー
ト75で支持されるローラ76で案内されている。そし
て、この伝達機構73は、デブリ受容体26の落下をワ
イヤ74を介して破壊板32に機械的に伝達し、破壊板
32を破壊してプール水導入口28を開放するようにな
っている。
0の破壊板32とデブリ受容体26とを連結するワイヤ
74を備えており、このワイヤ74の中間部は、サポー
ト75で支持されるローラ76で案内されている。そし
て、この伝達機構73は、デブリ受容体26の落下をワ
イヤ74を介して破壊板32に機械的に伝達し、破壊板
32を破壊してプール水導入口28を開放するようにな
っている。
【0039】なお、その他の点については、前記第1実
施例と同一構成となっている。
施例と同一構成となっている。
【0040】以上の構成において、デブリ受容体26上
にデブリが推積し、荷重が設定値を超えると、固定ピン
70が破断して、デブリ受容体26が下部ドライウェル
24の底部24aの上に落下する。その際の衝撃荷重
は、衝撃吸収体71で緩和される。
にデブリが推積し、荷重が設定値を超えると、固定ピン
70が破断して、デブリ受容体26が下部ドライウェル
24の底部24aの上に落下する。その際の衝撃荷重
は、衝撃吸収体71で緩和される。
【0041】デブリ受容体26が落下すると、その動き
はワイヤ74を介して破壊板32に伝達され、破壊板3
2が破壊されてプール水導入口28が開放される、。
はワイヤ74を介して破壊板32に伝達され、破壊板3
2が破壊されてプール水導入口28が開放される、。
【0042】このように構成しても、前記第1実施例と
同様の効果が期待できる。また、衝撃吸収体71内部
に、ホウ素等の反応度吸収材を入れておけば、デブリ受
容体26の落下に伴ないホウ素が冷却水中に放出され、
反応度を抑制することも可能である。
同様の効果が期待できる。また、衝撃吸収体71内部
に、ホウ素等の反応度吸収材を入れておけば、デブリ受
容体26の落下に伴ないホウ素が冷却水中に放出され、
反応度を抑制することも可能である。
【0043】なお、前記第3実施例においては、プール
水導入口28がデブリ受容体26よりも高所に設置され
る場合について説明したが、例えばローラ76のうちの
1つを上方に設置し、ワイヤ74を逆U字状に張設する
ことにより、図2に示すように、プール水導入口28が
デブリ受容体26よりも低位置に設置されている場合に
も適用できる。
水導入口28がデブリ受容体26よりも高所に設置され
る場合について説明したが、例えばローラ76のうちの
1つを上方に設置し、ワイヤ74を逆U字状に張設する
ことにより、図2に示すように、プール水導入口28が
デブリ受容体26よりも低位置に設置されている場合に
も適用できる。
【0044】図6は、本発明の第4実施例を示すもの
で、前記第1実施例におけるデブリ受容体26に代え、
デブリ受容体86を用いるようにしたものである。
で、前記第1実施例におけるデブリ受容体26に代え、
デブリ受容体86を用いるようにしたものである。
【0045】すなわち、このデブリ受容体86は、H形
鋼87と、このH形鋼87をサンドイッチする上下2枚
の平板88とから構成されており、このデブリ受容体8
6の上面には、デブリへの伝熱を促進するためのフィン
89が多数設けられている。
鋼87と、このH形鋼87をサンドイッチする上下2枚
の平板88とから構成されており、このデブリ受容体8
6の上面には、デブリへの伝熱を促進するためのフィン
89が多数設けられている。
【0046】なお、その他の点については、前記第1実
施例と同一構成となっている。
施例と同一構成となっている。
【0047】以上の構成において、デブリ受容体86上
に落下してきたデブリは、まずフィン89間の間隙を埋
め、次いでその上部に堆積することになる。一方、冷却
水は、H形鋼87間の間隙を流動することにより、デブ
リ内部に挿入されたフィン89と相俟って、デブリを下
面からも効率的に冷却する。
に落下してきたデブリは、まずフィン89間の間隙を埋
め、次いでその上部に堆積することになる。一方、冷却
水は、H形鋼87間の間隙を流動することにより、デブ
リ内部に挿入されたフィン89と相俟って、デブリを下
面からも効率的に冷却する。
【0048】このデブリ受容体86を用いても、前記第
1実施例と同様の効果が期待できる。また、デブリ受容
体86の一部または全部に、反応度を吸収するホウ素等
の吸収材を用いることにより、デブリ内部で維持されて
いるかもしれない核反応を抑制することもできる。
1実施例と同様の効果が期待できる。また、デブリ受容
体86の一部または全部に、反応度を吸収するホウ素等
の吸収材を用いることにより、デブリ内部で維持されて
いるかもしれない核反応を抑制することもできる。
【0049】なお、前記各実施例においては、下部ドラ
イウェル24の外周部に位置するサプレッションプール
25のプール水を、冷却水として用いる場合について説
明したが、図7に示すような構造の原子炉格納容器や、
サプレッションプールを有しない加圧水型原子炉の場合
には、冷却水を貯蔵するプールを、下部ドライウェルの
上方に設置することにより、同様に適用することができ
る。また、場合によっては、下部ドライウェルの上方に
位置する既存のプールを用いることも可能である。
イウェル24の外周部に位置するサプレッションプール
25のプール水を、冷却水として用いる場合について説
明したが、図7に示すような構造の原子炉格納容器や、
サプレッションプールを有しない加圧水型原子炉の場合
には、冷却水を貯蔵するプールを、下部ドライウェルの
上方に設置することにより、同様に適用することができ
る。また、場合によっては、下部ドライウェルの上方に
位置する既存のプールを用いることも可能である。
【0050】例えば、加圧水型原子力発電所の場合に
は、原子炉格納容器内に位置する原子炉キャビティの一
部の領域を用いたり、あるいは原子炉格納容器外に位置
する燃料取替用タンク等を用いることが考えられる。ま
た、沸騰水型原子炉の場合には、原子炉格納容器外に位
置する蒸気乾燥器、気水分離器ピット等を用いることが
考えられる。
は、原子炉格納容器内に位置する原子炉キャビティの一
部の領域を用いたり、あるいは原子炉格納容器外に位置
する燃料取替用タンク等を用いることが考えられる。ま
た、沸騰水型原子炉の場合には、原子炉格納容器外に位
置する蒸気乾燥器、気水分離器ピット等を用いることが
考えられる。
【0051】ただし、既存のプールが、原子炉格納容器
の外側の大気中に開放している場合には、苛酷事故時に
開放されるプール水導入口から既存のプールを経由し
て、原子炉格納容器内部が外界に開放されることになる
ため、開放されたプール水導入口を、デブリ水没後に再
度閉鎖できるように考慮することが望ましい。この場
合、長期的には機能の回復が期待できる電動弁を用いて
再閉鎖するのが実用的である。
の外側の大気中に開放している場合には、苛酷事故時に
開放されるプール水導入口から既存のプールを経由し
て、原子炉格納容器内部が外界に開放されることになる
ため、開放されたプール水導入口を、デブリ水没後に再
度閉鎖できるように考慮することが望ましい。この場
合、長期的には機能の回復が期待できる電動弁を用いて
再閉鎖するのが実用的である。
【0052】また、本発明は、前記各実施例に限定され
るものではなく、導入口閉止装置30,50に代えて、
バタフライ弁やゲート弁、あるいはロック付チェック弁
等を用いるようにすることもでき、また伝達機構33,
53,73に代えて、チェーンや歯車等を組合わせたも
のを用いることもできる。
るものではなく、導入口閉止装置30,50に代えて、
バタフライ弁やゲート弁、あるいはロック付チェック弁
等を用いるようにすることもでき、また伝達機構33,
53,73に代えて、チェーンや歯車等を組合わせたも
のを用いることもできる。
【0053】また、デブリ受容体26,86について
も、その構造、形状を種々変更することができ、またこ
れを支持する機構27,47,67についても、種々の
変更が可能である。
も、その構造、形状を種々変更することができ、またこ
れを支持する機構27,47,67についても、種々の
変更が可能である。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、デブリ受
容体によりデブリを捕集するとともに、その下降動作
を、伝達機構により機械的に閉止手段に伝達し、プール
水導入部を開放するようにしているので、圧縮空気や電
力等の他の動力を用いることなく、冷却水を確実に導入
することができる。また、デブリ受容体により、デブリ
とコンクリートとの直接接触が防止されるので、コア・
コンクリート反応の発生を防ぐことができる。
容体によりデブリを捕集するとともに、その下降動作
を、伝達機構により機械的に閉止手段に伝達し、プール
水導入部を開放するようにしているので、圧縮空気や電
力等の他の動力を用いることなく、冷却水を確実に導入
することができる。また、デブリ受容体により、デブリ
とコンクリートとの直接接触が防止されるので、コア・
コンクリート反応の発生を防ぐことができる。
【図1】本発明の第1実施例に係る原子炉の炉心デブリ
冷却装置を示す構成図である。
冷却装置を示す構成図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】図1のデブリ受容体の詳細を示す要部拡大図で
ある。
ある。
【図4】本発明の第2実施例を示す図2相当図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す図2相当図である。
【図6】本発明の第4実施例を示す図3相当図である。
【図7】沸騰水型原子力発電所におけるデブリの発生状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図8】加圧水型原子力発電所におけるデブリの発生状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
21 原子炉格納容器 22 原子炉圧力容器 24 下部ドライウェル 24a 底部 25 サプレッションプール 26,86 デブリ受容体 27,47 弾性支持体 28 プール水導入口 30,50 導入口閉止装置 33,53,73 伝達機構 67 支持機構
Claims (1)
- 【請求項1】原子炉格納容器内に収容した原子炉圧力容
器外に設置され、冷却水を保有するプールと;プール内
の冷却水を、原子炉格納容器の原子炉圧力容器下方位置
まで水頭圧で導びくプール水導入部と;このプール水導
入部を閉止する閉止手段と;原子炉圧力容器から落下す
るデブリを捕集するデブリ受容体と;このデブリ受容体
を、原子炉格納容器の底部から上方に離して支持すると
ともに、デブリ落下時の衝撃荷重またはデブリの自重に
より、デブリ受容体を下降させる支持機構と;デブリ受
容体の下降動作を、前記閉止手段に機械的に伝達し、プ
ール水導入部を開放する伝達機構と;を具備することを
特徴とする原子炉の炉心デブリ冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3230559A JPH0572372A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 原子炉の炉心デブリ冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3230559A JPH0572372A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 原子炉の炉心デブリ冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0572372A true JPH0572372A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16909656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3230559A Pending JPH0572372A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 原子炉の炉心デブリ冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0572372A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996020485A1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlsystem zur kühlung eines zur aufnahme von kernschmelze ausgelegten rückhalteraums |
EP1653479A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-03 | General Electric Company | Trash rack arrangement for drywell connecting vents |
US9025721B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holding device |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP3230559A patent/JPH0572372A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996020485A1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlsystem zur kühlung eines zur aufnahme von kernschmelze ausgelegten rückhalteraums |
EP1653479A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-03 | General Electric Company | Trash rack arrangement for drywell connecting vents |
JP2006126193A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | General Electric Co <Ge> | ドライウェル連結ベント用塵よけ装置およびその方法 |
US9025721B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Holding device |
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