KR20220044905A - 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템 - Google Patents
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Abstract
발명은 원자력 분야, 특히 원자력 발전소 (NPP)의 안전을 보장하는 시스템에 관한 것이며 원자로 용기 및 인클로저 용기의 파괴로 이어지는 심각한 사고에 사용 될 수 있음.
청구된 발명의 기술적 결과는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템의 신뢰성을 개선하고, 원자로의 노심 용융물로부터 열제거 효율을 증가시키는 것임.
기술적 결과는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에서 다층 본체와 캔틸레버 사이 구역에 설치된 멤브레인과 열보호를 사용하기 때문에 달성됨.
청구된 발명의 기술적 결과는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템의 신뢰성을 개선하고, 원자로의 노심 용융물로부터 열제거 효율을 증가시키는 것임.
기술적 결과는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에서 다층 본체와 캔틸레버 사이 구역에 설치된 멤브레인과 열보호를 사용하기 때문에 달성됨.
Description
발명은 원자력 분야, 특히 원자력 발전소의 (NPP) 안전을 보장하는 시스템에 관한 것이며 원자로 용기 및 인클로저 용기의 파괴로 이어지는 심각한 사고에 사용 될 수 있음.
가장 큰 방사선 장해는 여러 번 노심냉각계통고장의 경우 발생할 수 있는 노심용융 사고로 제기됨.
이러한 사고에서 노심 용융물-코륨은 코어구조 및 원자로 용기 한계에서 흘러나오고 그 안에 보관 된 잔류발열 여열로 인해 방사성생성물이 환경으로 방출되는 마지막 장벽-원자력 발전소 (NPP) 인클로저 용기의 무결성을 위반 할 수 있음.
이를 제거하려면 원자로 용기에서 흘러 나온 노심 용융물을 (코륨) 국지화하고 완전한 결정화까지 계속 이어지는 냉각을 보장해야함. 이 기능은 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에 의해 수행되며, 원자력 발전소 인클로저 용기의 손상을 방지하여 원자로의 심각한 사고시 방사선 효과로부터 인구와 환경을 보호함.
원자로용기 아래에 설치되고 캔틸레버에 얹혀 있는 유도판으로, 콘크리트 샤프트 바닥에 장치된 부분에 설치괴고 플랜지가 열보호로 장착된 다층 본체로, 다층 본체 내부에 설치되고 서로 겹쳐진 형태로 구성된 카세트 한 세트를 보함하는 필러로 구성된 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 [1] 알려져있음.
이 시스템은 설계 기능에 따라 다음과 같은 단점이 있음:
- 노심용융물이 원자로용기를 관통(파괴)하는 순간 원자로용기 잔압의 영향으로 형성된 구멍으로 용탕이 흘러들어가 가스가 빠져나감, 가스는 다층 본체의 체적 내 및 다층 본체, 필러 및 캔틸레버 사이에 위치한 주변적인 체적 내부에 분포됨, 이 체적에서 가스 압력이 급격히 증가하여 다층 본체와 캔틸레버가 연결되는 구역에서 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 파괴될 수 있음;
- 용융물이 다층 본체에 들어갈 때 충격 또는 지진 효과의 결과 캔틸레버와 다층 본체는 서로 독립적으로 이동할 수 있음, 이것은 밀폐된 연결부가 파괴되고 결과적으로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템 작동이 중단될 수 있음.
원자로용기 아래에 설치되고 캔틸레버에 얹혀 있는 유도판으로, 콘크리트 샤프트 바닥에 장치된 부분에 설치괴고 플랜지가 열보호로 장착된 다층 본체로, 다층 본체 내부에 설치되고 서로 겹쳐진 형태로 구성된 카세트 한 세트를 보함하는 필러로 구성된 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 [2] 알려져있음.
이 시스템은 설계 기능에 따라 다음과 같은 단점이 있음:
- 노심용융물이 원자로용기를 관통(파괴)하는 순간 원자로용기 잔압의 영향으로 형성된 구멍으로 용탕이 흘러들어가 가스가 빠져나감, 가스는 다층 본체의 체적 내 및 다층 본체, 필러 및 캔틸레버 사이에 위치한 주변적인 체적 내부에 분포됨, 이 체적에서 가스 압력이 급격히 증가하여 다층 본체와 캔틸레버가 연결되는 구역에서 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 파괴될 수 있음;
- 용융물이 다층 본체에 들어갈 때 충격 또는 지진 효과의 결과 캔틸레버와 다층 본체는 서로 독립적으로 이동할 수 있음, 이것은 밀폐된 연결부가 파괴되고 결과적으로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템 작동이 중단될 수 있음.
원자로용기 아래에 설치되고 캔틸레버에 얹혀 있는 유도판으로, 콘크리트 샤프트 바닥에 장치된 부분에 설치괴고 플랜지가 열보호로 장착된 다층 본체로, 다층 본체 내부에 설치되고 서로 겹쳐진 형태로 구성된 카세트 한 세트를 보함하는, 각 카세트에는 하나의 중앙 구멍과 여러 개의 주변적인 구멍이 있는 필러로, 상부 카세트와 플랜지 사이의 구역에서 다층 본체의 둘레를 따라 위치한 파이프에 설치된 급수 밸브로 구성된 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 [3] 알려져있음.
이 시스템은 설계 기능에 따라 다음과 같은 단점이 있음:
- 노심용융물이 원자로용기를 관통(파괴)하는 순간 원자로용기 잔압의 영향으로 형성된 구멍으로 용탕이 흘러들어가 가스가 빠져나감, 가스는 다층 본체의 체적 내 및 다층 본체, 필러 및 캔틸레버 사이에 위치한 주변적인 체적 내부에 분포됨, 이 체적에서 가스 압력이 급격히 증가하여 다층 본체와 캔틸레버가 연결되는 구역에서 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 파괴될 수 있음;
- 용융물이 다층 본체에 들어갈 때 충격 또는 지진 효과의 결과 캔틸레버와 다층 본체는 서로 독립적으로 이동할 수 있음, 이것은 밀폐된 연결부가 파괴되고 결과적으로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템이 작동이 중단될 수 있음.
청구된 발명의 기술적 결과는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 신뢰성을 개선하고, 원자로의 노심 용융물로부터 열제거 효율을 증가시키는 것임.
청구된 발명이 해결하는 문제는 다음과 같음:
-다층 본체의 외부 표면을 냉각시키기 위해 공급되는 물의 범람으로부터 다층 본체의 밀폐를 제공하기;
- 캔틸레버의 독립적인 방사형 및 방위각 열팽창을 제공하기;
-노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 장비 요소에 대한 기계적 충격 및 지진 효과의 경우 캔틸레버와 다층 본체의 독립적인 움직임을 제공하기;
-증기 가스 혼합물이 원자로 용기의 내부 체적에서 캔틸레버와 다층 용기의 밀폐된 연결부 구역에 위치한 공간으로 이동할 때 필요한 유압 저항을 제공하기.
할당 된 문제는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템은 다음을 포함함으로 해결됨: 원자로용기 아래에 설치되고 캔틸레버에 얹혀 있는 유도판; 콘크리트 샤프트 바닥에 장치된 부분에 설치되고 용융물을 수용 및 분배하기 위한, 플랜지가 열보호로 장착된 다층 본체; 여러 개의 카세트가 서로 겹쳐져 구성되어 있는 필러,각 카세트에는 하나의 중앙 구멍과 여러 개의 주변적인 구멍이 있음; 상부 카세트와 플랜지 사이의 구역에서 다층 본체의 둘레를 따라 위치한 파이프에 설치된 급수 밸브, 발명에 따라 볼록한 쪽이 다층 본체의 외부를 향하도록 다층 본체 플랜지와 캔틸레버의 하면 사이에 설치된 볼록 모양의멤브레인을 추가로 포함하함, 캔틸레버 하부와 연결되는 구역에 볼록 모양의멤브레인 상부에 접촉 갭을 형성하고 용접법으로 연결된 열저항 요소가 만들어짐, 다층 본체 내부에는 외부, 내부 쉘 및 바닥을 포함하는 열보호가 추가로 설치되어 있음, 바닥은 열보호의 열 전도 플랜지에 설치된 열 파괴 고정 배치에 의해 캔틸레버에 매달려 있고 다층 본체 플랜지의 열 보호 상부를 덮고, 그 사이에는 중첩 구역에 구멍이 있는 환형 분할이있음, 외부 쉘 그 강도가 내부 쉘 및 바닥의 강도보다 높은 방식으로 만들어지고 외부 쉘에 수직 리브에 의해 섹터로 나뉘며 수직, 긴 방사형 및 짧은 방사형 철근으로 고정된 용융 콘크리트 층이 적용됨.
청구된 발명의 한 가지 본질적인 특징은 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에 볼록한 쪽이 다층 본체의 외부를 향하도록 다층 본체 플랜지와 캔틸레버의 하면 사이에 설치된 볼록 멤브레인이 존재한다는 것임, 캔틸레버 하부와 연결되는 부분의 볼록 멤브레인 상부에 접촉 갭을 형성하고 용접법으로 연결된 열저항 요소가 만들어짐. 이 설계는 다층 본체의 외부 표면을 냉각시키기 위해 공급되는 물의 범람으로부터 다층 본체의 밀폐를 제공을, 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 장비 요소에 대한 기계적 충격 및 지진 효과의 경우 캔틸레버와 다층 본체의 독립적인 움직임을 제공, 캔틸레버의 독립적인 방사형 및 방위각 열팽창을 제공을, 증기 가스 혼합물이 원자로 용기의 내부 체적에서 캔틸레버와 다층 용기의 밀폐된 연결부 구역에 위치한 공간으로 이동할 때 필요한 유압 저항을 제공을 가능하게 함.
청구된 발명의 또 다른 본질적인 특징은 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에 캔틸레버에 매달리고 다층 본체 플랜지의 열보호 상부를 슬롯 갭을 형성하면서 덥는 열보호가 존재한다는 것임, 슬롯 갭은 노심 용융물 측면과 원자로 용기의 가스다이내믹 흐름의 측면에서 캔틸레버가 있는 다층 용기의 밀폐된 연결부 구역으로 직접적인 충격을 방지함.
청구된 발명의 또 다른 본질적인 특징은 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템에 열 보호 및 다층 본체 플랜지의 열 보호가 겹치는 구역에는 열보호와 본체의 플랜지의 열보호 사이의 슬롯 갭을 덮는, 구멍이 있는 환형 분할이 설치되는 것임. 구멍이 있는 환형 분할은 열보호와 다층 본체 플랜지의 열보호 사이의 슬롯 갭의 겹침 역할을 하고 일종의 가스 다이내믹 댐퍼를 형성함, 댐퍼는 증기 가스 혼합물이 원자로 용기의 내부 공간에서 열보호의 외부 표면 뒤에 위치한 공간으로 이동할 때 필요한 유압 저항을 제공하고주변부에서 압력 증가 속도를 줄이는 동시에 이 압력 상승 시간을 증가시키며, 이것은 다층 본체 내부와 외부의 압력을 평준화하는 데 필요한 시간을 제공함.
그림 1은 청구된 발명에 따라 만들어진 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템을 도시함.
그림 2는 상부 필러 카세트와 캔틸레버의 하부 표면 사이의 구역을 도시함.
그림 3은 청구된 발명에 따라 만들어진 열보호의 일반도를 도시함.
그림 3은 청구된 발명에 따라 만들어진 열보호를 단면도로 도시함.
그림 5는 캔틸레버에 대한 열보호의 부착 구역을 도시함.
그림 6은 청구된 발명에 따라 만들어진 환형 분할을 도시함.
그림 7은 청구된 발명에 따라 만들어진 멤브레인의 일반도를 도시함.
그림 8은 캔틸레버의 하부 표면과 멤브레인의 연결 구역을 도시함.
그림 9는 추가 판을 사용하여 만든 캔틸레버의 하부 표면과 멤브레인의 연결 구역을 도시함.
그림 2는 상부 필러 카세트와 캔틸레버의 하부 표면 사이의 구역을 도시함.
그림 3은 청구된 발명에 따라 만들어진 열보호의 일반도를 도시함.
그림 3은 청구된 발명에 따라 만들어진 열보호를 단면도로 도시함.
그림 5는 캔틸레버에 대한 열보호의 부착 구역을 도시함.
그림 6은 청구된 발명에 따라 만들어진 환형 분할을 도시함.
그림 7은 청구된 발명에 따라 만들어진 멤브레인의 일반도를 도시함.
그림 8은 캔틸레버의 하부 표면과 멤브레인의 연결 구역을 도시함.
그림 9는 추가 판을 사용하여 만든 캔틸레버의 하부 표면과 멤브레인의 연결 구역을 도시함.
그림 1~9 에 도시된 바와 같이, 원자로의 본체 (2) 아래에 설치된 유도판을 (1) 포함하는 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각시스템. 유도판은 (1) 캔틸레버 (3) 위에 얹혀 있음. 콘크리트 샤프트 바닥의 캔틸레버 (3) 아래에는 장치된 부분에 설치되고 용융물을 수용하고 분배하도록 설계된 다층 본체가 (4) 있음. 다층 본체의 (4) 플랜지에는 (5) 열보호가 (6) 장착되어 있음. 필러는 (7) 다층 본체 (4) 내부에 배치됨. 필러는(7) 서로 겹쳐진 여러 개의 카세트로(8) 구성됨. 필러는 (7) 다층 본체 (4) 내부에 배치됨. 필러는(7) 서로 겹쳐진 여러 개의 카세트로(8) 구성됨. 각 카세트에는 (8) 하나의 중앙 구멍과 (9) 여러 개의 주변적인 구멍이(9) 있음. 다층 본체의 (4) 상부 (상부 카세트와 (8) 플랜지(5) 사이의 구역)의 둘레를 따라 파이프에 (11) 설치된 급수 밸브가 있음. 다층 본체의 (4) 플랜지와 (5) 캔틸레버의 (3) 하면 사이에는 볼록 멤브레인이 (12) 설치됨. 멤브레인의 볼록 한 쪽은(12) 다층 본체의(4) 외측을 향함. 캔틸레버(3) 하부와 연결되는 부분에서 볼록 멤브레인(12) 상부에는 열저항 요소가 만들어짐. 열저항 요소는 (13) 접촉 갭을(14) 형성하기 위해 용접법으로 연결됨. 다층본체(4) 내부에 열호가(15) 설치됨. 열보호는 (15) 외부(21), 내부(24) 쉘 및 바닥으로 (22) 구성됨. 열보호는 (15) 열보호의 (15) 열 전도 플랜지에 (18) 설치된열 파괴 고정 배치를 (19) 통해 캔틸레버에 (3) 매달려 있음. 열보호는 (15) 다층 본체(4) 플랜지의 (5) 열 보호(6) 상부와 중첩하도록 설치되며, 그 사이에 구멍이 (17) 있는 환형 분할이(16) 중첩 구역에 설치함. 외부 쉘은 (21) 그 강도가 내부 쉘(24) 및 바닥의 (22) 강도보다 높은 방식으로 만들어짐. 외부 쉘(21), 바닥(22) 및 내부 쉘 (24) 사이의 공간은 용융 콘크리트로 (26) 채워짐. 용융 콘크리트는 (26) 수직(23), 긴 방사형(25) 및 짧은 방사형(27) 철근에 의해 고정됨.
청구된 발명에 따라 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템이 다음과 같이 작동함.
원자로용기가(2) 파괴되는 경우, 노심용융물은 용탕의 정수압과 원자로용기(2) 내부의 잔류 과잉가스 압력의 영향으로 캔틸레버에 (3) 의해 고정된 유도판의(1) 표면으로 흐르기 시작함. 유도판을(1) 따라 흐르는 용융물은 다층 본체로(4) 들어가 필러와(7) 접촉함. 섹터 비축대칭 용융 흐름의 경우 열보호가 용융됨(15). 부분적으로 파괴되는 열보호가 (15) 한편으로는 보호되는 장비에 대한 노심 용융물의 열 효과를 감소시키고 다른 한편으로는 용융물 자체의 온도 및 화학적 활성을 감소시킴.
다층 본체(4) 플랜지의(5) 열보호는(6) 노심 용융물 미러 측면의 열 영향으로부터 벽이 두꺼운 상부 내부 부분의 보호를 용융물이 필러에(7) 들어가는 순간부터 용융물과 필러의 상호 작용이 끝날 때까지, 즉, 노심 용융물 표면에 위치한 지각의 수냉이 시작될 때까지 제공함. 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열보호는(6) 다층 본체의(4) 내부 표면이 필러와(7) 상호 작용하는 동안 노심 용융물에 형성된 수준 이상으로 보호되는 방식으로 설치됨, 정확히, 노심 용융물에서 다층 본체의 (4) 외부에 있는 물로 정상적인(큰 양의 끓는 모드에서 열 전달의 위기없이) 열 전달을 보장하는 다층 본체의(4) 원통형 부분에 비해 두께가 더 큰 다층 본체의(4) 상부에 설치됨.
노심 용융물과 필러의(7) 상호 작용 과정에서 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열보호가(6) 가열되고 부분적으로 파괴되어 용융물 미러 측면에서 열 복사를 차단함. 다층 본체(4) 플랜지(5) 열보호의(6) 기하학적 및 열물리학적 특성은 어떤 조건에서도 용융물 미러 측면에서 차단하도록 선택됨, 이로 인해 노심 용융물과 필러의(7) 물리 화학적 상호 작용 과정이 완료된 시점부터 보호 기능의 독립성이 보장됨. 따라서, 다층 본체(4) 플랜지(5) 열보호의(6) 존재는 노심 용융물의 표면에 위치한 지각에 물 공급이 시작되기 전에 보호 기능의 성능을 제공하는 것을 가능하게 함.
그림1 및 3에 도시된 바와 같이, 다층 본체(4) 플랜지(5) 열보호의(6) 상부 수준 위의 캔틸레버에(3) 매달린 열 보호는(15) 하부로 다층 본체(4) 플랜지(5) 열 보호의(6) 상부를 덮고, 캔틸레버의(3) 하부뿐만 아니라 다층 본체(4) 플랜지(5) 열 보호의(6) 상부에 대한 노심 용융물 미러 측면의 열 복사로부터 보호함. 다층 본체(4) 플랜지(5) 열보호의(6) 내면과 열보호(15) 외면 사이의 거리, 게다가 제시된 열보호의 (15 및 6) 겹침 높이와 같은 기하학적 특성이 이러한 겹침의 결과로 형성된 슬롯 갭이 캔틸레버와(3) 다층 본체의(4) 밀페된 연결 구역에 움직이는 노심 용융물의 측면과 원자로 용기에서(2) 나가는 가스다이내믹 흐름의 측면에서 직접적인 충격을 방지하는 방식으로 선택됨.
그림 6과 같이 구멍이(17) 있는 환형 분할은(16) 열보호와(15) 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열보호(6) 사이의 슬롯 갭의 겹침 역할을 하고 일종의 가스 다이내믹 댐퍼를 형성함, 댐퍼는 증기 가스 혼합물이 원자로 용기의(2) 내부 공간에서 열보호의(15) 외부 표면 뒤에 위치한 공간으로 이동할 때 필요한 유압 저항을 제공하고 주변부에서 압력 증가 속도를 줄이는 동시에 이 압력 상승 시간을 증가시키며, 이것은 다층 본체(4) 내부와 외부의 압력을 평준화하는 데 필요한 시간을 제공함.
증기 가스 혼합물의 가장 활발한 움직임은 노심 용융물의 유출 초기 단계에서 원자로(2) 용기가 (2) 파괴되는 순간에 발생함. 원자로 용기의(2) 잔류 압력은 다층 체적 용기의(4) 가스 혼합물에 작용하여 다층 용기의(4) 내부 부피 주변부에서 압력을 증가시킴.
그림 4 및 5에 도시된 바와 같이, 구조적으로 열보호는 (15) 열 파괴고정 배치에(19) 의해 캔틸레버의(3) 플랜지에 연결된 단열 플랜지로(18), 외부 쉘(21), 내부 쉘(24), 바닥(22), 수직 리브로(20) 구성됨. 외부 쉘(21), 바닥(22) 및 내부 쉘(24) 사이의 공간은 용융 콘크리트로(26) 채워짐. 용융 콘크리트는(26) 가열 및 고체 상태에서 액체로의 상 변형의 전체 범위에서 용용물 미러 측면의 열복사를 흡수함. 게다가, 열보호는(15) 수직 철근(23), 긴 방사형 철근(25), 또한 용융 콘크리트를(26) 보강하는 짧은 방사형 철근을 (27) 포함함.
그림 1 및 7에 도시된 바와 같이, 다층 본체의(4) 플랜지(5)와 열 보호 의(15) 외부 표면 뒤에 위치한 공간에서 캔틸레버의(3) 하부 표면 사이에 설치된 볼록 모양의 멤브레인은(12) 다층 본체의(4) 외부 표면을 냉각시키기 위해 공급되는 물의 범람으로부터 밀페을 제공함.
멤브레인은(12) 캔틸레버의(3) 독립적인 방사형 및 방위각 열팽창과 다층 본의체(4) 축 방사상 열팽창을 제공함, 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 장비 요소에 대한 기계적 충격 및 지진 효과의 경우 캔틸레버와(3) 다층 본체의(4) 독립적인 움직임을 제공함.
노심 용융물이 원자로 용기에서(2) 다층 용기로 (4) 유입되는, 그리고 이것으로 관련 압력 증가의 초기 단계에서 멤브레인의(12) 기능을 유지하기 위해서 멤브레인은(12) 다층 본체(4) 플랜지의 (5) 열 보호와(6) 캔틸레버에(3) 매달린 열 보호에(15) 의해 형성된 보호 공간에 배치됨.
용융물의 표면에 위치한 지각에 상의 다층 본체로(4) 냉각수가 유입되기 시작한 후 멤브레인은(12) 다층 본체의(4) 내부 체적을 밀페하고 내부 및 외부 매체를 분리하는 기능을 계속 수행함. 다층 본체의(4) 외표면의 안정된 수냉모드에서는, 멤브레인이(12) 외부로부터의 물에 의해 냉각되면서 붕괴되지 않음.
지각에 다층체(4) 내부로 냉각수 공급이 실패는 경우 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열보호와(6) 열보호가(15) 점차 파괴되고 열보호의 중첩구역은(15 및 6) 중첩 구역이 완전히 파괴될 때까지 점차 감소함. 이 순간부터 노심 용융물 미러 측면에서 멤브레인에(12) 대한 열 복사의 영향이 시작됨. 멤브레인은(12) 내부에서 가열되기 시작하지만 두께가 얇기 때문에 냉각수 수위 아래에 있으면 복사열 흐름이 멤브레인의(12) 파괴를 보장할 수 없음.
그림 8 및 9에 도시된 바와 같이, 노심 용융물의 상부에서 지각으로 냉각수가 공급되지 않는 상황에서 멤브레인의(12) 파괴를 제공하기 위해 멤브레인은(12) 접촉 갭을(14) 형성하기 위해 용접법으로 연결된 열저항 요소로(13) 캔틸레버의(3) 하면에 연결됨. 멤브레인과(12) 캔틸버의(3) 하면이 접합되는 구역에서 상단 둘레를 따라, 멤브레인의(12) 측면에서 물로의 열전달 조건의 악화를 제공하는 포켓이(28) 형성됨, 이러한 조건에서 용율물 미러 측면의 열 복사로부터 멤브레인을 (12) 덮는 열보호(5) 및 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열 보호가(15) 존재하기 때문에 멤브레인을(12) 냉각시킴, 그러나 열 전달이 저하된 이러한 조건은 열보호의 (15 및 6) 파괴의 경우와 용융물 미러 측면에서 복사 열 흐름에 의한 강한 가열의 경우 효과적인 열 제거를 제공할 수 없음.
포켓의(28) 용융물 미러 높이의 위치에 대한 건설적인 위치는 (반경 및 축방향에서 멤브레인과(12) 캔틸레버의(3) 접합 위치) 다층 본체의(4) 외부 표면을 냉각시키기 위해 공급되는 물의 최대 수위의 위치에 의존함, 이 수위가 높을수록 포켓은(28) 용융물 미러 수준 위치에서(열복사 평면에서) 멀어짐.
열 보호 가(15) 파괴되는 과정에서 용융물 미러 측면의 복사 열 흐름이 포켓(28) 위치 아래에 있는 장비에 집중적으로 영향을 미치기 시작함. 용융물 미러의 냉각이 없는 경우 포켓(28) 위치 아래에 있는 장비의 과열 및 파괴를 줄이는 것이 필요하며, 멤브레인과 (12) 캔틸레버의(3) 접합 구역이 용융물 미러를 마주하고 복사 열 흐름에 의해 직접 가열되고 포켓(28) 자체는 캔틸레버와(3) 멤브레인의(12) 접합부로부터의 열 흐름을 감소시키는 열 저항 요소로(13) 만들어짐. 이를 위해 멤브레인과(12) 캔틸레버(3) 사이에는 그림 9와 같이, 예를 들어, 추가 판이(29) 설치되며, 그 용접은 서로 둘레와 캔틸레버에(3) 대해서만 수행됨. 추가 판에(29) 용접된 멤브레인은 (12) 멤브레인과(12) 추가 판 (29) 사이에, 추가 판(29) 자체 사이에, 그리고 추가 판과(29) 캔틸레버(3) 사이에는 두꺼운 벽의 캔틸레버로의(3) 열 전달에 대한 열 저항을 제공하는 접촉 갭이(14) 있기 때문에넓은 면적에 열을 전달할 수 없음(캔틸레버는 받은 열을 축적하고 재분배하는 능력에 따라 멤브레인에 비해 두꺼운 벽으로 되어 있음). 열 저항 요소를(13) 사용하면 복사 열 흐름의 전력을 줄여서 멤브레인의(12) 제어된 파괴를 보장하고 결과적으로 다층 용융물(4) 내부의 온도를 낮출 수 있음. 열 저항 요소를(13) 사용하면 복사 열 흐름의 전력을 줄여서 멤브레인의(12) 제어된 파괴를 보장하고 결과적으로 다층 용융물(4) 내부의 온도를 낮출 수 있음, 그러면 열 보호의(15 및 6) 파괴 체적이 감소하고 원자로 노심 용융물의 변형 및 냉각 시스템의 주요 장비의 형상 변화가 감소하며 필요한 안전 여유가 제공되고 신뢰도가 높아짐.
멤브레인은(12) 외부에서 다층 본체(4) 주위에 위치한 최대 수위 높이에 형성된 구역에서 캔틸레버의(3) 하부 평면과의 경계에서 멤브레인의 상부에서 구조적으로 설계되며 멤브레인이(12) 파괴되는 경우 위에서부터 다층 본체의 (4)내부 표면에 가장 가까운 구역에서 용융물 지각까지 다층 본체의(4) 내부 공간으로 냉각수의 자유로운 흐름을 제공함.
냉각수의 수위가 최고 수위 미만이면 가열 및 변형에 의해 멤브레인이(12) 파괴됨. 이 과정은 열 보호(6) 및 본체(4) 플랜지의(5) 열보호의(15) 파괴와 동시에 진행됨, 이것은 파괴 및 용융은 용융물 미러 측면으로부터의 복사열 영향에서 멤브레인의(12) 음영을 줄이며 멤브레인에(12) 대한 열 복사의 효과적인 작용 구역을 증가시킴. 멤브레인의(12) 가열, 변형 및 파괴 과정은 멤브레인의(12) 파괴로 인해 다층 본체(4) 내부의 냉각수가 용융물 지각 위로 흐를 때까지 위에서 아래로 진행됨.
냉각수 수위가 최대 수위 구역에 있는 경우 멤브레인은(12) 다음과 같이 가열됨: 처음에는 포켓에서 (28) 열전달이 악화되고 멤브레인에서 열 제거를 방지하는 과열된 증기포가(12) 형성되어 포켓에서(28) 끓는 물의 위기가 발생함, 그 다음에는 멤브레인의(12) 상부가 접촉 갭(14) 구역에서 과열되어 변형 및 파괴됨. 멤브레인이(12) 파괴된 결과 냉각수가 균열을 통해 위에서부터 용융물 지각 까지 다층 본체로(4) 흐르기 시작함.
멤브레인이(12) 위에서 아래로 파괴되는 과정을 보장하려면 두 가지 조건이 충족되어야 함: 첫째, 멤브레인의(12) 외부 표면에서 열 전달이 저하되어야 함, 그렇지 않으면 멤브레인이(12) 붕괴되지 않음, 둘째, 균열의 형성을 보장하는 수직으로 위치한 불균일성을 가져야 함. 첫 번째 조건은 볼록 멤브레인을(12), 예를 들어 냉각수 또는 증기물 혼합물을 마주하는 반원 멤브레인을 사용하여 달성됨. 이 경우 악화된 열 전달 구역에는 멤브레인의(12) 중간 위와 아래의 두 구역이 있음. 오목한 멤브레인을 사용하면 그러한 효과가 나타나지 않음, 멤브레인의(12) 중심은 악화된 열 전달 구역에 위치하며, 이는 붕괴될 때까지 멤브레인이(12) 캔틸레버에(3) 부착되는 구역을 가열하는 것을 허용하지 않음. 두 번째 조건은 그림 7과 같이 용접 이음으로(31) 연결된 수직 방향 섹터에서(30) 멤브레인을(12) 제작하여 달성되며, 용접 이음은 멤브레인의(12) 둘레주변에 주기적으로 위치하고 수직 파괴에 기여하는 수직 불균일성을 제공함. 멤브레인의 (12) 기하학적 특성은 제조에 사용된 기본 및 용접 재료의 특성과 함께 멤브레인이(12) 용융물 미러 측면에서 복사열 흐름에 노출될 때 직접적인 수직 파괴를 보장할 수 있음. 결과적으로 멤브레인은(12) 용융물 표면으로 정상적인(표준) 물 공급 중에 다층 본체의(4) 외부 표면을 냉각시키는, 제어되지 않은 물 유입으로부터 다층 본체의 (4)내부 체적을 밀페할 뿐만 아니라, 다층 본체(4) 내부의 냉각수를 용융물에 공급하지 못하는 경우 다층 본체가(4) 과열되는 것을 방지함.
따라서, 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 일부로서 멤브레인을(12) 사용하는 것이 다층 본체의 외부 표면을 냉각시키기 위해 공급되는 물의 범람으로부터 다층 본체의 밀폐를 제공을, 캔틸레버의 독립적인 방사형 및 방위각 열팽창을 제공을, 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템의 장비 요소에 대한 기계적 충격 및 지진 효과의 경우 캔틸레버와 다층 본체의 독립적인 움직임을 제공을 가능하게 했음, 열보호를 (15) 사용하는 것이 증기 가스 혼합물이 원자로 용기의 내부 체적에서 캔틸레버와 다층 용기의 밀폐된 연결부 구역에 위치한 공간으로 이동할 때 필요한 유압 저항을 제공을 가능하게했음, 이것은 전체적으로 시스템의 신뢰성을 높일 수 있었음.
정보의 출처:
1.
러시아 연합 (RF) 특허번호2576517, 국제특허분류 (IPC) G21C9/016, 우선권 2014 년 12월 16 일부터;
2.
러시아 연합 (RF) 특허번호2576516, 국제특허분류 (IPC) G21C9/016, 우선권 2014 년 12 월 16일부터;
3.
러시아 연합(RF) 특허번호2696612,국제특허분류 (IPC) G21C9/016,우선권 2018년 12월 26일부터.
Claims (2)
- 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템은 다음을 포함하고: 원자로용기(2) 아래에 설치되고 캔틸레버에(3) 얹혀 있는 유도판(1); 콘크리트 샤프트 바닥에 장치된 부분에 설치되고 용융물을 수용 및 분배하기 위한, 플랜지가(5) 열보호로(6) 장착된 다층 본체(4); 여러 개의 카세트가 (8) 서로 겹쳐져 구성되어 있는 필러(7), 각 카세트에는 하나의 중앙 구멍과 여러 개의 주변적인 구멍이 있음; 상부 카세트와(8) 플랜지(5) 사이의 구역에서 다층 본체의(4) 둘레를 따라 위치한 파이프에(11) 설치된 급수 밸브(10), 이 구역은 볼록 모양의 멤브레인을(12) 추가로 포함하는 것을 특징으로 함, 멤브레인은 (12) 용접 이음으로(31) 연결되고 수직으로 배향된 섹터로 (30) 구성되며, 볼록한 쪽이 다층 본체의(4) 외부를 향하도록 다층 본체 플랜지와(5) 캔틸레버의(3) 하면 사이에 설치됨, 캔틸레버(3) 하부와 연결되는 구역에 볼록 모양의 멤브레인(12) 상부에 접촉 갭을(14) 형성하고 용접법으로 연결된 열저항 요소가(13) 만들어지고, 다층 본체(4) 내부에는 외부(21), 내부(24) 쉘 및 바닥을 포함하는 열보호가 (15) 추가로 설치되어 있음, 바닥은(22) 열보호의(15) 열 전도 플랜지에(18) 설치된 열 파괴 고정 배치에 (19) 의해 캔틸레버에(3) 매달려 있고 다층 본체(4) 플랜지의(5) 열 보호(6) 상부를 덮고, 그 사이에는 중첩구 역에 구멍이(17) 있는 환형 분할이(16) 있으며, 외부 쉘은 (21) 그 강도가 내부 쉘(24) 및 바닥의 (22) 강도보다 높은 방식으로 만들어지고 외부 쉘(21), 바닥(22) 및 내부 쉘(24) 사이의 공간은 수직 리브에(20) 의해 섹터로 나뉘며 수직(23), 긴 방사형(25) 및 짧은 방사형(27) 철근으로 고정된 용융 콘크리트로 (26) 채워지는, 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
볼록 모양의 멤브레인과(12) 캔틸러버(3) 사이에 판이(29) 서로 그리고 캔틸레버에(3) 대해서만 둘레를 따라 추가로 설치된다는 점에서 다른, 원자로 노심 용융물의 국지화 및 냉각 시스템.
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Legal Events
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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