(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉冷却水中に貴金属又は貴金属化合物を注入して原子炉内構造物の表面に付着させて前記構造物の腐食を抑制する原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法であって、原子炉圧力容器内に設置されているディフューザからインレットミキサを取り外し、前記取り外したインレットミキサ又は設置されているディフューザの管状内壁面から遠隔水中で前記貴金属又は貴金属化合物を掻き取り、前記掻き取られた前記貴金属又は貴金属化合物を回収して腐食抑制をモニタリングする原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法。
【請求項２】
原子炉冷却水中に貴金属又は貴金属化合物を注入して原子炉内構造物の表面に付着させて前記構造物の腐食を抑制する原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法であって、原子炉圧力容器内に設置されているディフューザからインレットミキサを取り外し、前記取り外したインレットミキサ又は設置されているディフューザの管状内部に遠隔水中でブラシを挿入し、前記ブラシを前記管状内部の壁面に当接させ、周方向に回転させることにより内壁に付着している前記貴金属又は貴金属化合物を掻き取り、前記掻き取られた前記貴金属又は貴金属化合物を水とともにフィルタを経由して吸引し、前記フィルタに回収された前記貴金属又は貴金属化合物により腐食抑制をモニタリングする原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法。
【請求項３】
前記原子炉圧力容器の毎定期検査又は複数回の定期検査ごとに、１体もしくは数体のインレットミキサを随時取り外して、前記インレットミキサ又は前記ディフューザの内壁面から採取した前記貴金属又は貴金属化合物により腐食抑制をモニタリングする請求項１又は２に記載の原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉冷却水中に貴金属又は貴金属化合物を注入して原子炉内構造物の表面に付着させて構造物の腐食を抑制する原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特表平９−５０２５３３号公報に記載のように、原子炉内構造物の腐食を抑制するために、ジルコニウム等の貴金属化合物を冷却水中に注入して、構造物の表面に付着させる技術がある。
【０００３】
一方、特開平９−２９２４８６号公報に記載のように、原子力発電設備の流体の流れる配管に付着しているクラッド等の付着物を採取する装置として、採取対象配管の分岐管から遠隔で付着物を採取する装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、溶接熱影響部の近傍に、ジルコニウム、パラジウム、白金、ロジウム、チタン等の貴金属が付着すれば、応力腐食割れの感受性を低減できるが、ある程度の量が付着しないとその効果は小さくなる。そのため、相当の付着量が保持されることが必要である。
【０００５】
冷却水中に注入されたジルコニウム等は、流速の大きいところでは付着しにくく、また、流速の大きな部分では運転中の剥離も心配される。そのため、原子炉内の流速の大きい部分での付着物量をモニタリングすることが望まれるが、原子炉内構造物の付着物モニタリング方法は提案されていない。
【０００６】
一方、上記従来の配管内の付着物採取技術では、気中に設置され、既設の分岐管が設けられた配管内面からの付着物の採取を想定しており、原子炉圧力容器内のジェットポンプのように、水中に設置された機器配管類や、また分岐管のない配管、もしくは分岐管があったとしても径が小さいなど、採取装置を配管内に設置できないような配管等から、付着物を採取することは想定されていない。
【０００７】
また、上記従来の技術では、分岐管の内径以上のワイヤーブラシを挿入することができないため、配管内面の付着物を適切に採取できない。また、微量分析をするための十分な付着物を採取できない等の課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、原子炉冷却水中に貴金属又は貴金属化合物を注入して原子炉内構造物の表面に付着させて構造物の腐食を抑制するのに好適な付着抑制のモニタリング方法を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
原子炉圧力容器内では、ジェットポンプ内の流速が最も大きいため、当該部分のジルコニュウムの付着物量が少なく、またその剥離が懸念される。ジェットポンプインレットミキサは上部のサポートを外すことにより、原子炉圧力容器外に取り出すことができる。
【００１０】
具体的には、本発明は、原子炉冷却水中に貴金属又は貴金属化合物を注入して原子炉内構造物の表面に付着させて前記構造物の腐食を抑制する原子炉構造物の腐食抑制のモニタリング方法であり、インレットミキサを取り外してインレットミキサの内面、又はディフューザの内面への装置の接近を行い、内面を掻き取る等して分析に必要な量の貴金属又は貴金属化合物の付着物を採取し、付着物量をモニタすることにした。また、ジェットポンプは複数本あるので、異なる時期に異なるジェットポンプに対して付着物の採取を行うことで、付着物の付着時期から経時的なデータをモニタすることができる。
【００１１】
具体的には、原子炉圧力容器内に設置されているディフューザからインレットミキサを取り外し、前記取り外したインレットミキサまたは設置されているディフューザの管状内部に遠隔水中でブラシを挿入し、前記ブラシを前記管状内部の壁面に当接させ、周方向に回転させることにより内壁付着物を掻き取り、前記掻き取られた付着物を水とともにフィルタを経由して吸引し、前記フィルタに回収された内壁付着物をモニタリングするようにした。
【００１２】
また、原子炉圧力容器内の設置位置から取り外したインレットミキサを水中で載置する受け台と、前記受け台に載置したインレットミキサの下端開口部から挿入され、管状内壁面の付着物を掻き取る付着物掻取手段と、前記付着物掻取手段によって掻き取られた付着物を回収する付着物回収手段とを備えてなる原子炉圧力容器内配管の内壁付着物採取装置によって、上記の目的を達成できる。
【００１３】
また、原子炉圧力容器内のインレットミキサを取り外した後のディフューザの管状内部に挿入されるポールと、前記ポールを前記ディフューザ内に固定するポール固定手段と、前記ポールに支持され前記ディフューザの管状内壁面の付着物を掻き取る掻取手段と、前記掻取手段により掻き取られた付着物を回収する回収手段とを備えてなる原子炉圧力容器内配管の内壁付着物採取装置によっても、上記の目的を達成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明装置を示した図１〜図５において、同一の構造部分には同一の符号を付している。
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の第一の実施形態を図１〜図４により説明する。図１に、本発明のインレットミキサ内壁付着物採取装置を示す。図２および図３は、採取作業を順次に示す構成図である。図４は、本発明方法の対象となる原子炉圧力容器の断面図である。
【００１６】
まず、図４に示すように、原子炉圧力容器１内には、冷却水を強制循環させるためのジェットポンプ２が設置されている。このジェットポンプ２は、インレットミキサ３、ライザ管７、ディフューザ４などから構成されている。
【００１７】
インレットミキサ３は、ジェットポンプビーム５と楔６を取り外せば、設置場所から取り外すことができる。なお、インレッミキサ３の構造によっては、ジェットポンプビーム５を緩め、楔６を取り外すだけでも取り外すことが可能である。
【００１８】
本例では、図２に示すように、まずジェットポンプビーム５と楔６を取り外し、インレットミキサ３を取り外す。その後、図３に示すように、取り外したインレットミキサ３を、原子炉ウェル８に設けた採取装置１０に設置する。なお、採取装置１０は、ドライヤセパレータプールや使用済み燃料プールに設けてもよい。
【００１９】
本発明になる採取装置１０は、図１に示すように、受け台１１、吸引配管１２、ブラシ１３、モータ１４、フィルタ１５、およびポンプ１６などから構成されている。次に、これらの関連構成および動作を述べる。
【００２０】
受け台１１は、インレットミキサ３を載置するプレート１７と、それを支持する架鋼１８とから構成されている。プレート１７には、インレットミキサ転倒防止サポート１９、水や掻き取った付着物などを吸引する吸引口２０、およびブラシ駆動用シャフト２１などが設けられている。
【００２１】
吸引口２０には吸引配管１２が接続され、吸引した付着物を回収するフィルタ１５や吸引ポンプ１６などを具備している。なお、ブラシ１３は、所定面積を一度に研磨できる大きさにしてもよいし、昇降機能を設け、段階的に内壁面の所定面積を研磨できるようにしてもよい。
【００２２】
この採取装置１０の受け台１１にインレットミキサ３を設置後、ポンプ１６を駆動させ、フィルタ１５を介してインレットミキサ３内の水を吸引する。その際、モータ１４を駆動させてブラシ１３を回転させる。なお、分析に必要な付着物を採取できるようにブラシ１３の高さを決め、ブラシ１３とインレットミキサ３との接触面積を確保する。
【００２３】
ブラシ１３により掻き取られた付着物は、水とともにポンプ１６により吸引されフィルタ１５にて回収する。なお、ブラシ１３に昇降機能を持たせ、付着物の採取面積を所定量確保できるようにしてもよい。ブラシ１３の回転を止めた後、ポンプ１６の運転を停止し、付着物を採取したフィルタ１５を回収する。
【００２４】
必要に応じ、採取終了後、ノギス、照明、カメラ等を用い、ブラシ１３で付着物を剥離した部分の表面積を確認する。なお、これらは、採取装置に付随させてもよい。採取作業の終了後、インレットミキサ３を復旧する。
【００２５】
＜実施形態２＞
次に、本発明の第二の実施形態を、図５により説明する。ディフューザ４内面の付着物を採取するために、実施形態１に記載の手順と同様に、まず、インレットミキサ３を取り外す。その後、図５に示す採取装置３０を、ディフューザ４の上端の開口部より挿入して据え付ける。
【００２６】
この採取装置３０は、ブラシ３１、モータ３２、フィルタ３３、ポンプ３４、支持プレート３５、中空のポール３６、水平方向支持梁３７、および付着物落下防止シート３８などから構成されている。以下に、これらの関連構成および動作を説明する。
【００２７】
採取装置３０の中空のポール３６を、ディフューザ４の上端の開口部から挿入し、支持プレート３５をディフューザ４上端開口部と嵌め合わせ着座させる。ポール３６先端にはガイド３９を設けて挿入性を向上させる。ポール３６にはブラシ３１が取り付けられ、モータ３２により駆動されてディフューザ４の内壁付着物を掻き取る。
【００２８】
ブラシ３１のポール３６取り付け位置を変えることにより、任意の高さで付着物の採取が可能となる。掻き取られた付着物は、水とともに中空のポール３６内を吸引され、フィルタ３３により回収される。ポンプ３４は水とともに付着物をフィルタ３３を介して吸引する。
【００２９】
また、ポール３６には、水平方向支持梁３７と付着物落下防止シート３８が設けられている。水平方向支持梁３７のシリンダを水圧または空気圧により作動させ、複数の支持梁をディフューザ４の内面に突っ張らせることにより採取装置３０を固定する。採取装置３０の固定終了後、付着物落下防止シート３８の外周部に空気を挿入して膨らませ、ディフューザ４の内面と密着させる。
【００３０】
採取装置３０の設置後、モータ３２を作動させ、ブラシ３１を回転させて、ディフューザ４の内壁付着物を剥離させる。剥離した付着物は、ポンプ３４によって水と共に中空のポール３６内を吸引され、フィルタ３３で採取される。剥離した付着物を十分に回収した後、ブラシ３１の回転を止め、ポンプ３４を停止する。
【００３１】
その後、付着物落下防止シート３８外周部のエア抜きを行い、水平方向支持梁３７の突っ張りを解除して、採取装置３０をディフューザ４から取り外し、付着物を採取したフィルタ３３を回収する。その後、インレットミキサ３を復旧する。
【００３２】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第三の実施形態である作業手順（ステップ：Ｓ）を、図６により説明する。本例では、図６に示すように、毎定期検査ごとに、付着物のモニタリングを実施している。
【００３３】
また、定期検査ごとに取り外すインレットミキサの位置を変え、付着物の採取位置を変更することにより、付着物量の時系列的な変化をモニタリングする。モニタリングの給果、ジルコニウム等が所定量付着していなかった場合は、ジルコニウム等を再注入する。
【００３４】
まず、第Ｘ回定期検査において（Ｓａ）、所定位置の１体のインレットミキサＡを取り外し（Ｓａ−１）、インレットミキサ、もしくはディフューザ内面に付着した付着物を採取し、付着物の定性および定量分析を実施する（Ｓａ−２）。実施後、インレットミキサＡを復旧し（Ｓａ−３）、分析結果に基づいて所定量のジルコニュウムを注入する（Ｓａ−４）。
【００３５】
次の第Ｘ＋１回定期検査において（Ｓｂ）、前回とは異なる位置の１体のインレットミキサＢを取り外し（Ｓｂ−１）、インレットミキサ、もしくはディフューザ内面に付着した付着物を採取し、付着物の定性および定量分析を実施する（Ｓｂ−２）。実施後、インレットミキサＢを復旧し（Ｓｂ−３）、本例では、付着量が十分に認められる分析結果に基づいて、ジルコニュウムの注入は行わない（Ｓｂ−４）。
【００３６】
次の第Ｘ＋２回定期検査においては（Ｓｃ）、前回とは異なる位置の１体のインレットミキサＣを取り外し（Ｓｃ−１）、前回と同様に検査を実施し（Ｓｃ−２）、インレットミキサＣを復旧する（Ｓｃ−３）。前回と同様に付着量が保持されているので、ジルコニュウムの注入は行わない（Ｓｃ−４）。
【００３７】
次の第Ｘ＋３回定期検査において（Ｓｄ）、さらに前回とは異なる位置の１体のインレットミキサＤを取り外し（Ｓｄ−１）、インレットミキサ、もしくはディフューザ内面に付着した付着物を採取し、付着物の定性および定量分析を実施する（Ｓｄ−２）。実施後、インレットミキサＤを復旧し（Ｓｄ−３）、分析結果に基づいて所定量のジルコニュウムを注入する（Ｓｄ−４）。
【００３８】
本例のように、付着物の採取は、必ずしも毎定期検査ごとに実施する必要はなく、複数回の定期検査毎に実施できる。また、モニタリングを１箇所に限定しないで、複数箇所に対して同時にモニタリングを実施してもよい。さらに、本例では、３回の定期検査に１回の割合でジルコニュウムを注入しているが、これはモニタリングの結果によることはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉圧力容器内の水中で、分岐管を用いて配管内面の付着物を採取することが難しいような場合でも、配管内面から必要量の付着物を採取できる。また、毎定期検査もしくは複数回の定期検査ごとに、付着物を採取してモニタリングすることにより、ジルコニウム等の再注入時期などを評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インレットミキサ内壁面の付着物の採取装置を示す詳細図である。
【図２】インレットミキサを取り外した状況を示す構成図である。
【図３】インレットミキサを付着物採取装置に設置した状況を示す構成図である。
【図４】原子炉圧力容器内の断面図である。
【図５】ディフューザ内壁面の付着物の採取装置を示す詳細図である。
【図６】本発明における定期検査のフローを示す図である。
【符号の説明】
１  原子炉圧力容器
２  ジェットポンプ
３  インレットミキサ
４  ディフューザ
５  ジェットポンプビーム
６  楔
７  ライザ管
８  原子炉ウェル
１０  インレットミキサ内壁付着物採取装置
１１  受け台
１２  吸引配管
１３  ブラシ
１４  モータ
１５  フィルタ
１６  ポンプ
１７  プレート
１８  架鋼
１９  インレットミキサ転倒防止サポート
２０  吸引口
２１  ブラシ駆動用シャフト
３０  ディフューザ内壁付着物採取装置
３１  ブラシ
３２  モータ
３３  フィルタ
３４  ポンプ
３５  支持プレート
３６  ポール
３７  水平方向支持梁
３８  付着物落下防止シート
３９  ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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