JP2007303970A - 保安設備 - Google Patents

Abstract

【課題】工事作業中の突発的な事故に対しても負圧管理が維持できる保安設備を提供すること。
【解決手段】工事対象物を囲包し、内部の気圧が周囲よりも負圧に設定された区画室に、配管を介して空気が流通可能なように接続された気圧調整室と、前記配管の途中に配設され、前記配管により形成される空気の通路を開閉するダンパと、前記気圧調整室内の気圧が前記区画室内の気圧よりも負圧となるように前記気圧調整室内の気圧を調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、既設設備の改修、解体等の作業時の安全を確保する保安設備に関するものである。

危険物質を取り扱う施設においては危険物質の外部への漏出を防止すべく、施設内の各区画が負圧管理されている。原子力関連施設の場合を例にとると、施設内が複数の室に区画されて各区画室の気圧が段階的に調節され、放射能濃度が高い区画室は最も負圧となるように調節される。このような負圧管理により、放射能濃度が相対的に高い区画室から低い区画室へ放射性物質が漏出しないようにされている。

ここで、このような施設内の設備の改修工事や解体工事を行なう場合にも、危険物質の外部への漏出を防止すべく、工事対象設備周辺の負圧管理が重要となる。このため、既設の負圧管理システム或いはこれを部分的に拡張したシステムを作動させ、工事期間中も負圧管理を行う必要がある。

特開平１−２６２９４７号公報 特開平４−２５７６３５号公報

しかし、改修工事や解体工事の場合には火災等、施設の通常操業時には余り想定されない、突発的な事故が発生する畏れがある。このような突発的な事故が発生すると工事対象設備の周辺の気圧が急激に上昇する場合がある。その際、施設全体の負圧管理を行なう一般的なシステムのみでは、急激な気圧変化に対応できず、負圧管理が維持できなくなる場合が想定される。

本発明の目的は、工事作業中の突発的な事故に対しても負圧管理が維持できる保安設備を提供することにある。

本発明によれば、工事対象物を囲包し、内部の気圧が周囲よりも負圧に設定された区画室に、配管を介して空気が流通可能なように接続された気圧調整室と、前記配管の途中に配設され、前記配管により形成される空気の通路を開閉するダンパと、前記気圧調整室内の気圧が前記区画室内の気圧よりも負圧となるように前記気圧調整室内の気圧を調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする保安設備が提供される。

この保安設備では通常時には前記ダンパを閉鎖して前記区画室と前記気圧調整室との間の空気の流通が遮断され、前記調節手段の働きにより前記気圧調整室内の気圧が前記区画室の気圧よりも負圧に維持される。そして、工事対象物の工事作業中に突発的な事故が生じる等して前記区画室内の気圧が上昇すると、前記ダンパを開放することにより、前記区画室内の空気が前記気圧調整室内へ流入する。これにより前記区画室内の気圧が急激に上昇することが防止され、負圧管理を維持することができる。

本発明においては、前記区画室内の気圧を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき、前記ダンパの開閉を制御する制御手段と、を備えた構成を採用できる。この構成によれば、前記ダンパの開閉が前記区画室内の気圧に応じて自動制御され、工事作業中に突発的な事故が生じた場合に迅速に対応できる。

また、本発明においては、前記調節手段が前記気圧調整室内の空気を外部に排出する排出手段を備え、前記保安設備が、更に、前記排出手段により排出される空気を浄化する浄化手段を備えた構成を採用できる。この構成によれば、前記区画室から前記気圧調整室内へ危険物質が流入した場合にも、当該危険物質を浄化して安全に処理することができる。

また、本発明においては、前記工事対象物が、原子力関連設備である構成を採用できる。本発明は原子力関連施設内の設備の工事に適用可能である。

本発明によれば、工事作業中の突発的な事故に対しても負圧管理が維持できる保安設備を提供することができる。

図１は本発明の保安設備が適用される施設１００の例を示す図である。施設１００は例えば使用済み核燃料の再処理設備等の原子力関連施設であり、複数の区画室１０１乃至１０３を有する。区画室１０２には工事対象物１１０が配設されている。工事対象物１１０は例えば放射能で汚染されたタンク等の原子力関連設備である。区画室１０１にはブロワ１２０とフィルタ１２１とが配設されている。ブロワ１２０は区画室１０２内の空気を施設１００外へ排出する。フィルタ１２１はブロワ１２０により排出される区画室１０２内の空気を浄化する。

区画室１０１内は大気圧に設定され、区画室１０２はブロワ１２０による排気により負圧に設定される。このようにして区画室１０２内は負圧管理され、区画室１０２内の空気はフィルタ１２１を通らずに施設１００外部に流出しないようにされている。本例ではブロワ１２０による排気で負圧管理を行なっているが、負圧管理の方法はこれに限られず、種々の方法が採用され得る。

次に、工事対象物１１０の改修、解体等を行なう場合について説明する。図２は本発明の一実施形態に係る保安設備Ａの説明図である。工事対象物１１０の解体等の作業にあたっては放射能の漏出を厳格に防止すべく、区画室１０２内が更に区画される。図２の例では仮設の区画壁１０ａ及び区画壁１０ｂにより区画室１０２内が区画室１０２ａ乃至１０２ｃに３段階に区画されている。区画壁１０ａ及び１０ｂは例えばグリーンハウスと呼ばれる構造体であり、枠体でビニールシート等を支持することにより形成される。

また、各区画室１０２ｂ及び１０２ｃの負圧管理のため、区画室１０２ｂ内の空気を区画室１０２ａに排出するブロワ２０ａ、区画室１０２ｃ内の空気を区画室１０２ｂに排出するブロワ２０ｂが設けられ、各ブロワ２０ａ及び２０ｂには排出される空気を浄化するフィルタ２１ａ及び２１ｂが設けられる。

各区画室内の気圧については、例えば、区画室１０１が大気圧、区画室１０２ａが−２ｍｍＡｑ、区画室１０２ｂが−４ｍｍＡｑ、区画室１０２ｃが−６ｍｍＡｑに設定される。なお、本例ではブロワ２０ａ及び２０ｂによる排気で負圧管理を行なっているが、負圧管理の方法はこれに限られず、種々の方法が採用され得る。

保安設備Ａは、工事対象物１１０を囲包し、内部の気圧が周囲よりも負圧に設定された区画室１０２ｃに、配管３０を介して空気が流通可能なように接続された気圧調整室１０３’を備える。本実施形態の場合、気圧調整室１０３’は既設の区画室１０３を転用したものである。気圧調整室１０３’は一定の空間を確保できるものであれば既設の構造体に限られず、別途構築してもよいが、既設の構造体が解体・改修等される場合には、本実施形態のようにこれを転用することで既設の構造体の有効利用を図れる。本実施形態のように既設の区画室１０３を気圧調整室１０３’として転用する場合には、その気密性を高めるため、区画室１０３の窓、ドア等の空気の流通箇所にシール材６０が配設される。

配管３０の途中には配管３０内の空気の通路を開閉するダンパ４０が配設されている。ダンパ４０は通常時には閉鎖され、区画室１０２ｃ内の気圧が上昇した場合、特に、区画室１０２ｃ内で火災が生じた場合等、区画室１０２ｃ内の気圧が異常に上昇した場合に開放される。本実施形態の場合、ダンパ４０はモータ４０ａにより駆動される電動式のダンパである。ダンパ４０の開閉は制御装置４１がモータ４０ａの駆動制御を行なうことで制御される。

制御装置４１は区画室１０２ｃ内の気圧を検出するセンサ４２の検出結果に基づき、ダンパ４０の開閉制御をおこなう。制御装置４１はセンサ４２により検出される区画室１０２ｃ内の気圧が予め定めた気圧を超えた場合にダンパ４０を開放し、当該気圧以下の場合にはダンパ４０を閉鎖する。

図２に戻り、保安設備Ａは気圧調整室１０３’内の気圧を調節する調節装置５０を備える。調節装置５０は気圧調整室１０３’内の空気を施設１００の外部に排出するポンプ５１と、ポンプ５１と気圧調整室１０３’との間に配設され、ポンプ５１により排出される空気を浄化するフィルタ５２と、を備える。

調節装置５０は、また、フィルタ５２と気圧調整室１０３’との間に配設され、モータ５３ａにより駆動される電動式のダンパ５３を備える。ダンパ５３は気圧調整室１０３’とポンプ５１との間の配管に設けられ、当該配管内を開閉する。調節装置５０は、更に、気圧調整室５２内の気圧を検出する気圧検出センサ５４と、気圧検出センサ５４の検出結果に基づいて、モータ５３ａ及びポンプ５１（ポンプ５１を駆動するモータ）を制御する制御装置５５と、を備える。

このような調節装置５０により、気圧調整室１０３’内の気圧は、常時、区画室１０２ｃ内の気圧よりも負圧となるように制御される。例えば、区画室１０２ｃ内の気圧を上記の通り−６ｍｍＡｑとする場合、気圧調整室１０３’内の気圧は−１００ｍｍＡｑ程度に、大幅に負圧となるよう設定されることが好ましい。制御装置５５は気圧検出センサ５４の検出結果に基づいて、気圧調整室１０３’内の気圧が予め定めた気圧を維持するようにモータ５３ａ及びポンプ５１を制御する。例えば、気圧調整室１０３’内の気圧が−８０ｍｍＡｑよりも高くなるとダンパ５３を開放し、ポンプ５１を作動させて気圧調整室１０３’内の空気を排出する。また、気圧調整室１０３’内の気圧が−１００ｍｍＡｑよりも低くなるとポンプ５１を停止してダンパ５３を閉じる。

次に、工事対象物１１０の解体等の作業時における保安設備Ａの機能について説明する。通常の状態（区画室１０２ｃ内の気圧が予め定めた気圧で維持されている場合）はダンパ４０が閉鎖しており、区画室１０２ｃ内の空気は気圧調整室１０３’に流出せず、気圧調整室１０３’内が区画室１０２ｃ内よりも負圧に維持される。一方、作業中に火災等の突発的な事故が生じると、区画室１０２ｃ内の気圧が急激に上昇し始める。

区画室１０２ｃ内の気圧が上昇するとセンサ４２によりこれが検出され、制御装置４１がダンパ４０を開放する。この結果、区画室１０２ｃ内の空気が気圧調整室１０３’に流出し、区画室１０２ｃ内の気圧上昇が抑制され、負圧管理が維持される。この場合、ブロワ２０ｂによる空気の排出量を増大させることで区画室１０２ｃ内の気圧上昇を抑制することも考えられるが、ブロワ２０ｂの吸引能力や制御の応答時間等を踏まえると、気圧上昇を瞬時に抑制することは容易ではない。

本実施形態の場合、気圧調整室１０３’が区画室１０２ｃよりも負圧に維持されており、ダンパ４０の開放により区画室１０２ｃ内の空気が気圧調整室１０３’に吸引されるので、区画室１０３’内の気圧が急激に上昇することが防止され、区画室１０２ｃ内の気圧上昇に瞬時に対応できる。つまり、負圧管理のシステムとして保安設備Ａが併設されることでフェイルセーフ対策がなされる。

火災等が長引くことにより、気圧調整室１０３’内の気圧が上昇した場合であっても、調節装置５０の働きにより気圧調整室１０３’内の気圧上昇が抑制され、区画室１０２ｃ内の気圧上昇を抑制することができるため、復旧までの時間を稼ぐことができる。気圧調整室１０３’内へ流入した空気はフィルタ５２によって浄化されて排出されるので、汚染された空気を安全に処理することができる。

また、本実施形態では、制御装置４１及びセンサ４２の働きにより、ダンパ４０の開閉が区画室１０３ｃ内の気圧に応じて自動制御され、工事作業中に突発的な事故が生じた場合に迅速に対応できる。なお、ダンパ４０の開閉は自動制御ではなく、手動で行なうようにすることもできる。図４は保安設備Ａの変形例を示しており、センサ４２に代えて、区画室１０１に設けられた操作部４３が制御装置４１に接続されている。操作部４３はダンパ４０の開閉を指示するスイッチ等から構成される。

図４の構成例では、火災等の発生が生じた場合に、現場の管理者等が操作部４３を操作することでダンパ４０が開放し、区画室１０２ｃ内の気圧上昇が抑制される。図４の構成例は図２の構成例と併用することも可能である。この場合、操作部４３はセンサ４２が故障して気圧検出が不能となった場合等にダンパ４０を開放させるフェイルセーフ機能を持つことになる。

なお、上記各例ではダンパ４０を電動式のものとしたが手動式のものとしてもよい。この場合、火災等の発生が生じた場合に、現場の管理者等がダンパを直接手動で開放することになる。

なお、本実施形態では１つの区画室１０２ｃに対して１つの保安設備Ａを設ける構成としたが、保安設備Ａを複数設ける構成としてもよい。また、配管３０の途中には区画室１０２ｃから気圧調整室１０３’へ流入する空気を浄化する、フィルタ等の浄化装置を設けてもよい。この場合、気圧調整室１０３’が汚染されないので再利用することが可能となる。

本発明の保安設備が適用される施設１００の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る保安設備Ａの説明図である。 保安設備Ａの機能の説明図である。 保安設備Ａの変形例を示す図である。

符号の説明

４０ ダンパ
５０ 調節装置
１０２ｃ 区画室
１０３’ 気圧調整室
１１０ 工事対象物

Claims (4)

1. 工事対象物を囲包し、内部の気圧が周囲よりも負圧に設定された区画室に、配管を介して空気が流通可能なように接続された気圧調整室と、
   前記配管の途中に配設され、前記配管により形成される空気の通路を開閉するダンパと、
   前記気圧調整室内の気圧が前記区画室内の気圧よりも負圧となるように前記気圧調整室内の気圧を調節する調節手段と、
   を備えたことを特徴とする保安設備。
2. 前記区画室内の気圧を検出するセンサと、
   前記センサの検出結果に基づき、前記ダンパの開閉を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の保安設備。
3. 前記調節手段が前記気圧調整室内の空気を外部に排出する排出手段を備え、
   前記保安設備が、更に、前記排出手段により排出される空気を浄化する浄化手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の保安設備。
4. 前記工事対象物が、原子力関連設備であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の保安設備。

Images