(57)【要約】【課題】雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、可搬式サンプリング装置を用いて格納容器内の雰囲気ガスをサンプリング可能とする。【解決手段】原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを雰囲気モニタ部７又はサンプリングラック部１４に導くサンプリング配管２０ａと、前記サンプリング配管２０ａに設けられた少なくとも１つのサンプリング座６ａと、を備えた原子炉格納容器のサンプリング装置であって、前記雰囲気モニタ部７又はサンプリングラック部１４のモニタ機能が停止した場合に、前記サンプリング座６ａに可搬式サンプリング装置１８を接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器内の雰囲気ガスを雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられた少なくとも１つのサンプリング座と、を備えた原子炉格納容器のサンプリング装置であって、
前記雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、前記サンプリング座に可搬式サンプリング装置を接続することを特徴とする原子炉格納容器のサンプリング装置。
【請求項２】
前記可搬式サンプリング装置は、前記サンプリング座に嵌入されるサンプリングノズルと、前記サンプリングノズルに接続され内部が負圧のサンプリング容器からなることを特徴とする請求項１記載の原子炉格納容器のサンプリング装置。
【請求項３】
前記可搬式サンプリング装置内に前記サンプリング容器を複数配置し、この複数のサンプリング容器は各々前記サンプリングノズルから枝管を介して接続されていることを特徴とする請求項２記載の原子炉格納容器のサンプリング装置。
【請求項４】
前記サンプリング配管に接続された隔離試験用配管の隔離試験弁に、サンプリング座を装着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の原子炉格納容器のサンプリング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサンプリング装置を用いて、雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、サンプリング座に可搬式サンプリング装置を接続することを特徴とする原子炉格納容器のサンプリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子炉格納容器内の雰囲気を監視するための原子炉格納容器のサンプリング装置及びサンプリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の過酷事故時には、原子炉格納容器内に水素爆発の要因となる水素が発生する可能性があるため、原子炉格納容器内の水素濃度及び酸素濃度を常時監視する必要がある。そのため、原子炉格納容器内の雰囲気ガスを、サンプリング配管を介して雰囲気モニタ部に導き、水素濃度計及び酸素濃度計により水素濃度及び酸素濃度を計測している（特許文献１）。
【０００３】
また、原子力発電所では格納容器内の漏洩を監視するために、格納容器内の雰囲気ガスを、サンプリング配管を介してサンプリングラック部に導き、露点計等によって雰囲気内の湿分を計測する手段が講じられている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９８８３号公報
【特許文献２】特許第４８３２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のサンプリング手段では、原子炉格納容器内の雰囲気ガスは、サンプリング配管を介してサンプリングラック部又は雰囲気モニタ部に導かれる。サンプリング配管には電磁弁等からなる複数の開閉弁が設けられ遠隔操作により開閉駆動される。
【０００６】
しかしながら、原子力発電所の過酷事故時に全電源が喪失すると、サンプリング配管の開閉弁が作動しなかったり、各種計測機器が動作しなくなる可能性がある。これにより、原子炉格納容器内の雰囲気ガスをサンプリングすることができなくなるため、格納容器内の状況を確認することができなくなるという課題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、過酷事故時において格納容器内の雰囲気ガスをサンプリングすることができる原子炉格納容器のサンプリング装置及びサンプリング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】
上記課題を解決するために、本発明に係る原子炉格納容器のサンプリング装置は、原子炉格納容器内の雰囲気ガスを雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部に導くサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられた少なくとも１つのサンプリング座と、を備えた原子炉格納容器のサンプリング装置であって、前記雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、前記サンプリング座に可搬式サンプリング装置を接続することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る原子炉格納容器のサンプリング方法は、本発明に係るサンプリング装置を用いて、雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、サンプリング座に可搬式サンプリング装置を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、雰囲気モニタ部又はサンプリングラック部のモニタ機能が停止した場合に、可搬式サンプリング装置を用いて格納容器内の雰囲気ガスをサンプリングすることで、原子炉格納容器内の状況を確実に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る雰囲気モニタ部を備えたサンプリング装置の構成図。
【図２】第１の実施形態に係るサンプリングラック部を備えたサンプリング装置の構成図。
【図３】第１の実施形態に係る可搬式サンプリング装置の構成図。
【図４】第２の実施形態に係る可搬式サンプリング装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る原子炉格納容器のサンプリング装置及びサンプリング方法の実施形態を、図面を参照して説明する。  
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る原子炉格納容器のサンプリング装置及びサンプリング方法の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。
【００１３】
原子炉格納容器内の雰囲気ガスは、サンプリング配管２０ａ、２０ｂを介して雰囲気モニタ部７及び／又はサンプリングラック部１４にそれぞれ導かれ、各種計測が行われる。
【００１４】
雰囲気モニタ部７では、酸素濃度、水素濃度及び放射線強度等が測定される。  
また、サンプリングラック部１４では、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスをサンプリングラック部１４内のポンプ９で吸引し、露点計８等により雰囲気ガス中の湿分を検出している。
【００１５】
〈雰囲気モニタ部〉
まず、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを雰囲気モニタ部７にサンプリングする例について説明する。
【００１６】
（構成）
本実施形態に係るサンプリング装置は、図１に示すように、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを抽出するサンプリング配管２０ａ、サンプリング配管２０ａに接続され、内部に水素濃度計、酸素濃度計、放射線計測器等が配置された雰囲気モニタ部７、サンプリング配管２０ａに設けられた第１の開閉弁２ａ、第１の開閉弁２ａの下流側に設けられた第２の開閉弁５ａ、第２の開閉弁５ａの下流側に設けられたサンプリング座６ａ、第１及び第２の開閉弁２ａ、５ａの間のサンプリング配管２０ａに接続された隔離試験用の配管２１ａ、配管２１ａの端部に設けられた隔離試験弁３ａ、隔離試験弁３ａの出口側に設けられた閉止蓋４ａから構成される。
【００１７】
隔離試験弁３ａは、第１及び第２の開閉弁２ａ、５ａの漏洩検査等を実施するときに用いられ、試験時には、閉止蓋４ａを撤去して隔離試験弁３ａに漏洩検査器具が接続される（図示せず）。
【００１８】
サンプリング座６ａに接続される可搬式サンプリング装置１８は、図３に示すように、可搬式サンプリング装置１８の外部に突出し、サンプリング座６ａに嵌入されるサンプリングノズル１９と、可搬式サンプリング装置１８内部に収容されるサンプリング容器１７と、サンプリング容器１７とサンプリングノズル１９を接続する配管に設けられた逆止弁１５及び開閉弁１６とから構成される。
【００１９】
また、サンプリングノズル１９がサンプリング座６ａに嵌入されたときに、雰囲気ガスが自動的にサンプリング容器１７内に流入するように、サンプリング容器１７の内部は負圧に維持されている。
【００２０】
なお、可搬式サンプリング装置１８内の配管、サンプリング容器１７は、移送時及び分析時の放射線被曝を防止するために、遮蔽材から構成するか、又はそれらの周囲に遮蔽材を配置することが望ましい。
【００２１】
（作用）
このように構成されたサンプリング装置において、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスは第１及び第２の開閉弁２ａ、５ａ、サンプリング配管２０ａ及びポンプ（図示せず）等を介して雰囲気モニタ部７に導かれ、酸素濃度、水素濃度及び放射線強度等が測定される。
【００２２】
一方、全電源が喪失するような事故が発生した場合、ポンプ及び雰囲気モニタ部７内の各検出装置は機能しなくなるため、原子炉格納容器１内の状態が把握できなくなる。そのような事態に対処するため、本実施形態では、可搬式サンプリング装置１８をサンプリング座６ａに接続し、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを採取して水素濃度等の監視を行う。
【００２３】
具体的には、可搬式サンプリング装置１８のサンプリングノズル１９を、第２の開閉弁５ａの下流側に設けられたサンプリング座６ａに嵌入し、開閉弁１６を開放し、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスをサンプリング容器１７に採取する。その際、サンプリング容器１７内は負圧に維持されているため、配管２０ａ内の雰囲気ガスはサンプリング容器１７内に遅滞なく流入する。雰囲気ガスの採取後、可搬式サンプリング装置１８は、第１のサンプリング座６ａから取り外され、各種検出器が備えてある施設に移送され、酸素濃度、水素濃度及び放射線強度等が測定される。
【００２４】
なお、サンプリング座６ａにはサンプリングノズル１９を密封状態で着脱することができる自閉弁、弾性封止体が設けられている（図示せず）。  
また、第２の開閉弁５ａが開放しない事態が発生した場合、隔離試験弁３ａの閉止蓋４ａを撤去し、サンプリング座を隔離試験弁３ａの出口に装着する（図示せず）。そして、可搬式サンプリング装置１８のサンプリングノズル１９を当該サンプリング座に嵌入し、隔離試験弁３ａを開放することで原子炉格納容器１内の雰囲気ガスをサンプリング容器１７に採取する。
【００２５】
なお、開閉弁２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂ及び隔離試験弁３ａ、３ｂは、手動弁又は電磁弁等が用いられるが、電磁弁が用いられる場合は、電源喪失時に開放状態になるように設定するか、又は手動で開放することが可能な弁が用いられる。
【００２６】
（効果）
本実施形態によれば、サンプリング配管２０に予めサンプリング座６ａを設けること、及び／又は通常閉止している隔離試験弁３ａを活用して当該隔離試験弁３ａにサンプリング座６ａを装着することにより、電源喪失事故等が発生した場合でも、可搬式サンプリング装置１８を用いて原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを採取することが可能となる。
【００２７】
〈サンプリングラック部〉
次に、図２により原子炉格納容器１内の雰囲気ガスをサンプリングラック部１４にサンプリングする例について説明するが、サンプリング配管２０ｂに第１及び第２の開閉弁２ｂ、５ｂ、隔離試験用の配管２１ｂの端部に設けられた隔離試験弁３ｂ、隔離試験弁３ｂの出口側に設けられた閉止蓋４ｂが設置されている点は、上記図１に示した雰囲気モニタ部７の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
サンプリングラック部１４では、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスは、図２に示すように、サンプリング配管２０ｂ、フィルタ１０を介して、サンプリングラック部１４内のポンプ９により吸引され、露点計８等により雰囲気ガス中の湿分が検出される。
【００２９】
本実施形態では、サンプリング座６ｂは、第２の開閉弁５ｂの下流側に設けられている。  
全電源が喪失するような事故が発生した場合、可搬式サンプリング装置１８のサンプリングノズル１９を、サンプリング座６ｂに嵌入し、開閉弁１６を開放し、原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを採取する。採取後、採可搬式サンプリング装置１８は、各種検出器が備えてある施設に移送され、湿分等が測定される。
【００３０】
また、第２の開閉弁５ｂが開放しない事態が発生した場合、隔離試験弁３ｂの閉止蓋４ｂを撤去し、サンプリング座を隔離試験弁３ｂの出口に装着する（図示せず）。そして、図３に示す可搬式サンプリング装置１８のサンプリングノズル１９を当該サンプリング座に嵌入し、隔離試験弁３ｂを開放することで原子炉格納容器１内の雰囲気ガスをサンプリング容器１７に採取する。
【００３１】
本実施形態によれば、サンプリングラック部１４においても、電源喪失事故等が発生した場合、可搬式サンプリング装置１８を用いて原子炉格納容器１内の雰囲気ガスを採取することが可能となる。
【００３２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る原子炉格納容器のサンプリング装置及びサンプリング方法の実施形態を、図４を参照して説明する。  
本実施形態では、可搬式サンプリング装置１８の内部に枝管１１を介して複数のサンプリング容器１７を並列に複数列接続配置した構成としている。
【００３３】
複数のサンプリング容器１７は、それぞれ開閉弁１６ａを備えており、一つのサンプリング容器１７が満杯になると、開閉弁１６ａを開閉操作して、枝管１１を介して他のサンプリング容器１７に切り替える。また、サンプリング初期には、サンプリング配管２０ａ、２０ｂ内に滞留しているガスをサンプリングする可能性があるため、複数のサンプリング容器のうちの数個は、それらの滞留ガスを吸引除去するために用いてもよい。  
本実施形態によれば、大量の雰囲気ガスを確実かつ効率的に採取することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、サンプリング配管２０ａ、２０ｂに設けられるサンプリング座は１個に限定されず、複数設けることができる。また、サンプリング座の設置箇所もサンプリング系統の任意の箇所に設けることができる。
【００３５】
この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１…原子炉格納容器、２ａ、２ｂ…開閉弁、３ａ、３ｂ…隔離試験弁、４ａ、４ｂ…閉止蓋、５ａ、５ｂ…開閉弁、６ａ、６ｂ…サンプリング座、７…雰囲気モニタ部、８…露点計、９…ポンプ、１０…フィルタ、１１…枝管、１４…サンプリングラック部、１５…逆止弁、１６、１６ａ…開閉弁、１７…サンプリング容器、１８…可搬式サンプリング装置、１９…サンプリングノズル、２０ａ、２０ｂ…サンプリング配管、２１ａ、２１ｂ…配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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