(57)【要約】【課題】起動中にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視でき、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下した場合には、排気ユニットの系統を自動的に切り替えて放射性ヨウ素の除去能力を維持できる、原子炉棟の非常用ガス処理設備を提供する。【解決手段】原子炉棟３０から排出されたガスから放射性物質を除去するチャコールフィルタ５を備え、放射性物質を除去したガスを排出する第１の排気ユニット１Ａと第２の排気ユニット１Ｂと、第１の排気ユニット１Ａから排出されたガスの放射線量を測定するモニタリング装置７と、モニタリング装置７に接続された制御装置８とを備え、起動すると第１の排気ユニット１Ａでガスから放射性物質を除去する。制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が閾値以上である場合には、ガスから放射性物質を除去する排気ユニットを第１の排気ユニット１Ａから第２の排気ユニット１Ｂに切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉棟から排出されたガスから放射性物質を除去するチャコールフィルタを備え、前記原子炉棟から前記ガスを導入し、前記チャコールフィルタで前記放射性物質を除去した前記ガスを排出する、第１の排気ユニットと第２の排気ユニットと、
少なくとも前記第１の排気ユニットに接続され、前記第１の排気ユニットから排出された前記ガスの放射線量を測定するモニタリング装置と、
前記モニタリング装置に接続された制御装置と、
を備え、
起動すると、前記第１の排気ユニットで前記ガスから前記放射性物質を除去し、
前記制御装置は、前記モニタリング装置が測定した前記放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、前記ガスから前記放射性物質を除去する排気ユニットを前記第１の排気ユニットから前記第２の排気ユニットに切り替える、
ことを特徴とする、原子炉棟の非常用ガス処理設備。
【請求項２】
前記原子炉棟と前記第１の排気ユニットとの間に前記ガスの流れを制御する第１の弁を備え、
前記原子炉棟と前記第２の排気ユニットとの間に前記ガスの流れを制御する第２の弁を備え、
前記制御装置は、前記モニタリング装置が測定した前記放射線量が前記閾値以上である場合には、異常信号を前記第１の弁と前記第２の弁に送信し、
前記第１の弁は、前記非常用ガス処理設備が起動すると開き、前記異常信号を受信すると閉じ、
前記第２の弁は、前記非常用ガス処理設備が起動すると閉じ、前記異常信号を受信すると開く、
請求項１に記載の原子炉棟の非常用ガス処理設備。
【請求項３】
前記第１の排気ユニットに設けられ前記ガスを流れさせる第１のファンと、前記第２の排気ユニットに設けられ前記ガスを流れさせる第２のファンとを備え、
前記制御装置は、前記モニタリング装置が測定した前記放射線量が前記閾値以上である場合には、異常信号を前記第１のファンと前記第２のファンに送信し、
前記第１のファンは、前記非常用ガス処理設備が起動すると運転を開始し、前記異常信号を受信すると運転を停止し、
前記第２のファンは、前記非常用ガス処理設備が起動すると運転をせず、前記異常信号を受信すると運転を開始する、
請求項１に記載の原子炉棟の非常用ガス処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の換気空調設備のうち、原子炉棟の非常用ガス処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所は、放射性物質の放出を伴う事故に対応できる非常用ガス処理設備を有する。非常用ガス処理設備は、原子炉棟に接続された排気ユニットを備え、放射性物質の放出を伴う事故時に起動すると、原子炉棟の内部を負圧に維持するとともに、原子炉棟から排出されたガスに含まれる放射性物質を除去する。非常用ガス処理設備に設置された排気ユニットは、主にプレフィルタ、ヒータ、ＨＥＰＡフィルタ、及びチャコールフィルタを備え、放射性セシウムをＨＥＰＡフィルタによって除去し、放射性ヨウ素をチャコールフィルタによって除去する。従って、チャコールフィルタは、非常用ガス処理設備の起動中に、放射性ヨウ素を除去するための所定の能力を有する必要がある。
【０００３】
非常用ガス処理設備は、同一の排気ユニットを２系統備えている場合、一方の系統の排気ユニットで放射性物質を除去し、この排気ユニットの放射性物質の除去能力が低下したら、他方の系統の排気ユニットで放射性物質を除去することができる。従来の非常用ガス処理設備では、排気ユニットのガスの導入部と排出部とでガスの差圧が大きくなったら、フィルタの性能が低下し、排気ユニットの放射性物質の除去能力が低下したとして、排気ユニットの系統を手動で切り替える。
【０００４】
従来の非常用ガス処理設備の例は、特許文献１に記載されている。特許文献２には、原子炉建屋の空調系切替装置の例が記載されている。特許文献３には、遠隔操作によってフィルタユニットの交換作業が行える空気浄化装置の例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１８０１９８号公報
【特許文献２】特開平５−２６４７８７号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非常用ガス処理設備は、原子炉棟から排出されたガスに含まれる放射性物質を除去するために、起動中に放射性物質を除去するための所定の能力を有する必要がある。放射性ヨウ素を除去するチャコールフィルタは、非常用ガス処理設備の起動中に、放射性ヨウ素の除去能力が低下することが考えられる。このため、非常用ガス処理設備は、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を起動中に監視できることが望まれている。
【０００７】
しかし、従来の非常用ガス処理設備では、定期点検時にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を確認するのみであり、起動中にはチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視していない。
【０００８】
非常用ガス処理設備は、同一の排気ユニットを２系統備え、一方の排気ユニットのフィルタ性能や放射性物質の除去性能が低下したら、他方の排気ユニットに切り替えて使用することができる。しかし、従来の非常用ガス処理設備では、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を起動中に監視しないので、起動中にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下したら、排気ユニットの系統を切り替えて、放射性ヨウ素の除去能力が低下していないチャコールフィルタを使用することが困難である。
【０００９】
このように、従来の非常用ガス処理設備では、起動中にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視していないので、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力の低下を起動中に把握できない。このため、従来の非常用ガス処理設備には、原子炉棟から排出されたガスに含まれる放射性ヨウ素を除去するのが困難になることがあるという課題がある。
【００１０】
本発明は、起動中にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視でき、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下した場合には、排気ユニットの系統を自動的に切り替えて放射性ヨウ素の除去能力を維持できる、原子炉棟の非常用ガス処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による、原子炉棟の非常用ガス処理設備は、原子炉棟から排出されたガスから放射性物質を除去するチャコールフィルタを備え、前記原子炉棟から前記ガスを導入し、前記チャコールフィルタで前記放射性物質を除去した前記ガスを排出する、第１の排気ユニットと第２の排気ユニットと、少なくとも前記第１の排気ユニットに接続され、前記第１の排気ユニットから排出された前記ガスの放射線量を測定するモニタリング装置と、前記モニタリング装置に接続された制御装置とを備える。本発明による、原子炉棟の非常用ガス処理設備は、起動すると、前記第１の排気ユニットで前記ガスから前記放射性物質を除去する。前記制御装置は、前記モニタリング装置が測定した前記放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、前記ガスから前記放射性物質を除去する排気ユニットを前記第１の排気ユニットから前記第２の排気ユニットに切り替える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、起動中にチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視でき、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下した場合には、排気ユニットの系統を自動的に切り替えて放射性ヨウ素の除去能力を維持できる、原子炉棟の非常用ガス処理設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１による、原子炉棟の非常用ガス処理設備の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明による、原子炉棟の非常用ガス処理設備は、排気ユニットを２系統有し、排気ユニットが備えるチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を起動中に監視できる。非常用ガス処理設備は、一方の系統の排気ユニットの作動中に、この系統のチャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下したと判断した場合には、他方の系統の排気ユニットに自動的に切り替えることができる。
【００１５】
このため、本発明による非常用ガス処理設備は、シビアアクシデントの発生時などで連続運転時間が不明な場合でも、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力を監視し、放射性ヨウ素の除去能力が低下した場合には、自動的に系統を切り替えて、放射性ヨウ素の除去能力を十分に有するチャコールフィルタを備える排気ユニットを使用することができる。本発明による非常用ガス処理設備では、自動的に排気ユニットの系統を切り替えるので、チャコールフィルタの放射性ヨウ素の除去能力が低下したら遅滞なく系統を切り替えることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施例による、原子炉棟の非常用ガス処理設備について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１による、原子炉棟の非常用ガス処理設備の概念図である。本実施例による非常用ガス処理設備２０は、原子力発電所の原子炉棟３０に接続し、２系統の排気ユニット１（１Ａ、１Ｂ）と、ファン６（６Ａ、６Ｂ）と、モニタリング装置７と、制御装置８を備える。非常用ガス処理設備２０は、放射性物質の放出を伴う事故時に起動し、原子炉棟３０から排出されたガスに含まれる放射性物質を、排気ユニット１を用いて除去する。ファン６Ａ、６Ｂは、それぞれ、排気ユニット１Ａ、１Ｂに設けられ、原子炉棟３０から排出されたガスを排気ユニット１Ａ、１Ｂに対して流れさせる。モニタリング装置７は、２つの排気ユニット１Ａ、１Ｂのうち、少なくとも排気ユニット１Ａに設けられる。以下では、モニタリング装置７が２つの排気ユニット１Ａ、１Ｂに設けられた構成を説明する。
【００１８】
２つの排気ユニット１Ａ、１Ｂのそれぞれは、原子炉棟３０に接続され、プレフィルタ２、ヒータ３、ＨＥＰＡフィルタ４、及びチャコールフィルタ５を備え、原子炉棟３０から排出されたガスを導入する導入部１２と、放射性物質を除去したガスを排出する排出部１３を備える。ファン６Ａ、６Ｂは、それぞれ、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａ、１Ｂの下流側に位置し、排気ユニット１Ａ、１Ｂの排出部１３に接続され、排気ユニット１Ａ、１Ｂからガスを吸引する。モニタリング装置７は、ガスの流れにおいて２つの排気ユニット１の下流側に位置し、２つの排気ユニット１の排出部１３に接続され、排気ユニット１から排出されたガスを監視する。制御装置８は、モニタリング装置７に接続される。排気ユニット１Ａと排気ユニット１Ｂは、原子炉棟３０とモニタリング装置７の間に、互いに並列に配置される。
【００１９】
非常用ガス処理設備２０は、原子炉棟３０と排気ユニット１Ａとの間に弁１０Ａを備え、原子炉棟３０と排気ユニット１Ｂとの間に弁１０Ｂを備える。弁１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ排気ユニット１Ａ、１Ｂの導入部１２に接続される。弁１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ原子炉棟３０から排気ユニット１Ａ、１Ｂへのガスの流れを制御する。非常用ガス処理設備２０は、さらに、ファン６Ａに接続された弁１０Ｃを備える。弁１０Ｃは、排気ユニット１Ａから排出されたガスの流れを制御する。弁１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、電動駆動弁（ＭＯ弁）で構成する必要がある。
【００２０】
非常用ガス処理設備２０は、排気ユニット１Ａと排気ユニット１Ｂという、互いに同一の構成を備える２系統の排気ユニット１を備える。排気ユニット１は、原子炉棟３０から導入したガスの流れにおいて、プレフィルタ２、ヒータ３、ＨＥＰＡフィルタ４、及びチャコールフィルタ５を、この順に備える。非常用ガス処理設備２０は、起動すると初めに一方の排気ユニット１で原子炉棟３０から排出されたガスから放射性物質を除去し、この排気ユニット１のフィルタの性能が低下したときに排気ユニット１の系統を自動的に切り替えて、他方の排気ユニット１でガスから放射性物質を除去する。
【００２１】
以下では、非常用ガス処理設備２０は、起動すると初めに排気ユニット１Ａで放射性物質を除去し、排気ユニット１Ａのフィルタの性能が低下したときに排気ユニット１Ｂで放射性物質を除去するものとする。従って、非常用ガス処理設備２０が起動すると、弁１０Ａと弁１０Ｃは開き、弁１０Ｂは閉じ、ファン６Ａは運転を開始し、ファン６Ｂは運転をしない。
【００２２】
排気ユニット１Ａは、原子炉棟３０から排出された放射性物質を含むガスを導入し、このガスをプレフィルタ２、ＨＥＰＡフィルタ４、及びチャコールフィルタ５の順に通過させる。プレフィルタ２は、ガスに含まれる比較的大きな粒子状物質を除去する。ＨＥＰＡフィルタ４とチャコールフィルタ５は、ガスから放射性物質を除去する。ＨＥＰＡフィルタ４は、ガス中の微粒子を捕集し、チャコールフィルタ５の目詰まりを防止する。例えば放射性セシウムの粒子は、ＨＥＰＡフィルタ４によって除去される。チャコールフィルタ５は、放射性ヨウ素を捕集してガスから除去する。なお、ヒータ３は、ＨＥＰＡフィルタ４とチャコールフィルタ５による放射性物質の除去効果を高めるために、排気ユニット１Ａに流入したガスを加熱してガスの湿度を下げる。
【００２３】
原子炉棟３０から排出されたガスは、このように排気ユニット１Ａによって放射性物質が除去されて、最終的にファン６Ａによって大気中に放出される。
【００２４】
モニタリング装置７は、本実施例では、排気ユニット１から排出されたガスに含まれる放射性物質による放射線量を測定する。モニタリング装置７は、放射線量測定装置（例えば、シンチレーション検出器）を備え、排気ユニット１から排出されたガスの放射線量を測定し、測定した放射線量を制御装置８に送信する。モニタリング装置７には、例えば、原子力発電所で使用されている既存の放射線量測定装置を用いることができる。
【００２５】
制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、作動中の排気ユニット１Ａのチャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力が低下したと判断し、原子炉棟３０から排出されたガスから放射性物質を除去する排気ユニット１を排気ユニット１Ａから排気ユニット１Ｂに切り替える。
【００２６】
固体である放射性セシウムはＨＥＰＡフィルタ４によって除去されるので、排気ユニット１から排出されたガスの放射線量は、気体である放射性ヨウ素によるものと考えることができる。このため、制御装置８は、排気ユニット１から排出されたガスを監視するモニタリング装置７が測定した放射線量は放射性ヨウ素によるものであるとみなす。制御装置８がチャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力が低下したと判断する閾値は、事故に応じて定められた、大気に放出できる放射線量を基に決めることができる。
【００２７】
制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、異常信号９を弁１０Ａ、１０Ｂとファン６Ａ、６Ｂに送信する。弁１０Ａ、１０Ｂとファン６Ａ、６Ｂが異常信号９を受信すると、弁１０Ａは閉じ、弁１０Ｂは開き、ファン６Ａは運転を停止し、ファン６Ｂは運転を開始する。すなわち、制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、弁１０Ａを閉じてファン６Ａの運転を停止することで作動中の排気ユニット１Ａを停止させ、弁１０Ｂを開いてファン６Ｂの運転を開始することで作動していない排気ユニット１Ｂを作動させる。
【００２８】
さらに、制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、作動中の排気ユニット１Ａのチャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力が低下したことを知らせる警告と、排気ユニット１を排気ユニット１Ａから排気ユニット１Ｂに切り替えることを知らせる通知の少なくとも一方を表示することができる。また、制御装置８は、この警告と通知の少なくとも一方を、制御装置８に接続された装置に送信することもできる。
【００２９】
このように、本実施例による非常用ガス処理設備２０は、起動中に、排気ユニット１Ａのチャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力を監視し、チャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力の低下を把握できる。さらに、本実施例による非常用ガス処理設備２０は、排気ユニット１Ａのチャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力が低下した場合には、排気ユニット１の系統を自動的に切り替えて、排気ユニット１Ｂを用いて、原子炉棟３０から排出されたガス中の放射性物質を除去できる。非常用ガス処理設備２０は、チャコールフィルタ５の放射性ヨウ素の除去能力が低下していない排気ユニット１Ｂを用いるので、放射性ヨウ素の除去能力を維持でき、放射性ヨウ素を除去できる。
【００３０】
なお、非常用ガス処理設備２０は、排気ユニット１Ａが作動を停止した後、ヨウ素崩壊熱を除去するために、排気ユニット１Ｂの排気を排気ユニット１Ａに送風する。このため、非常用ガス処理設備２０は、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａの上流側に位置し、排気ユニット１Ａの導入部１２に接続されたファン１１を備える。
【００３１】
制御装置８は、モニタリング装置７が測定した放射線量が予め定めた閾値以上である場合には、異常信号９をファン１１に送信する。ファン１１は、排気ユニット１Ａが作動中には運転を停止しているが、異常信号９を受信すると運転を開始し、排気ユニット１Ｂの排気を排気ユニット１Ａに送風する。この排気ユニット１Ｂの排気は、弁１０Ｃが開いているので、排気ユニット１Ａを通って排気ユニット１Ａの内部のヨウ素崩壊熱を除去し、排気ユニット１Ａから排出される。
【００３２】
本実施例による非常用ガス処理設備２０では、ファン６Ａ、６Ｂは、それぞれ、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａ、１Ｂの下流側に位置し、排気ユニット１Ａ、１Ｂの排出部１３に接続されており、運転を開始すると排気ユニット１Ａ、１Ｂからガスを吸引する。ファン６Ａ、６Ｂは、それぞれ、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａ、１Ｂの上流側に位置し、排気ユニット１Ａ、１Ｂの導入部１２に接続され、運転を開始すると排気ユニット１Ａ、１Ｂにガスを送出してもよい。
【００３３】
本実施例による非常用ガス処理設備２０では、ファン１１は、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａの上流側に位置し、排気ユニット１Ａの導入部１２に接続され、運転を開始すると、排気ユニット１Ａにガスを送出することで、排気ユニット１Ｂの排気を排気ユニット１Ａに送風する。ファン１１は、ガスの流れにおいて排気ユニット１Ａの下流側に位置し、排気ユニット１Ａの排出部１３に接続され、運転を開始すると、排気ユニット１Ａからガスを吸引することで、排気ユニット１Ｂの排気を排気ユニット１Ａに送風してもよい。
【００３４】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、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、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能である。また、実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。また、実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１、１Ａ、１Ｂ…排気ユニット、２…プレフィルタ、３…ヒータ、４…ＨＥＰＡフィルタ、５…チャコールフィルタ、６、６Ａ、６Ｂ…ファン、７…モニタリング装置、８…制御装置、９…異常信号、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…弁、１１…ファン、１２…導入部、１３…排出部、２０…非常用ガス処理設備、３０…原子炉棟。
【図１】
2020034328.tif 000003