JP6000614B2 - 原子炉格納容器のベント装置及びベント方法 - Google Patents
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Description
第1の実施形態に係る原子炉格納容器のベント装置及びベント方法について、図1を参照して説明する。
本実施形態に係るベント装置20は、格納容器52と排気用スタック59との間を接続している格納容器ベントライン58に設けられる(図7参照)。
酸化部には酸化コバルト(Co2O3)又は酸化鉄(Fe2O3 )等からなる8〜11属元素の酸化物の一つ又はそれらの混合物が充填されている。
また、水素再結合部にはPt、Pd、Ni、Cu、Ag、Co、Rh、Fe、Ruのいずれか1種以上を含有する触媒が充填されている。
このように構成されたベント装置20において、過酷事故時に格納容器内で発生した放射性核種、水素等を含む高圧のガスは格納容器ベントラインに58に導かれ、格納容器52側のラプチャーディスク12を破裂させることで、入口弁11及びベントフィルタ入口10を介してベントフィルタ容器1内に流入する。
ベントフィルタ容器1内に流入したガスは、酸化部2でガス中に含まれる水素と酸化物が反応し水となることによりガス中の水素濃度を減少させる。
この水素再結合部4を通過したガスはその圧力によりラプチャーディスク15を破裂させ、格納容器ベントライン58を介して排気用スタック59に導かれ外部に放出される。
本実施形態によれば、放射性核種、水素等を含むガスを酸化部2、放射性核種捕捉部3及び水素再結合部4に順次流入させることにより、水素及び放射性核種を効率的に除去することができる。特に、酸化部2及び水素再結合部4を設けたことにより、ガス中に含まれる水素及び放射性核種捕捉部3で発生した水素を効果的に除去することが可能となる。
さらに、酸化部2、放射性核種捕捉部3及び水素再結合部4を一つの容器に収容したことにより、ベント装置のコンパクト化を図ることができる。
第2の実施形態に係る原子炉格納容器のベント装置について、図2を参照して説明する。
なお、上述した実施形態と同一又は類似の構成には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
放射性核種捕捉部はベントフィルタ入口10側から、粒度の粗い少なくとも1段の放射性核種捕捉部3aと粒度が微細な少なくとも1段の放射性核種捕捉部3bとから構成される。
このように構成されたベント装置20において、ベントフィルタ容器1内に流入したガスは、まず、酸化部2でガス中に含まれる水素と酸化物が反応し水となることによりガス中の水素濃度を減少させる。
また、粒度の異なる放射性核種捕捉部3a、3bを多段に配置したことにより、ガスの流動性を損なわずに放射性核種の捕捉効率を向上させることができる。
第3の実施形態に係る原子炉格納容器のベント装置について、図3を参照して説明する。
なお、上述した実施形態と同一又は類似の構成には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
図3において、放射性核種捕捉兼水素再結合部5には、繊維状又はメッシュ状の金属あるいは粒子状のサンドフィルタと、Pt、Pd、Ni、Cu、Ag、Co、Rh、Fe、Ruのいずれか1種以上を含有する触媒とが混合状態で充填されている。
次に、放射性核種捕捉兼水素再結合部5では、放射性核種の捕捉と水素の再結合が同時行われ、水素を効率的に除去する。
第4の実施形態に係る原子炉格納容器のベント装置について、図4を参照して説明する。
なお、上述した実施形態と同一又は類似の構成には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
ここでは、第1の実施形態で例示したベントフィルタ容器1を2分割した例を説明する。
本実施形態に係るベントフィルタ容器1は、図4に示すように、酸化部2と、放射性核種捕捉部3及び水素再結合部4が配置されたベントフィルタ容器1を隔離板6により略中央で分割して長手方向に2つの領域に分割するとともに、ベントフィルタ容器1の下部にプレナム部7を設けている。この隔離板6により、酸化部と、放射性核種捕捉部及び水素再結合部は、それぞれ酸化部2−1、2−2と、放射性核種捕捉部3−1、3−2及び水素再結合部4−1、4−2に分割される。
このように構成されたベント装置20において、ベントフィルタ入口10から流入したガスは、一方の領域に配置された酸化部2−1、放射性核種捕捉部3−1、水素再結合部4−1を流下し、プレナム部7で反転して、水素再結合部4−2、放射性核種捕捉部3−2、酸化部2−1を経由してベントフィルタ出口13から格納容器ベントライン58に排出される。
また、放射性核種捕捉部3−2では残存した放射性核種を捕捉し、さらに酸化部2−1では残存水素を酸化物との反応によって除去する。
このように、本実施形態では、ベントフィルタ容器1を隔離板6により2つの領域に分割することで、流路経路を長くし、これにより放射性核種の捕捉効率と水素の除去効率を向上させるとともに、水素と酸素との再結合による発熱を分散化させ、ベントフィルタ容器1内部の過圧化及び高温化を抑制することができる。
第5の実施形態に係る原子炉格納容器のベント装置について、図6を参照して説明する。
なお、上述した実施形態と同一又は類似の構成には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
このように、本実施形態によれば、外部動力を用いることなくベントフィルタ容器の温度上昇を抑制することができる。
Claims (9)
- 原子炉格納容器と排気用スタックとを接続する格納容器ベントラインに設けられた原子炉格納容器のベント装置において、
前記ベント装置は、ベントフィルタ容器と、前記ベントフィルタ容器の一方の端部に設けられたベントフィルタ入口と、他方の端部に設けられたベントフィルタ出口と、を備え、
前記ベントフィルタ容器の内部にベントフィルタ入口側から順に、8乃至11属元素の酸化物が1種以上充填された酸化部、放射性核種捕捉部及び水素再結合部を配置したことを特徴とする原子炉格納容器のベント装置。 - 前記放射性核種捕捉部及び水素再結合部を交互にそれぞれ複数段配置したことを特徴とする請求項1記載の原子炉格納容器のベント装置。
- 原子炉格納容器と排気用スタックとを接続する格納容器ベントラインに設けられた原子炉格納容器のベント装置において、
前記ベント装置は、ベントフィルタ容器と、前記ベントフィルタ容器の一方の端部に設けられたベントフィルタ入口と、他方の端部に設けられたベントフィルタ出口と、を備え、
前記ベントフィルタ容器の内部にベントフィルタ入口側から順に、8乃至11属元素の酸化物が1種以上充填された酸化部及び放射性核種捕捉兼水素再結合部を配置したことを特徴とする原子炉格納容器のベント装置。 - 原子炉格納容器と排気用スタックとを接続する格納容器ベントラインに設けられた原子炉格納容器のベント装置において、
前記ベント装置は、ベントフィルタ容器と、前記ベントフィルタ容器の一方の端部に設けられたベントフィルタ入口とベントフィルタ出口と、を備え、
前記ベントフィルタ容器の内部に前記端部から順に、8乃至11属元素の酸化物が1種以上充填された酸化部、放射性核種捕捉部及び水素再結合部、又は前記酸化部及び放射性核種捕捉兼水素再結合部を配置し、
前記ベントフィルタ容器を、隔離板により略中央で長手方向に2つの領域に分割するとともに、当該ベントフィルタ容器の下部にプレナム部を設け、
前記ベントフィルタ入口を前記2つの領域の内の1方の領域の前記端部に設け、前記ベントフィルタ出口を前記2つの領域の内の他方の領域の前記端部に設けたことを特徴とする原子炉格納容器のベント装置。 - 前記プレナム部に水フィルタを設けたことを特徴とする請求項4記載の原子炉格納容器のベント装置。
- 前記ベントフィルタ容器の周囲に冷却水循環ジャケットを設け、冷却水貯蔵タンクと循環配管で接続したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の原子炉格納容器のベント装置。
- 前記ベントフィルタ入口の上流側及びベントフィルタ出口の下流側にラプチャーディスクを設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の原子炉格納容器のベント装置。
- 前記水素再結合部にはPt、Pd、Ni、Cu、Ag、Co、Rh、Fe、Ruのいずれか1種以上を含有する触媒が充填されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の原子炉格納容器のベント装置。
- 原子炉格納容器内のガスを格納容器ベントラインに設けられたベントフィルタ容器に導入し、次に前記ベントフィルタ容器内で前記ガス中の水素を8乃至11属元素の酸化物が1種以上充填された酸化部で酸化することにより除去し、次に前記ガス中の放射核種を捕捉し、次に水素を触媒による再結合反応により除去し、次に残存ガスを前記ベントフィルタ容器から排気スタックに排出することを特徴とする原子炉格納容器のベント方法。
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