JP5542471B2

JP5542471B2 - 廃ガス処理システム及び廃ガス処理方法

Info

Publication number: JP5542471B2
Application number: JP2010028369A
Authority: JP
Inventors: 友隆森; 友隆中村; 昌史井鳥
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: JP2011163990A

Description

本発明は、廃ガス処理システム及び廃ガス処理方法に関する。

放射性物質を取り扱う施設の廃ガス処理システムは、放射性物質を内包する容器から発生する廃ガスを吸引し、容器内の負圧度を容器が設置される部屋よりも高く維持するための廃ガス排風機を設置している。

廃ガス排風機は動的機器であるため、定期的に保守点検を実施する必要がある。また、廃ガス処理システムは、廃ガス排風機が故障して停止しても対応できるように、廃ガス排風機予備機を備えている。この予備機を備えることで、廃ガス排風機が保守時あるいは故障時でも、予備機へ運転を切り替えて所定の負圧度を維持できるようにしている。

尚、容器が設置される部屋は、換気設備の換気排風機によって、大気圧よりも負圧に維持している。

また、特許文献１では、原子力発電プラントの事故時に放射性物質を含む空気が原子炉建屋外に漏洩することを防ぐために、原子炉建屋と原子炉建屋外壁の二重壁内の空間圧力を調整することを開示する。

特開平７−７２２８１号公報

上記の廃ガス処理システムでは、廃ガス排風機の保守点検期間中あるいは故障修理期間中に稼動させる廃ガス排風機予備機をバックアップするためには、更に予備機を設置する必要があった。そのため、予備機を含む廃ガス排風機の設置スペースが増大するという課題があった。

また、特許文献１では、原子炉建屋から放射性物質を吸引する２台の処理ファンが停止した場合の解決策は開示していない。

そこで本発明の目的は、放射性物質を内包する容器の負圧度を維持しつつ、廃ガス排風機の設置スペースを低減することにある。

本発明は、廃ガス処理フィルタと廃ガス排風機の間の廃ガス配管と、換気フィルタと換気排風機の間の換気配管とを接続する接続配管を備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射性物質を内包する容器の負圧度を維持しつつ、廃ガス排風機の設置スペースを低減することができる。

実施例１の廃ガス処理システムを示す構成図である。実施例２の廃ガス処理システムを示す構成図である。実施例３の廃ガス処理システムを示す構成図である。実施例４の廃ガス処理システムを示す構成図である。実施例５の廃ガス処理システムを示す構成図である。実施例４の廃ガス処理システムの処理フローである。実施例５の廃ガス処理システムの処理フローである。

以下、各実施例を説明する。

図１は、本実施例の廃ガス処理システムを示す。放射性物質を内包する容器１は、部屋２内に設置されている。容器１には、容器１内の放射性物質を含む廃ガスを廃ガス処理設備の廃ガス処理フィルタ３ａに導く廃ガス配管５ａが接続されている。廃ガス処理フィルタ３ａの後流には、放射性物質が取り除かれた廃ガスを、並列に配置された廃ガス排風機４ａと廃ガス排風機予備機４ｂに導くための廃ガス配管５ｃが設置されている。

部屋２には、吸気口に接続された吸気配管５ｆが接続されると共に、部屋２内の空気を換気設備の換気フィルタ３ｂに導く換気配管５ｂが接続されている。換気フィルタ３ｂの後流には、換気フィルタ３ｂで処理された空気を換気排風機４ｃに導くための換気配管５ｄが接続されている。廃ガス排風機４ａと廃ガス排風機予備機４ｂ、及び換気排風機４ｃの後流側は、廃ガス配管と換気配管が合流し（配管５ｅ）、外部に連絡している。接続配管６は、廃ガス配管５ｃと換気配管５ｄとを接続している。接続配管６には、遠隔操作による開閉が可能な接続配管弁７ａと、換気配管５ｄから廃ガス配管５ｃへの廃ガスの逆流を防止するための逆止弁８が設置されている。

通常時、容器１内の放射性物質を含む廃ガスは、廃ガス排風機４ａによって吸引されることで、廃ガス処理フィルタ３ａによって放射性物質が除去された後に大気へ放出される。そして、容器１内が部屋２内よりも負圧に維持されるように、廃ガス排風機４ａの吸引力を設定している。部屋２内の空気は、換気排風機４ｃによって吸引されることで、吸気口より吸引されて、換気フィルタ３ｂによって処理された後に大気へ放出される。そして、部屋２内は換気排風機４ｃによって大気圧よりも負圧に維持されている。なお、接続配管弁７ａは閉止しているので、廃ガス配管５ｃと換気配管５ｄとの間で流体のやり取りは無い。

本実施例の廃ガス処理システムは、廃ガス排風機４ａの保守点検を行う場合、又は廃ガス排風機４ａが故障した場合、廃ガス排風機予備機４ｂへ運転を切り替える。しかし、廃ガス排風機予備機４ｂも故障した場合、接続配管弁７ａを開放する。換気排風機４ｃは接続配管６を通じて容器１内の廃ガスを吸引することで、廃ガス処理システムは廃ガス処理フィルタ３ａによって廃ガスの放射性物質を除去した後に大気へ放出することが可能となる。このように、廃ガス処理フィルタ３ａと廃ガス排風機４ａの間の廃ガス配管５ｃと、換気フィルタ３ｂと換気排風機４ｃの間の換気配管５ｄとを接続する接続配管６を備えることにより、廃ガス排風機の故障時には、換気排風機４ｃが廃ガス排風機をバックアップする。また、接続配管が廃ガス処理フィルタ３ａの後流側に設けられているため、換気排風機４ｃは廃ガス処理フィルタ３ａによって処理された廃ガスを吸引する。従って、廃ガス排風機予備機のバックアップを更に設けなくても、容器の負圧度を維持し、排ガスが容器から部屋内に流出することを防ぐことができる。従って、放射性物質を内包する容器の負圧度を維持しつつ、廃ガス排風機の設置スペースを低減することができる。更に、廃ガス排風機予備機のバックアップを更に設けなくても良いため、コストを低減できる。

また、「廃ガス配管５ａと５ｃ及び接続配管６の風量」が、「換気配管５ｂと５ｄの風量」よりも小さい。そのため、廃ガス配管及び接続配管を流れる空気の方が、換気配管を流れる空気よりも圧力損失が小さくなるために、「容器１内の圧力＜部屋２内の圧力」となる。従って、「容器１内の圧力＜部屋２内の圧力＜大気圧」の状態が維持される。

なお、本実施例では廃ガス排風機予備機４ｂを備えた廃ガス処理システムを説明した。しかし、廃ガス排風機予備機４ｂを有さない場合であっても、換気排風機４ｃを廃ガス排風機４ａのバックアップとして使用することは可能である。

図２は、本実施例の廃ガス処理システムを示す。図２において図１と同一部分については同一符号で示し、その構成についての説明は省略する。

換気フィルタ３ｂの後流側には、換気フィルタ３ｂで処理された空気を吸引するために、並列に配置された換気排風機４ｃと換気排風機予備機４ｄが設けられている。廃ガス配管５ａ，５ｃと換気配管５ｂ，５ｄの後流側には、廃ガス排風機４ａと廃ガス排風機予備機４ｂから排出される廃ガスと、換気排風機４ｃと換気排風機予備機４ｄから排出される空気を大気に放出するための配管５ｅが接続されている。

本実施例も実施例１と同様に、廃ガス排風機４ａの保守点検あるいは故障に伴い廃ガス排風機予備機４ｂへ運転を切り替えた後に、廃ガス排風機予備機４ｂも故障した場合、接続配管弁７ａを開放して換気排風機４ｃへ運転を切り替える。更に、換気排風機４ｃも故障した場合、換気排風機予備器４ｄを起動することで、容器１内の廃ガスは換気排風機予備器４ｄによって吸引される。廃ガスは、廃ガス処理フィルタ３ａによって放射性物質が除去された後に大気へ放出される。そのため、本実施例においても、廃ガス排風機予備機のバックアップを更に設けなくても、放射性物質を内包する容器の負圧度を維持しつつ、廃ガス排風機の設置スペースを低減することができる。

図３は、本実施例の廃ガス処理システムを示す。図３において図１と同一部分については同一符号で示し、その構成についての説明は省略する。

弁開閉装置１０ａは、接続配管弁７ａの開閉を制御する。廃ガス排風機予備機４ｂには、廃ガス排風機予備機４ｂのブロワ回転数を弁開閉装置１０ａに送信するための計装配管９ａが接続されている。また、接続配管弁７ａには、弁開閉装置１０ａからの信号を受信するための計装配管９ｂが接続されている。

廃ガス排風機４ａの保守点検あるいは故障に伴い廃ガス排風機予備器４ｂへ運転を切り替えている状況で、廃ガス排風機予備機４ｂが故障した場合、廃ガス排風機予備機４ｂのブロワ回転数が低下する。弁開閉装置１０ａは、廃ガス排風機予備機４ｂから受信したブロワ回転数が設定値以下となった時に、接続配管弁７ａに信号を送信する。接続配管弁７ａは、弁開閉装置１０ａから信号を受信すると開放する。従って、容器１内の廃ガスは接続配管６を通じて換気排風機４ｃによって吸引され、廃ガス処理フィルタ３ａによって放射性物質が除去された後に大気へ放出される。

本実施例の廃ガス処理システムを図４と図６に基づき説明する。図４において図３と同一部分については同一符号で示し、その構成についての説明は省略する。図６は本実施例における処理フローを示す。

廃ガス配管５ａには、廃ガス配管５ａ内の圧力を測定するための圧力計１１ａが設置されている。また、圧力計１１ａには、測定した圧力を弁制御装置１０ｂに送信するための計装配管９ｃが接続されている。換気配管５ｂには、換気配管５ｂ内の圧力を測定するための圧力計１１ｂが設置されている。圧力計１１ｂには、測定した圧力を弁制御装置１０ｂに送信するための計装配管９ｄが接続されている。そして、換気フィルタ３ｂの後流側、かつ、接続配管６との接続部より上流側に、遠隔操作による開度制御が可能な換気配管弁７ｂが設置されている。換気配管弁７ｂにも同様に、弁制御装置１０ｂからの信号を受信するための計装配管９ｅが接続されている。

図６を用いて、処理フローを説明する。廃ガス排風機４ａの故障時または保守点検に伴い、廃ガス排風機予備器４ｂが起動する（Ｓ０１，Ｓ０２）。このとき、廃ガス排風機予備機４ｂが故障した場合、廃ガス排風機予備機４ｂのブロワ回転数が低下する。弁開閉装置１０ａは、廃ガス排風機予備機４ｂから受信したブロワ回転数を設定値と比較する（Ｓ０３）。ブロア回転数が設定値より大きい場合、Ｓ０３のループ処理を繰り返す。そして、ブロア回転数が設定値以下となった場合、弁開閉装置１０ａが接続配管弁７ａに信号を送信する。接続配管弁７ａは、弁開閉装置１０ａから信号を受信すると開放する（Ｓ０４）。接続配管弁７ａを開放している時に、弁制御装置１０ｂは圧力計１１ａと圧力計１１ｂからそれぞれ廃ガス配管５ａ内の圧力と換気配管５ｂ内の圧力を受信し、圧力計１１ａの圧力指示値と圧力計１１ｂの圧力指示値を比較する（Ｓ０５）。圧力計１１ａの圧力指示値が圧力計１１ｂの圧力指示値以上の場合、弁制御装置１０ｂが換気配管弁７ｂの開度を減少させ、Ｓ０５に戻る（Ｓ０６）。一方、圧力計１１ａの圧力指示値が圧力計１１ｂの圧力指示値より小さい場合、圧力計１１ｂの圧力指示値と設定値を比較する（Ｓ０７）。圧力計１１ｂの圧力指示値が設定値以上の場合、弁制御装置１０ｂが換気配管弁７ｂの開度を増加させ、Ｓ０５に戻る（Ｓ０８）。一方、圧力計１１ｂの圧力指示値が設定値より小さい場合、処理フローは終了となる（Ｓ０９）。

このように、換気フィルタと換気排風機の間の換気配管と接続配管との接続点より上流側の換気配管に設けられた遠隔操作による開度制御が可能な換気配管弁と、容器内の圧力と部屋内の圧力を検知して換気配管弁に信号を送信する弁制御装置を備えることにより、弁制御装置は「廃ガス配管５ａ内の圧力＜換気配管５ｂ内の圧力＜大気圧」となるように換気配管弁７ｂに信号を送信し、換気配管弁７ｂの開度を調整することが可能になる。また、容器１内の廃ガスは接続配管６を通じて換気排風機４ｃによって吸引され、廃ガス処理フィルタ３ａによって放射性物質が除去された後に大気へ放出される。

本実施例の廃ガス処理システムを図５と図７に基づき説明する。図５において図４と同一部分については同一符号で示し、その構成についての説明は省略する。図７は本実施例における処理フローを示す。吸気配管５ｆには、遠隔操作による開度制御が可能な吸気配管弁７ｃが設置されている。また、吸気配管弁７ｃには、弁制御装置１０ｂからの信号を受信するための計装配管９ｆが接続されている。

図７を用いて、処理フローを説明する。図７において、図６と異なる部分は、Ｓ０６−１及びＳ０８−１である。本実施例では、圧力計１１ａの圧力指示値が圧力計１１ｂの圧力指示値以上の場合、弁制御装置１０ｂが吸気配管弁７ｃの開度を減少させ、Ｓ０５に戻る（Ｓ０６−１）。吸気配管弁７ｃの開度を減少させることで、部屋内の圧力を容器内の圧力に比べ高くする（相対的に、容器内の圧力を部屋内の圧力より低くする）。

また、圧力計１１ｂの圧力指示値が設定値以上の場合、弁制御装置１０ｂが吸気配管弁７ｃの開度を増加させ、Ｓ０５に戻る（Ｓ０８）。このように、「廃ガス配管５ａ内の圧力＜換気配管５ｂ内の圧力＜大気圧」となるように、弁制御装置１０ｂが吸気配管弁７ｃに信号を送信し、吸気配管弁７ｃの開度を調整する。従って、容器１内の廃ガスは接続配管６を通じて換気排風機４ｃによって吸引され、廃ガス処理フィルタ３ａによって放射性物質が除去された後に大気へ放出される。また、吸気配管弁７ｃによっても「容器１内の圧力＜部屋２内の圧力＜大気圧」の状態を維持することができる。

１容器
２部屋
３ａ廃ガス処理フィルタ
３ｂ換気フィルタ
４ａ廃ガス排風機
４ｂ廃ガス排風機予備機
４ｃ換気排風機
４ｄ換気排風機予備機
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ配管
６接続配管
７ａ接続配管弁
７ｂ換気配管弁
７ｃ吸気配管弁
８逆止弁
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ計装配管
１０ａ弁開閉装置
１０ｂ弁制御装置
１１ａ，１１ｂ圧力計

Claims

放射性物質を内包する容器と、前記容器に接続され、前記容器から発生する廃ガスを流す廃ガス配管と、前記廃ガス配管に、前記廃ガス配管を流れる廃ガスを処理する廃ガス処理フィルタと、前記廃ガス処理フィルタの後流に廃ガス排風機とを備えると共に、
前記容器と吸気配管が設置される部屋と、前記部屋内の空気を流す換気配管と、前記換気配管に、前記部屋内の空気を処理する換気フィルタと、前記換気フィルタの後流に設けられた換気排風機とを備える廃ガス処理システムにおいて、
前記廃ガス処理フィルタと前記廃ガス排風機の間の前記廃ガス配管と、前記換気フィルタと前記換気排風機の間の前記換気配管とを接続する接続配管を備えることを特徴とする廃ガス処理システム。
請求項１記載の廃ガス処理システムにおいて、
前記廃ガス処理フィルタの後流に、前記廃ガス排風機と並列して設けられた廃ガス排風機予備機を備えることを特徴とする廃ガス処理システム。
請求項２記載の廃ガス処理システムにおいて、
前記接続配管に設けられた遠隔操作による開閉が可能な接続配管弁と、前記廃ガス排風機予備機の故障を検知して前記接続配管弁に信号を送信する弁開閉装置を備えることを特徴とする廃ガス処理システム。
請求項３記載の廃ガス処理システムにおいて、
前記換気フィルタと前記換気排風機の間の前記換気配管と前記接続配管との接続点より上流側の前記換気配管に設けられた遠隔操作による開度制御が可能な換気配管弁と、
前記容器内の圧力と前記部屋内の圧力を検知して前記換気配管弁に信号を送信する弁制御装置を備えることを特徴とする廃ガス処理システム。
請求項３記載の廃ガス処理システムにおいて、前記吸気配管に設けられた遠隔操作による開度制御が可能な吸気配管弁と、前記容器内の圧力と前記部屋内の圧力を検知して前記吸気配管弁に信号を送信する弁制御装置を備えることを特徴とする廃ガス処理システム。
放射性物質を内包する容器と、前記容器に接続され、前記容器から発生する廃ガスを流す廃ガス配管と、前記廃ガス配管に、前記廃ガス配管を流れる廃ガスを処理する廃ガス処理フィルタと、前記廃ガス処理フィルタの後流に廃ガス排風機とを備えると共に、
前記容器と吸気配管が設置される部屋と、前記部屋内の空気を流す換気配管と、前記換気配管に、前記部屋内の空気を処理する換気フィルタと、前記換気フィルタの後流に設けられた換気排風機と、
前記廃ガス処理フィルタと前記廃ガス排風機の間の前記廃ガス配管と、前記換気フィルタと前記換気排風機の間の前記換気配管とを接続する接続配管を備える廃ガス処理方法において、
前記廃ガス排風機の故障時に、前記接続配管上の弁を開放して、前記容器から発生する廃ガスを前記換気排風機で排気することを特徴とする排ガス処理方法。