(57)【要約】【課題】格納容器内の放射性希ガスを格納容器とは別に封じ込め、かつ格納容器内の圧力を低下させる。【解決手段】炉心を収容する原子炉圧力容器１０１を気密状態で格納する格納容器１００の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニット２と、フィルタユニット２に接続されて格納容器１００の外部に引き出されて設けられた排気配管３と、格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第一貯留部１１と、第一貯留部１１と並列して格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第二貯留部２１と、フィルタユニット２を通過したガスの送り先を第一貯留部１１または第二貯留部２１に切り換える切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）と、第一貯留部１１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部１２と、第二貯留部２１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部２２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉心を収容する原子炉圧力容器を気密状態で格納する格納容器の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットに接続されて前記格納容器の外部に引き出されて設けられた排気配管と、
前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第一貯留部と、
前記第一貯留部と並列して前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第二貯留部と、
前記フィルタユニットを通過したガスの送り先を前記第一貯留部または前記第二貯留部に切り換える切換部と、
前記第一貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部と、
前記第二貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部と、
を有する、格納容器保全設備。
【請求項２】
前記第一冷却部により凝縮された前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第一凝縮水送出部と、
前記第一貯留部における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部と、
前記第二冷却部により凝縮された前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第二凝縮水送出部と、
前記第二貯留部における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部と、
を有する、請求項１に記載の格納容器保全設備。
【請求項３】
前記第一貯留部に接続された分岐排気配管と、
前記分岐排気配管に設けられた分岐排気開閉弁と、
前記分岐排気配管に設けられた放射線検出部と、
前記分岐排気配管の終端に設けられた排気筒と、
を有する、請求項１または２に記載の格納容器保全設備。
【請求項４】
前記格納容器の内部の事故前の圧力Ｐ０と前記格納容器の容量Ｖ０と前記格納容器の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、前記第一貯留部の内部の事故前の圧力Ｐ１と前記第一貯留部の容量Ｖ１と前記第一貯留部の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および前記第一貯留部の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と前記第一貯留部の容量Ｖ’１と前記第一貯留部の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じたＶ１を設定する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の格納容器保全設備。
【請求項５】
炉心を収容する原子炉圧力容器を気密状態で格納する格納容器の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットに接続されて前記格納容器の外部に引き出されて設けられた排気配管と、
前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第一貯留部と、
前記第一貯留部と並列して前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第二貯留部と、
前記フィルタユニットを通過したガスの送り先を前記第一貯留部または前記第二貯留部に切り換える切換部と、
前記第一貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部と、
前記第二貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部と、
を有する格納容器保全設備を使用する格納容器保全方法であって、
事故時において前記切換部の切り換えにより前記第一貯留部に前記格納容器の内部のガスを貯留しつつ前記第一冷却部によりガス中の蒸気を凝縮させる第一工程と、
前記第一工程の次に、前記切換部の切り換えにより前記第二貯留部に前記格納容器の内部のガスを貯留しつつ前記第二冷却部によりガス中の蒸気を凝縮させる第二工程と、
を含む、格納容器保全方法。
【請求項６】
前記格納容器保全設備が、
前記第一冷却部により凝縮された前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第一凝縮水送出部と、
前記第一貯留部における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部と、
前記第二冷却部により凝縮された前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第二凝縮水送出部と、
前記第二貯留部における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部と、
を有しており、
前記第一工程では、前記第一貯留部水位検出部による水位の検出に基づいて前記第一凝縮水送出部により前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送り、前記第二工程では、前記第二貯留部水位検出部による水位の検出に基づいて前記第二凝縮水送出部により前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る、請求項５に記載の格納容器保全方法。
【請求項７】
前記格納容器保全設備が、
前記第一貯留部に接続された分岐排気配管と、
前記分岐排気配管に設けられた分岐排気開閉弁と、
前記分岐排気配管に設けられた放射線検出部と、
前記分岐排気配管の終端に設けられた排気筒と、
を有しており、
前記第一工程および前記第二工程の後、所定期間経過して前記第一貯留部に貯留された放射性希ガスが減衰された場合、前記分岐排気開閉弁を開放して前記放射線検出部にて放射線量を検出しつつ前記分岐排気配管を通じて前記排気筒から前記第一貯留部に貯留されたガスを排気する第三工程を含む、請求項５または６に記載の格納容器保全方法。
【請求項８】
前記格納容器保全設備が、
前記格納容器の内部の事故前の圧力Ｐ０と前記格納容器の容量Ｖ０と前記格納容器の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、前記第一貯留部の内部の事故前の圧力Ｐ１と前記第一貯留部の容量Ｖ１と前記第一貯留部の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および前記第一貯留部の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と前記第一貯留部の容量Ｖ’１と前記第一貯留部の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じたＶ１が設定され、
かつ、前記格納容器の内部の圧力を検出する格納容器圧力検出部と、
前記第一貯留部の内部の圧力を検出する第一貯留部圧力検出部と、
を有しており、
前記第一工程において、前記格納容器圧力検出部が検出する圧力と、前記第一貯留部圧力検出部が検出する圧力とが均圧した場合、前記切換部により前記第二工程に切り換える、請求項５〜７のいずれか１つに記載の格納容器保全方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉心が損傷して原子炉圧力容器から溶融炉心が流出するシビアアクシデント時において格納容器の安全を確保するための格納容器保全設備および格納容器保全方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力プラントにおけるシビアアクシデントを想定した対策として、例えば、特許文献１では、原子炉圧力容器を格納する原子炉一次格納容器と、原子炉一次格納容器の外部に設置された原子炉二次格納容器と、原子炉二次格納容器内に設置されて原子炉一次格納容器内の事故時に原子炉一次格納容器内から放出される高圧気体を受容して閉じ込めながら拡張し得るエアバッグと、原子炉一次格納容器とエアバッグとを連結する気相ベント管と、を有する格納容器が示されている。この格納容器は、エアバッグの膨張後は、エアバッグ内の高圧気体の圧力と原子炉二次格納容器の雰囲気の圧力が均圧化し、エアバッグ内および原子炉一次格納容器内の高圧気体を静的に閉じ込める。
【０００３】
また、例えば、特許文献２では、原子力設備のベントと、水素および放射性物質封じ込めシステムが示されている。このシステムは、格納容器に故障または事故時に圧力を逃がすためのベント配管が接続され、このベント配管に、ベント流に含まれている水素を酸素により蒸気に転換する触媒式再結合器と、ベント流からエアロゾルを分離するための湿式洗浄機または乾式フィルタと、ベント流に含まれている放射性希ガスを封じ込める複数の吸着塔とを有し、吸着塔の少なくとも１つをベント流から切り離してフラッシング運転して吸着塔に蓄積された放射性希ガスがフラッシング媒体により格納容器にフィードバックされることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２３８６４９号公報
【特許文献２】特表２０１６−５２１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の発明は、事故時に原子炉一次格納容器内から放出される高圧気体をエアバッグにより受容して閉じ込めるとしている。しかし、放射性希ガスをエアバッグに封じ込めても原子炉一次格納容器内は蒸気が発生し続け、該蒸気により圧力が高まるため原子炉一次格納容器の保全を行うことは難しい。しかも、蒸気を含む高圧気体は放射性希ガスと共に原子炉一次格納容器内の空気が含まれるため、原子炉一次格納容器内の蒸気を含む全ての放射性希ガスを封じ込めるためには、原子炉一次格納容器以上の大容量エアバッグおよび原子炉二次格納容器が必要になり大規模な設備となってしまう。さらに、特許文献１の発明は、原子炉二次格納容器が原子炉一次格納容器の外部に設置されているとしているが、実質的には同じ構造物にあるため、事故終息後の廃炉作業において放射性希ガスの減衰を待たなければならず（半減期以上の期間を要し、環境へ放出された放射性希ガスからのガンマ線による線量が十分小さく、管理線量以下にする必要がある）、放射性希ガスが貯留されている原子炉二次格納容器内のエアバックがプラントの解体を阻害する原因になり、廃炉作業を滞らせることになる。
【０００６】
特許文献２の発明は、吸着塔に放射性希ガスを封じ込めるとしているが、フラッシングにより放射性希ガスを格納容器にフィードバックしている。しかし、事故などのあった格納容器の原子炉を廃炉にする場合、格納容器に放射性希ガスが存在するため、廃炉作業を妨げることになる。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、格納容器内の放射性希ガスを格納容器とは別に封じ込め、かつ格納容器内の圧力を低下させることのできる格納容器保全設備および格納容器保全方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る格納容器保全設備は、炉心を収容する原子炉圧力容器を気密状態で格納する格納容器の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニットと、前記フィルタユニットに接続されて前記格納容器の外部に引き出されて設けられた排気配管と、前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第一貯留部と、前記第一貯留部と並列して前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第二貯留部と、前記フィルタユニットを通過したガスの送り先を前記第一貯留部または前記第二貯留部に切り換える切換部と、前記第一貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部と、前記第二貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部と、を有する。
【０００９】
この格納容器保全設備によれば、フィルタユニットにより放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去されたガスは、格納容器から排気配管を通して外部に送り出され切換部により切り換えられて第一貯留部または第二貯留部に送られる。第一貯留部に先にガスが送られた場合、第一貯留部では、放射性希ガスを含む非凝縮性ガスが貯留されると共に第一冷却部により凝縮性ガスである蒸気が凝縮される。このため、事故により格納容器の内部に発生した放射性希ガスを第一貯留部に封じ込めながら、事故により上昇した格納容器の内部の圧力を低減することができる。その後、第二貯留部に送られるガスは、非凝縮性ガスである空気と凝縮性ガスである蒸気であり、第二貯留部では、非凝縮性ガスが貯留されると共に第二冷却部により蒸気が凝縮される。このため、格納容器の内部の圧力を低減することができる。この結果、格納容器の内部の放射性希ガスを格納容器とは別に封じ込め、かつ格納容器の内部の圧力を低下させることができる。しかも、この格納容器保全設備によれば、第一貯留部が格納容器とは別に設けられていることから、廃炉作業において放射性希ガスが貯留されている第一貯留部が格納容器の解体を阻害する原因にならない。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全設備では、前記第一冷却部により凝縮された前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第一凝縮水送出部と、前記第一貯留部における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部と、前記第二冷却部により凝縮された前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第二凝縮水送出部と、前記第二貯留部における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部と、を有することが好ましい。
【００１１】
この格納容器保全設備によれば、第一貯留部水位検出部により第一貯留部の凝縮水の水位を管理することができ、第一貯留部において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第一凝縮水送出部により第一貯留部の凝縮水を格納容器の内部の冷却水として供給することができ、格納容器の温度および圧力を低減することができる。第一貯留部に貯留された放射性希ガスは非凝縮性ガスであり、凝縮水には含まれないため、放射性希ガスが格納容器に戻される事態を防ぐことができる。一方、第二貯留部水位検出部により第二貯留部の凝縮水の水位を管理することができ、第二貯留部において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第二凝縮水送出部により第二貯留部の凝縮水を格納容器の内部の冷却水として供給することができ、格納容器の温度および圧力を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全設備では、前記第一貯留部に接続された分岐排気配管と、前記分岐排気配管に設けられた分岐排気開閉弁と、前記分岐排気配管に設けられた放射線検出部と、前記分岐排気配管の終端に設けられた排気筒と、を有することが好ましい。
【００１３】
この格納容器保全設備によれば、第一貯留部に貯留された放射性希ガスが長期間の保管により減衰した後は、放射線検出部により放射線量を監視しながら分岐排気開閉弁を開放して分岐排気配管を通じて排気筒から管理放出することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全設備では、前記格納容器の内部の事故前の圧力Ｐ０と前記格納容器の容量Ｖ０と前記格納容器の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、前記第一貯留部の内部の事故前の圧力Ｐ１と前記第一貯留部の容量Ｖ１と前記第一貯留部の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および前記第一貯留部の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と前記第一貯留部の容量Ｖ’１と前記第一貯留部の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じたＶ１を設定することが好ましい。
【００１５】
この格納容器保全設備によれば、圧力×容積／温度＝一定の関係から、格納容器の内部の非凝縮性ガスの全量を第一貯留部に送ることができるように第一貯留部の容量Ｖ１を設定する。このようにすることで、格納容器の内部の圧力と第一貯留部の内部の圧力とが均圧されたときに、格納容器の内部の非凝縮性ガスの全量（放射性希ガスを含む）が第一貯留部に送られたものとすることができる。このように、格納容器の内部のガスを圧力差により第一貯留部に送るため、ポンプなどの機械を用いる必要がない。
【００１６】
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る格納容器保全方法は、炉心を収容する原子炉圧力容器を気密状態で格納する格納容器の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニットと、前記フィルタユニットに接続されて前記格納容器の外部に引き出されて設けられた排気配管と、前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第一貯留部と、前記第一貯留部と並列して前記格納容器の外部で前記排気配管の端部に接続された第二貯留部と、前記フィルタユニットを通過したガスの送り先を前記第一貯留部または前記第二貯留部に切り換える切換部と、前記第一貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部と、前記第二貯留部に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部と、を有する格納容器保全設備を使用する格納容器保全方法であって、事故時において前記切換部の切り換えにより前記第一貯留部に前記格納容器の内部のガスを貯留しつつ前記第一冷却部によりガス中の蒸気を凝縮させる第一工程と、前記第一工程の次に、前記切換部の切り換えにより前記第二貯留部に前記格納容器の内部のガスを貯留しつつ前記第二冷却部によりガス中の蒸気を凝縮させる第二工程と、を含む。
【００１７】
この格納容器保全方法によれば、第一工程において、フィルタユニットにより放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去されたガスは、格納容器から排気配管を通して外部に送り出され切換部により切り換えられて第一貯留部に送られる。第一貯留部では、放射性希ガスを含む非凝縮性ガスが貯留されると共に第一冷却部により凝縮性ガスである蒸気が凝縮される。このため、事故により格納容器の内部に発生した放射性希ガスを第一貯留部に封じ込めながら、事故により上昇した格納容器の内部の圧力を低減することができる。その後、第二工程において、第二貯留部に送られるガスは、非凝縮性ガスである空気と凝縮性ガスである蒸気であり、第二貯留部では、非凝縮性ガスが貯留されると共に第二冷却部により蒸気が凝縮される。このため、格納容器の内部の圧力を低減することができる。この結果、格納容器の内部の放射性希ガスを格納容器とは別に封じ込め、かつ格納容器の内部の圧力を低下させることができる。しかも、この格納容器保全方法によれば、第一貯留部が格納容器とは別に設けられていることから、廃炉作業において放射性希ガスが貯留されている第一貯留部が格納容器の解体を阻害する原因にならない。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全方法では、前記格納容器保全設備が、前記第一冷却部により凝縮された前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第一凝縮水送出部と、前記第一貯留部における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部と、前記第二冷却部により凝縮された前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送る第二凝縮水送出部と、前記第二貯留部における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部と、を有しており、前記第一工程では、第一貯留部水位検出部による水位の検出に基づいて第一凝縮水送出部により前記第一貯留部の凝縮水を前記格納容器に送り、前記第二工程では、第二貯留部水位検出部による水位の検出に基づいて第二凝縮水送出部により前記第二貯留部の凝縮水を前記格納容器に送ることが好ましい。
【００１９】
この格納容器保全方法によれば、第一工程において、第一貯留部水位検出部により第一貯留部の凝縮水の水位を管理することができ、第一貯留部において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第一工程において、第一凝縮水送出部により第一貯留部の凝縮水を格納容器の内部の冷却水として供給することができ、格納容器の温度および圧力を低減することができる。第一貯留部に貯留された放射性希ガスは非凝縮性ガスであり、凝縮水には含まれないため、放射性希ガスが格納容器に戻される事態を防ぐことができる。一方、第二工程において、第二貯留部水位検出部により第二貯留部の凝縮水の水位を管理することができ、第二貯留部において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第二工程において、第二凝縮水送出部により第二貯留部の凝縮水を格納容器の内部の冷却水として供給することができ、格納容器の温度および圧力を低減することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全方法では、前記格納容器保全設備が、前記第一貯留部に接続された分岐排気配管と、前記分岐排気配管に設けられた分岐排気開閉弁と、前記分岐排気配管に設けられた放射線検出部と、前記分岐排気配管の終端に設けられた排気筒と、を有しており、前記第一工程および前記第二工程の後、所定期間経過して前記第一貯留部に貯留された放射性希ガスが減衰された場合、前記分岐排気開閉弁を開放して前記放射線検出部にて放射線量を検出しつつ前記分岐排気配管を通じて前記排気筒から前記第一貯留部に貯留されたガスを排気する第三工程を含むことが好ましい。
【００２１】
この格納容器保全方法によれば、第一貯留部に貯留された放射性希ガスが長期間の保管により減衰した後は、放射線検出部により放射線量を監視しながら分岐排気開閉弁を開放して分岐排気配管を通じて排気筒から管理放出することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る格納容器保全方法では、前記格納容器保全設備が、前記格納容器の内部の事故前の圧力Ｐ０と前記格納容器の容量Ｖ０と前記格納容器の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、前記第一貯留部の内部の事故前の圧力Ｐ１と前記第一貯留部の容量Ｖ１と前記第一貯留部の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および前記第一貯留部の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と前記第一貯留部の容量Ｖ’１と前記第一貯留部の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じたＶ１が設定され、かつ、前記格納容器の内部の圧力を検出する格納容器圧力検出部と、前記第一貯留部の内部の圧力を検出する第一貯留部圧力検出部と、を有しており、前記第一工程において、前記格納容器圧力検出部が検出する圧力と、前記第一貯留部圧力検出部が検出する圧力とが均圧した場合、前記切換部により前記第二工程に切り換えることが好ましい。
【００２３】
この格納容器保全方法によれば、圧力×容積／温度＝一定の関係から、格納容器の内部の非凝縮性ガスの全量を第一貯留部に送ることができるように第一貯留部の容量Ｖ１を設定する。このため、第一工程において、格納容器の内部の圧力と第一貯留部の内部の圧力とが均圧されたときに、格納容器の内部の非凝縮性ガスの全量（放射性希ガスを含む）が第一貯留部に送られたものとすることができる。このように、放射性希ガスを第二貯留部に送ることなく第二工程に移行することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、格納容器内の放射性希ガスを格納容器とは別に封じ込め、かつ格納容器内の圧力を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の制御系のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備の動作図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備における第一貯留部の容量を設定するための説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る格納容器保全設備における第一貯留部の容量を設定するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る格納容器保全設備の構成図である。
【００２８】
図１において、格納容器１００は、原子力設備において、炉心である複数の燃料集合体を密閉状態で収容する原子炉圧力容器１０１を格納するものである。原子力設備では、原子炉圧力容器１０１にて加熱された高温・高圧の水の熱を利用して蒸気を発生させ、この蒸気で格納容器１００の外部に設けられた蒸気タービンを駆動して発電に供する。格納容器１００は、岩盤などの堅固な地盤上に立設され、鉄筋コンクリートなどにより堅牢に形成されていることで、内部に所定容量の凝縮性ガスである水蒸気（以下、蒸気と記載する）および空気、放射性希ガスなどの非凝縮性ガスを含むガスを所定圧力の範囲で封じ込めることが可能に構成されている。
【００２９】
本実施形態の格納容器保全設備は、炉心が損傷して原子炉圧力容器１０１から流出する過酷事象であるシビアアクシデント時において格納容器１００の安全を確保するものである。格納容器保全設備は、格納容器圧力検出部１と、フィルタユニット２と、排気配管３と、第一貯留部（希ガス貯留部）１１と、第一冷却部１２と、第一凝縮水送出部１３と、第一貯留部水位検出部１４と、第一貯留部圧力検出部１５、第二貯留部（凝縮水貯留部）２１と、第二冷却部２２と、第二凝縮水送出部２３と、第二貯留部水位検出部２４と、第二貯留部圧力検出部２５と、排気部３１と、を有する。
【００３０】
フィルタユニット２は、本実施形態において格納容器１００の内部に設けられている。フィルタユニット２は、ガスに含まれる放射性よう素や粒子状の放射性物質を捕捉するフィルタがケーシングの内部に設けられている。このフィルタユニット２は、ケーシングの内部に格納容器１００の内部のガスを通過させることで、フィルタによりガス中の放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去する。ただし、キセノン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）のような放射性希ガス、蒸気や空気はフィルタで捕捉できないためケーシングを通過する。従って、フィルタユニット２は、放射性よう素や粒子状の放射性物質を捕捉して除去する一方で、凝縮性ガスである蒸気および空気、放射性希ガスなどの非凝縮性ガスを含むガスを通過させる。
【００３１】
排気配管３は、フィルタユニット２に接続され、端部が格納容器１００の外部に引き出されて設けられている。排気配管３は、その途中に、格納容器１００の内部において排気開閉弁３Ａが設けられていると共に、格納容器１００の外部に引き出された部分において排気開閉弁３Ｂが設けられている。排気開閉弁３Ａ，３Ｂは、開動作により排気配管３を開放し、閉動作により排気配管３を閉塞する。また、排気開閉弁３Ａ，３Ｂは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。従って、排気開閉弁３Ａ，３Ｂが開動作して排気配管３が開放されることで、格納容器１００の内部のガスはフィルタユニット２を経て格納容器１００の外部に排出される。また、排気開閉弁３Ａ，３Ｂのいずれかが閉動作して排気配管３が閉塞されることで、格納容器１００の内部のガスは格納容器１００の外部に排出されず留まる。排気開閉弁３Ａ，３Ｂは、格納容器１００を内部および外部から隔離する隔離弁として機能する。
【００３２】
第一貯留部１１は、第一貯留配管１１Ａと、第一貯留タンク１１Ｂと、第一貯留開閉弁１１Ｃと、を有している。
【００３３】
第一貯留配管１１Ａは、排気配管３が格納容器１００の外部に引き出された端部に接続されている。
【００３４】
第一貯留タンク１１Ｂは、第一貯留配管１１Ａの終端が接続されている。第一貯留タンク１１Ｂは、容量が変化することのない密閉容器である。
【００３５】
第一貯留開閉弁１１Ｃは、第一貯留配管１１Ａの途中に設けられ、開動作により第一貯留配管１１Ａを開放し、閉動作により第一貯留配管１１Ａを閉塞する。また、第一貯留開閉弁１１Ｃは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、第一貯留開閉弁１１Ｃは、自動弁ではなくてもよい。従って、第一貯留開閉弁１１Ｃが開動作して第一貯留配管１１Ａが開放されることで、排気配管３を介して格納容器１００の内部から排出されたガスが第一貯留タンク１１Ｂに送られる。また、第一貯留開閉弁１１Ｃが閉動作して第一貯留配管１１Ａが閉塞されることで、排気配管３を介して格納容器１００の内部から排出されたガスは第一貯留タンク１１Ｂには送られない。
【００３６】
第一冷却部１２は、循環配管１２Ａと、熱交換器１２Ｂと、冷却ポンプ１２Ｃと、散水機１２Ｄと、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆと、を有している。
【００３７】
循環配管１２Ａは、一端が第一貯留タンク１１Ｂの下部にて第一貯留タンク１１Ｂの内部に接続され、他端が第一貯留タンク１１Ｂの上部にて第一貯留タンク１１Ｂの内部に接続されて、第一貯留タンク１１Ｂを含みループ状に設けられている。
【００３８】
熱交換器１２Ｂは、循環配管１２Ａの途中に設けられており、冷却水が供給されるケーシングの内部に循環配管１２Ａの途中に介在された伝熱管が設けられている。熱交換器１２Ｂに供給される冷却水は、例えば、海水や湖水などがあり、図示しない冷却水供給ポンプにより供給されてケーシングの内部を経て海や湖に戻される。なお、熱交換器１２Ｂと熱交換器１２Ｂに供給される冷却水の間に中間冷却のための熱交換器を介在させてもよい。中間冷却のための熱交換器に供給される冷却水は例えば純水などがある。
【００３９】
冷却ポンプ１２Ｃは、循環配管１２Ａの途中に設けられており、第一貯留タンク１１Ｂの下部に貯留された流体を循環配管１２Ａにより熱交換器１２Ｂを経由して第一貯留タンク１１Ｂの上部に戻す。従って、第一貯留タンク１１Ｂの下部に貯留された流体は、冷却ポンプ１２Ｃにより循環配管１２Ａに送られて熱交換器１２Ｂを経由して冷却され第一貯留タンク１１Ｂの上部に戻される。
【００４０】
散水機１２Ｄは、いわゆるシャワーであって、第一貯留タンク１１Ｂの内部の上部に設けられて循環配管１２Ａの他端に接続されている。従って、冷却ポンプ１２Ｃにより循環配管１２Ａに送られて第一貯留タンク１１Ｂの上部に戻された流体は、散水機１２Ｄにより第一貯留タンク１１Ｂの下部に向けて散水される。上述したように、第一貯留タンク１１Ｂには、格納容器１００の内部のガスに含まれる蒸気が送られる。従って、蒸気は、散水機１２Ｄにより散水された流体により凝縮されて凝縮水となる。この凝縮水は、第一貯留タンク１１Ｂの下部に溜められ、冷却ポンプ１２Ｃにより循環配管１２Ａに送られて熱交換器１２Ｂを経由して冷却され第一貯留タンク１１Ｂの上部に戻される冷却用の流体となる。
【００４１】
第一冷却開閉弁１２Ｅは、循環配管１２Ａにおいて熱交換器１２Ｂよりも他端側（第一貯留タンク１１Ｂの上部側）に設けられている。また、第一冷却開閉弁１２Ｆは、循環配管１２Ａにおいて冷却ポンプ１２Ｃよりも一端側（第一貯留タンク１１Ｂの下部側）に設けられている。これら、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆは、開動作により循環配管１２Ａを開放し、閉動作により循環配管１２Ａを閉塞する。また、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆは、自動弁ではなくてもよい。従って、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆが開動作して循環配管１２Ａが開放されることで、循環配管１２Ａを介して第一貯留タンク１１Ｂの内部の凝縮水が循環されつつ熱交換器１２Ｂにより冷却される。また、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆが閉動作して循環配管１２Ａが閉塞されることで、第一貯留タンク１１Ｂの内部の凝縮水は循環や冷却されない。また、第一冷却開閉弁１２Ｅは、熱交換器１２Ｂと第一貯留タンク１１Ｂの上部との間で循環配管１２Ａを開放または閉塞する。また、第一冷却開閉弁１２Ｆは、第一貯留タンク１１Ｂの下部と冷却ポンプ１２Ｃとの間で循環配管１２Ａを開放または閉塞する。
【００４２】
第一凝縮水送出部１３は、送出配管１３Ａと、送出ポンプ１３Ｂと、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄと、逆止弁１３Ｅと、を有する。
【００４３】
送出配管１３Ａは、一端が第一貯留タンク１１Ｂの下部にて第一貯留タンク１１Ｂの内部に接続され、他端が格納容器１００の内部に至り設けられている。
【００４４】
送出ポンプ１３Ｂは、送出配管１３Ａの途中に設けられており、第一貯留タンク１１Ｂの下部に貯留された凝縮水を送出配管１３Ａにより格納容器１００の内部に送り出す。
【００４５】
送出開閉弁１３Ｃは、送出配管１３Ａにおいて送出ポンプ１３Ｂよりも一端側（第一貯留タンク１１Ｂ側）に設けられている。また、送出開閉弁１３Ｄは、送出配管１３Ａにおいて送出ポンプ１３Ｂよりも他端側（格納容器１００側）であって格納容器１００の外部に並んで設けられている。これら、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄは、開動作により送出配管１３Ａを開放し、閉動作により送出配管１３Ａを閉塞する。また、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、送出開閉弁１３Ｃは、自動弁ではなくてもよい。従って、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄが開動作して送出配管１３Ａが開放されることで、送出配管１３Ａを介して第一貯留タンク１１Ｂの内部の凝縮水が格納容器１００に送り出される。また、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄのいずれか１つが閉動作して送出配管１３Ａが閉塞されることで、第一貯留タンク１１Ｂの内部の凝縮水は格納容器１００に送り出されない。送出開閉弁１３Ｃは、第一貯留タンク１１Ｂの下部と送出ポンプ１３Ｂとの間で送出配管１３Ａを開放または閉塞する。また、送出開閉弁１３Ｄは、送出ポンプ１３Ｂと格納容器１００との間で送出配管１３Ａを開放または閉塞する。送出開閉弁１３Ｄは、最も格納容器１００寄りに設けられて格納容器１００を外部から隔離する隔離弁として機能する。
【００４６】
逆止弁１３Ｅは、格納容器１００の内部において送出配管１３Ａの他端に接続されている。逆止弁１３Ｅは、送出配管１３Ａの他端から格納容器１００の内部に送り出される凝縮水を格納容器１００の内部に流出させるが、格納容器１００の内部の流体を送出配管１３Ａの他端から格納容器１００の外部に漏らさない。従って、逆止弁１３Ｅは、格納容器１００を内部から隔離する隔離弁として機能する。
【００４７】
第一貯留部水位検出部１４は、第一貯留部１１における第一貯留タンク１１Ｂに貯留される凝縮水の水位を検出する。
【００４８】
第一貯留部圧力検出部１５は、第一貯留部１１における第一貯留タンク１１Ｂの内部の圧力を検出する。
【００４９】
第二貯留部２１は、第二貯留配管２１Ａと、第二貯留タンク２１Ｂと、第二貯留開閉弁２１Ｃと、を有している。
【００５０】
第二貯留配管２１Ａは、排気配管３が格納容器１００の外部に引き出された端部に対し、第一貯留部１１における第一貯留配管１１Ａと並列に接続されている。すなわち、第二貯留配管２１Ａは、排気配管３が格納容器１００の外部に引き出された端部に対し、第一貯留配管１１Ａと分岐して接続されている。
【００５１】
第二貯留タンク２１Ｂは、第二貯留配管２１Ａの終端が接続されている。第二貯留タンク２１Ｂは、容量が変化することのない密閉容器である。
【００５２】
第二貯留開閉弁２１Ｃは、第二貯留配管２１Ａの途中に設けられ、開動作により第二貯留配管２１Ａを開放し、閉動作により第二貯留配管２１Ａを閉塞する。また、第二貯留開閉弁２１Ｃは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、第二貯留開閉弁２１Ｃは、自動弁ではなくてもよい。従って、第二貯留開閉弁２１Ｃが開動作して第二貯留配管２１Ａが開放されることで、排気配管３を介して格納容器１００の内部から排出されたガスが第二貯留タンク２１Ｂに送られる。また、第二貯留開閉弁２１Ｃが閉動作して第二貯留配管２１Ａが閉塞されることで、排気配管３を介して格納容器１００の内部から排出されたガスは第二貯留タンク２１Ｂには送られない。
【００５３】
第二冷却部２２は、循環配管２２Ａと、熱交換器２２Ｂと、冷却ポンプ２２Ｃと、散水機２２Ｄと、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆと、を有している。
【００５４】
循環配管２２Ａは、一端が第二貯留タンク２１Ｂの下部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続され、他端が第二貯留タンク２１Ｂの上部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続されて、第二貯留タンク２１Ｂを含みループ状に設けられている。本実施形態において、循環配管２２Ａは、上述した第一冷却部１２における循環配管１２Ａの一部を共有して構成されている。具体的に、循環配管２２Ａは、循環配管１２Ａにおいて熱交換器１２Ｂと第一冷却開閉弁１２Ｅとの間に一端が接続されて他端が第二貯留タンク２１Ｂの上部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続された冷却配管２２Ａａを有している。また、循環配管２２Ａは、一端が第二貯留タンク２１Ｂの下部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続されて他端が循環配管１２Ａにおいて冷却ポンプ１２Ｃと第一冷却開閉弁１２Ｆとの間に接続された冷却配管２２Ａｂを有している。すなわち、循環配管２２Ａは、冷却配管２２Ａａ，２２Ａｂを有することで、第一冷却部１２における循環配管１２Ａの一部と熱交換器１２Ｂおよび冷却ポンプ１２Ｃとを共有して構成されている。
【００５５】
熱交換器２２Ｂは、循環配管２２Ａの途中に設けられており、冷却水が供給されるケーシングの内部に循環配管２２Ａの途中に介在された伝熱管が設けられている。熱交換器２２Ｂに供給される冷却水は、例えば、海水や湖水などがあり、図示しない冷却水供給ポンプにより供給されてケーシングの内部を経て海や湖に戻される。この熱交換器２２Ｂは、上述したように第一冷却部１２における熱交換器１２Ｂを共有して構成されている。なお、熱交換器２２Ｂと熱交換器２２Ｂに供給される冷却水の間に中間冷却のための熱交換器を介在させてもよい。中間冷却のための熱交換器に供給される冷却水は例えば純水などがある。
【００５６】
冷却ポンプ２２Ｃは、循環配管２２Ａの途中に設けられており、第二貯留タンク２１Ｂの下部に貯留された流体を循環配管２２Ａにより熱交換器２２Ｂを経由して第二貯留タンク２１Ｂの上部に戻す。従って、第二貯留タンク２１Ｂの下部に貯留された流体は、冷却ポンプ２２Ｃにより循環配管２２Ａに送られて熱交換器２２Ｂを経由して冷却され第二貯留タンク２１Ｂの上部に戻される。この冷却ポンプ２２Ｃは、上述したように第一冷却部１２における冷却ポンプ１２Ｃを共有して構成されている。
【００５７】
散水機２２Ｄは、いわゆるシャワーであって、第二貯留タンク２１Ｂの内部の上部に設けられて循環配管２２Ａ（冷却配管２２Ａａ）の他端に接続されている。従って、冷却ポンプ２２Ｃにより循環配管２２Ａに送られて第二貯留タンク２１Ｂの上部に戻された流体は、散水機２２Ｄにより第二貯留タンク２１Ｂの下部に向けて散水される。上述したように、第二貯留タンク２１Ｂには、格納容器１００の内部のガスに含まれる蒸気が送られる。従って、蒸気は、散水機２２Ｄにより散水された流体により凝縮されて凝縮水となる。この凝縮水は、第二貯留タンク２１Ｂの下部に溜められ、冷却ポンプ２２Ｃにより循環配管２２Ａに送られて熱交換器２２Ｂを経由して冷却され第二貯留タンク２１Ｂの上部に戻される冷却用の流体となる。
【００５８】
第二冷却開閉弁２２Ｅは、循環配管２２Ａにおいて熱交換器２２Ｂよりも他端側（第二貯留タンク２１Ｂの上部側）となる冷却配管２２Ａａに設けられている。また、第二冷却開閉弁２２Ｆは、循環配管２２Ａにおいて冷却ポンプ２２Ｃよりも一端側（第二貯留タンク２１Ｂの下部側）となる冷却配管２２Ａｂに設けられている。これら、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆは、開動作により循環配管２２Ａを開放し、閉動作により循環配管２２Ａを閉塞する。また、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆは、自動弁ではなくてもよい。従って、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆが開動作して循環配管２２Ａが開放されることで、循環配管２２Ａを介して第二貯留タンク２１Ｂの内部の凝縮水が循環されつつ熱交換器２２Ｂにより冷却される。また、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆが閉動作して循環配管２２Ａが閉塞されることで、第二貯留タンク２１Ｂの内部の凝縮水は循環や冷却されない。また、第二冷却開閉弁２２Ｅは、熱交換器２２Ｂと第二貯留タンク２１Ｂの上部との間で循環配管２２Ａを開放または閉塞する。また、第二冷却開閉弁２２Ｆは、第二貯留タンク２１Ｂの下部と冷却ポンプ２２Ｃとの間で循環配管２２Ａを開放または閉塞する。
【００５９】
第二凝縮水送出部２３は、送出配管２３Ａと、送出ポンプ２３Ｂと、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄと、逆止弁２３Ｅと、を有する。
【００６０】
送出配管２３Ａは、一端が第二貯留タンク２１Ｂの下部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続され、他端が格納容器１００の内部に至り設けられている。本実施形態において、送出配管２３Ａは、上述した第一凝縮水送出部１３における送出配管１３Ａの一部を共有して構成されている。具体的に、送出配管２３Ａは、一端が第二貯留タンク２１Ｂの下部にて第二貯留タンク２１Ｂの内部に接続され、他端が送出配管１３Ａにおいて送出ポンプ１３Ｂと送出開閉弁１３Ｃとの間に接続された接続送出配管２３Ａａを有している。すなわち、送出配管２３Ａは、接続送出配管２３Ａａを有することで、第一凝縮水送出部１３における送出配管１３Ａの一部と送出ポンプ１３Ｂと送出開閉弁１３Ｄと逆止弁１３Ｅとを共有して構成されている。
【００６１】
送出ポンプ２３Ｂは、送出配管２３Ａの途中に設けられており、第二貯留タンク２１Ｂの下部に貯留された凝縮水を送出配管２３Ａにより格納容器１００の内部に送り出す。この送出ポンプ２３Ｂは、上述したように第一凝縮水送出部１３における送出ポンプ１３Ｂを共有して構成されている。
【００６２】
送出開閉弁２３Ｃは、送出配管２３Ａにおいて送出ポンプ２３Ｂよりも一端側（第二貯留タンク２１Ｂ側）に設けられている。また、送出開閉弁２３Ｄは、送出配管２３Ａにおいて送出ポンプ２３Ｂよりも他端側（格納容器１００側）であって格納容器１００の外部に並んで設けられている。これら、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄは、開動作により送出配管２３Ａを開放し、閉動作により送出配管２３Ａを閉塞する。また、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、送出開閉弁２３Ｃは、自動弁ではなくてもよい。従って、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄが開動作して送出配管２３Ａが開放されることで、送出配管２３Ａを介して第二貯留タンク２１Ｂの内部の凝縮水が格納容器１００に送り出される。また、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄのいずれか１つが閉動作して送出配管２３Ａが閉塞されることで、第二貯留タンク２１Ｂの内部の凝縮水は格納容器１００に送り出されない。送出開閉弁２３Ｃは、第二貯留タンク２１Ｂの下部と送出ポンプ２３Ｂとの間で送出配管２３Ａを開放または閉塞する。また、送出開閉弁２３Ｄは、送出ポンプ２３Ｂと格納容器１００との間で送出配管２３Ａを開放または閉塞する。送出開閉弁２３Ｄは、最も格納容器１００寄りに設けられて格納容器１００を外部から隔離する隔離弁として機能する。送出開閉弁２３Ｄは、上述したように、第一凝縮水送出部１３における送出開閉弁１３Ｄを共有して構成されている。
【００６３】
逆止弁２３Ｅは、格納容器１００の内部において送出配管２３Ａの他端に接続されている。逆止弁２３Ｅは、送出配管２３Ａの他端から格納容器１００の内部に送り出される凝縮水を格納容器１００の内部に流出させるが、格納容器１００の内部の流体を送出配管２３Ａの他端から格納容器１００の外部に漏らさない。従って、逆止弁２３Ｅは、格納容器１００を内部から隔離する隔離弁として機能する。逆止弁２３Ｅは、上述したように、第一凝縮水送出部１３における逆止弁１３Ｅを共有して構成されている。
【００６４】
第二貯留部水位検出部２４は、第二貯留部２１における第二貯留タンク２１Ｂに貯留される凝縮水の水位を検出する。
【００６５】
第二貯留部圧力検出部２５は、第二貯留部２１における第二貯留タンク２１Ｂの内部の圧力を検出する。
【００６６】
排気部３１は、分岐排気配管３１Ａと、排気筒３１Ｂと、分岐排気開閉弁３１Ｃと、絞弁３１Ｄと、放射線検出部３１Ｅと、を有している。
【００６７】
分岐排気配管３１Ａは、排気配管３の端部に分岐して設けられている。具体的に、分岐排気配管３１Ａは、排気配管３において、排気開閉弁３Ｂと、第一貯留部１１の第一貯留配管１１Ａおよび第二貯留部２１の第二貯留配管２１Ａが接続されている部分との間に分岐して設けられている。なお、分岐排気配管３１Ａは、第一貯留部１１の第一貯留配管１１Ａにおいて、排気配管３に接続されている部分と、第一貯留開閉弁１１Ｃとの間に分岐して設けられていてもよい。すなわち、分岐排気配管３１Ａは、少なくとも第一貯留部１１の第一貯留タンク１１Ｂに接続できるように設けられている。
【００６８】
排気筒３１Ｂは、いわゆる煙突であり、分岐排気配管３１Ａの先端（終端）に設けられている。
【００６９】
分岐排気開閉弁３１Ｃは、分岐排気配管３１Ａの途中に設けられ、開動作により分岐排気配管３１Ａを開放し、閉動作により分岐排気配管３１Ａを閉塞する。また、分岐排気開閉弁３１Ｃは、自動弁であり、開信号の入力により開動作する一方、閉信号の入力により閉動作する。また、分岐排気開閉弁３１Ｃは、自動弁ではなくてもよい。従って、分岐排気開閉弁３１Ｃが開動作して分岐排気配管３１Ａが開放されることで、分岐排気配管３１Ａを介して排気配管３側と排気筒３１Ｂとが連通する。また、分岐排気開閉弁３１Ｃが閉動作して分岐排気配管３１Ａが閉塞されることで、分岐排気配管３１Ａを介して排気配管３側と排気筒３１Ｂとが連通しない。
【００７０】
絞弁３１Ｄは、分岐排気配管３１Ａの途中に設けられた、例えば、オリフィスからなり、分岐排気配管３１Ａを通過する流体の流量を抑制する。絞弁３１Ｄは、分岐排気配管３１Ａにおいて、排気配管３に接続されている部分と、分岐排気開閉弁３１Ｃとの間に設けられている。なお、絞弁３１Ｄは、分岐排気配管３１Ａにおいて、排気筒３１Ｂと、分岐排気開閉弁３１Ｃとの間に設けられていてもよい。
【００７１】
放射線検出部３１Ｅは、分岐排気配管３１Ａの途中に設けられ、分岐排気配管３１Ａを通過する流体の放射線量を検出する。放射線検出部３１Ｅは、分岐排気配管３１Ａにおいて、排気筒３１Ｂと、分岐排気開閉弁３１Ｃとの間に設けられている。
【００７２】
図２は、本実施形態に係る格納容器保全設備の制御系のブロック図である。
【００７３】
上述した構成の格納容器保全設備は、制御部４１により統括して制御される。制御部４１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなマイクロプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭのようなメモリおよびストレージを含む。制御部４１は、図２に示すように、格納容器圧力検出部１、第一貯留部水位検出部１４、第一貯留部圧力検出部１５、第二貯留部水位検出部２４、第二貯留部圧力検出部２５、放射線検出部３１Ｅからの検出の信号を入力することで、熱交換器１２Ｂ，２２Ｂの冷却水供給ポンプ、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆ、冷却ポンプ１２Ｃ，２２Ｃ、排気開閉弁３Ａ，３Ｂ、第一貯留開閉弁１１Ｃ、送出開閉弁１３Ｃ、送出開閉弁１３Ｄ，２３Ｄ、送出ポンプ１３Ｂ，２３Ｂ、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆ、第二貯留開閉弁２１Ｃ、送出開閉弁２３Ｃ、分岐排気開閉弁３１Ｃを駆動する信号を出力する。
【００７４】
以下、図３〜図９の本実施形態に係る格納容器保全設備の動作図を参照し、制御部４１による格納容器保全設備の制御である格納容器保全方法について説明する。
【００７５】
事故前においては、図３に示すように、制御部４１は、熱交換器１２Ｂ，２２Ｂの冷却水供給ポンプ、冷却ポンプ１２Ｃ，２２Ｃ、送出ポンプ１３Ｂ，２３Ｂを停止する信号を出力しており、かつ第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆ、排気開閉弁３Ａ，３Ｂ、第一貯留開閉弁１１Ｃ、送出開閉弁１３Ｃ、送出開閉弁１３Ｄ，２３Ｄ、第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆ、第二貯留開閉弁２１Ｃ、送出開閉弁２３Ｃ、分岐排気開閉弁３１Ｃを閉動作する閉信号を出力している。
【００７６】
原子炉の炉心が損傷するようなシビアアクシデントの事故が発生した場合、炉心損傷後は格納容器１００の内部に冷却水を供給するような格納容器１００を防護する複数の対策を講じる。しかし、複数の格納容器防護対策を実施しても事象進展を止められず、格納容器１００の内部の圧力が設計の限界圧力近くに到達する。
【００７７】
従って、シビアアクシデントの事故時において、制御部４１は、熱交換器１２Ｂに冷却水を供給するため冷却水供給ポンプを駆動させる駆動信号を出力する。また、制御部４１は、第一貯留タンク１１Ｂの水を循環させるため第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆを開動作させる開信号を出力する。また、制御部４１は、冷却ポンプ１２Ｃを駆動する駆動信号を出力する。すなわち、図４に示すように、第一冷却部１２において、第一貯留タンク１１Ｂを含むループ状の循環配管１２Ａに、第一貯留タンク１１Ｂの下部に貯留された水が循環し、熱交換器１２Ｂを経由して冷却されて第一貯留タンク１１Ｂの上部に戻される。
【００７８】
その後、格納容器圧力検出部１により検出する格納容器１００の内部の圧力が設計の限界圧力となった場合、制御部４１は、排気開閉弁３Ａ，３Ｂ、第一貯留開閉弁１１Ｃを開動作させる開信号を出力する。すなわち、図５に示すように、フィルタユニット２を通過して放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去された格納容器１００の内部のガス（凝縮性ガスである蒸気および空気、放射性希ガスなどの非凝縮性ガスを含むガス）が第一貯留タンク１１Ｂに送られる。そして、第一貯留タンク１１Ｂの内部では、空気、放射性希ガスなどの非凝縮性ガスが貯留される一方、第一冷却部１２により循環する水で蒸気が冷却されて凝縮された凝縮水として溜まる。
【００７９】
第一貯留タンク１１Ｂに蒸気を受け入れている際、凝縮した水分でタンク水位が上昇する。よって、第一貯留部水位検出部１４により検出する第一貯留タンク１１Ｂに貯留される凝縮水の水位が所定水位を超えた場合、制御部４１は、第一凝縮水送出部１３の送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄを開動作させる開信号を出力する。また、制御部４１は、第一凝縮水送出部１３の送出ポンプ１３Ｂを駆動させる信号を出力する。すなわち、図６に示すように、第一貯留タンク１１Ｂに貯留される凝縮水が格納容器１００に送り出される。また、第一貯留部水位検出部１４により検出する第一貯留タンク１１Ｂに貯留される凝縮水の水位が所定水位まで下がった場合、制御部４１は、第一凝縮水送出部１３の送出ポンプ１３Ｂを停止させる信号を出力し、送出開閉弁１３Ｃ，１３Ｄを閉動作させる閉信号を出力する（図５に示す動作に戻る）。この動作を繰り返すことで、第一貯留タンク１１Ｂに貯留される凝縮水の水位を所定水位に維持する。
【００８０】
第一貯留タンク１１Ｂは、最初大気圧であるが、非凝縮性ガスを貯留するに伴い圧力が上昇する。よって、第一貯留部圧力検出部１５により検出する第一貯留タンク１１Ｂの内部の圧力が、格納容器圧力検出部１により検出する格納容器１００の内部の圧力とほぼ同じになり、格納容器１００の内部の圧力と第一貯留タンク１１Ｂの内部の圧力とが均圧した場合、格納容器１００で発生した放射性希ガスは、全量が第一貯留タンク１１Ｂに送られて貯留されたものとみなす（比較的事故初期において放射性希ガスは格納容器１００の内部に全量放出される）。この場合、制御部４１は、第一貯留開閉弁１１Ｃを閉動作させる閉信号を出力する。すなわち、格納容器１００から第一貯留タンク１１Ｂへのガスの送りを停止する。
【００８１】
格納容器１００で発生した非凝縮性ガスの全量を第一貯留タンク１１Ｂに送っても、凝縮性ガスである蒸気の発生により格納容器１００の内部の圧力は限界圧力は超えないものの上昇する。よって、第一貯留開閉弁１１Ｃを閉動作させる閉信号を出力して格納容器１００から第一貯留タンク１１Ｂへのガスの送りを停止した後、制御部４１は、熱交換器２２Ｂに冷却水を供給するため冷却水供給ポンプを駆動させる駆動信号を出力する（熱交換器２２Ｂが熱交換器１２Ｂを共有する場合は熱交換器１２Ｂに駆動信号を出力しているため不要）。また、制御部４１は、第一貯留タンク１１Ｂの水の循環を停止させるため冷却ポンプ１２Ｃを停止させる停止信号を出力し、第一冷却開閉弁１２Ｅ，１２Ｆを閉動作させる閉信号を出力する。また、制御部４１は、第二貯留タンク２１Ｂの水を循環させるため第二冷却開閉弁２２Ｅ，２２Ｆを開動作させる開信号を出力する。また、制御部４１は、冷却ポンプ２２Ｃを駆動する駆動信号を出力する（冷却ポンプ２２Ｃが冷却ポンプ１２Ｃを共有する場合は冷却ポンプ１２Ｃに駆動信号を出力しているため不要）。また、制御部４１は、第二貯留開閉弁２１Ｃを開動作させる開信号を出力する。すなわち、図７に示すように、フィルタユニット２を通過して放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去された格納容器１００の内部のガス（凝縮性ガスである蒸気および非凝縮性ガスである空気を含むガス）が第二貯留タンク２１Ｂに送られる。この場合、格納容器１００で発生した放射性希ガスが全量が第一貯留タンク１１Ｂに送られて貯留されているため、基本的に第二貯留タンク２１Ｂに放射性希ガスは送られない。さらに、図７に示すように、第二冷却部２２において、第二貯留タンク２１Ｂを含むループ状の循環配管２２Ａに、第二貯留タンク２１Ｂの下部に貯留された水が循環し、熱交換器２２Ｂを経由して冷却されて第二貯留タンク２１Ｂの上部に戻される。このため、第二貯留タンク２１Ｂの内部では、空気が貯留される一方、第二冷却部２２により循環する水で蒸気が冷却されて凝縮された凝縮水として溜まる。これにより、格納容器１００の圧力を低減させる。
【００８２】
ここで、第一貯留開閉弁１１Ｃは格納容器１００から第一貯留タンク１１Ｂへのガスの送りを開閉し、第二貯留開閉弁２１Ｃは格納容器１００から第二貯留タンク２１Ｂへのガスの送りを開閉しており、これら第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃの開閉により格納容器１００のガスの送りを第一貯留タンク１１Ｂや第二貯留タンク２１Ｂに切り換えることができる。従って、本実施形態の格納容器保全設備では、第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃは、格納容器１００のガスの送りを第一貯留タンク１１Ｂや第二貯留タンク２１Ｂに切り換える切換部として構成されている。
【００８３】
第二貯留タンク２１Ｂに蒸気を受け入れている際、凝縮した水分でタンク水位が上昇する。よって、第二貯留部水位検出部２４により検出する第二貯留タンク２１Ｂに貯留される凝縮水の水位が所定水位を超えた場合、制御部４１は、第二凝縮水送出部２３の送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄを開動作させる開信号を出力する。また、制御部４１は、第二凝縮水送出部２３の送出ポンプ２３Ｂを駆動させる信号を出力する。すなわち、図８に示すように、第二貯留タンク２１Ｂに貯留される凝縮水が格納容器１００に送り出される。また、第二貯留部水位検出部２４により検出する第二貯留タンク２１Ｂに貯留される凝縮水の水位が所定水位まで下がった場合、制御部４１は、第二凝縮水送出部２３の送出ポンプ２３Ｂを停止させる信号を出力し、送出開閉弁２３Ｃ，２３Ｄを閉動作させる閉信号を出力する（図７に示す動作に戻る）。この動作を繰り返すことで、第二貯留タンク２１Ｂに貯留される凝縮水の水位を所定水位に維持する。
【００８４】
第二貯留タンク２１Ｂは、最初大気圧であるが、非凝縮性ガスである空気を貯留するに伴い圧力が上昇する。よって、制御部４１は、第二貯留部圧力検出部２５により検出する第二貯留タンク２１Ｂの内部の圧力を管理する。そして、制御部４１は、格納容器圧力検出部１により検出する格納容器１００の内部の圧力の上昇が抑えられた場合、制御部４１は、開動作中の全ての開閉弁を閉作動する閉信号を出力すると共に、稼働中の全てのポンプを停止させる信号を出力する（図３に示す状態に戻す）。
【００８５】
その後、第一貯留タンク１１Ｂに貯留した放射性希ガスのうち、キセノンは半減期が短く、線量が高いので、１年以上減衰させ、無害化する。クリプトンはキセノンほど線量が高くないが、半減期が長いことから長期間、第一貯留タンク１１Ｂに貯留した状態で減衰させる。クリプトンを数年程度減衰させた後、放射線量を監視しながら第一貯留タンク１１Ｂに貯留したガスを管理放出する。この場合、制御部４１は、図３に示す状態から、第一貯留開閉弁１１Ｃおよび分岐排気開閉弁３１Ｃを開動作する開信号を出力する。すなわち、図９に示すように、大気圧よりも内部が高い圧力の第一貯留タンク１１Ｂに貯留されたガスが、第一貯留配管１１Ａから排気配管３の一部を経て分岐排気配管３１Ａに至り絞弁３１Ｄにて流量を抑制されつつ排気筒３１Ｂから大気に放出される。ただし、公衆被曝に影響しないように、放射線検出部３１Ｅにより検出される放射線量が影響のない範囲でなければ、制御部４１は、第一貯留開閉弁１１Ｃおよび分岐排気開閉弁３１Ｃを閉動作する閉信号を出力することで、図３に示す状態に戻しガスの放出を止める。
【００８６】
ところで、上述した動作において、第一貯留タンク１１Ｂへのガスの送りを停止する場合、格納容器１００の内部の圧力と第一貯留タンク１１Ｂの内部の圧力とが均圧したことを格納容器１００で発生した放射性希ガスの全量が第一貯留タンク１１Ｂに送られて貯留されたものとみなすとしている。このための構成について説明する。
【００８７】
図１０は、本実施形態に係る格納容器保全設備における第一貯留部の容量を設定するための説明図である。図１１は、本実施形態に係る格納容器保全設備における第一貯留部の容量を設定するためのグラフである。
【００８８】
放射性希ガスのキセノンやクリプトンは燃料ウランの核分裂に伴い発生するもので、燃料損傷してから比較的短時間の間に放射性希ガス全量が放出される。放射性希ガスは、格納容器１００の内部の空気と格納容器１００の内部で発生する蒸気に完全混合していると考えられ、空気、放射性希ガスなどの非凝縮性ガスは発生し続ける蒸気に随伴される形で第一貯留タンク１１Ｂに貯留される。格納容器１００の容量の全量の非凝縮性ガスが第一貯留タンク１１Ｂに貯留されると、非凝縮性ガス中に分散していた放射性希ガスも一緒に第一貯留タンク１１Ｂに貯留されるものとして第一貯留タンク１１Ｂの容量を設計する。
【００８９】
第一貯留タンク１１Ｂは、格納容器１００の全容量の非凝縮ガスを貯留するのに必要な容量に設計される。第一貯留タンク１１Ｂに貯留する非凝縮ガスの容積は、格納容器１００の内部の圧力で圧縮されるが、この容積は事故前の温度（室温）、圧力（大気圧）、容積（格納容器１００の容積と第一貯留タンク１１Ｂの容積）と事故後の温度（飽和蒸気温度）、圧力（格納容器１００の設計値圧力）、容積（第一貯留タンク１１Ｂの容積）によりボイル・シャルルの法則（ＰＶ／Ｔ＝一定）から要求が満たされる。具体的には、格納容器１００の容量は定数なので、事故後の格納容器１００の内部の圧力（設計値圧力）を設定すれば、必要な第一貯留タンク１１Ｂの容量を求めることができる。
【００９０】
本実施形態の格納容器保全設備では、図１０に示すように、事故前の原子炉定常運転において、格納容器１００は、内部の圧力Ｐ０は大気圧相当の０．１０１３ＭＰａ（ａ）、容量Ｖ０がＶ０ｍ３（原子力設備によって異なる）、内部の温度Ｔ０をＴ０℃とする。この場合、第一貯留タンク１１Ｂは、内部の圧力Ｐ１が大気圧相当の０．１０１３ＭＰａ（ａ）であり、容量Ｖ１がＶ１ｍ３、内部の温度Ｔ１をＴ１℃とする。そして、シビアアクシデントの事故後において、格納容器１００は、内部の圧力Ｐ’０を設計値としてＰ’０ＭＰａ（ａ）、容量Ｖ’０は変わらずＶ０ｍ３、内部の温度Ｔ’０をＴ’０℃とする。この場合、第一貯留タンク１１Ｂは、内部の圧力Ｐ’１をＰ’１ＭＰａ（ａ）、容量Ｖ’１を変わらずＶ１ｍ３、内部の温度Ｔ’１をＴ’１℃とする。
【００９１】
このことから、事故前後でボイル・シャルルの法則より下記（１）式の関係となる。
【００９２】
（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１…（１）
【００９３】
（１）式の左式が事故前の格納容器１００と第一貯留タンク１１ＢのＰＶ／Ｔを表し、右式が事故後の格納容器１００の内部の非凝縮性ガスが第一貯留タンク１１Ｂに移動した後のＰＶ／Ｔを表す。なお、第一貯留タンク１１Ｂの容量としては非凝縮性ガス以外に貯留する凝縮水量および水循環に必要な水量を上乗せする必要がある。
【００９４】
（１）式において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入すると（２）式となる。
【００９５】
Ｖ１＝Ｐ０・Ｖ０・Ｔ’１／（Ｐ’１・Ｔ０−Ｐ０・Ｔ’１）…（２）
【００９６】
（２）式に上述した数値を代入すると、Ｖ１＝０．１０１３×Ｖ０×（２７３＋Ｔ’１）／（Ｐ’１×（２７３＋Ｔ０）−０．１０１３×（２７３＋Ｔ’１））となり、第一貯留タンク１１Ｂの容量Ｖ１は、格納容器１００の容量Ｖ０を代入し、初期の内部温度Ｔ０および貯留後の温度Ｔ’１を設定することで、事故後の第一貯留タンク１１Ｂの圧力Ｐ’１によって決まる。第一貯留タンク１１Ｂの圧力Ｐ’１と容量Ｖ１の関係は、図１１に示すように設計すると、第一貯留タンク１１Ｂの圧力Ｐ’１に応じた必要容量Ｖ１を求めることができる。このように第一貯留タンク１１Ｂの容量Ｖ１を設計することで、第一貯留タンク１１Ｂへのガスの送りを停止する場合、格納容器１００の内部の圧力と第一貯留タンク１１Ｂの内部の圧力とが均圧したことを格納容器１００で発生した非凝縮性ガスの全量が第一貯留タンク１１Ｂに送られて貯留されたものとみなすことができる。
【００９７】
なお、第一貯留タンク１１Ｂは、上記のごとく求めた容量Ｖ１のものを１つ備えていてもよいが、容量Ｖ１をいくつかに分けて複数として、これを並列に接続してもよい。格納容器１００から複数の第一貯留タンク１１Ｂへのガスの供給は、複数の第一貯留タンク１１Ｂに同時に行ってもよく、各第一貯留タンク１１Ｂに順に行ってもよい。
【００９８】
このように、本実施形態の格納容器保全設備は、炉心を収容する原子炉圧力容器１０１を気密状態で格納する格納容器１００の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニット２と、フィルタユニット２に接続されて格納容器１００の外部に引き出されて設けられた排気配管３と、格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第一貯留部１１と、第一貯留部１１と並列して格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第二貯留部２１と、フィルタユニット２を通過したガスの送り先を第一貯留部１１または第二貯留部２１に切り換える切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）と、第一貯留部１１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部１２と、第二貯留部２１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部２２と、を有する。
【００９９】
この格納容器保全設備によれば、フィルタユニット２により放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去されたガスは、格納容器１００から排気配管３を通して外部に送り出され、切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）により切り換えられて第一貯留部１１または第二貯留部２１に送られる。第一貯留部１１に先にガスが送られた場合、第一貯留部１１では、放射性希ガスを含む非凝縮性ガスが貯留されると共に第一冷却部１２により凝縮性ガスである蒸気が凝縮される。このため、事故により格納容器１００の内部に発生した放射性希ガスを第一貯留部１１に封じ込めながら、事故により上昇した格納容器１００の内部の圧力を低減することができる。その後、第二貯留部２１に送られるガスは、非凝縮性ガスである空気と凝縮性ガスである蒸気であり、第二貯留部２１では、非凝縮性ガスが貯留されると共に第二冷却部２２により蒸気が凝縮される。このため、格納容器１００の内部の圧力を低減することができる。この結果、格納容器１００の内部の放射性希ガスを格納容器１００とは別に封じ込め、かつ格納容器１００の内部の圧力を低下させることができる。しかも、この格納容器保全設備によれば、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）が格納容器１００とは排気配管３で別に設けられていることから、廃炉作業において放射性希ガスが貯留されている第一貯留部１１が格納容器１００の解体を阻害する原因にならない。
【０１００】
また、本実施形態の格納容器保全設備では、第一冷却部１２により凝縮された第一貯留部１１の凝縮水を格納容器１００に送る第一凝縮水送出部１３と、第一貯留部１１における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部１４と、第二冷却部２２により凝縮された第二貯留部２１の凝縮水を格納容器１００に送る第二凝縮水送出部２３と、第二貯留部２１における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部２４と、を有することが好ましい。
【０１０１】
この格納容器保全設備によれば、第一貯留部水位検出部１４により第一貯留部１１の凝縮水の水位を管理することができ、第一貯留部１１において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第一凝縮水送出部１３により第一貯留部１１の凝縮水を格納容器１００の内部の冷却水として供給することができ、格納容器１００の温度および圧力を低減することができる。第一貯留部１１に貯留された放射性希ガスは非凝縮性ガスであり、凝縮水には含まれないため、放射性希ガスが格納容器１００に戻される事態を防ぐことができる。一方、第二貯留部水位検出部２４により第二貯留部２１の凝縮水の水位を管理することができ、第二貯留部２１において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第二凝縮水送出部２３により第二貯留部２１の凝縮水を格納容器１００の内部の冷却水として供給することができ、格納容器１００の温度および圧力を低減することができる。
【０１０２】
また、本実施形態の格納容器保全設備では、第一貯留部１１に接続された分岐排気配管３１Ａと、分岐排気配管３１Ａに設けられた分岐排気開閉弁３１Ｃと、分岐排気配管３１Ａに設けられた放射線検出部３１Ｅと、分岐排気配管３１Ａの終端に設けられた排気筒３１Ｂと、を有することが好ましい。
【０１０３】
この格納容器保全設備によれば、第一貯留部１１に貯留された放射性希ガスが長期間の保管により減衰した後は、放射線検出部３１Ｅにより放射線量を監視しながら分岐排気開閉弁３１Ｃを開放して分岐排気配管３１Ａを通じて排気筒３１Ｂから管理放出することができる。
【０１０４】
また、本実施形態の格納容器保全設備では、格納容器１００の内部の事故前の圧力Ｐ０と格納容器１００の容量Ｖ０と格納容器１００の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故前の圧力Ｐ１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ’１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じた第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１を設定することが好ましい。
【０１０５】
この格納容器保全設備によれば、圧力×容積／温度＝一定の関係から、格納容器１００の内部の非凝縮性ガスの全量を第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）に送ることができるように第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１を設定する。このようにすることで、格納容器１００の内部の圧力と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の圧力とが均圧されたときに、格納容器１００の内部の非凝縮性ガスの全量（放射性希ガスを含む）が第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）に送られたものとすることができる。このように、格納容器１００の内部のガスを圧力差により第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）に送るため、ポンプなどの機械を用いる必要がない。
【０１０６】
また、本実施形態の格納容器保全方法は、炉心を収容する原子炉圧力容器１０１を気密状態で格納する格納容器１００の内部のガスから放射性よう素や粒子状の放射性物質を除去するフィルタユニット２と、フィルタユニット２に接続されて格納容器１００の外部に引き出されて設けられた排気配管３と、格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第一貯留部１１と、第一貯留部１１と並列して格納容器１００の外部で排気配管３の端部に接続された第二貯留部２１と、フィルタユニット２を通過したガスの送り先を第一貯留部１１または第二貯留部２１に切り換える切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）と、第一貯留部１１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第一冷却部１２と、第二貯留部２１に供給されたガス中の蒸気を凝縮させる第二冷却部２２と、を有する格納容器保全設備を使用する格納容器保全方法であって、事故時において切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）の切り換えにより第一貯留部１１に格納容器１００の内部のガスを貯留しつつ第一冷却部１２によりガス中の蒸気を凝縮させる第一工程と、第一工程の次に、切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）の切り換えにより第二貯留部２１に格納容器１００の内部のガスを貯留しつつ第二冷却部２２によりガス中の蒸気を凝縮させる第二工程と、を含む。
【０１０７】
この格納容器保全方法によれば、第一工程において、フィルタユニット２により放射性よう素や粒子状の放射性物質が除去されたガスは、格納容器１００から排気配管３を通して外部に送り出され切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）により切り換えられて第一貯留部１１に送られる。第一貯留部１１では、放射性希ガスを含む非凝縮性ガスが貯留されると共に第一冷却部１２により凝縮性ガスである蒸気が凝縮される。このため、事故により格納容器１００の内部に発生した放射性希ガスを第一貯留部１１に封じ込めながら、事故により上昇した格納容器１００の内部の圧力を低減することができる。その後、第二工程において、第二貯留部２１に送られるガスは、非凝縮性ガスである空気と凝縮性ガスである蒸気であり、第二貯留部２１では、空気が貯留されると共に第二冷却部２２により蒸気が凝縮される。このため、格納容器１００の内部の圧力を低減することができる。この結果、格納容器１００の内部の放射性希ガスを格納容器１００とは別に封じ込め、かつ格納容器１００の内部の圧力を低下させることができる。しかも、この格納容器保全方法によれば、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）が格納容器１００とは排気配管３で別に設けられていることから、廃炉作業において放射性希ガスが貯留されている第一貯留部１１が格納容器１００の解体を阻害する原因にならない。
【０１０８】
また、本実施形態の格納容器保全方法では、格納容器保全設備が、第一冷却部１２により凝縮された第一貯留部１１の凝縮水を格納容器１００に送る第一凝縮水送出部１３と、第一貯留部１１における凝縮水の水位を検出する第一貯留部水位検出部１４と、第二冷却部２２により凝縮された第二貯留部２１の凝縮水を格納容器１００に送る第二凝縮水送出部２３と、第二貯留部２１における凝縮水の水位を検出する第二貯留部水位検出部２４と、を有しており、第一工程では、第一貯留部水位検出部１４による水位の検出に基づいて第一凝縮水送出部１３により第一貯留部１１の凝縮水を格納容器１００に送り、第二工程では、第二貯留部水位検出部２４による水位の検出に基づいて第二凝縮水送出部２３により第二貯留部２１の凝縮水を格納容器１００に送ることが好ましい。
【０１０９】
この格納容器保全方法によれば、第一工程において、第一貯留部水位検出部１４により第一貯留部１１の凝縮水の水位を管理することができ、第一貯留部１１において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第一工程において、第一凝縮水送出部１３により第一貯留部１１の凝縮水を格納容器１００の内部の冷却水として供給することができ、格納容器１００の温度および圧力を低減することができる。第一貯留部１１に貯留された放射性希ガスは非凝縮性ガスであり、凝縮水には含まれないため、放射性希ガスが格納容器１００に戻される事態を防ぐことができる。一方、第二工程において、第二貯留部水位検出部２４により第二貯留部２１の凝縮水の水位を管理することができ、第二貯留部２１において非凝縮性ガスを貯留する容量を確保することができる。また、第二工程において、第二凝縮水送出部２３により第二貯留部２１の凝縮水を格納容器１００の内部の冷却水として供給することができ、格納容器１００の温度および圧力を低減することができる。
【０１１０】
また、本実施形態の格納容器保全方法では、格納容器保全設備が、第一貯留部１１に接続された分岐排気配管３１Ａと、分岐排気配管３１Ａに設けられた分岐排気開閉弁３１Ｃと、分岐排気配管３１Ａに設けられた放射線検出部３１Ｅと、分岐排気配管３１Ａの終端に設けられた排気筒３１Ｂと、を有しており、第一工程および第二工程の後、所定期間経過して第一貯留部１１に貯留された放射性希ガスが減衰された場合、分岐排気開閉弁３１Ｃを開放して放射線検出部３１Ｅにて放射線量を検出しつつ分岐排気配管３１Ａを通じて排気筒３１Ｂから第一貯留部１１に貯留されたガスを排気する第三工程を含むことが好ましい。
【０１１１】
この格納容器保全方法によれば、第一貯留部１１に貯留された放射性希ガスが長期間の保管により減衰した後は、放射線検出部３１Ｅにより放射線量を監視しながら分岐排気開閉弁３１Ｃを開放して分岐排気配管３１Ａを通じて排気筒３１Ｂから管理放出することができる。
【０１１２】
また、本実施形態の格納容器保全方法では、格納容器保全設備が、格納容器１００の内部の事故前の圧力Ｐ０と格納容器１００の容量Ｖ０と格納容器１００の内部の事故前の温度Ｔ０との関係Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故前の圧力Ｐ１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故前の温度Ｔ1との関係Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１、および第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故後の想定圧力Ｐ’1と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ’１と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の事故後の想定温度Ｔ’1との関係Ｐ’1・Ｖ’１／Ｔ’１から得られる式（Ｐ０・Ｖ０／Ｔ０）＋（Ｐ１・Ｖ１／Ｔ１）＝Ｐ’１・Ｖ’１／Ｔ’１において、Ｐ０＝Ｐ１、Ｔ０＝Ｔ１、Ｖ１＝Ｖ’１を代入してＰ’１に応じた第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１が設定され、かつ、格納容器１００の内部の圧力を検出する格納容器圧力検出部１と、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の圧力を検出する第一貯留部圧力検出部１５と、を有しており、第一工程において、格納容器圧力検出部１が検出する圧力と、第一貯留部圧力検出部１５が検出する圧力とが均圧した場合、切換部（第一貯留開閉弁１１Ｃおよび第二貯留開閉弁２１Ｃ）により第二工程に切り換えることが好ましい。
【０１１３】
この格納容器保全方法によれば、圧力×容積／温度＝一定の関係から、格納容器１００の内部の非凝縮性ガスの全量を第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）に送ることができるように第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の容量Ｖ１を設定する。このため、第一工程において、格納容器１００の内部の圧力と第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）の内部の圧力とが均圧されたときに、格納容器１００の内部の非凝縮性ガスの全量（放射性希ガスを含む）が第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）に送られたものとすることができる。なお、第二貯留部２１の第二貯留タンク２１Ｂは、格納容器１００の内部の圧力を低下させるもので格納容器１００の内部のガスの全量を受ける容量は必要ないため、第一貯留部１１（第一貯留タンク１１Ｂ）よりも少ない容量とする。
【符号の説明】
【０１１４】
１  格納容器圧力検出部
２  フィルタユニット
３  排気配管
３Ａ  排気開閉弁
３Ｂ  排気開閉弁
１１  第一貯留部
１１Ａ  第一貯留配管
１１Ｂ  第一貯留タンク
１１Ｃ  第一貯留開閉弁
１２  第一冷却部
１２Ａ  循環配管
１２Ｂ  熱交換器
１２Ｃ  冷却ポンプ
１２Ｄ  散水機
１２Ｅ  第一冷却開閉弁
１２Ｆ  第一冷却開閉弁
１３  第一凝縮水送出部
１３Ａ  送出配管
１３Ｂ  送出ポンプ
１３Ｃ  送出開閉弁
１３Ｄ  送出開閉弁
１３Ｅ  逆止弁
１４  第一貯留部水位検出部
１５  第一貯留部圧力検出部
２１  第二貯留部
２１Ａ  第二貯留配管
２１Ｂ  第二貯留タンク
２１Ｃ  第二貯留開閉弁
２２  第二冷却部
２２Ａ  循環配管
２２Ａａ  冷却配管
２２Ａｂ  冷却配管
２２Ｂ  熱交換器
２２Ｃ  冷却ポンプ
２２Ｄ  散水機
２２Ｅ  第二冷却開閉弁
２２Ｆ  第二冷却開閉弁
２３  第二凝縮水送出部
２３Ａ  送出配管
２３Ａａ  接続送出配管
２３Ｂ  送出ポンプ
２３Ｃ  送出開閉弁
２３Ｄ  送出開閉弁
２３Ｅ  逆止弁
２４  第二貯留部水位検出部
２５  第二貯留部圧力検出部
３１  排気部
３１Ａ  分岐排気配管
３１Ｂ  排気筒
３１Ｃ  分岐排気開閉弁
３１Ｄ  絞弁
３１Ｅ  放射線検出部
４１  制御部
１００  格納容器
１０１  原子炉圧力容器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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