JP2011185801A - 鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気筒に設置するサンプリングノズルの長さを短くすることが可能で、サンプリングノズルの点検足場を小さくすることが可能な鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル設置方法を提供する。
【解決手段】原子力発電プラントの鉄塔支持型排気筒１への排気筒放射線モニタ装置のサンプリングノズルの取付方法であって、サンプリングノズル３ａ、３ｂを鉄塔支持型排気筒１の左右両側から抜き出し可能に挿入し、該左右のサンプリングノズル３ａ、３ｂを鉄塔支持型排気筒１の中心を通る一直線上に配置する。左右のサンプリングノズル３ａ、３ｂは、鉄塔支持型排気筒１の外側で導管１３ａ、１３ｂを介してサンプリング配管に接続する。等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの長さが従来の等速サンプリングノズルのほぼ半分となり、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの点検に必要な点検足場２７も鉄塔支持型排気筒１を支持する鉄塔内に収めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子力発電プラントの鉄塔支持型排気筒から放出される排気中の放射性物質の濃度を測定するための排気をサンプリングするサンプリングノズルの鉄塔支持型排気筒への取付方法に関する。

原子力発電プラントでは、管理区域から発生する気体放射性廃棄物を処理した排気は、排気筒を通じて大気中に放出される。排気筒には、排気中の放射性物質濃度を測定するための排気筒放射線モニタ装置（以下、排気筒モニタ装置）が取付けられており、排気中の放射性物質濃度は常時監視されている。排気筒モニタ装置は、排気筒に取付けられた等速サンプリングノズルを有し、等速サンプリングノズルでサンプリングした排気をサンプリング配管を通じて測定容器に送り、放射能測定装置により排気中の放射性物質濃度を測定する。放射性物質濃度の測定に供された排気は、最終的にはポンプを通じて排気筒に返送される。放射性物質の濃度測定に関しては、広範囲な感度を持つ連続計測可能な測定装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。

一般的に、排気筒に取付けられる等速サンプリングノズルは、排気筒内の排気を均一にサンプリングするために、排気筒の直径方向に数点の等速サンプリングノズルが取付けられ、一番長い等速サンプリングノズルは、排気筒の直径とほぼ同一の長さとなっている。等速サンプリングノズルは、ノズルの閉塞がないことを点検することが求められているので、等速サンプリングノズルが取付けられた排気筒付近には、等速サンプリングノズルを抜き出し点検するための点検足場が必要となる。排気筒の大きさの一例を示せば、直径が約２．８ｍであり、これに必要な点検足場の大きさは、長さ３．５ｍ×幅２．５ｍ程度となる。

特開２００１−１５３９５６号公報

排気筒に取付けられる等速サンプリングノズルは、排気筒内での排気の均一性を確保するために、排気筒下部から最低でも２０ｍ程度の位置に取り付けられる。図５（ａ）及び（ｂ）は、従来の鉄塔支持型の排気筒１に取付けられる等速サンプリングノズル３の取付要領を示す図である。排気筒１を地上３５に取付ける場合は、排気筒１の高さが１００ｍ程度あるため等速サンプリングノズル３の取付位置は、図５（ａ）に示すように排気筒１全体の中間程度の高さとなるが、排気筒１が原子炉建物３７の屋上３９に設置される場合は、原子炉建物３７の高さがあることから排気筒１自体の高さが３０ｍ弱となり、図５（ｂ）に示すように等速サンプリングノズル３の取付位置が排気筒１の先端部２近傍になってしまう。原子炉建物３７の屋上３９に排気筒１がある場合、等速サンプリングノズル３を抜き出し点検するための点検足場２７を排気筒１の先端部２近傍に取付けなければならず、点検足場も大きいため点検足場２７が排気筒１の支持鉄塔４１からはみ出していた。排気筒１の支持鉄塔４１からはみ出した点検足場２７を支持するための支持構造は、大掛かりで構造も難しいものとなっている。また、排気筒１の支持鉄塔４１から大きくはみ出した点検足場２７は、景観上も好ましくない。

本発明の目的は、鉄塔支持型の排気筒に設置するサンプリングノズルの長さを短くすることが可能で、サンプリングノズルの点検足場を小さくすることが可能な鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法を提供することである。

本発明は、原子力発電プラントの鉄塔支持型排気筒への排気筒放射線モニタ装置のサンプリングノズルの取付方法であって、サンプリングノズルを前記排気筒の左右両側から抜き出し可能に挿入し、該左右のサンプリングノズルを排気筒の中心を通る一直線上に配置し、前記排気筒の外側で前記左右のサンプリングノズルを導管を介してサンプリング配管に接続することを特徴とする鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法である。

また本発明は、前記鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法において、前記左右のサンプリングノズルは、同一のサンプリングノズルを左右対称に配置し、前記導管も左右対称に配置し、配管抵抗が等しいことを特徴とする。

また本発明は、前記鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法において、前記左右のサンプリングノズルは、等速サンプリングノズルであることを特徴とする。

また本発明は、前記鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法において、さらに前記左右のサンプリングノズルを抜き出し点検するための点検足場が前記排気筒を支持する鉄塔内に収まるように、前記左右のサンプリングノズルを配置することを特徴とする。

また本発明は、前記鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法において、前記排気筒は、原子炉建物屋上に設置されていることを特徴とする。

本発明に係る鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法は、サンプリングノズルを排気筒の左右両側から挿入する方法なので、排気筒内に位置する部分のサンプリングノズルの長さを排気筒の半径以下とすることができる。これによりサンプリングノズルを抜き出し、点検するとき必要となる点検足場を小さくすることができる。またサンプリングノズルの長さが短いので、重量も軽く、挿入及び抜き出し作業も容易に行うことができる。

また本発明によれば、前記左右のサンプリングノズルは、同一のサンプリングノズルを左右対称に配置し、左右のサンプリングノズルとサンプリング配管とを連結する導管も左右対称に配置し、配管抵抗が等しいので、排気筒の横断面において左右同じ位置から同じ量の排気を確実にサンプリングすることができる。またこのようにサンプリングノズル及び導管を設けることで、施工も簡単となる。

また本発明によれば、前記左右のサンプリングノズルは、等速サンプリングノズルであるので、排気筒のサンプリングノズルとして好適である。

また本発明によれば、左右のサンプリングノズルを抜き出し点検するための点検足場が排気筒を支持する鉄塔内に収まるように左右のサンプリングノズルを配置するので、点検足場の支持構造が簡単となり、景観上も好ましい。

また本発明に係る鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法は、点検足場の大きさを小さくすることができるので、原子炉建物屋上に設置されている排気筒のように点検足場を設置しにくい鉄塔支持型排気筒に好適に使用することができる。

本発明の第１実施形態としての鉄塔支持型排気筒１へ等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを取付けた状態を示す断面図である。 本発明の第１実施形態としての鉄塔支持型排気筒１への等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの取付要領を示す平面図である。 本発明の第１実施形態としての等速サンプリングノズル３ａ、３ｂとサンプリング配管１５との接続要領を示す図である。 本発明の第１実施形態としての鉄塔支持型排気筒１において、点検のために鉄塔支持型排気筒１から等速サンプリングノズル３ａを抜き出した状態で、等速サンプリングノズル３ｂによりサンプリングを行っている状態を示す平面図である。 従来の鉄塔支持型排気筒１に取付られる等速サンプリングノズル３の取付要領を示す図であり、（ａ）は、鉄塔支持型排気筒１を地上３５に取付ける場合、（ｂ）は、鉄塔支持型排気筒１を原子炉建物３７の屋上３９に取付ける場合である。

図１は、本発明の第１実施形態としての鉄塔支持型排気筒１へ等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを取付けた状態を示す断面図、図２は、平面図である。また図３は、本発明の第１実施形態としての等速サンプリングノズル３ａ、３ｂとサンプリング配管１５との接続要領を示す図であり、図４は、本発明の第１実施形態としての鉄塔支持型排気筒１において、点検のために鉄塔支持型排気筒１から等速サンプリングノズル３ａを抜き出した状態で、等速サンプリングノズル３ｂによりサンプリングを行っている状態を示す平面図である。図２及び図４では、トロリービーム３１ａ、３１ｂの記載は省略した。

鉄塔支持型排気筒１（以下、単に排気筒１と記す）は、図示を省略した原子炉建物の屋上に設置されており、排気筒１内を流通する排気をサンプリングする排気筒放射線モニタ装置の等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、図５（ｂ）と同様、排気筒１の先端部近傍に取付けられている。本実施形態に示す等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの排気筒１への取付高さは、従来の等速サンプリングノズル３の排気筒１への取付高さと同じである。

等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、従来の等速サンプリングノズル３のように排気筒１の一側面方向から挿入されるのではなく、排気筒１の左右両側面から排気筒１の中心を通る一直線上に配置されるように挿入されている。左右の等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、サンプリング位置の異なる３本の等速サンプリングノズル４ａ、５ａ、６ａ、４ｂ、５ｂ、６ｂからなり、左右それぞれの３本の等速サンプリングノズル４ａ、５ａ、６ａ及び４ｂ、５ｂ、６ｂは、平面視において一直線上に配置され、これらはサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂに固定、支持されている。サンプリング支持体７ａ、７ｂは、端部に固定用フランジ９ａ、９ｂを備え、この固定用フランジ９ａ、９ｂを排気筒１の左右両側に設けられた取付座１１ａ、１１ｂに取付けることで、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは排気筒１に抜き出し可能に固定される。左右それぞれの等速サンプリングノズル３ａ、３ｂ及びサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂは、同じ大きさ、同じ形状であり、左右対称に配置されている。

本実施形態に示す等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、排気筒１の左右両側面から排気筒１の中心を通る一直線上に先端を中心に向け挿入するので、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂ及びサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂの排気筒１内の長さＬは、最大でも排気筒１の半径Ｒとなる。このため等速サンプリングノズル３ａ、３ｂ及びサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂの全長も最長でもほぼ排気筒１の半径Ｒとすることができる。

排気筒１に取付けられた等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、導管１３ａ、１３ｂを通じてサンプリング配管１５にＹ管接続されている。具体的には導管１３ａ、１３ｂは、端部に固定用フランジ９ａ、９ｂを覆うフランジ付カバー１９ａ、１９ｂを備え、両他端部をＹ管接続しサンプリング配管１５の端部である弁アッセンブリ２１と接続する。また導管１３ａ、１３ｂは、管路の途中にそれぞれ弁１４ａ、１４ｂを備え、いずれか一方の等速サンプリングノズル３ａ（３ｂ）を用いて試料をサンプリングしながら、他方の等速サンプリングノズル３ｂ（３ａ）を抜き出すことができる構造となっている。

導管１３ａ、１３ｂは、同じ大きさ、同じ形状であり、共用するＹ管接続部２３を含め、弁アッセンブリ２１の上端部２５を中心に左右対称に取付けられている。等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、多管式熱交換器の固定管板と同様に、端部が固定用フランジ９ａ、９ｂに固定されており、固定用フランジ９ａ、９ｂをフランジ付カバー１９ａ、１９ｂで覆うことで、３本の等速サンプリングノズル３ａ、３ｂでサンプリングされた試料は、それぞれ導管１３ａ、１３ｂを通じてＹ管接続部２３でまとめられた後、サンプリング配管１５に送られる。サンプリング配管１５を通じて測定容器（図示省略）に送られた試料は、放射能測定装置（図示省略）により放射性物質濃度が測定される。放射性物質濃度の測定に供された試料は、最終的にはポンプを通じて排気筒１に返送される。

以上のように等速サンプリングノズル３ａ、３ｂ及び導管１３ａ、１３ｂとも左右同じ大きさ、同じ形状であり、これらを左右対称に取付けているので、配管抵抗が同じとなり排気筒１内の排気を左右同量だけサンプリングすることができる。また左右同じ等速サンプリングノズル３ａ、３ｂ及び導管１３ａ、１３ｂを用いるので、製造及び施工が容易であり、安価に実現することが出来る。

排気筒１には、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを抜き出し点検するとき必要となる点検足場２７が設けられている。点検足場２７には、周囲に手摺り２９が設置され、排気筒１には、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを抜き出すときに使用するトロリービーム３１ａ、３１ｂが設けられている。等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを抜き出すときは、導管１３ａ、１３ｂに介装された弁１４ａ、１４ｂを閉止したうえで、トロリービーム３１ａ、３１ｂにトロリーを取付け、トロリーでサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂに設けられた掛止具１０ａ、１０ｂを支持し、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂとサンプリングノズル支持体７ａ、７ｂとを一緒に抜き出す。複数本からなる等速サンプリングノズル３ａ、３ｂは、サンプリングノズル支持体７ａ、７ｂと一緒に抜き出されるので、等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの点検作業、取付作業を容易に行うことができる。図４は、点検のために導管１３ａに介装された弁１４ａを閉じ、等速サンプリングノズル３ａを抜き出し、取り外した取付座１１ａに仮蓋１２を取付け閉止し、一方の等速サンプリングノズル３ｂは引き続きサンプリングを行っている状態を示す。このように導管１３ａ、１３ｂに介装された弁１４ａ、１４ｂのいずれか一方を閉止することで、左右の等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを別々に点検することができるので、一方の等速サンプリングノズル３ａ（３ｂ）を点検しているときも、片方の等速サンプリングノズル３ｂ（３ａ）を通じて排気中の放射性物質の濃度測定を継続することができる。発電用軽水型原子炉施設における放出放射性物質の測定に関する指針によれば、気体状放出放射性物質の試料採取は原則として連続とするとあり、本実施形態に示す等速サンプリングノズル３ａ、３ｂの取付方法は、これを実現できる好ましい方法と言える。

点検足場２７は、平面視において正方形であり、左右の等速サンプリングノズル３ａ、３ｂを結ぶ線と点検足場２７の対角線とが一致するように設けられている。点検足場２７の四隅には排気筒１を支持する鉄塔の支柱３３が位置する。このように点検足場２７は、排気筒１を支持する鉄塔の支柱３３から外側にはみ出すことなく、排気筒１を支持する鉄塔内に設けられている。また、トロリービーム３１ａ、３１ｂも平面視において点検足場２７内に収まっている。

これまで日本国内だけでも約数十基の原子力発電プラントが設けられているが、これまで等速サンプリングノズルの取付方法として、本実施形態に示すような取付方法は全く採用されていない。従来、鉄塔支持型排気筒は殆ど地上に設置されていたため、図５（ａ）に示すように等速サンプリングノズルの設置高さは、鉄塔支持型排気筒の中央部となる。この高さにおいて、鉄塔支持型排気筒を支持する鉄塔で囲まれる部分の大きさは広く、等速サンプリングノズルの点検に必要な点検足場も鉄塔内に設置することができた。このため従来の原子力発電プラントでは、等速サンプリングノズルの点検に必要な点検足場に関しては問題視されていなかった。これにより原子炉建物の屋上に鉄塔支持型排気筒を設ける現在の原子力発電プラントにおいても、等速サンプリングノズルの点検に必要な点検足場に関しては、問題意識が殆ど持たれておらず、従来の一方向から等速サンプリングノズルを挿入する方法がそのまま踏襲されている。このため、背景技術の欄にも記載したが、点検足場が鉄塔から大きくはみだし、点検足場の支持が難しく、景観上好ましくない。

これに対し、上記実施形態で示すように本発明に係る鉄塔支持型排気筒への等速サンプリングノズルの取付方法は、鉄塔支持型排気筒に対して等速サンプリングノズルを左右両側から挿入するので、左右の等速サンプリングノズルは、一方向から挿入する等速サンプリングノズルの長さの半分で済む。等速サンプリングノズルが短くなることで、点検足場もコンパクトにすることができる。点検足場の大きさを鉄塔支持型排気筒を支持する鉄塔内とすることができれば、点検足場の支持構造が非常に簡単となる。また、等速サンプリングノズルが短くなることで、トロリービームも小型化、軽量化が可能となり、この支持構造も簡単となる。さらに等速サンプリングノズルが短くなることで、取付け、抜き出し作業も簡単となる。高所での作業ゆえ、作業性が向上することは非常に好ましい。

上記実施形態において、左右の等速サンプリングノズルは、それぞれ３本の等速サンプリングノズルを有しているが、等速サンプリングノズルの数は３本に限定されるものではなく、排気筒の大きさ等に応じて適宜設定することができる。また左右の等速サンプリングノズルの本数、長さは必ずしも同一でなくてよい。また等速サンプリングノズルの支持方法も本実施形態に示すサンプリングノズル支持体に限定されるものではない。なお本発明に係る鉄塔支持型排気筒への等速サンプリングノズルの設置方法は、非等速のサンプリングノズルにも適用することができる。

また上記実施形態に示すように等速サンプリングノズル配置方向と点検足場の対角線とを一致させることが、点検足場をコンパクトにする点からは好ましいが、状況によりサンプリングノズル配置方向と点検足場の対角線を一致させることができない場合がある。このような場合であっても従来の一方向から等速サンプリングノズルを挿入する方法に比べ点検足場をコンパクト化できることは言うまでもない。

１ 鉄塔支持型排気筒
３ａ、３ｂ 等速サンプリングノズル
４ａ、４ｂ 等速サンプリングノズル
５ａ、５ｂ 等速サンプリングノズル
６ａ、６ｂ 等速サンプリングノズル
７ａ、７ｂ サンプリングノズル支持体
１３ａ、１３ｂ 導管
１５ サンプリング配管
２７ 点検足場
３３ 鉄塔の支柱
３７ 原子炉建物
３９ 原子炉建物の屋上
４１ 鉄塔支持型排気筒の支持鉄塔

Claims (5)

1. 原子力発電プラントの鉄塔支持型排気筒への排気筒放射線モニタ装置のサンプリングノズルの取付方法であって、
   サンプリングノズルを前記排気筒の左右両側から抜き出し可能に挿入し、該左右のサンプリングノズルを排気筒の中心を通る一直線上に配置し、前記排気筒の外側で前記左右のサンプリングノズルを導管を介してサンプリング配管に接続することを特徴とする鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法。
2. 前記左右のサンプリングノズルは、同一のサンプリングノズルを左右対称に配置し、
   前記導管も左右対称に配置し、配管抵抗が等しいことを特徴とする請求項１に記載の鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法。
3. 前記左右のサンプリングノズルは、等速サンプリングノズルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法。
4. さらに前記左右のサンプリングノズルを抜き出し点検するための点検足場が前記排気筒を支持する鉄塔内に収まるように、前記左右のサンプリングノズルを配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法。
5. 前記排気筒は、原子炉建物屋上に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の鉄塔支持型排気筒へのサンプリングノズル取付方法。

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