JP2010175322A - 水位追従式温度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用済燃料プールの水位が急激に変動しても水温測定をすることができる水位追従式温度検出装置を提供する。
【解決手段】原子力関連施設に備えられた使用済燃料プール１１３の水温を測定するための水位追従式温度検出装置１０であって、水位追従式温度検出装置１０を使用済燃料プール１１３の水面に浮かせるためのフロート部材１３と、水位追従式温度検出装置１０を使用済燃料プール１１３の水位変動に追従して使用済燃料プール１１３の壁面に沿って上下に移動可能なように使用済燃料プール１１３の壁面に取り付けるための温度検出装置固定手段としてのリング１４、上側および下側支持棒２２ａ，２２ｂ並びにガイド棒２１とを具備する。リング１４は、ガイド棒２１の上側支持棒２２ａと下側支持棒２２ｂとの間に嵌められている。
【選択図】図１

Description

本発明は、水位追従式温度検出装置に関し、特に、原子力関連施設に備えられた使用済燃料プール（使用済燃料を冷却・貯蔵するためのプール）の水温を測定するのに好適な水位追従式温度検出装置に関する。

従来、原子力関連施設では、図３に示すように、ゲート１１２を介して使用済燃料プール１１３を原子炉ウェル１１１に隣接して設けて、原子力発電所の定期検査時などにおいて使用済燃料１を原子炉圧力容器から原子炉ウェル１１１に移動したのちに使用済燃料プール１１３に貯蔵して、使用済燃料１の崩壊熱を除熱するとともに使用済燃料１から発せられる放射線を遮蔽している。

また、スキマサージタンク１１４を使用済燃料プール１１３に隣接して設けて、使用済燃料プール１１３からのオーバーフロー水を受け入れることにより、使用済燃料プール１１３の水位を一定に維持している。

なお、使用済燃料プール１１３内の水の一部は使用済燃料プール１１３の水面から蒸発されるため、スキマサージタンク１１４に水補給配管を取り付けて、必要に応じて補給水をたとえば５０ｔ／ｈの流量でスキマサージタンク１１４内に供給することにより、使用済燃料プール１１３の水位が下がらないようにしている。

また、スキマサージタンク１１４に受け入れられたオーバーフロー水を熱交換器１２２にポンプ１２１を介して供給して冷却水で冷却し、冷却したオーバーフロー水をフィルタ１２３に通して濾過脱塩したのち、濾過脱塩したオーバーフロー水を使用済燃料プール１１３に設けられた散水管１１５を通して使用済燃料プール１１３内に戻すことにより、使用済燃料プール１１３内の水を循環している。このときの水の循環流量は、たとえば９０ｔ／ｈとされている。

このようにして使用済燃料プール１１３内の水を循環していることから使用済燃料プール１１３ではオーバーフロー水面付近が最高水温になるので、使用済燃料プール１１３のオーバーフロー水面付近に温度検出装置１３０を設置して、使用済燃料プール１１３の水温を常時監視することにより、使用済燃料プール１１３の水温管理をしている。

たとえば、図４に示すように、使用済燃料プール１１３の壁面のオーバーフロー水面よりも高い位置に取り付けられた固定用支持金具１４１によって温度検出装置１３０を支持して使用済燃料プール１１３の壁面に取り付け、棒状の温度測定部１３１の先端側をオーバーフロー水面から２０ｃｍほど水中に入れることにより、使用済燃料プール１１３の水温を測定している。

温度測定部１３１によって測定された水温を示す水温データは、温度測定部１３１の末端に取り付けられた水温データ送信部１３２から信号ケーブル１４３を介して中央制御室の温度記録計（不図示）に送信され、運転員は温度記録計に表示される水温を常時監視している。

温度検出装置１３０に必要な電力は、使用済燃料プール１１３の水温を常時測定する必要があるので、電源ケーブル１４２を介して外部から常時供給している。

なお、下記の特許文献１には、信頼性のあるかつ合理的なサプレッションプールの水温度計測を行って原子力プラント運用の軽減を行うために、原子炉格納容器に内包されたサプレッションプールの水中に上下方向に分散してかつ最上段と第二段との上下間隔が他の段間の上下間隔よりも狭くなるように複数の温度検出器を配置して、各温度検出器での計測温度の平均を温度演算部で演算するようにした、原子力プラントのサプレッションプール水温度監視装置が開示されている。
また、下記の特許文献２には、使用済燃料プールに併設した補給水槽にスキマサージタンク、補給水タンクおよびバッファタンクの機能を持たせるとともに、その内部に浄化装置を備えた使用済燃料プールが開示されている。

特開平１１−３５２２７９号公報 特開平１１−３５２２８０号公報

しかしながら、上述したように温度測定部１３１の先端がオーバーフロー水面から約２０ｃｍの深さに位置するように温度検出装置１３０を固定用支持金具１４１によって支持しても、通常時には問題ないが、たとえば新潟県中越沖地震のような大地震が発生した場合には、使用済燃料プール１１３内の水が地震による揺れで溢れ出て使用済燃料プール１１３の水面がオーバーフロー水面よりも２０ｃｍ以上急激に低下する現象が生じ、水位回復処置が終了するまでの間は温度測定部１３１が空中に露出してしまい、使用済燃料プール１１３の水温を測定することができなくなるので、その対策の必要性が生じてきた。

本発明の目的は、使用済燃料プールの水位が急激に変動しても水温測定をすることができる水位追従式温度検出装置を提供することにある。

本発明の水位追従式温度検出装置は、原子力関連施設に備えられた使用済燃料プール（１１３）の水温を測定するための水位追従式温度検出装置（１０）であって、前記水位追従式温度検出装置を前記使用済燃料プールの水面に浮かせるためのフロート部材（１３）と、前記水位追従式温度検出装置を前記使用済燃料プールの水位変動に追従して該使用済燃料プールの壁面に沿って上下に移動可能なように該使用済燃料プールの壁面に取り付けるための温度検出装置固定手段とを具備することを特徴とする。
ここで、前記水位追従式温度検出装置が、先端側を前記使用済燃料プールの水中に入れて該使用済燃料プールの水温を測定するための棒状の温度測定部（１１）と、該温度測定部の末端に取り付けられた水温データ送信部（１２）とを備え、前記フロート部材が、前記温度測定部の末端側の前記水温データ送信部よりも下方に取り付けられていてもよい。
前記温度検出装置固定手段が、前記フロート部材に取り付けられたリング（１４）と、一端が前記使用済燃料プールの壁面に固定された上側および下側支持棒（２２ａ，２２ｂ）と、長さ方向が前記使用済燃料プールの壁面と平行になるように前記上側および下側支持棒によって支持されたガイド棒（２１）とを備え、前記リングが、前記ガイド棒の前記上側支持棒と前記下側支持棒との間に嵌められていてもよい。

本発明の水位追従式温度検出装置は、使用済燃料プールの水位に追従させて移動させることができるので、使用済燃料プールの水位が急激に変動しても水温測定をすることができるという効果を奏する。

本発明の一実施例による水位追従式温度検出装置１０の構成を示す図であり、（ａ）は水位追従式温度検出装置１０を側面から見た図であり、（ｂ）は水位追従式温度検出装置１０を上から見た図である。 図１に示した水位追従式温度検出装置１０の効果を説明するための図である。 従来の使用済燃料プール１１３内の水の循環系統を説明するための図である。 従来の使用済燃料プール１１３における温度検出装置１３０の取付方法について説明するための図である。

上記の目的を、水位追従式温度検出装置を使用済燃料プールの水位変動に追従して使用済燃料プールの壁面に沿って上下に移動可能なように使用済燃料プールの壁面に取り付けることにより実現した。

以下、本発明の水位追従式温度検出装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による水位追従式温度検出装置１０は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、以下に示す２つの点で図４に示した従来の温度検出装置１３０と異なる。

（１）円環状のフロート部材（浮き部材）１３が、温度測定部１１の末端側の周面を取り囲むように取り付けられている。

これにより、水位追従式温度検出装置１０を使用済燃料プール１１３（図３参照）の水面に浮かばせることができるので、使用済燃料プール１１３から水が溢れ出て使用済燃料プール１１３の水位が急激に下がっても、図２に示すように温度測定部１１の先端が使用済燃料プール１１３の水面から約２０ｃｍの深さに位置するようにできる。
その結果、水位追従式温度検出装置１０によって使用済燃料プール１１３の最高水温を使用済燃料プール１１３の水位によらずに測定することができる。

なお、フロート部材１３は、使用済燃料プール１１３の水位が変動しても水温データ送信部１２が使用済燃料プール１１３の水面上に位置するように、温度測定部１１の末端側の水温データ送信部１２よりも下方に取り付けられている。

（２）水位追従式温度検出装置１０を使用済燃料プール１１３の水位変動に追従して使用済燃料プール１１３の壁面に沿って上下に移動可能なように使用済燃料プール１１３の壁面に取り付けるための温度検出装置固定手段として、リング１４、上側および下側支持棒２２ａ，２２ｂ並びに円柱状のガイド棒２１を備える。

ここで、上側および下側支持棒２２ａ，２２ｂは、長さが同じものであり、一端が使用済燃料プール１１３の壁面に固定され、他端がガイド棒２１に固定されている。すなわち、ガイド棒２１は、その長さ方向が使用済燃料プール１１３の壁面と平行になるように、上側および下側支持棒２２ａ，２２ｂによって使用済燃料プール１１３の壁面に取り付けられている。
また、リング１４は、フロート部材１３の周面に取り付けられているとともに、ガイド棒２１の上側支持棒２２ａと下側支持棒２２ｂとの間に嵌められている。
これにより、水位追従式温度検出装置１０は、使用済燃料プール１１３の水位変動に伴ってガイド棒２１に沿って上下方向だけに移動するように使用済燃料プール１１３の壁面に取り付けられているとともに（図２参照）、使用済燃料プール１１３内で使用済燃料１の交換作業などを行う際に使用済燃料プール１１３内を漂わないようにされている。

なお、リング１４は上側支持棒２２ａよりも上方に移動することができないとともに下側支持棒２２ｂよりも下方に移動することができないので、上側および下側支持棒２２ａ，２２ｂは、水位追従式温度検出装置１０が上側支持棒２２ａよりも上方および下側支持棒２２ｂよりも下方に移動しないようにするためのストッパの機能を兼ね備える。

上述したように使用済燃料プール１１３の水温は常時監視する必要があるために、図４に示した温度検出装置１３０と同様に、水位追従式温度検出装置１０に必要な電力は電源ケーブル４２を介して水位追従式温度検出装置１０に外部から供給される。
また、温度測定部１１によって測定された水温を示す水温データは、水温データ送信部１２から信号ケーブル４３を介して中央制御室の温度記録計に送信される。

以上の説明では、温度測定部１１の先端がオーバーフロー水面から約２０ｃｍに位置するようにしたが、使用済燃料プール１１３の最高水温を水位追従式温度検出装置１０によって測定できる深さ（たとえば、１０〜２０ｃｍ）に温度測定部１１の先端が位置するようにすればよい。

１ 使用済燃料
１０ 水位追従式温度検出装置
１１，１３１ 温度測定部
１２，１３２ 水温データ送信部
１３ フロート部材
１４ リング
２１ ガイド棒
２２ａ，２２ｂ 上側および下側支持棒
４２，１４２ 電源ケーブル
４３，１４３ 信号ケーブル
１１１ 原子炉ウェル
１１２ ゲート
１１３ 使用済燃料プール
１１４ スキマサージタンク
１１５ 散水管
１２１ ポンプ
１２２ 熱交換器
１２３ フィルタ
１３０ 温度検出装置
１４１ 固定用支持金具

Claims (3)

1. 原子力関連施設に備えられた使用済燃料プール（１１３）の水温を測定するための水位追従式温度検出装置（１０）であって、
   前記水位追従式温度検出装置を前記使用済燃料プールの水面に浮かせるためのフロート部材（１３）と、
   前記水位追従式温度検出装置を前記使用済燃料プールの水位変動に追従して該使用済燃料プールの壁面に沿って上下に移動可能なように該使用済燃料プールの壁面に取り付けるための温度検出装置固定手段と、
   を具備することを特徴とする、水位追従式温度検出装置。
2. 前記水位追従式温度検出装置が、先端側を前記使用済燃料プールの水中に入れて該使用済燃料プールの水温を測定するための棒状の温度測定部（１１）と、該温度測定部の末端に取り付けられた水温データ送信部（１２）とを備え、
   前記フロート部材が、前記温度測定部の末端側の前記水温データ送信部よりも下方に取り付けられている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の水位追従式温度検出装置。
3. 前記温度検出装置固定手段が、
   前記フロート部材に取り付けられたリング（１４）と、
   一端が前記使用済燃料プールの壁面に固定された上側および下側支持棒（２２ａ，２２ｂ）と、
   長さ方向が前記使用済燃料プールの壁面と平行になるように前記上側および下側支持棒によって支持されたガイド棒（２１）とを備え、
   前記リングが、前記ガイド棒の前記上側支持棒と前記下側支持棒との間に嵌められている、
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の水位追従式温度検出装置。