JP5058016B2 - Non-condensable gas accumulation combustion prevention system - Google Patents
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Description
本発明は原子力発電所の非凝縮性ガスが蓄積される可能性のある部位に適用される非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムに関する。 The present invention relates to a non-condensable gas accumulation combustion prevention system applied to a portion of a nuclear power plant where non-condensable gas may be accumulated.
原子力発電所内は、原子炉格納容器内に原子炉圧力容器が収容される。この原子炉圧力容器内の原子炉冷却水は、炉心での核反応に伴う中性子照射により加熱されて気液二層流になる一方、この冷却水の一部が分解して水素ガスおよび酸素ガスが生成される。また、場合によっては燃料棒より漏洩する微量なクリプトン、キセノン等の放射性希ガス等が存在する。このため、原子力発電所には、これら水素ガス、酸素ガス、クリプトン、キセノン等の非凝縮性ガスを処理するために気体廃棄物処理系が設けられる。 In the nuclear power plant, the reactor pressure vessel is accommodated in the reactor containment vessel. The reactor cooling water in the reactor pressure vessel is heated by neutron irradiation accompanying the nuclear reaction in the reactor core and becomes a gas-liquid two-layer flow. On the other hand, a part of the cooling water is decomposed to generate hydrogen gas and oxygen gas. Is generated. In some cases, a small amount of radioactive noble gas such as krypton or xenon leaks from the fuel rod. For this reason, the nuclear power plant is provided with a gas waste treatment system for treating non-condensable gases such as hydrogen gas, oxygen gas, krypton, and xenon.
一方、原子炉圧力容器内で発生した蒸気は主蒸気(原子炉主蒸気)となり、主蒸気系を通り蒸気タービンに送られ、この蒸気タービンで仕事をして発電機を駆動させる。この主蒸気系を構成する主蒸気管には原子炉の安全性などを考慮した流れのない行止まり枝管(分岐管)が分岐されている。この行止まり枝管は1つの原子力プラント当り何百ラインも存在する。さらに、原子炉圧力容器の頂部から原子炉圧力容器ベント系や原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系等の原子炉圧力容器頂部ベント設備が設けられる。 On the other hand, the steam generated in the reactor pressure vessel becomes main steam (reactor main steam), is sent to the steam turbine through the main steam system, and the steam turbine works to drive the generator. The main steam pipe constituting the main steam system is branched with a dead-end branch pipe (branch pipe) having no flow considering the safety of the nuclear reactor. This dead end branch has hundreds of lines per nuclear plant. Furthermore, a reactor pressure vessel top vent facility such as a reactor pressure vessel vent system and a reactor pressure vessel head spray system is provided from the top of the reactor pressure vessel.
原子炉主蒸気には、放射性分解により生成された可燃性の非凝縮性ガスが含まれており、この非凝縮性ガスは主蒸気系を流れる原子炉主蒸気とともに流動する。原子炉主蒸気を内包する主蒸気配管や容器に立ち上がり枝管や立ち上がり分岐部のような滞溜部が存在すると、この滞溜部が非凝縮性ガスのガス蓄積可能箇所となり非凝縮性ガスが蓄積される。蓄積された非凝縮性ガスに何らかの原因で着火することで急速燃焼する例が報告されている。 The reactor main steam contains a combustible non-condensable gas generated by radioactive decomposition, and this non-condensable gas flows together with the reactor main steam flowing through the main steam system. If there is a stagnant part such as a rising branch pipe or rising branch part in the main steam pipe or vessel containing the reactor main steam, this stagnant part becomes a place where non-condensable gas can accumulate, and the non-condensable gas is Accumulated. An example of rapid combustion by igniting the accumulated non-condensable gas for some reason has been reported.
図9は、非凝縮性ガス蓄積のメカニズムを説明するものである。一般に、原子炉主蒸気を内包する主蒸気配管(母管)または容器(以下、「配管(母管)」という。)1とそこから分岐する立ち上がり枝管2に設けられた仕切り弁3にて隔離される空間(ガス蓄積可能箇所)4に、非凝縮性ガス5が蓄積される可能性が高い。母管(配管)1には原子炉主蒸気が流れている。枝管2は仕切り弁3で仕切られて行き止まりになっていることから、流入した原子炉主蒸気は放熱により凝縮されて水になる。そうすると非凝縮性ガス5は枝管2内に残され、蒸気より比重の軽い非凝縮性ガス5は枝管立ち上がり部に順次蓄積されることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
原子力発電所において、原子炉主蒸気を内包する母管(配管)1から分岐する枝管2のうち、立上り枝管のようなガス蓄積可能箇所4に、非凝縮性ガス5が滞溜していき、滞溜した非凝縮性ガス5が何らかの原因により着火燃焼する可能性がある。
In a nuclear power plant, a
非凝縮性ガス5への着火燃焼を未然にかつ確実に防止するために、非凝縮性ガス5の発生を抑止したり、非凝縮性ガス5のガス蓄積を防止したり、ガス蓄積可能箇所4を燃焼環境条件としない条件を構築する必要がある。
In order to prevent the
特許文献1は仕切り弁3の弁体にベント孔を設ける発明が開示されているが、仕切り弁3自体への加工を必要とするため弁および弁機能保護の観点から課題がある。
Patent Document 1 discloses an invention in which a vent hole is provided in the valve body of the
本発明はこれらの課題を解決するために、非凝縮性ガスの蓄積燃焼を未然にかつ確実に防止し、原子力発電所内機器や配管の健全性を確保し、信頼性を向上させた非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供することを目的とする。 In order to solve these problems, the present invention prevents non-condensable gas from accumulating and burning in advance, ensures the soundness of nuclear power plant equipment and piping, and improves the reliability. An object is to provide a gas accumulation combustion prevention system.
上述の課題を解決するため本発明では、原子力発電所の非凝縮性ガスが滞留する可能性があるガス蓄積可能箇所に設けられた開閉弁の上流側と下流側とを接続するバイパス配管と、前記バイパス配管の途中に設けられたバイパス配管開閉弁と、を備え、前記ガス蓄積可能箇所の配管材料に、このガス蓄積可能箇所以外の配管材料よりも熱伝導率の低い材料を使用し、前記ガス蓄積可能箇所に磁場発生装置を配置して、前記非凝縮性ガスに含まれる酸素ガスの常磁性を利用して前記非凝縮性ガスを流動させることを特徴とする非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供する。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a bypass pipe that connects the upstream side and the downstream side of the on-off valve provided in the gas accumulation-possible location where the non-condensable gas of the nuclear power plant may stay, A bypass pipe opening / closing valve provided in the middle of the bypass pipe, and using a material having lower thermal conductivity than the pipe material other than the gas accumulable location, as the pipe material of the gas accumulable location , Non-condensable gas accumulation combustion prevention characterized in that a magnetic field generator is disposed at a gas accumulable location and the non-condensable gas flows using the paramagnetism of oxygen gas contained in the non-condensable gas. Provide a system.
本発明によれば、非凝縮性ガスの蓄積燃焼を未然にかつ確実に防止し、原子力発電所内機器や配管の健全性を確保し、信頼性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the accumulation combustion of noncondensable gas can be prevented beforehand and reliably, the soundness of the apparatus and piping in a nuclear power station can be ensured, and reliability can be improved.
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第1実施形態について、図1から図2を参照して説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of a non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを備えた沸騰水型原子力プラント10の概略的な系統図を示す。
FIG. 1 shows a schematic system diagram of a boiling water
沸騰水型原子力プラント10は、原子炉格納容器11内に原子炉圧力容器12を格納している。この原子炉格納容器11内は原子炉圧力容器12周りがドライウェル13として構成される。原子炉圧力容器12内には炉心14が格納される。この炉心14は炉水としての原子炉冷却水15に浸漬される。原子炉圧力容器12の下部には原子炉冷却水15を貯えた液相部(炉心下部プレナム)が成形される一方、この液相部の上方には気相部(炉心上部プレナム)16が形成される。
The boiling water
原子炉圧力容器12内の原子炉冷却水15は、炉心14を通る際に核反応により発生する熱で加熱されて蒸気化される。この発生した気液二層流の原子炉水蒸気は原子炉圧力容器12内で気水分離されて乾燥された後、主蒸気系17を通り蒸気タービン18に送られる。原子炉水蒸気は蒸気タービン18で仕事をして発電機(図示省略)を駆動させる。主蒸気系17を構成する主蒸気管17aには原子炉格納容器11の上流側および下流側に原子炉格納容器11内を隔離可能に主蒸気隔離弁19a、19bがそれぞれ設けられる。蒸気タービン18で仕事をして膨張した原子炉水蒸気は復水器(図示省略)で凝縮された後、原子炉復水・給水系を通り原子炉圧力容器12内に再び還流される。
The reactor cooling
また、沸騰水型原子力プラント10の原子炉圧力容器12には原子炉圧力容器頂部ベント設備20が設けられる。このベント設備20は原子炉圧力容器ベント系21と、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22から分岐された分岐ベント系23とを備える。
The
原子炉圧力容器ベント系21は、原子炉圧力容器12の頂部に接続される原子炉圧力容器ベント配管25を有する。この原子炉圧力容器ベント配管25は原子炉圧力容器12の頂部に形成された原子炉圧力容器ヘッドベントノズル26に接続される一方、途中に開閉弁として遠隔操作される電動弁27が設けられる。電動弁27の下流側は主蒸気管17aに原子炉格納容器11内の主蒸気隔離弁19aの上流側で接続される。
The reactor pressure
また、分岐ベント系23は、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管28の逆止弁または注入弁30下流側から分岐されたベント分岐配管31を備える。このベント分岐配管31には遠隔操作弁としての電動弁(開閉弁)33が設けられる。この電動弁33の下流側は原子炉圧力容器ベント系21の原子炉圧力容器ベント配管25に電動弁27の上流側で接続される。ベント分岐配管31の分岐部は、逆止弁30下流側から立ち上がるように、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管28の頂部位置に設けられる。ベント分岐配管31の分岐部は逆止弁30にできるだけ近い位置に設けられる。
Further, the
さらに、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22は、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管28が原子炉圧力容器12の頂部に設けられた原子炉圧力容器ヘッドスプレイノズル35に接続される。原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22の原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管28は原子炉隔離時冷却設備38の冷却水注入配管を兼ねるようにしてもよい。この原子炉隔離時冷却設備38は、沸騰水型原子炉の停止時に原子炉圧力容器12の上部ドームの残圧を下げるために、停止時冷却系の冷却水を利用して原子炉圧力容器12の気相部16を冷却する設備である。
Further, the reactor pressure vessel
一方、原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22の原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管28には、逆止弁(注入弁)30および原子炉格納容器隔離弁39a、39bが途中に設けられる。原子炉格納容器隔離弁39a、39bは原子炉格納容器11の内側と外側にそれぞれ設置されて原子炉運転時には通常閉塞されている。
On the other hand, the reactor pressure vessel
ところで、原子炉圧力容器頂部ベント設備20を構成する原子炉圧力容器ベント系21と原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22を利用した分岐ベント系23とは協働作用し、原子炉圧力容器12廻りで非凝縮性ガスのガス蓄積可能箇所40から非凝縮性ガスを導出し、主蒸気管17aに排出できる。
By the way, the reactor pressure
原子炉圧力容器12の頂部に原子炉圧力容器ベント系21と原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系22を利用した分岐ベント系23とを設けて協働作用をさせることで、原子力発電所の通常運転時に、原子炉圧力容器12内の頂部付近に蓄積する可能性のあるガス蓄積可能箇所40の酸素ガス、水素ガスおよびクリプトン、キセノンの放射性希ガス等の非凝縮性ガスを主蒸気管17a側に円滑かつスムーズに排出することができる。すなわち、原子炉圧力容器12の頂部付近廻りに非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ確実に防止する。
By providing the reactor pressure
なお、図1において、分岐ベント系23のベント分岐配管31を主蒸気管17aに直接接続するようにしてもよく、また、電動弁33の代りにオリフィスを設けたり、電動弁33の上流側にオリフィスを設けたりしてもよい。
In FIG. 1, the
ところで、原子炉圧力容器12内に発生した主蒸気を蒸気タービン18に案内する主蒸気系17には、主蒸気管17aから多数の分岐管43が分岐されている。例えば、原子炉隔離時冷却系、非常用安全弁系、タービンバイパス系等が分岐されている。分岐管43は主蒸気系17以外にも存在し、1つの原子力プラント当りの何百ラインも存在する。
By the way, in the
そして、分岐管43の中には、図2に示すように、主蒸気管等の母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管(分岐管)45が存在する。枝管45には仕切弁あるいは止め弁としての開閉弁46が設けられ、この開閉弁46により母管44および枝管45内を周囲から隔離している。
In the
母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45内には、非凝縮性ガス47が蓄積する可能性のあるガス蓄積可能箇所50が形成される。この枝管45には開閉弁46の上下流をバイパスするバイパス配管53が設けられる。このバイパス配管53は枝管45に比べて小径の配管である。また、バイパス配管53の途中には仕切弁あるいは止め弁としてのバイパス配管開閉弁54が設けられ非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55が構成される。
In the dead
このように構成された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55は、開閉弁46の上下流の圧力差でガス蓄積可能箇所50の蒸気を常時通気することが可能であり、原子炉水蒸気の凝縮による非凝縮性ガス47の蓄積を防止できる。
The non-condensable gas accumulation
次に、沸騰水型原子力プラント10で発生した非凝縮性ガスの処理について説明する。
Next, treatment of non-condensable gas generated in the boiling water
沸騰水型原子力プラント10の運転により、原子炉圧力容器12内で中性子照射を受け、冷却水の分解により発生した水素ガス、酸素ガス等の非凝縮性ガスは、原子炉主蒸気とともに主蒸気系17を通り蒸気タービン18に送られる。蒸気タービン18に送られた主蒸気はここで仕事をして発電機(図示省略)を駆動させる一方、蒸気タービン18に主蒸気と共に送られた非凝縮性ガスは続いて復水器に案内され、この復水器から気体廃棄物処理系(図示省略)に送られて処理される。
Non-condensable gases such as hydrogen gas and oxygen gas generated by neutron irradiation in the
ところで、沸騰水型原子力プラント10の運転中には、図2に示される主蒸気管等の母管44内にも主蒸気が流される(原子炉蒸気流)。図2の配管接続構造では、母管44から立ち上がる行止まり枝管45が接続されるために、母管44から分岐された枝管45内にも主蒸気の一部が流入する。枝管45内に流入した蒸気は周囲の配管等へ放熱して凝縮しようとする。
By the way, during the operation of the boiling water
しかし、図2に示された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55では、母管44から分岐される立ち上がり枝管45にバイパス配管53が設けられ、このバイパス配管53にバイパス配管開閉弁54が備えられて開閉弁46の上下流の圧力差でガス蓄積可能箇所50の蒸気を常時通気することが可能であり、原子炉水蒸気の凝縮による非凝縮性ガス47の蓄積を防止できる。
However, in the non-condensable gas accumulation
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮して液化することがないので、ガス蓄積可能箇所50の非凝縮性ガス47の発生量を大幅に減少、抑制することができる。このため、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ有効的に防止でき、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, since the vapor flowing into the
[第2の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第2実施形態について、図3を参照して説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態において第1実施形態の非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the non-condensable gas accumulation combustion prevention system of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3に示すように母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45内には、非凝縮性ガス47が蓄積する可能性のあるガス蓄積可能箇所50が形成される。このガス蓄積可能箇所50の枝管45には開閉弁46の上下流をバイパスするバイパス配管53が設けられる。このバイパス配管53は枝管45に比べて小径の配管である。また、バイパス配管53の途中には原子炉水蒸気の流量を調整するバイパス配管オリフィス57が設けられ非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Aが構成される。このバイパス配管オリフィス57は、例えば溶接式のオリフィスを使用することでリークポテンシャルの増加を抑えることができる。
As shown in FIG. 3, in the
このように構成された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Aは、開閉弁46の上下流の圧力差でガス蓄積可能箇所50の蒸気を流量調整しつつ常時通気することが可能であり、原子炉水蒸気の凝縮による非凝縮性ガス47の蓄積を防止できる。
The non-condensable gas accumulation
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮して液化することがないので、ガス蓄積可能箇所50の非凝縮性ガス47の発生量を大幅に減少、抑制することができる。このため、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ有効的に防止でき、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, since the vapor flowing into the
[第3の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第3実施形態について、図4を参照して説明する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態において第1実施形態の非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the non-condensable gas accumulation combustion prevention system of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45に開閉弁46を設け、この開閉弁46の弁上流側が、非凝縮性ガス47の蓄積可能なガス蓄積可能箇所50として構成される。この枝管45の開閉弁46の弁上流側の配管部分のうちガス蓄積可能箇所50が構成される範囲Aの枝管45の配管材料は熱伝導率の低い材料が使用されて非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Bが構成される。
As shown in FIG. 4, an open /
このように構成された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Bは、枝管45のうち熱伝導率の低い材料で構成される範囲Aの配管部分では、配管を伝わる蒸気からの熱の移動(蒸気の放熱)を低減できる。
In the non-condensable gas accumulation
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮を抑制できるので、ガス蓄積可能箇所50の非凝縮性ガス47の発生量を大幅に減少、抑制することができる。このため、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ有効的に防止でき、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, since the vapor | steam which flowed into the gas accumulation
[第4の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第4実施形態について、図5を参照して説明する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態において第1実施形態の非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the non-condensable gas accumulation combustion prevention system of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45内には、非凝縮性ガス47が蓄積する可能性のあるガス蓄積可能箇所50が形成される。この枝管45の配管外部であり、かつガス蓄積可能箇所50の近傍に磁場発生装置59が設けられ非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Cが構成される。
As shown in FIG. 5, in the
なお、この枝管45の開閉弁46の弁上流側の配管部分のうちガス蓄積可能箇所50が構成される範囲の枝管45の配管材料は熱伝導率の低い材料を使用することもできる。
In addition, the piping material of the
このように構成された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Cは、配管外部から磁場発生装置59により被凝縮性ガス47に磁場を与えることで非凝縮性ガス47に含まれる酸素ガスの常磁性を利用して、配管内部の非凝縮性ガス47に含まれる酸素ガスを対流させて、酸素ガスが混合している非凝縮性ガス47に流れを生じさせて、母管44の対流範囲に到達させることで、母管44側へ非凝縮性ガス47を排出できる。
The non-condensable gas accumulation combustion prevention system 55C configured as described above provides the paramagnetism of the oxygen gas contained in the
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮して液化することで、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガス47が発生しても、この非凝縮性ガス47を母管44へ排出できる。このため、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ有効的に防止でき、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, even if the
[第5の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第5実施形態について、図6および図7を参照して説明する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態において第1実施形態の非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the non-condensable gas accumulation combustion prevention system of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Dは、枝管45に設けられた開閉弁55に改良を施したものである。
The non-condensable gas accumulation
図6に示すように、母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45に開閉弁46Aを設け、この開閉弁46Aの弁上流側が、非凝縮性ガス47の蓄積可能なガス蓄積可能箇所50として構成される。図7に示すように、この開閉弁46Aは弁ケーシング61内に収容される弁体62を備え、この弁体62の開閉を弁操作部63により弁棒64を介して行なう。この開閉弁46Aの弁体62の弁上流側には、触媒65が設けられて非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Dが構成される。
As shown in FIG. 6, an opening / closing
なお、この枝管45の開閉弁46Aの弁上流側の配管部分のうちガス蓄積可能箇所50が構成される範囲の枝管45の配管材料は、このガス蓄積可能箇所50以外の配管材料よりも熱伝導率の低い材料を使用することもできる。
In addition, the piping material of the
この触媒65により、ガス蓄積可能箇所50に蓄積した非凝縮性ガス47に含まれる水素ガスと酸素ガスとを反応・結合させ水に戻すことで、高濃度の非凝縮性ガス47の蓄積を抑制できる。この触媒65には白金等の触媒を使用できる。
By this
なお、非凝縮性ガス47が蓄積する可能性のある配管部へ触媒65を設けるに際して触媒65の保守のために配管をフランジ構造とする等の対応が必要になるが、本実施形態であれば、開閉弁46A自体が定検時等に保守を要するものであるため、開閉弁46Aの保守に併せて触媒65を保守することができ、配管側のリークポテンシャル増加等の影響はない。
It should be noted that when the
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮して液化することで、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガス47が発生しても、この非凝縮性ガス47を触媒65により非凝縮性ガス47に含まれる水素ガスや酸素ガスが急速燃焼することはない。このため、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガスが蓄積するのを未然にかつ有効的に防止でき、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, even if the
[第6の実施形態]
本発明に係る非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムの第6実施形態について、図8を参照して説明する。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態において第3実施形態および第4実施形態の非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 In the present embodiment, the same components as those of the non-condensable gas accumulation combustion prevention system of the third embodiment and the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図8に示すように、母管44から分岐して立ち上がる行止まり枝管45Aに開閉弁46を設け、この開閉弁46の弁上流側が、非凝縮性ガス47の蓄積可能なガス蓄積可能箇所50として構成される。この枝管45Aの開閉弁46の弁上流側の配管部分は、母管44から分岐して立ち上がる立ち上がり配管部分67と、この立ち上がり部とエルボで接続される略水平配管部68と、この略水平配管部とエルボで接続され、かつ水平レベルが下側に位置するトラップ配管部69とで構成される。このトラップ配管部69は、枝管45に流入した蒸気の凝縮水または別に設けた水の補給系(図示省略)により水で満たされて非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Eが構成される。
As shown in FIG. 8, an opening / closing
この枝管45Aの開閉弁46の弁上流側の配管部分は、直管部材とエルボ部材とを溶接などの固着方法で構成することも、一体の配管を曲げ成形等の成形加工で構成することも可能である。
The pipe portion on the upstream side of the on-off
なお、この枝管45の開閉弁46の弁上流側の配管部分のうちガス蓄積可能箇所50が構成される範囲の枝管45の略水平配管部68の配管材料は熱伝導率の低い材料を使用することもできる。また、この枝管45の配管外部であり、かつガス蓄積可能箇所50の近傍に磁場発生装置59を設けることもできる。
In addition, the piping material of the substantially
このように構成された非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム55Eは、開閉弁46の弁体内部に非凝縮性ガス47が侵入することを防止できる。
The non-condensable gas accumulation
したがって、ガス蓄積可能箇所50に流入した蒸気が凝縮して液化することで、ガス蓄積可能箇所50に非凝縮性ガス47が発生しても、この非凝縮性ガス47に含まれる水素ガスや酸素ガスが開閉弁46の弁体内部に流入・蓄積して開閉弁46の操作に伴い発火エネルギーが印加されて急速燃焼することはない。また、開閉弁46が逆止弁の場合は、非凝縮性ガス47が逆止弁のシートパスにより逆止弁の上流側(枝管45Aの下流側)へ漏洩する恐れを排除し、非凝縮性ガス47の蓄積範囲の拡大を抑制できる。このため、非凝縮性ガスのガス蓄積による燃焼の発生を未然にしかも確実に防止でき、信頼性の高い非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システムを提供できる。
Therefore, even if the
1、44 母管
2、45、45A 枝管
3、46、46A 開閉弁
5、47 非凝縮性ガス
4、50 ガス蓄積可能箇所
10 沸騰水型原子力プラント
11 原子炉格納容器
12 原子炉圧力容器
13 ドライウェル
14 炉心
15 原子炉冷却水(液相部)
16 気相部
17 主蒸気系
17a 主蒸気管
18 蒸気タービン
19a、19b 主蒸気隔離弁
20 原子炉圧力容器ベント設備
21 原子炉圧力容器ベント系
22 原子炉圧力容器ヘッドスプレイ系
23 分岐ベント系
25 原子炉圧力容器ベント配管
27、33 電動弁(遠隔操作弁)
28 原子炉圧力容器ヘッドスプレイ配管
30 逆止弁
31 ベント分岐配管
38 原子炉隔離時冷却設備
39a、39b 原子炉格納容器隔離弁
40 ガス蓄積可能箇所
43 分岐管
53 バイパス配管
54 バイパス配管開閉弁
55、55A、55B、55C、55D、55E 非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム
57 バイパス配管オリフィス
59 磁場発生装置
61 弁ケーシング
62 弁体
63 弁操作部
64 弁棒
65 触媒
67 立ち上がり配管部分
68 略水平配管部
69 トラップ配管部
1, 44
16
28 Reactor pressure vessel
Claims (3)
前記バイパス配管の途中に設けられたバイパス配管開閉弁と、を備え、
前記ガス蓄積可能箇所の配管材料に、このガス蓄積可能箇所以外の配管材料よりも熱伝導率の低い材料を使用し、
前記ガス蓄積可能箇所に磁場発生装置を配置して、前記非凝縮性ガスに含まれる酸素ガスの常磁性を利用して前記非凝縮性ガスを流動させることを特徴とする非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム。 A bypass pipe that connects the upstream side and the downstream side of the on-off valve provided in a gas accumulation-possible location where the non-condensable gas of the nuclear power plant may accumulate,
A bypass pipe opening / closing valve provided in the middle of the bypass pipe,
Use a material having a lower thermal conductivity than the piping material other than the gas accumulating location, to the piping material of the gas accumulating location,
By placing a magnetic field generator to the gas accumulation possible locations, the non-condensable gas by using the paramagnetic oxygen gas contained you characterized by flowing the said non-condensable gas non-condensable gases accumulate Combustion prevention system.
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