JP2013238539A - 救援船 - Google Patents

Abstract

【課題】全交流電源喪失時に非常用発電機が稼働できない状況であっても、原子力プラントに接近して原子力プラントの運転や監視を行うこと。
【解決手段】放射線を遮蔽する遮蔽体２ａを外殻に有する船舶２からなり、船舶２に搭載されて原子力プラントの運転や監視を行う運転監視装置３と、船舶２に搭載されて原子力プラントにおける駆動源を発生する駆動源装置４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力プラントの非常時に適用される救援船に関する。

従来、例えば、特許文献１は、原子力プラントの運転監視装置として、運転員により操作可能な操作部および表示部を有する運転コンソールと、当直長により操作可能な操作部および表示部を有する運転指令コンソールと、運転コンソールの表示部に表示された画像を運転指令コンソールの表示部に表示可能な伝送装置と、運転指令コンソールの表示部の画像を伝送装置により伝送される運転コンソールの表示部の画像に切り替える切替装置とを備えることが開示されている。この運転監視装置は、原子力プラントにおける運転操作における当直長が、必要に応じて運転指令コンソールの表示部に運転コンソールの表示部に表示された画像を表示することで、運転員による操作を確認することができ、原子力プラントにおける運転操作における当直長と運転員の意思疎通を改善し、運転監視の高い安全性を確保可能とする。

特開２０１２−３３１１７号公報

ところで、原子力プラントは、地震などの災害による全交流電源喪失時に対し、非常用発電機（ディーゼル発電機またはガスタービン発電機など）を備えることで対応する。よって、原子力プラントの運転を監視するための運転監視装置への電源供給も非常用発電機により行われる。しかし、非常用発電機が稼働できない状況では、原子力プラントの運転を監視するための電源供給が断たれることとなり、原子力プラントの運転の監視ができなくなるおそれがある。従って、このような事態に対し、原子力プラントのさらなる安全のための対策が望まれている。

本発明は上述した課題を解決するものであり、全交流電源喪失時に非常用発電機が稼働できない状況であっても、原子力プラントに接近して原子力プラントの運転や監視を行うことのできる救援船を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の救援船は、放射線を遮蔽する遮蔽体を外殻に有する船舶からなり、前記船舶に搭載されて原子力プラントの運転や監視を行う運転監視装置と、前記船舶に搭載されて原子力プラントにおける駆動源を発生する駆動源装置と、を備えることを特徴とする。

原子力プラントは、冷却水に海水を用いることがあり海岸に設置される。従って、救援船は、原子力プラントの全交流電源喪失時において、船舶で海上を移動して原子力プラントに容易に近づくことが可能であり、しかも遮蔽体により放射線の影響を受けない。そして、原子力プラントに対し、運転監視装置を接続するとともに、駆動源装置により原子力プラントの運転や監視に必要な駆動源を供給する。この結果、全交流電源喪失時に非常用発電機が稼働できない状況であっても、原子力プラントに接近して原子力プラントの運転や監視を行うことができる。

また、本発明の救援船は、前記船舶に搭載されて汲み上げた海水を淡水化する濾過装置を備えることを特徴とする。

この救援船によれば、原子力プラントに対して燃料の冷却水などを供給して救援を行うことができる。

また、本発明の救援船は、前記船舶に搭載されて汲み上げた海水中に含まれる放射性物質を除去する放射性物質除去装置を備えることを特徴とする。

この救援船によれば、原子力プラントに対して燃料の冷却水などを、放射線量を低減した状態で供給して救援を行うことができる。

また、本発明の救援船は、前記船舶に搭載されて汲み上げた水を噴出する放水装置を備えることを特徴とする。

この救援船によれば、地震などにより瓦礫などが海上に漂流または海中に沈殿している場合、放水装置により海水を噴出することで瓦礫などを除去し、船舶を原子力プラントに対してより近づけることができる。

また、本発明の救援船は、前記船舶に搭載されて放射線を遮蔽する遮蔽体を外殻に有し、前記船舶から離脱して移動する移動手段を備えることを特徴とする。

この救援船によれば、原子力プラントに駆動源を供給できる位置まで船舶が原子力プラントに近づけない場合、移動手段により駆動源の配管を原子力プラントに接続できる位置まで運ぶことができる。しかも、移動手段により作業員や救援物資を運ぶこともできる。

本発明によれば、全交流電源喪失時に非常用発電機が稼働できない状況であっても、原子力プラントに接近して原子力プラントの運転や監視を行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る救援船を示す概略図である。 図２は、原子力プラントの一例を示す概略図である。 図３は、原子力プラントの運転監視装置の一例を示す概略図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図２は、原子力プラントの一例を示す概略図であり、図３は、原子力プラントの運転監視装置の一例を示す概略図である。

本実施形態において、原子力発電プラントである原子力プラント１１０は、例えば、図２に示すように、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）１１２が適用される。加圧水型原子炉１１２は、軽水を原子炉冷却材および中性子減速材として使用し、一次系全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器１１３に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する。

この加圧水型原子炉１１２を有する原子力プラント１１０において、原子炉格納容器１１１の内部に、加圧水型原子炉１１２および蒸気発生器１１３が格納されている。加圧水型原子炉１１２と蒸気発生器１１３とは、冷却水配管１１４，１１５を介して連結されている。冷却水配管１１４は、加圧器１１６が設けられ、冷却水配管１１５は、冷却水ポンプ１１７が設けられている。この場合、一次冷却水として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１１６により１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１１２にて、原子燃料により一次冷却水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１１６により所定の高圧に維持された状態で冷却水配管１１４を通して蒸気発生器１１３に送られる。この蒸気発生器１１３では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１１５を通して加圧水型原子炉１１２に戻される。

蒸気発生器１１３は、原子炉格納容器１１１の外部に設けられたタービン１１８および復水器１１９と冷却水配管１２０，１２１を介して連結されており、冷却水配管１２１に給水ポンプ１２２が設けられている。また、タービン１１８は、発電機１２３が接続され、復水器１１９は、冷却水（例えば、海水）を給排する取水管１２４および排水管１２５が連結されている。従って、蒸気発生器１１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１２０を通してタービン１１８に送られ、この蒸気によりタービン１１８を駆動して発電機１２３により発電を行う。タービン１１８を駆動した蒸気は、復水器１１９で冷却された後、冷却水配管１２１を通して蒸気発生器１１３に戻される。

上述した原子力プラント１１０は、運転監視装置１３０により運転および監視が行われる。この運転監視装置１３０は、図３に示すように、ほぼ密閉された部屋である中央制御室１３１に、第一運転コンソール１３２、第二運転コンソール１３３、運転指令コンソール１３４、大型表示盤１３５が配置されている。この場合、最前部に大型表示盤１３５が配置され、この大型表示盤１３５の前面に対向して第一運転コンソール１３２が、大型表示盤１３５に向って配置されている。また、第一運転コンソール１３２に隣接して、中央制御室１３１の壁面に第二運転コンソール１３３が配置されている。そして、大型表示盤１３５の前面に対向し、かつ第一運転コンソール１３２の後方に、運転指令コンソール１３４が大型表示盤１３５に向って配置されている。

即ち、運転監視装置１３０は、中央制御室１３１の中央に第一運転コンソール１３２および運転指令コンソール１３４が配置され、第一運転コンソール１３２に隣接して中央制御室１３１の壁面近傍に第二運転コンソール１３３が配置されている。具体的に、運転指令コンソール１３４は、中央制御室１３１の中央部に描かれる円のほぼ中心部に配置され、第一運転コンソール１３２は、その円における大型表示盤１３５側に円弧をなすように配置されている。第二運転コンソール１３３は、この円の外側に、中央制御室１３１の壁面に密着して配置されている。

第一運転コンソール１３２は、機能統合ＶＤＵ１３２ａが搭載されている。機能統合ＶＤＵ１３２ａは、常用系設備の監視操作機能と、安全系設備の監視操作機能を有している。なお、ＶＤＵとは、Visual Display Unitである。また、第二運転コンソール１３３は、安全系ＶＤＵ１３３ａが搭載されている。安全系ＶＤＵ１３３ａは、機能統合ＶＤＵ１３２ａにおける安全系設備の監視操作機能のバックアップ用のＶＤＵであり、プラントの異常時にこのプラントを安全に停止させる安全系設備の監視操作機能を有している。これら、第一運転コンソール１３２（機能統合ＶＤＵ１３２ａ）および第二運転コンソール１３３（安全系ＶＤＵ１３３ａ）は、運転員が操作するものである。また、運転指令コンソール１３４は、運転員に指令を出す当直長が操作するものであり、管理用ＶＤＵ１３４Ａが搭載されている。本実施形態では、運転指令コンソール１３４は、監督指令コンソール１３４ａと技術指令コンソール１３４ｂとを有し、監督指令コンソール１３４ａに管理用ＶＤＵ１３４Ａの監督用ＶＤＵ１３４Ａａが搭載され、技術指令コンソール１３４ｂに管理用ＶＤＵ１３４Ａの技術者用ＶＤＵ１３４Ａｂが搭載されている。

このように構成された運転監視装置１３０にて、各運転員は、当直長からの各種の指揮、指示のもとで、確実な監視、操作を行って原子力プラント１１０の安全な運転を確保している。このとき、当直長と各運転員との意思疎通は、口頭による指示、運転員による指差呼称により行われる。そして、当直長が、例えば、機能統合ＶＤＵ１３２ａにおけるディスプレイの操作状況を、管理用ＶＤＵ１３４におけるディスプレイを用いて確認したいとき、当直長は、管理用ＶＤＵ１３４を操作するための画面を、機能統合ＶＤＵ１３２ａのディスプレイの画面に切り替え表示する。従って、当直長は、運転員による操作のディスプレイにより運転監視を視認することができる。

図１は、本実施形態に係る救援船を示す概略図である。救援船１は、上述した原子力プラント１１０の全交流電源喪失時において、当該原子力プラント１１０の救援を行うためのものである。この救援船１は、船舶２からなり、運転監視装置３と、駆動源装置４とを備える。

船舶２は、放射線を遮蔽する遮蔽体２ａを外殻に有する。この船舶２は、海上を移動するもので、その動力源２ｂとして、内燃機関であるピストンエンジンまたはガスタービンエンジンや、原子炉で発生させた熱により蒸気タービンを稼働するものがある。

運転監視装置３は、上述した原子力プラント１１０の運転や監視を行う運転監視装置１３０と同様のものであり、放射線を遮蔽する遮蔽体２ａを外殻に有する制御室３ａに配置されている。

駆動源装置４は、原子力プラント１１０における各機器を駆動する駆動源を発生するものである。駆動源としては、電気機器を駆動する電源や、空気作動弁を駆動する圧縮空気がある。すなわち、駆動源装置４は、発電を行う発電装置４Ａと、圧縮空気を発生させる圧縮装置４Ｂとを有する。発電装置４Ａは、船舶２における動力源２ｂの動力を利用して発電機４Ａａを駆動する。本実施形態では、発電装置４Ａは、例えば、船舶２の動力源２ｂにより発生させた熱により蒸気タービン４Ａｂを稼働し、当該蒸気タービン４Ａｂにより発電機４Ａａを駆動する。また、圧縮装置４Ｂは、船舶２における動力源２ｂの動力を利用して圧縮機４Ｂａを駆動する。

原子力プラント１１０は、冷却水に海水を用いることがあり海岸に設置される。従って、救援船１は、原子力プラント１１０の全交流電源喪失時において、船舶２で海上を移動して原子力プラント１１０に容易に近づくことが可能であり、しかも遮蔽体２ａにより放射線の影響を受けない。そして、原子力プラント１１０に対し、運転監視装置３を接続するとともに、駆動源装置４により、原子力プラント１１０の運転や監視に必要な駆動源（発電された電源および圧縮空気）を供給する。電源は、運転監視装置３に供給してもよい。運転監視装置３の接続や、電源および圧縮空気の供給は、接続ケーブル３ｂ、電源ケーブル４Ａｃおよび空気管４Ｂｂを内装する供給ライン５を、船舶２から原子力プラント１１０に繋げて行う。

このように、本実施形態の救援船１は、放射線を遮蔽する遮蔽体２ａを外殻に有する船舶２からなり、船舶２に搭載されて原子力プラント１１０の運転や監視を行う運転監視装置３と、船舶２に搭載されて原子力プラント１１０における駆動源を発生する駆動源装置４と、を備える。

この救援船１によれば、全交流電源喪失時に非常用発電機が稼働できない状況であっても、原子力プラント１１０に接近して原子力プラント１１０の運転や監視を行うことが可能になる。

また、本実施形態の救援船１は、船舶２に搭載されて汲み上げた海水を淡水化する濾過装置６を備える。

濾過装置６は、海水を汲み上げる海水ポンプ６ａと、海水ポンプ６ａにより汲み上げられた海水を脱塩するとともに異物を濾過して除去することで淡水化する脱塩濾過機６ｂと、淡水化された淡水を貯留する貯留タンク６ｃと、貯留タンク６ｃから淡水を送り出す淡水ポンプ６ｄとを有する。淡水ポンプ６ｄは、淡水供給管６ｅが接続され、この淡水供給管６ｅは供給ライン５に内装されて、船舶２から原子力プラント１１０に淡水を供給する。この淡水は、原子力プラント１１０において燃料の冷却などに用いられる。

この救援船１によれば、濾過装置６を備えることで、原子力プラント１１０に対して燃料の冷却水などを供給して救援を行うことが可能になる。

また、本実施形態の救援船１は、船舶２に搭載されて汲み上げた海水中に含まれる放射性物質を除去する放射性物質除去装置７を備える。

本実施形態において、放射性物質除去装置７は、上述した濾過装置６に対してさらに設けられ、海水ポンプ６ａと脱塩濾過機６ｂとの間の配管に、両端に切換弁７ｂを有して介在されたバイパス配管が設けられ、このバイパス配管の途中に放射性物資除去部７ａが設けられてなる。そして、海水ポンプ６ａにより汲み上げられる海水が放射性物質を含有している場合、汲み上げられた海水が放射性物質除去部７ａを通過するように各切換弁７ｂをバイパス配管側に切り換える。一方、海水ポンプ６ａにより汲み上げられる海水が放射性物質を含有していない場合、汲み上げられた海水が放射性物質除去部７ａを通過せず脱塩濾過機６ｂに直接送られるように各切換弁６ｇを海水ポンプ６ａと脱塩濾過機６ｂとの間の配管側に切り換える。なお、放射性物質除去装置７は、上述した濾過装置６に対して切替弁７ｂおよびバイパス配管により設けられる構成の他、濾過装置６とは別に設けられていてもよい。具体的に、濾過装置６と別構成の放射性物質除去装置７は、図には明示しないが、海水を汲み上げる海水ポンプ６ａと、海水ポンプ６ａにより汲み上げられた海水中に含まれる放射性物質を除去する放射性物質除去部７ａと、放射性物質除去部７ａを通過した海水を脱塩するとともに異物を濾過して除去することで淡水化する脱塩濾過機６ｂと、淡水化された淡水を貯留する貯留タンク６ｃと、貯留タンク６ｃから淡水を送り出す淡水ポンプ６ｄとを有する。淡水ポンプ６ｄは、淡水供給管６ｅが接続され、この淡水供給管６ｅは供給ライン５に内装されて、船舶２から原子力プラント１１０に淡水を供給する。この淡水は、原子力プラント１１０において燃料の冷却などに用いられる。

この救援船１によれば、濾過装置６に放射性物質除去装置６ｆをさらに備えることで、原子力プラント１１０に対して燃料の冷却水などを、放射線量を低減した状態で供給して救援を行うことが可能になる。

また、本実施形態の救援船１は、船舶２に搭載されて汲み上げた海水を噴出する放水装置８を備える。

放水装置８は、海水を汲み上げる海水ポンプ８ａと、海水ポンプ８ａにより汲み上げられた海水を噴射するノズル８ｂとを有する。ノズル８ｂは、船舶２の船首に配置され、海水を海上や海中に噴出する。また、ノズル７８ｂは、海水の噴射方向を可変できるように構成されている。

この救援船１によれば、地震などにより瓦礫などが海上に漂流または海中に沈殿している場合、放水装置８により海水を噴出することで瓦礫などを除去し、船舶２を原子力プラント１１０に対してより近づけることが可能になる。

また、本実施形態の救援船１は、船舶２に搭載されて放射線を遮蔽する遮蔽体９ａを外殻に有し、船舶２から離脱して移動する移動手段９を備える。

移動手段９は、船舶２により運搬されるもので、必要に応じて船舶２から下ろされて独立して移動するもので、例えば、小型船、ホバークラフト、水陸両用車、ヘリコプターなどからなる。

この救援船１によれば、原子力プラント１１０に供給ライン５を接続できる位置まで船舶２が原子力プラント１１０に近づけない場合、移動手段９により供給ライン５を原子力プラント１１０に接続できる位置まで運ぶことが可能になる。しかも、移動手段９により作業員や救援物資（例えば、食料や医療物資）を運ぶことも可能になる。

１ 救援船
２ 船舶
２ａ 遮蔽体
２ｂ 動力源
３ 運転監視装置
３ａ 制御室
３ｂ 接続ケーブル
４ 駆動源装置
４Ａ 発電装置
４Ａａ 発電機
４Ａｂ 蒸気タービン
４Ａｃ 電源ケーブル
４Ｂ 圧縮装置
４Ｂａ 圧縮機
４Ｂｂ 空気管
５ 供給ライン
６ 濾過装置
６ａ 海水ポンプ
６ｂ 脱塩濾過機
６ｃ 貯留タンク
６ｄ 淡水ポンプ
６ｅ 淡水供給管
７ 放射性物質除去装置
７ａ 放射性物質除去部
７ｂ 切換弁
８ 放水装置
８ａ 海水ポンプ
８ｂ ノズル
９ 移動手段
９ａ 遮蔽体
１１０ 原子力プラント

Claims (5)

1. 放射線を遮蔽する遮蔽体を外殻に有する船舶からなり、
   前記船舶に搭載されて原子力プラントの運転や監視を行う運転監視装置と、
   前記船舶に搭載されて原子力プラントにおける駆動源を発生する駆動源装置と、
   を備えることを特徴とする救援船。
2. 前記船舶に搭載されて汲み上げた海水を淡水化する濾過装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の救援船。
3. 前記船舶に搭載されて汲み上げた海水中に含まれる放射性物質を除去する放射性物質除去装置を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の救援船。
4. 前記船舶に搭載されて汲み上げた水を噴出する放水装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の救援船。
5. 前記船舶に搭載されて放射線を遮蔽する遮蔽体を外殻に有し、前記船舶から離脱して移動する移動手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の救援船。

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