JP2019109129A

JP2019109129A - 原子力向け建造物の酸素濃度管理設備及び酸素濃度管理方法

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Publication number: JP2019109129A
Application number: JP2017242080A
Authority: JP
Inventors: 将人遠藤; Masahito Endo; 智大菅井; Tomohiro Sugai; 裕一朗佐々木; Yuichiro Sasaki; 尚幸宮田; Naoyuki Miyata
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2037-12-18
Also published as: JP6800833B2

Abstract

【課題】原子力向け建造物における火災防護対象機器に対し火災の発生を確実に防止でき、消火設備の物量を削減できる。【解決手段】原子力向け建造物の酸素濃度管理設備であって、火災防護対象機器１０を収容する火災防護対象エリア１１内の酸素濃度を計測する酸素濃度計３１と、給気側ダクト１３に接続されて窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置３２と、制御装置２３とを有し、制御装置は、酸素濃度計にて計測された酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、給気側ダクトの給気側切替ダンパ１７を全閉操作し、再循環側ダクト１５の再循環側切替ダンパ２６を全開操作し、排気側ダクト１４の排気側切替ダンパ２５を所定の開度に調整し、給気ファン２０Ａ、２０Ｂ、排気ファン２３Ａ、２３Ｂ及び窒素ガス供給装置３２を起動させて、窒素ガス供給装置からの窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、原子力向け建造物である原子炉施設または原子力に関連する施設における火災防護対象機器に対して防火機能を実現する原子力向け建造物の酸素濃度管理設備及び原子力向け建造物の酸素濃度管理方法に関する。

実用の発電用原子炉では、消防法及び建築基準法に加え、原子力規制委員会策定の新規制基準に従い、原子炉施設の安全性が火災により脅かされることがないように、また、原子炉の高温停止、冷温停止の機能をそれぞれ有する機器、放射性物質の閉じ込め機能を有する機器、及びケーブルが火災により機能喪失しないように、原子炉格納容器の外側に形成された非常用炉心冷却系ポンプ室や、バルブ室、非常用電気品室、ケーブルトレイ等には、泡消火装置、局所ガス装置等の局所消火設備、全域ガス消火装置等の全域消火設備、感知器等を設置する必要がある。更に、非放射線管理区域のトレンチ内は一般的に消火対象とはならないが、新規制基準に基づき、事故時に重要な機能を備えたケーブル等を収容するトレンチも消火設備の設置が必要になっている。

このように、実用の発電用原子炉では、火災防護対象機器が多く且つ防護範囲が広いため、消火設備の物量が増加し、コストや配置成立性の課題を解決する必要がある。また、前述の消化設備等の設置は火災発生後の対策であり、火災そのものの発生を防ぐことはできない。

また、特許文献１には、無人倉庫や工場における火災発生防止対策として、建造物内の酸素濃度を検知し、建造物内に不活性ガスを供給することで酸素濃度を低下させる技術が開示されている。

特開昭６２−３６７号公報

上述の特許文献１は、無人倉庫や工場内に不活性ガスを供給し、外部酸素の流入を防止するために内圧を外気圧（大気圧）より正圧に保つ技術である。しかしながら、原子炉施設には二次格納施設内の放射線管理区域などのように、放射性物質の外部への拡散を防止するために内圧を外気圧に対して負圧に制御している区域がある。従って、特にこのような放射線管理区域では、上述の特許文献１の技術を適用することができない。

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、原子力向け建造物における火災防護対象機器に対し火災の発生を確実に防止できると共に、消火設備の物量を削減できる原子力向け建造物の酸素濃度管理設備及び酸素濃度管理方法を提供することを目的とする。また、本発明の実施形態は、放射性物質の外部への拡散を確実に防止できる原子力向け建造物の酸素濃度管理設備及び酸素濃度管理方法を提供することを他の目的とする。

本発明の実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理設備は、火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、前記火災防護対象エリア内の酸素濃度を計測する酸素濃度計と、前記給気側ダクトに供給配管を介して接続されて窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置と、制御装置とを有し、この制御装置は、前記酸素濃度計にて計測された酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパを全閉操作し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記排気側切替ダンパを所定の開度に調整して、前記給気ファン、前記排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させ、前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させるよう構成されたことを特徴とするものである。

本発明の実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理方法は、火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、前記火災防護対象エリア内の酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパを全閉操作し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記排気側切替ダンパを所定の開度に調整して、前記給気ファン、前記排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させ、前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させることを特徴とするものである。

本発明の実施形態によれば、原子力向け建造物における火災防護対象機器に対し火災の発生を確実に防止できると共に、消火設備の物量を削減できる。また、放射性物質の外部への拡散を確実に防止できる。

第１実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図。図１の窒素ガス供給装置である第１窒素ガス精製装置の構成を示す系統図。（Ａ）は図１の窒素ガス供給装置である第２窒素ガス精製装置の構成を示す系統図、（Ｂ）は図１の窒素ガス供給装置である第３窒素ガス精製装置の構成を示す系統図。図１の制御装置が実行する手順を示すフローチャート。第２実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図。図５の制御装置が実行する手順を示すフローチャート。第３実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図。図７の制御装置が実行する手順を示すフローチャート。第４実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図。図９の制御装置が実行する手順を示すフローチャート。第５実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１〜図４）
図１は、第１実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図である。原子力向け建造物、即ち原子力発電所などの原子炉施設、または実験炉や燃料再処理施設などの原子力に関連する施設には、火災防護対象機器１０を収容する火災防護対象エリア１１が設けられている。ここで、火災防護対象エリア１１としては、例えば、原子炉施設における原子炉格納容器の外側に形成された非常用炉心冷却系ポンプ室、バルブ室、非常用電気品室、ケーブルトレイ等がある。

原子力向け建造物（原子炉施設や原子力に関連する施設）には、上述の火災防護対象エリア１１を換気空調するための換気空調系１２が設置されている。この換気空調系１２は、図１に示すように、給気側ダクト１３を備えた給気系統１３Ａと、排気側ダクト１４を備えた排気系統１４Ａと、再循環側ダクト１５を備えた再循環系統１５Ａと、を有する。尚、符号１６は建屋躯体を示す。

給気側ダクト１３は火災防護対象エリア１１に接続される。この火災防護対象エリア１１に、上流側から給気側切替ダンパ１７、フィルタユニット１８、風量調整ダンパ１９Ａ、１９Ｂ、給気ファン２０Ａ、２０Ｂ、逆流防止ダンパ２１Ａ、２１Ｂが順次配設されて、給気系統１３Ａが構成される。直列接続された風量調整ダンパ１９Ａ、給気ファン２０Ａ及び逆流防止ダンパ２１Ａと、直列接続された風量調整ダンパ１９Ｂ、給気ファン２０Ｂ及び逆流防止ダンパ２１Ｂとは、給気側ダクト１３に並列に配置されている。この給気系統１３Ａの給気ファン２０Ａ、２０Ｂの少なくとも一方が起動されることで、フィルタユニット１８にて塵埃等が除去された流体（主に空気）が火災防護対象エリア１１に供給される。

排気側ダクト１４は火災防護対象エリア１１に接続される。この排気側ダクト１４に、上流側から風量調整ダンパ２２Ａ、２２Ｂ、排気ファン２３Ａ、２３Ｂ、逆流防止ダンパ２４Ａ、２４Ｂ、排気側切替ダンパ２５が順次配設されて、排気系統１４Ａが構成される。直接接続された風量調整ダンパ２２Ａ、排気ファン２３Ａ及び逆流防止ダンパ２４Ａと、直接接続された風量調整ダンパ２２Ｂ、排気ファン２３Ｂ及び逆流防止ダンパ２４Ｂとは、排気ダクト１４に並列に配置されている。この排気系統１４Ａの排気ファン２３Ａ、２３Ｂの少なくとも一方が起動されることで、火災防護対象エリア１１内の流体（主に空気）が建屋躯体１６外へ排出される。

再循環側ダクト１５は、排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５の上流側（つまり、逆流防止ダンパ２４Ａ、２４Ｂと排気側切替ダンパ２５との間）と、給気側ダクト１３における給気側切替ダンパ１７の下流側（つまり、給気側切替ダンパ１７とフィルタユニット１８との間）とを接続する。この再循環側ダクト１５に、上流側から再循環側切替ダンパ２６、風量調整ダンパ２７が順次配設されて再循環系統１５Ａが構成される。この再循環系統１５Ａは、排気側ダクト１４内の流体を給気側ダクト１３へ戻して流体を循環させる。

本第２実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理設備３０は、上述の換気空調系１２を利用して、火災防護対象エリア１１内の火災防護対象機器１０に対して防火機能を発揮するものであり、酸素濃度計３１、窒素ガス供給装置３２及び制御装置３３を有して構成される。

酸素濃度計３１は、火災防護対象エリア１１内に設置されて、この火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を計測する。この計測値は制御装置３３へ送信される。

窒素ガス供給装置３２は、給気側ダクト１３における逆流防止ダンパ２１Ａ、２１Ｂの下流側（つまり、逆流防止ダンパ２１Ａ、２１Ｂと火災防護対象エリア１１との間）に、供給配管３４を介して接続されて、火災防護対象エリア１１に窒素ガスを供給する。この供給配管３４には、逆止弁３５が配設されて、火災防護対象エリア１１から窒素ガス供給装置３２への流体の逆流が防止される。窒素ガス供給装置３２は、具体的には、図２に示す第１窒素ガス精製装置３６、図３（Ａ）に示す第２窒素ガス精製装置３７、図３（Ｂ）に示す第３窒素ガス精製装置３８等である。

第１窒素ガス精製装置３６は、図２に示すように、液体窒素を蒸発させることで窒素ガスを精製するものであり、液体窒素貯蔵タンク３９、蒸発器４０、貯槽４１、加熱器４２、安全弁４３及び圧力調整弁４４を有して構成される。

液体窒素貯蔵タンク３９内に液体窒素が貯蔵される。蒸発器４０は液体窒素貯蔵タンク３９に接続され、この液体窒素貯蔵タンク３９内の液体窒素を蒸発（気化）させて窒素ガスを精製する。貯槽４１は蒸発器４０に接続され、蒸発器４０にて精製された窒素ガスを一時保管する。加熱器４２は貯槽４１に接続され、精製された窒素ガスを加熱する。安全弁４３は、貯槽４１と加熱器４２とを連結する配管４５に設置され、この配管４５内の圧力が所定値以上になったときに開動作する。圧力調整弁４４は配管４５に配設され、換気空調系１２（図１）の給気側ダクト１３に導かれる窒素ガスの圧力を調整する。

第２窒素ガス精製装置３７は、図３（Ａ）に示すように、空気中の酸素を吸着材に吸着させて除去することで窒素ガスを精製するものであり、空気圧縮機４６、活性炭槽４７、吸着槽４８、貯槽４９及び圧力調整弁５０を有して構成される。

空気圧縮機４６は原料の空気を圧縮する。活性炭槽４７は空気圧縮機４６に接続されて、原料の空気中の不純物（例えば油分）を吸着させる。吸着槽４８は、活性炭槽４７に複数基（例えば２基）並列に接続され、吸着材により酸素を吸着して除去し窒素ガスを精製する。この吸着材としては、例えばヤシガラを原料として酸素分子を吸着する分子篩炭が好ましい。貯槽４９は吸着層４８に接続され、精製された窒素ガスを一時保管する。圧力調整弁５０は、貯槽４９と換気空調系１２（図１）の給気側ダクト１３とを連結する配管５１に配設され、排気側ダクト１３へ導かれる窒素ガスの圧力を調整する。尚、図３（Ａ）中の符号５２は止め弁を示す。

第３窒素ガス精製装置３８は、図３（Ｂ）に示すように、空気中の窒素と酸素を高分子中空糸膜５５により分離することで窒素ガスを精製するものであり、空気圧縮機５３、活性炭槽５４、前記高分子中空糸膜５５、貯槽５６及び圧力調整弁５７を有して構成される。

空気圧縮機５３は原料の空気を圧縮する。活性炭槽５４は空気圧縮機５３に接続され、原料の空気中の不純物（例えば油分）を吸着させる。高分子中空糸膜５５は活性炭槽５４に接続され、酸素分子を透過させて酸素と窒素を分離して窒素ガスを精製する。貯槽５６は高分子中空糸膜５５に接続され、精製した窒素ガスを一時保管する。圧力調整弁５７は、貯槽５６と換気空調系１２（図１）の給気側ダクト１３とを連結する配管５８に配設され、給気側ダクト１３へ導かれる窒素ガスの圧力を調整する。

図１に示す制御装置３３は、酸素濃度計３１、給気側切替ダンパ１７、排気側切替ダンパ２５、再循環側切替ダンパ２６、給気ファン２０Ａ及び２０Ｂ、排気ファン２３Ａ及び２３Ｂ、並びに窒素ガス供給装置３２に電気的に接続される。そして、制御装置３３は、酸素濃度計３１にて計測された火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１と設定濃度Ａ０とを比較して、図４のフローチャートに示すように、給気側切替ダンパ１７、排気側切替ダンパ２５、再循環側切替ダンパ２６、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂ、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂ、並びに窒素ガス供給装置３２を制御する。

ここで、設定濃度Ａ０は、燃焼現象が発生しない酸素濃度であり、例えばコンピュータ室や通信機械室など向けの不活性ガス消火装置において設定されている１２．５％の酸素濃度の値が用いられる。

図４に示すように、制御装置３３は、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を酸素濃度計３１から取得し（Ｓ１１）、この酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０を超えているか否かを判断する（Ｓ１２）。火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下であるときには、窒素ガス供給装置３２から火災防護対象エリア１１内への窒素ガスの供給（注入）を実施しない（Ｓ１３）。

ステップＳ１２において、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０を超えているときに、制御装置３３は、給気側切替ダンパ１７を全閉操作し、再循環側切替ダンパ２６を全開操作し、排気側切替ダンパ２５を所定の開度（例えば微小開度）に調整する。（Ｓ１４）。このとき制御装置３３は、更に給気ファン２０Ａまたは２０Ｂを起動させ、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂを起動させ、窒素ガス供給装置３２を起動させる（Ｓ１５）。これらの操作により、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが、再循環側ダクト１５を介して循環して、火災防護対象エリア１１内に連続して供給され注入される（Ｓ１６）。このとき、火災防護対象エリア１１内の窒素を含む空気の一部は、排気側切替ダンパ２５を通って建屋躯体１６外へ排出される。

その後、制御装置３３は、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったか否かを判断し（Ｓ１７）、酸素濃度Ａ１が未だ設定濃度Ａ０を超えている場合には、窒素ガス供給装置３２による火災防護対象エリア１１への窒素ガスの供給（注入）を継続する（Ｓ１８）。

制御装置３３は、ステップＳ１７において、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったときには、火災防護対象エリア１１の管理区域の種別に応じて排気側切替ダンパ２５の開度を変更する（Ｓ１９）。

つまり、火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合には、制御装置３３は、排気側切替ダンパ２５を所定の開度（例えば微小開度）に保持させる。これにより、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１に供給されると共に、この火災防護対象エリア１１内の窒素を含む空気の一部が、排気側切替ダンパ２５を通って建屋躯体１６外へ排出されて、火災防護対象エリア１１内は大気圧よりも低い負圧状態になる。また、火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合には、制御装置３３は、排気側切替ダンパ２５を全閉操作させ、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスの供給により火災防護対象エリア１１内を大気圧よりも高い正圧状態とする。

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。
（１）火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が、燃焼現象の発生しない設定濃度Ａ０を超えているときに、制御装置３３は、給気側切替ダンパ１７を全閉操作し、再循環側切替ダンパ２６を全開操作し、排気側切替ダンパ２５を所定の開度（例えば微小開度）に調整して、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂを起動させ、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂを起動させ、窒素ガス供給装置３２を起動させ、この窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給させる。このように窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１に供給されることで、この火災防護対象エリア１１内の酸素濃度が上記設定濃度Ａ０以下に低下するので、火災防護対象エリア１１内の火災防護対象機器１０に対して火災の発生を確実に防止でき、従って、火災防護対象エリア１１内の消火設備の物量を削減できる。

（２）原子力向け建造物（原子炉施設または原子力に関連する施設）の既存の換気空調系１２を利用して、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給させるので、新設の消火設備を低減でき、従って、この観点からも消火設備の物量を削減でき、コスト及び配置スペースの削減を実現できる。

（３）窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスの供給時に、排気側切替ダンパ２５が所定の開度（例えば微小開度）に調整されることで、火災防護対象エリア１１内の窒素を含む空気の一部が排気側切替ダンパ２５を通って建屋躯体１６外へ排出されて、火災防護対象エリア１１内が大気圧よりも低い負圧状態になる。従って、火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合には、この火災防護対象エリア１１から放射性物質が外部へ拡散することを確実に防止できる。

（４）火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったときで、且つ火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合には、給気側切替ダンパ１７及び排気側切替ダンパ２５が全閉操作され、再循環側切替ダンパ２６が全開操作され、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂが起動され、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂが起動され、窒素ガス供給装置３２が起動される。これにより、窒素ガス供給装置３２から火災防護対象エリア１１に窒素ガスが供給されて、この火災防護対象エリア１１内が大気圧よりも高い正圧状態になる。この結果、火災防護対象エリア１１内に外部から酸素の流入が防止されて、火災防護対象エリア１１内の火災防護対象機器１０に対する火災発生の防止効果をより一層確実に向上させることができる。

（５）窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１内に供給されることで、この火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になる。この結果、火災防護対象エリア１１内は、人がめまいや吐き気などにより活動が困難な雰囲気になることで、テロリストの侵入、及び機器に対する悪意な操作を防止することができる。

（６）窒素ガス供給装置３２が第１窒素ガス精製装置３６により構成された場合には、この窒素ガス供給装置３２は、高純度で且つ大量の窒素ガスを一度に供給可能になる。このため、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を短時間で設定濃度Ａ０以下の低酸素濃度状態へ移行させることができる。

（７）窒素ガス供給装置３２が第２窒素ガス精製装置３７または第３窒素ガス精製装置３８により構成された場合には、この窒素ガス供給装置３２は、空気を原料として窒素ガスを精製するため、火災防護対象エリア１１に窒素ガスを連続して供給することができる。

［Ｂ］第２実施形態（図５、図６）
図５は、第２実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第２実施形態における原子力建造物の酸素濃度管理設備６０が第１実施形態と異なる点は、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度を検出する酸素濃度計３１（本第２実施形態では、この酸素濃度計３１を第１酸素濃度計６１と称する）のほかに、排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度を計測する第２酸素濃度計６２を備え、排気側ダクト１４に並列配置された風量調整ダンパ２２Ａ、排気ファン２３Ａ及び逆流防止ダンパ２４Ａと、風量調整ダンパ２２Ｂ、排気ファン２３Ｂ及び逆流防止ダンパ２３Ｂに対して、風量調整ダンパ２２Ｃ、小風量排気ファン６３及び逆流防止ダンパ２４Ｃが更に排気側ダクト１４に並列に配置され、また、制御装置６４が、排気側切替ダンパ２５を全開操作した状態で、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給させるよう構成された点などである。

第２酸素濃度計６２は、排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５の下流側に設置される。この第２酸素濃度計６２にて計測された排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２は、制御装置６４へ送信される。また、風量調整ダンパ２２Ｃ、小風量排気ファン６３及び逆流防止ダンパ２４は直列に接続されている。このうちの小風量排気ファン６３は、上述の如く排気側ダクト１４に設けられると共に、排気ファン２３Ａ及び２３Ｂよりも送風量が小さく構成されている。

制御装置６４は、図６に示すように、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を第１酸素濃度計６１から習得し（Ｓ２１）、この酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０を超えているか否かを判断する（Ｓ２２）。火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下であるときには、制御装置６４は、窒素ガス供給装置３２から火災防護対象エリア１１内への窒素ガスの供給（注入）を実施しない（Ｓ２３）。

ステップＳ２２において、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０を超えているときに、制御装置６４は、給気側切替ダンパ１７及び再循環側切替ダンパ２６を全閉操作し、排気側切替ダンパ２５を全開操作し、小風量排気ファン６３を起動させ、窒素ガス供給装置３２を起動させる（Ｓ２４）。これらの操作により、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１内へ供給されて注入される（Ｓ２５）。と同時に、火災防護対象エリア１１内の空気が全開状態の排気側切替ダンパ２５を通って建屋躯体１６外へ迅速に押し出される。

その後、制御装置６４は、排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２を第２酸素濃度計６２から習得し（Ｓ２６）、この酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０以下であるか否かを判断する（Ｓ２７）。排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０を超えているときには、窒素ガス供給装置３２から火災防護対象エリア１１内への窒素ガスの供給（注入）を継続する（Ｓ２８）。

制御装置６４は、ステップＳ２７において、酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０以下になったときには、火災防護対象エリア１１の管理区域の種別に応じて排気側切替ダンパ２５の開度を変更する（Ｓ２９）。つまり、制御装置６４は、火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合に排気側切替ダンパ２５を所定の開度（例えば微小開度）に調整し、火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合に排気側切替ダンパ２５を全閉操作させる。

更に、制御装置６４は、給気側切替ダンパ１７を全閉状態に保持し、再循環側切替ダンパ２６を全開操作し、窒素ガス供給装置３２を起動状態に保持し、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂを起動させ、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂを起動させる（Ｓ３０）。その後、制御装置６４は小風量排気ファン６３を停止させる（Ｓ３１）。

ステップＳ２９〜Ｓ３１において、火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合には、排気側切替ダンパ２５が所定の開度（例えば微小開度）に調整されることで、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１に継続して供給されると共に、火災防護対象エリア１１内の窒素ガスを含む空気の一部が、排気側切替ダンパ２５を通って建屋躯体１６外へ排出されて、火災防護対象エリア１１内は大気圧よりも低い負圧状態になる。

また、ステップＳ２９〜Ｓ３１において、火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合には、排気側切替ダンパ２５が全閉操作されることで、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが火災防護対象エリア１１に継続して供給されることにより、火災防護対象エリア１１内が大気圧よりも高い正圧状態になる。

以上のように構成されたことから、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（２）、（５）、（６）及び（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（８）〜（１０）を奏する。

（８）火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が燃焼現象の発生しない設定濃度Ａ０を超えているときに、制御装置６４は、給気側切替ダンパ１７及び再循環側切替ダンパ２６を全閉操作し、排気側切替ダンパ２５を全開操作し、小風量排気ファン６３及び窒素ガス供給装置３２を起動させて、窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給する。これにより、火災防護対象エリア１１内に窒素ガス供給装置３２からの窒素ガスが供給され、火災防護対象エリア１１内の空気が迅速に排出されるので、この火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を設定濃度Ａ０以下に急速に低下させることができる。この結果、火災防護対象エリア１１内の火災防護対象機器１０に対して火災の発生を確実に防止でき、従って、火災防護対象エリア１１内の消火設備の物量を削減できる。

（９）排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０以下になったときで、且つ火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合には、排気側切替ダンパ２５が給気側切替ダンパ１７と共に全閉操作され、再循環側切替ダンパ２６が全開操作され、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂが起動され、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂが起動され、窒素ガス供給装置３２が起動される。これにより、火災防護対象エリア１１に窒素ガスが供給されると共に、この火災防護対象エリア１１内が大気圧よりも高い正圧状態になる。この結果、火災防護対象エリア１１内に外部から酸素の流入が防止されて、火災防護対象エリア１１内の火災防護対象機器１１に対する火災発生の防止効果をより一層確実に向上させることができる。

（１０）排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０以下になったときで、且つ火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合には、給気側切替ダンパ１７が全閉操作され、排気側切替ダンパ２５が所定の開度（例えば微小開度）に調整され、再循環側切替ダンパ２６が全開操作され、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂが起動され、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂが起動され、窒素ガス供給装置３２が起動される。これにより、火災防護対象エリア１１に窒素ガスが供給されると共に、この火災防護対象エリア１１内が大気圧よりも低い負圧状態になる。この結果、火災防護対象エリア１１から放射性物質が外部へ拡散することを確実に防止できる。

［Ｃ］第３実施形態（図７、図８）
図７は、第３実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図である。この第３実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第３実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理設備７０が第１実施形態と異なる点は、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったときに、制御装置７４が、窒素ガス供給装置３２に代えて、この窒素ガス供給装置３２よりも窒素ガス供給量の少ない小容量の補給用窒素ガス供給装置７１から窒素ガスを火災防護対象エリア１１に供給させるよう構成された点である。

窒素ガス供給装置３２を給気側ダクト１３に接続させる供給配管３４には、逆止弁３５の上流側に、接続配管７２を介して補給用窒素ガス供給装置７１が接続され、この接続配管７２に止め弁７３が配設される。これらの補給用窒素ガス供給装置７１及び止め弁７３は制御装置７４に電気的に接続されて、この制御装置７４により制御される。制御装置７４は、第１実施形態の制御装置３３と同様な制御を実行するほか、図８に示す制御を実行する。

つまり、制御装置７４は、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を酸素濃度計３１から取得し（Ｓ４１）、この酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったか否かを判断する（Ｓ４２）。火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が未だ設定濃度Ａ０を超えている場合には、制御装置７４は、窒素ガス供給装置３２による火災防護対象エリア１１への窒素ガスの供給（注入）を継続させる（Ｓ４３）。

制御装置７４は、ステップＳ４２において、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったときには、窒素ガス供給装置３２を停止させて（Ｓ４４）、補給用窒素ガス供給装置７１を起動させ、止め弁７３を開操作させる（Ｓ４５）。これにより、窒素ガス供給装置３２に代えて小容量の補給用窒素ガス供給装置７１から、窒素ガス供給装置３２よりも供給量の少ない窒素ガスが止め弁７３を経て火災防護対象エリア１１内に供給され、この火災防護対象エリア１１内の酸素濃度が設定濃度Ａ０以下に維持される。

尚、このステップＳ４４及びＳ４５の実行時には、図４のステップＳ１４に示すように、給気側切替ダンパ１７は全閉操作され、再循環側切替ダンパ２７は全開操作されている。更に、ステップＳ１５に示すように、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂは起動状態にあり、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂも起動状態にある。また、排気側切替ダンパ２５については、ステップＳ１９に示すように、火災防護対象エリア１１が放射線管理区域である場合には所定の開度（例えば微小開度）に調整されており、火災防護対象エリア１１が非放射線管理区域である場合には全閉操作されている。

また、補給用窒素ガス供給装置７１は、図３に示すように、空気中の酸素を吸着槽４８の吸着材により吸着させて除去することで窒素ガスを精製する第２窒素ガス精製装置３７、または空気中の窒素と酸素を高分子中空糸膜５５により分離することで窒素ガスを精製する第３窒素ガス精製装置３８である。補給用窒素ガス供給装置７１が第２窒素ガス精製装置３７または第３窒素ガス精製装置３８から構成されることで、補給用窒素ガス供給装置７１は、原料としての空気から窒素ガスを連続して供給することが可能になる。

以上のように構成されたことから、本第３実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（１１）及び（１２）を奏する。

（１１）火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったときには、窒素ガス供給装置３２よりも窒素ガス供給量の少ない小容量の補給用窒素ガス供給装置７１から、窒素ガスが火災防護対象エリア１１に継続して供給される。このため、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１を設定濃度Ａ０以下の低酸素濃度状態に維持できると共に、火災防護対象エリア１１への窒素ガス供給量が減少することでコストを低減できる。

（１２）補給用窒素ガス供給装置７１は、接続配管７２を介して、窒素ガス供給装置３２を給気側ダクト１３に接続するための供給配管３４に接続されて構成されている。このため、補給用窒素ガス供給装置７１を給気側ダクト１３に接続するための配管スペースが削減されて、補給用窒素ガス供給装置７１の配管構成を簡素化できる。

［Ｄ］第４実施形態（図９、図１０）
図９は、第４実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図である。この第４実施形態において第１及び第３実施形態と同様な部分については、第１及び第３実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第４実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理設備８０が第１実施形態と異なる点は、給気側切替ダンパ１７、排気側切替ダンパ２５、再循環側切替ダンパ２６、給気ファン２０Ａ及び２０Ｂ、並びに排気ファン２３Ａ及び２３Ｂ等を制御して、設定濃度Ａ０以下の低酸素濃度状態にある火災防護対象エリア１１を、人が立ち入り可能な状態に変更する点と、火災防護対象エリア１１内に人が立ち入るために必要な機器が、火災防護対象エリア１１に新たに設置された点である。

つまり、火災防護対象エリア１１内に人が立ち入りのために必要な機器として、火災防護対象エリア１１に表示灯８１、感知器８２及び消火設備８３が設置される。表示灯８１は、人が立ち入り可能な酸素濃度状態で点灯するものであり、例えば火災防護対象エリア１１内の酸素濃度が１８％以上になったときに点灯して、火災防護対象エリア１１内が人の立ち入り可能な状態になった旨を知らせる。また、感知器８２は、火災防護対象エリア１１内での火災の発生を感知する。

制御装置８４は、第１実施形態の制御装置３３と同様な制御を実行するほか、火災防護対象エリア１１内を人が立ち入り可能な状態にするために、図１０に示す制御を実行する。つまり、制御装置８４は、例えば、手動操作可能なスイッチ８５（図９）が操作されることで、人が立ち入る旨の信号、つまり外気導入信号を入力する（Ｓ５１）。

制御装置８４は、外気導入信号の入力により、稼働中の窒素ガス供給装置３２または補給用窒素ガス供給装置７１を停止させる（Ｓ５２）。制御装置８４は、ステップＳ５２の実行後、給気側切替ダンパ１７及び排気側切替ダンパ２５を全開操作させ、再循環側切替ダンパ２６を全閉操作させる（Ｓ５３）。

次に、制御装置８４は、給気ファン２０Ａまたは２０Ｂを起動させ、排気ファン２３Ａまたは２３Ｂを起動させて（Ｓ５４）、建屋躯体１６外の外気（空気）を給気側ダクト１３を通して火災防護対象エリア１１内に導入し、この火災防護対象エリア１１内の窒素ガスを含む空気を、排気側ダクト１４を通して建屋躯体１６外へ排出する。これにより、火災防護対象エリア１１内が、人の立ち入り可能な酸素濃度（例えば１８％以上）状態になり、その状態が表示灯８１の点灯により知らされる。

以上のように構成されたことから、本第４実施形態においても、第１及び第３実施形態と同様な効果（１）〜（７）、（１１）及び（１２）を奏するほか、次の効果（１３）〜（１５）を奏する。

（１３）火災防護対象エリア１１内を人の立ち入りが可能な状態に変更するための設備は、原子力向け建造物（つまり、原子炉施設または原子力に関連する施設）における既存の換気空調系１２を利用して構成されるので、新設の設備が必要なく、コスト及び配置スペースを削減できる。

（１４）火災防護対象エリア１１内には、人の立ち入りが可能な酸素濃度状態で点灯する表示灯８１が設置されている。このため、この表示灯８１の点灯状態を確認することで、低酸素濃度状態にある火災防護対象エリア１１内に、人が誤って立ち入ることを防止できる。

（１５）火災防護対象エリア１１内には、消火設備８３のほか、火災を感知可能な感知器８２が設置されている。このため、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度が、人の立ち入りが可能な酸素濃度に変更されて万一火災が発生しても、この火災が感知器８２により早期に感知され、消火設備８３を用いて消火することができる。

［Ｅ］第５実施形態（図１１）
図１１は、第５実施形態に係る原子力向け建造物の酸素濃度管理設備における構成を示す系統図である。この第５実施形態において第１及び第３実施形態と同様な部分については、第１及び第３実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第５実施形態における原子力向け建造物の酸素濃度管理設備９０が第１実施形態と異なる点は、原子力向け建造物（即ち、原子力施設または原子力に関連する施設）において、系統の昇圧や不活性化等のために運転上窒素の補給を必要とする窒素要求系統９１へ、窒素ガス供給装置３２または補給用窒素ガス供給装置７１から窒素ガスを供給可能に構成された点である。

つまり、窒素ガス供給装置３２を給気側ダクト１３に接続するための供給配管３４には、逆止弁３５の下流側に、送給配管９２を介して窒素要求系統９１が接続され、この送給配管９２に止め弁９３が配設される。この止め弁９３は制御装置９４に電気的に接続されて、この制御装置９４により制御される。制御装置９４は、第１実施形態の制御装置３３と同様な制御を実行するほか、止め弁９３を次のように制御する。

即ち、制御装置９４は、窒素ガス供給装置３２または補給用窒素ガス供給装置７１の稼働時に例えば手動操作可能なスイッチ９５が操作されて、窒素要求系統９１へ窒素を供給すべき旨の信号を入力したときに、止め弁９３を開操作する。これにより、窒素ガス供給装置３２または補給用窒素ガス供給装置７１から余剰の窒素ガスが窒素要求系統９１へ供給される。

以上のように構成されたことから、本第５実施形態においても、第１及び第３実施形態と同様な効果（１）〜（７）、（１１）及び（１２）を奏するほか、次の効果（１６）を奏する。

（１６）窒素ガス供給装置３２または補給用窒素ガス供給装置７１にて精製された窒素が窒素要求系統９１へ供給されることで、この窒素要求系統９１へ窒素を供給するための新たな設備を構築する必要が無く、従って、コスト及び配置スペースを削減できる。

以上、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。これらの実施形態は、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、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

例えば、第２実施形態においても、図５の２点鎖線に示すように、火災防護対象エリア１１内の酸素濃度Ａ１が設定濃度Ａ０以下になったとき、または排気側ダクト１４における排気側切替ダンパ２５下流側の酸素濃度Ａ２が設定濃度Ａ０以下になったときに、窒素ガス供給装置３２に代えて、この窒素ガス供給装置３２よりも小容量の補給用窒素ガス供給装置７１から火災防護対象エリア１１に窒素ガスを供給するようにしてもよい。

１０…火災防護対象機器、１１…火災防護対象エリア、１２…換気空調系、１３…給気側ダクト、１４…排気側ダクト、１５…再循環側ダクト、１７…給気側切替ダンパ、２０Ａ、２０Ｂ…給気ファン、２３Ａ、２３Ｂ…排気ファン、２５…排気側切替ダンパ、２６…再循環側切替ダンパ、３０…酸素濃度管理設備、３１…酸素濃度計、３２…窒素ガス供給装置、３３…制御装置、３４…供給配管、３６…第１窒素ガス精製装置、３７…第２窒素ガス精製装置、３８…第３窒素ガス精製装置、３９…液体窒素貯蔵タンク、４０…蒸発器、４６…空気圧縮機、４８…吸着槽、５３…空気圧縮機、５５…高分子中空糸膜、６０…酸素濃度管理設備、６１…第１酸素濃度計、６２…第２酸素濃度計、６３…小風量排気ファン、６４…制御装置、７０…酸素濃度管理設備、７１…補給用窒素ガス供給装置、７４…制御装置、８０…酸素濃度管理設備、８１…表示灯、８２…感知器、８３…消化設備、８４…制御装置、９０…酸素濃度管理設備、９１…窒素要求系統、９４…制御装置、Ａ０…設定濃度、Ａ１…火災防護対象エリア内の酸素濃度、Ａ２…排気側ダクト内の酸素濃度。

Claims

火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、
前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、
前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、
前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度を計測する酸素濃度計と、
前記給気側ダクトに供給配管を介して接続されて窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置と、
制御装置とを有し、この制御装置は、前記酸素濃度計にて計測された酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパを全閉操作し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記排気側切替ダンパを所定の開度に調整して、前記給気ファン、前記排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させ、前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させるよう構成されたことを特徴とする原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、
前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、
前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、
前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度を計測する第１酸素濃度計と、
前記排気側ダクト内の酸素濃度を計測する第２酸素濃度計と、
前記排気側ダクトに設けられて前記排気ファンよりも風量の小さな小風量排気ファンと、
前記給気側ダクトに供給配管を介して接続されて窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置と、
制御装置とを有し、この制御装置は、前記第１酸素濃度計にて計測された酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパ及び前記再循環側切替ダンパを全閉操作し、前記排気側切替ダンパを全開操作して、前記小風量排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させて前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させ、また、前記第２酸素濃度計にて計測された酸素濃度が前記設定濃度以下になったときに、前記給気側切替ダンパを全閉状態に保持し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記窒素ガス供給装置を起動状態に保持し、前記給気ファン及び前記排気ファンを起動させて前記小風量排気ファンを停止させ、前記排気側切替ダンパについては、前記火災防護対象エリアが放射線管理区域である場合に所定開度に調整し、前記火災防護対象エリアが非放射線管理区域である場合に全閉操作して、前記火災防護対象エリアに窒素ガスの供給を継続させるよう構成されたことを特徴とする原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記制御装置は、酸素濃度計により計測された火災防護対象エリア内の酸素濃度が設定濃度以下になったとき、前記火災防護対象エリアが放射線管理区域である場合には排気側切替ダンパを所定の開度に保持させ、前記火災防護対象エリアが非放射線管理区域である場合には前記排気側切替ダンパを全閉操作させるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記窒素ガス供給装置を給気側ダクトに接続する供給配管には、前記窒素ガス供給装置よりも小容量の補給用窒素ガス供給装置が接続され、
前記制御装置は、火災防護対象エリア内の酸素濃度が所定濃度以下になったときに、前記窒素ガス供給装置に代えて、この窒素ガス供給装置よりも窒素ガス供給量が少ない前記補給用窒素ガス供給装置から窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記火災防護対象エリア内には、消化設備、火災を感知可能な感知器、及び人の立ち入り可能な酸素濃度状態で点灯する表示灯が設置され、
前記制御装置は、前記火災防護対象エリアに人が立ち入る旨の信号を入力したときに、窒素ガス供給装置または補給用窒素ガス供給装置を停止させ、給気側切替ダンパ及び排気側切替ダンパを全開操作し、再循環側切替ダンパを全閉操作し、給気ファン及び排気ファンを起動させて、前記火災防護対象エリアに空気を供給するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記窒素ガス供給装置を給気側ダクトに接続する供給配管には、原子力向け建造物の運転上窒素の補給を必要とする窒素要求系統が接続され、
前記制御装置は、前記窒素要求系統へ窒素を供給すべき旨の信号を入力したときに、前記窒素ガス供給装置または補給用窒素ガス供給装置から前記窒素要求系統へ余剰の窒素ガスを供給するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記窒素ガス供給装置は、液体窒素を蒸発させることで窒素ガスを精製する装置、空気中の酸素を吸着材に吸着させて除去することで窒素ガスを精製する装置、または空気中の窒素と酸素を高分子中空糸膜により分離することで窒素ガスを精製する装置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
前記補給用窒素ガス供給装置は、空気中の酸素を吸着材に吸着させて除去することで窒素ガスを精製する装置、または空気中の窒素と酸素を高分子中空糸膜により分離することで窒素ガスを精製する装置であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理設備。
火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、
前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、
前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、
前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパを全閉操作し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記排気側切替ダンパを所定の開度に調整して、前記給気ファン、前記排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させ、前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させることを特徴とする原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。
火災防護対象機器を収容する火災防護対象エリアと、この火災防護対象エリアを換気する換気空調系とを有し、
前記換気空調系は、前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から給気側切替ダンパ、給気ファンを順次備えた給気側ダクトと、
前記火災防護対象エリアに接続されて上流側から排気ファン、排気側切替ダンパを順次備えた排気側ダクトと、
前記排気側ダクトにおける前記排気側切替ダンパの上流側と前記給気側ダクトにおける前記給気側切替ダンパの下流側とを接続し、再循環側切替ダンパを備えた再循環側ダクトと、を有して構成された原子力向け建造物であって、
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度が燃焼現象の発生しない設定濃度を超えているときに、前記給気側切替ダンパ及び前記再循環側切替ダンパを全閉操作し、前記排気側切替ダンパを全開操作して、前記小風量排気ファン及び前記窒素ガス供給装置を起動させて前記窒素ガス供給装置からの窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させ、また、前記排気側ダクト内の酸素濃度が前記設定濃度以下になったときに、前記給気側切替ダンパを全閉状態に保持し、前記再循環側切替ダンパを全開操作し、前記窒素ガス供給装置を起動状態に保持し、前記給気ファン及び前記排気ファンを起動させて前記小風量排気ファンを停止させ、前記排気側切替ダンパについては、前記火災防護対象エリアが放射線管理区域である場合に所定開度に調整し、前記火災防護対象エリアが非放射線管理区域である場合に全閉操作して、前記火災防護対象エリアに窒素ガスの供給を継続させることを特徴とする原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度が設定濃度以下になったとき、前記火災防護対象エリアが放射線管理区域である場合には排気側切替ダンパを所定の開度に保持させ、前記火災防護対象エリアが非放射線管理区域である場合には前記排気側切替ダンパを全閉操作させることを特徴とする請求項９に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。
前記火災防護対象エリア内の酸素濃度が所定濃度以下になったときに、窒素ガス供給装置に代えて、この窒素ガス供給装置よりも窒素ガス供給量が少ない小容量の補給用窒素ガス供給装置から窒素ガスを前記火災防護対象エリアに供給させることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。
前記火災防護対象エリアに人が立ち入る際には、窒素ガス供給装置または補給用窒素ガス供給装置を停止させ、給気側切替ダンパ及び排気側切替ダンパを全開操作し、再循環側切替ダンパを全閉操作し、給気ファン及び排気ファンを起動させて、前記火災防護対象エリアに空気を供給することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。
前記原子力向け建造物の運転上窒素の補給を必要とする窒素要求系統へ窒素を供給すべき時に、窒素ガス供給装置または補給用窒素ガス供給装置から前記窒素要求系統へ余剰の窒素ガスを供給することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の原子力向け建造物の酸素濃度管理方法。