JPS5855899A - 原子炉冷却材浄化系 - Google Patents
原子炉冷却材浄化系Info
- Publication number
- JPS5855899A JPS5855899A JP56153778A JP15377881A JPS5855899A JP S5855899 A JPS5855899 A JP S5855899A JP 56153778 A JP56153778 A JP 56153778A JP 15377881 A JP15377881 A JP 15377881A JP S5855899 A JPS5855899 A JP S5855899A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- purification system
- reactor
- temperature purification
- flow rate
- conductivity
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子カプラントの冷却材の水質管理技術に係
り、特に、沸騰水型原子カプラントの原子炉冷却材浄化
系統の好適な運用に係り、導電率を低く保つことにより
放射ａ量率を低いプラントにする／ステムに関するもの
である。
り、特に、沸騰水型原子カプラントの原子炉冷却材浄化
系統の好適な運用に係り、導電率を低く保つことにより
放射ａ量率を低いプラントにする／ステムに関するもの
である。
公知技術を沸騰水型原子カプラントを列にとって説明す
る。冷却材には、純水が使用され、復水浄化系で、濾過
脱塩されて、給水として送られ、原子炉圧力容器に入り
、炉心で加熱されて、蒸気はタービンに送ｔ”する。し
かしながら、給水は純水であるけれども、極微量のイオ
ン状および不溶解性の不純物を含有している。これが圧
力容器内に入ると、揮発性でない不純物は、炉水中に残
留し濃縮されて、不純物濃度を高めることになる。これ
を抑制するだめに原子炉冷却材浄化系が用いられていた
が、この浄化系の能力は、炉水導電率が、１μＳ／Ｃｍ
以上にならないように設計されている。
る。冷却材には、純水が使用され、復水浄化系で、濾過
脱塩されて、給水として送られ、原子炉圧力容器に入り
、炉心で加熱されて、蒸気はタービンに送ｔ”する。し
かしながら、給水は純水であるけれども、極微量のイオ
ン状および不溶解性の不純物を含有している。これが圧
力容器内に入ると、揮発性でない不純物は、炉水中に残
留し濃縮されて、不純物濃度を高めることになる。これ
を抑制するだめに原子炉冷却材浄化系が用いられていた
が、この浄化系の能力は、炉水導電率が、１μＳ／Ｃｍ
以上にならないように設計されている。
この技術で運転されているプラントには、イオン交換樹
脂を有する低温浄化系が使用され、ｌμＳ／Ｃｒｎを毬
えることはないが、浄化系の除去性能により、プラント
によって炉水電導率は異なっている。一方、プラントの
配管および機器表面線量率もプラントによって異なって
おり、第１図に示すように、炉水電導率と放射＠線量率
の上昇比には強い相関が見られる。つまり、従来の炉水
電導率は、１μＳ ７ｃｍを基準としていたが、純水理
論電導率０．０５５ ｔｔ ８７ｃｍから１μＳ／ｃｍ
の範囲、すなわち０１μＳ ７ｃｍ近傍の低い方が線量
上昇比は抑制されていることを示している。炉水電導率
の高いプラントでは、放射線線量率が高くなり、従業員
の被曝増大をもたらすという問題点があった。さらに、
従来技術のプラントでは、浄化系に低温浄化系を有する
ために、浄化系流量を増大させると熱損失が増大すると
いう問題点もある。
脂を有する低温浄化系が使用され、ｌμＳ／Ｃｒｎを毬
えることはないが、浄化系の除去性能により、プラント
によって炉水電導率は異なっている。一方、プラントの
配管および機器表面線量率もプラントによって異なって
おり、第１図に示すように、炉水電導率と放射＠線量率
の上昇比には強い相関が見られる。つまり、従来の炉水
電導率は、１μＳ ７ｃｍを基準としていたが、純水理
論電導率０．０５５ ｔｔ ８７ｃｍから１μＳ／ｃｍ
の範囲、すなわち０１μＳ ７ｃｍ近傍の低い方が線量
上昇比は抑制されていることを示している。炉水電導率
の高いプラントでは、放射線線量率が高くなり、従業員
の被曝増大をもたらすという問題点があった。さらに、
従来技術のプラントでは、浄化系に低温浄化系を有する
ために、浄化系流量を増大させると熱損失が増大すると
いう問題点もある。
本発明の目的は、炉水電導率を低く抑制するだめの原子
炉冷却材浄化系を提供することにあり、尚且つ、その浄
化系における熱損失を・ｇ要最小限に制御する／ステム
を提供することにある。
炉冷却材浄化系を提供することにあり、尚且つ、その浄
化系における熱損失を・ｇ要最小限に制御する／ステム
を提供することにある。
本発明は、純水中の材料の腐食現象と、放射性腐食生成
物の機器配管接水面への付着および酸化皮膜層への取込
み現象の研究成果にもとづく原理を応用している。
物の機器配管接水面への付着および酸化皮膜層への取込
み現象の研究成果にもとづく原理を応用している。
すなわち、炉水中に持ち込まれた材料の腐食生成物に、
Ｆｅ、Ｎｉ、ｒｓｖｌｎ、Ｃｏなどがあり、これらが炉
内！中性子照射を受けることにより６０ＧＯなどの放射
性核種を生成する。これらは、第２図に示す機構によっ
て配管、機器に着床する。まず炉水Ａに接している材料
Ｂｖｉ、母拐表面に初切に酸化皮膜Ｃを形成−する。そ
の後、炉水電導率の寄与や、イオン性不純物によって、
腐食が促進され、酸材皮膜Ｃは、しだいに厚くなる。一
方、運転中には、給水系より鉄酸化物（クラッド）が流
入して来て、炉水Ａに存在し、これらが−次系を循環す
る過程で材料１３０表面に付着し外ｒｈＤを形成する。
Ｆｅ、Ｎｉ、ｒｓｖｌｎ、Ｃｏなどがあり、これらが炉
内！中性子照射を受けることにより６０ＧＯなどの放射
性核種を生成する。これらは、第２図に示す機構によっ
て配管、機器に着床する。まず炉水Ａに接している材料
Ｂｖｉ、母拐表面に初切に酸化皮膜Ｃを形成−する。そ
の後、炉水電導率の寄与や、イオン性不純物によって、
腐食が促進され、酸材皮膜Ｃは、しだいに厚くなる。一
方、運転中には、給水系より鉄酸化物（クラッド）が流
入して来て、炉水Ａに存在し、これらが−次系を循環す
る過程で材料１３０表面に付着し外ｒｈＤを形成する。
このとき、秩クラッドは、６０ＣＯなどの放置ｊ（テ４
＋核種も含んでおり、これが、外層りに付着する。
＋核種も含んでおり、これが、外層りに付着する。
まだ、イオン状の６０ＣＯなどの核種は、外層りに入り
込み、酸化皮膜（内層）Ｃの生成過程で、内層に取込ま
れる。このようにして核種が機器配管に着床すると、材
料の表面は、核種から放出されるγ線の放射線によって
、線量率が上昇する。
込み、酸化皮膜（内層）Ｃの生成過程で、内層に取込ま
れる。このようにして核種が機器配管に着床すると、材
料の表面は、核種から放出されるγ線の放射線によって
、線量率が上昇する。
第２図においで、核種の着床を低減する方法としては、
１′。ＣＯなどの炉水中に存在する量を低減する方法と
ＣＯなとの取込まれる酸化皮膜を小さくする方法があ
る。
１′。ＣＯなどの炉水中に存在する量を低減する方法と
ＣＯなとの取込まれる酸化皮膜を小さくする方法があ
る。
そこで、第１の方法として、酸化皮膜の生成を抑制する
方法、つ捷り、材料Ｂの腐食を抑制する方法である。腐
食を抑制する方法としては、溶存酸素濃度の管理と、電
導率の管理が重要となる。
方法、つ捷り、材料Ｂの腐食を抑制する方法である。腐
食を抑制する方法としては、溶存酸素濃度の管理と、電
導率の管理が重要となる。
炉水の溶存酸素濃度は、２００ ｐｐｂ程度であり、酸
化物子＃Ｉ態生成環境になっている。電導率については
、各プラントで大きな差がある。電導率と腐食速度の関
係は、第３図に示すことが判明している。すなわち、ｄ
ｒＬ導率を低くすることにより、腐食速度は、＠激に減
少し、特に０．３μＳ ７ｃｍ以下の契純水では、非常
に腐食速度が抑制されることがわかった。こり原理を、
炉水の水質管理しこ応用し、電導率を０．３ ｔｔ Ｓ
／ｒｍから純水理論電導率０．０５５μＳ ／ ｃｔｒ
、の領域にコントロールすれば、腐食生成物の皮膜を小
さくでき、核種のとり取込みを小さくできる。
化物子＃Ｉ態生成環境になっている。電導率については
、各プラントで大きな差がある。電導率と腐食速度の関
係は、第３図に示すことが判明している。すなわち、ｄ
ｒＬ導率を低くすることにより、腐食速度は、＠激に減
少し、特に０．３μＳ ７ｃｍ以下の契純水では、非常
に腐食速度が抑制されることがわかった。こり原理を、
炉水の水質管理しこ応用し、電導率を０．３ ｔｔ Ｓ
／ｒｍから純水理論電導率０．０５５μＳ ／ ｃｔｒ
、の領域にコントロールすれば、腐食生成物の皮膜を小
さくでき、核種のとり取込みを小さくできる。
次に第２の方法として ６０ ＣＯなとの核種を熱損失
なしに低減する方法としては、高温浄化系による除去を
行なう方法である。
なしに低減する方法としては、高温浄化系による除去を
行なう方法である。
本発明は、第１の方法と第２の方法を併合したシステム
である。
である。
以下、本発明の一実施例を第４図により説明Ｊ−る。本
実施［ＦＩＪによれば、原子炉圧力容器１の中の炉水け
、炉心で加熱され、蒸気となり、高ＩＥタービン２を回
わし、排気は湿分を除去する湿分外囲１器３を経て低圧
タービ／４を回し、排気は、復水器５で凝縮され復水と
なり、復水ポンプ６により復水脱塩器７に送られ、ここ
で、イオン性およびクラッドはほとんど除去される。し
かし、一部は給水ポンプ８と給水ヒータを経て原子炉圧
力容器１に入る。従って、炉内で不鈍物は濃縮される。
実施［ＦＩＪによれば、原子炉圧力容器１の中の炉水け
、炉心で加熱され、蒸気となり、高ＩＥタービン２を回
わし、排気は湿分を除去する湿分外囲１器３を経て低圧
タービ／４を回し、排気は、復水器５で凝縮され復水と
なり、復水ポンプ６により復水脱塩器７に送られ、ここ
で、イオン性およびクラッドはほとんど除去される。し
かし、一部は給水ポンプ８と給水ヒータを経て原子炉圧
力容器１に入る。従って、炉内で不鈍物は濃縮される。
しかし、炉水の−（ｙ（Ｓはポンプ１１によって原子炉
浄化系１０に送られる。ここで、電導率を上昇する因子
となるイオン状不純物および”ｃｏなどの核種を除去す
る。
浄化系１０に送られる。ここで、電導率を上昇する因子
となるイオン状不純物および”ｃｏなどの核種を除去す
る。
原子炉浄化系１０の詳細を第５図に示す。原子炉浄化系
に入った炉水は、電導率計１２ｆ：通り、一方は熱交換
器をもたない高温浄化系１３へ、流計調節弁１４を通っ
て流入する。もう一方は、熱交換器１５をもつ低温浄化
系１６へ調節弁１７を通って流入する。両方は各系統を
通過後合流して給水系へもどされる。調節弁１４および
１７は、次の原理により調節される。調節弁１４は、ア
ニオン無機イオン交換体を充填しである高温浄化系流量
を調節する弁であり、給水流量の１５％以上の流量を確
保できるように調節する。第６図は、＋５７ｉ温浄化系
芥量と配管表面線量率の関係を示しだものである。１５
％以上にすると、２％の容量に比較して１／２の線量低
減が得られる。調節弁１７は、イオン交換樹脂を充填し
である低温浄化系流量を調節する弁であり、亀導率計１
２の指示により開度が調節される弁である。電導率を０
、 Ｏ５５ｐ Ｓ／ｍから０．３ ｔｔ Ｓ ／ ｃｍ
にするためには、計算によると給水流量の２％から７％
に相当する流量が必要であり、現在の亀導度に応じて、
調節弁の開度を調節する。したがって、常時、０．１μ
８ ／ｃｒｎに保持されていれば、低温浄化系による熱
損失が最小ですむと同時に、核種などの不純物は熱ロス
なしに高温浄化系で除去できる。
に入った炉水は、電導率計１２ｆ：通り、一方は熱交換
器をもたない高温浄化系１３へ、流計調節弁１４を通っ
て流入する。もう一方は、熱交換器１５をもつ低温浄化
系１６へ調節弁１７を通って流入する。両方は各系統を
通過後合流して給水系へもどされる。調節弁１４および
１７は、次の原理により調節される。調節弁１４は、ア
ニオン無機イオン交換体を充填しである高温浄化系流量
を調節する弁であり、給水流量の１５％以上の流量を確
保できるように調節する。第６図は、＋５７ｉ温浄化系
芥量と配管表面線量率の関係を示しだものである。１５
％以上にすると、２％の容量に比較して１／２の線量低
減が得られる。調節弁１７は、イオン交換樹脂を充填し
である低温浄化系流量を調節する弁であり、亀導率計１
２の指示により開度が調節される弁である。電導率を０
、 Ｏ５５ｐ Ｓ／ｍから０．３ ｔｔ Ｓ ／ ｃｍ
にするためには、計算によると給水流量の２％から７％
に相当する流量が必要であり、現在の亀導度に応じて、
調節弁の開度を調節する。したがって、常時、０．１μ
８ ／ｃｒｎに保持されていれば、低温浄化系による熱
損失が最小ですむと同時に、核種などの不純物は熱ロス
なしに高温浄化系で除去できる。
次に、本発明の変型列を示す。
竺７図は、高温浄化系および低温浄化系の各系統を直列
または並列に部用した場合の一列を示しだものである。
または並列に部用した場合の一列を示しだものである。
並列の場合、を図に示すように電導計１２を通った炉水
け、１ｂ列並列切換井１８を通り、流量調節弁１７へ、
一方高温浄化系１３を通った炉水は浄化系出口へ流れる
。直列の鳴合は、下図に示すように直列並列切換弁を操
作して、畠温浄化系を通っだ炉水が一部低温浄化系に流
れるようにするものである。この場合には、商７品浄化
系において、金属イオンなどの除去があり、低温浄化系
の負荷が嵯減でき、イオン交換樹脂の運転寿命を長くす
ることが可能である。それによる廃棄′物量の低減が可
能となる長所がある。
け、１ｂ列並列切換井１８を通り、流量調節弁１７へ、
一方高温浄化系１３を通った炉水は浄化系出口へ流れる
。直列の鳴合は、下図に示すように直列並列切換弁を操
作して、畠温浄化系を通っだ炉水が一部低温浄化系に流
れるようにするものである。この場合には、商７品浄化
系において、金属イオンなどの除去があり、低温浄化系
の負荷が嵯減でき、イオン交換樹脂の運転寿命を長くす
ることが可能である。それによる廃棄′物量の低減が可
能となる長所がある。
第８図は、電導率計によって低温浄化系流量だけを制御
するシステムである。
するシステムである。
第９図は、電導率計によって高温浄化系流量のみを制御
する／ステムである。この両システムのＪ、Ｊ％合の長
所は、一方の系統を制御することで他の一方の系統流量
を同時に制御できる長所をもつ。
する／ステムである。この両システムのＪ、Ｊ％合の長
所は、一方の系統を制御することで他の一方の系統流量
を同時に制御できる長所をもつ。
本発明によれば、炉水を低温浄化系の運用により０．１
μＳ／Ｃｍにする場合に制御した場合は、０．５μＳ／
（−ｒｎの従来プラントに比較して約１ ／ ７に線量
率を低減できる。また、鍋温浄化系を並用することで、
線量率を１／２にすることが可能であり、かつ、低温浄
化系流量を制御できることから、熱損失を必要最小限で
すませることができる。
μＳ／Ｃｍにする場合に制御した場合は、０．５μＳ／
（−ｒｎの従来プラントに比較して約１ ／ ７に線量
率を低減できる。また、鍋温浄化系を並用することで、
線量率を１／２にすることが可能であり、かつ、低温浄
化系流量を制御できることから、熱損失を必要最小限で
すませることができる。
第１図は炉水電導率と表面＠量の関係図、第２１ｚｌは
核種の−を床過程を示す図、第３図は炉水電導率と腐食
速度比を示す図、第４図は本発明の実施列を示す図、第
５図は本発明浄化システム−実施列の詳細図、第６図は
高温浄化系流量と相対鞠（７率との関係図、第７１シＩ
、第８１シ１、第９図は本発明実施列の変型的説明図で
ある。 １２・・・電導率計、１４・・・高温浄化系流量、、１
４節弁、１７・・・低温浄化系流量調節弁、１８・・・
直列並列切換弁。 代理人 弁理士 、１ｉｌｉ橋明夫 ＄ １ 目 ｒｙ水’ｔ Ｊ−’ｊｉ” （／１４ｓ／ｃｍ ）第３
目 σθ５ ６１ σ、５ ／
６←永贋ｋ」１車 （ｐ５／ど夙） 茅４０ タ ５ ＄５ 固 Ｙ６口 θ ２ ｓ−ｔｏ ｉｓ高温ρ中
グ乙先容ｆ（’／、ジ
核種の−を床過程を示す図、第３図は炉水電導率と腐食
速度比を示す図、第４図は本発明の実施列を示す図、第
５図は本発明浄化システム−実施列の詳細図、第６図は
高温浄化系流量と相対鞠（７率との関係図、第７１シＩ
、第８１シ１、第９図は本発明実施列の変型的説明図で
ある。 １２・・・電導率計、１４・・・高温浄化系流量、、１
４節弁、１７・・・低温浄化系流量調節弁、１８・・・
直列並列切換弁。 代理人 弁理士 、１ｉｌｉ橋明夫 ＄ １ 目 ｒｙ水’ｔ Ｊ−’ｊｉ” （／１４ｓ／ｃｍ ）第３
目 σθ５ ６１ σ、５ ／
６←永贋ｋ」１車 （ｐ５／ど夙） 茅４０ タ ５ ＄５ 固 Ｙ６口 θ ２ ｓ−ｔｏ ｉｓ高温ρ中
グ乙先容ｆ（’／、ジ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、原子炉圧力容器内の冷却材を浄化するシステムにお
いて、無キイオン交換体をフィルタ助材とした高温浄化
系と、イオン交換樹脂を助材とした低温浄化系よりなる
ことを特徴とする原子炉冷却材浄化系。 ２、特許請求の範囲第１項において、炉水不純物を計測
する装置とその計測（直に応じて低温浄化系流量を制御
する装置を有することを特徴とする原子炉冷却材浄化系
。 ３、特許請求の範囲第１項において、炉水不純物を計測
する装置とその計測〔直に応じて高温浄化系流量を制御
する装置を有することを特徴とする原子炉冷却材浄化系
。 ４、特許請求の範囲第１項において、炉水不純物を計測
する装置とその計測値に応じて高温浄化系流量および低
温浄化系流量を制御する装置を有することを特徴とする
原子炉冷却材浄化系。 ５、特許請求の範囲第１項において、高温浄化系と低温
浄化系が並列あるいは、直列に構成する系統をもつこと
を特徴とする原子炉冷却材浄化系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153778A JPS5855899A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 原子炉冷却材浄化系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153778A JPS5855899A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 原子炉冷却材浄化系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855899A true JPS5855899A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15569926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153778A Pending JPS5855899A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 原子炉冷却材浄化系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855899A (ja) |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56153778A patent/JPS5855899A/ja active Pending
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