JPS6257960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉の冷却材供給系の腐食防止方法
およびその装置に係り、特に原子炉停止時に冷却
材供給系の各種配管の腐食を抑制するのに好適な
腐食防止方法およびその装置に関するものであ
る。

沸騰水型原子炉（以下BWRと略す。）プラント
においては、タービン周りで発生した材料の腐食
生成物（以下クラツドという。）が給水不純物と
して炉内へ持ち込まれ、これが炉心領域で中性子
照射を受けて放射能核種となり、機器、配管に付
着してBWRプラントの放射線量率を高くする原
因になつている。

したがつて、原子炉停止期間中における原子炉
一次系の配管を腐食抑制に適した状態に保持する
ことは非常に重要なことである。ところで、従
来、BWRプラントにおいては、運転状態から停
止状態に移行するとき、一次系の配管を運転状態
のままの満水状態にしていた。これに対して、最
近、配管系内に純水を再循環させるか、または、
既設のドレン配管を介してドレンを抜いた状態に
保持する２つの方法も検討されている。しかし、
従来の満水状態にしておく方法は、高い溶存酸素
濃度と長時間放置とにより停滞水の水質が悪くな
ることなどのため、孔食の発生が見られ、クラツ
ドの発生確率が高くなるという欠点がある。ま
た、配管系内に純水を再循環させる方法は、定検
時のように比較的長い期間停止状態にしておく場
合は、再循環のためのランニングコストが高くな
り、さらに、定検作業で配管系を隔離する必要が
ある場合、循環運転が不可能になるという問題が
ある。そして、ドレン抜きをする方法は、系統の
保有水が数百トンと多量であり、ドレン廃棄物処
理を行う必要上ラドウエスト系の負荷が増大する
という欠点がある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、原子炉運転停止中における冷
却材供給系の配管内のドレンを合理的に一括処理
でき、かつ、腐食抑制効果を増大できる原子炉の
冷却材供給系の腐食防止方法およびその装置を提
供することにある。

本発明の第１の特徴は、原子炉を停止させたと
きに、冷却材供給系の水抜きを必要とする各配管
内の冷却材をドレン配管を用いて除去し、その後
ベント配管、上記各配管および上記ドレン配管を
通して乾燥空気を循環させて上記各配管内を速や
かに乾燥させて、上記冷却材供給系の腐食を防止
するようにした点にある。第２の特徴は、腐食防
止装置を冷却材供給系の原子炉を停止させたとき
に水抜きを必要とする各配管の必要個所にそれぞ
れ設けたベント配管およびドレン配管と、上記各
ドレン配管からのドレンを一括集収して処理する
ドレン処理装置と、上記各配管内のドレンを除去
した後上記各配管内に前記各ベント配管および各
ドレン配管を通して乾燥空気を循環させて上記各
配管内を乾燥させる乾燥手段とで構成した点にあ
る。

以下本発明を第３図、第４図に示した実施例お
よび第１図、第２図を用いて詳細に説明する。

BWRプラントのタービン廻りの配管は炭素鋼
材であり、純水であつても、長時間停止によつて
純水が停滞しているときの腐食速度が速く、腐食
量は時間とともに増加する。一方、プラント停止
中は水抜きする場合でも、一定の腐食速度に達し
てからは、ほぼ一定の腐食速度となるが、多少の
腐食の進行が見られる。ただし、この場合は、満
水にしておく場合よりは、はるかに腐食が抑制さ
れる。

第１図は各種条件における炭素鋼の時間と腐食
減量との関係の実験結果を示す線図である。第１
図において、ａ曲線は静水浸漬の場合、ｂ曲線は
多湿大気中の場合、ｃ曲線は水抜き乾燥の場合の
特性をそれぞれ示している。これより、水抜きを
行つたが腐食抑制上効果があることがわかる。し
かし、水抜きをした配管内面には、水膜が残つて
いるので、それを乾燥した方が、さらに効果があ
ることがわかる。

第２図は、イギリスのVernonが発表した相対
湿度と腐食率との間の関係線図で、これは相対湿
度が60％以上になると、腐食率が急激に大きくな
ることを示している。

そこで、本発明においては、BWRプラントを
定検などのため停止したときは、冷却材供給系統
の配管内の冷却材を水抜きし、さらに、乾燥する
ようにした。しかし、この場合、短時間で水抜き
を行い、かつ、乾燥することが重要である。

第３図は本発明の装置を備えたBWRプラント
の概略系統図である。第３図において、１は原子
炉圧力容器、２はタービン、３は主復水器、４は
ホツトウエル、５は復水ポンプ、６は復水脱塩装
置、７は復水管、８は復水再循環用配管、９は給
水ヒータ、１０は給水ポンプ、１１は給水配管、
１２は給水再循環用配管、１３は抽気管、１４は
給水ヒータドレン管、１５は給水ドレンポンプ、
１６はスピルオーバーライン、１７は復水貯蔵タ
ンク、１８はオフガス配管、１９はスタツクであ
る。

ところで、停止時に水抜きが必要な配管は、給
水配管１１、復水管７、給水ヒータドレン管１４
およびホツトウエル４である。そこで、本発明に
おいては、上記それぞれ配管およびホツトウエル
の必要な部分の高位置にベント配管２０を、ま
た、低位置にドレン配管２１を設け、ドレン配管
２１で抜いた冷却材は、機器ドレンフアンネルあ
るいは床ドレンフアンネルに導いて、ラドウエス
ト系で処理するようにした。

第４図は本発明の装置の一実施例を示す系統図
である。第４図において、３０は水抜きを必要と
する配管、３１はドレン、３２は空気または蒸気
を示し、３３は第３図の２０に相当するベント配
管、３４はその他のベント管群、３５は第３図の
２１に相当するドレン配管、３６はその他のベン
ト管群である。そして図に示すように、ベント配
管３３およびドレン配管３５からそれぞれ分岐し
たベント管およびドレン管をそれぞれベント管群
３４、ドレン管群３５として一括集中してまと
め、ベント管群３４の上流側には、管内の湿度を
コントロールできるように除湿器３７とブロワ３
９を設けた。また、ドレン管群３６の下流には、
ドレンを移送するポンプ３８とドレン処理系４０
を設けた。ドレン処理系４０は、浄化処理系統
で、ここで処理された冷却材は復水貯蔵タンク１
７（第１図参照）に回収する。ここで、新らたに
浄化処理系統を設けないで、第１図の復水脱塩装
置６を用いて処理するようにしてもよい。この場
合は、第３図に示すように、復水脱塩装置６の上
流にドレン注入ノズル２２を設け、処理した冷却
材は、スピルオーバーライン１６を介して復水貯
蔵タンク１７に回収する。このようにすると、ホ
ツトウエル４、復水管７、復水再循環用配管８等
の復水再循環系以外の保有水、すなわち、給水お
よび給水ヒータドレン等の処理も可能となり、ラ
ドウエスト系の処理負荷が軽減される。

第４図に戻つて、４１は気水分離器で、気水分
離機４１は、ブロワ３９、ドレン管群３６の集合
管およびポンプ３８が図のように接続してある。

BWRプラントが停止し、バルブ操作によりド
レン配管３５によつて系統の水抜きが完了した
ら、引き続き上記した各配管１１，７，１４，４
内の湿度を除去するため、除湿器３７、ベント管
群３４、ベント配管３３を経て、ブロワ３９を運
転することによつて上記した各配管に乾燥空気を
供給し、ドレン配管３５、ドレン管群３６、気水
分離器４１を介して再循環する。これにより配管
系の一端から他端への乾燥空気の流れを形成し、
すみやかに各配管内の湿度が除去される。この場
合乾燥空気の流れの一端を主復水器２（第３図参
照）の胴体側として、そこに排気するようにする
こともできる。

上記した本発明の実施例によれば、BWRプラ
ント停止時に冷却材供給系統の水抜きを必要とす
各配管の水抜きを行い、その後乾燥空気を再循環
するようにしているので、速やかに各配管内の湿
度を除去でき、管材の腐食抑制効果を増大でき
る。さらに、上記配管系のドレンを合理的に一括
処理でき、ラドウエスト系の運転負荷を低減でき
る。

なお、上記した実施例では、管内の湿度を除去
するのに乾燥空気を循環させるようにしたが、そ
のかわりに、復水器真空ポンプを用いて、ドレン
管群３６を介して、各配管内の空気を吸引するよ
うにしてもよく、これによつても早急に乾燥させ
ることが可能であり、上記とほぼ同様の効果があ
る。また、乾燥空気のかわりに乾燥した不括性ガ
ス、例えば窒素ガスを循環させるようにしてもよ
い。

以上説明したように、本発明によれば、原子炉
プラントを停止させたときに、各配管の水抜きを
行い、かつ、各配管内を速やかに乾燥させること
ができるから、管材の腐食抑制効果を著しく増大
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種条件における炭素鋼の時間と腐食
減量との関係を示す線図、第２図は相対湿度と腐
食率との間の関係線図、第３図は本発明の装置を
備えたBWRプラントの概要系統図、第４図は本
発明の装置の一実施例を示す系統図である。 １…原子炉圧力容器、２…タービン、３…主復
水器、６…復水脱塩装置、７…復水管、８…復水
再循環用配管、１１…給水配管、１２…給水再循
環用配管、１４…給水ヒータドレン管、１６…ス
ピルオーバーライン、１７…復水貯蔵タンク、２
０，３３…ベント配管、２１，３５…ドレン配
管、３４…ベント管群、３６…ドレン管群、３７
…除湿器、３８…ポンプ、３９…ブロワ、４０…
ドレン処理系、４１…気水分離器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉を停止させたときに、冷却材供給系の
   水抜きを必要とする各配管内の冷却材をドレン配
   管を用いて除去し、その後ベント配管、前記各配
   管および前記ドレン配管を通して乾燥空気を循環
   させて前記各配管内を速やかに乾燥させて、前記
   冷却材供給系の腐食を防止することを特徴とする
   原子炉の冷却材供給系の腐食防止方法。 ２ 冷却材供給系の原子炉を停止させたときに水
   抜きを必要とする各配管の必要個所にそれぞれ設
   けたベント配管およびドレン配管と、前記各ドレ
   ン配管からのドレンを一括集収して処理するドレ
   ン処理装置と、前記各配管内のドレンを除去した
   後前記各配管内に前記各ベント配管および各ドレ
   ン配管を通して乾燥空気を循環させて前記各配管
   内を乾燥させる乾燥手段とよりなることを特徴と
   する原子炉の冷却材供給系の腐食防止装置。 ３ 前記乾燥手段が各ベント配管からそれぞれ分
   岐したベント管を集合させた部分の上流に設けた
   除湿器およびブロワと、該ブロワと各ドレン配管
   を集合させた部分の下流との間に設けた気水分離
   器とよりなる特許請求の範囲第２項記載の原子炉
   の冷却材供給系の腐食防止装置。