(57)【要約】      （修正有）【課題】各流調弁の開閉動作にかかわらず、各活性炭吸着筒を適切な温度に安定して制御することができる破損燃料検出装置を提供する。【解決手段】内部に活性炭吸着筒４〜６と加熱器１３〜１５が配置された少なくとも一つのタグガス回収装置１、２と、内部に活性炭吸着筒と加熱器が配置された少なくとも一つのタグガス濃縮装置３と、前記活性炭吸着筒の温度を検出する温度検出器７〜９と、前記温度検出器の測定値に基づき加熱器と冷却ガスの供給量を制御することで前記活性炭吸着筒の温度制御を行うプログラマブル・ロジック・コントローラからなる制御部１６と、を有する破損燃料検出装置において、前記制御部１６は前記冷却ガス共通配管２４に設けた流量計１８の測定値の変動を監視し、当該変動の大きさに応じて各冷却ガス供給配管に設けた流調弁１０〜１２の開度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に活性炭吸着筒と加熱器が配置された少なくとも一つのタグガス回収装置と、内部に活性炭吸着筒と加熱器が配置された少なくとも一つのタグガス濃縮装置と、冷却ガス共通給配管と、前記冷却ガス共通配管から分岐し流調弁を介して前記タグガス回収装置及びタグガス濃縮装置に接続された冷却ガス供給配管と、前記活性炭吸着筒の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の測定値に基づき加熱器と冷却ガスの供給量を制御することで前記活性炭吸着筒の温度制御を行うプログラマブル・ロジック・コントローラからなる制御部と、を有する破損燃料検出装置において、
前記制御部は前記冷却ガス共通給配管に設けた流量計の測定値の変動を監視し、当該変動の大きさに応じて各冷却ガス供給配管に設けた流調弁の開度を制御することを特徴とする破損燃料検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、さらに冷却ガス共通配管に設けた冷却ガス流調弁の開度を制御することを特徴とする請求項１記載の破損燃料検出装置。
【請求項３】
前記各活性炭吸着筒の周囲に複数の温度センサを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の破損燃料検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラント等の放射線取扱施設で用いられる破損燃料検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントの原子炉に装荷されている燃料要素の破損を検出する手段としてタグガスを用いた破損燃料検出装置が知られている。この破損燃料検出装置は、各燃料毎に組成の異なるタグガスを封入し、燃料が破損した際にカバーガスに漏出したタグガスをカバーガスから分離・濃縮し、質量分析計等からなる分析装置により採取したタグガスの組成を分析することにより破損燃料の位置等を特定している。タグガスとしては一般に希ガス、特に、クリプトン及びキセノンの混合ガスが用いられる（特許文献１、２）。
【０００３】
タグガスを用いた従来の破損燃料検出装置を図２により説明する。  
破損燃料検出装置は、カバーガス中のタグガスを回収する並列に配置された複数のタグガス回収装置１、２と、タグガス回収装置１又は２で回収されたタグガスからカバーガスを除去しタグガスを分離・濃縮するタグガス濃縮装置３と、タグガス回収装置１、２及びタグガス濃縮装置３のそれぞれに設けられた活性炭吸着筒４〜６、活性炭吸着筒４〜６の温度を検出する温度検出器７〜９、加熱器１３〜１５及びワンループコントローラからなる温度制御部１９〜２１と、冷却ガス共通配管２４から分岐し流量制御弁１０〜１２を介して冷却ガスを各活性炭吸着筒４〜６噴霧冷却する冷却ガス供給配管２５〜２７、及びＰＬＣ（Programmable Logic Controller）からなる制御部１６とから構成されている。
【０００４】
このような破損燃料検出装置において、タグガスを含むカバーガスは配管２９から所定時間タグガス回収装置１に導かれ、冷却ガスにより噴霧冷却された活性炭吸着筒４に活牲炭深冷吸着法により回収される。その後、タグガスを含むカバーガスは、開閉弁の切り換えによりタグガス回収装置２に導き、活性炭吸着筒５でタグガスを回収する。
【０００５】
その間、活性炭吸着筒４では加熱器１３によって活性炭吸着筒４の温度を段階的に上昇させ、吸着温度の差を利用して、まず、カバーガスのみを放出させて排出経路から排出し、その後、アルゴンガス等のパージガス（図示せず）を活性炭吸着筒４に導入し、タグガスとパージガスをタグガス濃縮装置３に導き活性炭吸着筒６に吸着させる。
【０００６】
その後、活性炭吸着筒６を加熱器１５により段階的に加熱し、先ず、パージガスのみを放出させて排出経路から排出し、次いで、濃縮されたタグガスを放出させて分析装置２８に導きタグガスの組成を分析し、破損燃料を同定する。
【０００７】
上述した各活性炭吸着筒４〜６における温度制御は冷却ガスと加熱器により行われるが、これらの制御はタグガス回収装置１、２とタグガス濃縮装置３のそれぞれ設けられたワンループコントローラからなる温度制御部１９〜２１により行われる。すなわち、温度制御部１９〜２１には各活性炭吸着筒４〜６に設置した温度検出器７〜９の信号が入力され、それらの検出値に基づき加熱器１３〜１５の出力を制御するとともに、冷却用の窒素ガスの噴霧量を流量制御弁１０〜１１により制御する。  
また、圧力・流量等のプロセス変量と各種機器・弁の状態制御はＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）からなる制御部１６により行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平１−５３７３６号公報
【特許文献２】特公平５−７４０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来の破損燃料検出装置において、冷却ガス供給配管のうち一つの流調弁を開くにあたり、他の流調弁が既に開いている場合には、タグガス回収装置又はタグガス濃縮装置の内圧、及び他の流量弁の開度によっては、他の活性炭吸着筒の温度制御に外乱を与えたり、今回開にする流調弁から当該装置（当該流調弁が接続されているタグガス回収装置又はタグガス濃縮装置）に流入する冷却ガス量が設定値よりも多くなり、当該装置の活性炭吸着筒が過冷却となって活性炭吸着筒を所望の温度に整定するまで時間がかかり、夕グガスの回収、濃縮又はパージガスの除去が効率的に行えない事象が生じていた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、各流調弁の開閉動作にかかわらず、各活性炭吸着筒を適切な温度に安定して制御することができる破損燃料検出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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る破損燃料検出装置は、内部に活性炭吸着筒と加熱器が配置された少なくとも一つのタグガス回収装置と、内部に活性炭吸着筒と加熱器が配置された少なくとも一つのタグガス濃縮装置と、冷却ガス共通給配管と、前記冷却ガス共通配管から分岐し流調弁を介して前記タグガス回収装置及びタグガス濃縮装置に接続された冷却ガス供給配管と、前記活性炭吸着筒の温度を検出する温度検知機と、前記温度検出器の測定値に基づき加熱器と冷却ガスの供給量を制御することで前記活性炭吸着筒の温度制御を行うプログラマブル・ロジック・コントローラと、を有する破損燃料検出装置において、前記プログラマブル・ロジック・コントローラは前記冷却ガス共通給配管に設けた流量計の測定値の変動を監視し、当該変動の大きさに応じて各冷却ガス供給配管に設けた流調弁の開度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、破損燃料検出装置の各流調弁の開閉動作にかかわらず、各活性炭吸着筒を適切な温度に安定して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る破損燃料検出装置の構成図。
【図２】従来の破損燃料検出装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る破損燃料検出装置の実施形態について、図１を参照して説明する。
（構成）
本実施形態に係る破損燃料検出装置は、カバーガス中のタグガスを回収する複数のタグガス回収装置１、２と、タグガス回収装置１又は２で回収されたタグガスからカバーガスを除去しタグガスを分離・濃縮するタグガス濃縮装置３と、タグガス回収装置１、２及びタグガス濃縮装置３のそれぞれに設けられた活性炭吸着筒４〜６と、活性炭吸着筒４〜６の周囲に設けられた温度センサからの信号に基づき活性炭吸着筒４〜６の温度を検出する温度検出器７〜９、及び活性炭吸着筒４〜６の周囲に設けられた加熱装置１３〜１５と、冷却ガス共通配管２４に設けられた冷却ガス流調弁１７及び流量計１８と、冷却ガス共通配管２４から分岐し流量制御弁１０〜１２を介して通常窒素ガスからなる冷却ガスを活性炭吸着筒４〜６に噴霧する冷却ガス供給配管２５〜２７、及びＰＬＣ（Programmable Logic Controller）からなる制御部１６とから構成されている。
【００１５】
本実施形態では、従来のように各活性炭吸着筒４〜６の温度制御をそれぞれに設けたワンループコントローラで行うのではなく、圧力・流量等のプロセス変量と機器・弁の状態制御のみならず、各活性炭吸着筒４〜６の温度制御も全てＰＬＣからなる制御部１６で行うようにしている。
【００１６】
なお、本実施形態では、タグガス回収装置が２つ及びタグガス回収装置１つ設置された例を説明しているが、これに限定されず、タグガス回収装置を３以上、タグガス回収装置２つ以上としてもよい。
【００１７】
（作用）
このように構成された破損燃料検出装置において、例えばタグガス回収装置１の流量制御弁１０とタグガス濃縮装置３の流量制御弁１２が開状態で、タグガス回収装置２の流調弁１１が閉状態である場合に、夕グガス回収装置２の流調弁１１を閉から開にすると、冷却ガス共通配管２４の流量計１８の計測値に変動が生じる。
【００１８】
ＰＬＣ１６は、流量計１８の計測値の変動値と各装置１〜３の運転状態及び流調弁１０〜１２の開度指令信号に基づいて、冷却ガス共通配管２４の冷却ガス流調弁１７並びに開状態の流調弁１０及び１２の開度を演算処理することで、適切な開度指令信号を冷却ガス流調弁１７並びに開状態の流調弁１０及び１２に出力する。
【００１９】
上記流量計１８の計測値に変動が生じた場合、ＰＬＣで実施されるタグガス回収装置１、２及び、タグガス濃縮３の各流調弁１０〜１２の開度指令信号の制御ロジックを以下に示す。
【００２０】
Ａ．冷却ガス共通配管２４内の冷却ガス流量変化と各装置１〜３の流調弁１０〜１２の開度指令状態変化をチェックする。
【００２１】
Ｂ．ある装置の流調弁の開度指令状態が変化しても冷却ガス共通配管２４の流量が急変しない場合は（例えば、他の装置への冷却ガスの供給量に比して、開度指令状態が変化したことによる冷却ガスの流量変化量が微小な場合）、各装置に対し単独運転時と同じ制御信号を加熱器及び流調弁に出力する。
【００２２】
Ｃ．ある装置の流調弁の開度指令状態が変化した時に、冷却ガス共通配管２４の流量が急変した場合は（例えば、他の装置への冷却ガスの供給量に比して、開度指令状態が変化したことによる冷却ガスの流量変化量が大きい場合）、冷却ガス共通配管２４の流量変動値と各装置の活性炭吸着筒温度及び流調弁の開度指令信号に基づき、前記開度指令状態が変化した装置の流調弁の開度を小さくする制御を行う。また、同時に、冷却ガス共通配管２４の冷却ガス流調弁１７の開度も適宜調整するようにしてもよい。
【００２３】
その際、ＰＬＣは、開度の低減率を単独運転時における温度特性（活性炭吸着筒温度を冷却ガスと加熱器により所望の温度にするための温度制御特性）又は複数槽運転時の温度特性を考慮して算出する。
【００２４】
また、温度検出器７〜９は活性炭吸着筒４〜６の周囲に配置された温度センサ（図示せず）からの信号に基づいて各活性炭吸着筒の４〜６の温度を計測するが、その際、各活性炭吸着筒の温度分布を正確に把握できるように、温度センサを活性炭吸着筒４〜６の周囲に複数配置することが望ましい。これにより、より高精度の温度制御を実施することができる。
【００２５】
さらに、活性炭吸着筒４〜６の温度は流調弁の開閉と加熱器の出力値から多少の時間遅れを持って変化することに着目し、各制御出力により活性炭吸着筒の温度が変化するまでの時間を考慮した制御を行うことにより、安定した温度制御が可能となる。
【００２６】
（効果）
本実施形態によれば、各装置内の活性炭吸着筒の温度を他装置の流調弁の開閉状態によらず安定して制御することが可能となり、これにより各活性炭吸着筒でのタグガス回収率及び濃縮率を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００２７】
１、２…タグガス回収装置、３…タグガス濃縮装置、４〜６…活性炭吸着筒、７〜９…温度検出器、１０〜１２…流調弁、１３〜１５…加熱器、１６…制御部、１７…冷却ガス流調弁、１８…流量計、１９〜２１…温度制御部、２４…冷却ガス共通配管、２５〜２７…冷却ガス供給配管、２８…分析装置、２９…配管。
【図１】
2013213791.tif 000003
【図２】
2013213791.tif 000004