JP2671963B2 - 原子炉の容器ヘッドの貫通部分での漏れを作動中に検出するための方法及び装置 - Google Patents

原子炉の容器ヘッドの貫通部分での漏れを作動中に検出するための方法及び装置

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JP2671963B2 JP6511777A JP51177793A JP2671963B2 JP 2671963 B2 JP2671963 B2 JP 2671963B2 JP 6511777 A JP6511777 A JP 6511777A JP 51177793 A JP51177793 A JP 51177793A JP 2671963 B2 JP2671963 B2 JP 2671963B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温の加圧水で満たされた原子炉容器のヘ
ッドの漏れの強さの検出及び評価に関する。
漏れは、トレーサーガス、調査中の漏れから来入する
水蒸気自体を使用して検出され且つ評価される。
本発明の特に重要な一つの用途は、加圧水型原子炉の
容器ヘッドの貫通部分における漏れを検出することにあ
る。問題の貫通部分は、制御ロッドクラスタの制御ロッ
ドを通すことのできるものである。このような漏れを早
期に検出することによって、オペレータは、設備を安全
なフォールバック作動状態にすることができる。
容器ヘッドの貫通部分での漏れを検出するための技術
は、熱交換器における漏れを検出するために使用された
技術から既に周知である。多くの解決策では、放射性ト
レーサーの希釈による監視を使用する。特定の装置で
は、粒子状放射性物質の監視を使用するこの解決策によ
り、検出閾値及び積分時間がもたらされる。これらは、
トレーサーが非常に大きく希釈されるため、高い。他の
周知の解決策では、漏れの強さについての直接的な表示
を与えることができず、本質的に定性的であるという欠
点がある。
本発明は、別の電源で原子炉に適合できる簡単な手段
及び要素だけを使用して、漏れの発生を迅速に検出でき
且つ漏れの拡大を追跡できる、加圧水型原子炉の容器ヘ
ッドの貫通部分における漏れを検出するための方法及び
装置を提供することを目的とする。
本発明の要旨は、原子力発電所の容器ヘッドの貫通部
分での漏れを検出するための装置において、漏出の起こ
る可能性のある場所があるチャンバの容積内を流れる空
気を、原子炉の制御ロッドクラスタの制御機構の冷却回
路で希釈される前に取り出すための回路を有することを
特徴とする装置である。
この目的のため、本発明は、漏出の起こる可能性のあ
る場所があるチャンバにスイープ空気流を流し、漏れに
より高められたこのスイープ空気中のトレーサーガスの
レベルを取り出しによって検出する方法を提供する。
提供された方法の高い感度は、漏出の起こる可能性の
ある場所があるチャンバの容積内で取り出しを行うとい
う事実によって得られる。この取り出しのため、トレー
サーガスのレベルの計測は、制御ロッドクラスタの制御
機構を冷却するための強い空気流でトレーサーガスが大
きく希釈される前に行われる。
この方法を実施するため、産業用コンピュータで遠隔
制御される装置を使用する。このコンピュータは、この
装置の種々の作動順序を管理し、種々のセンサからの計
測値を処理し、装置の作動状態に基づいて漏れの存在及
びその強さについての診断を下す。
更に、本発明は、一方では、漏れの起こる可能性のあ
るチャンバの容積を通過する空気のスイープの流量を推
定し、及びかくして、起こっている可能性のある漏れの
流れの進展を評価し且つ追跡するため、漏れの模擬実験
を行い、他方では、取り出し−漏れ検出回路の正しい作
動を検査する新たな技術を提供する。
本発明は、単なる非限定的例として与えられた以下の
特定の実施例についての説明及び請求の範囲を読み、添
付図面を検討することによって更によく理解されるであ
ろう。
第１図は、検出されるべき漏れが起こる可能性のある
チャンバの容積の内側及び外側から空気の試料を取り出
すようになった、本発明による装置の一実施例の概略図
であり、 第２図は、第１図の平面図であり、 第３図は、本発明の変形例の第２図と同様の図であ
り、 第４図は、本発明の変形例の第１図と同様の図であ
り、 第５図は、計測組立体及びこの計測組立体に連結され
た処理−制御ユニットの流れ図であり、 第６図は、漏れ模擬実験装置及び本発明によるその実
施を示す第１図と同様の図であり、 第７図は、漏れ模擬実験装置及び本発明によるその実
施を示す第６図と同様の図である。
原子力施設、及び特に原子力施設の通気回路及び／又
は冷却回路は当該技術分野で周知であるため、本発明と
直接的に又は間接的に連結した点についてのみ以下に説
明する。その他については、本願の技術分野の当業者
は、直面した特定の問題点に対処する場合、現在利用で
きる従来の解決策を利用するであろう。
以下の説明では、実施例であるかその変形例であるか
に関わらず、同じ要素を示すのに同じ参照番号を使用す
る。
説明を明瞭にするため、本発明の構成部品の各々をこ
れらの構成要素の実施例の説明前に連続して説明する。
第１図は、加圧水型原子炉の容器ヘッドの周囲、即ち
容器ヘッドで閉鎖されるように配置されたものを示し、
これは、本発明にとって必要である。
原子炉圧力容器ヘッド１（以下、単に、容器ヘッド１
という）には、機構３で制御される制御ロッドクラスタ
のロッド（図示せず）を通すことのできる貫通部分２が
設けられている。通気回路が機構３を冷却する。この通
気回路は、制御機構３を取り囲む包囲体４を有する。包
囲体４の上方にその上部分５で吸い込まれる周囲空気
は、制御機構３に沿って包囲体４の容積内に再び降下
し、ダクト６の一つに吸い込まれる。これらのダクトの
うち、一つだけが図示してある。通常、「ケーシングの
内部」と呼ばれるチャンバ７は、容器ヘッド１、及び断
熱プレート８及び９で境界付けられている。このチャン
バ７が、貫通部分２と容器ヘッド１の上壁との間の界面
即ち接合部10を閉じ込める。本発明が検出しようとする
漏れが発生する、即ち明らかになるのは、これらの界面
即ち接合部である。
通常の作動では、ロッドクラスタの制御機構３の通気
回路が、プレート８、９と貫通部分２との間に存在する
隙間11を通して空気をチャンバ７に吸い込む。これらの
隙間は異なっており、貫通部分２の周りの局部的な空気
流の流量は均等でない。
本発明による取り出し回路の機能は、チャンバ７の容
積内に収容された空気の試料を吸い出す機能であり、こ
の試料は、漏れにより解放された水蒸気が含まれる。
取り出し技術の問題点の一つは、包囲体４、次いでダ
クト６を大きな流量で流れる通気空気で水蒸気が希釈さ
れる前に空気試料を取り出さなければならないというこ
とにある。
この問題点は、チャンバ７の容積内の分析されるべき
空気を連続的に吸い込む特定の取り出し装置で解決され
る。この吸引は、チャンバ７内に突出したチューブ13を
備えた管12を用いて行われる。全ての管12は、共通のマ
ニホールド14に纏められる。ポンプ15がチャンバ７の容
積から取り出された空気の試料採取を行う。
同様に、別のポンプ17に連結された別の管路16が原子
炉建屋の格納容器100から空気の試料を取り出す。
マニホールド14及び配管16の対を流れる二つの試料中
のトレーサーの濃度の差を計測するため、計測組立体18
がマニホールド14及び配管16にバイバスで連結されてい
る。
漏れは、これらの二つの試料間の濃度差が計測組立体
の通常の計測誤差よりも大きい場合に検出される。この
計測組立体は、疑似警報を回避するため、トレーサー検
出器を制限し又はトレーサー検出器の故障を検出するこ
とを目的とした改善が施されている。
この計測組立体18は、適当な、好ましくは産業用のコ
ンピュータからなる制御−処理ユニット19に連結されて
いる。このコンピュータは、計測及び解釈に必要なトラ
ンスミッター及びアクチュエータを制御し、指令でき
る。このユニットは、有利には、原子炉建屋の格納容器
の外部に置かれている。
第２図は、第１図の平面図を示す。空気をチャンバ７
から取り出すことのできる吸引管12が示してある。これ
らの管は、共通のマニホールド14に連結されている。ポ
ンプ15により、マニホールド14内に収容されたガスを輸
送できる。管12は、有利には、上断熱プレート９を構成
する帯状部材20の上方に設けられ、この部材の上側に固
定されている。断熱体だけを貫通した少数のチューブ13
が管12に連結されており、これらのチューブにより、チ
ャンバ７内の空気を取り出すことができる。これらの取
り出しチューブ13からなる便宜的な構成により、全検出
領域を均等にカバーできる。取り出し回路のこの形態に
は、管12、帯状部材20、及び限定された数の取り出し点
の取り付けのため、簡単に且つ容易に設置できるという
本質的な利点がある。
第３図は、チャンバ７から空気を取り出すための回路
の変形例の平面図を示す。この実施例の上述の実施例に
対する本質的な利点は、実際上正方形をなして配置され
た四つの取り出しチューブ13で各貫通部分２が取り囲ま
れており、かくして、各貫通部分２を個々に監視するこ
とによって漏れの検出が容易に行われるということであ
る。取り出しチューブ13は、帯状断熱部材20に固定的に
取り付けられた管12に連結され、これらの管は、上文中
に説明したのと同様の方法で共通のマニホールド14に互
いに連結されている。管12及びチューブ13の断面は、吸
引流量が全ての貫通部分２についてバランスがとれてい
るような断面である。かくして、欠陥のある貫通部分２
の位置に関わらず、同じ漏れ検出感度が得られる。
第４図は、チャンバ７から空気を取り出すための回路
の別の変形例を示す。取り出しの技術上の問題点の一つ
は、漏れを検出するための技術の感度が、欠陥のある貫
通部分２の位置に大きく左右されないように、この取り
出しをチャンバ７に亘って均等に行わなければならない
ということである。この問題点は、図示のように、ロッ
ドクラスタを制御するための機構３の通気回路の吸引ダ
クト６とチャンバ７との間に少なくとも一つのスリーブ
22をバイパスをなして設置した、取り出し回路の特定の
構成によって決定される。「水ポンプ」効果により、ス
リーブ22内に吸引流が形成され、これによってチャンバ
７が減圧される。この流れ及びこの圧力の減少は、ダン
パー23及び差圧センサ24を使用してチャンバ７が包囲体
４よりも僅かに低圧であるように調節される。次いで、
空気の流れを包囲体４とチャンバ７との間で逆転させて
チャンバ７内を移動する即ちスイープする全ての空気を
スリーブ22で取り出す。漏れが生じた場合には、スイー
プ空気が、欠陥のある貫通部分２の位置に関わらず、解
放された全てのトレーサーを収集する。このスイープ空
気は、スリーブ22内に通り、ここでマニホールド14がポ
ンプ15を使用して試料を吸い出す。ポンプ17に連結され
た管路16もまた閉じ込め容器内の周囲空気の試料を取り
出す。計測組立体18は、上文中で説明したように、マニ
ホールド14及び管路16内を流れる二つの試料中のトレー
サーの濃度差を計測するため、マニホールド14及び管路
16に連結されている。例えば熱線風速計又はピトー管の
ようなセンサ75により、スリーブ22を通る流量を決定で
きる。この流量を計測し、以下に説明する湿度の計測値
と組み合わせることによって、検出された漏れの概略の
流量を推計できる。
第５図は、計測組立体18の機能上の分岐及び連結を示
す。二つのバイパス管路25が、取り出し管路16及びマニ
ホールド14、及びマニホールド14内を流れる空気の試料
及び管路16内を流れる空気の試料をフィルタ27に交互に
送る機能を持つ三方電磁弁26に連結されている。このフ
ィルタの機能は、塵埃及び水蒸気以外の蒸気を除去し、
フィルタ27に連結され且つ平行に取り付けられた湿度検
出器28及び29即ち湿度計が汚れないようにする。絶対圧
センサ30は、マニホールド14と管路16との間に圧力差が
存在する場合に、マニホールド14及び管路16から交互に
来入する各試料中の水蒸気分圧を補正できる。
湿度検出器28及び29を通る全流量は、流量計31を使用
して計測できる。ポンプ32は、空気を計測組立体18に流
すのに必要な圧力減少を提供する。取り出し管路16及び
マニホールド14の各々の流量は、ポンプ17及び15の夫々
によって提供され、流量計34及び33によって計測され
る。温度センサ35は、分析されるべき試料を計測し、検
出器をその計測範囲で使用できるようにする。温度セン
サ36は計測組立体が置かれたキャビネット37内の周囲温
度を計測する。このキャビネット37はサーモスタットを
備え、キャビネットに組み込んだ回路とリンクさせるた
めの適当な従来の取り外し自在のコネクタが設けられて
いる。
電磁弁26、湿度検出器28、29の計測出力、圧力センサ
30の計測出力、流量計31、33、34の計測出力、及び温度
センサ35、36の計測出力は、コンピュータ39と関連した
計測−制御システム38に連結されている。計測−制御シ
ステム38は、コンピュータ39とともに処理−制御ユニッ
ト19を構成する。このユニット19は、制御機能、計測機
能、計測値を解釈する機能、警報を制御する機能を満足
する。計測組立体18との連結を破線で概略に示す。
同じ検出器で試料を交互に「切り換え」ることによっ
て、トレーサーの濃度差を計測する上での誤差がかなり
小さくなる。これによって、系統誤差及び濃度差を計算
する際の検出器の緩慢なドリフトをキャンセルできる。
二つの試料のトレーサー濃度値の差が、系統誤差のキ
ャンセル及び絶対圧力補正を考慮に入れても二つの検出
器通常の計測誤差よりも大きい場合には、ユニット19は
漏れの存在を表示し、「漏れ」警報40を賦勢する。
この濃度差を計測することによって、チャンバ７を通
過するスイープ流量のこれ迄の知識によって漏れ流量を
計算できる。このスイープ流量は、本発明に従って提供
され且つ以下に説明する技術の一つを使用することによ
って推定できる。
同じ濃度を計測する二つの同じ検出器が存在するた
め、これらの検出器の表示を比較することができ、従っ
て、過度に高い計測差を検出できる。このような異常な
差は、検出器のうちの少なくとも一方が故障したことを
示す。この場合には、処理−制御ユニット19が「システ
ム」警報41を発し、保守作業又は検出器の交換を開始す
る。
監視は、疑似「漏れ」警報の頻度を少なくするように
設計されている。ユニット19は、計測機器の種々の機能
を定期的に監視し、以下の非限定的場合、即ち、 マニホールド14及び管路16を通る空気流が少な過ぎる
ことを流量計33及び34が計測した場合、 湿度計28、29を通る空気流が少な過ぎることを流量計
31が計測した場合、 湿度検出器28、29が分析する空気試料の温度が低過ぎ
る又は高過ぎることをセンサ35が計測した場合、 温度センサ36が計測したキャビネット37の温度と湿度
検出器28、29の一方が計測した露点との間の差が特定の
閾値以下である場合に「システム」警報41を発する。
湿度検出器28及び29が計測した露点と、温度センサ36
が計測したキャビネット37の温度とが非常に近い場合に
は、ユニット19は、計測手段の「飽和」を示す特定の警
報42を発する。
湿度検出器28、29の劣化は、これらの検出器の汚損を
大きく制限するフィルタ27の存在によって抑えられる。
湿度検出器28及び29は、例えば、冷却鏡式湿度計、塩化
リチウム湿度計、又は静電容量湿度計である。
計測手段は、有利には、冷却鏡式湿度計で作動する。
詳細には、保守を少なくするため、鏡の事実上のクリー
ニングサイクルを持つ湿度計を使用できる。これらの鏡
湿度計は、採取した空気の露点についての精密な表示を
与える。
第６図は、チャンバ７を通過する空気流の評価を行う
ことのできる漏れ模擬実験装置を概略に示す。この評価
は、取り出し−漏れ検出装置の作動時の状態にできるだ
け近い状態から利点を得るため、原子炉の再始動に先立
つ高温運転停止中に行うことができる。
この模擬実験装置は、質量分析法で有利に検出される
ヘリウムのようなトレーサーガスを使用する。このガス
は、不活性であり且つ無毒であり、容易に使用できる。
検出に質量分析計を使用することによって、計測のダイ
ナミックレンジを大きくすることができる。
このガスを使用する上で遭遇する本質的な困難は、模
擬実験されるべき蒸気漏れの見本にある。この困難性
は、密度を漏れから来入する水蒸気の密度にできるだけ
近付けたトレーサーガス混合物を使用することによって
乗り越えられる。例えば、空気（53％）−ヘリウム（47
％）の混合物又はネオン（82％）−ヘリウム（18％）の
混合物を使用できる。更に、使用されたガス混合物の流
量は、上文中に説明した本発明の装置が検出することを
目的とした最小漏れの流量と同じである、即ち1kg/hで
ある。最後に、ヘッド１と貫通部分２との界面即ち接合
部10、即ち漏れが現れる場所のできるだけ近くで噴射を
行う。
使用された技術は以下の通りである。
シリンダ43内に収容されたトレーサーガス混合物の連
続流を、この流れを制御する質量流量調整器44を通して
チャンバ７内に噴射する。トレーサーガス混合物は、挿
入噴射器50を通してチャンバ７内に輸送され、ヘッドと
貫通部分との界面10の近くで出る。ヘリウムは、チャン
バ７を通るスイープ空気と混合する。第１図、第２図、
及び第３に関して説明した取り出し回路により、ガスを
質量分析計45に輸送できる。この質量分析計により、取
り出し回路によって輸送されたガスのヘリウム含有量を
ポンプ15及び17の出力部で計測できる。多方弁47によ
り、チャンバ７から採取した空気、又はチャンバ７の外
側100から採取した空気のいずれかから計測値を得るこ
とができ、これを基準として使用する。マニホールド14
内で計測されたヘリウム濃度と管路16内で計測されたヘ
リウム濃度との比を計算することによって、トレーサー
の希釈度を計算でき、チャンバ７内での空気の局部的な
スイープ流量をこれから計算できる。
チャンバ７内に噴射されたヘリウムの多くは、ロッド
クラスタの制御機構３の通気部で、６のような吸引ダク
トを通して取り出される。冷却コイル（図示せず）の通
過後、内部に収容された空気及びヘリウムを原子炉100
の建屋内に再循環する。従って、ヘリウムは、制御機構
３の閉回路通気のため、原子炉建屋内に部分的に蓄積す
る。質量分析計45が送出する信号を較正できる追加の計
測を通常の方法で行うことによって、原子炉建屋内のヘ
リウムの蓄積を考慮に入れる。これを行うため、完全に
周知のレベルのヘリウムを収容したガスリザーブ49を使
用する。ガスリザーブ49は、配管48を介して多方弁47に
連結され、この多方弁は、それ自体が質量分析計45に連
結されている。ガスリザーブ49は、極めて簡単には、ヘ
リウムを自然の状態で5.2ppm含む周囲空気であってもよ
い。マニホールド14、管路16、及び配管48内のヘリウム
含有量を連続的に計測することによって、チャンバ７内
でのスイープ空気の局部的な流量を更に良好に評価でき
る。
チャンバ７内への噴射箇所から、これらの噴射箇所と
同数の異なる局部的スイープ流量を計算できる。次い
で、局部的に計測された最大スイープ流量を、計測組立
体18が、その固有性能を考慮に入れて、1kg/hの一次水
蒸気漏れを検出できることの点検に採用する。
この技術は、断熱材の再組み立て、及び取り出し回路
の必須の要素の再組み立て後に、その正しい作動のた
め、適用できる。その使用は、トレーサー混合物の単一
の箇所での噴射に検定することができ、局部的なスイー
プ流量が最大の位置が前の試験中に計測された。
第７図は、ヘッド１と貫通部分２との界面即ち接合部
10に最も近いチャンバ７内への水蒸気の漏れの模擬実験
装置を部分的に且つ概略に示す。
使用される漏れ検出装置が本発明による湿度検出に基
づいている場合、漏れが起こる可能性のあるチャンバ内
に水蒸気を噴射するのが特に有利である。このように水
蒸気の周知の流れを噴射することによって、検出装置が
適正に作動していること、十分な感度を持っているこ
と、及び取り出しシステムが正しく作動していることを
同時に検査できる。
第１エンティティーは、加熱要素52で沸点まで加熱し
た水が入った容器51を含む。かくして発生した蒸気は、
その流量が流量調整器53で調整され、チャンバ７に入る
前に水が凝結しないようにするため、過熱器55を通過し
た後、配管54を通ってチャンバ７内に輸送される。
第２及び第３のエンティティーは、チャンバ７内への
水の導入及びチャンバ内の高温を使用してこの水を蒸気
に変換するために使用される。
第２エンティティーは、一方ではフィルタ57及び圧力
調整器58を通る水供給装置56、他方では、別のフィルタ
60及び圧力調整器61を通る圧縮空気供給装置59からなる
空気圧アトマイザー組立体である。二つの水導管62及び
空気導管63はチャンバ７を貫通し、チャンバ内に設けら
れた、性質が周知のノズル64に供給する。このノズル
は、ヘッド１と貫通部分との界面即ち接合部10の近くで
水を周知の流量で噴霧できる。チャンバ７内の十分に高
い温度により、水滴が蒸気に変換される。
第３エンティティーは、水が入ったタンク65を有し、
この水はフィルタ66及び流量調整器67を通過する。この
水は、導管68を通してチャンバ７内のカートリッジ69に
輸送される。このカートリッジ69は、主に、焼結金属、
ガラスファイバ、又は高密度スチールウールのような透
水性耐熱材料でできている。チャンバ７内に存在する十
分に高い温度は、水をカートリッジの表面で瞬間的に蒸
発させて蒸気にする。
方法は、上文中に説明した装置を使用して以下のよう
に実施される。
漏れを検出するための方法は、以下に説明する通りで
ある。
ロッドクラスタ機構３の通気装置の作動中にチャンバ
７の容積を通過するスイープ空気の流れを発生させる。
吸気マニホールド14に設置されたポンプ15を使用してチ
ャンバ７の容積から空気を連続的に取り出す。
チャンバ７の容積の外側の別の空気試料100を吸気管
路16に取り付けられたポンプ17を使用して連続的に取り
出す。
両方の場合において、取り出しを低い流量（各々約3m
3/h）で行う。
ポンプ32で約100l/hで試料採取することによって、分
析されるべき空気を湿度検出器即ち湿度計28及び29に入
れる。この空気は、マニホールド14及び管路16から交互
に来入する。試料の切り換えは、電磁弁で定期的に行わ
れる。この切り換えの期間は、例えば、約20分である。
第１の工程は、湿度計28、29が送出する信号が安定す
るのを待つ工程である。この時間中には「漏れ」警報は
発せられない。
第２の工程では、湿度計28、29の各々が送出する信号
を定期的に記録する。次いで計測値の平均値を計算す
る。これらの値は、コンピュータ39によって表示され
る。
この計算に続き、ユニット19は、先ず最初に、検出シ
ステムの評定を行う。
機器の正しい作動についての閾値を越えた場合、又は湿
度計が送出した信号における不均衡が過度に大きい場
合、「システム故障」警報41を発する。次いで、コンピ
ュータ39は、取り出し配管の一つで得られた計測値の平
均値を他の取り出し配管で得られた計測値の平均値と比
較する。
計算した計算値の平均値の差が特定の閾値を越える
と、ユニット19が「漏れ」警報40を発生する。
チャンバ７の容積内に水蒸気が自然の状態で存在する
ため、安定した表示を与え、高い計測感度を阻害しな
い。二つの取り出し配管間の0.4℃程度の露点の変化、
及び望ましからぬ状態（チャンバ７の容積内のスイープ
流量が高く、周囲露点が高い）で1kg/h程度のチャンバ
７内の水蒸気の漏れを検出できる。
漏れの存在は、常に、チャンバ７内で行われた取り出
しで計測された水蒸気の量の、このチャンバの外側で計
測された水蒸気含有量に関する統計的に安定した増大に
よて特徴付けられる。
検出された漏れを評価するため、以下に説明する方法
を用いる。
チャンバ７の容積を通過し、全体がスリーブ22で取り
上げられたスイープ空気の流量の表示を湿度計28及び29
が送出する計測値と組み合わせ、コンピュータ39でディ
スプレーすることによって、原子力設備のオペレータ
が、検出された漏れを計算でき、漏れの発生を定期的に
監視できる。
第１図、第２図、又は第３図に示すように取り出しを
行う場合には、ヘリウムを含むトレーサーガス混合物又
は水蒸気のいずれかを用いる漏れ模擬実験技術を設備の
再始動毎に使用することによって、チャンバ７の容積を
通過する最大の局部的なスイープ流量を評価することが
できる。湿度計が提供するこの評価及び表示により、原
子力設備のオペレータは、検出された漏れの流量の最大
値を推定できる。
取り出し−漏れ検出装置の正しい作動を検査するた
め、好ましくは、以下に説明する手順が定期的に実施さ
れる。
取り出し装置を使用するときにはいつでも、提案され
た漏れ模擬実験技術の一つを原子炉の各再始動毎に使用
できる。ヘリウムを含むトレーサーガス混合物又は水蒸
気のいずれかを検出するのが望ましい漏れの流量に対応
する流量でチャンバ７の容積内に噴射する。第１の場合
には、検出を質量分析計45で行い、取り出しシステムの
正しい作動だけを検査する。第２の場合には、湿度検出
器28及び29で検出を行い、使用された取り出しシステム
の正しい作動及び計測組立体18の正しい作動を漏れの発
生に対応する警報40を賦勢することによって同時に検査
する。
コンピュータプログラミング技術は周知であり、本発
明の部分を形成しない。
以上の説明から、本発明の利点か明らかであり、計画
フォールバック解決策に切り換えるため、原子力設備の
作動様式の非常に早期の変更を可能にすることによって
特に安全性に関して本発明が提供する利点が理解され
る。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原子力発電所の原子炉圧力容器ヘッド
    （１）の貫通部分（２）での漏れを検出するための装置
    において、 漏出の起こる可能性のある場所（10）があるチャンバ
    （７）の容積内を流れる空気を、原子炉の制御ロッドク
    ラスタの制御機構（３）の冷却回路（４、５、６）で希
    釈される前に取り出すための取り出し回路を有してお
    り、 前記取り出し回路は、前記原子炉圧力容器ヘッド（１）
    の断熱体（８、９）を貫通した吸引管（13）を備えた管
    （12）を有し、これらの管は、帯状断熱部材（20）に固
    定され、共通の吸引マニホールド（14）を使用して互い
    に連結されている、ことを特徴とする、原子力発電所の
    原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れ
    を検出するための装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の原子力発電所の原子炉圧
    力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出す
    るための装置において、 前記取り出し回路は、前記帯状断熱部材（20）に固定さ
    れた管（12）を有し、これらの管には、前記貫通部分
    （２）の各々を個々に監視できるように各貫通部分の周
    りに実際上正方形をなして配置された多数の吸引管（1
    3）が設けられている、ことを特徴とする、原子力発電
    所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での
    漏れを検出するための装置。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の原子力発電所の原子炉圧
    力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出す
    るための装置において、 前記取り出し回路は、前記チャンバ（７）を、前記ロッ
    ドクラスタの制御機構（３）の冷却回路（４、５、６）
    に連結する少なくとも一つのスリーブ（22）を有してお
    り、これにより、前記チャンバを減圧し、前記共通の吸
    引マニホールドが、漏出の起こる可能性のある場所（1
    0）がある前記チャンバ（７）内を流れる全ての空気を
    吸い出すようにしたことを特徴とする、原子力発電所の
    原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れ
    を検出するための装置。
  4. 【請求項４】請求項１又は３に記載の原子力発電所の原
    子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを
    検出するための装置において、 前記取り出し回路は、共通の吸引マニホールド（14）、
    又は漏出の起こる可能性のある場所（10）がある前記チ
    ャンバ（７）を前記ロッドクラスタの制御機構（３）の
    冷却回路（４、５、６）に連結する一つ又はそれ以上の
    スリーブ（22）に入る互いに連結された幾つかの取り出
    し管（12）を有しており、これにより、前記チャンバを
    減圧し、前記共通の吸引マニホールドが、前記チャンバ
    （７）内を流れる全ての空気を吸い出すようにしたこと
    を特徴とする、原子力発電所の原子炉圧力容器ヘッド
    （１）の貫通部分（２）での漏れを検出するための装
    置。
  5. 【請求項５】請求項３に記載の原子力発電所の原子炉圧
    力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出す
    るための装置において、 前記スリーブ（22）には、前記原子炉圧力容器ヘッド
    （１）と貫通部分（２）との界面（10）を含むチャンバ
    （７）の容積と前記ロッドクラスタの制御機構（３）を
    含む包囲体（４）の容積との間の差圧を差圧センサ（2
    4）を使用して調節できるダンパー（23）が設けられて
    いる、ことを特徴とする、原子力発電所の原子炉圧力容
    器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出するた
    めの装置。
  6. 【請求項６】請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記
    載の原子力発電所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通
    部分（２）での漏れを検出するための装置において、 漏れ（10）によって解放された水蒸気の濃度の差を検出
    するための組立体（18）を有し、前記濃度差は、前記原
    子炉圧力容器ヘッドの断熱体（８、９）及び前記原子炉
    圧力容器ヘッド（１）自体によって境界付けられた前記
    チャンバ（７）の容積から取り出された空気と前記原子
    炉建屋（100）の周囲空気との間で計測されることを特
    徴とする、原子力発電所の原子炉圧力容器ヘッド（１）
    の貫通部分（２）での漏れを検出するための装置。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の原子力発電所の原子炉圧
    力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出す
    るための装置において、 前記計測組立体（18）は、前記チャンバ（７）の容積か
    ら来入する一方の空気の試料及び前記原子炉建屋（10
    0）からの他方の空気の試料の空気の二つの試料におけ
    る水蒸気の濃度の差を、平行に取り付けられた同じ冷却
    鏡式湿度計（28及び29）に二つの試料を交互に通すこと
    によって、計測する、ことを特徴とする、原子力発電所
    の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏
    れを検出するための装置。
  8. 【請求項８】請求項６及び７に記載の原子力発電所の原
    子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを
    検出するための装置において、 前記計測組立体（18）は、塵埃及び前記水蒸気以外の蒸
    気を除去するフィルタ（28）を有し、前記二つの湿度計
    （28及び29）の汚損を回避し且つこれらの湿度計の保守
    作業を少なくする、ことを特徴とする、原子力発電所の
    原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れ
    を検出するための装置。
  9. 【請求項９】請求項１、６、７、又は８に記載の原子力
    発電所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）
    での漏れを検出するための装置において、 取り出しマニホールド（14）と原子炉建屋（100）に連
    結された基準管路（16）との間に圧力差が存在する場合
    に水蒸気分圧補正を行うことができる絶対圧センサ（3
    0）を有する、ことを特徴とする、原子力発電所の原子
    炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検
    出するための装置。
  10. 【請求項１０】請求項６、７又は８に記載の原子力発電
    所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での
    漏れを検出するための装置において、 前記計測組立体（18）は、前記チャンバ（７）から取り
    出した空気と前記原子炉建屋（100）の周囲空気との間
    で計測された水蒸気濃度における差が計測誤差よりも大
    きくなるとすぐに、漏れ（10）を示す警報（40）を発生
    できる処理−制御エンティティー（19）に連結されてい
    る、ことを特徴とする、原子力発電所の原子炉圧力容器
    ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを検出するため
    の装置。
  11. 【請求項１１】請求項６、７、８、又は10に記載の原子
    力発電所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分
    （２）での漏れを検出するための装置において、 前記計測組立体（18）は、計測値の差が異常に高い場合
    に検出器の保守−整備作業が必要であることを示す警報
    （41）を発生できる制御−処理エンティティー（19）に
    連結されている、ことを特徴とする、原子力発電所の原
    子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）での漏れを
    検出するための装置。
  12. 【請求項１２】請求項６、７、又は８に記載の原子力発
    電所の原子炉圧力容器ヘッド（１）の貫通部分（２）で
    の漏れを検出するための装置において、 前記計測組立体（18）は、サーモスタットを備えた耐漏
    洩性キャビネット（37）に設置されており、該キャビネ
    ット自体には、このキャビネットを取り出し回路に連結
    するための取り外し自在の手段が設けられている、こと
    を特徴とする、原子力発電所の原子炉圧力容器ヘッド
    （１）の貫通部分（２）での漏れを検出するための装
    置。
  13. 【請求項１３】漏出の起こる可能性のある場所（10）が
    あるチャンバ（７）の容積のスイープの流量を評価する
    ための方法において、ヘリウムを含むトレーサーガス
    （43）の混合物をこの容積内に噴射（50）し、 このガスの濃度を、前記チャンバ（７）から取り出すた
    めのマニホールド（14）及び原子炉建屋（100）から取
    り出すための管路（16）に夫々配置されたポンプ（15）
    及び（17）の出口で、質量分析計（45）によって検出し
    且つ計測する、ことを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】請求項６、７、又は10に記載の装置の正
    しい作動を同時に試験するための方法において、 水蒸気を、漏れ（10）が起こる危険のある箇所の近く
    （64）で噴射する（56、57、58、59、60、61、62、63）
    ことによって、漏れの存在を模擬実験する、ことを特徴
    とする、前記装置の正しい作動を同時に試験するための
    方法。
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