JPH042920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軽水炉に於いて想定される事故条件
下で２次格納施設（原子炉建屋）に漏出してくる
放射性よう素が建屋から直接外気へ放出されるこ
とを防ぎ、敷地周辺公衆の被曝を低減するために
設置する非常用ガス処理系に関するものである。

〔発明の背景〕

第４図は、従来一般に軽水炉に設置されている
非常用ガス処理系の系統図を示し、第５図は上記
非常用ガス処理系に用いられているフイルタトレ
インの断面を示す。

非常用ガス処理系は、冷却材喪失事故などによ
り原子炉格納容器１から原子炉建屋２に漏洩した
よう素をフイルタトレイン５内のよう素除去フイ
ルタ１２によつて処理して排気筒６から大気中に
放出するために設置されている。

上記の非常用ガス処理系は、原子炉事故発生の
際に、(i)原子炉建屋２内の排気放射能モニタの検
出値が所定レベルよりも高くなつたことを表わす
信号、(ii)原子炉建屋２内のオペレーテイングフロ
ア放射能モニタの検出値が所定レベルよりも高く
なつたことを表わす信号、(iii)原子炉格納容器１内
の圧力が所定レベルよりも高くなつたことを表わ
す信号、又は、(iv)原子炉水位が異常低下したこと
を表わす信号によつて作動し、又、試験のために
機能を確認する場合は中央制御室から手動起動信
号によつて起動し、原子炉建屋２内を負圧に保つ
て放射性物質の拡散を防止する。

非常用ガス処理系に前記のいずれかの起動信号
がはいると、原子炉建屋２内の空気は、排風機６
の作動、及びフイルタトレイン入口弁３、出口弁
４の開弁により約100vol／日の割合で原子炉建屋
内を負圧に保ちながらフイルタトレイン５内に流
入する。

フイルタトレイン５内に流入した空気は、１〜
5μの水滴を99％以上除去できる能力を持つ湿分
除去装置７により湿分を除去され、活性炭フイル
タ１２及び高性能フイルタ１０の湿分による効率
低下を防止するために設置されている加熱用ヒー
タ８により相対湿度を70％以下に低下される。更
に、高性能フイルタ１０の目詰りによる効率低下
を防止するために設置されているプレフイルタ９
を通過し、0.3μのDOP粒子（気体清浄装置の性
能試験に使用されるエアロゾルの構成物質となる
ジオクチルフタレート−dioctyl phthalate−の
粒子）を99.99％除去できる性能を有する高性能
フイルタ１０を通過して空気中に含まれる固形物
をほとんど除去される。その後、空気は、よう素
チヤコールフイルタの劣化を防止する目的で原子
炉通常運転時の活性炭を約66℃に加熱しておくた
めに設置されているフアン付スペースヒータ１１
を通過し、よう素チヤコールフイルタ１２により
放射性よう素を除去され、フアン付スペースヒー
タ１３、及び高性能粒子フイルタを通過し、排気
筒６から大気中に放出される。

上記の機能で示したように、チヤコールフイル
タ１２のよう素除去効率を保持するため、原子炉
通常運転中においてもフアン付スペースヒータ１
１，１３により、チヤコールフイルタ１２に用い
られている活性炭の温度を約66℃に維持してい
る。

このため、フアン付スペースヒータ１１，１３
の設置により、フイルタトレイン５が大型化して
いる。また、フアン付スペースヒータ１１，１３
を常時運転していなければならないため、その運
転費がコストアツプの一因となつている。

一方、フイルタトレイン５は、そもそも原子炉
建屋２内に設置されているため、外気の影響は殆
どなく、正常に運転されている状態においては該
フイルタトレイン内の湿度が異常に上昇すること
は無い。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、
所定の安全性を確保しつつフイルタトレインを小
形化し、かつ、チヤコールフイルタの効率維持に
要する待機運転の経費を低減し得る非常用ガス処
理装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

次に、本発明装置の原理について略述する。

従来の非常用ガス処理系は、よう素チヤコール
フイルタのよう素除去効率を保持するために、原
子炉通常運転中においても、チヤコールフイルタ
の活性炭温度をフアン付スペースヒータにより約
66℃に維持している。このため、フイルタトレイ
ンが大型化しており、かつ、フアン付スペースヒ
ータを常時働かせておく必要があつた。

そこで、本発明は、フイルタトレイン内の湿度
低減に用いられていた温度上昇による相対湿度制
御に代え、除湿器（乾燥器）によりフイルタトレ
イン内の絶対湿度を低下させる構成を創作するこ
とによつて、フアン付スペースヒータを省略する
ことができ、かつ、フアン付スペースヒータを常
時運転している必要を無くすることができる。

上述の原理に基づいて前記の目的を達成するた
め、本考案に係る非常用ガス処理装置は、軽水炉
において想定される事故により原子炉建屋内に漏
出した放射性よう素が大気中に放散されることを
防ぐために設置される非常用ガス処理系
（SGTS）において、フイルタトレイン内のチヤ
コールフイルタ近傍に、湿度計および温度計の少
なくとも何れか一方を設け、かつ、上記の湿度
計、温度計の検出値によつてフイルタトレイン内
の雰囲気中の水蒸気の絶対量を制御する手段を設
けたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例について第１図乃至第
３図を参照しつつ説明する。

この実施例は前記の公知例に本発明を適用して
改良した１例であつて、第１図は前記公知例にお
ける第５図に対応する図である。

この第１図の実施例のフイルタトレイン５′が
第５図の公知例に比して異なつている点は次の如
くである。

チヤコールフイルタ１２の下流側（図において
右方）直近の個所に湿度計２１および温度計２２
を設け、その検出信号を中央制御室１８に入力せ
しめ、該中央制御室１８には、上記の検出信号に
基づいてフイルタトレイン内の絶対湿度を算出す
る機能を有している。

フイルタトレイン５′と原子炉建屋内（本図に
図示せず）との間にフイルタトレイン入口弁３
を、排気筒６との間にフイルタトレイン出口弁４
を、それぞれ設ける。これらの弁は中央制御室１
８から制御信号を受けて開閉作動する。

前記の入口弁３の下流（右方）側と、出口弁４
の上流側（左方）との間に、循環管路を形成する
バイパスライン２０を設け、このバイパスライン
２０の中に、除湿器（又は乾燥器）１５、循環用
のフアン１６、および、中央制御室１８から指令
を受けて作動する逆止弁１７を設ける。

中央制御室１８の制御装置は、フイルタトレイ
ン５′内の湿度が70％未満のときは前記３個の弁
３，４，１７を強制的に閉弁させ、フアン１６を
休止せしめる。

湿度が70％以上になると、弁３，４、を開くと
ともに逆止弁１７をフリーにし、かつフアン１６
を作動させる。これにより、フイルタトレイン
５′の空気はバイパスライン２０に流入し、逆止
弁１７及びフアン１６を通過し、除湿器（乾燥
器）１５により除湿されフイルタトレイン５′内
に戻る。この状態が続き、フイルタトレイン５′
内の湿度が70％未満まで低下したことが湿度計２
１及び温度計２２で確認されるとフアン１６を停
止して、逆止弁１７を閉じ待機運転は終了する。

バイパスライン２０に設置する除湿器１５は、
冷却コイルまたは空気洗浄器を使用した冷却減湿
装置、塩化リチウム・トリエチレングリコールな
どの液体吸収剤を使用した吸収式減湿装置、また
は、シリカゲル・活性アルミナ・アドソールなど
の固体吸着剤を使用した吸着式減湿装置などの
内、適宜のものを任意に選定して用いることがで
きる。

万一、原子炉に事故が有つて、前に記した(i)乃
至(iv)の何れかの異常信号が中央制御室１８に入る
と、該中央制御室１８は排風機１９の作動、出、
入口弁３，４の開弁を指令して原子炉建屋内の空
気をフイルタトレイン５′に流し、チヤコールフ
イルタ１２により放射性よう素を除去して排気筒
６から大気中に放出せしめる。上記の作動に際
し、中央制御室１８はフアン１６を停止させる指
令、及び逆止弁１７を強制的に閉弁させる指令を
発し、原子炉建屋内の空気がフイルタトレイン
５′をバイパスして大気中に放出されることを防
止する。

本実施例の作動ロジツクを第２図に示す。

原子炉通常運転時の待機運転 フイルタトレイン５′内の相対湿度が70％に
なつたことが湿度計２１及び温度計２２により
確認された場合、自動信号及び中央制御室１８
からの手動信号のどちらでも、逆止弁１７が開
きフアン１６及び除湿器（乾燥器）１５が作動
して、待機運転を開始するものとする。相対湿
度の70％という値は、第７図に示すようにチヤ
コールフイルタのよう素除去効率が低下し始め
る相対湿度80％に余裕をみたものである。

待機運転を続け、フイルタトレイン５′内の
相対湿度が70％未満になつたことが湿度計２
１、温度計２２で確認された場合、自動信号又
は中央制御室１８からの手動信号どちらからで
も、逆止弁１７を閉じ、フアン１６及び除湿器
１５を停止して待機運転を終了させる。

原子炉事故発生時の運転 万一、原子炉に事故を発生したとき、(i)原子
炉建屋２内の排気放射能モニタの検出値が所定
レベルよりも高くなつたことを表わす信号、(ii)
原子炉建屋２内のオペレーテイングフロア放射
能モニタの検出値が所定レベルよりも高くなつ
たことを表わす信号、(iii)原子炉格納容器１内の
圧力が所定レベルよりも高くなつたことを表わ
す信号、又は、(iv)原子炉水位が異常低下したこ
とを表わす信号の内の何れかによつて、フイル
タトレイン入口弁３、出口弁４が開き、排風機
１９が作動し原子炉建屋内の空気フイルタトレ
イン５′内のチヤコールフイルタ１２によつて、
放射性よう素を除去して排気筒６から大気中に
放出できるものとする。

これと同時に、バイパスライン２０に設置さ
れた除湿器１５及びフアン１６が停止し、弁１
７も閉じて原子炉建屋内の空気がフイルタトレ
イン５′をバイパスして大気中に放出されるこ
とを防止する。

第３図は、フイルタトレイン５′の相対湿度
が80％となつたとき、前述の待機運転によつて
湿度が変化する状態を示す。

フイルタトレイン５′内の相対湿度が80％を
上回ると、フイルタトレイン入口弁３、出口弁
４が閉じた状態で弁１７が開きフアン１６、除
湿器１５が作動し、フイルタトレイン５′内の
空気はバイパスライン２０に流入し、弁１７及
びフアン１６を通過し、除湿器１５により除湿
され、フイルタトレイン５′内に戻る。この状
態が続き、フイルタトレイン５′内の相対湿度
が70％未満まで低下したことが湿度計２１及び
温度計２２で確認されるとフアン１６を停止し
て、弁１７を閉じ待機運転は終了する。このよ
うに、１度フイルタトレイン５′内の相対湿度
を低下させると、積極的にフイルタトレイン
５′内の温度を上昇させなくても、フイルタト
レイン５′外からの水分の侵入はほとんど無い
ので第３図に示すようにほとんど湿度の上昇は
無くなるので、待機運転を頻繁に行う必要はな
い。

本実施例においては、上述の作用から明らか
なように、原子炉建屋内からよう素の発散を防
止することについて所定の安全性を確保するこ
とができ、しかも、 ○イ フイルタトレイン内の湿度を温度上昇による
相対湿度制御から除湿による水蒸気の絶対量
を減少させる制御方式に変更したことにより
チヤコールフイルタのよう素除去効率の向上
が可能となる。

○ロ フアン付ヒータを省略できることから、フイ
ルタトレインが小型化できる。一例として
1100MWe級の軽水炉に設置した場合、フイ
ルタトレインの長さは従来の約80％程度に縮
小することができる。

○ハ フアン付ヒータを常時働かせなくてすむこと
から、その経費を低減できる。

○ニ チヤコールフイルタの温度分布、湿度分布が
均一となり、フイルタの信頼性が向上する。

第６図に本発明の他の実施例を示す。第１図に
示した実施例と異なる点は、除湿器（乾燥器）１
１５を待機運転及び事故時の運転の両方で使用で
きるような位置に設置し、フイルタトレイン内の
湿分除去装置を省略したことにある。

この結果、第１図に示した実施例の湿分除去装
置の大きさに相当すスペースが削減でき、本実施
例によればより経済的な非常用ガス処理系を構成
することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明を適用すると、原
子炉建屋内のよう素を大気中に発散せしめないこ
とについての所定の安全基準を確保するととも
に、フイルタトレインの小型化を可能にし、かつ
チヤコールフイルタの効率維持に要する待機運転
の経費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるフイルタト
レインを模式的に描いた断面図に制御系統を付記
した説明図、第２図は上記実施例のロジツクを示
すブロツク図、第３図は上記実施例における待機
運転の効果を説明するための図表である。第４図
は従来の非常用ガス処理系の１例の系統図、第５
図は上記従来例におけるフイルタラインの断面を
模式的に描いた説明図である。第６図は前記と異
なる実施例を示す説明図で、前記実施例における
第１図に対応する図である。第７図はチヤコール
フイルタのよう素除去効率と相対湿度との関係を
示す図表である。 １…原子炉格納容器、２…原子炉建屋、３…フ
イルタトレイン入口弁、４…フイルタトレイン出
口弁、５，５′…フイルタトレイン、６…排気筒、
７…デミスタ（湿分除去装置）、８…加熱用ヒー
タ（加熱コイル）、９…プレフイルタ、１０…高
性能粒子フイルタ、１１…フアン付スペースヒー
タ、１２…よう素チヤコールフイルタ（活性炭フ
イルタ）、１３…フアン付スペースヒータ、１４
…高性能粒子フイルタ、１５…除湿器（乾燥器）、
１６…バイパスライン設置フアン、１７…逆止
弁、１８…中央制御室、１９…フアン（非常用ガ
ス処理系排風機）、２０…バイパスライン、２１
…湿度計、２２…温度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軽水炉において想定される事故により原子炉
   建屋内に漏出した放射性よう素が大気中に放散さ
   れることを防ぐために設置される非常用ガス処理
   系（SGTS）において、フイルタトレイン内のチ
   ヤコールフイルタ近傍に、湿度計および温度計の
   少なくとも何れか一方を設け、かつ、上記の湿度
   計、温度計の検出値によつてフイルタトレイン内
   の雰囲気中の水蒸気の絶対量を制御する手段を設
   けたことを特徴とする非常用ガス処理装置。 ２ 前記のフイルタトレインは、その出口と入口
   とを結ぶ循環管路を有するものとし、かつ上記の
   循環管路内に循環ポンプを設けてフイルタトレイ
   ン内の気体を循環せしめ得るように構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の非常
   用ガス処理装置。 ３ 前記の循環管路は、除湿装置および乾燥器の
   少なくとも何れか一方を設けたものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の非常用
   ガス処理装置。 ４ 前記の循環管路は弁を設けたものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項又は同第３項
   に記載の非常用ガス処理装置。 ５ 前記の弁は逆止弁であることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の非常用ガス処理装
   置。