KR101205630B1 - External reactor vessel cooling system using a seal plate and rupture disc - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자력발전소에서 중대사고시 발생되는 노심용융물을 안전하고 신속하게 냉각시킬 수 있는 전용수조 및 밀봉판을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템을 제공하기 위한 것이다. 밀봉판과 파열판을 이용한 원자로 용기 외벽의 냉각 시스템은, 원자로 용기, 상기 원자로 공동 내부와 재장전수조를 연결하는 냉각수 공급관을 포함하고, 상기 재장전수조에 저장된 냉각수를 상기 밀봉판 하부의 상기 원자로 공동 내부 공간으로 공급하는 냉각수공급부, 상기 원자로 용기가 구비되는 원자로 공동 내에 냉각수를 충진시키는 시간을 단축시킬 수 있도록 상기 원자로 공동의 내벽에 밀착 구비되는 밀봉판 및 상기 밀봉판에 구비되고, 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 밀봉판을 개방하는 파열판을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 파열판은 노심용융물이 상기 원자로 용기 외부로 유출되면 증기폭발이 일어나면서 발생하는 압력차에 의해 파열 및 개방된다.The present invention is to provide a reactor vessel outer wall cooling system using a dedicated water tank and a sealing plate that can safely and quickly cool the core melt generated during a serious accident in a nuclear power plant. The cooling system of the reactor vessel outer wall using the sealing plate and the rupture plate includes a reactor vessel, a cooling water supply pipe connecting the inside of the reactor cavity and the reloading water tank, and the cooling water stored in the reloading water tank is connected to the reactor cavity below the sealing plate. Cooling water supply unit for supplying the internal space, the sealing plate and the sealing plate provided in close contact with the inner wall of the reactor cavity to reduce the time to fill the cooling water in the reactor cavity is provided with the reactor vessel, the pressure of a predetermined size or more It is configured to include a bursting plate that is ruptured when the applied is applied to open the sealing plate. In this case, the bursting plate is ruptured and opened by the pressure difference generated when the core melt flows out of the reactor vessel to generate a vapor explosion.

Description

파열판과 밀봉판을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템{EXTERNAL REACTOR VESSEL COOLING SYSTEM USING A SEAL PLATE AND RUPTURE DISC}EXTERNAL REACTOR VESSEL COOLING SYSTEM USING A SEAL PLATE AND RUPTURE DISC}

본 발명은 원자력발전소의 노심용융사고 시 원자로 용기 외벽을 신속하고 안정적으로 냉각시킬 수 있는 밀봉판과 파열판을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a reactor vessel outer wall cooling system using a sealing plate and a rupture plate that can quickly and stably cool the reactor vessel outer wall during a core meltdown accident of a nuclear power plant.

원자력발전소에서 중대사고 발생시 노심용융물이 원자로 용기의 파손부를 통해 원자로 공동으로 낙하할 가능성이 있다. 여기서 노심용융물이란 원자로 용기의 내부에 구비되는 원자로 노심의 핵연료인 농축우라늄과, 피복재로 사용되는 지르코늄과, 제어봉 물질인 은과 카드뮴 및 상기 원자로 용기를 구성하는 다수의 물질들이 혼합된 고온의 용융물질을 말한다.In the event of a serious accident at a nuclear power plant, the core melt may fall into the reactor cavity through the breakage of the reactor vessel. Here, the core melt is a high-temperature molten material in which nuclear uranium enriched in the reactor core, zirconium used as a cladding material, silver and cadmium as control rod materials, and a plurality of materials constituting the reactor vessel are mixed. Say

상기 노심용융물은 그 내부의 핵분열 생성물의 붕괴로 열을 발생시키게 되므로, 추가적인 피해를 줄이기 위해서는 노심용융물을 신속히 냉각시킬 필요가 있다.Since the core melt generates heat due to the collapse of the nuclear fission product therein, it is necessary to cool the core melt quickly to reduce further damage.

종래에는 노심용융사고 시 노심용융물을 냉각시키기 위해 펌프를 작동시켜 원자로 건물 내 재장전수조(In-Containment Refueling Water Storage Tank, IRWST)의 냉각수를 원자로 공동에 공급하여 노심용융물을 냉각시키고, 원자로 공동에 냉각수를 충진한 후에 증발되는 냉각수는 붕산수보충펌프(BAMP)를 작동시켜 보충하는 방식을 사용하였다.Conventionally, the pump is operated to cool the core melt in the core melt accident to supply the cooling water of the In-Containment Refueling Water Storage Tank (IRWST) to the reactor cavity to cool the core melt, and to the reactor cavity. Cooling water that is evaporated after filling the cooling water was supplemented by operating a boric acid supplement pump (BAMP).

그러나 원자로 공동은 그 부피가 크기 때문에 종래의 냉각 시스템에 의할 경우 냉각수의 충진 완료시까지 시간이 과도하게 소요되어 노심용융물을 신속하게 냉각시키기 어려운 문제점이 있었다.
However, the reactor cavity has a problem that it is difficult to quickly cool the core melt due to the large volume of the conventional cooling system because it takes too long to complete the filling of the cooling water.

본 발명의 실시예들에 따르면, 원자력발전소에서 중대사고시 발생되는 노심용융물을 안전하고 신속하게 냉각시킬 수 있는 밀봉판을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템을 제공하고, 원자로 용기 외부로 유출된 노심용융물이 퍼짐구역으로 이동이 가능하도록 파열관 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
According to embodiments of the present invention, there is provided a reactor vessel outer wall cooling system using a sealing plate that can safely and quickly cool down the core melt generated during a serious accident in a nuclear power plant, and the core melt flowing out of the reactor vessel is spread. The purpose is to provide a rupture tube system that allows movement to the area.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 원자로 용기 외벽의 냉각 시스템은, 원자로 용기, 상기 원자로 공동 내부와 재장전수조를 연결하는 냉각수 공급관을 포함하고, 상기 재장전수조에 저장된 냉각수를 상기 밀봉판 하부의 상기 원자로 공동 내부 공간으로 공급하는 냉각수공급부, 상기 원자로 용기가 구비되는 원자로 공동 내에 냉각수를 충진시키는 시간을 단축시킬 수 있도록 상기 원자로 공동의 내벽에 밀착 구비되는 밀봉판 및 상기 밀봉판에 구비되고, 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 밀봉판을 개방하는 파열판을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 파열판은 노심용융물이 상기 원자로 용기 외부로 유출되면 증기폭발이 일어나면서 발생하는 압력차에 의해 파열 및 개방된다.The cooling system of the reactor vessel outer wall according to the above-described embodiments of the present invention includes a reactor vessel, a cooling water supply pipe connecting the inside of the reactor cavity and the reloading water tank, and the cooling water stored in the reloading water tank to the bottom of the sealing plate. A cooling water supply unit for supplying the reactor cavity internal space of the reactor, a sealing plate provided in close contact with the inner wall of the reactor cavity to shorten the time for filling the cooling water in the reactor cavity provided with the reactor vessel, and the sealing plate, It is configured to include a bursting plate that is ruptured when a pressure of a predetermined size or more is applied to open the sealing plate. In this case, the bursting plate is ruptured and opened by the pressure difference generated when the core melt flows out of the reactor vessel to generate a vapor explosion.

일 측에 따르면, 상기 파열판은 상기 밀봉판을 관통하여 형성된 홀을 폐쇄하도록 형성되며, 기설정된 압력 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 홀을 개방되도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 파열판은 일부 또는 전부가 파열 및 개방되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 파열판은 압력 인가시 연꽃 모양으로 개방될 수 있도록 형성될 수 있다.According to one side, the rupture plate is formed to close the hole formed through the sealing plate, it may be formed so as to rupture when the pressure is applied above a predetermined pressure to open the hole. Here, the bursting plate may be formed so that some or all of the bursting plates are broken and opened. In addition, the bursting plate may be formed to be opened in the shape of a lotus when pressure is applied.

일 측에 따르면, 상기 파열판은 복수개가 구비되고, 상기 밀봉판에서 방사상으로 배치될 수 있다.
According to one side, the rupture plate is provided with a plurality, it may be disposed radially from the sealing plate.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자로 용기 공동에 밀봉판을 구비하여 냉각수의 충진 공간을 감소시킴으로써 원자로 공동 내 냉각수의 충진시간이 단축되어 원자로 용기를 신속하게 냉각시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, by providing a sealing plate in the reactor vessel cavity to reduce the filling space of the cooling water, the filling time of the cooling water in the reactor cavity can be shortened to quickly cool the reactor vessel. .

또한, 노심용융물이 원자로 용기 외부로 유출시 충진 공간의 냉각수와 반응하여 급격한 열전달이 이루어짐에 따라 폭발적인 증기가 생성됨에 따라 압력이 순간적으로 증가하여 밀봉판 내에 구비된 파열판이 개봉되어 노심용융물이 원자로 공동 하부의 퍼짐구역으로 이동하여 장기간 냉각이 가능토록 하여 노심용융물 사고 발생시 다양하고 다중적인 냉각방식을 제공하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
In addition, the core melt reacts with the cooling water in the filling space when it flows out of the reactor vessel, and as the explosive vapor is generated, the pressure increases instantaneously and the bursting plate provided in the sealing plate is opened to open the core melt. Moving to the lower spread area to allow long-term cooling, it can improve reliability by providing various and multiple cooling methods in case of core melt accidents.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉판을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템의 단면도이다.
도 2는 도 1의 원자로 용기 외벽 냉각 시스템에서 밀봉판의 사시도이다.
도 3은 도 2의 밀봉판에서 파열판이 파열된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 원자로 용기 외벽 냉각 시스템에서 냉각수가 충진된 상태를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a reactor vessel outer wall cooling system using a sealing plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a sealing plate in the reactor vessel outer wall cooling system of FIG. 1.
3 is a view illustrating a state in which a rupture plate is ruptured in the sealing plate of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which coolant is filled in the reactor vessel outer wall cooling system of FIG. 1.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments. In describing the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions may be omitted for clarity of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉판(seal plate)(7)과 파열판(rupture disc)(8)을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉판(7)을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템의 단면도이다. 그리고 도 2는 도 1에서 밀봉판(7)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 밀봉판(7)에서 파열판(8)이 파열된 상태를 도시한 사시도이다. 그리고 도 4는 도 1의 원자로 용기 외벽 냉각 시스템에서 냉각수(CW)가 충진된 상태를 보여주는 단면도이다.Hereinafter, a reactor vessel outer wall cooling system using a seal plate 7 and a rupture disc 8 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. 1 is a cross-sectional view of a reactor vessel outer wall cooling system using a sealing plate 7 according to one embodiment of the invention. 2 is a perspective view of the sealing plate 7 in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the rupture plate 8 is ruptured in the sealing plate 7 of FIG. 2. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which cooling water CW is filled in the reactor vessel outer wall cooling system of FIG. 1.

밀봉판(7)과 파열판(8)을 이용한 원자로 용기 외벽 냉각 시스템은, 원자로 건물(1)의 하부에 구비되고 노심용융사고 시 원자로 용기(2)를 냉각하기 위한 냉각수(CW)가 저장되는 재장전수조(4)와, 원자로 용기(2)가 구비되는 원자로 건물(1) 하부의 원자로 공동 내에 냉각수(CW)의 충진시간을 단축시키기 위해 원자로 용기(2)의 하측에 인접하여 원자로 공동 구조물(9)의 내벽에 밀착 구비되는 밀봉판(7) 및 재장전수조(4)에 저장된 냉각수(CW)를 밀봉판(7) 상측과 원자로 공동 구조물(9)의 내벽으로 둘러싸인 충진 공간으로 공급하는 냉각수공급부를 포함한다.The reactor vessel outer wall cooling system using the sealing plate 7 and the rupture plate 8 is provided in the lower part of the reactor building 1 and stores the coolant CW for cooling the reactor vessel 2 during the core meltdown accident. The reactor cavity structure adjacent to the lower side of the reactor vessel 2 in order to shorten the filling time of the cooling water CW in the reactor cavity below the reactor building 1 in which the loading tank 4 and the reactor vessel 2 are provided. Cooling water for supplying the cooling water (CW) stored in the sealing plate (7) and the reloading water tank (4) provided in close contact with the inner wall of 9) to the filling space surrounded by the upper side of the sealing plate (7) and the inner wall of the reactor cavity structure (9) It includes a supply.

원자로 건물(1)은 통상 콘크리트 구조물로 이루어지고, 원자로 건물(1)의 하부에는 재장전수조(4)가 위치하며, 원자로 건물(1)의 원자로 공동 구조물(9)의 내부 공간인 원자로 공동에는 원자로 용기(2)가 구비된다. 또한 원자로 용기(2)의 양측에는 원자로 용기(2)에서 가열된 냉각수(CW)를 이용하여 증기를 발생시켜 원자로 건물(1) 외부의 터빈에 공급하는 증기발생기(3)가 구비된다.Reactor building (1) is usually made of a concrete structure, the reload tank (4) is located in the lower part of the reactor building (1), the reactor cavity, which is the internal space of the reactor cavity structure (9) of the reactor building (1) The reactor vessel 2 is provided. Further, both sides of the reactor vessel 2 are provided with a steam generator 3 for generating steam using the cooling water CW heated in the reactor vessel 2 and supplying the steam to the turbine outside the reactor building 1.

원자로 용기(2)의 외측면과 원자로 공동 구조물(9)의 내벽과 밀봉판(7)의 상면으로 둘러싸인 내부 공간은 노심용융사고 시 원자로 용기(2)를 냉각하기 위해 공급되는 냉각수(CW)의 충진 공간이 된다.The inner space surrounded by the outer surface of the reactor vessel 2, the inner wall of the reactor cavity structure 9 and the top surface of the sealing plate 7 is formed by the cooling water CW supplied to cool the reactor vessel 2 during the core meltdown accident. It becomes a filling space.

재장전수조(4)에 저장된 냉각수(CW)를 원자로 공동으로 공급하는 냉각수공급부는, 재장전수조(4)와 원자로 공동 사이를 연결하는 냉각수 공급관(5)과, 냉각수 공급관(5)의 냉각수 유로상에 구비되어 냉각수의 공급을 단속하는 공급밸브(6)를 포함하여 구성된다.The cooling water supply unit for supplying the cooling water CW stored in the reloading water tank 4 to the reactor cavity includes a cooling water supply pipe 5 connecting the reloading water tank 4 and the reactor cavity, and a cooling water flow path of the cooling water supply pipe 5. It is configured to include a supply valve (6) provided on the phase to interrupt the supply of cooling water.

재장전수조(4)에 수용되어 있는 냉각수(CW)는, 공급밸브(6)의 개방시 모터구동 펌프에 의해 냉각수 공급관(5)을 따라 상측으로 이동되어 원자로 공동의 충진 공간으로 공급되도록 원자로 공동의 상측에 구비된다. 공급밸브(6)는 중대사고시 운전원의 조치에 의해 개방되며, 구동전원은 DC 전원이 사용되는 것으로 구성될 수 있다.The cooling water CW contained in the reloading water tank 4 is moved upward along the cooling water supply pipe 5 by the motor driving pump when the supply valve 6 is opened, and is supplied to the filling space of the reactor cavity. It is provided on the upper side. The supply valve 6 is opened by the operator's action in the event of a serious accident, and the driving power source may be configured such that a DC power source is used.

원자로 공동 구조물(9)의 내부 공간인 원자로 공동에는 원자로 용기(2) 하부의 가장자리부가 안착되는 단턱이 형성된다.In the reactor cavity, the inner space of the reactor cavity structure 9, a step is formed in which the edge portion of the lower part of the reactor vessel 2 is seated.

밀봉판(7)은 원자로 용기(2) 하측에 위치하며, 스테인레스 스틸로 제작된다. 밀봉판(7)은 원자로 용기(2) 하측에 인접하게 횡방향으로 구비되며, 원자로 공동 구조물(9)의 내측 둘레에 대응되게 형성되어 상기 밀봉판(7)의 둘레가 원자로 공동 구조물(9)의 내벽에 밀착된다.The sealing plate 7 is located under the reactor vessel 2 and is made of stainless steel. The sealing plate 7 is provided in the transverse direction adjacent to the lower side of the reactor vessel 2 and is formed to correspond to the inner circumference of the reactor cavity structure 9 so that the circumference of the sealing plate 7 is the reactor cavity structure 9. Close to the inner wall of the

밀봉판(7)이 구비됨에 따라서 재장전수조(4)로부터 공급되는 냉각수는 원자로 용기(2)에 인접한 밀봉판(7)의 상부 공간에만 충진되고, 원자로 용기(2)와 떨어져 있는 밀봉판(7)의 하부 공간에는 충진되지 않으며, 이에 따라 냉각수(CW)의 충진 공간 및 충진 시간을 단축할 수 있다.As the sealing plate 7 is provided, the cooling water supplied from the reloading water tank 4 is filled only in the upper space of the sealing plate 7 adjacent to the reactor vessel 2 and is separated from the reactor vessel 2 ( It is not filled in the lower space of 7), thereby reducing the filling space and the filling time of the cooling water (CW).

도 3은 밀봉판(7) 내에 구비된 파열판(8)의 기능을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the function of the rupture plate 8 provided in the sealing plate 7.

밀봉판(7)은 소정 두께를 갖고 상기 원자로 공동 구조물(9)의 내측 둘레에 대응되며, 예를 들어, 소정 두께를 갖는 원반 형태를 가질 수 있다. 그리고 밀봉판(7)을 관통하여 소정 크기의 홀이 형성되되, 파열판(8)은 상기 밀봉판(7)을 통해 냉각수(CW)가 원자로 공동에서 밀봉판(7) 하부 공간으로 충진될 수 없도록 상기 홀을 폐쇄하도록 형성된다. 그리고 파열판(8)에 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 밀봉판(7)의 홀을 개방시킨다.The sealing plate 7 has a predetermined thickness and corresponds to the inner circumference of the reactor cavity structure 9, for example, may have a disk shape having a predetermined thickness. A hole having a predetermined size is formed through the sealing plate 7, and the rupture plate 8 prevents the cooling water CW from being filled from the reactor cavity into the space below the sealing plate 7 through the sealing plate 7. It is formed to close the hole. When a pressure of a predetermined size or more is applied to the rupture plate 8, the rupture plate 8 bursts to open the hole of the sealing plate 7.

파열판(8)은 밀봉판(7) 내에 구비되고, 과도한 압력차 발생시, 도 3에 도시한 바와 같이, 파열판(8)이 연꽃 모양으로 개방된다. 파열판(8)은 노심용융물이 원자로 용기(2) 외부로 유출 시 증기폭발이 일어나 압력증대가 발생하게 되면 압력차에 의해 파열판(8)이 개방되면서 노심용융물과 냉각수(CW)를 원자로 공동(9) 하부로 유입시킨다. 그리고 이에 따라 원자로 용기(2) 외부로 유출된 노심용융물이 원자로 공동(9) 하부에 구비된 퍼짐구역으로 이동하여 장기 냉각운전이 가능하고, 냉각수 공급밸브(6)는 차단되어 냉각수 공급이 중단된다.The bursting plate 8 is provided in the sealing plate 7, and when an excessive pressure difference occurs, the bursting plate 8 is opened in a lotus shape as shown in FIG. 3. The bursting disc 8 causes the core melt to leak out of the reactor vessel 2, causing a vapor explosion to increase the pressure. As a result, the bursting disc 8 is opened by the pressure difference, and the core melt and the cooling water CW are transferred to the reactor cavity 9. ) To the lower part. Accordingly, the core melt flowing out of the reactor vessel 2 is moved to the spreading area provided under the reactor cavity 9 to allow long-term cooling operation, and the cooling water supply valve 6 is shut off to stop the cooling water supply. .

여기서, 파열판(8)은 밀봉판(7)에서 복수개가 구비되는데, 파열판(8)은 압력이 가해지면 동시에 전부가 파열 및 개방되거나 복수 개 중 일부만 파열되어 개방되도록 형성될 수 있다. 또한, 기설정된 압력이 되면 상기 파열판(8)이 쉽게 파열될 수 있도록 형성되며, 파열판(8)의 파열 시 균일하게 개방될 수 있도록 형성될 수 있다.Here, the rupture plate (8) is provided with a plurality in the sealing plate 7, the rupture plate (8) may be formed so that all of the rupture and open at the same time when the pressure is applied or only a part of the rupture open. In addition, when the predetermined pressure is reached, the rupture plate 8 may be easily ruptured, and may be formed to be uniformly opened when the rupture plate 8 is ruptured.

또한, 파열판(8)은 밀봉판(7)을 통해서 노심용융물과 냉각수(CW)를 원자로 공동(9) 하부로 균일하게 유입시킬 수 있도록 밀봉판(7)에서 균일하게 배치된다. 예를 들어, 파열판(8)은 밀봉판(7)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배치될 수 있다.
In addition, the rupture plate 8 is uniformly arranged in the sealing plate 7 so that the core melt and cooling water CW can be uniformly introduced into the reactor cavity 9 through the sealing plate 7. For example, the rupture plate 8 may be disposed radially along the circumferential direction of the sealing plate 7.

이하, 도 4를 참조하여 노심용융사고 발생시 원자로 용기(2)의 냉각 작용을 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 4, the cooling operation of the reactor vessel 2 in the case of a core meltdown accident will be described.

노심용융사고가 발생하면, 운전원은 공급밸브(6)를 개방시킨다. 공급밸브(6)는 DC 전원에 의해 작동되므로 교류전원의 공급이 불안정한 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있다.When a core meltdown accident occurs, the operator opens the supply valve 6. Since the supply valve 6 is operated by a DC power supply, it can operate stably even in an unstable supply of AC power.

공급밸브(6)가 개방되면, 재장전수조(4)에 저장된 냉각수(CW)가 냉각수 공급관(5) 및 공급밸브(6)를 거쳐 원자로 공동의 충진 공간으로 공급된다. 이 때 밀봉판(7)의 하부 공간에는 냉각수(CW)가 충진되지 않기 때문에 냉각수(CW)의 충진이 신속하게 이루어진다. 그리고 이와 같이 신속하게 충진된 냉각수(CW)는 노심용융물을 빠르게 냉각함으로써 추가 피해가 발생하는 것을 방지할 수 있다.When the supply valve 6 is opened, the cooling water CW stored in the reloading water tank 4 is supplied to the filling space of the reactor cavity via the cooling water supply pipe 5 and the supply valve 6. At this time, since the cooling water CW is not filled in the lower space of the sealing plate 7, the filling of the cooling water CW is performed quickly. In this way, the rapidly filled cooling water (CW) can prevent further damage from occurring by rapidly cooling the core melt.

다음으로, 노심용융물이 원자로 용기(2) 외부로 유출되어 증기폭발이 일어남에 따라 압력차가 발생하면 밀봉판(7)내에 구비된 파열판(8)이 개방되며 노심용융물이 원자로 공동 하부의 퍼짐구역으로 이동하면서 장기 냉각운전이 가능하다.
Next, when the core melt flows out of the reactor vessel 2 and a pressure explosion occurs as a vapor explosion occurs, the rupture plate 8 provided in the sealing plate 7 opens, and the core melt flows into the spreading area under the reactor cavity. Long-term cooling operation is possible while moving.

본 실시예들에 의하면, 원자로 용기(2) 내부에서 공동에 밀봉판(7)을 구비함으로써 냉각수(CW)의 충진 공간의 체적을 감소시킴으로써 원자로 용기(2) 공동 내 냉각수(CW)의 충진 시간이 단축되어 원자로 용기(2)를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 노심용융물이 원자로 용기(2) 외부로 유출시 충진 공간의 냉각수(CW)와 반응하여 급격한 열전달이 이루어짐에 따라 폭발적인 증기가 생성되고, 이로 인해 압력이 순간적으로 증가함으로써 파열판(8)이 파열 및 개봉되면서 노심용융물이 원자로 용기(2)의 공동 하부의 퍼짐구역으로 이동한다. 이에 따라 장기간 냉각이 가능토록 하여 노심용융물 사고 발생시 다양하고 다중적인 냉각방식을 제공하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiments, the filling time of the cooling water CW in the cavity of the reactor vessel 2 by reducing the volume of the filling space of the cooling water CW by providing the sealing plate 7 in the cavity inside the reactor vessel 2. This shortening can rapidly cool the reactor vessel 2. In addition, when the core melt flows out of the reactor vessel (2) and reacts with the cooling water (CW) in the filling space to produce a sudden heat transfer, explosive steam is generated, which causes the bursting plate (8) to burst due to an instantaneous increase in pressure. And as it is opened, the core melt moves to the spread zone below the cavity of the reactor vessel 2. Accordingly, long-term cooling is possible, and thus, reliability can be improved by providing various and multiple cooling methods in case of core melt accidents.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible to those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the scope of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the present invention.

1: 원자로 건물
2: 원자로 용기
3: 증기발생기
4: 전용수조
5: 냉각수 공급관
6: 공급밸브
7: 밀봉판
8: 파열판
9: 원자로 공동 구조물
10: 통과공1: reactor building
2: reactor vessel
3: steam generator
4: dedicated tank
5: cooling water supply pipe
6: supply valve
7: sealing plate
8: rupture disc
9: reactor cavity structure
10: through hole

Claims (5)

원자로 용기;
상기 원자로 용기가 구비되는 원자로 공동 내에 냉각수를 충진시키는 시간을 단축시킬 수 있도록 상기 원자로 공동의 내벽에 밀착 구비되는 밀봉판;
상기 원자로 공동 내부와 재장전수조를 연결하는 냉각수 공급관을 포함하고, 상기 재장전수조에 저장된 냉각수를 상기 밀봉판 하부의 상기 원자로 공동 내부 공간으로 공급하는 냉각수공급부; 및
상기 밀봉판에 구비되고, 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 밀봉판을 개방하는 파열판;
을 포함하고,
상기 파열판은 노심용융물이 상기 원자로 용기 외부로 유출되면 증기폭발이 일어나면서 발생하는 압력차에 의해 파열 및 개방되는 원자로 용기 외벽 냉각 시스템.
Reactor vessel;
A sealing plate provided in close contact with an inner wall of the reactor cavity to shorten the time for filling the cooling water into the reactor cavity having the reactor vessel;
A cooling water supply unit including a cooling water supply pipe connecting the inside of the reactor cavity and the reloading water tank, and supplying the cooling water stored in the reloading water tank to the inner space of the reactor cavity below the sealing plate; And
A rupture plate provided in the sealing plate and ruptured when a pressure of a predetermined size or more is applied thereto to open the sealing plate;
Including,
The bursting plate is a reactor vessel outer wall cooling system that is broken and opened by the pressure difference generated by the steam explosion when the core melt flows out of the reactor vessel.
제1항에 있어서,
상기 파열판은 상기 밀봉판을 관통하여 형성된 홀을 폐쇄하도록 형성되며,
기설정된 압력 이상의 압력이 가해지면 파열되어 상기 홀을 개방되도록 형성된 원자로 용기 외벽 냉각 시스템.
The method of claim 1,
The bursting plate is formed to close the hole formed through the sealing plate,
A reactor vessel outer wall cooling system configured to rupture when pressure above a predetermined pressure is applied to open the hole.
제2항에 있어서,
상기 파열판은 일부 또는 전부가 파열 및 개방되도록 형성된 원자로 용기 외벽 냉각 시스템.
The method of claim 2,
And the rupture plate is configured to rupture and open in part or in whole.
제2항에 있어서,
상기 파열판은 압력 인가시 연꽃 모양으로 개방될 수 있도록 형성된 원자로 용기 외벽 냉각 시스템.
The method of claim 2,
The rupture plate is a reactor vessel outer wall cooling system formed to be opened in the shape of a lotus when pressure is applied.
제1항에 있어서,
상기 파열판은 복수개가 구비되고,
상기 밀봉판에서 방사상으로 배치된 원자로 용기 외벽 냉각 시스템.The method of claim 1,
The bursting plate is provided with a plurality,
A reactor vessel outer wall cooling system disposed radially from said seal plate.
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