(57)【要約】【課題】欠測することなくＩＫＰの点検を行うことを実現した放射線計測装置を提供する。【解決手段】排気筒３０内の放射線を計測するために、排気筒３０内の排ガスを吸引する第１ＩＫＰ５０、第１ＩＫＰ５０が吸引した排ガスの一部を採取する第１サンプリング装置５４及び第１サンプリング装置５４によって採取された排ガスの放射線を検出する第１放射線検出器５６を備えた第１放射線計測部と、第１放射線計測部と同様に、第２ＩＫＰ６０、第２サンプリング装置６４及び第２放射線検出器６６を備え、第１放射線計測部１００ａ及び第２放射線計測部１００ｂは、それぞれ独立して放射線の検出を行い、一方の放射線計測部のＩＫＰを点検する場合には、他方の放射線計測部によって放射線の検出を行い、欠測が生じないようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気筒内の放射線を計測する放射線計測装置において、
前記排気筒内に配置され、前記排気筒内の排ガスの一部を吸引する複数のノズルを有する第１プローブ、
当該第１プローブから吸引された排ガスを前記排気筒の外部に案内する第１サンプリング管、
当該第１サンプリング管に連結され、前記第１サンプリング管から導入された排ガスの一部を採取する第１サンプリング手段、及び
当該第１サンプリング手段によって採取された排ガスの放射線を検出する第１放射線検出手段を備えた第１放射線計測部と、
前記排気筒内に配置され、前記排気筒内の排ガスを吸引する複数のノズルを有する第２プローブ、
前記第２プローブから吸引された排ガスを前記排気筒の外部に案内する第２サンプリング管、
当該第２サンプリング管に連結され、前記第２サンプリング管から導入された排ガスの一部を採取する第２サンプリング手段、及び
当該第２サンプリング手段によって採取された排ガスの放射線を検出する第２放射線検出手段を備えた第２放射線計測部とを備え、
前記第１放射線計測部及び前記第２放射線計測部は、それぞれ独立して放射線の検出を行うことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項２】
前記第１サンプリング管と前記第２サンプリング管とは、互いに離して配置したことを特徴とする請求項１記載の放射線計測装置。
【請求項３】
前記第１プローブと前記第２プローブとは、排気筒内を平面視した際に、十字型に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の放射線計測装置。
【請求項４】
前記第１放射線計測部は、前記第１放射線検出手段の検出結果を解析する第１データ処理手段、及び当該第１データ処理手段の解析結果を表示する第１表示手段を有し、
前記第２放射線計測部は、前記第２放射線検出手段の検出結果を解析する第２データ処理手段、及び当該第２データ処理手段の解析結果を表示する第２表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の放射線計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所に設置されている排気筒内を通過する排ガスをサンプリングして、排ガスに含まれる放射性物質から発生する放射線を測定する放射線計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原子力発電所に設置されている排気筒には、排ガスを吸引するアイソカイネティックプローブ（以下、ＩＫＰと略称する）が設けられている。このＩＫＰは、排気筒内を通過する排ガスをサンプリングするための複数のノズル（２個〜５個）を有している。そして、ＩＫＰによって排ガスの一部をサンプリングし、放射線検出器に導くことにより、排ガスに含まれる放射性物質の放射線を測定することが行われている。アイソカイネティックプローブ（ＩＫＰ）に関する従来技術としては、特許文献１に記載された技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１７９２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来より、排気筒には、ＩＫＰが１本しか挿入されていないのが現状である。この１本しか挿入されていない理由としては、従来より、排ガス中の測定方法には規定が設けられており、その規定によれば、サンプリングノズルの本数が規定されていないことが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、ＩＫＰをある程度の期間使用した場合には、ＩＫＰに詰まりが発生するおそれがあるため、ＩＫＰの点検を行う必要がある。ここで、ＩＫＰが一本の場合には、ＩＫＰの点検作業が終了するまでの間、排気筒内を通過する排ガス中の放射線を測定することができないこと、すなわち欠測が必ず発生する。欠測が発生した場合には、その理由を説明することになるが、この場合、原子力発電所で点検作業を行う必要のある事象が発生したことが、世間には原子力発電所で大きな問題が発生したと思われ、ひいては、社会問題となるおそれがある。このため、排気筒内を通過する排ガス中の放射線を測定に、欠測がなく、連続的に行う状態が維持されることが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決し、欠測することなくＩＫＰの点検を行うことを実現した放射線計測装置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】
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するため、次に記載する構成を備えている。
【０００８】
（１）  排気筒内の放射線を計測する放射線計測装置において、前記排気筒内に配置され、前記排気筒内の排ガスの一部を吸引する複数のノズルを有する第１プローブ、当該第１プローブから吸引された排ガスを前記排気筒の外部に案内する第１サンプリング管、当該第１サンプリング管に連結され、前記第１サンプリング管から導入された排ガスの一部を採取する第１サンプリング手段、及び当該第１サンプリング手段によって採取された排ガスの放射線を検出する第１放射線検出手段を備えた第１放射線計測部と、前記排気筒内に配置され、前記排気筒内の排ガスを吸引する複数のノズルを有する第２プローブ、当該第２プローブから吸引された排ガスを前記排気筒の外部に案内する第２サンプリング管、当該第２サンプリング管に連結され、前記第２サンプリング管から導入された排ガスの一部を採取する第２サンプリング手段、及び当該第２サンプリング手段によって採取された排ガスの放射線を検出する第２放射線検出手段を備えた第２放射線計測部とを備え、前記第１放射線計測部及び前記第２放射線計測部は、それぞれ独立して放射線の検出を行うことを特徴とする放射線計測装置。
【０００９】
（１）によれば、例えば、第１プローブ（第１ＩＫＰ５０）を点検する場合には、第１放射線計測部（第１放射線計測部１００ａ）を停止させ、第１プローブを引き抜いて点検を行う。第１放射線計測部が停止している間は、第２放射線計測部によって放射線の計測を行う。これにより、プローブの点検の際に、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【００１０】
（２）  （１）において、前記第１サンプリング管と前記第２サンプリング管とは、互いに離して配置したことを特徴とする放射線計測装置。
【００１１】
（２）によれば、第１サンプリング管と第２サンプリング管とは、互いに離して別ルートで配管されているため、第１サンプリング管と第２サンプリング管とが同時に腐食するといった事態を避けることが可能になる。これにより、第１サンプリング管又は第２サンプリング管のいずれかに交換する必要が生じた場合には、交換するサンプリング管を有する放射線計測部を停止させることになるが、もう一つの放射線計測部によって放射線の計測を行う。これにより、サンプリング管の交換の際に、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【００１２】
（３）  （１）、（２）において、前記第１プローブと前記第２プローブとは、排気筒内を平面視した際に、十字型に配置したことを特徴とする放射線計測装置。
【００１３】
（３）によれば、第１プローブと第２プローブとが、排気筒内を平面視した際に、十字型に配置されているため、排気筒内において、排ガスを広範囲にサンプリングすることが可能になる。これにより、精度の高い放射線計測を行うことが可能になる。
【００１４】
（４）  （１）乃至（３）において、前記第１放射線計測部は、前記第１放射線検出手段の検出結果を解析する第１データ処理手段、及び当該第１データ処理手段の解析結果を表示する第１表示手段を有し、前記第２放射線計測部は、前記第２放射線検出手段の検出結果を解析する第２データ処理手段、及び当該第２データ処理手段の解析結果を表示する第２表示手段を有することを特徴とする放射線計測装置。
【００１５】
（４）によれば、第１放射線計測部と第２放射線計測部とが完全に独立して二重化したことにより、第１放射線計測部と第２放射線計測部とが相互に干渉することなく点検・測定ができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プローブの点検の際に、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の放射線計測装置を備えた原子力発電所のシステム構成を示す説明図である。
【図２】排気筒の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における放射線計測装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施形態における放射線計測装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の放射線計測装置を備えた原子力発電所のシステム構成を示す説明図である。原子力発電所には、原子炉施設１０、タービン施設２０及び排気筒３０などが備えられている。原子炉施設１０には、原子炉１２が配備されている。タービン施設２０には、タービン２２及び復水器２４が配備されている。そして、原子炉１２に水を供給し、水を原子炉１２によって加熱して蒸気を発生させる。原子炉施設１０で発生した蒸気は、タービン施設２０に供給され、蒸気の力でタービン２２を回転させることにより、タービン２２に連結されている発電機を回転させる。これにより、発電が行われる。タービン２２を通過した蒸気は、復水器２４によって水に戻されて、給水ポンプ（図示せず）によって原子炉１２に再び供給される。
【００２０】
原子炉施設１０で発生した排ガスは、図示しない各種のフィルタによって放射性物質が除去された後に、排ガス管１４を通って排気筒３０に送られる。同様に、タービン施設２０で発生した排ガスは、図示しない各種のフィルタによって放射性物質が除去された後に、排ガス管２６を通って排気筒３０に送られる。そして、排気筒３０に送られた排ガスは、排気筒３０の先端の開口を通って大気中に放出される。
【００２１】
排気筒３０の上部には、複数のノズル５０ａを有する第１ＩＫＰ５０が、排気筒３０の軸方向に対して垂直に挿入されている。また、第１ＩＫＰ５０の下部に所定の間隔を空けて、複数のノズル６０ａを有する第２ＩＫＰ６０が、排気筒３０の軸方向に対して垂直に挿入されている。第１ＩＫＰ５０には第１サンプリング管５２が連結されており、第２ＩＫＰ６０には第２サンプリング管６２が連結されている。第１サンプリング管５２及び第２サンプリング管６２は、第１ＩＫＰ５０及び第２ＩＫＰ６０が吸引した排ガスを第１サンプリング装置５４及び第２サンプリング装置６４に案内するものであり、排気筒３０の外壁面に固定されている。
【００２２】
図２は排気筒３０の平面図であり、排気筒３０の先端の開口を平面視した場合に、第１ＩＫＰ５０と第２ＩＫＰ６０とは十字型を形成している。ここで、第１ＩＫＰ５０のノズル５０ａと第２ＩＫＰ６０のノズル６０ａとは、排気筒３０の先端の開口を平面視した場合に、重ならない位置、すなわち、第１ＩＫＰ５０の中央部及び第２ＩＫＰ６０の中央部を避けた位置に配置することが望ましい。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態における放射線計測装置１００の構成を示すブロック図であり、放射線計測装置１００は、第１放射線計測部１００ａ及び第２放射線計測部１００ｂにより構成されている。
【００２４】
第１放射線計測部１００ａは、第１ＩＫＰ５０、第１ＩＫＰ５０に連結されている第１サンプリング管５２、第１サンプリング装置５４、第１放射線検出器５６、第１連結管５５、第１吸引ポンプ５８、第１排気管５９、第１データ処理装置８０、第１記憶装置８２及び第１表示装置８４によって構成されている。また、第２放射線計測部１００ｂは、第２ＩＫＰ６０、第２ＩＫＰ６０に連結されている第２サンプリング管６２、第２サンプリング装置６４、第２連結管６５、第２吸引ポンプ６８、第２排気管６９、第２データ処理装置９０、第２記憶装置９２及び第２表示装置９４によって構成されている。
【００２５】
第１ＩＫＰ５０には、第１サンプリング管５２を介して第１サンプリング装置５４が連結されている。第１サンプリング装置５４には、第１連結管５５を介して第１吸引ポンプ５８が連結されている。また、第１吸引ポンプ５８には排ガスを排気筒３０に導く第１排気管５９が連結されている。
【００２６】
そして、第１吸引ポンプ５８を駆動することにより、排気筒３０内において第１ＩＫＰ５０によって吸引された排ガスは、第１サンプリング管５２によって排気筒３０の外部に案内される。そして、排ガスは、第１サンプリング管５２、第１サンプリング装置５４、第１連結管５５及び第１排気管５９を通って排気筒３０内に戻される。
【００２７】
第１ＩＫＰ５０は、複数のノズル（例えば、４個）５０ａと、個々のノズル５０ａに連結している連結管とを、長尺の取付板に取り付けた構造である。また、排気筒３０には、第１ＩＫＰ５０を挿入する挿入口（図示せず）と、第１ＩＫＰ５０をスライド移動可能に支持するレール（図示せず）とが設けられており、第１ＩＫＰ５０を挿入口に挿入し、第１ＩＫＰ５０をレールに係合させて押し込むことにより、第１ＩＫＰ５０が排気筒３０に設置される。また、第１ＩＫＰ５０における、個々のノズル５０ａに連結された複数の連結管の排出口は一つに束ねられており、この排出口は第１サンプリング管５２に対向配置されている。このため、複数のノズルから導入された排ガスが第１サンプリング管５２の内部で混合されて第１サンプリング装置５４に送られる。
【００２８】
第１サンプリング装置５４は、第１サンプリング管５２から導入された排ガスの一部を採取するものである。また、第１放射線検出器５６は、第１サンプリング装置５４によって採取された排ガスから発生する放射線を検出するものである。第１サンプリング装置５４によって採取された排ガスは、第１放射線検出器５６による放射線の検出が終了した後、排気筒３０に戻される。そして、第１サンプリング装置５４は新たな排ガスを採取し、第１放射線検出器５６は、新たに採取された排ガスの放射線を検出する。このような動作が繰り返し行われる。
【００２９】
第１放射線検出器５６の検出データは、第１データ処理装置８０に送信され、この第１データ処理装置８０によって、核種毎の放射線が解析され、解析結果は、第１記憶装置（例えば、ハードディスク装置やＲＡＭ）８２に記憶されるとともに第１表示装置８４に表示される。
【００３０】
なお、第１放射線計測部１００ａと第２放射線計測部１００ｂとは同一の構成である。すなわち、第１ＩＫＰ５０と第２ＩＫＰ６０、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２、第１サンプリング装置５４と第２サンプリング装置６４、第１連結管５５と第２連結管６５、第１放射線検出器５６と第２放射線検出器６６、第１吸引ポンプ５８と第２吸引ポンプ６８、第１排気管５９と第２排気管６９、第１データ処理装置８０と第２データ処理装置９０、第１記憶装置８２と第２記憶装置９２、第１表示装置８４と第２表示装置９４とはそれぞれ同一のものである。したがって、第２放射線計測部１００ｂの詳細な説明については省略する。
【００３１】
ここで、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２とは、互いに別ルートを通って、第１サンプリング装置５４あるいは第２サンプリング装置６４に接続されている。言い換えれば、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２とは互いに隣り合わないように配管されている。本実施形態によれば、図１に示すように、第１サンプリング管５２は第１ＩＫＰ５０の端部から排気筒３０の外壁に沿って下方に向かうように配管されており、第２サンプリング管６２も同様に第２ＩＫＰ６０の端部から排気筒３０の外壁に沿って下方に向かうように配管されている。すなわち、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２とは、排気筒３０の中心軸に対して９０度離間した位置に配管されている。
【００３２】
図１に示す原子炉施設１０及びタービン施設２０において通常運転を行っている場合には、第１放射線計測部１００ａと第２放射線計測部１００ｂの両方を用いて、排気筒３０内の放射線の計測を行う。そして、第１ＩＫＰ５０を点検する場合には、第１放射線計測部１００ａを停止させ、第１ＩＫＰ５０を引き抜いて点検を行う。第１放射線計測部１００ａが停止している間は、第２放射線計測部１００ｂによって放射線の計測を行う。逆に、第２ＩＫＰ６０を点検する場合には、第２放射線計測部１００ｂを停止させ、第２ＩＫＰ６０を引き抜いて点検を行う。第２放射線計測部１００ｂが停止している間は、第１放射線計測部１００ａによって放射線の計測を行う。
【００３３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、第１ＩＫＰ５０を点検する場合には、第１放射線計測部１００ａを停止させ、第１ＩＫＰ５０を引き抜いて点検を行う。第１放射線計測部１００ａが停止している間は、第２放射線計測部１００ｂによって放射線の計測を行う。これにより、ＩＫＰの点検の際に、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒３０内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２とは、互いに離して別ルートで配管されているため、第１サンプリング管５２と第２サンプリング管６２とが同時に腐食するといった事態を避けることが可能になる。これにより、第１サンプリング管５２又は第２サンプリング管６２のいずれかに交換する必要が生じた場合には、交換するサンプリング管を有する放射線計測部を停止させることになるが、もう一つの放射線計測部によって放射線の計測を行う。これにより、サンプリング管の交換の際に、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒３０内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、第１ＩＫＰ５０と第２ＩＫＰ６０とが、排気筒３０内を平面視した際に、十字型に配置されているため、排気筒３０内において、排ガスを広範囲にサンプリングすることが可能になる。これにより、精度の高い放射線計測を行うことが可能になる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、第１放射線計測部１００ａと第２放射線計測部１００ｂとが完全に独立して二重化していることにより、第１放射線計測部１００ａと第２放射線計測部１００ｂとが相互に干渉することなく点検・測定ができる。例えば、第１放射線計測部１００ａを構成している第１ＩＫＰ５０、第１サンプリング管５２、第１サンプリング装置５４、第１放射線検出器５６、第１連結管５５、第１吸引ポンプ５８、第１排気管５９、第１データ処理装置８０、第１記憶装置８２及び第１表示装置８４の中のいずれか一つに不具合が生じ、第１放射線計測部１００ａによる放射線計測が行えなくなった場合に、第２放射線計測部１００ｂによる放射線計測が継続して行われる。これにより、欠測の期間が生じることがなくなり、排気筒３０内の放射線計測の連続性が維持されるようになる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限るものではない。例えば、上述した実施形態によれば、第１放射線計測部１００ａは、第１データ処理装置８０、第１記憶装置８２及び第１表示装置８４を備え、第２放射線計測部１００ｂは、第２データ処理装置９０、第２記憶装置９２及び第２表示装置９４を備えているが、図４に示すように、第１放射線検出器５６及び第２放射線検出器６６からの検出データを、共通のデータ処理装置１１０によって解析し、記憶装置１２０に記憶し、及び表示装置１３０によって表示を行うようにしてもよい。このように、電気的な構成の部分を共通化することにより、放射線計測装置１００の低コスト化が図れる。
【００３８】
また、図３、図４に示す構成によれば、第１放射線計測部１００ａに第１吸引ポンプ５８、第２放射線計測部１００ｂに第２吸引ポンプ６８を設けているが、第１吸引ポンプ５８と第２吸引ポンプ６８、及び第１排気管５９と第２排気管６９については、第１放射線計測部１００ａと第２放射線計測部１００ｂとにおいて共通にしてもよい。
【００３９】
また、排気筒３０内において下段に配置されている第２ＩＫＰ６０が、排気筒３０内の排ガスの流れを乱して、第１放射線計測部の計測結果に影響を及ぼさないように、第２ＩＫＰ６０を流線形に構成してもよい。
【００４０】
また、第１放射線計測部１００ａによる放射線の計測結果と、第２放射線計測部１００ｂによる放射線の計測結果とは、近い値になることが予想されるが、第１ＩＫＰ５０や第２ＩＫＰ６０の使用期間やその他の要因によって、第１放射線計測部１００ａによる放射線の計測結果と、第２放射線計測部１００ｂによる放射線の計測結果とに差が生じる可能性がある。そこで、第１放射線計測部１００ａによる放射線の計測結果と、第２放射線計測部１００ｂによる放射線の計測結果との差が、一定値以上となった場合に、点検を促すようにしてもよい。これにより、精度の高い放射線計測を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  原子炉施設
１２  原子炉
１４  排ガス管
２０  タービン施設
２２  タービン
２４  復水器
２６  排ガス管
３０  排気筒
５０  第１アイソカイネティックプローブ（第１ＩＫＰ）
５０ａ、６０ａ  ノズル
６０  第２アイソカイネティックプローブ（第２ＩＫＰ）
５２  第１サンプリング管
５４  第１サンプリング装置
５５  第１連結管
５６  第１放射線検出器
５８  第１吸引ポンプ
５９  第１排気管
６２  第２サンプリング管
６４  第２サンプリング装置
６５  第２連結管
６６  第２放射線検出器
６８  第２吸引ポンプ
６９  第２排気管
８０  第１データ処理装置
８２  第１記憶装置
８４  第１表示装置
９０  第２データ処理装置
９２  第２記憶装置
９４  第２表示装置
１００  放射線計測装置
１００ａ  第１放射線計測部
１００ｂ  第２放射線計測部
１１０  データ処理装置
１２０  記憶装置
１３０  表示装置
【図１】
2011196838.tif 000003
【図２】
2011196838.tif 000004
【図３】
2011196838.tif 000005
【図４】
2011196838.tif 000006