JP2015227842A - 機能ユニットおよび設計管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象の系統や作業者の技量に依存しない機能ユニットを提供する。【解決手段】実施形態の機能ユニットは、外部の装置との接続および分離を行う入出口機能、測定対象を加熱する加熱機能、選択対象から放射性物質を除去するフィルタリング機能、残留する測定対象を除去するパージ機能、測定対象から任意の量のサンプリング対象を抽出するサンプリング機能、測定対象の物理量を計測するプロセス計測機能、および、外部の装置から計測対象を吸引するポンプ機能のうちの少なくとも一つの機能を有する機能ブロックと、外部の装置からの測定対象である気体または液体を通過させる配管と、前記配管の両端に開口されて取り付けられた、外部の装置と接続するための規格化された接続口とがユニット化されて、放射線モニタの一部を構成する。【選択図】図８

Description

本発明の実施形態は、機能ユニットおよび設計管理装置に関する。

原子力発電所や放射性物質を取り扱う施設に設置されて放射線量を測定する放射線モニタ装置は、プラントの系統要求によりサンプリング条件が異なるため、モニタ装置の設置位置や測定対象核種に応じて、配管構成や必要な構成部品がその都度設計されている。

特開２００７−０７８５８６号公報 特開２００１−２２１８６５号公報

上述した背景技術では、要求仕様に応じて詳細構成は異なるが概略の構成が相互に類似している装置が多数設計されており、設計流用度が低いという問題があった。

また、多数の装置毎に製造、試験、保守の方法も異なることから、製造、試験および保守の各方面において作業者の技量に依存しなければならないという問題があった。

そこで本発明の実施形態は、測定対象の系統や作業者の技量に依存することなく放射線をモニタできる機能ユニットおよび該機能ユニットの設計のための設計管理装置を提供することを目的とする。

本実施形態の機能ユニットは、外部の装置との接続および分離を行う入出口機能、測定対象を加熱する加熱機能、選択対象から放射性物質を除去するフィルタリング機能、残留する測定対象を除去するパージ機能、測定対象から任意の量のサンプリング対象を抽出するサンプリング機能、測定対象の物理量を計測するプロセス計測機能、および、外部の装置から計測対象を吸引するポンプ機能のうちの少なくとも一つの機能を有する機能ブロックと、外部の装置からの測定対象である気体または液体を通過させる配管と、前記配管の両端に開口されて取り付けられた、外部の装置と接続するための規格化された接続口とがユニット化されて、放射線モニタの一部を構成することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、測定対象の系統や作業者の技量に依存することなく放射線をモニタできる機能ユニットおよび該機能ユニットの設計のための設計管理装置が提供される。

実施形態１による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態２による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態３による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態４による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態５による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態６による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態７による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態８による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態９による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施形態１０による機能ユニットの概略構成を示すブロック図。 固定治具の第１の例を説明する図。 固定治具の第２の例を説明する図。 固定治具の第３の例を説明する図。 固定治具の第４の例を説明する図。 固定治具の第５の例を説明する図。 一実施形態による設計管理装置を概略的に示すブロック図。

以下、実施形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。図面において、同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明は適宜省略する。

（単体の機能ユニット）
まず、単体機能のための機能ユニットのいくつかの実施形態について図１乃至図７を参照しながら説明する。

（１）実施形態１
図１は、実施形態１による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態の入出口機能ユニット２は、配管ｂ２１，ｂ２２，ｂ２３と、弁ａ２１，ａ２２，ｅ２２，ｅ２３と、を含み、他の機能ユニットと他系統の配管とのインターフェースとなり、他の機能ユニットと他系統との相互接続、および他の機能ユニットと他系統との相互接続の分離を行う。

配管ｂ２１は、規格化された接続口ｄ２１，ｃ２１が両端に設けられ、測定対象である流体を接続口ｄ２１，ｃ２１間での最短距離で通過させる。本実施形態において、接続口ｄ２１は、図示しない外部の装置に接続され、測定対象である流体が導入されるための入口である。接続口ｃ２１は、他の機能ユニット、例えば図２に示す加熱機能ユニット３に接続され、測定対象である流体が供給される。ここで、規格化とは取り決めによって予め定められたサイズや形状を備えていることを意味する。

弁ａ２１，ａ２２，ｅ２２，ｅ２３の開閉および開度調整は、手動にて、または図示しない制御装置から自動にて制御される。これらの弁の具体例としては、ボール弁や、グローブ弁、電磁弁、制御弁などがある。弁ａ２１は配管ｂ２１内に設けられ、この開閉により、外部の装置と他の機能ユニットとは相互に接続され、または相互の接続が分離される。

配管ｂ２２は、規格化された接続口ｄ２２，ｃ２２が両端に設けられ、流体を通過させる。本実施形態において、接続口ｃ２２は、他の機能ユニット、例えば図７に示すポンプ機能ユニット８に接続され、既に測定が終了した流体が導入される。接続口ｄ２２は、図示しない外部の装置に接続され、既に測定が終了した流体を外部の装置（図示せず）に排出するための出口である。配管ｂ２２内には弁ａ２２が設けられ、これにより、流体の流量が調整される。

本実施形態において、配管ｂ２２は、中途の分岐点Ｎ２において配管ｂ２３に分岐され、これにより、配管ｂ２２，ｂ２３は、Ｔ字型の配管となっている。配管ｂ２３は他系統（図示せず）との分岐用であり、その他端の接続口ｃ２３は、他系統（図示せず）の取り合い口に接続される。

さらに、分岐点Ｎ２と接続口ｃ２２との間、および、分岐点Ｎ２と、接続口ｃ２３との間には、他系統から合流する流体の流量を調整するための弁ｅ２２，ｅ２３が設けられている。

他系統との接続口ｄ２１，ｄ２２の具体例としては、接続をフレキシブルに行うためにフレキシブルチューブを接続できる接続口や他系統の径の異なる配管と接続するための接続口などを挙げることができる。

機能ユニットとして複数の入出口機能ユニットが設けられる場合、他系統との接続口ｄ２１，ｄ２２は、常に同じ位置に配置してもよいし、他の機能ユニットと識別しやすくような設計、例えば、周囲と異なる色などで着色されていてもよい。

（２）実施形態２
図２は、実施形態２による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態の加熱機能ユニット３は、配管ｂ３１と、ヒータｒと、温度計ｔと、を含む。
配管ｂ３１は、上流側の一端に規格化された接続口ｃ３１が設けられ、下流側の他端に規格化された接続口ｃ３２が設けられ、上流側の他系統から導入される測定対象を通過させて下流側の他系統へ排出させる。
ヒータｒは、例えば抵抗体に電流を流して発熱させることによって配管ｂ３１を温め、測定対象がガスである場合に、配管ｂ３１を通過する測定対象を加熱する。ヒータ効率を高めるためにヒータｒの周囲に保温材ｓを配設してもよい。
温度計ｔは、ヒータｒの温度を測定する。本実施形態において温度計ｔは、測定した温度の表示機能や伝送機能を有している。

また、図示しない制御装置によりヒータｒの起動・停止を制御し、配管ｂ３１の温度が一定に、例えば約６０℃に保持されるように制御されてもよい。

（３）実施形態３
図３は、実施形態３による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のフィルタリング機能ユニット４は、配管ｂ４１と、粒子フィルタｆと、ヨウ素フィルタｇと、容器ｈとを含み、測定対象がガスである場合に、ガス中の粒子およびヨウ素を捕集する。

配管ｂ４１は、上流側の一端に規格化された接続口ｃ４１が設けられ、下流側の他端に規格化された接続口ｃ４２が設けられ、上流側の他系統から導入される測定対象を通過させて下流側の他系統へ排出させる。

配管ｂ４１の途中には容器ｈが設けられる。容器ｈは粒子フィルタｆおよびヨウ素フィルタｇを収納する。

粒子フィルタｆは、例えばセルロース繊維や微細なガラス繊維などからなるろ紙が装着される。ヨウ素フィルタｇとしては、例えば、粒状活性炭（チャコール）フィルタが用いられる。

本実施形態のフィルタリング機能ユニット４は、測定対象をバイパスするための配管ｊと、配管ｂ４１に取り付けられた弁ｉ４１，４２と、配管ｊに取り付けられた弁ｉ４３とをさらに含む。これにより、粒子フィルタｆおよびヨウ素フィルタｇの少なくともいずれかを交換する際に測定対象をバイパスすることができる。弁ｉ４１〜ｉ４３は、図示しない制御装置からのコントロールによって開閉する自動弁でも、手動で開閉する弁でもよい。

なお、本実施形態では、フィルタとして粒子フィルタｆとヨウ素フィルタｇとの両方を含む場合を取り挙げたが、勿論これに限ることなく、プラントの要求仕様次第で粒子フィルタｆとヨウ素フィルタｇとのいずれかのみが設けられる形態もあり得る。また、容器ｈは、図６に示す実施形態において粒子フィルタｆとヨウ素フィルタｇとの両方を収納できる一体型の構造が採用されたが、これに限ることなく例えば粒子フィルタｆ毎、ヨウ素フィルタｇ毎に配設してもよい。

（４）実施形態４
図４は、実施形態４による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のパージ機能ユニット５は、配管ｂ５１，ｂ５２と、これら配管ｂ５１，ｂ５２にそれぞれ設けられた切り替え弁ｋ５１，ｋ５２と、を含み、校正時に上流の機能ユニット（例えば図８のフィルタリング機能ユニット４を参照）に残留する測定対象を除去して線量の高いガスが拡散することを抑制する。また、高線量が測定された場合に測定対象を除去することにより線量を低下させ、計測器の故障ではないことを確認するためにも使用される。

配管ｂ５１は、上流側の一端に、規格化された接続口ｃ５１が設けられ、下流側の他端に、規格化された接続口ｃ５２が設けられる。配管ｂ５２は、切り替え弁ｋ５１の下流側の分岐点Ｎ５で配管ｂ５３に接続される。
切り替え弁ｋ５１，ｋ５２は２つの手動または自動の弁で実現されてもよいし、１つの手動または自動の３方弁で実現されてもよい。

図４に示すように、本実施形態のパージ機能ユニット５は、機能ユニット内への異物混入を防止するためのフィルタｌ５１と、パージのために流入する流体の流量を調整するための調整弁ｍをさらに含む。調整弁ｍの具体例としては、例えばニードル弁などが挙げられる。

（５）実施形態５
図５は、実施形態５による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のサンプリング機能ユニット６は、配管ｂ６１と、サンプラｏ１，ｏ２と、検出器ｎ１，ｎ２と、を含む。

配管ｂ６１は、上流側の一端に、規格化された接続口ｃ５１が設けられ、下流側の他端に、規格化された接続口ｃ５２が設けられ、上流側の他系統から導入される測定対象を通過させて下流側の他系統へ排出させる。
サンプラｏ１，ｏ２は、配管ｂ６１に設けられ、通過する測定対象のうち一定量をサンプリングし、サンプリング流体として通過させるよう設計される。

検出器ｎ１，ｎ２は、それぞれサンプラｏ１，ｏ２に近接して配設され、サンプリング流体の放射線濃度を測定する。

本実施形態のサンプリング機能ユニット６はまた、弁ｉ６１〜ｉ６４と、バイパス用配管ｊとを含み、検出器ｏ１，ｏ２の校正時やメンテナンス時に、手動または自動により弁ｉ６１〜ｉ６４が開閉してバイパス用配管ｊを経由してサンプリング流体をバイパスさせることができる。

また、本実施形態のサンプリング機能ユニット６は、検出器ｎ１，ｎ２の校正を行うための１組以上の校正配管（図示せず）と、校正用の弁ｐ１〜ｐ４、サンプリング中に発生したドレンを排出するためのドレン配管ｑ１〜ｑ４と、をさらに含む。

本実施形態では、冗長化のために同一種類の検出器とサンプラとが複数組設けられているが、これに限ることなく、例えば２つ以上のレンジの異なる検出器ｎとサンプラｏの組み合わせが配設されて検出範囲の異なる測定を可能にしてもよいし、２つ以上の異なる検出器ｎとサンプラｏの組み合わせが配設されて異なる測定対象核種の測定を可能にしてもよい。

また、サンプラｏ１，ｏ２に代えて、粒子フィルタｆやヨウ素フィルタｇ（図３参照）などの、サンプリング対象の捕集材が使用されてもよい。

（６）実施形態６
図６は、実施形態６による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のプロセス計測機能ユニット７は、配管ｂ７１と、圧力計ｕと、流量調整器ｖと、を含み、サンプリング流体の流量を調整すると共に、サンプリング流体の流量および圧力を監視する。

配管ｂ７１は、上流側の一端に、規格化された接続口ｃ７１が設けられ、下流側の他端に、規格化された接続口ｃ７２が設けられ、上流側の他系統から導入されるサンプリング流体を通過させて下流側の他系統へ排出させる。

配管ｂ７１はまた、分岐点Ｎ７０，Ｎ７１をそれぞれ経由して２つの配管ｂ７２，ｂ７３へ分岐する。分岐した一方の配管ｂ７２の他端には接続口ｃ７３が設けられて他の系統の配管との合流が可能になっており、その流量は途中に設けられた弁ｅ７３によって調整される。

分岐した他方の配管ｂ７３は、途中に設けられた弁ｉ７３を介して圧力計ｕに接続される。
サンプリング流体の圧力は、放射線量の測定結果に影響を与える。プロセス計測機能ユニット７に設けられた圧力計ｕにより、接続口ｃ７１の上流側に設置された他の機能ユニット内の圧力、例えば図５に示すサンプリング機能ユニット６のサンプラｏ１，ｏ２の圧力が監視される。

流量調整器ｖは、配管ｂ７１のうち分岐点Ｎ７１の下流側の領域に設けられる。流量調整器ｖは、配管ｂ７１を通過するサンプリング流体の流量を測定し、測定結果を用いてその流量を制御する。
圧力計ｕおよび流量調整器ｖは、測定値の表示機能または図示しない制御装置への伝送機能を有している。

本実施形態のプロセス計測機能ユニット７はまた、配管ｂ７３から分岐した校正配管ｂ７５と、校正用の弁ｉ７１，ｉ７３をさらに含み、これにより圧力計ｕと流量調整器ｖの校正が可能になっている。

なお、本実施形態では圧力計ｕおよび流量調整器ｖをそれぞれ一つ含む場合を取り挙げたが、これに限ることなく、サンプリング流体の流量に応じて複数種類の圧力計ｕおよび流量調整器ｖが同一のプロセス計測機能ユニットに設けられてもよい。

（７）実施形態７
図７は、実施形態７による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のポンプ機能ユニット８は、配管ｂ８１と、２つのポンプｗ８１，ｗ８２と、フィルタｌ８１，ｌ８２と、を含む。

配管ｂ８１は、上流側の一端に、規格化された接続口ｃ８１が設けられ、下流側の他端に、規格化された接続口ｃ８２が設けられ、上流側の他系統から導入されるサンプリング流体を通過させて下流側の他系統へ排出させる。

ポンプｗ８１，ｗ８２は、サンプリング流体の吸引を行う。フィルタｌ８１，ｌ８２は、ポンプｗ８１，ｗ８２のそれぞれ上流側と下流側に設けられ、サンプリング流体中の不純物の混入および吐出を防止する。

ポンプ機能ユニット８は、プロセス計測機能ユニット７と共に、放射線モニタにおいて流量の制御に最低限必要な機能ユニットであり、高い信頼性が求められる。
そこで、本実施形態では、２つのポンプｗ８１，ｗ８２が並行に配置されるように配管ｂ８１が分岐し、切替弁ｋ８１，ｋ８２によって流路が切り替え可能に構成され、これにより冗長化がなされている。このような冗長化により、２つのポンプｗ８１，ｗ８２のうちの一つが壊れた場合でも残りのポンプｗを稼働させることで、放射線モニタを停止させることなく、壊れた方のポンプｗを修理することが可能となる。

本実施形態では、同一種類のポンプｗ８１，ｗ８２を含む場合を取り挙げたが、これに限ることなく、プラントからの要求に従って選択されたサンプリング流量に応じて複数種類存在するポンプｗを設置してもよい。

また、ポンプ機能ユニット８には、フィルタｌ８１と弁ｋ８１との間からフィルタｌ８２と弁ｋ８２との間に至るまでバイパス配管ｂ８２と、調整弁ｍとがさらに設けられ、これによりポンプ機能ユニット８内のサンプリング流体の流量が調整可能になっている。

以上述べた各実施形態による、入出口機能ユニット２、加熱機能ユニット３、フィルタリング機能ユニット４、パージ機能ユニット５、サンプリング機能ユニット６、プロセス計測機能ユニット７、およびポンプ機能ユニット８がいずれも単体で機能ユニットをなす。これらの機能ユニットは、外部の装置または他の機能ユニットからの測定対象を通過させる配管を含み、かつ、他の系統との接続のために同一の取り合い形状を有するように規格化された接続口が両端に開口されている。

上述した単体の機能ユニットはいずれも筐体として機能ユニットの一部をなす底面部、側面部、上面部の少なくともいずれかを有し、また、筐体と配管との取り付けのための機構を有する。

この一方、例えば、入出口機能ユニット２のように筐体を必要とせずに機能を発揮できる場合には、筐体のないプレハブ配管の組み合わせで構成してもよい。プレハブ配管としては、予め加工されたものを組み合わせて実現してもよい。配管と配管の接続は、例えば、ねじ込み式、溶接、またはユニバーサルの継手などで接続される。簡易な組み立てもしくはトレーサビリティ、または簡易な組み立ておよびトレーサビリティを実現するために、プレハブ配管および機能ユニット内の用品は、予め部品番号や組立順番が識別できる識別子が付けられていてもよい。識別子には、例えば、バーコード、ＩＣタグなどを用いてもよい。また、各機能ユニットは他の機能ユニットへの取り付けや取り外し、メンテナンスを容易にするために、引出を行うためのレールや取っ手を有していてもよい。

例えば、プロセス計測機能ユニット７を取り挙げて説明すると、プロセス計測機能ユニット７を構成する機器と配管とが筐体の底面部と側面部とに取り付けられる。また、サンプリング流体の流速を一定にするために、流量調整器ｖの前後の配管は直線状の配管を有していてもよい。また、弁ｉ７１，ｉ７３や圧力計ｕ、校正配管ｂ７５，ｂ７７は操作性や表示の見易さを考慮し、筐体の側面部に取り付けてもよい。

上述した単体の機能ユニットは、それぞれプレハブ配管を組み合わせて構成できるため、放射線計測のためのモニタ装置について個別に配管や機器を取り付けていく場合に比べて作業性が良くなり、製造コストの削減につながる。また、配管や機器などの部品、およびその組み立て方法を標準化することで、機能ユニットを標準品として購入することもできる。また、用品の識別子により、トレーサビリティを担保することもできる。

以上述べた各実施形態の機能ユニットの少なくともいずれかによれば、放射線モニタのサンプリングに必要な機能がモジュール化されてユニット化されているので、プラントの測定対象核種や、測定場所、サンプリング条件に応じて、機能ユニットの組合せや、配列順序、構成部品を変更することで個別の測定要求を満足させることができる。また、上述した単体の機能ユニットは、放射線モニタのための基本機能毎に分割されていることから、機能ユニット毎の基本機能を理解している設計者であれば誰でも放射線モニタのための装置を設計することが可能となり、プラントの系統要求によらず、標準化された放射線計測のための装置を設計することが可能となる。

また、製造方法、試験方法および保守点検方法についても、単体での機能ユニットで標準化することができるので、製造者の技量に依存せず機能ユニットの製造・試験・保守が可能になる。

（機能ユニットの組み合わせ）
以下、上述した単体の機能ユニットの組み合わせによる機能ユニットについて図８乃至図１０を参照しながら説明する。

（８）実施形態８
図８は、実施形態８による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。図８に示す機能ユニット１００は、入出口機能ユニット２と、加熱機能ユニット３と、フィルタリング機能ユニット４と、パージ機能ユニット５と、サンプリング機能ユニット６と、プロセス計測機能ユニット７と、ポンプ機能ユニット８と、を含む。本実施形態において、入出口機能ユニット２、加熱機能ユニット３、フィルタリング機能ユニット４、パージ機能ユニット５、サンプリング機能ユニット６、プロセス計測機能ユニット７、およびポンプ機能ユニット８は、この順序で配列されてラック２００内に収容される。

入出口機能ユニット２は、他系統の配管との配管のインターフェースとなり、他系統との接続と系統分離とを行う。ここで、他系統とは、測定対象の流体の供給源としての他の装置の他、機能ユニット１００内で該流体のサンプリング等を行うための他の機能ユニットをも含む。

加熱機能ユニット３は、測定対象がガスの場合に測定対象を加熱する。これにより、加熱機能ユニット３の下流側に設けられるフィルタリング機能ユニット４におけるヨウ素の捕集効率を向上させる。なお、プラントの要求仕様に応じてヨウ素のサンプリングが必要ない場合には、加熱機能ユニット３は除外される。

本実施形態の機能ユニットは、プラント等の要求仕様に応じて個別に設計されたものではなく、放射線モニタのサンプリングのために必要な機能が予め規格化されてモジュール化された単体の機能ユニット、すなわち、上述の実施形態１乃至７の機能ユニットを組み合わせて構成されたものである。これらの機能ユニットは、外部の装置または他の機能ユニットからの測定対象を通過させる配管を含み、かつ、他の系統との接続のために同一の取り合い形状を有するように規格化された接続口が両端に開口されている。各接続口は、いずれの機能ユニットについても相互に接続する接続機構９によって接続される。

なお、各機能ユニットは必ずしも、機能ユニット１のラック２００内に設置されている必要はなく、各機能ユニットの一部をラック２００の外に配置してもよい。

各機能ユニット間で接続口を相互に接続する接続機構９は、一系統に限ることなく、サンプリング流体の流量に応じて複数系統設けることも可能である。また、接続機構９を具体的に構成する配管系統も同一径に限らず、互いに異なる径のものを採用することも可能である。

前述した通り、単体の機能ユニットは、放射線モニタのサンプリングのために必要な機能が予め規格化されモジュール化されたものなので、機能ユニットの配列順序は、プラントの要求仕様に応じて容易に変更可能である。

例えば、図８に示す機能ユニット１００においてサンプリング機能ユニット６とプロセス計測機能ユニット７の配列順序を交換してプロセス計測機能ユニット７をサンプリング機能ユニット６の上流側に配置してもよい。

また、図８に示す機能ユニット１００においてフィルタリング機能ユニット４およびパージ機能ユニット５の配列順序を交換してパージ機能ユニット５をフィルタリング機能ユニット４の上流側に配置してもよい。この場合は、フィルタリング機能ユニット４における核種フィルタの交換時に高線量の測定対象の拡散を抑制することができる。

また、図８に示す機能ユニット１００において、加熱機能ユニット３、フィルタリング機能ユニット４およびパージ機能ユニット５の配列順序を交換し、パージ機能ユニット５を加熱機能ユニット３の上流側に配置してもよい。この場合、フィルタリング機能ユニット４における核種フィルタの交換時に高線量の測定対象の拡散を抑制することができることに加え、機能ユニット内のバックグラウンドの放射線量を低下させることができる。

プラントの要求仕様に応じて単体の機能ユニットが組み合わされる以上、必要の無い機能ユニットは除去される。例えば、プラントの要求に応じて、測定対象のサンプリングが不要でフィルタリング機能ユニット４にて集塵したダストやヨウ素中の放射能量の測定のみが必要である場合は、個別に設計・製造を行うことなく、サンプリング機能ユニット６を除外するだけで機能ユニットを迅速に提供することができる。なお、この場合、サンプリング流体の圧力を監視する必要が無いので、プロセス計測機能ユニット７は、フィルタリング機能ユニット４を流れるガス流量のみを監視する。

なお、上記説明では、単一の機能ユニット同士を組み合わせて構築された機能ユニットを取り挙げて説明したが、これに限ることなく、プラント等の要求仕様に応じて複数の同一の機能ユニットを含めて組み合わせてもよい。

単体の機能ユニットは、互いに詳細仕様が異なるものであっても、それらの組み合わせにより要求仕様に応じた機能ユニットを提供することができる。詳細仕様としては、例えば配管径や計器の仕様、サンプラおよび検出器の仕様、または配管構成などを挙げることができる。これにより、プラントの要求仕様を細部に至るまで満足させることができる機能ユニットが提供される。仕様に変更がない機能ユニットが含まれる場合であっても、規格化された接続口を用いて他の機能ユニットとそのまま接続することができるので、個別に機能ユニットを設計する必要がなくなる。

なお、このように仕様・構成が異なる機能ユニットを組み合わせる点は、本実施形態に限ることなく、以下の実施形態９以降の他の実施形態にも全て適用可能である。

次に、図８に示す機能ユニットに対し、特殊な機能ユニットを追加した形態を取り挙げ、実施形態９および１０として説明する。

（９）実施形態９
図９は、実施形態９による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態では、特殊ユニットとして、ダストもしくはヨウ素、またはダストおよびヨウ素の捕集ユニットを取り挙げる。すなわち、図９に示す機能ユニット１３０は、図１の機能ユニット１００の構成に加え、ラック２００の外部に設置され、プロセス計測機能ユニット７に接続された捕集ユニット１０と、プロセス計測機能ユニット７と接続するための接続機構９をさらに含む。プロセス計測機能ユニット７は、捕集ユニット１０と接続するための配管ｂ７２（図６参照）および規格化された接続口ｃ７３を含む（図６参照）。捕集ユニット１０も同様に、接続機構９を介してプロセス計測機能ユニット７と取り合うための規格化された接続口（図示せず）を有する。

（６）実施形態１０
図１０は、実施形態１０による機能ユニットの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の機能ユニット１４０は、特殊ユニットとして、ラック２００の外部に設置され、サンプリング機能ユニット６４およびプロセス計測機能ユニット７に接続機構９を介して接続された分析ユニット１１をさらに含む。分析ユニット１１は、サンプリング流体の核種分析を行う。ただし、本実施形態における分析ユニット１１は、他の単体の機能ユニットと異なり、モジュール化されていない。

本実施形態において、サンプリング機能ユニット６４は、図６に示す構成に加え、分析ユニット１１と接続するための配管および、規格化された接続口（図示せず）をさらに含む。分析ユニット１１も、接続機構９を介してサンプリング機能ユニット６４およびプロセス計測機能ユニット７と取り合うための規格化された接続口（図示せず）を有する。

上述した実施形態９および１０によれば、接続機構９を介した相互接続が可能であるので、単体の機能ユニットのようにモジュール化されていない特殊ユニット１０や分析ユニット１１との取り合いも可能になる。これにより、プラントの特殊要求に応じて放射線量を測定する機能ユニットが提供される。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の機能ユニットによれば、予め規格化されてモジュール化されているため、これらをプラント等の設計仕様に応じて組み合わせることにより、設計者や製造者の個別の技能に依存することなく放射線をモニタすることができる。

また、単体の機能ユニット単位で試験方法を標準化することが可能であるため、試験済みの機能ユニットの組み合わせを試験することで放射線計測のための装置全体の試験を実施することができ、試験効率を高めることができる。

さらに、プラント納入後の保守・点検時においても、納入されたモニタ装置が単体の機能ユニット毎に標準化されていることから、異なる系統の放射線計測のためのモニタ装置の保守・点検方法も標準化することができる。これにより、標準の保守・点検方法を習得した作業者であれば、誰でも、異なる系統の放射線計測のためのモニタ装置の保守・点検が可能となり、日常の保守点検や、万一の事故時などのモニタ装置の操作を迅速に行うことが可能となる。機能ユニットの故障に際しても、問題が発見された機能ユニットだけを個別に交換するだけでモニタ装置全体を迅速に復旧することが可能になる。交換された機能ユニットの故障解析・修理は、機能ユニットの稼働場所から離れた工場等でも行うことができ、復旧した機能ユニットは他の機能ユニットの保守・点検・故障対応に利用することもできる。

（固定治具と支持治具）
各機能ユニットに対し、内部の機器や配管を、より強化された耐震性をもって筐体等に固定するよう要求される場合がある。しかしながら、配管と支持部材との寸法公差のズレや製作誤差等に起因して従来の固定治具を用いたのでは耐震強度が確保できない場合がある。

このような問題に対し、各機能ユニットの筐体および配管は、耐震性強化のための補強が施されると共に、その誤差を吸収するような固定方法によって固定されることが望ましい。

図１１（ａ）および（ｂ）は、機能ユニット内部の機器および配管等を支持部材に固定するための固定治具の第１の例を説明する図である。図１１（ａ）は正面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中の矢印Ｃから見た部分底面図である。図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、配管サポートＰＳ１００上に配管ｂ１００，ｂ１１０が紙面奥方向で位置ずれを伴って接続されて設置されている。配管ｂ１００は、配管サポートＰＳ１００に固定された２本の固定治具ＦＪ１０１，ＦＪ１０３に囲まれている。一方、配管ｂ１００の奥側に設置された配管ｂ１１０は、配管サポートＰＳ１００に固定された２本の固定治具ＦＪ１０２，ＦＪ１０４に囲まれている。

本実施形態において、配管サポートＰＳ１００は例えば支持部材に対応する。
図１１（ｂ）に示すように、本例において、隣り合う配管ｂ１００，ｂ１１０同士で位置関係にズレがあった場合でも、固定治具ＦＪ１０１，ＦＪ１０２の軸ＡＸ１，ＡＸ２が偏心して配置されているので、配管ｂ１００，ｂ１１０と固定治具ＦＪ１０１，ＦＪ１０２との位置関係の調整が可能である。軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば角形など緩みを防止できる構造で形成される。

耐震強度の確保のため、第１の例のように固定治具の軸を偏心させる方策の他、位置によって幅が異なる固定治具を用いる方策もある。

図１２（ａ）は、固定治具の第２の例を説明する正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ切断線の上面図である。取り合い位置に応じて幅が異なる固定治具ＦＪ２００を数種類から数十種類の範囲で予め準備しておき、配管サポートＰＳ１３０の固定穴Ｈ１３０の位置と配管ｂ１３０の位置関係にずれがあった場合、この固定治具の種類を変更することにより、配管ｂ１３０を狙いの固定穴Ｈ１３０に固定することができる。

また、誤差の吸収のために、振動に強いスペーサを用いる方法もある。図１３（ａ）は、固定治具の第３の例を説明する正面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＥ−Ｅ切断線による側面図である。本例の固定治具ＦＪ３００では、同一幅の固定治具を用いるが、配管ｂ３００の周囲を細い線状の金属Ｍ３００で覆うことにより、固定治具ＦＪ３００と配管ｂ３００との位置関係の誤差が解消されるとともに、振動に強い構造が提供される。

また、配管サポートに設ける固定穴を長穴にして振動を吸収する方策もある。
図１４（ａ）は、固定治具の第４の例を説明する上面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＦ−Ｆ切断線による側面図である。配管サポートＰＳ４００に長穴ＥＬを穿設し、この長穴ＥＬにＵボルトＵＶを通して配管ｂ４００を配管サポートＰＳ４００に固定する。これにより、製作誤差による取り合い位置関係のズレを解消することができる。ただし、このままでは、長穴ＥＬの短軸方向に十分な振動強度がある（矢印参照）が、長穴ＥＬの長軸方向の振動に対して強度が不足するので、固定治具ＦＪ４００を取り付けて補強する。

また、様々なサイズのサポート治具を準備しておき、位置関係の誤差に応じて適切なサポート治具を選択する方策もある。
図１５（ａ）は、固定治具の第５の例を説明する正面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す固定治具の上面図である。配管ｂ５００と配管サポートＰＳ５００との取り合い位置関係のズレから配管サポートＰＳ５００の固定穴Ｈ５１０，Ｈ５２０の中間地点から固定穴Ｈ５２０側へ偏って配管ｂ５００を設置せざるを得ない状態になっている。このような場合に、外周の直径が互いに異なる円柱状のサポート治具ＦＪ５１０，ＦＪ５２０を用い、スペースが相対的に広い方の固定穴Ｈ５１０側には外周が長い方のサポート治具ＦＪ５１０を取り付け、また、スペースが相対的に狭い方の固定穴Ｈ５２０側には外周が短い方のサポート治具ＦＪ５２０を取り付け、ＵボルトＵＶで固定する。

このように、以上述べた少なくとの一つの実施例による固定治具または支持治具によれば、耐震性強化のための補強を行いつつ、寸法公差によるずれを吸収することができる。

（設計管理装置）
上述した通り、モジュール化された単体の機能ユニットを組み合わせることによりモニタ装置を構成することが可能である以上、機能ユニット毎の仕様が予めデータベース化されていれば、プラントの要求仕様に応じた機能ユニットの選択を容易かつ迅速に行うことができる。

図１６は、このようなデータベースを利用して機能ユニットを設計するための設計管理装置の一実施形態を概略的に示すブロック図である。

本実施形態の設計管理装置は、メモリＭＲと、機能ユニット抽出部３００と、評価部４００と、入力部６００と、表示部５００とを含む。

メモリＭＲは、機能ユニット毎の詳細仕様に関するデータベースＤＢを格納する。データベースＤＢには、例えば、測定対象核種、流体種類、流量、リークに対する許容度、検出効率、および、ポンプ機能ユニットの吐出圧力などの仕様が機能ユニット毎にパラメータとして登録されている。

機能ユニット抽出部３００は、プラントの要求仕様に関するデータが入力部６００を介してオペレータによって入力され、この要求仕様をパラメータ化する。次いで、機能ユニット抽出部３００は、データベースＤＢにアクセスし、プラントの要求仕様のパラメータに合致する機能ユニットを選択する。

評価部４００は、機能ユニット抽出部３００による選択結果の評価を行う。評価の一例として圧力損を取り挙げて説明する。評価部４００は、選択された機能ユニットの組み合わせによる合計圧力損を算出し、得られた合計圧力損と、選択された機能ユニットの組み合わせの一つであるポンプ機能ユニット（図７参照）の吐出圧力とを比較する。

算出された合計圧力損が吐出圧力を下回れば、評価部４００は、機能ユニット抽出部３００による選択結果を適切なものと評価し、その評価結果を出力部５００に表示させる。
この一方、算出された合計圧力損の値が吐出圧力以上であれば、評価部４００は、機能ユニット抽出部３００による選択結果が不適切なものであったと評価し、再度の選択を行うよう指令する信号を生成して機能ユニット抽出部３００に与える。

このように、本実施形態の設計管理装置によれば、予めパラメータ化され登録された機能ユニット毎の仕様とプラントの要求仕様との間でマッチングが行われるので、データベース上での機能ユニットの設計が可能になる。また、本実施形態の設計管理装置によれば、選択された機能ユニットの組み合わせによる合計圧力損をポンプ機能ユニットの吐出圧力と比較することにより、選択された単一の機能ユニットの組み合わせが放射線のモニタ装置として成立することが確認されるので、信頼性の高い設計管理が実現される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…入出口機能ユニット、３…加熱機能ユニット、４…フィルタリング機能ユニット、５…パージ機能ユニット、６…サンプリング機能ユニット、７…プロセス計測機能ユニット、８…ポンプ機能ユニット、９…接続機構、１００，１３０，１４０…機能ユニット、３００…機能ユニット抽出部、４００…評価部、ｂ２１，ｂ２２，ｂ３１，ｂ４１，ｂ５１，ｂ５２，ｂ６１，ｂ７１〜ｂ７３，ｂ７７，ｂ８１，ｂ８２…配管、ＦＪ１０１〜ＦＪ１０４，ＦＪ２００，ＦＪ３００…固定治具、ＦＪ５１０，ＦＪ５２０…サポート治具、ｕ…圧力計、ｖ…流量調整器、ｗ８１，ｗ８２…ポンプ、ｃ２１，ｃ２２，ｃ４１，ｃ４２，ｃ５１，ｃ５２，ｃ７１，ｃ７２，ｃ８１，ｃ８２，ｄ２１，ｄ２２…接続口、ｆ…粒子フィルタ、ｇ…ヨウ素フィルタ、ＭＲ…メモリ、ｎ１，ｎ２…検出器、ｏ１，ｏ２…サンプラ。

Claims (5)

1. 外部の装置との接続および分離を行う入出口機能、測定対象を加熱する加熱機能、選択対象から放射性物質を除去するフィルタリング機能、残留する測定対象を除去するパージ機能、測定対象から任意の量のサンプリング対象を抽出するサンプリング機能、測定対象の物理量を計測するプロセス計測機能、および、外部の装置から計測対象を吸引するポンプ機能のうちの少なくとも一つの機能を有する機能ブロックと、
   外部の装置から測定対象である気体または液体を通過させる配管と、
   前記配管の両端に開口されて取り付けられた、外部の装置と接続するための規格化された接続口と、
   がユニット化されて、放射線モニタの一部を構成することを特徴とする機能ユニット。
2. 前記配管を支持する支持部材と、
   前記配管と前記支持部材との取り合いを調整する固定治具と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の機能ユニット。
3. 前記配管の少なくともいずれかと前記支持部材との位置ずれを補完する支持治具をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の機能ユニット。
4. 外部の装置との接続および分離を行う入出口機能、測定対象を加熱する加熱機能、選択対象から放射性物質を除去するフィルタリング機能、残留する測定対象を除去するパージ機能、測定対象から任意の量のサンプリング対象を抽出するサンプリング機能、測定対象の物理量を計測するプロセス計測機能、および、外部の装置から計測対象を前記配管内へ吸引するポンプ機能のそれぞれに設定されるパラメータが登録されたデータベースを格納する記録手段と、
   プラントの要求仕様に関するデータが入力されて前記パラメータから前記要求仕様を満たす機能の組み合わせを選択して出力する機能選択手段と、
   を備える設計管理装置。
5. 前記機能選択手段により選択された機能の組み合わせはポンプ機能を含み、
   前記組み合わせによる合計圧損を算出し、前記組み合わせ内のポンプ機能の吐出圧力と前記合計圧損とを比較することにより、前記選択された機能の組み合わせを評価する評価手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の設計管理装置。

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