JPS62105083A

JPS62105083A - アニユラス換気系

Info

Publication number: JPS62105083A
Application number: JP60244975A
Authority: JP
Inventors: 文夫戸塚; 松本　雅喜
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-05-15
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0636060B2

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。

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、それとけ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っていた。

第２図は、従来のアニユラス換気系の系統図でるる。図
において、アニユラス部（二次格納容器内空間）５は、
給気ファン６と給気中の塵埃を除去する給気フィルタユ
ニット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ァン２
とアニユラス浄化系フィルタユニット３とからなり、排
気ｆｉ１４に接続されている。アニユラス浄化系フィル
タユニット３は、冷却材喪失事故時に排気中の放射性よ
う素を吸着α理するよう素除去フィルタと前置フィルタ
および後１直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ィーゼルから電源を得る設計となっ
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を負圧に保っているため、アニユ
ラス浄化系フィルタユニット３で処理され、排気筒４か
ら放出されることになっている。

しかし、冷却材喪失事故初期には、−次格納容器内が高
温（約１２０Ｃ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
を負圧に保っているが、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、　ＯＯ０ｒｎ３／ｈの大
容量ファン２でも約８程度度かかる。この間は、アニユ
ラス部の雰囲気が、フィ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、
放射化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念以降に、
アニユラス部５の負圧を保持するのに必要なα理容婿は
、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オロし
、１０分程度以内に負圧とする之めにのみ、大きなアニ
ユラス浄化系容量全必要としており、その意味では、設
備コストが高くなっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的に、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ユラス部を負圧に昧ち、放
射能の放出量を低減できるアニユ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
系ファンをＩ先止して、アニユラス排気系ファンをアニ
ユラス浄化系ファンに兼用し、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ィルタユニッ
トとを切シ替え使用するように系統接続したものである
。両者の切シ替えは、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卸し比信号に基づき、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、初期には
よう素除去フィルタをバイパスして大流量のファンで排
気し、アニユラス部を十分な負圧に速やかに戻すように
し、負圧達成後は、よう素除去フィルタを介して小流量
で排気し、環境への放射能の放出量を低減することを特
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ァ
ン２が廃止され、アニユラス排気系のファン９が排気配
管１０とアニユラス浄化系フィルタユニット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
分を切シ替え使用するために設けて６る。その切り替え
は、アニユラス部圧力計１４からの信号によシなされる
。１３は排気ファン９からアニユラス部への戻り配管、
１６はフィルタユニット３への流量を規制する光景制御
オリフィス、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
気系の給気ファン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、非常用電源によっ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、通常運転
時、アニユラス部の空気は、給気ファン６と給気フィル
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。給気ファン６および
排気ファン９の容量は、約３０，０００ｍ３／ｈである
。アニユラス部の温度は、この侠気系によシ１０〜４０
ｔｌｌ’の範囲に制御される。

冷却材喪失事故が発生すると、非常用炉心冷却設備の作
動信号によシ、直ちに給気側隔離弁８が閉鎖され、給気
ファ／６も停止する。その結果、アニユラス部５は、排
気ファン９で排気されるのみの状態となる。

冷却材喪失事故時には、格納容器内温度が、約１２０ｔ
：’程度まで上昇し、その熱が格納容器壁面を伝わり、
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３０，００
０ｍ’　／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、常に負圧に保九れる。この間
にアニユラスから排気される雰囲気は、排気フィルタユ
ニット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−６，４ｗＨｇｌ、アニユラス部圧力計１
４でこれを検知し、隔離弁１２を閉じ、排気フィルタ隔
離弁１１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、排気ファン９から排
気フィルタ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。

−ｍ＝排気フィルタが作動開始するのは、十分に負圧が
達成され念のちであるので、負圧を維持してゆくために
は、約４，０００ｍｊ　／ｈ程度の排気容量でよく、排
気フィルタ容量も４，０００ｍ”　／ｈ程度と小さなも
のですむ。ここでは、排気フィルタ３の前段に光重制御
オリスイス１６を設け、約４．　ＯＯ０ｒｎ３／　ｈの
みを排気フィルタ３に通し、残りの約２６．０００ｍ３
／ｈは戻υ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ァン９を１基のみ
作動させれば、戻り流１は約９，０００ｍ３／ｈとなる
。

本実施例によれば、事故時ｉ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、
アニユラス部の買通孔や扉等を通って環境へ漏洩する。

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っ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
圧にるるため、十分な負圧となるまでの約５分間、アニ
ユラス部に漏洩した放射能は、排気フィルタは介さない
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図に示すように、
放射能放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念場合、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。

したがって、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。

（１）通常時アニユラス換気系（２）　　アニユラス浄化系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：！Ｉｆｆ　Ａ　ｓクラスとなるものの、従来
必要であったアニユラス浄化系ファン１２．０００ｍ”
／ｈＸ２が不要となり、フィルタ容量も約１２．０００
ｍ３／　ｈから約４．０００ｍ’／ｈ　まで縮少できる
。通常時アニユラス換気系のコストアップ分に比較して
、アニユラス浄化系のファン削減とフィルタ容敬削減の
効果の方が１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
仕様となっ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。

α）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ァン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Ａｇク
ラスとすることで対処している。

（３）については、アニユラス排気ファン９は、仕様に
対して３７５（すなわち、１５，０００／４，０００）
チ×３となっており、単一故障基準を満足する。

給気系隔離弁は２基面列設置とし、排気系６弁は２基並
列設置としている。排気フィ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。

したがって、放射能の大気拡散効果が大きくなり、事故
時の周辺住民の被ばく線量が低減される。

（２）アニユラス浄化系ファンが削除され、また、排気
フィルタ容量も１／４以下で済むので、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畠放習生時のアニ
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ｔ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
化系ファン、３・・・アニユラス浄化系フィルタユニッ
ト、４・・・排気筒、５・・・アニユラス部、６・・・
給気ファン、７・・・給気フィルタ、８・・・隔離弁、
９・・・排気ファン、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・・・流量制御オリフィス。

Claims

【特許請求の範囲】１、加圧水型原子炉が通常運転中のみそのアニユラス部
に外部空気を給気するアニユラス給気系と、アニユラス
部空気を排気し負圧にする排気フアンと、排気フアンか
らの排気を排気筒に導く排気配管と、この排気配管と並
設され冷却材喪失事故時に排気フアンからの排気中の放
射性物質を除去するフイルタを含み排気を排気筒に導く
アニユラス浄化系と、排気配管またはアニユラス浄化系
を排気フアン出口に択一的に接続する手段とからなるこ
とを特徴とするアニユラス換気系。２、特許請求の範囲第１項において、排気フアン出口と
排気配管またはアニユラス浄化系との択一的接続手段が
、アニユラス部圧力計と、排気配管およびアニユラス浄
化系に取り付けられて圧力計の出力信号に応じて開閉す
る隔離弁とからなり、冷却材喪失事故直後は排気配管を
排気フアン出口に接続したままで、アニユラス部圧が排
気により所定負圧に達したのちにアニユラス浄化系に切
り替えることを特徴とするアニユラス換気系。