JP2001235587A - 六フッ化ウラン輸送物の密封性能計測・漏洩検知装置 - Google Patents

六フッ化ウラン輸送物の密封性能計測・漏洩検知装置

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JP2001235587A
JP2001235587A JP2000105563A JP2000105563A JP2001235587A JP 2001235587 A JP2001235587 A JP 2001235587A JP 2000105563 A JP2000105563 A JP 2000105563A JP 2000105563 A JP2000105563 A JP 2000105563A JP 2001235587 A JP2001235587 A JP 2001235587A
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sealing performance
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Katsuo Ebara
勝夫 江原
Masanori Aritomi
正憲 有冨
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 密封性能計測装置は,六フッ化ウランの
輸送容器に接続されている弁に計測タンクを接続した
後,計測タンクを加圧し,タンク内の圧力の時間変化を
圧力計で,ガス温度を熱電対で計測してガス漏洩率を計
測する.フッ化水素濃度計測装置(図3)は,吸引ポン
プ(25)で外気を金属酸化物半導体ガスセンサー(2
1)に導き,空気中のフッ化水素濃度を計測する. 【効果】 濃縮及び天然六フッ化ウランの輸送容器
に接続されている弁の密封性能を発送前検査として実施
でき,輸送の安全性向上に寄与し,輸送中の万一の事故
時に周辺住民への措置・対応ができる.

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】この発明は,核燃料の原料物質であ
る濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化ウランの輸送の安
全性を向上させることを目的とし,輸送容器に接続され
ている弁が水の漏洩を排除できる密封機能が確保されて
いるか否かを発送前検査で確認するための計測装置と,
輸送中,万一事故に遭遇した場合に想定される六フッ化
ウランの環境への漏洩により発生する有毒なフッ化水素
の濃度が周辺住民に影響を及ぼすか否かを判断するため
の計測装置として利用する.
【0002】
【従来技術】弁はガスの漏洩を完全に止めることはでき
ない.従来は,水の漏洩が起こらないガスの漏洩率が未
解明であったため,濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化
ウランの輸送物に対する発送前検査において弁の密封性
能を検査する項目は規制項目とはなっていなかった.出
願人らは,核燃料物質輸送の安全性向上を目指したガス
と水の微小漏洩率の評価法を確立する基礎研究から,水
の漏洩限界に対するガス漏洩率を解明したため,濃縮六
フッ化ウランと天然六フッ化ウラン輸送の安全性向上を
目指すために,この発明に至った.また,六フッ化ウラ
ンの環境への漏洩を検知する装置としては,従来からフ
ッ化水素との化学反応により検知する検知管や検知テー
プを用いたガスモニターが存在するが,検知管は計測精
度が高くなく,ガスモニターは操作上,輸送従事者が容
易に携帯できず,濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化ウ
ランの輸送中の万一の事故に遭遇した際に,フッ化水素
が発生する恐れに対して周辺住民への影響を即座に評価
できる機能は有していない.ジェー・シー・オーの臨界
事故に鑑み,原子力の分野における万一の際の防災対策
として,金属酸化物半導体をセンサーとして用いた携帯
用のフッ化水素濃度の計測装置として,この発明に至っ
た.
【0003】
【発明の課題】どのような弁であってもガスの漏洩を完
全に防ぐことはできないが,ガス漏洩率が敷居値以下で
あれば水の漏洩は完全に防げる.六フッ化ウランの輸送
容器内に水が漏洩すると有毒なフッ化水素を発生させ,
並びに,濃縮六フッ化ウランの輸送容器では大量の水が
容器内に漏洩するとジェー・シー・オーで起こったよう
な臨界事故を誘起する可能性がある.この発明の課題
は,濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化ウランの輸送容
器に接続されている弁の密封機能が,水の漏洩の発生が
防げるガス漏洩率以下であることを短時間で計測するこ
と(請求項1),並びに,濃縮六フッ化ウランと天然六
フッ化ウランの輸送中に万一事故に遭遇した場合に生じ
る可能性のある有毒なフッ化水素の濃度を金属酸化物半
導体センサーを用いて高精度に計測することにある(請
求項3).この発明の副次的課題は,濃縮六フッ化ウラ
ンと天然六フッ化ウランの輸送容器に接続されている弁
の密封性能を計測する装置の計測精度を,水の漏洩限界
近傍のガス漏洩率に対して高精度に検定することにある
(請求項2).
【0004】
【発明の構成】この発明は,濃縮六フッ化ウランと天然
六フッ化ウランの輸送物に対する発送前検査において弁
の密封性能を検査する密封性能計測装置とそれを検定す
るための密封性能計測装置検定用装置(請求項1),そ
の計測装置を計測精度を検定するため検定用装置(請求
項2),並びに,これらの輸送中に万一事故に遭遇した
場合に収納物の漏洩により発生する恐れのある有毒なフ
ッ化水素の濃度を計測するフッ化水素濃度計測装置,特
に野外測定に適した携帯用(ポータブル型)を意識した
もの(請求項3)から構成されている.
【0005】密封性能計測装置(請求項1)は,濃縮六
フッ化ウランと天然六フッ化ウランの輸送容器の弁に直
接接続でき,計測タンクを7MPaまで空気で加圧し,
計測容積部内の温度と圧力の変化を計測して,ガス漏洩
率を短時間で精度よく求め,その値が水が漏洩する限界
値以下か上回るかを判定する.ガス漏洩率の計測精度を
向上させるため,外気温度の変化による計測容積部内の
温度変化を抑えるために計測容積部の外側には十分に断
熱材を施す.
【0006】検定用装置(請求項2)は,密封性能計測
装置(請求項1)の計測精度を検定する装置であり,水
の漏洩限界であるガス漏洩率を発生できる漏洩孔を備え
ており,密封性能計測装置を簡単に取り付けることがで
きる構造を有している.更に,検定精度を高めるため,
密封性能計測装置を取り付けた密封性能計測装置検定用
装置の全体を水温の変化が0.1K以下である恒温水槽
内に設置し,密封性能計測装置検定用装置の検定用タン
クの圧力の変化を超高精度デジクォーツ型圧力計(計測
誤差±50ppm)で計測し,ガス漏洩率を求め,密封
性能計測装置の計測タンクの圧力変化から計測したガス
漏洩率と比較して検定する.
【0007】フッ化水素濃度計測装置(請求項3)は,
野外測定用として携帯可能なものであり,周辺の空気を
吸引ポンプで吸い込み,金属酸化物半導体センサーを通
過させ,センサーの信号をブリッジ電子回路にて出力さ
せ,空気中のフッ化水素の濃度を計測する.
【0008】
【発明の作用と効果】原子力の安全性確保は重要な課題
であるが,ジェー・シー・オーの臨界事故を受け,更な
る安全性の向上と,万一発生した事故に対する防災対策
の確立が重要な課題となってきた.このような背景の下
に,この発明は,核燃料の原料物質である濃縮六フッ化
ウランと天然六フッ化ウランの安全輸送の向上を目指し
たものである.密封性能計測装置(請求項1)の発明
は,発送前検査として従来実施されていなかった輸送容
器の弁の密封性能を実証する試験が実施できるようにな
り,六フッ化ウランの輸送の安全性を向上させることに
社会的な意義がある.検定用装置(請求事2)の発明
は,密封性能計測装置(請求項1)の副次的な発明であ
り,密封性能計測装置の計測精度を検定するためのもの
である.
【0009】フッ化水素濃度計測装置(請求項2)の発
明は,濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化ウランの輸送
中に万一事故が発生した場合に想定される六フッ化ウラ
ンの漏洩により生じる有害なフッ化水素の濃度を計測す
ることにより,漏洩の程度を把握し,周辺住民の退避勧
告等の防災対策が講じられるようになることに社会的な
意義がある.
【0010】
【実施例】図1に,密封性能計測装置(請求項1)を六
フッ化ウランの輸送容器(1)の弁(2)に接続した実
施例を示す.この装置は,計測タンク(3),計測タン
ク内の圧力変化を計測する圧力計(4),ガス温度を計
測するための熱電対(5),計測タンク内に加圧空気を
供給するコンプレッサー(6),並びに,熱電対と圧力
計からのデータを収録し,ガス漏洩率を算出して表示す
るとともに,弁の密封機能が水の漏洩を防げるか否かを
診断するパーソナルコンピュータ(7)から構成されて
いる.コンプレッサーから計測タンクに0.7MPaの
圧縮空気を供給した後,計測タンク内の温度が一定にな
ったことを確認したので,圧縮空気の供給を止め,計測
タンク内の圧力の時間変化を圧力計で計測し,圧力計と
熱電対からの信号をパーソナルコンピュータで収録し
て,ガス漏洩率を短時間で精度よく求め,その値が水が
漏洩する限界値以下か上回るかを判定する.尚,計測中
に計測タンク内のガス温度が変化するとガス漏洩率に誤
差を生むため,周辺環境の温度変化に対して計測タンク
内のガス温度の変化を回避することを目的として,計測
タンクの周辺には十分な断熱材(8)を施してある.
【0011】図2に,検定用装置(請求項2)を密封性
能計測装置(請求項1)(10)に接続して検定する実
例を示す.この検定装置は,検知用タンク(11),水
の漏洩限界となるガス漏洩率を発生させる毛細管で模擬
した漏洩孔(12),検知タンク内の圧力を調整するた
めの弁(13),検知タンク内の圧力と温度を計測する
ための超高精度デジクォーツ型差圧計(14)と熱電対
(15),大気圧を高精度で計測する高精度大気圧計
(16)から構成されている.尚,高精度な検定を実施
するため,検定用タンク(11)に接続された密封性能
計測装置(10)の全体を恒温水槽(17)の中に設置
する.密封性能計測装置(10)によるガス漏洩率計測
は,図1で示した実例と同様に行う.検定タンク内の圧
力上昇を超高精度デジクォーツ型差圧計(14)と高精
度大気圧計(16)を用いて計測し,ガス漏洩率を高精
度で求めることにより,密封性能計測装置(10)の計
測精度を検定する.
【0012】図3に,野外測定用として,携帯可能なも
のとして試作したフッ化水素濃度計測装置(請求項3)
の構成図を示す.メッシュ(22)でカバーされた金属
酸化物半導体センサー(21)を通過したガスは,蛇管
フレキシブルパイプ(23)を通り,吸引路(24)を
経て,ポンプ(25)で排気孔(28)にて外気に放出
される.センサーからの信号はブリッジ電子回路(2
6)で出力され,記録計(29)に入力される.設定ダ
イヤル調整部(27)は外気の空気レベルを調整するた
めのゼロアジャスト用のダイヤルである.空気レベルを
設定し,その後測定を開始し,その変化を記録する.
【0013】図4に,検定用装置(請求項2)を用い,
空気を作動流体として検定用タンク内の圧力の時間変化
からガス体積漏洩率を計測した試験結果の一例を示す.
縦軸はガスの体積漏洩率を意味し,横軸は毛細管の上下
流側間の差圧(P−P)を意味する.5x10
−10/sから10−8/sのガス漏洩率が±
1%の精度で計測できることが判明した.
【0014】図5に,携帯用として試作したフッ化水素
濃度計測装置(請求項3)の実例を示す.アクリル製チ
ェンバー(33)内にフッ酸の蒸気を注射器(34)に
入れ,注入口(32)より針(31)にてガス導入を行
う.フッ化水素濃度計測装置本体(37)の先端に設け
たセンサー(35)をチェンバー内に入れ,フッ化水素
の濃度をガス注射器で変化させ,計測する.この際,予
め室内の空気レベルを調整ダイヤル(38)にて設定
し,そのレベルからの変化を記録計(39)で記録し
た.
【0015】図6は,チェンバー内のフッ化水素濃度を
約0.1ppmから約1ppm程度変化させた時の感度
特性データで,微量のフッ化水素ガスを高感度でリアル
タイムで計測できることが確認された.
【図面の簡単な説明】
【図1】 六フッ化ウラン輸送容器の弁に取り付けられ
た密封性能計測装置の構成図
【図2】 密封性能計測装置に取り付けられた検定用装
置の構成図
【図3】 フッ化水素濃度計測装置の構成図
【図4】 密封性能計測装置検定用装置によるガス体積
漏洩率の計測データの一例を示す図
【図5】 実施例に用いたフッ化水素濃度計測試験装置
の構成図
【図6】 図5に示す試験装置を用いた感度特性試験デ
ータの一例を示す図
【符号の説明】
1 六フッ化ウラン輸送容器 2 六フッ化ウラン輸送容器付帯弁 3 計測タンク 4 圧力計 5 熱電対 6 コンプレッサー 7 パーソナルコンピュータ 8 断熱材 9 弁 10 密封性能計測装置 11 検定用タンク 12 漏洩孔 13 弁 14 超高精度デジクォーツ差圧計 15 熱電対 16 高精度大気圧計 17 恒温水槽 21 金属酸化物半導体ガスセンサー 22 センサー保護用ステンレスメッシュ 23 蛇管フレキシブル吸引パイプ 24 吸引路 25 吸引ポンプ 26 検出回路部 27 設定ダイヤル調整部 28 排気口 29 記録計 31 ガス注入針 32 ガス導入孔 33 アクリル製チェンバー 34 ガス導入用注射器 35 金属酸化物半導体センサー 36 ガスセンサー導入孔 37 計測器本体 38 空気レベル調節用ツマミ 39 記録計

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 核燃料の原料物質である濃縮六フッ化
    ウランと天然六フッ化ウランの輸送の安全性を確保する
    上で,六フッ化ウランを収納した後に,輸送容器に接続
    されている弁の密封性能を検査する装置で,発送前検査
    において計測されたガス漏洩率が水の漏洩が発生する限
    界値以下であるか否かを短時間で判別できることを特徴
    とする,密封性能計測装置.
  2. 【請求項2】 水が漏洩する下限のガス漏洩率が達成
    できることに特徴があり,請求項1の密封性能計測装置
    の計測精度が検定できる,検定用装置.
  3. 【請求項3】 濃縮六フッ化ウランと天然六フッ化ウ
    ランの輸送中,万一事故に遭遇した場合に想定される六
    フッ化ウランへの漏洩が,周辺住民の健康に影響を与え
    るか否かを判断するために,フッ化水素の濃度を計測で
    きることが特徴である,フッ化水素濃度計測装置.
JP2000105563A 2000-02-22 2000-02-22 六フッ化ウラン輸送物の密封性能計測・漏洩検知装置 Pending JP2001235587A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004072985A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-26 Westinghouse Electric Company Llc Method and apparatus for shipping uranium hexafluoride
JP7394204B2 (ja) 2018-06-26 2023-12-07 ケプコ ニュークリア フューエル カンパニー リミテッド 核燃料製造工程におけるuf6ガス漏れ検知システム

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