JPH0636060B2 - アニユラス換気系 - Google Patents

アニユラス換気系

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JPH0636060B2
JPH0636060B2 JP60244975A JP24497585A JPH0636060B2 JP H0636060 B2 JPH0636060 B2 JP H0636060B2 JP 60244975 A JP60244975 A JP 60244975A JP 24497585 A JP24497585 A JP 24497585A JP H0636060 B2 JPH0636060 B2 JP H0636060B2
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文夫 戸塚
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、加圧水型原子炉施設のアニユラス換気系に係
り、特に、冷却材喪失事故の初期において、アニユラス
部を所定の負圧状態に早期に戻すのに好適なアニユラス
換気系に関する。
〔発明の背景〕
従来のアニユラス換気系は、通常運転時に作動する換気
空調系と、それとは独立に設置され冷却材喪失事故時に
作動するアニユラス浄化系とからなつていた。
第2図は、従来のアニユラス換気系の系統図である。図
において、アニユラス部(二次格納容器内空間)5は、
給気フアン6と給気中の挨塵を除去する給気フイルタユ
ニツト7と事故時にアニユラス部5を隔離するための隔
離弁8とからなるアニユラス給気系により、給気されて
いる。また、通常運転時には、排気ファン9と排気配管
10とからなるアニユラス排気系により排気筒4から排
気される。アニユラス給気系とアニユラス排気系とは、
換気空調系を構成している。
一方、加圧水型原子炉の二次格納容器ガス処理系すなわ
ちアニユラス浄化系は、換気空調系とは独立に設置さ
れ、アニユラス浄化系配管1とアニユラス浄化系フアン
2とアニユラス浄化系フイルタユニツト3とからなり、
排気筒4に接続されている。アニユラス浄化系フイルタ
ユニツト3は、冷却材喪失事故時に排気中の放射性よう
素を吸着処理するよう素除去フイルタと前置フイルタお
よび後置フイルタとで構成される。
アニユラス浄化系は、事故時は単一故障基準を満足する
ように、100%容量のものが2系統設置されており、
各々独立に非常用デイーゼルから電源を得る設計となつ
ている。
この設計では、冷却材喪失事故の発生を検知すると、ア
ニユラス浄化系が作動する。微少ながら一次格納容器か
らアニユラス部に漏れ出た放射能は、このアニユラス浄
化系がアニユラス部5を負圧に保つているため、アニユ
ラス浄化系フイルタユニツト3で処理され、排気筒4か
ら放出されることになつている。
しかし、冷却材喪失事故初期には、一次格納容器内が高
温(約120℃程度)となる。この熱が一次格納容器壁
面を伝わり、アニユラス部5を加熱するので、アニユラ
ス部5の圧力が一時的に上昇する。さらに、通常運転時
は、アニユラス部換気空調系が作動し、アニユラス部5
を負圧に保つているが、排気空調系の電源が常用電源か
ら供給されているため、事故時に外部電源を喪失する
と、事故と同時にアニユラス部換気空調系は停止し、負
圧を保てなくなる。
その結果、アニユラス部5の圧力は、冷却材喪失事故発
生に際して上昇し、正圧となる。その後は、アニユラス
浄化系によりアニユラス部を排気するが、アニユラス部
5が負圧に戻るまでに、14,000m3/hの大容量フアン2で
も約8分程度かかる。この間は、アニユラス部の雰囲気
が、フイルタで処理されないまま建屋から漏洩すること
になる。このように、放射能が建屋から直接放出される
と、排気筒から放出される場合と比べ、放射能の大気拡
散効果が低いため、事故時の周辺住民の被ばく量も高く
なると考えられる。
事故後、アニユラス部圧力が定常状態となつた以降に、
アニユラス部5の負圧を保持するのに必要な処理容量
は、従来例の1/4以下で十分であることが知られてい
る。これに対し、初期のアニユラス部圧力上昇を緩和
し、10分程度以内に負圧とするためにのみ、大きなア
ニユラス浄化系容量を必要としており、その意味では、
設備コストが高くなつている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、設備の大幅な増加を伴わずに、冷却材
喪失事故初期においてもアニュラス部を負圧に保つアニ
ュラス換気系を提供することである。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、アニユラス浄化
系フアンを廃止して、アニユラス排気系フアンをアニユ
ラス浄化系フアンに兼用し、通常運転時の排気用配管と
冷却材喪失事故時のアニユラス浄化系フイルタユニツト
とを切り替え使用するように系統接続したものである。
両者の切り替えは、アニユラス部の圧力計が冷却材喪失
事故による圧力上昇を検知した信号に基づき、自動的に
行うのが望ましい。
本発明は、アニユラス換気系とアニユラス浄化系を一体
化し、冷却材喪失事故発生を示す信号により給気系を閉
鎖し、排気ファンを運転して放射性物質除去フィルタを
バイパスして排気配管で排気するのでアニュラス部を十
分な負圧に速やかに戻すことができ、アニュラス部から
直接環境に放出される放射性物質を低減でき、負圧達成
後は放射性物質を除去するフィルタを備えたアニュラス
浄化系を介して排気するので環境への放射性物質放出を
抑制できることを特徴としている。
〔発明の実施例〕
次に、第1図を参照して、本発明によるアニユラス換気
系の一実施例を詳しく説明する。第1図において、第2
図の従来例と同一機能を果す部分には同一の番号を付
し、その説明を省略する。
第1図と第2図とを比較すると、アニユラス浄化系フア
ン2が廃止され、アニユラス排気系のフアン9の吐出側
に排気配管10とアニユラス浄化系フイルタユニツト3
とが並列に接続されている。隔離弁11と12は、これ
ら並列部分を切り替え使用するための排気経路切り替え
手段として設けてある。その切り替えは、圧力検出手段
であるアニュラス部圧力計14からの信号によりなされ
る。13は排気フアン9からアニユラス部への戻り配
管、16はフイルタユニツト3への流量を規制する流量
制御をオリフイス、15は排気筒4への排気配管であ
る。
通常運転時に作動する換気空調系のうち、アニユラス給
気系の給気フアン6は、従来通り通常電源により駆動さ
れる。これに対し、給気側隔離弁8とアニユラス排気系
とは、非常用電源によつても駆動されるように構成す
る。
このような構成のアニユラス換気系において、定常運転
時、アニユラス部の空気は、給気フアン6と給気フイル
タ7から給気され、排気ファン9と排気配管10を介し
て排気筒4から環境へ排気される。給気フアン6および
排気フアン9の容量は、約3,0000m3/hである。アニ
ユラス部の温度は、この換気系により10〜40℃の範
囲に制御される。なお、排気フアン9としては容量15
000m3/hのものが3台並列配置され、2台で所定の
容量30000m3/hを発揮するようになっていて、1
台は予備機となっている。
冷却材喪失事故が発生すると、非常用炉心冷却設備の作
動信号により、直ちに給機側隔離弁8が閉鎖され、給機
ファン6も停止する。その結果、アニユラス部5は、排
気フアン9で排気されるのみ状態となる。
冷却材喪失事故時には、格納容器内温度が、約120℃
程度まで上昇し、その熱が格納容器壁面の伝わり、アニ
ユラス部を加熱するため、アニユラス部の圧力は一旦上
昇する。しかし、アニユラス部5は約30,000m3/hの
排気ファン9で排気されているから、第3図に実線で示
すごとく、常に負圧に保たれる。この間にアニユラスか
ら排気される雰囲気は、排気フイルタユニツト3を介さ
ず、排気配管10を介して排気筒4から環境へ放出され
る。しかし、後述のように、放射能拡散効果がよいか
ら、問題とはならない。
そして、約5分後、アニユラス部5内の圧力が十分負圧
になると(約−6.4mmHg)、アニユラス部圧力計14でこ
れを検知し、隔離弁12を閉じ、排気フイルタ隔離弁1
1を開く操作を自動的に行う。
その後、アニユラス部の雰囲気は、排気フアン9から排
気フイルタ3に導かれ、放射性よう素を除去され、排気
筒4から排気されることになる。排気フイルタが作動開
始のるのは、十分に負圧が達成されたのちであるので、
負圧を維持してゆくためには、約4,000m3/h程度の
排気容量でよく、排気フイルタ容量も4,000m3/h程
度と小さなものですむ。ここては、排気フイルタ3の前
段に流量制御オリフイス16を設け、約4000m3/hの
みを排気フイルタ3に通し、残りの約26,000m3/h
は戻り配管13を介してアニユラス部へ戻るようにす
る。また、この時点で手動によりフアン9を1基のみ作
動させれば、戻り流量は11000m3/hとなる。
本実施例によれば、事故時環境被ばく線量低減と、設備
コストの合理化の効果がある。次にそれを詳しく説明す
る。
従来例では、アニユラス部が負圧に戻るまでの約8分間
は、正圧となる。そこで、アニユラス部内の雰囲気は、
アニユラス部の貫通孔や扉等を通つて環境へ漏洩する。
冷却材喪失事故時に格納容器内に放出された放射能は、
格納容器の漏洩率に従つて微量ながらアニユラス部へ漏
洩するため、この初期の8分間に、放射能は建屋から直
接放出されることになる。
一方、本発明では、事故直後からアニユラス部が常時負
圧にあるため、十分な負圧とするまでの約5分間、アニ
ユラス部に漏洩した放射能は、排気フイルタは介さない
ものの、排気筒からモニタされつつ放出される。
一般に、設備から放出された放射能は、大気中を拡散し
て、周辺住民を被ばくさせるが、第4図に示したよう
に、放射能出源の高さにより放射能拡散効果が大きく異
なる。同程度の放射能が放出された場合、排気筒放出
(約50m)時の被ばく線量は、建屋放出(地上放出)
時の約1/10程度におさえられる。
したがつて、全体の被ばく線量は、本発明の方がはるか
に少なくなる。
次に、従来例と本実施例の設備仕様とを比較すると、以
下のようになる。
上記表から明らかなように、本実施例は、通常時用アニ
ユラス換気系が非常用電源に接続され、また、安全グレ
ードが耐震Asクラスとなるものの、従来必要であつた
アニユラス浄化系フアン12,000m3/h×2が不要とな
り、フイルタ容量も約12,000m3/hから約4,000m3/h
まで縮小できる。通常時アニユラス換気系のコストアツ
プ分に比較して、アニユラス浄化系のフアン削減とフイ
ルタ容量削減の効果の方が、合理化効果がはるかに大き
いため、総合すると、設備コストの大幅な合理化が達成
される。
本実施例のアニユラス浄化系が、安全設備として十分な
仕様となつていることを確認する。安全設備の条件とし
ては、(1)非常用電源に接続,(2)安全グレード,(3)単
一故障基準の3つが挙げられる。
(1)については、事故時に作動すべきアニユラス給気系
隔離弁8,アニユラス排気系フアン9,アニユラス排気
系各隔離弁11,12,アニユラス部圧力計14が非常
用電源に接続されているため、問題ない。
(2)については、アニユラス排気系を全て耐震Asクラ
スとすることで対処している。
(3)については、アニユラス排気フアン9は、仕様に対
して375(すなわち、15,00/4,000)%×3となつて
おり、単一故障基準を満足する。給気系隔離弁は2基直
列設置とし、排気系各弁は2基並列設置としている。排
気フイルタは静的機器であるため、100%×1で十分
である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、以下の効果が得られる。
(1) 冷却材喪失事故初期にもアニユラス部が正圧とな
らないため、アニユラス部の雰囲気は常にモニタされつ
つ、排気筒のみから放出される。したがつて、放射能の
大気拡散効果が大きくなり、事故時の周辺住民は被ばく
線量が低減される。
(2) アニユラス浄化系フアンが削除され、また、排気
フイルタ容量も従来に比べて少なくて済むので、設備コ
ストが合理化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるアニユラス換気系の一実施例を示
す系統図、第2図は従来のアニユラス換気系の一例を示
す系統図、第3図は本発明と従来例の事故発生時のアニ
ユラス部圧力変化を示す図、第4図は放射能放出源高さ
と、周辺住民の被ばく線量との関係を示す図である。 1……アニユラス浄化系配管、2……アニユラス浄化系
フアン、3……アニユラス浄化系フイルタユニツト、4
……排気筒、5……アニユラス部,6……給気フアン、
7……給気フイルタ、8……隔離弁、9……排気フア
ン、10……排気配管、11,12……隔離弁、13…
…戻り配管、14……アニユラス部圧力計、15……排
気配管、16……流量制御オリフイス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加圧水型原子炉が通常運転中のみそのア
    ニュラス部に外部空気を給気し、冷却材喪失事故を示す
    信号により給気を停止するアニュラス給気系と、 通常運転状態でのアニュラス部空気換気条件を満たす
    容量を備え、前記アニュラス部に吸い込み側を接続した
    排気ファンと、 該排気ファンの出口に排気経路切り替え手段を介して
    接続され排気中の放射性物質を除去するフィルタを含み
    排気を排気筒に導くアニュラス浄化系と、 同じく前記排気ファンの出口に前記排気経路切り替え
    手段を介して接続され前記放射性物質を除去するフィル
    タをバイパスするように前記アニュラス浄化系に並列に
    配設されて排気を排気筒に導く排気配管と、 アニュラス部の圧力を検知し圧力信号を出力する圧力
    検出手段と、 を含んでおり、 前記排気経路切り替え手段は前記圧力検出手段から出
    力されるアニュラス部の圧力が所定の値を下回ったと
    き、排気経路を排気配管からアニュラス浄化系に切り替
    えるものであること、 を特徴とするアニュラス換気系。
JP60244975A 1985-10-31 1985-10-31 アニユラス換気系 Expired - Lifetime JPH0636060B2 (ja)

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