JPH04204200A - 沸騰水型原子力発電所の系統洗浄設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は沸騰水型原子力発電所において清浄化が所望さ
れる系統の合理的な洗浄を可能とし、不純物等の放射化
による発電所建屋内の放射線量の増加を防止し、運転員
、作業員の作業環境の改善、被ばく低減を達成する系統
洗浄設備に関する。

〔従来の技術〕

沸騰水型原子力発電所には、第４図に示すように、燃料
プール冷却浄化系２、燃料プール補給水系１２および残
留熱除去系１５が設けられている。

沸騰水型原子力発電所の使用済燃料プール１ではプール
内に貯蔵されている使用済燃料からの崩壊熱を除去し、
水温を規定の温度に保つ必要がある。また、使用済燃料
プール１内に混入した不純物あるいは塵埃等が放射化さ
れて使用済燃料プール１周辺の雰囲気を汚染するのを防
止するためにプール水を清浄に保つ必要がある。

使用済燃料プール１は、原子炉建屋最上階において水面
が大気放射状態にあるため、周辺エリアの雰囲気に多き
な影響がある。また、当該エリアは定期検査時等におい
て多数の作業が行われる場所であり、使用済燃料プール
１水質の悪化に伴う周辺エリアの高温多湿化、放射量の
増大等、環境の悪化は作業員、運転員の作業環境に多大
なる影響を与える。

前記目的を達成するために燃料プール冷却浄化系２が設
置されており、使用済燃料プール水３の循環および浄化
、冷却行なっている。

また、使用済燃料プール水３は自然蒸発により減少する
ため、通常のプール水３の補給手段としてスキマサージ
タンク５に補給水系からの給水配管ｌＯが接続されてお
り、復水貯蔵タンク１１内の原子炉給水相当の清浄水を
供給できる。また、燃料プール冷却浄化系２の機能維持
は前記のとおり重要であるので、有事の際にもプール水
３の補給が可能なように燃料プール補給水系１２が設置
されている。

燃料プール補給水系１２は復水貯蔵タンク１１内の清浄
水を水源としているが、このことから燃料プール補給水
ポンプ１３の必要ＮＰＳＨを確保するために復水貯蔵タ
ンク１１より低いレベルに設置せざるをえないという配
置上の制約を受け、原子炉建屋の地下階に設置されてい
る。

この燃料プール補給水ポンプ１３と使用済燃料プール１
の配置上の関係から使用済燃料プール１への補給水配管
１４は原子炉建屋地下階から最上階に渡って長距離敷設
されることとなる上に、通常のプール水３補給手段とし
ては使用されないため、補給水配管工４中には系統水の
滞留が発生し、管内の滞留水中には不純物等が発生し、
系統水は汚濁している。

このような状況下において燃料プール補給水系１２によ
るプール水３の補給の必要性が生じた場合、補給水配管
１４中に沈澱している管内の不純物が汚濁水として使用
済燃料プール１に混入し、前記のごとくこれらが放射化
されて使用済燃料プール１周辺エリアの環境条件を著し
く悪化することになる。

前記のとおり、燃料プール補給水系１２による使用済燃
料貯蔵プール１への給水は、非常時にのみ行われるもの
であり、従来はその使用条件からある程度の環境の悪化
は容認されていたが、近年のごとく作業員、運転員に対
する作業環境の改善、被爆量低減に関する関係者および
世論のニーズが高まっている状況において、非常時とい
えども環境条件を悪化させることは大きな問題であり、
その改善は急務である。

一方、残留熱除去系１５は沸騰水型原子力発電所におい
て、非常用炉心冷却系統の一部として使用される他、多
くの機能を有する系統であるが、下記の機能において燃
料プール冷却浄化系２と連携している。

沸騰水型原子力発電所の使用済燃料プール１中に貯蔵さ
れる使用済燃料の崩壊熱の除去は、通常のプラントの運
転状態においては燃料プール冷却浄化系２の冷却能力の
みてまかなわれてるように設計されているが、全炉心燃
料の取替え時においては残留熱除去系１５の冷却能力を
バックアップとして使用することにより所望の冷却能力
を確保する設計としている。

全炉心燃料の取替えは、原子力発電プラントの寿命期間
中において頻繁に起こりえる事像ではなく、残留熱除去
系１５中の使用済燃料プール１および燃料プール冷却浄
化系２への連絡配管１６ａ。

１６ｂも頻繁には使用されないため、前記の燃料プール
補給水系１２の補給水配管１４と同様、当該連絡配管１
６ａ、１６ｂ内には不純物が蓄積している。また、残留
熱除去系１５には、内部の清浄化に対する配慮がなされ
ておらず、系統内の洗浄を実施するための設備が設置さ
れていないため、残留熱除去系１５にて燃料プール冷却
浄化系２の冷却能力をバックアップする運転を行った場
合、前記連絡配管１６ａ、１６ｂ内に蓄積している不純
物が汚濁水となって使用済燃料プール１に多量に混入す
る事態となる。

以上のことから、残留熱除去系１５の燃料プール冷却浄
化系２の冷却能力をバックアップする運転においても、
前記燃料プール補給水系１２の使用時と同様、使用済燃
料プール１周辺エリアの放射線量の増加、作業環境の悪
化等、環境条件の悪化を招く事態となり、その改善も燃
料プール補給水系１２の場合と同様急務である。

ところで、配管、機器内の系統水の洗浄および清浄化に
関連する従来技術としては、例えば特開昭６３−１３８
２９８号公報、特開昭５８−８２１９３号公報等が挙げ
られる。

特開昭６３−１３８２９８号公報に記載の従来技術は、
給水設備内の給水を常時循環させることで給水配管内に
給水の滞留を生じさせないようにし、給水の水質低下を
防止するものである。

特開昭５８−８２１９３号公報に記載の従来技術の概要
は下記の通りである。

沸騰水型原子力発電所の残留熱除去系１５の一機能であ
る、原子炉停止時の炉心崩壊熱の除去運転のためには残
留熱除去系１５の通常運転とは異なる運転モードに移行
する必要があり、プラントの起動停止時には残留熱除去
系１５の系統内を清浄化する必要がある。本従来技術は
残留熱除去系１５から燃料プール冷却浄化系２への連絡
配管、昇順を設けることにより、燃料プール冷却浄化系
濾過脱塩装置７を利用して、残留熱除去系１５内の系統
保有水のみを閉回路内で循環して残留熱除去系１５内の
洗浄を行うものである。

また、燃料プール冷却浄化系２の濾過脱塩装置７を利用
してサプレッションチェンバ１７内貯蔵水の清浄化を行
なう技術も近年実機に適用されており、これは、サプレ
ッションチェンバ１７内の汚濁水を、当該汚濁水源から
専用のポンプを用いて燃料プール冷却浄化系濾過脱塩装
置７に送水し、浄化１．た後に、サプレッションチェン
バ１７内に再循環させるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように、燃料プール補給水系１２の補給水配管
１４および残留熱除去系１５の使用済燃料プール１およ
び燃料プール冷却浄化系２との連絡配管１６ａ、１６ｂ
は使用頻度の低い系統配管であるため、これら系統の使
用に際して配管内に蓄積した不純物を含む汚濁水が使用
済燃料プールに混入し、これらが放射化されて周辺エリ
アの環境条件を著しく悪化させる。

しかしながら、従来技術においては非常時に使用される
系統あるいは使用頻度の低い系統、機器内の清浄度に関
する配慮はされていなかった。すなわち、従来は当該系
統機能の使用条件においては、系統機能の維持を優先し
、そのためにはある程度の悪化は容認されるものである
という認識に基づいて技術か成り立っていたものである
。

しかしながら、近年世論が原子力発電の安全性およびク
リーン性を厳しく要求しているという状況、換言すれば
、非常時における系統の運転あるいは使用頻度の低い系
統の運転においても系統の機能を喪失することなく、か
つ発電所内においても放射量の増加、作業員運転員の作
業環境の悪化、被ばく線量等の増加を決してもたらしは
ならないこととの観点からは、前記の如き環境の悪化は
許容されるものではない。

また、特開昭６３−１３８２９８号公報、特開昭５８−
８２１９３号公報等の従来技術は、配管、機器内の系統
水の洗浄および清浄化を行っているものの、これらは使
用頻度の低い系統配管である燃料プール補給水系１２の
補給水配管１４、残留熱除去系１５の使用済燃料プール
１および燃料プール冷却浄化系２との連絡配管１６ａ、
１６ｂ等の清浄化に係わる技術ではなく、上述した問題
点を解決することはできない。

また、特に、特開昭６３−１３８２９８号公報は給水設
備内の給水を常時循環させることによる清浄化であるこ
とから、使用頻度の低い系統配管の清浄化とは和犬れな
い技術であり、特開昭５８７８２１９３号公報は、特別
な水源を用いずに、習熟除去系内の系統保有水のみを閉
回路を形成して循環して浄化するものであることから、
系統保有水が十分にある場合のみに適用できる技術であ
り、使用頻度の低い配管系統に残留した汚濁水の清浄化
に適用した場合には汚濁水の循環ができず、結果として
配管を清浄にすることはできない。また、サプレッショ
ンチェンバ内汚濁水の清浄化に係わる従来技術は水源自
体を閉回路内で循環して清浄化するものであり、特開昭
５８−８２１９３号公報と同様、低使用頻度の系統配管
内汚濁水を清浄化することはできないものである。

本発明の目的は、系統洗浄専用の系統、機器の追加設置
を最少限としながら、清浄化が所望される低使用頻度系
統の洗浄を行える沸騰水型原子力発電所の系統洗浄設備
を提供することである。

本発明の他の目的は、上記と共に、系統の配管、機器の
内部を適時洗浄し、系統内の腐蝕物、不純物の発生を抑
制して系統の配管、機器内部を常時清浄に保つことによ
り、系統から清浄水源への不純物の持込みを原因とする
環境条件の悪化を防止する沸騰水型原子力発電所の系統
洗浄設備を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の特徴は、上記目的を達成するため、復水
貯蔵タンクと、使用済燃料プールと、この使用済燃料プ
ールの冷却および浄化を行う濾過脱塩装置を備えた燃料
プール冷却浄化系とを備えた沸騰水型原子力発電所の系
統洗浄設備において、前記復水貯蔵タンク内の清浄水を
清浄化が所望される低使用頻度系統内に通水する第１の
手段と、前記低使用頻度系統内に通水され、洗浄した系
統内の不純物等を含む汚濁水を前記燃料プール冷却浄化
系統の濾過脱塩装置の上流に移送する第２の手段とを設
けたことにある。

また、本発明の第２の特徴は、上記の沸騰水型原子力発
電所の系統洗浄設備において、前記復水貯蔵タンクを前
記使用済燃料プールに連絡する燃料プール補給水配管お
よびこの燃料プール補給水配管に復水貯蔵タンク内の清
浄水を通水させる燃料プール補給水ポンプを有し、非常
時に使用済燃料プールにおけるプール水の補給を行う燃
料プール補給水系をさらに備え、前記低使用頻度系統は
前記燃料プール補給水配管であり、前記第１の手段は前
記燃料プール補給水ポンプを含み、この燃料プール補給
水ポンプにより前記燃料プール補給水配管に前記復水貯
蔵タンク内の清浄水を通水する構成とされ、前記第２の
手段は、前記燃料プール補給水配管の前記使用済燃料プ
ールの近くの箇所から分岐し、該燃料プール補給水配管
を前記燃料プール冷却浄化系の濾過脱塩装置の上流に連
絡するバイパス配管を含み、洗浄した系統内の不純物等
を含む汚濁水をこのバイパス配管を介して燃料プール冷
却浄化系統の濾過脱塩装置の上流に移送する構成とした
ことにある。

さらに、本発明の第４の特徴は、上記の沸騰水型原子力
発電所の系統洗浄設備において、前記復水貯蔵タンクを
前記使用済燃料プールに連絡する燃料プール補給水配管
およびこの燃料プール補給水配管に復水貯蔵タンク内の
清浄水を通水させる燃料プール補給水ポンプを有し、非
常時に使用済燃料プールにおけるプール水の補給を行う
燃料プール補給水系と、下流側が前記使用済燃料プール
に第１の連絡配管を介して接続され、上流側か前記燃料
プール冷却浄化系の濾過脱塩装置の上流に第２の連絡配
管を介して接続された残留熱除去系とをさらに備え、前
記低使用頻度系統は前記燃料プール補給水配管と前記連
絡配管であり、前記第１の手段は前記燃料プール補給水
ポンプと、前記燃料プール補給水配管の前記使用済燃料
プールの近くの箇所から分岐し、該燃料プール補給水配
管を前記使用済燃料プールの近くで前記第１の連絡配管
に連絡するバイパス配管を含み、この燃料プール補給水
ポンプおよびバイパス配管により前記復水貯蔵タンク内
の清浄水を前記燃料プール補給水配管に通水し、さらに
前記第１の連絡配管を経由して前記残留熱除去系および
前記第２の連絡配管に通水する構成とされ、前記第２の
手段は前記第２の連絡配管を含み、洗浄した系統内の不
純物等を含む汚濁水をこの第２の連絡配管を介して前記
燃料プール冷却浄化系統の濾過脱塩装置の上流に移送す
る構成としたことにある。

また、本発明の第４の特徴は、上記の沸騰水型原子力発
電所の系統洗浄設備において、前記第１の手段は、さら
に、前記第１の連絡配管の上流側を前記第２の連絡配管
の下流側に接続する連絡配管を含み、前記復水貯蔵タン
ク内の清浄水を前記第１の連絡配管に通水した後、前記
残留熱除去系を経由せずに前記第２の連絡配管に通水す
る構成としたことにある。

〔作用〕

本発明の第１の特徴においては、第１の手段により清浄
化を所望される低使用頻度系統に給水された復水貯蔵タ
ンク内の清浄水は、当該配管および系統内を洗浄した上
で、系統内部にあった不純物等を含む汚濁水と置換され
、系統内を清浄なものとする。また、第２の手段を経由
して燃料プール冷却浄化系の濾過脱塩装置上流へ移送さ
れた前記汚濁水は、当該装置で浄化された後に燃料プー
ル冷却浄化系に係わる清浄水貯蔵設備に循環、貯蔵され
るため、清浄水中への不純物を含む汚濁水の混入、およ
びこれを原因とする環境条件の悪化は起こらない。また
、燃料プール冷却浄化系に係わる清浄水貯蔵設備として
は使用済燃料プール、主復水器等があり、使用済燃料プ
ールに循環、貯蔵するのが最も合理的であるが、この場
合でも、燃料プール冷却浄化系の濾過脱塩装置にて浄化
された後の清浄水が循環されるため、清浄度を保つべき
使用済燃料プールへの不純物等の混入は起こらない。

本発明の第２の特徴においては、復水貯蔵タンク内の清
浄水を水源とする燃料プール補給水ポンプからの給水は
補給水配管に随時通水できるため、通常停止状態にある
補給水配管中に容易に発生する不純物を清浄水で洗浄し
、清浄水に置換することが可能である。また、補給水配
管中の不純物等はバイパス配管を介して燃料プール冷却
浄化系の濾過脱塩装置上流に移送され、これらの不純物
等を含んだ汚濁水は燃料プール冷却浄化系の濾過脱塩装
置にて浄化された後、使用済燃料プール等へ循環される
。

本発明の第３の特徴においては、残留熱除去系は燃料プ
ール補給水系から復水貯蔵タンク内の清浄水の給水を受
けることが随時可能となるため、残留熱除去系と使用済
燃料貯蔵プール、および燃料プール冷却浄化系との第１
および第２の連絡配管および残留熱除去系内の主要機器
、配管中は、残留熱除去ポンプの上流側、下流側双方と
も、すなわち残留熱除去系と燃料プール冷却浄化系の共
同運転に必要な系統全体に渡って、前記清浄水による系
統の洗浄および清浄水への置換が可能である。

したがって、燃料プール補給水配管における作用と同様
にして第１および第２の連絡配管中の不純物は燃料プー
ル冷却浄化系に移送され、当該配管中は清浄化されると
共に、残留熱除去系内の主要機器、配管中も清浄化され
る。なお、燃料プール冷却浄化系に移送された不純物等
は、前記と同様の作用にて清浄化された後に、例えば使
用済燃料プールに循環される。

本発明の第４の特徴においては、残留熱除去系が他の運
転モードで運転している間でも、第１および第２の連絡
配管は燃料プール補給水系を経由して復水貯蔵タンクか
らの清浄水の給水を受けることが可能であり、プラント
および残留熱除去系の運転状態に係ることなくこれら連
絡配管の清浄化が可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

構成 第１図において、１は沸騰水型原子力発電所の使用済燃
料プールであり、使用済燃料プール１には、使用済燃料
から発せられる崩壊熱の除去および使用済燃料プール水
３の浄化、清浄度維持を目的として燃料プール冷却浄化
系２が設置されている。

すなわち、使用済燃料プール１ではプール内に貯蔵され
ている使用済燃料からの崩壊熱を除去し、水温を規定の
温度に保つ必要がある。また、使用済燃料プール１内に
混入した不純物あるいは塵埃等が放射化されて使用済燃
料プール１周辺の雰囲気を汚染するのを防止するために
プール水を清浄に保つ必要がある。

使用済燃料プール１は、原子炉建屋最上階において水面
が大気放射状態にあるため、周辺エリアの雰囲気に多き
な影響がある。また、当該エリアは定期検査時等におい
て多数の作業が行われる場所であり、使用済燃料プール
１の水質の悪化に伴う周辺エリアの高温多湿化、放射量
の増大等、環境の悪化は作業員、運転員の作業環境に多
大なる影響を与える。

上記目的を達成するために燃料プール冷却浄化系２が設
置されており、使用済燃料プール水３の循環および浄化
、冷却行なっている。

燃料プール冷却浄化系２の構成は概略下記の通りである
。

使用済燃料プール１内の貯蔵水３は使用済燃料プール１
の上部に設けられたオバーフロー水排水口４を経由して
スキマサージタンク５に至る。スキマサージタンク５に
一時蓄えられた系統水は、燃料プール冷却水ポンプ６を
介して下流に移送され、ポンプ６下流に設置されている
濾過脱塩装置７で浄化され、熱交換器８で冷却された後
、使用済燃料プール１底部のデイフユーザ９から使用済
燃料プール１内に循環される。

燃料プール冷却庫化系２は常用系統としてプラント運転
中、定期検査期間中に係らず運転される重要系統である
ため、ポンプ６、電動弁等の動的機器は非常用電源に接
続されている。また、濾過脱塩装置７の下流側からは主
復水器に至るブローダウンライン２１が分岐し、主復水
器を清浄水貯蔵設備として選択使用できる構成となって
いる。

また、使用済燃料貯蔵プール１は大気開放プールである
ため、自然蒸発によるプール水３の減少に伴い定期的に
補給水を提供する必要がある。

この補給水の提供方法として、復水貯蔵タンク１１を水
源とし、プラント全般においてユーティリティ系統とし
て使用される補給水系からの給水配管１０が、燃料プー
ル冷却水ポンプ６上流のスキマサージタンク５に接続さ
れており、通常は当該ライン１０を通じて復水貯蔵タン
ク１１内の清浄水が使用済燃料プール１に給水される。

なお、復水貯蔵タンク１１水の水質は、原子炉給水相当
の清浄度を有するものである。

一方、補給水系はユーティリティ系統であるため、燃料
プール冷却浄化系２と比べて耐震強度、電源構成等の水
準が低いものとなっている。したがって、有事の際にも
燃料プール冷却浄化系２の機能が維持できるように、燃
料プール補給水系１２を設置して、補給水の給水方法に
冗長性をもたせるべく考慮している。燃料プール補給水
系１２は、燃料プール補給水ポンプ１３が設置され、復
水貯蔵タンク１１を使用済燃料プール１に連絡する燃料
プール補給水配管１４を有し、復水貯蔵タンク１１内の
清浄水を水源として使用済燃料プール１のプール水を補
給する構成となっている。当然のことながら、燃料プー
ル補給水系１２の耐震強度、電源構成等は燃料プール冷
却浄化系２と同等のものとなっている。

１５は残留熱除去系であり、残留熱除去系１５は沸騰水
型原子力発電所において、サプレッションチェンバ１７
を水源として非常用炉心冷却系統の一部として使用され
る他、多くの機能を有する系統であるが、下記の機能に
おいて燃料プール冷却浄化系２と連携している。

使用済燃料プール１中に貯蔵される使用済燃料の崩壊熱
の除去は、通常のプラントの運転状態においては燃料プ
ール冷却浄化系２の冷却能力のみでまかなわれてるよう
に設計されているが、全炉心燃料の取替え時においては
残留熱除去系１５に設置された熱交換器２７の冷却能力
をバックアップとして使用することにより、所望の冷却
能力を確保する設計としている。

この目的のため、残留熱除去系１５は下流側の配管２７
ａが連絡管路１６ａを介して使用済み燃料プール１に接
続され、上流側の配管２７ｂが連絡配管１６ｂを介して
燃料プール冷却浄化系２の濾過脱塩装置７の上流に位置
するポンプ６の吸込配管１９に接続されている。

そして、本実施例の特徴として、燃料プール冷却浄化系
２および燃料プール補給水系１２においては、従来より
設置されている、使用済燃料プール１に直接給水する供
給口１８の他に、補給水配管１４の途中から分岐して、
燃料プール冷却浄化系２の濾過脱塩装置７の上流に位置
するスキマサージタンク５に補給水配管２０を接続して
いる。

なお、補給水配管２０は、濾過脱塩装置７上流であれば
ポンプ吸込み配管１９等、他に接続してもよい。

また、補給水配管２０からバイパス配管２５を分岐し、
バイパス配管２５を連絡配管１６ａの最下流に設置した
止め弁２４の間近の位置に連絡する。

さらに、連絡配管１６ａの上流側と連絡配管１６ｂの下
流側を、残留熱除去系１５をバイパスする配管３４を介
して直接連絡する。

また、上記した追加配管の選択的使用を可能とするため
、使用済燃料プール１へ直接給水する供給口２２へ至る
配管１８の部分に止め弁２３が、補給水配管２０とバイ
パス配管２５とに止め弁３１ａ、３１ｂが、配管３４に
止め弁３１ｃがそれぞれ追設されている。

動作 次に、以上のように構成した本実施例の動作を説明する
。本実施例の動作は、燃料プール補給水系１２が補給水
配管１４内の洗浄を行ないながら、燃料プール冷却浄化
系２に系統水を移送する第１の運転モード（第１図）と
、燃料プール補給水系１２が補給水配管１４内の洗浄を
行ないながら、残留熱除去系１５内を経由して、燃料プ
ール冷却浄化系２に給水する第２の運転モード（第２図
）と、燃料プール補給水系１２から復水貯蔵タンク１１
の清浄水を残留熱除去系１５を経由せずに燃料プール冷
却浄化系濾過脱塩装置７上流に送水する第３の運転モー
ド（第３図）に大別される。以下、これら３つの運転モ
ードをそれぞれ第１図〜第３図を参照し、顧に説明する
。

（第１の運転モード−第１図） 前記従来技術にて説明したように、燃料プール補給水系
１２の補給水配管１４は使用頻度の低い配管であり、補
給水配管１４中には、その配置上の制約から滞留汚濁水
およびこれに伴う不純物等が沈澱し易い状況となってい
る。このような状況に対し、本実施例では、止め弁２３
を閉じ、止め弁３１ａを開けることにより、燃料プール
補給水ポンプ１３により復水貯蔵タンク１１内の清浄水
が燃料プール補給水配管１４に通水され、補給水配管１
４および機器内部を洗浄した系統内の不純物等を含む汚
濁水は、直接使用済燃料プール１に注水されることなく
、補給水配管２０を介してスキマサージタンク５に移送
される。このスキマサージタンク５に移送された汚濁水
はさらに配管１９を通って濾過脱塩装置７で浄化され、
清浄水となった後に、下流側にある使用済燃料プール１
または前述した主復水器等の清浄水貯蔵設備に送水され
る。したがって、不純物等を含む汚濁水を清浄水中に混
入させることはない。

８２ＯＭＷ級沸騰水型原子カプラントにおいては、使用
済燃料プール水３の自然蒸発による補給量水は１回／２
日、約１０ｍ’／１回程度を考慮しており、燃料プール
補給水ポンプ１３の容量的３０ｍ’／時と考え合わせる
と、燃料プール補給水系１２は１回／２日、１回約２０
分間の補給水の給水および系統の洗浄を兼ねた運転を行
なうことができる。前記頻度にて燃料プール補給水系１
２の系統内の清浄水を通水すれば、当該系統の配管１４
および機器内部は十分清浄に維持することができる。

また、燃料プール補給水系１２は非常用系統であり、系
統のサーベイランス運転が必要であるため、燃料プール
補給水系１２の系統洗浄運転は、このサーベイランス運
転を兼ねて行なうこととし、通常の使用済燃料貯蔵プー
ル１への補給水は、常用系統である補給水系１０から行
なうこととしてもよい。この場合には、燃料プール補給
水系１２からの給水により使用済燃料プール１の保有水
量の増加が生じるが、燃料プール冷却浄化系２には、従
来より濾過脱塩装置７の下流側に主復水器へのブローダ
ウンライン２１が設けられており、当該ライン２１を使
用して濾過脱塩後の清浄水を主復水器に移送することに
より、使用済燃料プール１の保有水量の制御は容易に実
施することができる。

また、使用済燃料プール１への給水に際しては、万一、
過給水という事態が起こった場合に、当該プール１水面
上部に設置されている換気空調系ダクトへのプール水３
の流入が懸念されるが、スキマサージタンク５の水位、
使用済燃料プール１の水位および保有水量については、
従来技術よりその監視機能に関する配慮が十分なされる
ようになっており、中央制御室への警報表示、監視計器
の設置に加え、使用済燃料プール１は開放プールである
ため、目視による監視も容易であることから、前記の如
き過給水等、水位制御に関するトラブルに対して全く問
題はない。

また、主復水器に移送された清浄水は、復水系スピルオ
ーバラインを経由して再度復水貯蔵タンク１１に回収さ
れるため、廃棄物のマスバランス上の観点からも問題は
なく、かつ移送水の浄化に関する廃棄物処理のプロセス
を追加する必要もない。

また、燃料プール冷却浄化系２は前記のとおり、耐震強
度、電源構成等の水準が高く設計されているが、万一燃
料プール冷却浄化系２が停止する場合には、燃料プール
補給水系１２からの給水は燃料プール冷却浄化系２を経
由することになるため、使用済燃料プール１への給水が
不可能となる恐れがある。本実施例では、使用済燃料プ
ール１へ直接給水する配管１８は従来通り設置し、使用
済燃料プール１へ直接給水する供給口２２へ至る配管１
８上に止め弁２３を１個追加することにより、止め弁２
３の開閉で給水経路の選択使用が可能であり、万一の事
態にも燃料プール冷却浄化系２をバイパスしても燃料プ
ール補給水系１２による補給水の給水が可能である。

（第２の運転モード−第２図） 定期検査期間中の全炉心燃料取替え時においては、残留
熱除去系１５により燃料プール冷却浄化系２のバックア
ップを行ない、使用済燃料プール水３を所望の温度に冷
却する設計となっていること、および当該機能達成のた
めに設置されている、残留熱除去系１５と使用済燃料プ
ール１および燃料プール冷却浄化系２を連絡する配管１
６ａ、１６ｂ内の洗浄、系統水の汚濁防止に関しては、
従来配慮がなされていなかったことについては、前述し
た通りである。さらに、残留熱除去系１５系統内は、通
常サプレッションチェンバ１７を水源とする清浄度の低
い水で満たされており、かつ当該系統１５は通常プラン
ト運転中は待機状態であるため、系統内は滞留水の影響
による不純物が発生し、系統水は汚濁した状態にある。

本運転モードでは、燃料プール補給水系１２を使用し、
止め弁２３．３１ａを閉じ、止め弁３１ｂを開けると共
に、残留熱除去系１５の止め弁２７ｃを開けることによ
り、復水貯蔵タンク１１内の清浄水を残留熱除去系１５
の使用済燃料プール１との連絡配管１６ａの最下流に位
置する止め弁２４直近から給水し、残留熱除去系１５の
主要機器および配管２６．２７．２７ａ、２７ｂ内を通
水した上で、連絡配管１６ｂを介して燃料プール冷却浄
化系２の濾過脱塩装置７上流に至らせる。

したがって、残留熱除去系１５内から移送された不純物
等を含む汚濁水は、燃料プール冷却浄化系２の濾過脱塩
装置７で浄化され、清浄水となった後に、使用済燃料プ
ール１に循環することが可能となり、残留熱除去系１５
と使用済燃料プール１および燃料プール冷却浄化系２と
の連絡配管１６ａ、１６ｂ中は、常時清浄な状態に保た
れる。

なお、残留熱除去系１５は燃料プール補給水系１２と比
較して機器、配管の容量、サイズが大きいため、燃料プ
ール補給水系１２からの給水のみで系統内が十分に洗浄
できるか検討する必要があるが、下記理由により問題の
ないことは明らかである。すなわち、残留熱除去系１５
においてはプラントの起動停止過程において、低圧炉心
注入モード２８と原子炉停止時冷却モードの切替を行な
う必要があり、かつ双方の運転モードでは水源が、一方
はサプレッションチェンバ１７の水、モラー方は炉水と
異なっているため、運転モードの切替えに際して系統内
の洗浄および系統水の置換えを行なう必要がある。この
系統内の洗浄および系統水の置換に際しては、ユーティ
リティ系統である補給水系からの清浄給水を使用するの
が通例であるが、その給水量は毎時約３０ｍ３程度であ
り、燃料プール補給水系１２からの給水量、すなわち、
燃料プール補給水ポンプ１３の容量、毎時約３０ｍ３と
ほぼ同等である。したがって、燃料プール補給水系１２
からの給水によって、残留熱除去系１５内の機器および
配管は十分に清浄化が可能である。

本運転モードにおいては、下記の点についても検討して
いる。すなわち、燃料プール補給水系１２からの清浄水
を、残留除去系１５の連絡配管１６ａの上流側から通水
することにより、当該給水は残留熱除去系１５内の機器
および配管２６，２７．２７ａ、２７ｂ内を通常の系統
運転時とは反対方向に流れることになる。したがって、
残留熱除去ポンプ２６内部にも反対方向の流れが生じ、
ポンプ２６の逆転によるその損傷について検討する必要
がある。しかし、残留熱除去ポンプ２６は毎時約１５０
０ｍ３の大容量を有しており、燃料プール補給水ポンプ
１３の容量、毎時約３０ｍ３は、その約２％にしか相当
しない。したがって、燃料プール補給水系１２からの給
水が残留熱除去ポンプ２６内部を反対方向に通過しても
、当該ポンプ２６の逆転による機器の損傷は発生しない
。

また、本運転モードによる系統洗浄運転の運用方法およ
び使用済燃料プール１の保有水量の増加に対する配慮に
ついては、第１の運転モードと全く同様のことが言え、
特別な配慮をすることなく、容易に実施することができ
る。

本運転モードによれば、使用済燃料プール１および燃料
プール冷却浄化系２と残留熱除去系１５との連絡配管１
６ａ、１６ｂの清浄化を達成することができるのはもち
ろんのこと、前記プラントの起動停止時に必須となる、
残留熱除去系１５の運転モード切替えに伴う、残留熱除
去系１５０機器および配管２６．　２７．　２７　ａ、
　　２７　ｂ内部の洗浄作業も同時に害施可能となり、
従来は運転員約３名が放射線管理区域内で約３時間程度
を要して実施していた当該作業の合理化、すなわち、運
転員の放射線管理区域内での作業量低減、被ばく量低減
、プラント運転操作の簡素化等も達成することができる
。

（第３の運転モード−第３図） 残留熱除去系１５は、プラントの通常運転中においては
、非常用炉心冷却系統の一系統として低圧炉心注入モー
ド２８にて待機している必要があり、前記第２図に示す
第２の運転モードは、プラントの停止時においてその効
果は大であるものの、プラント運転中に実施することは
できない。しかし、使用済燃料プール１および燃料プー
ル冷却浄化系２と残留熱除去系１５との連絡配管１６ａ
。

１６ｂ内部の清浄度は、ある程度の頻度をもって洗浄を
することによって保たれるものであるため、本運転モー
ドでは、残留熱除去系１５の主要機器および配管２６，
２７．２７ａ、２７ｂ、および低圧炉心注入モード２８
等、他の系統機能のための配管経路２９をバイパスする
配管３１ｃを用いてプラント運転中においても当該配管
の洗浄が可能となるようにしたものである。

すなわち、本運転モードでは、第２の運転モードにおい
て残留熱除去系１５の止め弁２７ｃを閉じ、追加配管３
４の止め弁３１ｃを開け、残留熱除去系１５を経由せず
燃料プール補給水系１２から復水貯蔵タンク１１の清浄
水を燃料プール冷却浄化系２の濾過脱塩装置７上流に送
水し、ここで清浄化された水を使用済燃料プール１に循
環、供給する。

本運転モードによれば、プラントの運転状況に係らず清
浄化が所望される各系統の洗浄および清浄度を保つこと
ができ、より効果的な系統の洗浄が可能である。

その他 以上記載した３通りの運転モードに共通な配慮事項とし
て下記の点が挙げられる。

本実施例において、従来技術に新たに付加する配管の分
岐、接続場所については、本実施例を示す第１図から第
３図に「最小距離」３０として図示した位置になるよう
配慮することによって、清浄水を通水できる範囲が最大
となるため、清浄化の効果を一層大きいものとすること
ができる。また、追加される弁２３．３１ａ〜３１ｃの
操作方法については、本実施例に関連する各系統の運転
を容易なものにするため、極力遠隔操作化することが望
ましい。なお、これら弁を遠隔操作化することについて
は、追加される弁の数が僅かであることから、コストの
面においても大きなデメリットとはならない。

本実施例のように、同一系統に複数の水源を接続する場
合に考慮しなければならない点として、水源相互の差圧
により、高圧側の水源から低圧側の水源に保有水が漏入
する事象発生の防止が挙げられる。すなわち、本実施例
においては、配置上高い位置にある使用済燃料プール１
から、低い位置にある復水貯蔵タンク１１に対して、サ
イフオン効果によって保有水は漏入する経路が形成され
るが、使用済燃料プール１への給水配管３２上に、安全
上余裕を見て２個の直列の逆止め弁３３を設置すること
により、簡便な方法にてそのような事象の発生を確実に
防ぐことができる。

本実施例においては、移送水の浄化設備として、燃料プ
ール冷却浄化系２の濾過脱塩装置７を使用することとし
ているが、これはその他の浄化設備の使用可否について
も検討した結果である。

すなわち、他の浄化設備として原子炉冷却材浄化系の濾
過脱塩装置は、通常、原子炉水を浄化処理するものであ
るため、当該装置上流側に不純物等を含む汚濁水を給水
することは、放射線量増大防止上の観点から許容できな
いものであり、放射線量の低減、環境条件の悪化防止等
、本発明の意図するところとは和犬れないものである。

また、原子炉冷却材浄化系は、原子炉圧力容器バウンダ
リを有する系統であるため、当該バウンダリ安全確保上
の観点、および原子炉水の漏洩防止上の観点から、他系
統からの移送水を浄化するための設備として利用するこ
とは不合理である。

さらに他の浄化設備として液体廃棄物処理系の濾過脱塩
装置の利用は、理論的には可能である。

しかし、当該装置は、通常、廃棄物処理建屋内に設置さ
れるものであり、関連する機器の設置、配管の敷設に当
たっては、配置計画上の面、ならびに設備費の面で大い
に不利である。また、当該装置で浄化された処理水を、
復水貯蔵タンク１１等の清浄水貯蔵設備に再度移送する
に当たっては、専用の移送ポンプを稼動させなければな
らず、常用系としてプラント運転中は常時運転中である
復水ポンプを処理水の移送に使用するという本実施例と
比較して、この観点からも不利であるといわざるをえな
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、復水貯蔵タンク内の清浄水を、燃料プ
ール補給水ポンプを使用して、洗浄および清浄化が要求
される配管機器内部を通水した後に、燃料プール冷却浄
化系濾過脱塩装置上流に導くことができるので、途中の
配管機器内部から移送されてきた、不純物等を含む汚濁
水は、燃料プール冷却浄化系濾過脱塩装置で浄化され、
清浄水となった後に、下流側にある使用済燃料プール等
の清浄水貯蔵設備に送水され、不純物等を含む汚濁水を
清浄水中に混入させることはない。

また、本発明によれば、プラントの運転状態に係ること
なく、清浄化を要求される機器配管内部の洗浄、清浄化
のために、本発明に関連する系統を運転することができ
るので、当該系統を、所望する時期に、所望する清浄度
に清浄化し、維持することが可能である。

さらに、本発明によれば、プラントの起動停止時におい
て必須となる、残留熱除去系の系統洗浄作業にも兼用で
き、かつ運用によっては、従来の方法よりもその作業を
合理化することが可能であるので、プラント運転員の放
射線管理区域内での作業量低減、被ばく量低減、プラン
ト運転操作の簡素化等をも達成することができる。

また、本発明においては、清浄化の移送に使用するポン
プ、移送水の浄化に使用する濾過脱塩装置等の主要機器
配管は、燃料プール補給水系、燃料プール冷却浄化系統
、従来技術において設置されたものを使用することがで
きる。また、配管、弁等の追加については、配置上の関
係を考慮しても、従来技術に対してご（僅かな追加のみ
で対応できる。°したがって、新規建設プラントにおい
て、本発明になる設備の設置は、コスト面でのデメリッ
トとはなりえない。さらに、既設プラントに本発明にな
る設備を追加する場合においても、同様の観点からコス
ト面で問題がないと共に、追加設置のための作業も容易
に実施できるという利点ががある。

さらに、本発明によれば、余剰水排水系統設備の追加、
廃棄物処理設備、および処理プロセスの追加が不要であ
るという利点があると共に、プラントの一次水保有量の
増加も生じないため、廃棄物のマスバランス上の観点か
らも問題のない清浄化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による沸騰水型原子力発電所
の燃料プール冷却浄化系、燃料プール補給水系、および
残留熱除去系を含む系統洗浄設備を第１の運転モードと
共に示す概略系統図であり、第２図は同じ実施例の系統
洗浄設備の第２の運転モードを示す概略系統図であり、
第３図は同系統洗浄設備の第３の運転モードを示す概略
系統図であり、第４図は従来の燃料プール冷却浄化系、
燃料プール補給水系、および残留熱除去系を示す概略系
統図である。 符号の説明 １・・・使用済燃料プール ２・・・燃料プール冷却浄化系 ３・・・プール水 ７・・・濾過脱塩装置 １１・・・復水貯蔵タンク １２・・・燃料プール補給水系 １３・・・燃料プール補給水ポンプ １４・・・補給水配管 １５・・・残留熱除去系 １６ａ、１６ｂ・・・（第１および第２の）連絡配管２
０・・・補給水配管（バイパス配管）２５・・・バイパ
ス配管 ３４・・・連絡配管 出願人　　株式会社　日立製作所 代理人　　弁理士　春　日　　譲

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）復水貯蔵タンクと、使用済燃料プールと、この使
   用済燃料プールの冷却および浄化を行う濾過脱塩装置を
   備えた燃料プール冷却浄化系とを備えた沸騰水型原子力
   発電所の系統洗浄設備において、 前記復水貯蔵タンク内の清浄水を清浄化が所望される低
   使用頻度系統内に通水する第１の手段と、前記低使用頻
   度系統内に通水され、洗浄した系統内の不純物等を含む
   汚濁水を前記燃料プール冷却浄化系統の濾過脱塩装置の
   上流に移送する第２の手段とを備えることを特徴とする
   沸騰水型原子力発電所の系統洗浄設備。
2. （２）請求項１記載の沸騰水型原子力発電所の系統洗浄
   設備において、 前記復水貯蔵タンクを前記使用済燃料プールに連絡する
   燃料プール補給水配管およびこの燃料プール補給水配管
   に復水貯蔵タンク内の清浄水を通水させる燃料プール補
   給水ポンプを有し、非常時に使用済燃料プールにおける
   プール水の補給を行う燃料プール補給水系をさらに備え
   、 前記低使用頻度系統は前記燃料プール補給水配管であり
   、 前記第１の手段は前記燃料プール補給水ポンプを含み、
   この燃料プール補給水ポンプにより前記燃料プール補給
   水配管に前記復水貯蔵タンク内の清浄水を通水する構成
   とされ、 前記第２の手段は、前記燃料プール補給水配管の前記使
   用済燃料プールの近くの箇所から分岐し、該燃料プール
   補給水配管を前記燃料プール冷却浄化系の濾過脱塩装置
   の上流に連絡するバイパス配管を含み、洗浄した系統内
   の不純物等を含む汚濁水をこのバイパス配管を介して燃
   料プール冷却浄化系統の濾過脱塩装置の上流に移送する
   構成としたことを特徴とする沸騰水型原子力発電所の系
   統洗浄設備。
3. （３）請求項１記載の沸騰水型原子力発電所の系統洗浄
   設備において、 前記復水貯蔵タンクを前記使用済燃料プールに連絡する
   燃料プール補給水配管およびこの燃料プール補給水配管
   に復水貯蔵タンク内の清浄水を通水させる燃料プール補
   給水ポンプを有し、非常時に使用済燃料プールにおける
   プール水の補給を行う燃料プール補給水系と、 下流側が前記使用済燃料プールに第１の連絡配管を介し
   て接続され、上流側が前記燃料プール冷却浄化系の濾過
   脱塩装置の上流に第２の連絡配管を介して接続された残
   留熱除去系とをさらに備え、前記低使用頻度系統は前記
   燃料プール補給水配管と前記連絡配管であり、 前記第１の手段は前記燃料プール補給水ポンプと、前記
   燃料プール補給水配管の前記使用済燃料プールの近くの
   箇所から分岐し、該燃料プール補給水配管を前記使用済
   燃料プールの近くで前記第１の連絡配管に連絡するバイ
   パス配管を含み、この燃料プール補給水ポンプおよびバ
   イパス配管により前記復水貯蔵タンク内の清浄水を前記
   燃料プール補給水配管に通水し、さらに前記第１の連絡
   配管を経由して前記残留熱除去系および前記第２の連絡
   配管に通水する構成とされ、 前記第２の手段は前記第２の連絡配管を含み、洗浄した
   系統内の不純物等を含む汚濁水をこの第２の連絡配管を
   介して前記燃料プール冷却浄化系統の濾過脱塩装置の上
   流に移送する構成としたことを特徴とする沸騰水型原子
   力発電所の系統洗浄設備。
4. （４）請求項３記載の沸騰水型原子力発電所の系統洗浄
   設備において、前記第１の手段は、さらに、前記第１の
   連絡配管の上流側を前記第２の連絡配管の下流側に接続
   する連絡配管を含み、前記復水貯蔵タンク内の清浄水を
   前記第１の連絡配管に通水した後、前記残留熱除去系を
   経由せずに前記第２の連絡配管に通水する構成としたこ
   とを特徴とする沸騰水型原子力発電所の系統洗浄設備。