(57)【要約】  本発明は、原子力発電プラントのニュークリアアイランドにおける流体システムのための手動弁(15)を遠隔監視するための方法であって、手動弁(15)に、それらの開位置および閉位置を検出するための手段(31)と、各弁(15)の位置に関係する信号を無線通信するための第1手段(32)とが設けられ、該弁の近傍に第2信号通信手段(35)が設けられ、監視室に、受信した信号が厚い壁を通過することを可能にするローカルケーブルネットワーク(36、38)が提供され、前記壁を通過した後の信号を受信および処理するための手段(40)が提供される、方法に関する。本発明に係るデバイスは、その位置が遠隔的に監視されなければならない手動弁を備えるすべての流体システムに明らかに適用することができる。
2011524014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電所のニュークリアアイランドにおける流体システム(10)の手動弁(15)を、その作動中または停止期の間、遠隔的に監視するための方法であって、前記弁は開位置および閉位置の間で手動で動かすことができ、
前記手動弁(15)に、それらの開位置または閉位置を検出するための手段(31)と、各弁(15)の開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段(32)とが設けられ、
前記弁(15)を取り囲む場所に、特に前記第1無線通信手段(32)によって送信された信号を通信するための第2手段(35)が配置され、
前記場所の外部に、前記第2通信手段(35)によって受信された信号が、無線方式で送信された信号に対して不透過性の厚い壁を通過することを可能にするローカルケーブルネットワーク(36、38)が配置され、
前記場所の外部の監視場所に、前記壁を通過した後の信号を受信および処理するための手段(40)が配置される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記受信および処理手段(40)と関連付けられた送信、有効化、および問い合わせ手段に基づいて、各弁(15)の前記第1通信手段(32)が始動され、前記検出手段(31)が問い合わせされて、前記第1通信手段(32)に各弁(15)の開位置または閉位置を送信し、前記第1通信手段(32)を介して各弁(15)の開位置または閉位置に関係する信号が送信されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記受信および処理手段(40)がケーブルネットワーク(36、38)に直接接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記受信および処理手段(40)が無線送信および受信手段によってケーブルネットワーク(36、38)に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
【請求項５】
発電所のニュークリアアイランドにおける流体システム(10)の手動弁(15)を、その作動中または停止期の間、遠隔的に監視するためのデバイスであって、前記弁(15)は開位置または閉位置の間で手動で動かすことができ、
前記弁(15)の開位置または閉位置を検出するための手段(31)、および各弁(15)の開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段(32)と、
特に前記第1無線通信手段(32)によって送信された信号を通信するための第2手段(35)であって、弁(15)に対応している場所にある第2通信手段(35)と、
前記第2通信手段(35)によって受信された信号が、無線方式で送信された信号に対して不透過性の厚い壁を通過することを可能にするローカルケーブルネットワーク(36、38)と、
前記壁を通過した後の信号を受信および処理するための手段(40)と、
を備えることを特徴とするデバイス。
【請求項６】
前記第2通信手段(35)を介して各弁(15)の前記第1通信手段(32)を始動し、各弁(15)の開位置または閉位置を検出するための前記手段(31)に問い合わせするための、前記受信および処理手段(46)と関連付けられた、送信、有効化、および問い合わせ手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の監視デバイス。
【請求項７】
開位置または閉位置を検出するための前記手段(31)が、監視されるべき各弁(15)上に設置されることを特徴とする請求項5または6に記載の監視デバイス。
【請求項８】
開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための前記第1手段(32)が、監視されるべき各弁(15)上に設置されることを特徴とする請求項5または6に記載の監視デバイス。
【請求項９】
前記検出手段(31)および前記第1通信手段(32)が、監視されるべき各弁(15)上に設置することができる独立した組立体を形成することを特徴とする請求項5から8のいずれか一項に記載の監視デバイス。
【請求項１０】
前記第1および第2無線通信手段(32および35)が無線波または音波型のものであることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の監視デバイス。
【請求項１１】
前記第1および第2無線通信手段(32および35)が可視または不可視光波型のものであることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の監視デバイス。
【請求項１２】
前記第1および第2無線通信手段(32および35)が赤外線波型のものであることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の監視デバイス。
【請求項１３】
前記検出手段(31)および前記第1無線通信手段(32)がビデオカメラ型のものであることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の監視デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所のニュークリアアイランド(nuclear island)における流体システムの手動弁を、その作動中または停止期の間、遠隔的に監視するための方法およびデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の方法において、ニュークリアアイランドは組立体を形成しており、該組立体は、原子力蒸気供給システムおよび燃料に関係する設備、ならびにこの組立体の作動および安全性のために必要とされる機器を取り囲む。
【０００３】
原子力蒸気供給システムは、内部に原子炉建屋、炉心を収容し高圧水で満たされる容器、および容器と連通する複数のループによって構成される冷却材システムを備える。冷却材システムのループの各々は蒸気発生器を備え、該蒸気発生器の中で冷却材システムの高圧水が冷却され、二次系の給水は加熱され蒸発する。
【０００４】
ループの各々の蒸気発生器は、一次導管と呼ばれる高圧水入口および出口パイプによって容器に接続される。これらの導管は、チャネルヘッド(channel head)に固定的に接合されたチューブによって、それらの下側部分に配置された蒸気発生器のチャネルヘッドに接続される。
【０００５】
原子炉の各アイランドの作動および安全性のために必要な機器は、例えば、
蒸気発生器の通常給水システム、
蒸気発生器の緊急給水システム、
安全注入システム、
反応炉の停止冷却システム、
容積測定および化学制御システム、
反応炉キャビティの充填システム、
中間冷却システム、および
熱交換器の冷却システム、
のような、複数の流体システムを備える。
【０００６】
前記機器はまた、
炉心の反応性を調節するためにクラスタの位置を調節することに加えて、中性子を吸収するホウ酸を添加することによって、炉心の反応性を調節できるようにすることを意図されたホウ酸供給システム、
を備え、これらのクラスタもまた中性子を吸収するものである。
【０００７】
これらの油圧システムは、機器の種々のアイテムの間で流体を移送するための、開位置と閉位置との間で動かすことができる手動弁が設けられたパイプを備える。
【０００８】
手動弁は、建屋内の異なる室に配置され、パイプは、異なる構成要素の間で流体を移送するために厚い壁を貫通して延在する。
【０００９】
反応炉の作動中またはその停止中、種々のシステムの弁は、要求に応じてオペレータによって手動で開閉される。
【００１０】
同ラインまたはシステムの弁の開放または閉鎖の確認はまた、オペレータによって目視でも行われる。
【００１１】
弁の位置のこの目視確認を容易にするために、各弁には、弁の本体に固定的に接合されるロッドと、弁の操縦輪の回転中にロッドに沿って平行移動する摺動部材と、が設けられる。このように、弁が閉位置にあるとき摺動部材はロッド上の第1位置を占め、この弁が開位置にあるとき摺動部材はロッド上の第2位置を占めて、オペレータが各弁の位置を迅速に視覚化できるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、様々なシステムにおけるかなりの数の弁のために、オペレータが弁を開閉しない結果として、対応しているラインが、要求される機能に対応する構成でない場合がある。
【００１３】
単なる例として、ホウ酸供給システムのケースでは、炉心の反応性を調節するためにクラスタの位置を調節することに加えて、中性子を吸収するホウ酸を添加することによって、システムがその機能を果たさない場合、ホウ酸添加(borification)機能の再確立が1時間以内に行われなければならず、そうでなければ、6時間以内に反応炉の高温停止がプログラムされなければならない。
【００１４】
今に至るまで、このタイプの問題を制限するために、原子力発電所のオーナーは、オペレータの訓練と手順の改善に重点を置いているが、リスクが残ったままである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、システムまたはラインがその機能を果たせるようにすることを意図された、作動状態にあるシステムまたは流体ラインの配置を遠隔的に監視する、つまり、手動弁の開状態または閉状態を監視するための方法およびデバイスを提供することである。
【００１６】
本発明は、したがって、発電所のニュークリアアイランドにおける流体システムの手動弁を、その作動中または停止期の間、遠隔的に監視するための方法であって、弁は、開位置または閉位置の間で手動で動かすことができ、
手動弁に、それらの開位置または閉位置を検出するための手段と、各弁の開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段とが設けられ、
前記弁を取り囲む場所に、特に第1無線通信手段によって送信された信号を通信するための第2手段が配置され、
前記場所の外部に、第2通信手段によって受信された信号が、無線方式で送信された信号に対して不透過性の厚い壁を通過することを可能にするローカルケーブルネットワークが配置され、
前記場所の外部の監視場所に、壁を通過した後の信号を受信および処理するための手段が配置される、ことを特徴とする方法に関する。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、
前記受信および処理手段と関連付けられた送信、有効化、および問い合わせ手段に基づいて、各弁の第1通信手段が始動され、検出手段が問い合わせされて、第1通信手段に各弁の開位置または閉位置を送信し、第1通信手段を介して各弁の開位置または閉位置に関係する信号が送信され、
前記受信および処理手段が、ケーブルネットワークに直接接続され、
前記受信および処理手段が、信号を送信および受信するための無線手段によってケーブルネットワークに接続される。
【００１８】
本発明はまた、発電所のニュークリアアイランドにおける流体システムの手動弁を、その作動または停止期の間、遠隔的に監視するためのデバイスであって、弁は、開位置または閉位置の間で手動で動かすことができ、
弁の開位置または閉位置を検出するための手段、および各弁の開位置または閉位置に関係する信号の無線通信のための第1手段と、
特に第1無線通信手段によって送信された信号を通信するための第2手段であって、弁に対応している場所にある第2通信手段と、
第2通信手段によって受信された信号が、無線方式で送信された信号に対して不透過性の厚い壁を通過することを可能にするローカルケーブルネットワークと、
壁を通過した後の信号を受信および処理するための手段と、
を備えることを特徴とするデバイスに関する。
【００１９】
本発明の他の特徴によれば、デバイスは、第2通信手段を介して各弁の第1通信手段を始動し、各弁の開位置または閉位置を検出するための手段に問い合わせするための、受信および処理手段と関連付けられた、送信、有効化、および問い合わせ手段を備え、
開位置または閉位置を検出するための手段が、監視されるべき各弁上に設置され、
開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段が、監視されるべき各弁上に設置され、
検出手段および第1無線通信手段が、監視されるべき各弁上に設置することができる独立した組立体を形成し、
第1および第2無線通信手段は無線波または音波型のものであり、
第1および第2無線通信手段は可視または不可視光波型のものであり、
第1および第2無線通信手段は赤外線波型のものであり、
検出手段および第1無線通信手段はビデオカメラ型のものである。
【００２０】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、単なる例として与えられた以下の説明を読むことから分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ホウ酸を原子炉の冷却材システムに添加するシステムの図である。
【図２】従来技術に係るシステムの手動弁の概略的な断面図である。
【図３】本発明に係る、その位置を検出するための手段と遠隔監視デバイスのための無線通信手段とが設けられた手動弁の概略的な斜視図である。
【図４】本発明に係る手動弁を遠隔的に監視するデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図1は、単なる例として、中性子を吸収するホウ酸を原子炉の冷却材システムに添加するためのシステム10を示す。
【００２３】
或る場所に配置されたシステム10は、通常、ホウ酸の貯蔵器12を備え、このホウ酸は、反応炉の冷却材システムの中に導入される前に、所定の手順に従って水と混合されることが意図される。
【００２４】
このシステム10は、要件に従って、つまり反応炉の作動に従って、オペレータによって開閉される1つまたは複数の手動弁15が各々に設けられた、複数の分岐部14を備える。
【００２５】
例えば弁15aのような、これら弁のうちの1つが開かれていない場合、ホウ酸は水と混合されず、水のみが冷却材システムの中に導入され、これは深刻な結果を生じ、反応炉の高温停止をもたらすことがある。
【００２６】
図1に示されるように、システム10の分岐部14および弁15の第1部分は第1室Aに配置され、システム10の分岐部および弁15の第2部分は第2室Bに配置され、室Aと室Bとは、特に鉄筋コンクリートの厚い壁によって分離されている。
【００２７】
図2を参照しながら、ここで弁15を説明することとし、他の弁は同一のものである。
【００２８】
弁15は、本体16を備え、該本体16は、システム10の分岐部14上に設置されることを意図されるとともに弁座17が設けられる。
【００２９】
弁15はまたロッド18を備え、該ロッド18は、本体16において回転可能に動かすことができ、第1端部18aでハンドル車19を支え、第2ねじ付端部18bにおいて例えばゴムの膜21を支える弁20を支える。流体を、対応しているパイプの中に通す弁15の開位置に対応する弁座17から離間された第1位置と、パイプ内での流体の循環を防止するために、弁15の閉位置に対応する弁座17に接触して押し当てられた第2位置と、の間で弁20を動かすために、ハンドル車19の回転中に、ロッド18が回転および平行移動させられる。
【００３０】
弁15はまた、本体16に固定的に接合されロッド18と実質的に平行に延在する、固定されたロッド22と、ロッド18に固定的に接合されロッド18および固定されたロッド22に対し実質的に直角方向に延在する、摺動部材23とを備える。固定されたロッド22は、ロッド18の並進運動中に、摺動部材23が、固定されたロッド22上を、弁15の開位置に対応する第1位置(a)とこの弁15の閉位置に対応する第2位置(b)との間で動くように、摺動部材23を貫通して延在する。
【００３１】
特に室Aおよび室Bから独立している監視場所C(図4)において、システム10の手動弁15の開位置または閉位置を遠隔的に知るために、各弁15に、対応している弁15の開位置または閉位置を検出するための手段31と、弁15の開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段32と、を備える組立体30(図3)が設けられる。
【００３２】
好ましくは、図3に示されるように、組立体30は、弁15の本体16上に設置することができる独立した組立体を構成する。この目的のために、組立体30は、例えばカラー34またはあらゆる他の適切な手段のような弁15の本体16に固定するための手段が設けられた、支持部33を備える。
【００３３】
弁15の開位置または閉位置を検出するための手段31は、摺動部材23の近くに配置される公知のタイプの2つのスイッチ31aおよび31bをそれぞれ備え、そのうち一方のスイッチ31aは、摺動部材23の位置(a)、つまり弁15の開位置を検出し、他方のスイッチ31bは、摺動部材23の位置(b)、つまり弁15の閉位置を検出する。
【００３４】
第1の変形例によれば、検出手段31のみが摺動部材23の近くの支持部33上に設置され、一方、無線通信のための第1手段32は、この支持部33から分離され、例えば電気接続ワイヤによって手段31に接続される。
【００３５】
図面に示された例において、対応している弁15の開位置または閉位置に関係する信号を無線通信するための第1手段32は、無線波型の送信器によって構成される。これらの手段32はまた、例えば、
音波型、
可視または不可視光波型、および
赤外線波型、
のような、他の型のものであってもよい。
【００３６】
これらの手段31および手段32はまた、弁15の位置が監視場所Cにおいて表示されることを可能にするビデオカメラによって構成されてもよい。
【００３７】
図4に示されるように、各弁15の第1通信手段32によって送信された信号を監視場所Cに送信できるようにするために、これらの信号を通信するための第2手段35が、各室AおよびBに配置される。これらの第2手段35は、無線方式で送信される信号のための送信器/受信器によって、各室AおよびBごとに形成される。
【００３８】
各第2通信手段35は、ローカルケーブルネットワーク36によって、監視場所Cに配置された信号を受信および処理するための手段40に接続される。
【００３９】
例えば無線波のような信号は、各室AおよびBを区切る厚い壁を通過することはできない。
【００４０】
図4に示された実施形態において、各第2通信手段35は、各室の厚い壁を貫通して延在するローカルケーブルネットワーク36によって、ルータ型通信システムの手段37に接続され、該手段37は次いで、ローカルケーブルネットワーク38によって、信号を受信および処理するための手段40に接続される。
【００４１】
別の実施形態によれば、各室の第2通信手段35は、ローカルケーブルネットワークによって、室の外部に配置された送信器に接続されてもよい。この場合、監視場所Cに配置された信号を受信および処理するための手段40は、ローカルケーブルネットワークによって、各室の受信器に接続された各送信器を介して送信された信号が受信されることを可能にする受信器に接続される。
【００４２】
異なる室の各々におけるシステム10の各手動弁15の位置は、したがって即座におよびしたがって遠隔的に、監視場所に配置された表示画面上で分かる。
【００４３】
この表示は、色またはあらゆる他の手段を用いて各弁の開位置または閉位置を示す、例えば図1に示すような概観図の形態のものである。
【００４４】
別の実施形態によれば、各弁15の第1通信手段32には、第1手段32および第2通信手段35に集積されたバッテリによってエネルギーが供給される。
【００４５】
通信手段32および35のバッテリを急速に放電しないようにするために、これらの手段32および35は無効化される。
【００４６】
オペレータは、システム10の弁15の位置を知ることを望むとき、監視場所Cにおいて第1通信手段32および第2通信手段35を有効化させる。
【００４７】
この目的のために、監視デバイスは、各弁15の通信手段32および通信手段35を始動し、各弁の開位置または閉位置を検出するための手段31に問い合わせするための、受信手段および処理手段と関連付けられた、図示されない送信、有効化、および問い合わせ手段を備える。
【００４８】
このように、オペレータは、あらゆる所与の時点でシステム10の弁15の位置を知ることを望むとき、第2通信手段35と監視場所Cに配置された送信、有効化、および問い合わせ手段を介して、各弁15の第1通信手段32を有効化させる。
【００４９】
したがって検出手段31が問い合わせされ、該検出手段31は各弁15の開位置または閉位置を第1通信手段32に送信する。各弁15の位置に関係する信号が、通信手段32および通信手段35を介して、信号を受信および処理するための手段40に送信される。
【００５０】
デバイスは、したがってローカライズされた方法(localised manner)で用いられ、各問い合わせの間はデバイスが監視位置に戻るので、システムのラインの確認要件に従って過剰レベルの電力消費が回避される。
【００５１】
この作動モードは、電気ケーブルを用いて各弁に電力を供給するよりもはるかに経済的であるという利点をさらに有する。
【００５２】
本発明に係るデバイスは、両方向での、つまり一方では、検出手段31によって、信号を受信および処理する手段40に送信されるデータの送信モードに従い、他方では、信号を受信および問い合わせする手段40と関連付けられた手段からの検出手段31の有効化および問い合わせモードに従う、作動モードを可能にする。
【００５３】
このように、各弁の位置が分かり、これは1つまたは複数の弁が不正確な位置にある場合に、1人または複数のオペレータが、システムまたはラインが要求される機能に対応する条件下にあるように機能不良を訂正するべく介入できるようにする。
【００５４】
本発明に係るデバイスは、もちろん、その位置が遠隔的に監視されなければならない手動弁を備えるすべての流体システムに用いられてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
10  システム
14  分岐部
15  手動弁
16  本体
17  弁座
18  ロッド
18a  第1端部
18b  第2ねじ付端部
19  ハンドル車
21  膜
22  固定されたロッド
23  摺動部材
30  組立体
31  弁15の開位置または閉位置を検出するための手段
31a、31b  スイッチ
32  弁15の開位置または閉位置に関係する信号の無線通信のための第1手段
33  支持部
34  カラー
35  信号を通信するための第2手段
36  ローカルケーブルネットワーク
37  ルータ型通信システムの手段
40  信号を受信および処理するための手段
【図１】
2011524014.tif 000003
【図２】
2011524014.tif 000004
【図３】
2011524014.tif 000005
【図４】
2011524014.tif 000006
【図５】
2011524014.tif 000007
【図６】
2011524014.tif 000008
【図７】
2011524014.tif 000009
【図８】
2011524014.tif 000010
【図９】
2011524014.tif 000011
【図１０】
2011524014.tif 000012
【図１１】
2011524014.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月18日(2011.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011524014.tif 000014
【図２】
2011524014.tif 000015
【図３】
2011524014.tif 000016
【図４】
2011524014.tif 000017
【図５】
2011524014.tif 000018
【図６】
2011524014.tif 000019
【図７】
2011524014.tif 000020
【国際調査報告】
2011524014.tif 000021
2011524014.tif 000022
2011524014.tif 000023
2011524014.tif 000024
2011524014.tif 000025
2011524014.tif 000026