JPS603635B2 - 炉容器健全性の常時監視方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速増殖炉をはじめ各種原子炉の炉容器また
はガードベツ、セルの健全性に関し、更に詳しくは、炉
容器とガードベッセルとの間に形成した密閉空間からの
標識ガスの漏洩の有無を検知することによって、上記構
成部材の健全性を使用中でも監視できる方法に関するも
のである。

従来、原子炉容器およびそれに付属する配管等の健全性
の検査は、テレビカメラ等を用いてそれら炉容器等の溶
接線に対して、しかも炉の運転停止期間中だけ行われて
いる。しかし、このようなテレビカメラによる間接目視
法では、微細な亀裂を常に確実に検知することは困難で
あるし、炉運転中は実施できないし、従って欠陥の発見
に時間がかかるといったような問題があり、勿論欠陥が
生じないよう十分な注意を払って製作され保守されては
いるものの、万一の場合の安全性の面から見て改善の余
地が残されていた。本発明は、このような従来技術の実
情に鑑みなされたものであって、その目的は、炉容器の
溶接部だけでなく、炉容器へ接続されている配管を含め
た炉容器全面およびガードベツセル全面の健全性を炉の
運転中においても常時監視することができ、それによっ
て原子炉の安全性を更に一段と高めうるような方法を提
供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明によれば、原子炉容
器とそれを函綾するガードベッセルとの間の空間を密閉
構造とし、この密閉空間内に標識ガスを加圧封入し、該
標識ガスの密閉空間からの漏洩の有無を常時監視するよ
う構成されている。従って、万一、原子炉容器、ガード
ベツセル、あるいは一次冷却材配管等に亀裂が生じた場
合、その亀裂からの標識ガスの漏洩を検出することによ
って、異常事態の発生を迅速に検知することができるの
である。以下、図面に基づき本発明について詳述する。

第１図は本発明の一実施列を示すもので、炉心１を収容
している炉容器２と、それを函続しているガードベッセ
ル３との間を、溶接部４にて接合することによって閉じ
た空間とし、その密閉空間５内に標識ガスを加圧状態と
なるように封入し、また、その密閉空間５の圧力を測定
する圧力計６、炉容器２の上部カバーガス空間７及びガ
ードベッセル外側のガ領域にて前記標識ガスの有無を検
知しうる標識ガスの検出機構８，９を設けた装置構成か
ら探られている。ガードベッセル３は、原子炉冷却材の
入口配管部１０及び出口配管部１１の近傍も覆うが、そ
れらの延長部に例えばべロー（図示するを省略）等を設
けて閉じた空間とする。このように、炉容器とガードベ
ツセルとの間の空間を密閉構造とするには、両者間を熔
接接合すればよいのであるが、より信頼性の高い密閉空
間を形成するには、本発明者が先に提案した「原子炉」
の発明（特願昭５６−７３３６号）の技術を利用するこ
とができる。

第２図は、そのような技術を利用した他の実施例を示し
ている。

炉容器２とガードベッセル３との間の空間５と、ガード
ベッセル外部の空間とがマノメータ構造体１５を介して
蓮通し、該マノメータ構造体１５内に液体を満たすこと
によって前記空間５を密封でき、しかも加圧状態を保つ
ことができるようになっており、その密閉空間には標識
ガスが封入されている。圧力計として前記マノメータ構
造体１５の一部に液封材料のレベル計１６が設けられて
いる。それ以外の構成は、第１図のものとほぼ同様だか
ら、同一符号を付すにとどめ、それらについての記載は
省略する。原子炉容器２あるいはそれに接続されている
一次冷却系配管部に亀裂などの損傷が発生したとすると
、封入されている標識ガスはその損傷部位から原子炉容
器２内に進入し、炉容器上部のカバーガス空間７や一次
冷却系機器内のカバーガス空間（図示せず）に漏洩して
くるので、例えばカバーガス空間７中に設けた標識ガス
の検出機構８によって直ちに検知され、炉容器２の損傷
を早期に検知できる。

また、ガードベッセル３に損傷が発生した場合、標識ガ
スは外側空間に漏洩してくるので、標識ガスの検出機構
９によって同様に検知できる。標識ガスの漏洩の有無の
検出を最も簡便に行なうには、密閉空間５に、例えば約
１．５〜約３気圧（絶対圧）の範囲内で一定圧になるよ
うに標識ガスを封入しておき、第１図の実施例の場合、
その圧力変化をガードベッセル３に取付けた圧力計６を
用いて測定するようにすればよい。また、第２図に示す
ような実施例の場合には、マノメータ構造体１５を利用
して、その液位変化をレベル計１６で測定することによ
って圧力の変化を監視することができる。圧力変化測定
の際には、標識ガスの温度変化による体積変化を補償す
る必要がある。これら圧力計６またはしベル計１６によ
る圧力測定と標識ガスの検出機構８，９の測定結果によ
って炉容器やガードベッセル等に損傷がないかどうか常
時正確に判断することができる。また、上記のことから
明らかなように、圧力計６またはしベル計１６と標識ガ
ス検出機構８，９は、少なくともどちらか一方あればよ
いのであるが、むろん並設することもできる。本発明方
法において、原子炉容器２とガードベッセル３との間に
形成された密閉空間５に圧入する標識ガスとしては、ヘ
リウムガスやその他の希ガス、またはそれらの混合ガス
のような不活性ガスが好ましい。

また、本発明において使用する標識ガスの検出機構８，
９は、標識ガスの存在、不存在を識別できる機構であれ
ばどのようなものでも適用できるが、通常はガスサンプ
リング装置およびそれと蓬携させたマススベクトルメー
タが好ましい。

なおその場合、標識ガスはマススベクトルメー外こよっ
て鋭敏に感知されうるものが含まれていることが好まし
い。例えば希ガスの特定の安定同位体を添加したもの、
あるいは特定の比率で混合したものを添加したガスを用
いれば標識ガスの漏洩の有無を迅速かつ確実に監視でき
る。希ガスの安定同位体としては、例えばネオン２０、
ネオン２１、ネオン２２があるがこれらに限定されるも
のではない。本発明は、原子炉容器にガードベッセルを
併設する型式の原子炉であればどのような形式のもので
も適用可能である。

なお、以上とは逆に、ガードベツセルと炉容器との密閉
空間をガードベッセル外に対して負圧にし、密閉空間内
にガス検出機構を設けることにより、外部空間よりこの
密閉空間内への漏洩を検出する方法でガードベツセルの
亀裂を検出することも可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明方法によれば標
識ガスの漏洩の有無を原子炉の運転中であっても常時監
視することができ、万一の事故の場合も極めて早期に異
常を発見できるので万全の対応策をとることが可能とな
り、原子炉の安全性を更に一段と高めることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は他の
実施例の説明図である。 １．．．．・・炉Ｄ、２…・・・炉容器、３・・・・・
・ガードベッセル、５…・・・密閉空間、６・・・・・
・圧力計、８，９・・・・・・標識ガスの検出機構、１
５・・・・・・マノメータ構造体、１６……レベル計。 第１図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉容器とそれを囲繞するガードベツセルとの間
   の空間を密閉構造とし、この密閉空間に標識ガスを加圧
   状態になるように封入し、該標識ガスの密閉空間からの
   漏洩の有無を常時監視するようにした原子炉容器または
   ガードベツセルの健全性の常時監視方法。 ２ 密閉空間の圧力の変化を検出することにより標識ガ
   スの漏洩の有無を監視する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ 原子炉容器又は一次冷却系機器内の上部カバーガス
   空間内に設けた標識ガスの検出機構を用いて標識ガスの
   炉内への漏洩の有無を監視する特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の方法。 ４ ガードベツセル外の空間に設けた標識ガスの検出機
   構を用いて標識ガスのガードベツセルからの漏洩の有無
   を監視する特許請求の範囲第１項、第２項、または第３
   項記載の方法。 ５ 密閉空間内に加圧封入された標識ガスの圧力が約１
   ．５〜３気圧（絶対圧）である特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、または第４項記載の方法。 ６ 標識ガスがヘリウムガスである特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項、第４項、または第５項記載の方法
   。 ７ 標識ガスが希ガスの安定同位体を添加したガスであ
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第
   ５項、または第６項記載の方法。 ８ ガスサンプリング装置と連携させたマススペクトル
   メータを標識ガスの検出機構として用いる特許請求の範
   囲第３項、第４項、第５項、第６項、または第７項記載
   の方法。 ９ 原子炉が高速増殖炉である特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、ま
   たは第８項記載の方法。