JPH0475455B2 - - Google Patents
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- JPH0475455B2 JPH0475455B2 JP57055125A JP5512582A JPH0475455B2 JP H0475455 B2 JPH0475455 B2 JP H0475455B2 JP 57055125 A JP57055125 A JP 57055125A JP 5512582 A JP5512582 A JP 5512582A JP H0475455 B2 JPH0475455 B2 JP H0475455B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は原子力施設のガス処理系、例えば換気
系等に設置される放射性ヨウ素の捕集のためのヨ
ウ素除去フイルタのリークを検出する方法に係
り、詳しくは銀添着ヨウ素除去フイルタのリーク
率を重水蒸気を試料ガス（トレーサーガス）とし
て使用し、重水濃度から求めることにより放射性
ヨウ素除去フイルタのリークを検出する方法に関
する。
系等に設置される放射性ヨウ素の捕集のためのヨ
ウ素除去フイルタのリークを検出する方法に係
り、詳しくは銀添着ヨウ素除去フイルタのリーク
率を重水蒸気を試料ガス（トレーサーガス）とし
て使用し、重水濃度から求めることにより放射性
ヨウ素除去フイルタのリークを検出する方法に関
する。
原子力施設における事故発生の際に放射能の放
出を防止したり、減少させる目的で、事故時に放
出される放射能の中で人体に最も有害な放射性ヨ
ウ素を除去するために非常用ガス処理系が設けら
れており、従来よりこの処理系において放射性ヨ
ウ素の吸着除去効率の高い活性炭フイルタが使用
されている。
出を防止したり、減少させる目的で、事故時に放
出される放射能の中で人体に最も有害な放射性ヨ
ウ素を除去するために非常用ガス処理系が設けら
れており、従来よりこの処理系において放射性ヨ
ウ素の吸着除去効率の高い活性炭フイルタが使用
されている。
近年この活性炭フイルタに代えて高性能、長寿
命のヨウ素吸着材として銀添着フイルタが着目さ
れてきている。
命のヨウ素吸着材として銀添着フイルタが着目さ
れてきている。
一般に、この種のフイルタでは、据付状態での
総合効率を求めるとともに、フイルタとケーシン
グ間に発生するおそれのある微小の〓間からのリ
ークの有無を確認するためにリーク率が測定され
る。
総合効率を求めるとともに、フイルタとケーシン
グ間に発生するおそれのある微小の〓間からのリ
ークの有無を確認するためにリーク率が測定され
る。
フイルタとケーシング間に微小の〓間が発生し
ている場合には、フイルタの入口側から入つた気
体の一部は、フイルタを通過せずにこの微小〓間
を通過してフイルタ下流側に抜ける。この微小〓
間を通過する過程ではいかなる気体の捕集も行わ
れないから、この微小〓間を通過してフイルタ下
流側に抜ける量は、物質の種類によらず、〓間の
大きさにのみ依存する。
ている場合には、フイルタの入口側から入つた気
体の一部は、フイルタを通過せずにこの微小〓間
を通過してフイルタ下流側に抜ける。この微小〓
間を通過する過程ではいかなる気体の捕集も行わ
れないから、この微小〓間を通過してフイルタ下
流側に抜ける量は、物質の種類によらず、〓間の
大きさにのみ依存する。
この銀添着フイルタのリークを検出する方法と
しては、フロンＲ−112をフイルタに導入しフイ
ルタの入口側および出口側濃度を電子捕獲検出器
付ガスクロマトグラフで検出するフレオン法と、
非放射性のヨウ化メチルを導入し上記と同様の方
法で検出するヨウ化メチル法が知られているが、
いずれの方法においても以下に述べる欠点を有し
ていた。
しては、フロンＲ−112をフイルタに導入しフイ
ルタの入口側および出口側濃度を電子捕獲検出器
付ガスクロマトグラフで検出するフレオン法と、
非放射性のヨウ化メチルを導入し上記と同様の方
法で検出するヨウ化メチル法が知られているが、
いずれの方法においても以下に述べる欠点を有し
ていた。
即ち、フレオンを用いたリーク検出法の場合、
銀添着吸着材のフレオンに対する吸着力が小さい
ためにフイルタの出口濃度が高くなり、フイルタ
のリークを検出することが不可能になる。
銀添着吸着材のフレオンに対する吸着力が小さい
ためにフイルタの出口濃度が高くなり、フイルタ
のリークを検出することが不可能になる。
また、フレオンを使用する場合、既に吸着して
いる湿分によつてフレオンの破過時間が極端に短
くなるため測定前に充分な脱湿処理をする必要が
ある。
いる湿分によつてフレオンの破過時間が極端に短
くなるため測定前に充分な脱湿処理をする必要が
ある。
例えば、比較的破過時間の長いフレオン−112
（フロンＲ−112）を用いた場合、湿分含有量20％
では瞬時に破過してしまい、５％でも５分程度で
あり、５分程度ではリークによるものかあるいは
破過によるものかを区別することが困難であるた
め正確な測定値が得難い。
（フロンＲ−112）を用いた場合、湿分含有量20％
では瞬時に破過してしまい、５％でも５分程度で
あり、５分程度ではリークによるものかあるいは
破過によるものかを区別することが困難であるた
め正確な測定値が得難い。
一方、ヨウ化メチルの場合には、銀添着吸着材
（ヨウ素除去材）は放射性ヨウ素化合物（I2、
HOI、CH3I）の除去を目的として使用されるが、
同時に流れ込む非放射性の上記化合物も非可逆的
に捕集する。
（ヨウ素除去材）は放射性ヨウ素化合物（I2、
HOI、CH3I）の除去を目的として使用されるが、
同時に流れ込む非放射性の上記化合物も非可逆的
に捕集する。
従つて試料ガスを導入する場合、微小といえど
も捕集容量の減少を生ずる難点を有する。
も捕集容量の減少を生ずる難点を有する。
本発明は上記の難点を解決するためになされた
もので、破過時間が長く、かつ捕集容量を減少さ
せずに放射性ヨウ素除去フイルタのリーク率を測
定する方法を提供しようとするものである。
もので、破過時間が長く、かつ捕集容量を減少さ
せずに放射性ヨウ素除去フイルタのリーク率を測
定する方法を提供しようとするものである。
すなわち本発明は、原子力施設のガス処理系に
設けられるヨウ素除去フイルタのリークを検出す
る方法において、前記フイルタに試料ガス（トレ
ーサーガス）として重水蒸気を導入しフイルタ入
り口側および出口側の重水濃度を測定してリーク
率を求めることを特徴とする放射性ヨウ素除去フ
イルタのリーク検出方法である。
設けられるヨウ素除去フイルタのリークを検出す
る方法において、前記フイルタに試料ガス（トレ
ーサーガス）として重水蒸気を導入しフイルタ入
り口側および出口側の重水濃度を測定してリーク
率を求めることを特徴とする放射性ヨウ素除去フ
イルタのリーク検出方法である。
本発明の原理は以下の通りである。
すなわち、ヨウ素除去フイルタは、据付状態で
はその場の湿分を含んだ空気条件で湿分を物理吸
着し平衡状態になつているが、この時の水蒸気捕
集量は、飽和状態での捕集能力より下回つた値と
なつている。
はその場の湿分を含んだ空気条件で湿分を物理吸
着し平衡状態になつているが、この時の水蒸気捕
集量は、飽和状態での捕集能力より下回つた値と
なつている。
そして、このような状態の時にフイルタの入り
口側から重水を含んだ湿分を追加した場合、フイ
ルタが健全であればフイルタの活性な吸着点にこ
の湿分が殆ど吸着されてしまい下流側で採取した
空気からは重水はほとんど検出されない。
口側から重水を含んだ湿分を追加した場合、フイ
ルタが健全であればフイルタの活性な吸着点にこ
の湿分が殆ど吸着されてしまい下流側で採取した
空気からは重水はほとんど検出されない。
ちなみにAgXフイルタの場合、放射性ヨウ素
を85mg／ｇ程度化学吸着により不可逆的に捕集す
る能力があるが、空気平衡条件下で湿分を120
mg／ｇ程度物理吸着により可逆的に捕集する能力
がある。
を85mg／ｇ程度化学吸着により不可逆的に捕集す
る能力があるが、空気平衡条件下で湿分を120
mg／ｇ程度物理吸着により可逆的に捕集する能力
がある。
一方、フイルタとケーシング間に〓間があると
重水を含んだ湿分は殆ど吸着されずに下流側に抜
けるので下流側の採取空気の中から重水が検出さ
れればリークがあるものと判定することができ
る。
重水を含んだ湿分は殆ど吸着されずに下流側に抜
けるので下流側の採取空気の中から重水が検出さ
れればリークがあるものと判定することができ
る。
なお、リーク検出時にフイルタに物理吸着され
た重水は、軽水とともに気相の湿分と平衡する条
件下で存在し気相の湿分が少なくなれば離脱する
のでヨウ素除去フイルタの捕集容量に影響を与え
ることはない。
た重水は、軽水とともに気相の湿分と平衡する条
件下で存在し気相の湿分が少なくなれば離脱する
のでヨウ素除去フイルタの捕集容量に影響を与え
ることはない。
以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の方法に使用される装置の概略
を示すブロツク図である。
を示すブロツク図である。
ガス処理系１はチヤンバ２からなり、ほぼ中央
に銀添着ヨウ素除去材を充填したフイルタ３が設
けられている。
に銀添着ヨウ素除去材を充填したフイルタ３が設
けられている。
試料ガス（トレーサーガス）である重水蒸気は
重水蒸気発生器４から試料ガス導入口５を通じて
チヤンバ２内へ噴出される。
重水蒸気発生器４から試料ガス導入口５を通じて
チヤンバ２内へ噴出される。
フイルタ３を挾んで上流と下流にガス採取孔
６，７を有するガスクロマトグラフ８，９がそれ
ぞれ湿分トラツプ１０，１１を介して設置されて
いる。
６，７を有するガスクロマトグラフ８，９がそれ
ぞれ湿分トラツプ１０，１１を介して設置されて
いる。
さらにフイルタ３の上流側には湿度計１２が設
置されている。
置されている。
上記のようなガス処理系１において、通気気流
中の相対湿度を湿度計１２で測定し相対湿度が気
流中の湿度より５〜10％高く、かつ全体が100％
を越えない程度に重水蒸気発生器４から重水蒸気
を試料ガス導入口５を通じてフイルタ３の上流側
に30分程度流し込む。
中の相対湿度を湿度計１２で測定し相対湿度が気
流中の湿度より５〜10％高く、かつ全体が100％
を越えない程度に重水蒸気発生器４から重水蒸気
を試料ガス導入口５を通じてフイルタ３の上流側
に30分程度流し込む。
この間湿分トラツプ１０，１１を作動させて湿
分混じりの空気を採取し、採取した重水混じりの
水分を解氷後1μｇ程度をそれぞれ分取し、これ
をガスクロマトグラフ８，９により分析して水分
中の重水の組成比を求め下式によりリーク率を算
出する。
分混じりの空気を採取し、採取した重水混じりの
水分を解氷後1μｇ程度をそれぞれ分取し、これ
をガスクロマトグラフ８，９により分析して水分
中の重水の組成比を求め下式によりリーク率を算
出する。
リーク率（％）＝（100−Ａ）／Ａ・Ｂ／（100−Ｂ）×
100 ここでＡ、Ｂはそれぞれ上流側および下流側に
おける重水の組成比（％）を示す。
100 ここでＡ、Ｂはそれぞれ上流側および下流側に
おける重水の組成比（％）を示す。
上記湿分トラツプ１０，１１は氷、アセトン−
ドライアイス等の冷媒によりトラツプを冷却し、
空気中の湿分を凝縮除去させる機能を有するもの
である。
ドライアイス等の冷媒によりトラツプを冷却し、
空気中の湿分を凝縮除去させる機能を有するもの
である。
また、上記ガスクロマトグラフのカラムには、
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体に白金を担
持させたものとゼオライト等の湿分トラツプを用
い、ここに重水混じりの湿分とH2ガスを通じ水
−水素間の重水素交換反応を生じさせるものであ
る。
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体に白金を担
持させたものとゼオライト等の湿分トラツプを用
い、ここに重水混じりの湿分とH2ガスを通じ水
−水素間の重水素交換反応を生じさせるものであ
る。
リークテストの判定基準は次のようにして確認
される。
される。
現状のヨウ素除去フイルタの判定基準は、
SGTS系のフレオンを例にとると、リーク率0.1
％以下でリーク部なしと判定される。
SGTS系のフレオンを例にとると、リーク率0.1
％以下でリーク部なしと判定される。
ガスクロマトグラフによる水分中の重水は約２
×10-6まで検出可能であるが、実用上の検出感度
は10-4としている。
×10-6まで検出可能であるが、実用上の検出感度
は10-4としている。
例えば3300m3／hrの容量を有するフイルタユニ
ツトに30℃で湿度50％の空気が流れている場合、
下流側の湿分をトラツプした後1μｇ程度採取し
たサンプル中の重水の組成比が10-4（0.01％）と
すると、判定基準を確認するには、上流側では重
水の組成比が10-1（10％）程度必要となる。
ツトに30℃で湿度50％の空気が流れている場合、
下流側の湿分をトラツプした後1μｇ程度採取し
たサンプル中の重水の組成比が10-4（0.01％）と
すると、判定基準を確認するには、上流側では重
水の組成比が10-1（10％）程度必要となる。
フイルタ上流側のH2O／D2O比は分圧に比例す
るから、重水分圧は1atm当り（30℃で湿度50％
の空気の蒸気圧）×0.1／（１−0.1）＝15.91×
0.1／0.9＝1.77mmHgに相当する。
るから、重水分圧は1atm当り（30℃で湿度50％
の空気の蒸気圧）×0.1／（１−0.1）＝15.91×
0.1／0.9＝1.77mmHgに相当する。
以上から重水蒸気導入後の上流側の相対湿度は
約56％程度になり、重水導入量は30分当り3300×
1.77／760×0.5＝3.8（m3）あるいは3900×１／24.04×
20 ×１／1000＝3.2（）程度で良い。
約56％程度になり、重水導入量は30分当り3300×
1.77／760×0.5＝3.8（m3）あるいは3900×１／24.04×
20 ×１／1000＝3.2（）程度で良い。
第２図は通気空気条件で飽和に達しているとこ
ろへ新たに水蒸気を導入する場合の下流側の湿度
変化を示したもので、同図ａは30℃で湿度50％の
雰囲気で飽和しているフイルタに、さらに軽水を
湿度が10％増加するように導入した場合の相対湿
度変化を、又同図ｂは重水のみを湿度が10％増加
するように導入した場合の重水濃度変化を表わし
たものである。
ろへ新たに水蒸気を導入する場合の下流側の湿度
変化を示したもので、同図ａは30℃で湿度50％の
雰囲気で飽和しているフイルタに、さらに軽水を
湿度が10％増加するように導入した場合の相対湿
度変化を、又同図ｂは重水のみを湿度が10％増加
するように導入した場合の重水濃度変化を表わし
たものである。
同図ａから、軽水導入開始後４〜５時間で相対
湿度は増加し始め約10時間経過して60％に達す
る。
湿度は増加し始め約10時間経過して60％に達す
る。
一方、同図ｂでは、重水導入開始前に通常の
B.G.（140〜150ppm）で飽和しておりD2Oを導入
するとリーク分（ここでは0.1％即ち100ppm）が
直ちに下流側で検出され、以後軽水の場合と同様
の挙動を示し、最終的に10時間後105ppmに達し
飽和する。
B.G.（140〜150ppm）で飽和しておりD2Oを導入
するとリーク分（ここでは0.1％即ち100ppm）が
直ちに下流側で検出され、以後軽水の場合と同様
の挙動を示し、最終的に10時間後105ppmに達し
飽和する。
従つて30分程度の導入時間の場合には下流側で
検出される重水は全てリークによるものと判断さ
れる。
検出される重水は全てリークによるものと判断さ
れる。
以上の実施例からも明らかなように、重水蒸気
はフイルタに高効率で捕集されるから、重水蒸気
のリーク率は据付状態の〓間の有無によつて大き
く変化する。そして、この挙動は、放射性ヨウ素
がこのフイルタおよび〓間を通過する場合の挙動
と同じであるから、重水蒸気のフイルタ通過時の
挙動から間接的に放射性ヨウ素のリークの有無も
検出することができる。
はフイルタに高効率で捕集されるから、重水蒸気
のリーク率は据付状態の〓間の有無によつて大き
く変化する。そして、この挙動は、放射性ヨウ素
がこのフイルタおよび〓間を通過する場合の挙動
と同じであるから、重水蒸気のフイルタ通過時の
挙動から間接的に放射性ヨウ素のリークの有無も
検出することができる。
尚本発明は銀添着ヨウ素除去フイルタのリーク
検出方法に関するものであるが、ヨウ素添着炭や
TEDA添着炭等のヨウ素除去材にも応用するこ
とができる。
検出方法に関するものであるが、ヨウ素添着炭や
TEDA添着炭等のヨウ素除去材にも応用するこ
とができる。
以上述べたように、本発明によれば従来のフレ
オン法と比較して脱湿、調湿の操作が不必要とな
り、又破過時間も５分から10〜15時間程度と長く
なり、破過かリークかの判別が容易となる。
オン法と比較して脱湿、調湿の操作が不必要とな
り、又破過時間も５分から10〜15時間程度と長く
なり、破過かリークかの判別が容易となる。
さらに従来のヨウ化メチル法と比較してヨウ素
除去フイルタの捕集容量が低下しない等の利点を
有する。
除去フイルタの捕集容量が低下しない等の利点を
有する。
第１図は本発明の方法に使用される装置の一実
施例の概略を示すブロツク図、第２図ａ，ｂはそ
れぞれ通気条件で飽和に達しているところへ水蒸
気を導入する場合の下流側の相対湿度変化および
重水濃度変化を示す図である。 １……ガス処理系、２……チヤンバ、３……フ
イルタ、４……重水蒸気発生器、８，９……ガス
クロマトグラフ、１０，１１……湿分トラツプ、
１２……温度計。
施例の概略を示すブロツク図、第２図ａ，ｂはそ
れぞれ通気条件で飽和に達しているところへ水蒸
気を導入する場合の下流側の相対湿度変化および
重水濃度変化を示す図である。 １……ガス処理系、２……チヤンバ、３……フ
イルタ、４……重水蒸気発生器、８，９……ガス
クロマトグラフ、１０，１１……湿分トラツプ、
１２……温度計。
Claims (1)
- １ 原子力施設のガス処理系に設けられるヨウ素
除去フイルタのリークを検出する方法において、
前記フイルタに重水蒸気を導入しフイルタ入り口
側および出口側の重水濃度を測定してリーク率を
求めることを特徴とする放射性ヨウ素除去フイル
タのリーク検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055125A JPS58172548A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 放射性ヨウ素除去フイルタのリ−ク検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055125A JPS58172548A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 放射性ヨウ素除去フイルタのリ−ク検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172548A JPS58172548A (ja) | 1983-10-11 |
| JPH0475455B2 true JPH0475455B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=12990034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57055125A Granted JPS58172548A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 放射性ヨウ素除去フイルタのリ−ク検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172548A (ja) |
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-
1982
- 1982-04-02 JP JP57055125A patent/JPS58172548A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58172548A (ja) | 1983-10-11 |
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