(57)【要約】【課題】本発明は、原子力プラントの放水路に設けられた放射線モニタ装置の大型化を抑制することを目的とする。【解決手段】本発明は、原子力プラントから排出される海水が流れる放水路に設けられた、原子力プラントの放水路放射線モニタ装置であって、海水中の放射線を検出する検出器と、端部に検出器を収容し、海水面より下側に検出器を配置する円筒状の第１保護管と、第１保護管の外周側に設けられ、海水面より下側の第１保護管を覆う第２保護管と、第２保護管を固定構造物に固定する支持構造体とを備えることを特徴とする。【効果】本発明によれば、原子力プラントの放水路に設けられた放射線モニタ装置の大型化を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力プラントから排出される海水が流れる放水路に設けられた、原子力プラントの放水路放射線モニタ装置であって、
前記海水中の放射線を検出する検出器と、
端部に前記検出器を収容し、前記海水面より下側に前記検出器を配置する円筒状の第１保護管と、
前記第１保護管の外周側に設けられ、前記海水面より下側の前記第１保護管を覆う第２保護管と、
前記第２保護管を固定構造物に固定する支持構造体とを備えることを特徴とする原子力プラントの放水路放射線モニタ装置。
【請求項２】
請求項１記載の放水路放射線モニタ装置であって、
前記第２保護管の下側内径が上側内径に比べて小さいことを特徴とする放水路放射線モニタ装置。
【請求項３】
請求項１記載の放水路放射線モニタ装置であって、
円筒状の前記第２保護管は、前記検出器を覆う部分の肉厚が、他の部分に比べて薄く形成されていることを特徴とする放水路放射線モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラントの放水路放射線モニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントは、海水を取り入れて各種設備を冷却し、使用後の海水を放水路から海へ放出している。このとき、海水を放出する放水路の側壁には、放射線係数率を測定する水中機器として、放水路放射線モニタ装置を取り付けている。
【０００３】
ここで、特開２００１−１５１４７４号公報では、浮力を利用した水中機器の昇降装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５１４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この昇降装置は、水中機器に働く重力よりも大きな浮力を発生または外力を利用することによって、水中機器を移動させるための装置である。そのため、特許文献１には放水路放射線モニタ装置の設置構造は何ら開示されていない。
【０００６】
また、放水路放射線モニタ装置を保護する保護管の全長は約７〜１０ｍと長尺になる。そのため、放水路放射線モニタ装置の強度を確保するためには、装置を大型化する必要があった。
【０００７】
そこで本発明は、原子力プラントの放水路に設けられた放射線モニタ装置の大型化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、海水中の放射線を検出する検出器と、端部に検出器を収容し、海水面より下側に検出器を配置する円筒状の第１保護管と、第１保護管の外周側に設けられ、海水面より下側の第１保護管を覆う第２保護管と、第２保護管を固定構造物に固定する支持構造体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、原子力プラントの放水路に設けられた放射線モニタ装置の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放水路放射線モニタ装置の実施例である。
【図２】放水路放射線モニタ装置の比較例である。
【図３】本実施例の第２保護管の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
一般的に、測定器または発信機などの各種機器を水中で保持する場合、その周囲を保護する保護管および支持する支持構造体が付属する。また、支持構造体は、脱落や損傷が生じないよう十分な機械的強度を備えており、且つ、固定構造物に結合している。このとき、各種水中機器および支持構造体の合計質量が大きくなるほど、支持構造体を強固にする必要がある。そのため、支持構造体は過大もしくは過重量物となる傾向にある。
【００１２】
また、水中の温度や電磁波などを測定するために機器を水中に設ける場合、その測定方法の種類により、測定器本体または測定器の周囲を水中に開放する必要がある。
【００１３】
以下の実施例では、原子力プラントにおける放水路放射線モニタ装置を挙げる。原子力プラントは、各種設備を冷却するために取り入れた海水を放水路から海へ放出している。このとき、原子力プラントから放出される海水の放射線係数率を測定するため、放水路放射線モニタ装置が放水路に取り付けられている。
【００１４】
図２は、放水路放射線モニタ装置の比較例を示す。比較例のモニタ装置は、検出器４を保護する第１保護管５と、この第１保護管５の外周側に設けられた第２保護管８，第２保護管を固定する支持構造体９を備える。そして、円筒状の第２保護管８は、海水中で開口している。そのため、第１保護管５の先端部は海水中で露出した構造である。
【００１５】
比較例の場合、測定結果の正確性を重視しているため、第１保護管に直接海水が接し、端部がむき出しになっている。そのため、第１保護管の周囲には、海洋性生物が多数付着し、保守点検時にそれら海洋性生物の除去作業が発生してしまう。
【００１６】
また、水中機器が海水腐食によって汚損する可能性があるため、耐食性を有した保護管が必要となる。但し、保護管の肉厚は７.１mm程度である。そのため、ステンレス鋼等の耐食性を有する金属材料を保護管に使用した場合、そのステンレス鋼が大きな遮蔽材となる。
【００１７】
従って、主蒸気放射線モニタ装置に使用する保護管と同様に、放水路放射線モニタ装置にも遮蔽効果の小さいアルミ材等を使用する必要があった。なお、主蒸気放射線モニタ装置は、原子力発電所の蒸気タービンに供給される蒸気の放射線濃度を連続的に監視するシステムである。主蒸気放射線モニタ装置の保護管は、全長約２〜３ｍの構造物であり、監視計器の周囲を機械的・化学的に保護する金属管である。この主蒸気放射線モニタ保護管は、耐食アルミ材を用いている。
【００１８】
一方、放水路放射線モニタ装置の保護管全長は約７〜１０ｍと長尺である。十分な強度を担保するために、アルミ材（保護管）の厚みを大きくすると、アルミ材の厚さを７.１mmよりも大きくする必要があり、製造コスト面や施工性が低下する。また、放水路放射線モニタ保護管にアルミ材を適用する場合、モニタ装置の自重が大きくなり、強度不足の問題が生じていた。このように、強度を維持するためには、モニタ装置が大型化するという問題があった。
【実施例１】
【００１９】
以下、実施例１を説明する。本実施例は、放射線係数率検出器を内包する放水路放射線モニタ装置である場合の一例である。
【００２０】
図１は、本実施例のモニタ装置を示す。プラント内機器の冷却材として取り込まれた海水１は、主流路２より放出される。主流路の上部には、空間を有するコンクリートの側壁３で構成される接合槽が設置されている。
【００２１】
放水路放射線モニタ装置は、放射線係数率を検出する検出器４，検出器を保護する２つの保護管，装置を側壁３に固定する支持構造体９を備える。検出器４の内部には、放射線係数率を検出させるシンチレータ７が設けられている。また、検出器４は、測定結果を伝送するためのケーブル１１がコネクタ１２により取り付けられている。ケーブル１１の他端には、伝送されてきた信号を増幅するための増幅器１３が接続されており、さらにケーブル１４を介して、放射線モニタ１９が接続されている。
【００２２】
検出器４は、円筒状の第１保護管５，第２保護管１５により保護されている。第１保護管５は、一方の端部が閉止され、他方の端部が開口した円筒状の構造物である。ケーブル１１は、第１保護管５の開口部より外部へ引き出されている。また、第１保護管５は、海水面に対して垂直方向に設置され、閉止された端部が海水面より下側に位置する。検出器４は、第１保護管５の閉止された端部に位置する。
【００２３】
そして、第１保護管５及び検出器４の周囲も含めて覆うように、第２保護管１５が設けられている。図３は第２保護管１５の構造を示す。第２保護管１５は、強度補強用円筒鋼材１５ａに底板１５ｂが溶着されている。また、底板１５ｂの中心部に開けた穴１５ｃと同等の内径を有する薄肉円筒鋼材１５ｄ、さらに底板１５ｅが溶着されている。このように、第２保護管１５は、内径が異なる２つの円筒を組み合わせて製作している。
【００２４】
また、第１保護管５と第２保護管１５は、その上部において第１保護管側フランジ１６と第２保護管側フランジ１７およびボルト１８によって締結されている。
【００２５】
支持構造体９は、第２保護管１５など一式を支持固定するための金属製部材であり、保護管一式の全加重を支えている。支持構造体９は、側壁３に埋め込まれた金物プレート１０および第２保護管１５に溶着結合される。また、支持構造体９は、保護管一式の全荷重の大きさに見合った強度を保有させるために、複数個設置したり、寸法や取り付け方法を変更したりする場合がある。
【００２６】
このように、本実施例（図１）の放水路放射線モニタ装置では、第１保護管５の外周側に設けられた第２保護管１５は、海水面より下側の第１保護管５を覆うように固定されている。
【００２７】
第２保護管１５が海水面より下側の第１保護管５を覆うことにより、海水面より下側の装置体積が増加する。具体的には、比較例における水面下の装置体積は第１保護管５で決まるのに対し、本実施例では第２保護管１５により決まる。そのため、比較例に比べて水面下の装置体積が増加する分、モニタ装置に働く浮力が増加し、支持構造体９の固定部に印加される荷重が小さくなる。従って、支持構造体の重量を増加させたり、支持構造体の設置数を増加させずに、モニタ装置の強度を保つことができ、放射線モニタ装置の大型化を抑制できる。そして、狭隘部への設置も可能となり、コスト低減が可能である。
【００２８】
具体的には、実施例１に示すように、放射線モニタ装置の最外に位置する第２保護管１５は水と接する範囲（水面下）に水の侵入口を作らず、内空体積による浮力と放射線モニタ装置との荷重の差を小さくすることである。この場合、放射線モニタ装置の全荷重から内空体積と水の密度および重力加速度の積を減算したものが、支持構造体に印加される実際の荷重となる。
【００２９】
また、放水路放射線モニタ装置が設置される主流路２は、４ｍ／ｓ程度の早い流速で海水が流れる。そのため、第１保護管５が１０ｍを超えるような長尺となる場合を考えると、比較例の構造では、保護管軸の法線方向に対する強度が低下する。また、比較例では、第１保護管と第２保護管の接点が最上部フランジだけであるため、装置の十分な強度を担保することは困難である。装置の強度を担保できない理由は、第１保護管５の先端（検出器周り）が水中に開放されているために、第１保護管５が直接的に流速の影響を受けているためである。
【００３０】
そのため、本実施例では、第２保護管１５が、海水面より下側の第１保護管５を覆うように固定することで、外径８０mm，肉厚４mm程度の薄肉部材の第１保護管５でも強度不足を回避できる。第１保護管５の肉厚を４mm程度に抑えることで、検出器４の内部に格納される放射線係数率の検出を目的としたシンチレータ７への遮蔽影響を小さくし、ｋ−４０を３.７×１０-2［Ｂｑ／cm3］の単位で優位に検出するという要求感度を満足させることができる。このように、第１保護管５の周囲に、アルミよりも大きな強度を有したステンレス鋼等の鉄鋼材料で作られた第２保護管１５により第１保護管５の大部分を覆うことで強度を補強している。
【００３１】
但し、上記は検出器の設置目的を阻害しないことが前提である。実施例１の場合であれば、円筒状の第２保護管は、検出器を覆う部分（薄肉円筒鋼材１５ｄ）の肉厚が、他の部分（強度補強用円筒鋼材１５ａ）に比べて薄く形成されている。このように、測定器周囲の第２保護管（薄肉円筒鋼材１５ｄ）を従来の７.１mmの肉厚から５.５mmの肉厚に薄くすることで、放射線係数率測定における遮蔽影響を小さくできる。
【００３２】
また、本実施例のモニタ装置は、第２保護管１５が海水面より下側の第１保護管５を覆うことにより、第１保護管５と第２保護管１５との間に海水が流入することを防止できる。そのため、水中生物が第１保護管５に付着したり、水中機器が腐食することを防止できる。また、水中生物の侵入・生育が防止され、さらに水および酸素と接することで発生する金属腐食についても、その懸念を払拭できる。
【００３３】
更に図３に示すように、本実施例の第２保護管１５は、下側内径が上側内径に比べて小さい。第１保護管５は、複数の管を中心軸方向に並べてボルト等で接合されている。このとき、第２保護管１５の下側内径が上側内径に比べて小さくなるように内径を決めておけば、第１保護管５を第２保護管１５の下端部で固定しつつ、第１保護管５の接合部を第１保護管５の外周側に設けることができる。このように、第１保護管５の接合部を第１保護管５の外周側に設けることで、第１保護管５の製作・分解が容易になる。
【符号の説明】
【００３４】
１  海水
２  主流路
３  側壁
４  検出器
５  第１保護管
７  シンチレータ
８，１５  第２保護管
１１，１４  ケーブル
１２  コネクタ
１３  増幅器
１９  放射線モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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