(57)【要約】【課題】非常用ガス処理装置における活性炭フィルタの保守を、原子力発電施設の安全性を損なうことなく効率化できる非常用ガス処理装置保守方法を提供することを目的とする。【解決手段】テストキャニスター９に充填された活性炭７を使い切った後、活性炭抜き取り装置１０を使用して活性炭フィルタ５内の活性炭７を一部抜き取る。そして、抜き取った活性炭７について性能評価を行う。抜き取った活性炭７の性能維持が確認されたら、活性炭フィルタ５の内部に残っている活性炭７も同様に性能を維持しているとみなして活性炭フィルタの使用を継続することができる。このとき、抜き取った活性炭７の残りを再びテストキャニスター９に充填して非常用ガス処理装置１内に設置しておけば、次回の点検時期には、再びテストキャニスター９に充填した活性炭７を使用して性能確認が可能となる。これにより、フィルタ保守の無駄を削減し、効率化を図ることができる。【選択図】図３
2012026758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所における非常用ガス処理装置に設置される活性炭フィルタを保守する方法であって、
前記活性炭フィルタの内部、および前記非常用ガス処理装置の内部であって前記活性炭フィルタの外部に設置される複数のテストキャニスターの双方に活性炭を充填し、非常用ガス処理装置内に設置する設置工程と、
点検時において複数個のテストキャニスターのうち一のテストキャニスターに充填された活性炭を使用して活性炭の性能を確認する点検工程と、
全てのテストキャニスターに充填された活性炭を使い切るまで上記点検工程を繰り返す工程と、
全てのテストキャニスターに充填された活性炭を使い切った後、活性炭抜き取り装置を使用して前記フィルタ内に充填された活性炭の一部を抜き取る抜き取り工程と、
前記抜き取り工程で抜き取った前記活性炭を使用してこの活性炭の性能評価を行う評価工程と、
前記評価工程で前記活性炭の性能が維持されていることを確認した場合に、前記抜き取り工程で抜き取った前記活性炭を前記テストキャニスターに充填して非常用ガス処理装置内に設置する再充填工程と、
必要に応じ上記点検工程から上記再充填工程までを繰り返す工程と、を含むものであり、
前記活性炭抜き取り装置が、外筒と、前記外筒内にこの外筒に対して回転可能に収容された内筒と、前記外筒および前記内筒の周壁において互いに整合する位置にそれぞれ設けられた外筒側開口部および内筒側開口部と、を備えるものであり、
前記抜き取り工程が、前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いにずれた位置にある状態で前記活性炭抜き取り装置を前記活性体フィルタ内部に挿入する挿入工程と、前記活性炭抜き取り装置が前記活性体フィルタ内部に挿入された状態で前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いに整合するように前記内筒と前記外筒とを相対的に回転させて前記内筒内部に前記活性炭を取り込む取り込み工程と、前記活性炭の取り込み後に前記内筒と前記外筒とを相対的に回転させて前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いにずれた状態とし、この状態で前記活性炭抜き取り装置を前記活性炭フィルタから取り出す取り出し工程と、を含むものである、非常用ガス処理装置保守方法。
【請求項２】
前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが、前記外筒および前記内筒において前記活性炭フィルタへの挿入方向前方に設けられているものである、請求項１に記載の非常用ガス処理装置保守方法。
【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る非常用ガス処理装置の保守方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉の事故時に環境へ放出される放射能を低減する設備として非常用ガス処理系（ＳＧＴＳ）が知られている。この設備は、万一の原子炉事故の際、活性炭フィルタを通して原子炉建屋内の汚染空気を排出することにより、漏洩した放射性ヨウ素を活性炭に吸着させ、外部漏洩を防止するものである（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３０４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような非常用ガス処理装置では、活性炭フィルタが放射性物質の吸着性能を保持しているか否かについて、定期的に点検を行うことが法律で義務付けられている。
【０００５】
この点検については、新規フィルタ装着時またはフィルタ交換時に、フィルタ本体内に装填される活性炭と同一の活性炭を装填したテストキャニスターを１０個程度用意してフィルタ外部に吊り下げておき、点検時期になったらテストキャニスターを１個ずつ取り外し、内部の活性炭について性能評価を行い、性能劣化がないことが確認されれば本体内の活性炭も同様に劣化していないとみなす運用が行われていた。
【０００６】
しかし、このような方法では、準備したテストキャニスターを全て使い果たしてしまったら、それ以降、活性炭の性能を確認する手段がなくなってしまう。このため、期間中に活性炭の劣化が生じるような特異な状態が生じておらず、活性炭の性能に問題がないと考えられる場合であっても、本体内の活性炭をすべて廃棄するという運用を行わざるを得なかった。このことは、活性炭そのものは数年程度静置されているだけで性能劣化が生じるものではないことに鑑みればきわめて無駄である。また、使用済みの活性炭は放射性廃棄物として廃棄しなければならないためにコストも甚大である。しかし、吸着能の補助のために活性炭に保持させてあるトリエチレンジアミン等の吸着剤が劣化することで吸着能が若干低下する可能性があること、また万が一の事故の場合には周辺環境へ与える影響が大きいこと等に鑑みると、定期的な性能確認を行わずに活性炭を使用し続けるということは考えられないため、対応に苦慮していた。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、非常用ガス処理装置における活性炭フィルタの保守を、原子力発電施設の安全性を損なうことなく効率化できる非常用ガス処理装置保守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】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の非常用ガス処理装置保守方法は、原子力発電所における非常用ガス処理装置に設置される活性炭フィルタを保守する方法であって、前記活性炭フィルタの内部、および前記非常用ガス処理装置の内部であって前記活性炭フィルタの外部に設置される複数のテストキャニスターの双方に活性炭を充填し、非常用ガス処理装置内に設置する設置工程と、点検時において複数個のテストキャニスターのうち一のテストキャニスターに充填された活性炭を使用して活性炭の性能を確認する点検工程と、全てのテストキャニスターに充填された活性炭を使い切るまで上記点検工程を繰り返す工程と、全てのテストキャニスターに充填された活性炭を使い切った後、活性炭抜き取り装置を使用して前記フィルタ内に充填された活性炭の一部を抜き取る抜き取り工程と、前記抜き取り工程で抜き取った前記活性炭を使用してこの活性炭の性能評価を行う評価工程と、前記評価工程で前記活性炭の性能が維持されていることを確認した場合に、前記抜き取り工程で抜き取った前記活性炭を前記テストキャニスターに充填して非常用ガス処理装置内に設置する再充填工程と、必要に応じ上記点検工程から上記再充填工程までを繰り返す工程と、を含むものであり、前記活性炭抜き取り装置が、外筒と、前記外筒内にこの外筒に対して回転可能に収容された内筒と、前記外筒および前記内筒の周壁において互いに整合する位置にそれぞれ設けられた外筒側開口部および内筒側開口部と、を備えるものであり、前記抜き取り工程が、前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いにずれた位置にある状態で前記活性炭抜き取り装置を前記活性体フィルタ内部に挿入する挿入工程と、前記活性炭抜き取り装置が前記活性体フィルタ内部に挿入された状態で前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いに整合するように前記内筒と前記外筒とを相対的に回転させて前記内筒内部に前記活性炭を取り込む取り込み工程と、前記活性炭の取り込み後に前記内筒と前記外筒とを相対的に回転させて前記外筒側開口部と前記内筒側開口部とが互いにずれた状態とし、この状態で前記活性炭抜き取り装置を前記活性炭フィルタから取り出す取り出し工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、全てのテストキャニスターに充填された活性炭を使い切った後、活性炭抜き取り装置を使用して、活性炭フィルタ内の活性炭を一部抜き取る。そして、抜き取った活性炭について性能を維持しているか否かの評価を行う。抜き取った活性炭が性能を維持していることが確認されたら、活性炭フィルタの内部に残っている活性炭も同様に性能を維持しているとみなすことができるから、活性炭フィルタの使用を継続することができる。このとき、抜き取った活性炭の残りを再びテストキャニスターに充填して非常用ガス処理装置内に設置しておけば、次回の点検時期には、この活性炭を使用して性能確認を行うことができる。よって、再度全てのテストキャニスターに充填した活性炭を使い切るまで、活性炭フィルタの寿命を延長することができ、ひいては、使用済み活性炭の廃棄の手間とコストの削減を図ることができる。これにより、非常用ガス処理装置の保守の無駄を削減し、効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】非常用処理装置を上面側から見た概略図
【図２】非常用処理装置を正面側から見た概略図
【図３】活性炭フィルタおよび活性炭抜き取り装置の斜視図
【図４】活性炭抜き取り装置の側面図
【図５】活性炭抜き取り装置において吸入口が開いた状態を示す部分側断面図
【図６】活性炭抜き取り装置の吸入口が閉じた状態を示す部分側断面図
【図７】活性炭抜き取り装置を活性炭フィルタ内に挿入した様子を示す部分側断面図
【図８】活性炭抜き取り装置により活性炭フィルタ内の活性炭を吸入する様子を示す部分側断面図
【図９】活性炭吸入後の活性炭抜き取り装置を活性炭フィルタから取り出した様子を示す部分側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を図１〜図９によって説明する。本実施形態における非常用ガス処理装置１の内部構成を上面側および正面側から見た概略図を図１、図２にそれぞれ示す。なお図１、図２中矢印は、空気の流れを示す。
【００１２】
非常用ガス処理装置１は、入口側が原子炉建屋からの配管に、出口側が排気筒に、それぞれ接続している。この非常用ガス処理装置１の内部には、入口側から、比較的大型の粗塵の除去を行うプレフィルタ２、より高い塵埃除去を行う高性能フィルタ３、放射性物質の捕集除去を行う活性炭フィルタ５が配され、活性炭フィルタ５の後段にさらに高性能フィルタ３が配されている。また、活性炭フィルタ５の前後には、フィルタの周囲環境を常に高温・低湿度に保つための加熱ヒータ４が配されている。
【００１３】
原子炉内で事故が発生し、原子炉建屋の内部空間内に汚染空気が溜った場合には、図示しないファン装置により、汚染空気が非常用ガス処理装置１内に吸引される。そして、吸引された汚染空気は、プレフィルタ２および高性能フィルタ３に送られて塵埃除去が行われ、さらに加熱ヒータ４によって湿分除去および相対湿度の制御が行われた後、活性炭フィルタ５に送られ、放射性物質が吸着・除去される。清浄化された空気は後段の高性能フィルタ３を通過して排気筒から排出される。
【００１４】
活性炭フィルタ５は、上面側が開放された縦長の箱型をなすコンテナ６の内部に粒状の活性炭７を充填したものである（図３参照）。なお、コンテナ６の内部には、活性炭フィルタ５がフィルタとしての機能を果たすために最低限必要な量よりもやや多い量の活性炭７が充填される。コンテナ６において空気の流入面および流出面には、ほぼ全面に渡ってネット８が張られており、コンテナ６の内部を空気が通過可能なようにされている。
非常用ガス処理装置１の内部において活性炭フィルタ５の周囲には、テストキャニスター９が配置されている。活性炭フィルタ５の設置・交換時には、この活性炭フィルタ５の内部に充填される活性炭７と同じものがテストキャニスター９の内部にも充填される（設置工程）。詳細には図示しないが、本実施形態では、１０個のテストキャニスターが非常用ガス処理装置１内に設置される。
【００１５】
このような非常用ガス処理装置１では、活性炭フィルタ５が放射性物質の吸着性能を保持しているか否かについて、定期的に点検を行うことが法律で義務付けられている。定期検査の時期には、複数個のテストキャニスター９のうち１個を回収し、内部に充填されている活性炭７を用いて、活性炭７が必要な放射性物質の吸着性能を維持しているか否かについての検査が行われる（点検工程）。そして、性能劣化がないことが確認されれば、活性炭フィルタ５内の活性炭７も同様に劣化していないとみなして活性炭フィルタ５の使用を継続する。
【００１６】
さて、本実施形態では１０個のテストキャニスター９が非常用ガス処理装置１内に設置されているので、１０回の定期検査を経過すると、１０個のテストキャニスター９に充填されている活性炭７を全て使い切ることとなる。その後、次回の定期検査の時期が訪れたときには、活性炭抜き取り装置１０を使用して活性体フィルタ５内に充填された活性炭７の一部を抜き取り、抜き取った活性炭７を使用して性能評価を行う（抜き取り工程）。
【００１７】
本実施形態の活性炭抜き取り装置１０は、全体として管状に形成された本体部１１を備えている（図４〜図６参照）。この本体部１１は、パイプ状の外筒１２と、この外筒１２の内径よりも僅かに小さな外径を有し、外筒１２の内部にほぼ緊密に挿通可能なパイプ状の内筒１３とを備えている。外筒１２は、先端側（活性炭フィルタ５内部への進入方向前側）の端部が閉塞されるとともに円錐状に尖った形状をなしている。一方、基端側の端部は開放されており、ここから内筒１３を挿入できるようにされている。また、外筒１２において基端側の端部における外周面には、一対の外筒側ハンドル１８が外周方向に延設されている。この外筒１２において先端部（円錐状に形成された部分）よりもやや基端側の位置には、針状ころ軸受１４が内挿されている。この針状ころ軸受１４は、鋼板をシェル状に成型して外輪１５とし、その内側に複数の針状ころ１６を保持器１７によって保持した、シェル形針状ころ軸受と称されるものであって、外輪１５の外周面が外筒１２の内周面に密着するように内挿されている。
【００１８】
内筒１３は、先端側の端部が閉塞されており、かつ、この先端側の端部からやや基端側に寄った位置までの部分は、針状ころ軸受１４に内挿可能な小径部１９とされている。内筒１３が外筒１２の内部に挿入された状態では、この小径部１９の外周面に針状ころ軸受１４のころ１６が外接することにより、内筒１３が外筒１２に対して回転可能に支持される。一方、内筒１３におきて基端側の端部は、外筒１２における基端側の端部から外部に突出しており、この突出部分の外周面には、一対の内筒側ハンドル２０が外周方向に延設されている。また、この突出部分において内筒側ハンドル２０が配された位置よりも基端側の部分は、チューブ接続部２１とされており、ここには、チューブ２２を介してバキュームポンプ２３が接続されている。
【００１９】
外筒１２および内筒１３の筒壁において、針状ころ軸受１４が配されている位置よりもやや基端側に下がった位置には、それぞれ外筒側開口部２４、内筒側開口部２５が開口されている。これら外筒側開口部２４、内筒側開口部２５は、外筒１２を内筒１３に挿入した状態で互いに整合する位置に配されている。
【００２０】
活性炭フィルタ５の内部に充填されている活性炭７の一部を抜き取るためには、まず、内筒側ハンドル２０と外筒側ハンドル１８とを操作して内筒１３を外筒１２に対して回転させ、外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが互いにずれた状態とする。この状態では、内筒１３の内部空間が外部空間に対して閉じられた状態となる。この状態で、活性炭抜き取り装置１０の本体部１１を、活性炭フィルタ５の内部に刺し込んでいく（挿入工程：図７参照）。本体部１１が適切な位置にまで刺し込まれたら、内筒側ハンドル２０と外筒側ハンドル１８とを操作して内筒１３を外筒１２に対して回転させ、外筒側開口部２４と内筒側開口部２５を整合させる。外筒側開口部２４と内筒側開口部２５の位置が整合すると、この２つの開口部２４、２５が吸入口２６を形成し、内筒１３の内側の空洞部と外部空間とが連通した状態となる。この状態で、バキュームポンプ２３を作動させて、活性炭フィルタ５内の活性炭７を吸入する（取り込み工程）。吸入口２６から内筒１３の内部に吸入された活性炭７は、チューブ２２を通ってバキュームポンプ２３に設置された捕集部（図示せず）内に集められる。活性炭５を所定量吸引したら、再び内筒側ハンドル２０と外筒側ハンドル１８とを操作して内筒１３を外筒１２に対して回転させ、外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが互いにずれた状態とする。この状態で、活性炭抜き取り装置１０の本体部１１を活性炭フィルタ５から抜き取る（取り出し工程）。
【００２１】
このとき、本体部１１の刺し込み深さを調整することで活性炭フィルタ５内部の任意の位置の活性炭７を採取できる。特に、本体部１１を活性炭フィルタ５の奥深くにまで刺し込むことで、従来は採取できなかった活性炭フィルタ５の奥方に充填されている活性炭７を採取し、試験することができる。ここで、活性炭フィルタ５は一般に縦長の構造をしているため、活性炭５の自重により、活性炭フィルタ５に充填される活性炭７の密度は下方に行くほど密となっている。この影響により、活性炭フィルタ５の内部で上の方に充填されている活性炭５と下の方に充填されている活性炭５とでは劣化状態が若干異なる可能性がある。したがって、本実施形態のように活性炭抜き取り装置１０を使用して活性炭フィルタ５内部の任意の場所から活性炭５のサンプルを採取し、試験を行うことは大変有意義である。
【００２２】
抜き取り作業が終了したら、抜き取った活性炭５の一部を使用して、活性炭７が放射性物質の吸着性能を維持しているか否かについての検査が行われる（評価工程）。この検査により活性炭７の性能劣化がないことが確認されれば、抜き取った活性炭７の残りを１０個のテストキャニスター９の内部に充填する（再充填工程）。充填後、このテストキャニスター９を再び非常用ガス処理装置１内部の所定位置に配置する。そして、活性炭フィルタ５の使用を継続する。
【００２３】
次回の定期検査の時期には、これらテストキャニスター９のうち１個を回収し、内部に充填されている活性炭７を用いて、活性炭７が必要な放射性物質の吸着性能を維持しているか否かについての検査が行われる。そして、性能劣化がないことが確認されれば、活性炭フィルタ５内の活性炭７も同様に劣化していないとみなして活性炭フィルタ５の使用を継続する。このようにして、さらに１０回の定期検査を経過し、１０個のテストキャニスター９に充填されている活性炭７を全て使い切るまで、活性炭フィルタ５の寿命を延長することができる。これにより、活性炭７の有効利用を図ることができ、活性炭の廃棄のための手間とコストを削減することができる。
【００２４】
再び１０個のテストキャニスター９に充填されている活性炭７を全て使い切った後は、上記と同様に再度活性炭抜き取り装置１０を用いて活性炭フィルタ５の内部から活性炭７を抜き取り、性能を確認した後、活性炭フィルタ５の使用を継続しても良い。一方、活性炭７の抜き取りを行うと活性炭フィルタ５の内部に残る活性炭７がフィルタ機能維持のために必要な量を下回ってしまう場合、コンテナ６に劣化が生じているなど他の外部要因によって活性炭フィルタ５の継続使用が困難な場合等には、活性炭フィルタ５の交換を行ってもよい。
【００２５】
以上のように本実施形態によれば、全てのテストキャニスター９に充填された活性炭７を使い切った後、活性炭抜き取り装置１０を使用して、活性炭フィルタ５内の活性炭７を一部抜き取る。そして、抜き取った活性炭７について性能を維持しているか否かの評価を行う。抜き取った活性炭７が性能を維持していることが確認されたら、活性炭フィルタ５の内部に残っている活性炭７も同様に性能を維持しているとみなすことができるから、活性炭フィルタ５の使用を継続することができる。このとき、抜き取った活性炭７の残りを再びテストキャニスター９に充填して非常用ガス処理装置１内に設置しておけば、次回の点検時期には、再びテストキャニスター９に充填した活性炭７を使用して性能確認を行うことができる。よって、再度全てのテストキャニスター９に充填した活性炭７を使い切るまで、活性炭フィルタ５の寿命を延長することができ、ひいては、使用済み活性炭７の廃棄の手間とコストの削減を図ることができる。これにより、非常用ガス処理装置１の保守の無駄を削減し、効率化を図ることができる。
【００２６】
加えて、活性炭抜き取り装置１０は、外筒１２と、この外筒１２内に回転可能に収容された内筒１３とで構成される本体部１１を備え、外筒１２および内筒１３の周壁において互いに整合する位置にはそれぞれ外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが設けられている。そして、抜き取り工程は、外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが互いにずれた位置にある状態で活性炭抜き取り装置１０の本体部１１を活性体フィルタ５内部に挿入し、この状態で、外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが互いに整合するように外筒１２と内筒１３とを相対的に回転させて内筒１３の内部に活性炭５を取り込んだ後、再び外筒側開口部２４と内筒側開口部２５とが互いにずれた状態となるように外筒１２と内筒１３を相対的に回転させてから、本体部１１を活性炭フィルタ５から取り出す、という工程を経て行われる。
【００２７】
このようにすれば、活性炭フィルタ５内の特定の位置に存在する活性炭を任意に取り出すことができる。したがって、活性炭フィルタ５内の異なる箇所から複数のサンプルを抜き出して性能確認を行うことが可能である。これにより、活性炭７の性能維持の確認がより確かなものとなる。
【００２８】
さらに、開口部２４、２５が、外筒１２および内筒１３において先端付近、すなわち活性炭フィルタ５への挿入方向前方に設けられている。これにより、特に、従来では抜き取りが不可能だった活性炭フィルタ５の底部付近から活性炭７を採取して性能確認を行うことが可能となる。ここで、活性炭フィルタ５は一般に縦長の構造をしているため、活性炭５の自重により、活性炭フィルタ５に充填される活性炭７の密度は下方に行くほど密となっており、活性炭フィルタ５の底部付近に充填されている活性炭７は上部に充填されているものよりも若干性能劣化が大きいのではないかと推測される。このため、本実施形態の活性炭抜き取り装置１０を使用して活性炭フィルタ５の底部付近に充填されている活性炭７を抜き取り、性能確認を行うことで、活性炭７の性能維持の確認がいっそう確かなものとなる。これにより、原子力発電施設の安全性を維持しつつ非常用ガス処理装置１の保守を効率化することができる。
【００２９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、テストキャニスターの個数は１０個としたが、テストキャニスターの個数には特に制限はなく、９個以下あるいは１１個以上であっても構わない。
（２）上記実施形態では、活性炭抜き取り装置１０により抜き取った活性炭５の一部を使用して活性炭７の性能評価を行い、その後、抜き取った活性炭５の残りをテストキャニスター９に充填したが、例えば、まず性能評価に必要な量の活性炭を抜き取って試験を行い、その後に、テストキャニスターへの充填に必要な活性炭の抜き取りを行っても構わない。
【符号の説明】
【００３０】
１...非常用ガス処理装置
５...活性炭フィルタ
７...活性炭
９...テストキャニスター
１０...活性炭抜き取り装置
１２...外筒
１３...内筒
２４...外筒側開口部
２５...内筒側開口部
【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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