JP6166208B2

JP6166208B2 - Corium shield

Info

Publication number: JP6166208B2
Application number: JP2014068760A
Authority: JP
Inventors: 一雄中島; 政隆日高; 酒井　健; 健酒井
Original assignee: Hitachi-GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Vernova Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP2015190876A

Description

本発明は、原子炉格納容器内のドレイン水を集めるサンプピットへの溶融炉心の侵入を抑制するコリウムシールドに関する。 The present invention relates to a corium shield that suppresses the penetration of a molten core into a sump pit that collects drain water in a reactor containment vessel.

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）や加圧水型原子炉（ＰＷＲ）等の軽水炉において、原子炉圧力容器に供給される冷却水が万一喪失されると、原子炉圧力容器内の水位が低下して内部に保有された炉心が露出し得る。この状態が長期間維持されると、崩壊熱により発熱する炉心を十分に冷却できず、炉心が溶融する可能性がある。溶融した炉心（溶融デブリ）は、原子炉圧力容器の下部に堆積し、原子炉圧力容器に供給される冷却水を喪失した状態が更に継続すると、原子炉圧力容器の下部の壁面を侵食して貫通し、原子炉格納容器の床（ペデスタル床）へ落下する可能性もある。ペデスタル床に落下した溶融デブリは、床面に拡がりながら、ペデスタル床やペデスタル床に立設するペデスタル壁を形成するコンクリートを侵食する。ペデスタル床もしくはペデスタル壁が溶融デブリにより著しく侵食されると、原子炉格納容器の健全性に影響を与える可能性がある。また、コンクリートと溶融デブリが反応する際に発生する非凝縮性ガスにより原子炉格納容器内が過圧され、原子炉格納容器の健全性に影響を与える可能性もある。そこで、これらの影響を緩和するため、例えば、原子炉圧力容器に供給される冷却水を喪失した段階で原子炉格納容器の外部より注水を実施し、ペデスタル床の上方の空間に水プールを形成してペデスタル床に落下した溶融デブリの上面から崩壊熱を除去する方法がある。この方法においては、溶融デブリを効率的に冷却するため、冷却面の大きさ、つまり溶融デブリの拡がり面積を増やすことが有効である。 In light water reactors such as boiling water reactors (BWR) and pressurized water reactors (PWR), if the cooling water supplied to the reactor pressure vessel is lost, the water level in the reactor pressure vessel decreases. The core held inside can be exposed. If this state is maintained for a long time, the core that generates heat due to decay heat cannot be sufficiently cooled, and the core may melt. When the molten core (molten debris) accumulates in the lower part of the reactor pressure vessel and the cooling water supplied to the reactor pressure vessel is further lost, it erodes the lower wall of the reactor pressure vessel. There is a possibility that it will penetrate and fall to the floor of the containment vessel (pedestal floor). The molten debris falling on the pedestal floor erodes the concrete that forms the pedestal floor and the pedestal wall standing on the pedestal floor while spreading on the floor surface. If the pedestal floor or pedestal wall is significantly eroded by molten debris, the containment integrity may be affected. In addition, the inside of the reactor containment vessel may be overpressured by the non-condensable gas generated when concrete and molten debris react, which may affect the soundness of the reactor containment vessel. To alleviate these effects, for example, water is injected from the outside of the containment vessel when the cooling water supplied to the reactor pressure vessel is lost, and a water pool is formed in the space above the pedestal floor. Then, there is a method of removing decay heat from the upper surface of the molten debris that has fallen on the pedestal floor. In this method, in order to efficiently cool the molten debris, it is effective to increase the size of the cooling surface, that is, the spread area of the molten debris.

ところで、ペデスタル床の一部には、原子炉の通常運転時（以下、通常時という）に原子炉格納容器内で発生したドレイン水を収集、排出するためのサンプピットが形成されている。万一、溶融デブリがこのサンプピット内に落下すると、溶融デブリの拡がり面積が制限され、冷却水による除熱量が減少する可能性がある。そのため、サンプピット内への溶融デブリの流入を抑制することを目的としてサンプピットの上面にコリウムシールドを設置する方法がある。コリウムシールドは、例えば、アルミナなどの耐火材から成り、溶融デブリとの接触等により破損しないように設計され、通常時にドレイン水をサンプピット内へ流すための流路を備えている。この流路は、サンプピット内に向かって流れる溶融デブリが内部で冷却、凝固し、サンプピット内に流入しないように設計されている（特許文献１等を参照）。 By the way, a part of the pedestal floor is formed with a sump pit for collecting and discharging drain water generated in the reactor containment vessel during normal operation of the reactor (hereinafter referred to as normal time). If the molten debris falls into the sump pit, the spread area of the molten debris is limited, and the amount of heat removed by the cooling water may be reduced. Therefore, there is a method of installing a corium shield on the upper surface of the sump pit for the purpose of suppressing the flow of molten debris into the sump pit. The corium shield is made of, for example, a refractory material such as alumina, is designed not to be damaged by contact with molten debris, and has a flow path for flowing drain water into the sump pit at normal times. This flow path is designed so that the molten debris flowing toward the sump pit is cooled and solidified inside, and does not flow into the sump pit (see Patent Document 1, etc.).

特許第３５１０６７０号公報Japanese Patent No. 3510670

コリウムシールドの流路に流入する溶融デブリの速度は、ペデスタル床に堆積する溶融デブリの液位が高いほど速くなる。ペデスタル床に堆積する溶融デブリの液位は原子炉圧力容器から落下する溶融デブリの落下速度に依存するが、溶融デブリの落下態様は十分に知られていないため、コリウムシールドの流路の設計には更なる配慮が求められる。 The speed of the molten debris flowing into the corium shield channel increases as the liquid level of the molten debris deposited on the pedestal bed increases. Although the liquid level of the molten debris that accumulates on the pedestal bed depends on the falling speed of the molten debris falling from the reactor pressure vessel, the manner of falling of the molten debris is not well known, so the corium shield channel design Further consideration is required.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ペデスタル床からサンプピットに向かう溶融デブリを流路内で効率的に凝固させることができるコリウムシールドを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, and it aims at providing the corium shield which can solidify the molten debris which goes to a sump pit from a pedestal bed efficiently within a flow path.

上記目的を達成するため、本発明のコリウムシールドは、サンプピットを覆う蓋部と、蓋部と原子炉格納容器の床面との間に形成され、床面からサンプピットの内部へドレイン水を導く流路と、蓋部の下面から下方に延びて流路に臨み床面に間隙を介して対向する板状の複数の冷却フィンと、蓋部に設けられたドレイン水排出配管の挿通用の孔部と、蓋部の上面から上方に延在し孔部の上方を覆う防止壁とを備え、複数の冷却フィンは、ドレイン水の流れ方向に延在した姿勢で流路の幅方向に配列されている。 In order to achieve the above object, the corium shield of the present invention is formed between a cover portion covering the sump pit and the cover portion and the floor surface of the reactor containment vessel, and guides drain water from the floor surface to the inside of the sump pit. A flow path, a plurality of plate-like cooling fins extending downward from the lower surface of the lid portion and facing the flow channel and facing the floor surface with a gap, and a hole for insertion of a drain water discharge pipe provided in the lid portion And a prevention wall that extends upward from the upper surface of the lid and covers the upper portion of the hole , and the plurality of cooling fins are arranged in the width direction of the flow path in a posture extending in the flow direction of the drain water. ing.

本発明によれば、ペデスタル床からサンプピットに向かう溶融デブリを流路内で効率的に凝固させることができるコリウムシールドを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the corium shield which can solidify the molten debris which goes to a sump pit from a pedestal floor efficiently within a flow path can be provided.

本発明の第１実施形態に係る原子炉格納容器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the schematic structure of the example of 1 composition of the reactor containment vessel concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。It is a top view of the corium shield concerning a 1st embodiment of the present invention. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視縦断面図である。It is a III-III arrow longitudinal cross-sectional view of FIG. 図２のＩＶ−ＩＶ矢視縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along arrow IV-IV in FIG. 2. 図２のＶ−Ｖ矢視縦断面図である。It is a VV arrow longitudinal cross-sectional view of FIG. 本発明の第２実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。It is a top view of the corium shield which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視縦断面図である。It is a VII-VII arrow longitudinal cross-sectional view of FIG. 本発明の第３実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。It is a top view of the corium shield which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図８のＩＸ−ＩＸ矢視縦断面図である。It is the IX-IX arrow longitudinal cross-sectional view of FIG. 図８のＸ−Ｘ矢視縦断面図である。It is XX arrow longitudinal cross-sectional view of FIG. 本発明の第４実施形態に係るコリウムシールドの立断面図である。It is an elevation sectional view of the corium shield concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第５実施形態に係る原子炉格納容器の一構成例の概略構成を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the schematic structure of the example of 1 structure of the nuclear reactor containment vessel concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係るコリウムシールドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the corium shield which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。It is a top view of the corium shield which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。It is a top view of the corium shield which concerns on 7th Embodiment of this invention.

＜第１実施形態＞
（構成）
１．原子炉格納容器
図１は、本実施形態に係るコリウムシールドを適用する原子炉格納容器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 containment vessel FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a configuration example of a reactor containment vessel to which a corium shield according to this embodiment is applied.

図１に示すように、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（不図示）が配置されている。原子炉格納容器２は、原子炉格納容器１の底部に形成されたペデスタル床３から上方向に立設するペデスタル壁４に保持されている。原子炉圧力容器２の下方には、ペデスタル床３及びペデスタル壁４等で囲まれて形成された空間（ペデスタル空間）が形成されている。ペデスタル空間は、原子炉圧力容器２内の炉心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。 As shown in FIG. 1, a reactor pressure vessel 2 is stored in the reactor containment vessel 1. A reactor core (not shown) that holds the fuel for the reactor is disposed in the reactor pressure vessel 2. The reactor containment vessel 2 is held by a pedestal wall 4 standing upward from a pedestal floor 3 formed at the bottom of the reactor containment vessel 1. A space (pedestal space) formed by being surrounded by the pedestal floor 3 and the pedestal wall 4 is formed below the reactor pressure vessel 2. The pedestal space accommodates equipment that operates control rods for controlling the reactor core in the reactor pressure vessel 2.

ペデスタル床３には、通常時に原子炉格納容器１内で発生した水を収集、排出するためのサンプピット６が設けられている。サンプピット６は、ペデスタル床３の一部を掘り下げた凹部形状に形成されている。サンプピット６の内部には収集したドレイン水１０（図５を参照）が貯えられ得る。このドレイン水１０は、サンプピット６の側壁に形成されたドレイン水排水配管１１（図５を参照）を介して原子炉格納容器１の外部に排出される。サンプピット６上にはサンプピット６を覆うようにコリウムシールド５が設けられている。以下、コリウムシールド５の構成について説明していく。 The pedestal floor 3 is provided with a sump pit 6 for collecting and discharging water generated in the reactor containment vessel 1 at normal times. The sump pit 6 is formed in a concave shape in which a part of the pedestal floor 3 is dug down. The collected drain water 10 (see FIG. 5) can be stored inside the sump pit 6. This drain water 10 is discharged to the outside of the reactor containment vessel 1 through a drain water drain pipe 11 (see FIG. 5) formed on the side wall of the sump pit 6. A corium shield 5 is provided on the sump pit 6 so as to cover the sump pit 6. Hereinafter, the configuration of the corium shield 5 will be described.

２．コリウムシールド
図２は本実施形態に係るコリウムシールドの上面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視縦断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視縦断面図、図５は図２のＶ−Ｖ矢視縦断面図である。 2. 2 is a top view of the corium shield according to the present embodiment, FIG. 3 is a vertical sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a vertical sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a vertical sectional view taken along the line V-V in FIG. 2.

図４及び図５に示すように、コリウムシールド５は、流路７と、コリウムシールド上蓋（蓋部）８と、冷却フィン９とを備えている。コリウムシールド上蓋８の下面には幅方向（図２中の上下方向）の両端部に脚部８ａが設けられている。脚部８ａはペデスタル床３上に着座していて、コリウムシールド上蓋８はサンプピット６を跨ぐ形で存在している。図２及び図３に示すように、コリウムシールド上蓋８はサンプピット６に対して奥行方向（図２中の左右方向）の寸法が長めに設定してあり、ペデスタル床３との対向部８ｂを備えている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the corium shield 5 includes a flow path 7, a corium shield upper lid (lid portion) 8, and cooling fins 9. Legs 8a are provided on the lower surface of the corium shield upper lid 8 at both ends in the width direction (vertical direction in FIG. 2). The leg portion 8 a is seated on the pedestal floor 3, and the corium shield upper lid 8 is present across the sump pit 6. As shown in FIGS. 2 and 3, the corium shield upper lid 8 is set to have a longer dimension in the depth direction (left and right direction in FIG. 2) than the sump pit 6, and the facing portion 8 b to the pedestal floor 3 is formed. I have.

流路７は、コリウムシールド上蓋８の対向部８ｂとペデスタル床３との間に、ペデスタル床３に沿って直線状に延在するように形成されている。流路７の幅は脚部８ａで画定されている。流路７は、ペデスタル床３からサンプピット６の内部へドレイン水を導き、ドレイン水がペデスタル床３上に溜まることを抑制する機能を有する。また、流路７は、万一、ペデスタル床３に落下した溶融デブリが流路７に流入した場合には、その途中で溶融デブリの縁部を冷却し凝固させ、サンプピット６内に流入することがないように設計されている。すなわち、流路７は、溶融デブリのサンプピット６への流入を抑制する機能も有する。 The flow path 7 is formed between the facing portion 8 b of the corium shield upper lid 8 and the pedestal floor 3 so as to extend linearly along the pedestal floor 3. The width of the flow path 7 is defined by the leg portion 8a. The flow path 7 has a function of guiding drain water from the pedestal floor 3 to the inside of the sump pit 6 and suppressing the drain water from accumulating on the pedestal floor 3. Further, in the case where the molten debris that has fallen on the pedestal floor 3 flows into the flow path 7, the flow path 7 cools and solidifies the edge of the molten debris and flows into the sump pit 6. Designed not to be. That is, the flow path 7 also has a function of suppressing the flow of molten debris into the sump pit 6.

コリウムシールド上蓋８（脚部８ａ及び対向部８ｂを含む）は、溶融デブリとの接触による破損を防ぐため、例えば、アルミナやジルコニア等の溶融デブリよりも高融点の耐火材により製作されている。 The corium shield upper lid 8 (including the leg portion 8a and the facing portion 8b) is made of a refractory material having a melting point higher than that of molten debris such as alumina or zirconia in order to prevent damage due to contact with the molten debris. .

図３及び図４に示すように、冷却フィン９は、コリウムシールド上蓋８の下面から下方に延びて流路７に臨むように設けられた板状の部材である。冷却フィン９は、ペデスタル床３との間に間隙を介して対向するように設けられている。冷却フィン９は、ドレイン水の流れ方向に延在した姿勢で流路７の幅方向（図４における左右方向）に複数配列されている。そのため、ドレイン水の流れ方向上流側から見たコリウムシールド５の断面は、櫛歯形状に形成される。冷却フィン９は、例えば、コリウムシールド上蓋８と同じ耐火材により製作される。図４では流路７に冷却フィン９を１２枚ずつ配置した場合を例示しているが、冷却フィン９の枚数は適宜設計変更可能である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling fin 9 is a plate-like member provided so as to extend downward from the lower surface of the corium shield upper lid 8 and face the flow path 7. The cooling fin 9 is provided so as to face the pedestal floor 3 through a gap. A plurality of cooling fins 9 are arranged in the width direction of the flow path 7 (left-right direction in FIG. 4) in a posture extending in the flow direction of the drain water. Therefore, the cross section of the corium shield 5 viewed from the upstream side in the flow direction of the drain water is formed in a comb-teeth shape. The cooling fins 9 are made of, for example, the same fireproof material as the corium shield upper lid 8. Although FIG. 4 illustrates the case where twelve cooling fins 9 are arranged in the flow path 7, the number of cooling fins 9 can be appropriately changed in design.

（動作）
何らかの原因によって原子炉への注水機能が停止したことにより溶融デブリが原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下した万一の場合を想定して、本実施形態に係るコリウムシールド５の作用を受けた溶融デブリの動作について説明する。 (Operation)
The corium according to this embodiment is assumed in the unlikely event that molten debris passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 due to the water injection function to the reactor being stopped for some reason. The operation of the molten debris subjected to the action of the shield 5 will be described.

ペデスタル床３に落下した溶融デブリは床面上に拡がり、その一部が流路７内に流入してサンプピット６に向かって流路７を流れる。流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン９の側面及び下面と接触する。すなわち、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン９の側面及び下面が冷却面として溶融デブリと接触する。流路７を流れる溶融デブリはこれら冷却面との接触により減速し、その保有熱は冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。その後、溶融デブリと冷却面との間にクラスト（溶融デブリが固化したもの）が形成され、これが堆積して流路７を閉塞する。その結果、流路７内の溶融デブリの縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 The molten debris that has fallen on the pedestal floor 3 spreads on the floor surface, and part of the molten debris flows into the flow path 7 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6. The molten debris flowing through the flow channel 7 contacts the wall surface of the flow channel 7, the lower surface of the corium shield upper lid 8, and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 9. That is, the wall surface of the flow path 7, the lower surface of the corium shield upper lid 8, and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 9 are in contact with the molten debris as cooling surfaces. The molten debris flowing through the flow path 7 is decelerated by contact with these cooling surfaces, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surfaces. Thereafter, a crust (a solidified melt debris) is formed between the molten debris and the cooling surface, which is deposited and closes the flow path 7. As a result, the edge of the molten debris in the flow path 7 is solidified, and the flow stops without flowing into the sump pit 6.

（効果）
（１）溶融デブリのサンプピットへの流入抑制
本実施形態のコリウムシールド５は、流路７、コリウムシールド上蓋８、冷却フィン９を備え、冷却フィン９はペデスタル床３との間に間隙を介して対向するように設けられている。そのため、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン９の側面及び下面が、流路７に流入した溶融デブリに対する冷却面として機能する。従って、冷却フィン９を備えていない場合と比較して、溶融デブリと接するぬれぶち長さ（溶融デブリに接している壁面の全体長さ）を長くすることができ、溶融デブリからコリウムシールド５への伝熱量を増やすことができる。その結果、溶融デブリをより効率的に冷却でき、溶融デブリの流動停止距離（流路７の入口から溶融デブリの流動が停止するまでの距離）を短くすることができる。また、冷却フィン９を備えていない場合と比較して溶融デブリの冷却速度が大きいため、溶融デブリと冷却面との間により早くクラストを形成することができる。従って、より早く溶融デブリの速度を低下させることができる。これらの結果、流路７内に流入する溶融デブリを流路７内で効率的に冷却、凝固させ、サンプピット６の内部への流入を抑制することができる。 (effect)
(1) Inflow suppression of molten debris into sump pit Corium shield 5 of this embodiment includes a flow path 7, a corium shield upper lid 8, and cooling fins 9, and the cooling fins 9 have a gap between them and the pedestal floor 3. So as to face each other. Therefore, the wall surface of the flow channel 7, the lower surface of the corium shield upper lid 8, and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 9 function as a cooling surface for the molten debris flowing into the flow channel 7. Therefore, compared with the case where the cooling fins 9 are not provided, the length of the wet contact with the molten debris (the entire length of the wall surface in contact with the molten debris) can be increased. Heat transfer to can be increased. As a result, the molten debris can be cooled more efficiently, and the flow stoppage distance of the molten debris (the distance from the inlet of the flow path 7 until the flow of the molten debris stops) can be shortened. In addition, since the cooling speed of the molten debris is higher than when the cooling fins 9 are not provided, the crust can be formed earlier between the molten debris and the cooling surface. Therefore, the speed of molten debris can be reduced more quickly. As a result, the molten debris flowing into the flow path 7 can be efficiently cooled and solidified in the flow path 7, and the flow into the sump pit 6 can be suppressed.

（２）ドレイン水の排水機能の維持
一般的に、流路に流入した溶融デブリを流路内で冷却、凝固するための方法として、流路長を長く設計するか若しくは流路形状を複雑化して、溶融デブリの流速を十分低下させる方法がある。しかし、流路長を長く設計するとコリウムシールドが大型化してしまう。一方、流路形状を複雑化する方法として、例えば、流路を蛇行させる方法がある。しかし、流路を蛇行させた場合、蛇行部で異物が蓄積して流路が閉塞したり、ドレイン水の流速が低下して通常時のドレイン水の排水機能が損なわれる可能性がある。これに対し、本実施形態のコリウムシールド５の流路７は直線状に延在して形成されている。そのため、通常時に流路７内で異物等が蓄積する可能性を低減することができる。特に、冷却フィン９とペデスタル床３との間に間隙を確保しているので、この点も良好な排水性に寄与する。更に、流路７内における異物の有無の確認や、流路７内に異物がある場合にその取出しを容易に行うことができる。従って、流路７内に異物が蓄積して流路７が閉塞したり、ドレイン水の流速が低下して通常時のドレイン水の排水機能が損なわれる可能性を低減することができる。 (2) Maintenance of drain water drainage function Generally, as a method for cooling and solidifying molten debris that has flowed into the flow path, the flow path length is designed long or the flow path shape is complicated. Thus, there is a method for sufficiently reducing the flow rate of the molten debris. However, when the channel length is designed to be long, the corium shield becomes large. On the other hand, as a method for complicating the channel shape, for example, there is a method of meandering the channel. However, if the flow path is meandering, foreign matter may accumulate at the meandering portion and the flow path may be blocked, or the drain water flow rate may be reduced, impairing the normal drain water drainage function. On the other hand, the flow path 7 of the corium shield 5 of the present embodiment is formed to extend linearly. Therefore, it is possible to reduce the possibility that foreign matter or the like accumulates in the flow path 7 at normal times. In particular, since a gap is secured between the cooling fin 9 and the pedestal floor 3, this point also contributes to good drainage. Furthermore, it is possible to easily check for the presence or absence of foreign matter in the flow path 7 and to take out the foreign matter in the flow path 7 when there is a foreign matter. Therefore, it is possible to reduce the possibility that foreign matter accumulates in the flow path 7 and the flow path 7 is blocked, or the drain water flow rate is lowered to impair the drainage function of drain water at normal times.

＜第２実施形態＞
（構成）
図６は本実施形態に係るコリウムシールドの上面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視縦断面図である。図６及び図７において、上記第１実施形態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。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 Second Embodiment
(Constitution)
6 is a top view of the corium shield according to the present embodiment, and FIG. 7 is a vertical sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6 and 7, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted as appropriate. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図７に示すように、本実施形態に係るコリウムシールド２５には冷却フィン２６が備えられている。冷却フィン２６は、コリウムシールド上蓋８より高融点の素材で構成されている。更に、冷却フィン２６は、コリウムシールド上蓋８より熱伝導特性の優れた耐火材により作製されている。本実施形態における「熱伝導特性」とは「熱伝導率」及び「熱拡散率」のことである。コリウムシールド上蓋８を、例えば、アルミナ又はジルコニアで製作する場合、冷却フィン２６は、例えば、モリブデン、タングステン又は窒化アルミ等で製作することができる。なお、冷却フィン２６の形状等は冷却フィン９と同様である。 As shown in FIG. 7, the corium shield 25 according to the present embodiment is provided with cooling fins 26. The cooling fins 26 are made of a material having a higher melting point than the corium shield upper lid 8. Further, the cooling fins 26 are made of a refractory material having better heat conduction characteristics than the corium shield upper lid 8. “Thermal conductivity characteristics” in the present embodiment are “thermal conductivity” and “thermal diffusivity”. When the corium shield upper cover 8 is made of, for example, alumina or zirconia, the cooling fins 26 can be made of, for example, molybdenum, tungsten, aluminum nitride, or the like. The shape of the cooling fin 26 is the same as that of the cooling fin 9.

（動作）
第１実施形態と同様、原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下し、サンプピット６に向かって流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン２６の側面及び下面と接触して減速し、その保有熱はこれら冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。その後、溶融デブリと冷却面との間に形成されるクラストにより流路７が閉塞し、流路７内の溶融デブリが減速してその縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 (Operation)
As in the first embodiment, molten debris that passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6 is the wall surface of the flow path 7, the corium shield upper cover 8. The lower surface of the heat sink and the side surface and lower surface of the cooling fin 26 are brought into contact with each other and decelerate, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surface. Thereafter, the flow path 7 is closed by the crust formed between the molten debris and the cooling surface, the molten debris in the flow path 7 is decelerated and the edge is solidified, and the flow does not flow into the sump pit 6. Stop.

（効果）
上記構成により、本実施形態でも流路７、コリウムシールド上蓋８及び冷却フィン２６を備えているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。 (effect)
With the above configuration, the present embodiment also includes the flow path 7, the corium shield upper lid 8, and the cooling fins 26, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, the following effects can be obtained in the present embodiment.

本実施形態では、冷却フィン２６がコリウムシールド上蓋８より高融点かつ熱伝導特性の優れた耐火材により作製されている。そのため、溶融デブリからコリウムシールド５への伝熱量を増やすことができ、溶融デブリの流動停止距離を更に短くすることができる。 In the present embodiment, the cooling fins 26 are made of a refractory material having a melting point higher than that of the corium shield upper lid 8 and having excellent heat conduction characteristics. Therefore, the amount of heat transfer from the molten debris to the corium shield 5 can be increased, and the flow stop distance of the molten debris can be further shortened.

＜第３実施形態＞
（構成）
図８は本実施形態に係るコリウムシールドの上面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ矢視縦断面図、図１０は図８のＸ−Ｘ矢視縦断面図である。図８乃至図１０において、上記第１実施形態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。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 <Third Embodiment>
(Constitution)
8 is a top view of the corium shield according to the present embodiment, FIG. 9 is a vertical cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG. 8, and FIG. 10 is a vertical cross-sectional view taken along arrow XX in FIG. 8 to 10, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted as appropriate. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図９及び図１０に示すように、本実施形態に係るコリウムシールド３５には側壁シールド１２が備えられている。側壁シールド１２は、流路７の壁面とサンプピット６の側部壁面とを覆うように設けられていて、流路７の床面とサンプピット６の側部壁面を構成している。サンプピット６の床には側壁シールド１２を形成していないが必要に応じてサンプピット６の床も側壁シールド１２で覆う構成としても良い。側壁シールド１２は、例えば、コリウムシールド上蓋８と同様の耐火材で製作されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。 As shown in FIGS. 9 and 10, the corium shield 35 according to the present embodiment is provided with a side wall shield 12. The side wall shield 12 is provided so as to cover the wall surface of the flow path 7 and the side wall surface of the sump pit 6, and constitutes the floor surface of the flow path 7 and the side wall surface of the sump pit 6. The side wall shield 12 is not formed on the floor of the sump pit 6, but the floor of the sump pit 6 may be covered with the side wall shield 12 as necessary. The side wall shield 12 is made of a refractory material similar to the corium shield upper lid 8, for example. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

（動作）
第１実施形態と同様、原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下し、サンプピット６に向かって流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン２６の側面及び下面と接触して減速し、その保有熱は冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。その後、溶融デブリと冷却面との間に形成されるクラストにより流路７が閉塞し、流路７内の溶融デブリの縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 (Operation)
As in the first embodiment, molten debris that passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6 is the wall surface of the flow path 7, the corium shield upper cover 8. The lower surface of the heat sink and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 26 are brought into contact with each other to decelerate, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surface. Thereafter, the flow path 7 is closed by the crust formed between the molten debris and the cooling surface, the edge of the molten debris in the flow path 7 is solidified, and the flow stops without flowing into the sump pit 6.

一般的に、ペデスタル床３に落下した溶融デブリは、ペデスタル空間に供給された冷却水により上面から冷却され、溶融デブリの温度がコンクリートの溶融温度より低くなると溶融デブリによるコンクリートの侵食が停止する。溶融デブリによるコンクリートの侵食量は、溶融デブリの冷却速度で決まるため、溶融デブリから冷却水への熱流束が小さい場合、コンクリートの侵食が進行してサンプピット６の側面を貫通して溶融デブリがサンプピット６の内部に流入する可能性がある。これに対し、本実施形態では側壁シールド１２を付加したことにより、仮に、溶融デブリによるコンクリートの侵食が進行した場合でも、溶融デブリがサンプピット６の側面を貫通してサンプピット６の内部へ流入することを抑制することができる。また、流路７の床面に側壁シールド１２を形成したことにより、溶融デブリを冷却フィン２６等に効果的に接触させ、溶融デブリの凝固促進によるコンクリートの侵食抑制の効果も期待できる。 In general, the molten debris dropped on the pedestal floor 3 is cooled from the upper surface by the cooling water supplied to the pedestal space, and when the temperature of the molten debris becomes lower than the melting temperature of the concrete, the concrete erosion by the molten debris stops. Since the amount of concrete erosion due to molten debris is determined by the cooling rate of the molten debris, when the heat flux from the molten debris to the cooling water is small, the erosion of the concrete proceeds and the molten debris penetrates the side of the sump pit 6 and the sump pit 6 may flow into the interior. On the other hand, in the present embodiment, by adding the side wall shield 12, even if the concrete erosion due to the molten debris proceeds, the molten debris passes through the side surface of the sump pit 6 and flows into the sump pit 6. Can be suppressed. Further, by forming the side wall shield 12 on the floor surface of the flow path 7, it is possible to effectively bring the molten debris into contact with the cooling fins 26 and the like, and to expect the effect of suppressing the concrete erosion by promoting the solidification of the molten debris.

＜第４実施形態＞
（構成）
図１１は本実施形態に係るコリウムシールドの立断面図である。図１１において、上記第１実施形態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。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 <Fourth embodiment>
(Constitution)
FIG. 11 is an elevational sectional view of the corium shield according to the present embodiment. In FIG. 11, parts that are the same as in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図１１に示すように、本実施形態に係るコリウムシールド４５では、コリウムシールド上蓋８にドレイン水排出配管１１が貫通して上下方向に延在して設けられている。具体的には、コリウムシールド上蓋８にはドレイン水排出配管１１の挿通用の孔部（不図示）が形成され、この孔部にドレイン水排出配管１１が挿通されコリウムシールド上蓋８に対して固定されている。本実施形態では、ドレイン水排出配管１１の上端部はペデスタル空間に位置し、下端部はサンプピット６に貯えられたドレイン水１０の中に位置している。ドレイン水排出配管１１は、ドレイン水１０の中に位置するポンプ（不図示）の吸込口から吸い込まれ、吐出口から吐出されたドレイン水を原子炉格納容器３の外部に導く。 As shown in FIG. 11, in the corium shield 45 according to the present embodiment, the drain water discharge pipe 11 passes through the corium shield upper lid 8 and extends in the vertical direction. Specifically, a hole (not shown) for inserting the drain water discharge pipe 11 is formed in the corium shield upper lid 8, and the drain water discharge pipe 11 is inserted into this hole to the corium shield upper cover 8. Is fixed. In the present embodiment, the upper end portion of the drain water discharge pipe 11 is located in the pedestal space, and the lower end portion is located in the drain water 10 stored in the sump pit 6. The drain water discharge pipe 11 is sucked from a suction port of a pump (not shown) located in the drain water 10 and guides drain water discharged from the discharge port to the outside of the reactor containment vessel 3.

本実施形態に係るコリウムシールド４５では、コリウムシールド上蓋８にその上面から上方に延在して孔部の上方を覆うデブリ落下防止壁（防止壁）１３が備えられている。デブリ落下防止壁１３は、デブリ落下防止壁鉛直部（第１の防止壁）１４とデブリ落下防止壁傾斜部（第２の防止壁）１５とで構成されている。 In the corium shield 45 according to the present embodiment, the corium shield upper lid 8 is provided with a debris fall prevention wall (prevention wall) 13 extending upward from the upper surface thereof and covering the upper portion of the hole. The debris fall prevention wall 13 includes a debris fall prevention wall vertical portion (first prevention wall) 14 and a debris fall prevention wall inclined portion (second prevention wall) 15.

デブリ落下防止壁鉛直部１４は、コリウムシールド上蓋８の上面から上方に延在している。このデブリ落下防止壁鉛直部１４は、上方から見た原子炉圧力容器２の投影面の内側に位置している。図１１ではデブリ落下防止壁鉛直部１４をドレイン水排出配管１１の一方に設けた場合を例示しているが、ドレイン水排出配管１１を囲むようにデブリ落下防止壁鉛直部１４を設けても良い。その場合、デブリ落下防止壁鉛直部１４のコリウムシールド上蓋８の上面からの高さは、溶融デブリが原子炉圧力容器２を貫通してペデスタル床３に落下した場合を想定したときの溶融デブリの最大液位より高く設定されていることが好ましい。 The debris fall prevention wall vertical portion 14 extends upward from the upper surface of the corium shield upper lid 8. The debris fall prevention wall vertical portion 14 is located inside the projection surface of the reactor pressure vessel 2 as viewed from above. Although FIG. 11 illustrates the case where the debris fall prevention wall vertical portion 14 is provided on one side of the drain water discharge pipe 11, the debris fall prevention wall vertical portion 14 may be provided so as to surround the drain water discharge pipe 11. . In that case, the height of the debris fall prevention wall vertical portion 14 from the upper surface of the corium shield upper lid 8 is the molten debris when it is assumed that the molten debris passes through the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3. It is preferable that it is set higher than the maximum liquid level.

デブリ落下防止壁傾斜部１５は、デブリ落下防止壁鉛直部１４の上端部を基端として、上方から見た原子炉圧力容器２の投影面の外側まで上り傾斜で延在している。言い換えれば、デブリ落下防止壁傾斜部１５の先端部からペデスタル壁４までの最短距離は、原子炉圧力容器２の外周からペデスタル壁４までの最短距離より短く設定されている。なお、本実施形態において、上方から見た原子炉圧力容器２の投影面とは、原子炉圧力容器２を水平面（ペデスタル床３等）に投影したものをいい、上方から見た原子炉圧力容器２の投影面の外側とは、水平面に投影した原子炉圧力容器２の外形線より外側の領域をいう。 The debris fall prevention wall inclined portion 15 extends at an upward slope from the upper end of the debris fall prevention wall vertical portion 14 to the outside of the projection surface of the reactor pressure vessel 2 as viewed from above. In other words, the shortest distance from the tip of the debris fall prevention wall inclined portion 15 to the pedestal wall 4 is set shorter than the shortest distance from the outer periphery of the reactor pressure vessel 2 to the pedestal wall 4. In this embodiment, the projection surface of the reactor pressure vessel 2 viewed from above refers to a projection of the reactor pressure vessel 2 on a horizontal plane (such as the pedestal floor 3), and the reactor pressure vessel viewed from above. The outside of the projection plane 2 means a region outside the outline of the reactor pressure vessel 2 projected onto the horizontal plane.

（動作）
第１実施形態と同様、原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下し、サンプピット６に向かって流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン９の側面及び下面と接触して減速し、その保有熱は冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。その後、溶融デブリと冷却面との間に形成されるクラストにより流路７が閉塞し、流路７内の溶融デブリの縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 (Operation)
As in the first embodiment, molten debris that passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6 is the wall surface of the flow path 7, the corium shield upper cover 8. The lower surface of the heat sink and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 9 are brought into contact with each other to decelerate, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surface. Thereafter, the flow path 7 is closed by the crust formed between the molten debris and the cooling surface, the edge of the molten debris in the flow path 7 is solidified, and the flow stops without flowing into the sump pit 6.

一方、本実施形態のように原子炉圧力容器２の投影面にコリウムシールド上蓋８が重なっていると、コリウムシールド上蓋８上にも溶融デブリが落下し得る。コリウムシールド上蓋８に向かって落下する溶融デブリ、デブリ落下防止壁１３のデブリ落下防止壁傾斜部１５上に落下し、デブリ落下防止壁傾斜部１５によってペデスタル床３上に導かれる。 On the other hand, when the corium shield upper lid 8 overlaps the projection surface of the reactor pressure vessel 2 as in the present embodiment, molten debris can also fall on the corium shield upper lid 8. Molten debris that falls toward the corium shield upper lid 8, falls on the debris fall prevention wall slope 15 of the debris fall prevention wall 13, and is guided onto the pedestal floor 3 by the debris fall prevention wall slope 15.

（効果）
上記構成により、本実施形態でも流路７、コリウムシールド上蓋８及び冷却フィン９を備えているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。 (effect)
With the above configuration, the present embodiment also includes the flow path 7, the corium shield upper lid 8, and the cooling fins 9, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, the following effects can be obtained in the present embodiment.

コリウムシールド５にドレイン水排出配管１１が貫通して上下方向に延在して設けられている場合、万一、溶融デブリがドレイン水配管１１の近傍に落下するとドレイン水排出配管１１を破損して孔部からサンプピット６の内部に流入する可能性がある。これに対し、本実施形態では、コリウムシールド上蓋８の上面から上方に延在して孔部の上方を覆うデブリ落下防止壁１３が備えられている。デブリ落下防止壁１３のデブリ落下防止壁傾斜部１５は原子炉圧力容器２の投影面の外側まで上り傾斜で延在しているため、コリウムシールド上蓋８上に直接溶融デブリが落下したとしても、デブリ落下防止壁傾斜部１５でペデスタル床３上に溶融デブリをガイドすることができる。また、ペデスタル床３上にガイドした溶融デブリをデブリ落下防止壁鉛直部１４でせき止めることができる。従って、ドレイン水配管１１に溶融デブリが接触することを抑制できる。また、ドレイン水配管１１に限らず、サンプピット６の上部に部材を設ける必要がある場合でも、デブリ落下防止壁１３を適用することができ溶融デブリがサンプピット６の上部から内部に流入することを抑制することができる。 When the drain water discharge pipe 11 is provided through the corium shield 5 so as to extend vertically, the drain water discharge pipe 11 is damaged if the molten debris falls near the drain water pipe 11. There is a possibility of flowing into the sump pit 6 from the hole. On the other hand, in this embodiment, the debris fall prevention wall 13 extended upward from the upper surface of the corium shield upper cover 8 and covering the upper part of the hole is provided. Since the debris fall prevention wall inclined portion 15 of the debris fall prevention wall 13 extends up to the outside of the projection surface of the reactor pressure vessel 2, even if the molten debris falls directly on the corium shield upper lid 8. The molten debris can be guided on the pedestal floor 3 by the debris fall prevention wall inclined portion 15. Further, the molten debris guided on the pedestal floor 3 can be blocked by the debris fall prevention wall vertical portion 14. Therefore, it can suppress that molten debris contacts the drain water piping 11. Further, not only the drain water pipe 11 but also a member needs to be provided at the top of the sump pit 6, the debris fall prevention wall 13 can be applied and the molten debris is prevented from flowing into the inside from the top of the sump pit 6. can do.

＜第５実施形態＞
（構成）
図１２は本実施形態に係る原子炉格納容器の一構成例の概略構成を表す縦断面図、図１３は本実施形態に係るコリウムシールドの縦断面図である。図１２及び図１３において、上記第１実施形態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。本実施形態は、コリウムシールド５５の適用対象が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 <Fifth Embodiment>
(Constitution)
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a structural example of a reactor containment vessel according to the present embodiment, and FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a corium shield according to the present embodiment. 12 and 13, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted as appropriate. This embodiment is different from the first embodiment in the application object of the corium shield 55. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図１２に示すように、本実施形態に係る原子炉格納容器５１はコアキャッチャ１６を備えている。コアキャッチャ１６は原子炉圧力容器２の下方に配置されている。コアキャッチャ１６はペデスタル床３及びペデスタル床３の外縁部から上方に延びる囲壁２１を備えており、万一、溶融デブリが原子炉圧力容器２の底部を貫通して落下した場合、ペデスタル床３で溶融デブリを受けとめて冷却する機能を有する。囲壁２１のペデスタル床３からの高さは、ペデスタル床３上に落下した溶融デブリをペデスタル床３上に拘束するのに十分な値に設定されている。コアキャッチャ１６には、すり鉢状の底面を覆う円すい状の底面流路（第１の流路）１８及び外周を覆う円筒状の外周流路（第２の流路）１９が備えられている。底面流路１８は、コアキャッチャ１６の下面に沿って外側（ペデスタル壁４側）に向かって上り傾斜で拡がっている。底面流路１８は原子炉格納容器５１の重力落下式炉心冷却系プール１７（後述する）に接続し、重力落下式炉心冷却系プール１７に貯えられた冷却水を外周流路１９に導く。外周流路１９は底面流路１８に接続し、ペデスタル壁４に沿って上方向に延在している。外周流路１９は底面流路１８から導かれた冷却水をペデスタル空間に放出する。 As shown in FIG. 12, the reactor containment vessel 51 according to this embodiment includes a core catcher 16. The core catcher 16 is disposed below the reactor pressure vessel 2. The core catcher 16 includes a pedestal floor 3 and a surrounding wall 21 extending upward from the outer edge of the pedestal floor 3. If the molten debris falls through the bottom of the reactor pressure vessel 2, It has a function to receive and cool molten debris. The height of the surrounding wall 21 from the pedestal floor 3 is set to a value sufficient to restrain the molten debris dropped on the pedestal floor 3 on the pedestal floor 3. The core catcher 16 is provided with a conical bottom channel (first channel) 18 that covers the mortar-shaped bottom surface and a cylindrical outer channel (second channel) 19 that covers the outer periphery. The bottom channel 18 extends upward along the lower surface of the core catcher 16 toward the outside (the pedestal wall 4 side). The bottom flow path 18 is connected to a gravity drop core cooling system pool 17 (described later) of the reactor containment vessel 51 and guides cooling water stored in the gravity drop core cooling system pool 17 to the outer peripheral flow path 19. The outer peripheral channel 19 is connected to the bottom channel 18 and extends upward along the pedestal wall 4. The outer peripheral channel 19 discharges the cooling water guided from the bottom channel 18 into the pedestal space.

重力落下式炉心冷却系プール１７は、原子炉格納容器５１内の上方（例えば、原子炉圧力容器２の側方）に設けられている。重力落下式炉心冷却系プール１７とコアキャッチャ１６の底面流路１８とは配管２０を介して接続している。配管２０には、例えば、減圧弁（不図示）が設けられている。本実施形態では、減圧弁は、例えば、原子炉圧力容器２内の圧力の変化に伴って開状態となり重力落下式炉心冷却系プール１７と底面流路１８とを連通するように構成されている。なお、例えば、溶融デブリがコアキャッチャ１６のペデスタル床３上に落下するのに伴って重力落下式炉心冷却系プール１７に設けた弁類が開状態となり重力落下式炉心冷却系プール１７と底面流路１８とが連通する仕組みでも良い。また、原子炉圧力容器２内の水位の低下に伴って重力落下式炉心冷却系プール１７に設けた弁類が開く構成でも良い。 The gravity drop type core cooling system pool 17 is provided above the inside of the reactor containment vessel 51 (for example, the side of the reactor pressure vessel 2). The gravity drop type core cooling system pool 17 and the bottom channel 18 of the core catcher 16 are connected via a pipe 20. For example, a pressure reducing valve (not shown) is provided in the pipe 20. In the present embodiment, the pressure reducing valve is configured to be in an open state with a change in the pressure in the reactor pressure vessel 2, for example, so as to communicate the gravity drop type core cooling system pool 17 and the bottom channel 18 with each other. . For example, as molten debris falls on the pedestal floor 3 of the core catcher 16, the valves provided in the gravity drop core cooling system pool 17 are opened and the gravity falling core cooling system pool 17 and the bottom flow A mechanism in which the road 18 communicates may be used. Moreover, the structure which the valves provided in the gravity fall type core cooling system pool 17 open with the fall of the water level in the reactor pressure vessel 2 may be sufficient.

図１３に示すように、本実施形態では、コアキャッチャ１６の外縁部付近のペデスタル床３にサンプピット６が形成されている。サンプピット６にはコリウムシールド５５が設けられている。コリウムシールド５５の構成は上記第１実施形態と同様で良いが、サンプピット６をコアキャッチャ１６の外縁部に寄せて形成したことに伴って片側の流路７や冷却フィン９を省略してある。本実施形態では、ドレイン水排出配管１１は、水平配管２２と垂直配管２３とを備えている。水平配管２２は、サンプピット６の側壁の下部から奥行方向（図１３の左右方向）に外周流路１９内まで延在する。垂直配管２３は、水平配管２２に接続し、外周流路１９内を上方に延在する。垂直配管２３の出口側の端部は外周流路１９の出口近傍に位置し、原子炉格納容器５１の外部に連通する配管（不図示）に接続している。なお、本実施形態では、ドレイン水排出配管１１が水平配管２２と垂直配管２３とを備える構成を例示したが、垂直配管２３を省略し、水平配管２２がペデスタル壁４を貫通して原子炉格納容器５１の外部まで延在する構成としても良い。また、本実施形態では、垂直配管２３の出口側の端部が外周流路１９の出口近傍に位置する構成を例示したが、垂直配管がペデスタル壁４に沿って更に上方まで延在する構成としても良い。ドレイン水排出配管１１の配管経路は適宜設計変更可能である。 As shown in FIG. 13, in this embodiment, the sump pit 6 is formed on the pedestal floor 3 near the outer edge of the core catcher 16. The sump pit 6 is provided with a corium shield 55. The configuration of the corium shield 55 may be the same as that of the first embodiment, but the flow path 7 and the cooling fins 9 on one side are omitted as the sump pit 6 is formed close to the outer edge of the core catcher 16. . In this embodiment, the drain water discharge pipe 11 includes a horizontal pipe 22 and a vertical pipe 23. The horizontal pipe 22 extends from the lower part of the side wall of the sump pit 6 into the outer peripheral flow path 19 in the depth direction (left-right direction in FIG. 13). The vertical pipe 23 is connected to the horizontal pipe 22 and extends upward in the outer peripheral flow path 19. The end of the vertical pipe 23 on the outlet side is located in the vicinity of the outlet of the outer peripheral flow path 19 and is connected to a pipe (not shown) communicating with the outside of the reactor containment vessel 51. In the present embodiment, the drain water discharge pipe 11 includes the horizontal pipe 22 and the vertical pipe 23. However, the vertical pipe 23 is omitted and the horizontal pipe 22 penetrates the pedestal wall 4 and is stored in the reactor. It is good also as a structure extended to the exterior of the container 51. FIG. Further, in the present embodiment, the configuration in which the end portion on the outlet side of the vertical pipe 23 is positioned in the vicinity of the outlet of the outer peripheral flow path 19 is exemplified, but the vertical pipe extends further upward along the pedestal wall 4. Also good. The piping path of the drain water discharge pipe 11 can be appropriately changed in design.

（動作）
原子炉圧力容器２に供給される冷却水が万一喪失され原子炉圧力容器２内の圧力が変化すると、配管２０に設けられた減圧弁が開状態になり重力落下式炉心冷却系プール１７から冷却水が重力落下して底面流路１８に供給される。底面流路１８に供給された冷却水は、外周流路１９に導かれてペデスタル空間に放出され、ペデスタル空間内に水プールを形成する。第１実施形態と同様、溶融デブリが原子炉圧力容器２の底部を貫通してコアキャッチャ１６のペデスタル床３に落下すると、溶融デブリ周辺で温度差が生じ、冷却水はペデスタル空間、底面流路１８及び外周流路１９を流動して自然循環する。ペデスタル床３上の溶融デブリは、水プールにより上側から冷却されるとともに底面流路１８を流れる冷却水によってコアキャッチャ１６を介して下側からも冷却され、凝固する。一方、仮に、ペデスタル床３に落下した溶融デブリが流路７に流入してサンプピット６に向かって流路７を流れても、本実施形態に係るコリウムシールド５５は流路７、コリウムシールド上蓋８及び冷却フィン９を備えているので、上記第１実施形態と同様、サンプピット６に流入することなく流路７内で流動が停止する。 (Operation)
In the unlikely event that the cooling water supplied to the reactor pressure vessel 2 is lost and the pressure in the reactor pressure vessel 2 changes, the pressure reducing valve provided in the pipe 20 is opened and the gravity drop type core cooling system pool 17 is opened. The cooling water drops by gravity and is supplied to the bottom channel 18. The cooling water supplied to the bottom channel 18 is guided to the outer peripheral channel 19 and discharged to the pedestal space, thereby forming a water pool in the pedestal space. Similar to the first embodiment, when the molten debris passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls onto the pedestal floor 3 of the core catcher 16, a temperature difference is generated around the molten debris, and the cooling water flows into the pedestal space, the bottom channel. 18 and the outer peripheral flow path 19 flow and circulate naturally. The molten debris on the pedestal floor 3 is cooled from the upper side by the water pool and is also cooled from the lower side through the core catcher 16 by the cooling water flowing through the bottom channel 18 and solidifies. On the other hand, even if the molten debris that has fallen on the pedestal floor 3 flows into the flow path 7 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6, the corium shield 55 according to the present embodiment has the flow path 7 and the corium shield. Since the upper lid 8 and the cooling fins 9 are provided, the flow stops in the flow path 7 without flowing into the sump pit 6 as in the first embodiment.

本実施形態では、コアキャッチャ１６が底面流路１８及び外周流路１９を備え、重力落下式炉心冷却系プール１７から供給された冷却水をペデスタル空間内に導いて水プールを形成し、自然循環により冷却水を流出入させることができる。そのため、電源喪失下でも冷却水を供給することができ、コアキャッチャ１６のペデスタル床３に落下した溶融デブリを上側及び下側からより効率的に冷却して凝固させることができる。本発明のコリウムシールドは、こうしたコアキャッチャ１６に設けたサンプピット６にも適用可能である。 In the present embodiment, the core catcher 16 includes a bottom channel 18 and an outer peripheral channel 19, and the cooling water supplied from the gravity drop type core cooling system pool 17 is guided into the pedestal space to form a water pool, and natural circulation Thus, cooling water can flow out and in. Therefore, the cooling water can be supplied even when the power source is lost, and the molten debris falling on the pedestal floor 3 of the core catcher 16 can be more efficiently cooled and solidified from the upper side and the lower side. The corium shield of the present invention can also be applied to the sump pit 6 provided in the core catcher 16.

また、本実施形態では、溶融デブリ落下時に底面流路１８及び外周流路１９等を介して冷却水の自然循環が生じるため、コアキャッチャ１６に対する溶融デブリの侵食抑制効果自体が高い。したがって、囲壁２１を侵食して溶融デブリが外周流路１９に流出することも効果的に抑制できる。そこで、外周流路１９にドレイン水排出配管１１を通すことで、ドレイン水排出配管１１を溶融デブリから保護することができる。また、外周流路１９にドレイン水排出配管１１を通すにあたってサンプピット６をペデスタル床３の外縁部に寄せて配置することで、ドレイン水排出配管１１の水平配管２２を短縮し、ひいてはドレイン水排出配管１１の全長を短くすることができ、ドレイン水排出配管１１の配管の施工性向上のメリットも付随的に得られる。 In the present embodiment, since the cooling water naturally circulates through the bottom channel 18 and the outer circumferential channel 19 when the molten debris falls, the effect of suppressing the erosion of the molten debris on the core catcher 16 itself is high. Therefore, it is possible to effectively suppress the molten debris from flowing into the outer peripheral flow path 19 by eroding the surrounding wall 21. Therefore, the drain water discharge pipe 11 can be protected from the molten debris by passing the drain water discharge pipe 11 through the outer peripheral flow path 19. In addition, by placing the sump pit 6 close to the outer edge of the pedestal floor 3 when passing the drain water discharge pipe 11 through the outer peripheral flow path 19, the horizontal pipe 22 of the drain water discharge pipe 11 is shortened, and consequently the drain water discharge pipe. 11 can be shortened, and the merit of improving the workability of the drain water discharge pipe 11 is also obtained incidentally.

＜第６実施形態＞
（構成）
図１４は本実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。図１４において、上記第１実施形態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。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 <Sixth Embodiment>
(Constitution)
FIG. 14 is a top view of the corium shield according to the present embodiment. In FIG. 14, parts that are the same as in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図１４に示すように、本実施形態に係るコリウムシールド６５は、ドレイン水の流れ方向に蛇行して形成された冷却フィン６６を備えている。具体的には、各冷却フィン６６は水平断面が波型若しくはジグザグ形状をしており、隣り合う冷却フィン６６の間の空間がドレイン水の流れ方向に蛇行している。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 As shown in FIG. 14, the corium shield 65 according to this embodiment includes cooling fins 66 that meander in the flow direction of the drain water. Specifically, each cooling fin 66 has a wavy or zigzag horizontal cross section, and the space between adjacent cooling fins 66 meanders in the direction of drain water flow. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

（動作）
第１実施形態と同様、原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下し、サンプピット６に向かって流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン６６の側面及び下面と接触して減速し、その保有熱は冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。また、本実施形態では冷却フィン６６がドレイン水の流れ方向に蛇行して形成されているため、溶融デブリは更に減速する。その後、溶融デブリと冷却面との間にクラストが形成され、これが堆積して流路７を閉塞する。その結果、流路７内の溶融デブリが更に減速してその縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 (Operation)
As in the first embodiment, molten debris that passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6 is the wall surface of the flow path 7, the corium shield upper cover 8. The lower surface of the heat sink and the side surfaces and the lower surface of the cooling fin 66 are brought into contact with each other to decelerate, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surface. In the present embodiment, since the cooling fins 66 meander in the flow direction of the drain water, the molten debris further decelerates. Thereafter, a crust is formed between the molten debris and the cooling surface, which accumulates and closes the flow path 7. As a result, the molten debris in the flow path 7 further decelerates and its edge solidifies, and the flow stops without flowing into the sump pit 6.

（効果）
上記構成により、本実施形態でも流路７、コリウムシールド上蓋８及び冷却フィン６６を備えているので、溶融デブリのサンプピット６への流入抑制について第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。 (effect)
With the above configuration, since the flow path 7, the corium shield upper lid 8, and the cooling fins 66 are also provided in the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained with respect to the suppression of the flow of molten debris into the sump pit 6. In addition, the following effects can be obtained in the present embodiment.

本実施形態では、冷却フィン６６が蛇行形状に形成されているため、流れの転向により流路７を流れる溶融デブリを更に減速させることができる。また、冷却フィン６６と溶融デブリとの接触面積も増加する。従って、流路７内に流入する溶融デブリを流路７内でより効率的に冷却し凝固させ、サンプピット６の内部への流入を抑制することができる。 In the present embodiment, since the cooling fins 66 are formed in a meandering shape, the molten debris flowing through the flow path 7 can be further decelerated by the flow direction. Further, the contact area between the cooling fin 66 and the molten debris also increases. Therefore, the molten debris flowing into the flow path 7 can be more efficiently cooled and solidified in the flow path 7 to suppress the flow into the sump pit 6.

＜第７実施形態＞
（構成）
図１５は本実施形態に係るコリウムシールドの上面図である。図１５において、上記第１実施形態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。以下、第１実施形態との相違点を中心に順次説明していく。 <Seventh embodiment>
(Constitution)
FIG. 15 is a top view of the corium shield according to the present embodiment. In FIG. 15, parts that are the same as in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be sequentially described.

図１５に示すように、本実施形態に係るコリウムシールド７５に備えられた冷却フィン７６は、隣り合う間隔がドレン水の流れ方向の下流側にいくにつれて拡張するように、流路７の入口から放射状に設けられている。すなわち、コリウムシールド７５は、隣り合う冷却フィン７６の間隔がドレイン水の入口側よりも出口側のほうが広くなっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。なお、本実施形態では、冷却フィン７６が流路７の入口から放射線状に設けられている場合を例示したが、冷却フィン７６の水平断面を台形状に形成して台形の短い方の底辺をサンプピット６側に向けた姿勢で流路７の幅方向に配列することで、隣り合う冷却フィン７６の間隔がドレイン水の入口側よりも出口側の方が広くなる構成としても良い。 As shown in FIG. 15, the cooling fins 76 provided in the corium shield 75 according to the present embodiment have an inlet of the flow path 7 so that the adjacent interval expands toward the downstream side in the drain water flow direction. Are provided radially. That is, in the corium shield 75, the interval between the adjacent cooling fins 76 is wider on the outlet side than the inlet side of the drain water. Other configurations are the same as those in the first embodiment. In the present embodiment, the case where the cooling fins 76 are provided radially from the inlet of the flow path 7 is exemplified, but the horizontal cross section of the cooling fins 76 is formed in a trapezoidal shape so that the shorter base of the trapezoid is formed. By arranging in the width direction of the flow path 7 in a posture toward the sump pit 6 side, the interval between the adjacent cooling fins 76 may be wider on the outlet side than on the drain water inlet side.

（動作）
第１実施形態と同様、原子炉圧力容器２の底部を貫通してペデスタル床３に落下し、サンプピット６に向かって流路７を流れる溶融デブリは、流路７の壁面、コリウムシールド上蓋８の下面、並びに冷却フィン７６の側面及び下面と接触して減速し、その保有熱は冷却面を介してコリウムシールド５に伝熱する。また、本実施形態では、冷却フィン７６は隣り合う間隔がドレン水の流れ方向の下流側にいくにつれて拡張しているため、流路の拡大により溶融デブリは更に減速する。その後、溶融デブリと冷却面との間にクラストが形成され、これが堆積して流路７を閉塞する。その結果、流路７内の溶融デブリが更に減速してその縁部が凝固し、サンプピット６に流入することなく流動が停止する。 (Operation)
As in the first embodiment, molten debris that passes through the bottom of the reactor pressure vessel 2 and falls to the pedestal floor 3 and flows through the flow path 7 toward the sump pit 6 is the wall surface of the flow path 7, the corium shield upper cover 8. The lower surface of the heat sink and the side surface and lower surface of the cooling fin 76 are brought into contact with each other and decelerated, and the retained heat is transferred to the corium shield 5 through the cooling surface. Moreover, in this embodiment, since the cooling fin 76 is expanding as the adjacent space | interval goes to the downstream of the flow direction of drain water, molten debris further decelerates by expansion of a flow path. Thereafter, a crust is formed between the molten debris and the cooling surface, which accumulates and closes the flow path 7. As a result, the molten debris in the flow path 7 further decelerates and its edge solidifies, and the flow stops without flowing into the sump pit 6.

（効果）
上記構成により、本実施形態でも流路７、コリウムシールド上蓋８及び冷却フィン７６を備えているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では次の効果が得られる。 (effect)
With the above configuration, the present embodiment also includes the flow path 7, the corium shield upper lid 8, and the cooling fins 76, so that the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, the following effects can be obtained in the present embodiment.

本実施形態では、冷却フィン７６は隣り合う間隔がドレン水の流れ方向の下流側にいくにつれて拡張している。そのため、流路の拡大により流路７を流れる溶融デブリを更に減速させることができる。従って、流路７内に流入する溶融デブリを流路７内でより効率的に冷却し凝固させ、サンプピット６の内部への流入を抑制することができる。 In the present embodiment, the cooling fins 76 expand as the adjacent interval goes downstream in the drain water flow direction. Therefore, the molten debris flowing through the flow path 7 can be further decelerated due to the expansion of the flow path. Therefore, the molten debris flowing into the flow path 7 can be more efficiently cooled and solidified in the flow path 7 to suppress the flow into the sump pit 6.

＜その他＞
本発明は上記した実施例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、上記した実施例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。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 <Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

１原子炉格納容器
３ペデスタル床
５コリウムシールド
６サンプピット
７流路
８コリウムシールド上蓋
９，２６，６６，７６冷却フィン 1 Reactor containment vessel 3 Pedestal floor 5 Corium shield 6 Sump pit 7 Channel 8 Corium shield upper lid 9, 26, 66, 76 Cooling fin

Claims

In the corium shield provided in the sump pit of the reactor containment vessel,
A lid covering the sump pit;
Formed between the lid and the floor of the reactor containment vessel, and a flow path for leading drain water from the floor to the inside of the sump pit,
A plurality of plate-like cooling fins that extend downward from the lower surface of the lid and face the flow path and face the floor surface with a gap therebetween ;
A hole for insertion of a drain water discharge pipe provided in the lid,
A prevention wall extending upward from the upper surface of the lid portion and covering the upper portion of the hole portion ,
The corium shield, wherein the plurality of cooling fins are arranged in a width direction of the flow path in a posture extending in a flow direction of the drain water.

The corium shield according to claim 1,
The corium shield, wherein the plurality of cooling fins are formed of a refractory material having higher thermal conductivity and thermal diffusivity than the lid portion.

In the corium shield according to claim 1 or 2,
A corium shield comprising a side wall shield made of a refractory material covering a side wall of the sump pit.

The corium shield according to claim 1 ,
The prevention wall rises from the upper surface of the lid portion upward to the outside of the projection surface of the reactor pressure vessel as viewed from above from the end of the first prevention wall. A corium shield comprising a second prevention wall extending at an inclination.

In the corium shield according to any one of claims 1 to 3,
The sump pit is formed in a core catcher provided at a lower portion of the reactor containment vessel.

The corium shield according to claim 1,
The corium shield, wherein the plurality of cooling fins meander in the flow direction of the drain water.

The corium shield according to claim 1,
The corium shield characterized in that the interval between the adjacent cooling fins is wider on the outlet side than on the inlet side of the drain water.