JP6754719B2 - Reactor containment vent system - Google Patents

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Description

本発明は、原子炉格納容器ベントシステムに関する。 The present invention relates to a reactor containment vent system.

原子力発電プラントの原子炉格納容器が備える機能の一つとして、原子炉圧力容器内の炉心が万が一、溶融するような事態(以下、「過酷事故」と称する)が発生した際に、放射性物質が原子炉圧力容器外に放出されても、放射性物質を閉じ込める機能がある。このような機能を備えることで、原子炉格納容器は、過酷事故発生時に放射性物質の外部への漏出を防ぐことができる。過酷事故が発生した場合においても、その後に十分な注水が行われ、かつ原子炉格納容器が冷却されれば、事故は収束する。 One of the functions of the reactor containment vessel of a nuclear power plant is that radioactive materials are released in the event that the core inside the reactor pressure vessel melts (hereinafter referred to as "severe accident"). Even if it is released outside the reactor pressure vessel, it has the function of trapping radioactive materials. By providing such a function, the reactor containment vessel can prevent radioactive materials from leaking to the outside in the event of a severe accident. Even if a severe accident occurs, the accident will be resolved if sufficient water injection is performed after that and the reactor containment vessel is cooled.

しかしながら万が一に、蒸気の生成が継続し、原子炉格納容器の冷却が不十分な場合には、原子炉格納容器が加圧される可能性がある。原子炉格納容器が加圧された場合は、原子炉格納容器内の気体を大気中に放出し、原子炉格納容器を減圧する必要がある。この減圧のための操作をベント操作と呼ぶ。このベント操作を行う場合は、沸騰水型原子炉では公衆の被ばくが最小限となるように、サプレッションプールのプール水によって放射性物質を除去(以下、「スクラビング」と称する)した上で原子炉格納容器内の気体(以下、「ベントガス」と称する)を大気中に放出する。 However, in the unlikely event that steam continues to be generated and the reactor containment vessel is insufficiently cooled, the reactor containment vessel may be pressurized. When the reactor containment vessel is pressurized, it is necessary to release the gas in the reactor containment vessel into the atmosphere and depressurize the reactor containment vessel. This operation for depressurization is called a vent operation. When performing this venting operation, radioactive materials are removed from the pool water of the suppression pool (hereinafter referred to as "scrubbing") and then contained in the reactor so that the exposure to the public is minimized in boiling water reactors. The gas in the vessel (hereinafter referred to as "vent gas") is released into the atmosphere.

沸騰水型原子炉では、前述のようにサプレッションプールのプール水により十分に放射性物質を除去した上で、ベントガスを大気中に放出しているが、このベントガスからさらに放射性物質を取り除くシステムとしてフィルタベントシステムがある。例えば特許文献1には、フィルタベントシステムの一例として、ベントガスから放射性物質を除去するための放射性物質除去フィルタ装置が記載されている。
この特許文献1に記載された放射性物質除去フィルタ装置は、水を内包するタンク、タンクの水中にベントガスを導く配管、およびタンクからベントガスを排出する出口に金属フィルタやヨウ素フィルタを備えている。
In boiling water reactors, as mentioned above, radioactive substances are sufficiently removed from the pool water in the suppression pool, and then the bent gas is released into the atmosphere. Filter vent is a system that further removes radioactive substances from this bent gas. There is a system. For example, Patent Document 1 describes a radioactive substance removal filter device for removing radioactive substances from a bent gas as an example of a filter vent system.
The radioactive substance removal filter device described in Patent Document 1 includes a tank containing water, a pipe for guiding bent gas into the water of the tank, and a metal filter or an iodine filter at an outlet for discharging bent gas from the tank.

ベントガスから放射性物質を除去するためのベントガスは、タンク内の水中に放出されることによりスクラビングされて、エアロゾルが除去される。その後、金属フィルタではスクラビングで除去しきれなかったエアロゾルが、ヨウ素フィルタで除去される。ヨウ素フィルタでは、化学反応および吸着によって、スクラビングで除去しきれなかったヨウ素などの揮発性の核分裂生成物(以下、「揮発性FP」と称する)が除去される。また、特許文献2では、反応性に乏しい放射性希ガスについても外部への放出を防ぐために、一般的なフィルタベントシステムの後流に、ホールドアップ装置を設けることが提案されている。ホールドアップ装置では、ベントガスからキセノンやクリプトンなど反応性の乏しい放射性希ガスを放射能が減衰するまで封じ込めることが行われる。 The bent gas for removing radioactive substances from the bent gas is scrubbed by being released into the water in the tank, and the aerosol is removed. After that, the aerosol that could not be completely removed by scrubbing with the metal filter is removed with the iodine filter. In the iodine filter, volatile fission products such as iodine (hereinafter referred to as "volatile FP") that could not be completely removed by scrubbing are removed by chemical reaction and adsorption. Further, Patent Document 2 proposes to provide a hold-up device in the wake of a general filter vent system in order to prevent the release of a radioactive rare gas having poor reactivity to the outside. In the hold-up device, a radioactive rare gas having low reactivity such as xenon and krypton is contained from the bent gas until the radioactivity is attenuated.

特開2014−44118号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-44118 特表2016−521843号公報Special Table 2016-521843

放射性希ガスについても外部への放出を防ぐことを目的としたフィルタベントシステムでは、上述したようにホールドアップ装置を備える必要がある。ホールドアップ装置は放射性希ガスを放射能が減衰するまで、ある程度の時間封じ込めるものであるが、そのようなベントガスに含まれる希ガスを放射能が十分減衰するまで保持するためには、大型のホールドアップ装置を複数台設置する必要がある。
またホールドアップ装置を設置する場合には、そのホールドアップ装置に溜まった物質を除去するためのボイラや配管などの付随する装置が多数必要であり、構成が複雑化する問題がある。
In a filter vent system for the purpose of preventing the release of radioactive rare gas to the outside, it is necessary to provide a hold-up device as described above. The hold-up device holds the radioactive rare gas for a certain period of time until the radioactivity decays, but in order to hold the rare gas contained in such bent gas until the radioactivity is sufficiently attenuated, a large hold is used. It is necessary to install multiple up devices.
Further, when a hold-up device is installed, a large number of accompanying devices such as boilers and pipes for removing substances accumulated in the hold-up device are required, which causes a problem of complicated configuration.

ここで、フィルタベントシステムの代わりに、原子炉格納容器からベントガスを排出するライン(以下、ベントライン)上に、放射性希ガスを含むほぼ全ての放射性物質を透過しないフィルタを設置することも提案されている。このような全ての放射性物質を透過しないフィルタを備えた原子炉格納容器ベントシステムを用いれば、放射性物質を極力外部に放出することなく原子炉格納容器の加圧の原因となる蒸気を放出することができる。 Here, instead of the filter vent system, it is also proposed to install a filter that does not permeate almost all radioactive substances including radioactive rare gas on the line that discharges the vent gas from the reactor containment vessel (hereinafter referred to as the vent line). ing. If a reactor containment vent system equipped with a filter that does not allow all such radioactive materials to permeate is used, the vapor that causes pressurization of the reactor containment vessel can be released without releasing the radioactive materials to the outside as much as possible. Can be done.

しかしながら、フィルタを設置する位置として、例えばベントラインの下流部など、原子炉格納容器外にフィルタを設置した場合、時間の経過と共にフィルタの直上流部にはフィルタを透過することのできない気体が滞留してしまう。これら気体の分圧が高まることで、蒸気の透過量が低下し、原子炉格納容器の圧力を減圧する機能が低下する可能性がある。 However, when the filter is installed outside the reactor containment vessel, for example, at the downstream part of the vent line, gas that cannot pass through the filter stays in the immediate upstream part of the filter over time. Resulting in. As the partial pressure of these gases increases, the amount of vapor permeation may decrease, and the function of reducing the pressure in the reactor containment vessel may decrease.

このような気体の滞留を防止するには、滞留した気体を原子炉格納容器に戻すか、あるいは滞留した気体全てを格納できる大容量の容器に隔離する必要がある。さらに原子炉格納容器ベントシステムは、過酷事故時に動作する必要性があるため、運転員の操作無しで受動的に起動し、動力が必要な動的機器無しで動作することが望ましい。 In order to prevent such retention of gas, it is necessary to return the retained gas to the reactor containment vessel or to isolate it in a large-capacity vessel capable of storing all the retained gas. Furthermore, since the reactor containment vent system needs to operate in the event of a severe accident, it is desirable that it be passively activated without operator operation and operate without dynamic equipment that requires power.

一方、ベントラインの最上流部である原子炉格納容器内のベントライン端部にフィルタを設置した場合、気体を戻すための戻し配管、駆動流体もしくは電源が必要なポンプなどの動的機器、および滞留した気体を隔離するための大容量容器が不要となる。しかし、事故時には、サプレッションプールのプール水の波立ちや原子炉格納容器への注水により生じた水滴が、原子炉格納容器内に飛散する。
また万が一に、過酷事故が起こった際には、揮発性FPが原子炉格納容器内に流入することがある。さらに流入した揮発性FPが過飽和となることで、原子炉格納容器内でエアロゾルが生成する可能性がある。
On the other hand, if a filter is installed at the end of the vent line in the reactor containment vessel, which is the most upstream part of the vent line, a return pipe for returning gas, dynamic equipment such as a pump that requires a driving fluid or a power source, and There is no need for a large-capacity container to isolate the stagnant gas. However, in the event of an accident, water droplets generated by the ripples of the pool water in the suppression pool and the injection of water into the reactor containment vessel will be scattered inside the reactor containment vessel.
In the unlikely event of a severe accident, volatile FP may flow into the reactor containment vessel. Further, the inflowing volatile FP becomes supersaturated, which may generate an aerosol in the reactor containment vessel.

ここで、フィルタを原子炉格納容器内に設置した場合には、これらがフィルタに付着することにより、フィルタの性能が劣化するため、フィルタを保護する必要がある。更に、単純にフィルタのみを原子炉格納容器内に設置した場合は、そのフィルタが蒸気を透過できるとしても、限りなく低いが、フィルタ直上流部に透過しない気体が滞留する。その場合、蒸気の透過性能を維持できず、原子炉格納容器内の蒸気を継続的に系外に排出できなくなるため、原子炉格納容器の圧力を継続的に減圧できなくなる可能性もある。 Here, when the filter is installed in the reactor containment vessel, it is necessary to protect the filter because the performance of the filter deteriorates due to the adhesion of these to the filter. Further, when only the filter is simply installed in the reactor containment vessel, even if the filter can permeate the vapor, the gas that does not permeate stays in the immediate upstream portion of the filter, although it is extremely low. In that case, the permeation performance of the steam cannot be maintained, and the steam in the reactor containment vessel cannot be continuously discharged to the outside of the system, so that the pressure in the reactor containment vessel may not be continuously reduced.

本発明は、運転員の操作なしで受動的に起動すると共に、隔離用の大容量の容器を必要とすることなく、継続的に原子炉格納容器内の蒸気を系外に放出でき、かつ圧力を継続的に減圧することができる構造を持つ原子炉格納容器ベントシステムを提供することを目的とする。 The present invention can be passively activated without operator intervention, and can continuously release steam from the reactor containment vessel to the outside of the system without the need for a large capacity vessel for isolation, and pressure. It is an object of the present invention to provide a reactor containment vessel vent system having a structure capable of continuously depressurizing.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならは、原子炉格納容器の内部の気体を外部に排出することで、原子炉格納容器を減圧するベントラインと、放射性物質の透過を抑制し蒸気を透過する、原子炉格納容器側のベントラインの端部に配置されたフィルタと、原子炉格納容器の内部のベントラインの端部およびフィルタを囲む保護容器と、原子炉格納容器の限界圧力以下の動作圧力で開き、動作圧力未満で閉じ、フィルタを介さずに気体を外部に排出するための、保護容器に設置されたベントラインのバイパス用開閉弁と、保護容器に設置され、バイパス用開閉弁の作動圧力以下の動作圧力で開く起動弁を備える。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above problems. For example, a vent line that depressurizes the containment vessel by discharging the gas inside the containment vessel to the outside and a radioactive one. A filter placed at the end of the vent line on the containment vessel side that suppresses the permeation of substances and allows vapor to permeate, a protective container that surrounds the end of the vent line inside the containment vessel and the filter, and atoms. An on-off valve for bypassing the vent line installed in the protective container and a protective container for opening at an operating pressure below the limit pressure of the containment vessel, closing at a pressure below the operating pressure, and discharging gas to the outside without passing through a filter. It is equipped with a start valve that opens at an operating pressure equal to or lower than the operating pressure of the bypass on-off valve.

本発明によれば、原子炉圧力容器から原子炉格納容器内に放射性物質を含む気体が流出し、原子炉格納容器が加圧される事態が発生した場合でも、放射性希ガスを含む放射性物質を極力原子炉格納容器内に留めることができる。そして、動的機器を使用せずに起動することができ、また大容量の容器を使用せずに放射性物質を極力原子炉格納容器内に留めることが可能になる。したがって、原子炉格納容器の加圧を防止することができ、かつ外部への放射性物質の漏洩を防止することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, even when a gas containing radioactive substances flows out from the reactor pressure vessel into the reactor containment vessel and the reactor containment vessel is pressurized, the radioactive substances containing radioactive rare gas can be produced. It can be kept in the containment vessel as much as possible. Then, it can be started without using dynamic equipment, and radioactive materials can be kept in the reactor containment vessel as much as possible without using a large-capacity vessel. Therefore, it is possible to prevent the pressurization of the reactor containment vessel and prevent the leakage of radioactive materials to the outside.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.

本発明の第1の実施の形態例に係る原子炉格納容器および原子炉格納容器ベントシステムの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole of the reactor containment vessel and the reactor containment vessel vent system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る原子炉格納容器ベントシステムが備える放射性物質フィルタリングシステムの構成図である。It is a block diagram of the radioactive material filtering system provided in the reactor containment vessel vent system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態例に係る原子炉格納容器および原子炉格納容器ベントシステムの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole of the reactor containment vessel and the reactor containment vessel vent system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る原子炉格納容器ベントシステムが備える放射性物質フィルタリングシステムの構成図である。It is a block diagram of the radioactive material filtering system provided in the reactor containment vessel vent system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る原子炉格納容器ベントシステムが備える放射性物質フィルタリングシステム(バイパス流路を別にした例)の構成図である。It is a block diagram of the radioactive material filtering system (an example which separated the bypass flow path) provided in the reactor containment vessel vent system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態例に係る原子炉格納容器および原子炉格納容器ベントシステムの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole of the reactor containment vessel and the reactor containment vessel vent system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態例に係る原子炉格納容器および原子炉格納容器ベントシステムの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole of the reactor containment vessel and the reactor containment vessel vent system which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態例に係る原子炉格納容器および原子炉格納容器ベントシステムの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole of the reactor containment vessel and the reactor containment vessel vent system which concerns on 5th Embodiment of this invention.

[1.第1の実施の形態例]
以下、本発明の第1の実施の形態例を、図1および図2を参照して参照して説明する。
[1. Example of the first embodiment]
Hereinafter, an example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は、第1の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40の概略構成を示す。図1において、原子炉格納容器1は立断面として示している。
第1の実施の形態例は、改良型沸騰水型原子炉に適用したものである。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 of the first embodiment. In FIG. 1, the reactor containment vessel 1 is shown as a vertical cross section.
The first embodiment is applied to an improved boiling water reactor.

図1に示すように、原子炉格納容器1の内部には、炉心2を内包する原子炉圧力容器3が設置されている。原子炉圧力容器3には、原子炉圧力容器3内で発生した蒸気をタービン(図示せず)に送る主蒸気管4が接続されている。
原子炉格納容器1の内部は、鉄筋コンクリート製のダイヤフラムフロア5によってドライウェル6とウェットウェル7に区画されている。ウェットウェル7は、内部にプール水を貯めている領域である。このウェットウェル7内のプールのことをサプレッションプール8と呼ぶ。ドライウェル6とウェットウェル7は、ベント管9によって相互に連通されている。ベント管排気部9aは、ウェットウェル7内のサプレッションプール8の水面下に開口している。万が一に、配管類の一部が損傷し、原子炉格納容器1内に蒸気が放出される配管破断事故が発生した場合、ドライウェル6の圧力が破断口から流出する蒸気により上昇する。このような配管破断事故は、一般的にLOCA(loss-of-coolant accident)と称され、配管が通るドライウェル6で発生する。
As shown in FIG. 1, a reactor pressure vessel 3 containing a core 2 is installed inside the reactor containment vessel 1. A main steam pipe 4 for sending steam generated in the reactor pressure vessel 3 to a turbine (not shown) is connected to the reactor pressure vessel 3.
The inside of the reactor containment vessel 1 is divided into a dry well 6 and a wet well 7 by a diaphragm floor 5 made of reinforced concrete. The wet well 7 is an area in which pool water is stored. The pool in the wet well 7 is called a suppression pool 8. The dry well 6 and the wet well 7 are communicated with each other by a vent pipe 9. The vent pipe exhaust portion 9a is open below the water surface of the suppression pool 8 in the wet well 7. In the unlikely event that a part of the pipes is damaged and a pipe breakage accident occurs in which steam is released into the reactor containment vessel 1, the pressure of the dry well 6 rises due to the steam flowing out from the break port. Such a pipe breakage accident is generally called LOCA (loss-of-coolant accident) and occurs in the dry well 6 through which the pipe passes.

LOCAが発生した際にドライウェル6内に放出された蒸気は、ドライウェル6とウェットウェル7の圧力差により、ベント管9を通ってウェットウェル7内のサプレッションプール8の水中に導かれる。サプレッションプール8の水で蒸気を凝縮することで原子炉格納容器1内の圧力上昇を抑制する。この際に蒸気内に放射性物質が含まれていた場合、サプレッションプール8の水のスクラビング効果により大半の放射性物質が除去される。 The steam released into the dry well 6 when LOCA is generated is guided into the water of the suppression pool 8 in the wet well 7 through the vent pipe 9 by the pressure difference between the dry well 6 and the wet well 7. The pressure rise in the reactor containment vessel 1 is suppressed by condensing the steam with the water in the suppression pool 8. If radioactive substances are contained in the steam at this time, most of the radioactive substances are removed by the scrubbing effect of the water in the suppression pool 8.

同様に、原子炉圧力容器3や主蒸気管4の圧力が高くなった場合も、蒸気をサプレッションプール8に放出し、原子炉圧力容器3や主蒸気管4の圧力を減圧する。また、放出した蒸気をサプレッションプール8で凝縮することによっても、原子炉格納容器1の圧力上昇を緩和する。このような処理を行うために、改良型沸騰水型原子炉では、原子炉格納容器1内のドライウェル6の領域に、蒸気逃し安全弁10が設置されている。蒸気逃し安全弁10を通して放出された蒸気は、蒸気逃し安全弁排気管11を通って、最終的にクエンチャ12からサプレッションプール8内に放出され、サプレッションプール8のプール水により凝縮される。蒸気をサプレッションプール8で凝縮して液体の水にすることで、蒸気の体積が大幅に減少し、原子炉格納容器1の圧力上昇を抑制することができる。また、その際に蒸気に放射性物質が含まれている場合、サプレッションプール8の水によるスクラビング効果により大半の放射性物質が除去される。 Similarly, when the pressure of the reactor pressure vessel 3 and the main steam pipe 4 becomes high, steam is released to the suppression pool 8 to reduce the pressure of the reactor pressure vessel 3 and the main steam pipe 4. Further, the pressure rise of the reactor containment vessel 1 is alleviated by condensing the released steam in the suppression pool 8. In order to perform such a process, in the improved boiling water reactor, a steam escape safety valve 10 is installed in the region of the dry well 6 in the reactor containment vessel 1. The steam released through the steam escape safety valve 10 is finally released from the quencher 12 into the suppression pool 8 through the steam escape safety valve exhaust pipe 11, and is condensed by the pool water of the suppression pool 8. By condensing the steam in the suppression pool 8 into liquid water, the volume of the steam can be significantly reduced and the pressure increase in the reactor containment vessel 1 can be suppressed. If the steam contains radioactive substances at that time, most of the radioactive substances are removed by the scrubbing effect of the water in the suppression pool 8.

サプレッションプール8で蒸気を凝縮し、サプレッションプール8内のプール水を残留熱除去系(不図示)で冷却することで、原子炉格納容器1の温度上昇と圧力上昇を防止し、事故を収束させることができる。しかし非常に低い可能性ではあるが、残留熱除去系が機能を喪失した場合、サプレッションプール8のプール水の温度が上昇する。プール水の温度が上昇するに伴い、原子炉格納容器1内の蒸気の分圧はプール水の温度の飽和蒸気圧まで上昇するため、原子炉格納容器1の圧力が上昇する。このような圧力上昇が起きた場合、原子炉格納容器1内に冷却水をスプレイすることで、圧力上昇を抑えることができる。また、このスプレイは外部から消防ポンプなどを接続して作動させることも可能である。しかし、さらに非常に低い可能性ではあるが、このスプレイも作動しない場合、原子炉格納容器1の圧力は上昇する。このような原子炉格納容器1の圧力上昇が起きた場合、原子炉格納容器1内の気体を、ベントライン15から排気塔13を介して外部に放出することで原子炉格納容器1の圧力上昇を抑えることができる。この操作のことをベント操作と呼ぶ。沸騰水型原子炉では、このベント操作をウェットウェル7内の気体を放出することにより行うことで、サプレッションプール8の水で最大限放射性物質を除去した上で、外部へ気体を放出することができる。 By condensing steam in the suppression pool 8 and cooling the pool water in the suppression pool 8 with a residual heat removal system (not shown), the temperature rise and pressure rise of the reactor containment vessel 1 are prevented, and the accident is resolved. be able to. However, although very unlikely, if the residual heat removal system loses its function, the temperature of the pool water in the suppression pool 8 will rise. As the temperature of the pool water rises, the partial pressure of the steam in the reactor containment vessel 1 rises to the saturated vapor pressure of the temperature of the pool water, so that the pressure in the reactor containment vessel 1 rises. When such a pressure rise occurs, the pressure rise can be suppressed by spraying the cooling water in the reactor containment vessel 1. In addition, this spray can be operated by connecting a fire pump or the like from the outside. However, even very unlikely, if this spray also does not work, the pressure in the reactor containment 1 will rise. When such a pressure rise in the reactor containment vessel 1 occurs, the pressure in the reactor containment vessel 1 rises by discharging the gas in the reactor containment vessel 1 from the vent line 15 to the outside through the exhaust tower 13. Can be suppressed. This operation is called a vent operation. In a boiling water reactor, this venting operation is performed by releasing the gas in the wet well 7, so that the water in the suppression pool 8 can remove the radioactive substances as much as possible and then release the gas to the outside. it can.

ベント操作を行うことで、ほとんどの放射性物質は除去され、放射性物質が除去された放出ガスは、排気塔13から外部に放出される。しかし、放射性希ガスは反応性が乏しいため、ウェットウェル7から放出させるだけのベント操作では放射性物質は除去できない。このため、従来のベント操作では、この放射性希ガスの放射能が減衰するまで待ってから行う必要があった。従来の構成では、原子炉スクラム後から比較的短い時間の間はベント操作を行うことができない。また、ベント操作を行う場合であっても、放出される気体には、極力、放射性物質が含まれないようにすることが望ましく、放射性物質の除去性能の向上が望まれている。第1の実施の形態例の原子炉格納容器ベントシステム40は、これらの従来の問題点を解決するものである。 By performing the vent operation, most of the radioactive substances are removed, and the released gas from which the radioactive substances have been removed is discharged to the outside from the exhaust tower 13. However, since the radioactive rare gas has poor reactivity, the radioactive substance cannot be removed by a venting operation that only releases the radioactive rare gas from the wet well 7. Therefore, in the conventional vent operation, it is necessary to wait until the radioactivity of this radioactive rare gas is attenuated. In the conventional configuration, the vent operation cannot be performed for a relatively short time after the reactor scram. Further, even when the venting operation is performed, it is desirable that the released gas does not contain radioactive substances as much as possible, and it is desired to improve the removal performance of radioactive substances. The reactor containment vessel vent system 40 of the first embodiment is a solution to these conventional problems.

次に、第1の実施の形態例の原子炉格納容器1に設置された、原子炉格納容器ベントシステム40の構成について説明する。
原子炉格納容器ベントシステム40は、原子炉格納容器1内のウェットウェル7の気相部7aと、外部の排気塔13とを接続するベントライン15を設ける。そして、このベントライン15の原子炉格納容器1の内側の上流側に、蒸気を透過し、放射性希ガスを含むほぼ全ての放射性物質を透過しないフィルタを有する放射性物質フィルタリングシステム14を設置する。
Next, the configuration of the reactor containment vessel vent system 40 installed in the reactor containment vessel 1 of the first embodiment will be described.
The reactor containment vessel vent system 40 is provided with a vent line 15 that connects the gas phase portion 7a of the wet well 7 in the reactor containment vessel 1 and the external exhaust tower 13. Then, on the upstream side inside the reactor containment vessel 1 of the vent line 15, a radioactive material filtering system 14 having a filter that allows steam to permeate and does not permeate almost all radioactive substances including radioactive rare gas is installed.

この放射性物質フィルタリングシステム14がベントライン15に接続されることで、原子炉格納容器1の圧力を減圧すると同時に、原子炉格納容器1内にほぼ全ての放射性物質を閉じ込めることができる。 By connecting the radioactive material filtering system 14 to the vent line 15, the pressure of the reactor containment vessel 1 can be reduced, and at the same time, almost all radioactive materials can be confined in the reactor containment vessel 1.

図2は、原子炉格納容器ベントシステム40が備える放射性物質フィルタリングシステム14の構成を示す。
放射性物質フィルタリングシステム14は、フィルタ30、保護容器31、フィルタリングシステム起動弁32、およびバイパス用開閉弁33を備える。
FIG. 2 shows the configuration of the radioactive material filtering system 14 included in the reactor containment vessel vent system 40.
The radioactive material filtering system 14 includes a filter 30, a protective container 31, a filtering system start valve 32, and a bypass on-off valve 33.

保護容器31は、原子炉格納容器1内のウェットウェル7の気相部7aに設置される。この保護容器31の内側には、ベントライン15の上流側の開口部15aが接続される。そして、ウェットウェル7の気相部7aと保護容器31の内部とを隔てる箇所に、フィルタリングシステム起動弁32が設置される。 The protective vessel 31 is installed in the gas phase portion 7a of the wet well 7 in the reactor containment vessel 1. An opening 15a on the upstream side of the vent line 15 is connected to the inside of the protective container 31. Then, a filtering system activation valve 32 is installed at a position separating the gas phase portion 7a of the wet well 7 and the inside of the protective container 31.

フィルタリングシステム起動弁32は、ウェットウェル7側から設定された動作圧力Aが加わったときに開く。このフィルタリングシステム起動弁32としては、例えば、動作圧力Aが加わったときに、その圧力で自動的に破裂する部材である、ラプチャディスクが使用される。ラプチャディスクを使用するのは一例であり、動作圧力Aが加わったときに開く弁として機能するものであれば、フィルタリングシステム起動弁32として、その他の構成のものを使用してもよい。
フィルタリングシステム起動弁32が開く動作圧力Aは、原子炉格納容器1が設計上安全に運用できる圧力である限界圧力未満に設定される。
このようなフィルタリングシステム起動弁32を使用することで、運転員の操作なく、かつ電源や駆動流体を必要とせずに、フィルタ30を通して原子炉格納容器1を減圧することができる。
The filtering system start valve 32 opens when the operating pressure A set from the wet well 7 side is applied. As the filtering system start valve 32, for example, when an operating pressure A is applied, a rupture disk, which is a member that automatically bursts at that pressure, is used. The use of a rupture disk is an example, and as long as it functions as a valve that opens when an operating pressure A is applied, a filtering system start valve 32 having another configuration may be used.
The operating pressure A at which the filtering system start valve 32 opens is set to be less than the limit pressure, which is the pressure at which the reactor containment vessel 1 can be safely operated by design.
By using such a filtering system start valve 32, the reactor containment vessel 1 can be depressurized through the filter 30 without the operation of an operator and without the need for a power source or a driving fluid.

そして、保護容器31の内部には、ベントライン15の開口部15aを覆うようにフィルタ30が取り付けられている。したがって、フィルタリングシステム起動弁32が開いた状態のとき、ウェットウェル7の気相部7aから保護容器31に入った気体は、フィルタ30を通過してベントライン15を通過する。
フィルタ30は、蒸気を透過し放射性物質を閉じ込めることができる材質よりなる。
A filter 30 is attached to the inside of the protective container 31 so as to cover the opening 15a of the vent line 15. Therefore, when the filtering system start valve 32 is open, the gas that has entered the protective container 31 from the gas phase portion 7a of the wet well 7 passes through the filter 30 and passes through the vent line 15.
The filter 30 is made of a material capable of allowing vapor to permeate and trap radioactive substances.

ここで、フィルタ30の構造材について説明する。
フィルタ30は、蒸気を透過する必要がある。また原子炉格納容器1の加圧防止のためには、炉心2が溶融した際に発生する可能性のある水素も透過できることが望ましい。透過するべき水蒸気、水素は分子径が0.3nm以下と小さく、透過させない放射性物質のうちで分子径の小さい放射性希ガス(主にクリプトンやキセノン)は、それよりもかなり大きい。そこで分子径が小さい蒸気や水素を選択的に透過するには、分子ふるいで分離できる膜を利用することが考えられる。
Here, the structural material of the filter 30 will be described.
The filter 30 needs to be permeable to vapor. Further, in order to prevent pressurization of the reactor containment vessel 1, it is desirable that hydrogen that may be generated when the core 2 is melted can also permeate. The molecular diameter of steam and hydrogen to be permeated is as small as 0.3 nm or less, and among the radioactive substances that are not permeated, the radioactive rare gas (mainly krypton and xenon) having a small molecular diameter is considerably larger. Therefore, in order to selectively permeate vapors and hydrogen having a small molecular diameter, it is conceivable to use a membrane that can be separated by molecular sieving.

沸騰水型原子炉の場合、原子炉格納容器1の内部の気体は窒素で置換されている。分子サイズを利用して分子ふるいでガスを選択する場合、クリプトンやキセノンと分子サイズの近い窒素は透過しない可能性があるが、原子炉格納容器を減圧する観点では問題ない。このような用途に最適なフィルタとしては、ポリイミドを主成分とした高分子膜、窒化ケイ素を主成分としたセラミック膜、炭素を主成分とした酸化グラフェン膜などの、分子ふるいにより分離が可能な膜を使用することが望ましい。これらフィルタの一部は、一般的には水素の精製に用いるフィルタに用いられている。また、その他のフィルタとして、クリプトンやキセノンをほとんど透過せず、水蒸気を透過する膜であるならば、それらを使用しても構わない。例えば、窒素精製用に使用されている水蒸気を透過し、窒素をほとんど透過しない窒素分離膜などを、フィルタとして使用してもよい。 In the case of a boiling water reactor, the gas inside the reactor containment vessel 1 is replaced with nitrogen. When gas is selected by molecular sieving using the molecular size, nitrogen having a molecular size similar to that of krypton or xenon may not permeate, but there is no problem from the viewpoint of depressurizing the containment vessel. Optimal filters for such applications include molecular sieves such as polymer membranes containing polyimide as the main component, ceramic film containing silicon nitride as the main component, and graphene oxide film containing carbon as the main component. It is desirable to use a membrane. Some of these filters are generally used in filters used for hydrogen purification. Further, as another filter, if it is a membrane that hardly permeates krypton or xenon and permeates water vapor, they may be used. For example, a nitrogen separation membrane that permeates water vapor used for nitrogen purification and hardly permeates nitrogen may be used as a filter.

このようなフィルタ30を備えることで、原子炉格納容器1の内部の圧力が、フィルタリングシステム起動弁32が開く動作圧力Aを超えたとき、フィルタリングシステム起動弁32が開いて、放射性物質が除去されながらのベント操作が行われる。すなわち、ベントライン15を通過する気体は、フィルタ30により放射性物質が除去された気体であり、放射性物質が除去された気体が排気塔13から外部に放出される。 By providing such a filter 30, when the pressure inside the reactor containment vessel 1 exceeds the operating pressure A for opening the filtering system start valve 32, the filtering system start valve 32 is opened and radioactive substances are removed. While venting is performed. That is, the gas passing through the vent line 15 is a gas from which radioactive substances have been removed by the filter 30, and the gas from which the radioactive substances have been removed is discharged from the exhaust tower 13 to the outside.

なお、ベントライン15には、隔離弁34a,34bが取り付けられている。隔離弁34aは、原子炉格納容器1の内側のベントライン15に配置され、隔離弁34bは、原子炉格納容器1の内側のベントライン15に配置される。この隔離弁34a,34bが配置されていることで、残留熱除去系復旧後において、ベントが不要となった際に原子炉格納容器1の内外を隔離することができる。 Isolation valves 34a and 34b are attached to the vent line 15. The isolation valve 34a is arranged at the vent line 15 inside the reactor containment vessel 1, and the isolation valve 34b is arranged at the vent line 15 inside the reactor containment vessel 1. By arranging the isolation valves 34a and 34b, the inside and outside of the reactor containment vessel 1 can be isolated when the vent becomes unnecessary after the residual heat removal system is restored.

また、保護容器31は、バイパス流路16を介して放射性物質封入装置17に接続される。ここで、バイパス流路16の上流側の開口部16aは、バイパス用開閉弁33を介して保護容器31に接続される。バイパス用開閉弁33が開いているときに、保護容器31からバイパス流路16に流れる気体は、フィルタ30を通過しない。 Further, the protective container 31 is connected to the radioactive material encapsulation device 17 via the bypass flow path 16. Here, the opening 16a on the upstream side of the bypass flow path 16 is connected to the protective container 31 via the bypass on-off valve 33. When the bypass on-off valve 33 is open, the gas flowing from the protective container 31 to the bypass flow path 16 does not pass through the filter 30.

バイパス用開閉弁33が開く動作圧力Bは、フィルタリングシステム起動弁32の動作圧力Aより高く設定される。このような動作圧力A,Bの設定で、極力フィルタ30を通したベントを行うようになる。更に、バイパス用開閉弁33の弁が開く動作圧力Bを、原子炉格納容器1の限界圧力未満とすることで、原子炉格納容器1を確実に限界圧力未満に保つことができる。なお、バイパス用開閉弁33は、動作圧力B以上で開いた後、動作圧力B未満に低下することで、再び閉じるように構成されている。 The operating pressure B at which the bypass on-off valve 33 opens is set higher than the operating pressure A at the filtering system start valve 32. By setting the operating pressures A and B in this way, venting through the filter 30 is performed as much as possible. Further, by setting the operating pressure B at which the valve of the bypass on-off valve 33 opens to be less than the limit pressure of the reactor containment vessel 1, the reactor containment vessel 1 can be surely kept below the limit pressure. The bypass on-off valve 33 is configured to open at an operating pressure B or higher and then close again when the operating pressure drops below B.

放射性物質封入装置17は、バイパス流路16を介して供給された気体を封入する。この放射性物質封入装置17としては、比較的少容量の小型の封入容器が使用される。
放射性物質封入装置17には、隔離容器気体開放弁18を介してベントライン15が接続される。隔離容器気体開放弁18は、動作圧力B未満の動作圧力Cで開き、動作圧力C未満となった場合に閉じる。隔離容器気体開放弁18が開いた状態では、放射性物質封入装置17の内部の気体がベントライン15を介して排気塔13から外部に排出される。
なお、バイパス流路16についても、ベントライン15と同様に、隔離弁34c,34dが取り付けられている。隔離弁34cは、原子炉格納容器1の内側のバイパス流路16に配置され、隔離弁34dは、原子炉格納容器1の内側のバイパス流路16に配置される。
The radioactive material encapsulation device 17 encloses the gas supplied via the bypass flow path 16. As the radioactive substance encapsulation device 17, a small encapsulation container having a relatively small capacity is used.
A vent line 15 is connected to the radioactive material encapsulation device 17 via an isolation container gas release valve 18. The isolation container gas release valve 18 opens at an operating pressure C of less than the operating pressure B, and closes when the operating pressure becomes less than C. When the isolation container gas release valve 18 is open, the gas inside the radioactive material encapsulation device 17 is discharged to the outside from the exhaust tower 13 via the vent line 15.
As with the vent line 15, isolation valves 34c and 34d are also attached to the bypass flow path 16. The isolation valve 34c is arranged in the bypass flow path 16 inside the reactor containment vessel 1, and the isolation valve 34d is arranged in the bypass flow path 16 inside the reactor containment vessel 1.

以上説明したように、本実施の形態例の原子炉格納容器ベントシステム40を備えることで、原子炉格納容器1内の圧力が動作圧力A以上のとき、フィルタリングシステム起動弁32が開き、フィルタ30により放射性物質が除去されて、排気塔13から排気される。この場合、保護容器31は、事故発生の初期にはフィルタ30を保護するように機能する。そして原子炉格納容器1の圧力上昇時にフィルタリングシステム起動弁32が開いて、フィルタ30を使ったベントが行われる。 As described above, by providing the reactor containment vessel vent system 40 of the present embodiment, when the pressure in the reactor containment vessel 1 is equal to or higher than the operating pressure A, the filtering system start valve 32 opens and the filter 30 The radioactive material is removed and exhausted from the exhaust tower 13. In this case, the protective container 31 functions to protect the filter 30 at the initial stage of the accident. Then, when the pressure of the reactor containment vessel 1 rises, the filtering system start valve 32 opens, and venting using the filter 30 is performed.

したがって、原子炉格納容器1内を確実に限界圧力未満に保つことができ、ベント時の放射性物質の漏洩を防ぐことができる。しかも、原子炉格納容器ベントシステムは、運転員による操作が必要なく自動的に作動し、かつ、その作動のために電源や駆動流体を必要としないため、作業員の安全性が保たれた状態で、確実に原子炉格納容器1を減圧することができる。 Therefore, the inside of the reactor containment vessel 1 can be surely kept below the limit pressure, and leakage of radioactive substances at the time of venting can be prevented. Moreover, the reactor containment vessel vent system operates automatically without the need for operation by an operator, and does not require a power source or driving fluid for its operation, so that the safety of workers is maintained. Therefore, the reactor containment vessel 1 can be reliably depressurized.

また、事故時や過酷事故時には水滴やエアロゾル、揮発性FPが原子炉格納容器1内に残っている場合がある。そして、これらが付着することにより、極めて低い確率ではあるがフィルタ30の性能が劣化する可能性がある。しかし、保護容器31によりフィルタ30に到達する、これらの物質を遮断することにより、フィルタ30の性能劣化を限りなく低減することができる。また、エアロゾルや揮発性FPは、サプレッションプール8のプール水のスクラビング効果で除去が可能なため、フィルタ30に到達するエアロゾルや揮発性FPを極力少なくするようにしている。 Further, in the event of an accident or a severe accident, water droplets, aerosols, and volatile FP may remain in the reactor containment vessel 1. Then, due to the adhesion of these, there is a possibility that the performance of the filter 30 is deteriorated with an extremely low probability. However, the deterioration of the performance of the filter 30 can be reduced as much as possible by blocking these substances that reach the filter 30 by the protective container 31. Further, since the aerosol and the volatile FP can be removed by the scrubbing effect of the pool water of the suppression pool 8, the aerosol and the volatile FP reaching the filter 30 are reduced as much as possible.

また、フィルタリングシステム起動弁32が開いたベント時には、保護容器31内のフィルタリングシステム起動弁32とフィルタ30との間の空間に、フィルタ30を透過不能な気体が滞留することになる。フィルタ30を透過不能な気体が滞留すると、フィルタ30の透過性能が低下し、原子炉格納容器1を減圧できなくなる可能性があるが、バイパス流路16と放射性物質封入装置17を備えることで、透過性能の低下を防ぐことができる。 Further, when the filtering system start valve 32 is opened, gas that cannot pass through the filter 30 stays in the space between the filtering system start valve 32 and the filter 30 in the protective container 31. If an impermeable gas stays in the filter 30, the permeation performance of the filter 30 may deteriorate and the reactor containment vessel 1 may not be depressurized. However, by providing the bypass flow path 16 and the radioactive material encapsulation device 17, It is possible to prevent deterioration of the permeation performance.

すなわち、原子炉格納容器1の限界圧力以下の動作圧力Bになると、バイパス用開閉弁33が開き、フィルタ30を介さずにバイパス流路16を介して放射性物質封入装置17に気体を排出することができ、原子炉格納容器1を減圧することができる。そして、フィルタ30付近の透過不能な気体を放射性物質封入装置17に排出し、透過性能が回復した後は、バイパス用開閉弁33が閉じる。これにより、フィルタ30を通じてほぼ全ての放射性物質が除去された気体が原子炉格納容器1の外部に放出される状態に復帰する。 That is, when the operating pressure B is equal to or lower than the limit pressure of the reactor containment vessel 1, the bypass on-off valve 33 opens and the gas is discharged to the radioactive material filling device 17 through the bypass flow path 16 without passing through the filter 30. The reactor containment vessel 1 can be depressurized. Then, the impermeable gas near the filter 30 is discharged to the radioactive substance filling device 17, and after the permeation performance is restored, the bypass on-off valve 33 is closed. As a result, the gas from which almost all radioactive substances have been removed through the filter 30 is returned to the state of being discharged to the outside of the reactor containment vessel 1.

このバイパス用開閉弁33の開閉についても原子炉格納容器1の圧力に応じて自動的に行われるため、運転員の操作なしにフィルタ30の透過性能を回復させる動作が行われる。ここで、バイパス用開閉弁33の動作圧力Bをフィルタリングシステム起動弁32の動作圧力Aより高く設定することで、極力フィルタ30を通したベントが行われるようになる。
また、バイパス用開閉弁33が開いた状態であっても、放射性物質封入装置17に放射性物質が封入されるため、原子炉格納容器1の外部に放射性物質が漏洩する可能性を極限まで低減することができる。
Since the opening / closing of the bypass on-off valve 33 is also automatically performed according to the pressure of the reactor containment vessel 1, the operation of recovering the permeation performance of the filter 30 is performed without the operation of the operator. Here, by setting the operating pressure B of the bypass on-off valve 33 to be higher than the operating pressure A of the filtering system start valve 32, venting through the filter 30 is performed as much as possible.
Further, even when the bypass on-off valve 33 is open, the radioactive material is sealed in the radioactive material encapsulation device 17, so that the possibility of the radioactive material leaking to the outside of the reactor containment vessel 1 is reduced to the utmost limit. be able to.

この放射性物質封入装置17には、バイパス用開閉弁33が開いている間のみ気体が流入するため、放射性物質封入装置17への気体の総流入量は非常に少ない。このため、放射性物質封入装置17は、従来必要としたような大容量の容器や複雑なホールドアップ装置を用意する必要がなく、小型の封入容器で十分である。
また、更に低い可能性であるが、放射性物質封入装置17内の圧力がバイパス用開閉弁33の動作圧力B以上となった場合、気体の排出ができず、原子炉格納容器1が減圧できなくなる場合がある。このような場合でも、動作圧力B未満の動作圧力Cで開く隔離容器気体開放弁18を設けたことで、減圧ができない状態を回避できる。すなわち、隔離容器気体開放弁18は、動作圧力C未満となった場合に閉じる安全弁として機能するようになる。
Since the gas flows into the radioactive material filling device 17 only while the bypass on-off valve 33 is open, the total amount of gas flowing into the radioactive material filling device 17 is very small. Therefore, as the radioactive material encapsulation device 17, it is not necessary to prepare a large-capacity container or a complicated hold-up device as conventionally required, and a small encapsulation container is sufficient.
Further, although it is possible that it is even lower, if the pressure inside the radioactive material encapsulation device 17 becomes equal to or higher than the operating pressure B of the bypass on-off valve 33, the gas cannot be discharged and the reactor containment vessel 1 cannot be depressurized. In some cases. Even in such a case, by providing the isolation container gas release valve 18 that opens at an operating pressure C lower than the operating pressure B, it is possible to avoid a state in which depressurization cannot be performed. That is, the isolation container gas release valve 18 functions as a safety valve that closes when the operating pressure becomes less than C.

[2.第2の実施の形態例]
次に、本発明の第2の実施の形態例を、図3〜図5を参照して参照して説明する。この図3〜図5において、第1の実施の形態例で説明した図1および図2と同一箇所には同一符号を付し、重複説明を省略する。
[2. Example of Second Embodiment]
Next, an example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. In FIGS. 3 to 5, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図3は、第2の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40′の概略構成を示す。図3においても、原子炉格納容器1は立断面として示されている。
第2の実施の形態例においても、改良型沸騰水型原子炉に適用したものである。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40'of the second embodiment. Also in FIG. 3, the reactor containment vessel 1 is shown as a vertical cross section.
The second embodiment is also applied to the improved boiling water reactor.

本実施の形態例においても、図3に示すように、放射性物質フィルタリングシステム14′は、原子炉格納容器1内のウェットウェル7の気相部7aに配置する。
ウェットウェル7の気相部7aに配置された放射性物質フィルタリングシステム14′には、ベントライン15′の一端が接続される。このベントライン15′の他端は、原子炉格納容器1の外のフィルタベント装置20に接続される。ベントライン15′には、隔離弁34a,34bが取り付けられている。
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the radioactive material filtering system 14'is arranged in the gas phase portion 7a of the wet well 7 in the reactor containment vessel 1.
One end of the vent line 15'is connected to the radioactive material filtering system 14'arranged in the gas phase portion 7a of the wet well 7. The other end of the vent line 15'is connected to the filter vent device 20 outside the reactor containment vessel 1. Isolation valves 34a and 34b are attached to the vent line 15'.

フィルタベント装置20は、一般的なフィルタベントシステムとして従来から使用される装置であり、遮蔽壁25の内部に配置される。
フィルタベント装置20の構成について説明すると、フィルタベント装置20の下部側にはスクラビング用プール水21が貯留されている。そして、放射性物質フィルタリングシステム14′からベントライン15′を介して排出された気体が、スクラビング用プール水21内に排出される。
The filter vent device 20 is a device conventionally used as a general filter vent system, and is arranged inside the shielding wall 25.
Explaining the configuration of the filter vent device 20, the scrubbing pool water 21 is stored on the lower side of the filter vent device 20. Then, the gas discharged from the radioactive material filtering system 14'through the vent line 15'is discharged into the scrubbing pool water 21.

また、フィルタベント装置20の上部側には金網状の金属フィルタ22およびヨウ素フィルタ23が設置されている。このヨウ素フィルタ23には、フィルタベント装置20の出口配管24の一端が接続されている。出口配管24の他端は、遮蔽壁25を貫通して遮蔽壁25の外部に導出され、最終的に排気塔13から外部に気体を排出する。 Further, a wire mesh-like metal filter 22 and an iodine filter 23 are installed on the upper side of the filter vent device 20. One end of the outlet pipe 24 of the filter vent device 20 is connected to the iodine filter 23. The other end of the outlet pipe 24 penetrates the shielding wall 25 and is led out to the outside of the shielding wall 25, and finally exhausts gas from the exhaust tower 13 to the outside.

図4は、原子炉格納容器ベントシステム40′が備える放射性物質フィルタリングシステム14′の構成を示す。
放射性物質フィルタリングシステム14′は、フィルタ30、保護容器31、フィルタリングシステム起動弁32、およびバイパス用開閉弁33を備える点は、第1の実施の形態例で説明した放射性物質フィルタリングシステム14と同じである。但し、本実施の形態例では、ベントライン15′の上流側の開口部15aを覆うように、保護容器31の内側にフィルタ30が配置されると共に、この開口部15aにバイパス用開閉弁33についても接続される。したがって、バイパス用開閉弁33が開いた状態では、フィルタ30を透過しない気体が、ベントライン15′を流れる。つまり、本実施の形態例では、バイパス用開閉弁33そのものがバイパス流路を構成することになる。
FIG. 4 shows the configuration of the radioactive material filtering system 14 ′ included in the reactor containment vessel vent system 40 ′.
The radioactive material filtering system 14'is the same as the radioactive material filtering system 14 described in the first embodiment in that the filter 30, the protective container 31, the filtering system start valve 32, and the bypass on-off valve 33 are provided. is there. However, in the example of the present embodiment, the filter 30 is arranged inside the protective container 31 so as to cover the opening 15a on the upstream side of the vent line 15', and the bypass on-off valve 33 is provided in the opening 15a. Is also connected. Therefore, when the bypass on-off valve 33 is open, the gas that does not pass through the filter 30 flows through the vent line 15'. That is, in the example of the present embodiment, the bypass on-off valve 33 itself constitutes the bypass flow path.

フィルタリングシステム起動弁32の動作圧力Aと、バイパス用開閉弁33の動作圧力Bについては、第1の実施の形態例で説明した動作圧力A,Bと同じように設定する。
本実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40′のその他の箇所は、第1の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40と同様に構成する。
The operating pressure A of the filtering system start valve 32 and the operating pressure B of the bypass on-off valve 33 are set in the same manner as the operating pressures A and B described in the first embodiment.
Other parts of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40'of the present embodiment are the same as those of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 of the first embodiment. Constitute.

このように構成した本実施の形態例の原子炉格納容器ベントシステム40′によると、原子炉格納容器1内の圧力が上昇したとき、フィルタ30により放射性物質が除去された気体がフィルタベント装置20に供給され、放射性物質が除去されたベントが行われる。そして、フィルタ30の性能劣化により、保護容器31内の圧力が上昇して、バイパス用開閉弁33が開いた場合には、放射性物質を含む気体がフィルタベント装置20に供給される。 According to the reactor containment vessel vent system 40'of the present embodiment configured in this manner, when the pressure in the reactor containment vessel 1 rises, the gas from which radioactive substances have been removed by the filter 30 is the filter vent device 20. Venting is performed with the radioactive material removed. Then, when the pressure inside the protective container 31 rises due to the deterioration of the performance of the filter 30 and the bypass on-off valve 33 opens, a gas containing a radioactive substance is supplied to the filter vent device 20.

このように放射性物質を含む気体がフィルタベント装置20に入った場合には、スクラビング用プール水21でスクラビングされることで、主にエアロゾルのほとんどが除去される。さらに金属フィルタ22によりスクラビングで除去しきれなかったエアロゾルを除去し、ヨウ素フィルタ23によりスクラビングで除去しきれなかったヨウ素などの揮発性FPを除去することができる。これにより、例えば放射性物質フィルタリングシステム14′を取り外して検査を行っている際に、万が一に事故が起こった場合においても、ベントライン15′の下流部のフィルタベント装置20で放射性物質を極力除去して、気体を外部に放出することができる。更に、万が一にバイパス用開閉弁33が開いた場合でも、放射性物質を極力除去し、気体を外部に放出することができる。これにより環境に放射性物質が放出されるリスクを低減し、原子炉格納容器ベントシステムの信頼性を向上させることができる。 When the gas containing the radioactive substance enters the filter vent device 20 in this way, most of the aerosol is mainly removed by scrubbing with the scrubbing pool water 21. Further, the metal filter 22 can remove aerosols that could not be completely removed by scrubbing, and the iodine filter 23 can remove volatile FPs such as iodine that could not be completely removed by scrubbing. As a result, for example, when the radioactive substance filtering system 14'is removed and inspected, even if an accident should occur, the radioactive substance is removed as much as possible by the filter vent device 20 downstream of the vent line 15'. Therefore, the gas can be released to the outside. Further, even if the bypass on-off valve 33 is opened by any chance, the radioactive substance can be removed as much as possible and the gas can be released to the outside. This can reduce the risk of radioactive material being released into the environment and improve the reliability of the reactor containment vent system.

更に、本実施の形態例では、ベントライン15′とは別にバイパス流路(図1でのバイパス流路16に相当)を配置する必要がなく、それだけ排出ラインを共通化することができる。
排出するラインを共通化することで、配管の数を減らせるため、原子炉格納容器ベントシステム40′の構造を簡略化し、経済性を高めることができる。さらに原子炉格納容器1の貫通孔の数を削減し、安全性を向上させることができる。
Further, in the example of the present embodiment, it is not necessary to arrange the bypass flow path (corresponding to the bypass flow path 16 in FIG. 1) separately from the vent line 15', and the discharge line can be made common accordingly.
By sharing the discharge line, the number of pipes can be reduced, so that the structure of the reactor containment vessel vent system 40'can be simplified and the economic efficiency can be improved. Further, the number of through holes in the reactor containment vessel 1 can be reduced, and the safety can be improved.

なお、1系統のベントライン15′に共通化するのは一例であり、ベントライン15とバイパス流路16とを用意してもよい。
図5は、この場合の放射性物質フィルタリングシステム14′の構成を示す。
図5に示すように、放射性物質フィルタリングシステム14′の内部構成として、第1の実施の形態例で説明した図4の例と同様に、ベントライン15′とバイパス流路16′とを分離させる。そして、ベントライン15′の開口部15aを覆うようにフィルタ30を配置し、バイパス流路16′の開口部16aにはバイパス用開閉弁33を配置する。
It should be noted that it is an example that the vent line 15'of one system is shared, and the vent line 15 and the bypass flow path 16 may be prepared.
FIG. 5 shows the configuration of the radioactive material filtering system 14'in this case.
As shown in FIG. 5, as the internal configuration of the radioactive material filtering system 14', the vent line 15'and the bypass flow path 16' are separated as in the example of FIG. 4 described in the first embodiment. .. Then, the filter 30 is arranged so as to cover the opening 15a of the vent line 15', and the bypass on-off valve 33 is arranged in the opening 16a of the bypass flow path 16'.

この場合、ベントライン15′は、直接排気塔13に接続され、バイパス流路16′のみがフィルタベント装置20に接続される。あるいは、ベントライン15′とバイパス流路16′の双方を、フィルタベント装置20に接続してもよい。 In this case, the vent line 15'is directly connected to the exhaust tower 13 and only the bypass flow path 16'is connected to the filter vent device 20. Alternatively, both the vent line 15'and the bypass flow path 16' may be connected to the filter vent device 20.

[3.第3の実施の形態例]
次に、本発明の第3の実施の形態例を、図6を参照して参照して説明する。この図6において、第1および第2の実施の形態例で説明した図1〜図5と同一箇所には同一符号を付し、重複説明を省略する。
[3. Example of a third embodiment]
Next, an example of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same parts as those in FIGS. 1 to 5 described in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図6は、第3の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40″の概略構成を示す。図6において、原子炉格納容器1は立断面として示す。
第3の実施の形態例においても、改良型沸騰水型原子炉としての原子炉格納容器1に適用したものである。
FIG. 6 shows a schematic configuration of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 ″ of the third embodiment. In FIG. 6, the reactor containment vessel 1 is shown as a vertical cross section.
Also in the third embodiment, it is applied to the reactor containment vessel 1 as an improved boiling water reactor.

本実施の形態例においても、図6に示すように、放射性物質フィルタリングシステム14′は、原子炉格納容器1内のウェットウェル7の気相部7aに配置される。
ウェットウェル7の気相部7aに配置された放射性物質フィルタリングシステム14′には、ベントライン15″の一端が接続される。このベントライン15″の他端は、原子炉格納容器1の外の排気塔13に接続される。ベントライン15″には、隔離弁34a,34bが取り付けられている。
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the radioactive material filtering system 14'is arranged in the gas phase portion 7a of the wet well 7 in the reactor containment vessel 1.
One end of the vent line 15 ″ is connected to the radioactive material filtering system 14 ′ located in the gas phase portion 7a of the wet well 7. The other end of the vent line 15 ″ is outside the reactor containment vessel 1. It is connected to the exhaust tower 13. Isolation valves 34a and 34b are attached to the vent line 15 ″.

放射性物質フィルタリングシステム14′は、第2の実施の形態例で説明した図4の構成と同じである。すなわち、放射性物質フィルタリングシステム14′は、図4に示すように、フィルタ30、保護容器31、フィルタリングシステム起動弁32、およびバイパス用開閉弁33を備え、フィルタ30とバイパス用開閉弁33とが並列的に配置される。
本実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40″のその他の箇所は、第2の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40′と同様に構成する。
The radioactive material filtering system 14'is the same as the configuration of FIG. 4 described in the second embodiment. That is, as shown in FIG. 4, the radioactive material filtering system 14'includes a filter 30, a protective container 31, a filtering system start valve 32, and a bypass on-off valve 33, and the filter 30 and the bypass on-off valve 33 are arranged in parallel. Is arranged.
Other parts of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 ″ of the present embodiment are the same as those of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 ′ of the second embodiment. Configure to.

このように構成したことで、ベント時には、放射性物質フィルタリングシステム14′内のフィルタ30により、ほぼ全ての放射性物質は原子炉格納容器1内に閉じ込められ、かつ蒸気を外部に放出し加圧を防止できる。
本実施の形態例においては、ベントライン15″の下流側の構造を簡略化することができ、原子炉格納容器ベントシステム40″の構造を簡略化し、経済性を高めることができる。
With this configuration, at the time of venting, almost all radioactive materials are confined in the reactor containment vessel 1 by the filter 30 in the radioactive material filtering system 14', and steam is released to the outside to prevent pressurization. it can.
In the present embodiment, the structure on the downstream side of the vent line 15 "can be simplified, the structure of the reactor containment vessel vent system 40" can be simplified, and the economic efficiency can be enhanced.

なお、図6の例においても、放射性物質フィルタリングシステム14′として、図5に示す構成を適用して、ベントライン15″とは別に、バイパス流路16′に相当するラインを配置するようにしてもよい。 In the example of FIG. 6, as the radioactive material filtering system 14', the configuration shown in FIG. 5 is applied so that a line corresponding to the bypass flow path 16'is arranged separately from the vent line 15 ″. May be good.

[4.第4の実施の形態例]
次に、本発明の第4の実施の形態例を、図7を参照して参照して説明する。この図7において、第1〜第3の実施の形態例で説明した図1〜図6と同一箇所には同一符号を付し、重複説明を省略する。
[4. Fourth Embodiment Example]
Next, an example of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. In FIG. 7, the same parts as those in FIGS. 1 to 6 described in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図7は、第4の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40の概略構成を示す。図7において、原子炉格納容器1は立断面として示されている。
第4の実施の形態例も、改良型沸騰水型原子炉としての原子炉格納容器1に適用したものである。
FIG. 7 shows a schematic configuration of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 of the fourth embodiment. In FIG. 7, the reactor containment vessel 1 is shown as a vertical cross section.
The fourth embodiment is also applied to the reactor containment vessel 1 as an improved boiling water reactor.

図7の例では、放射性物質フィルタリングシステム14を、原子炉格納容器1の内部のドライウェル6に配置した。
ドライウェル6に配置した放射性物質フィルタリングシステム14の構成は、例えば第1の実施の形態例で図2に示した放射性物質フィルタリングシステム14が適用可能である。すなわち、放射性物質フィルタリングシステム14には、ベントライン15とバイパス流路16とが接続され、フィルタ30(図2)で放射性物質が除去された気体が、ベントライン15を介して排気塔13に供給される。また、放射性物質フィルタリングシステム14内のフィルタリングシステム起動弁32(図2)が開いた際の気体が、放射性物質封入装置17に封入される。
In the example of FIG. 7, the radioactive material filtering system 14 was placed in the dry well 6 inside the reactor containment vessel 1.
As for the configuration of the radioactive material filtering system 14 arranged in the dry well 6, for example, the radioactive material filtering system 14 shown in FIG. 2 in the first embodiment can be applied. That is, the vent line 15 and the bypass flow path 16 are connected to the radioactive material filtering system 14, and the gas from which the radioactive material has been removed by the filter 30 (FIG. 2) is supplied to the exhaust tower 13 via the vent line 15. Will be done. Further, the gas when the filtering system start valve 32 (FIG. 2) in the radioactive material filtering system 14 is opened is sealed in the radioactive material filling device 17.

この場合にも、ベントライン15には、隔離弁34a,34bが配置され、バイパス流路16には、隔離弁34a,34bが配置される。また、隔離容器気体開放弁18を放射性物質封入装置17に取り付ける。
本実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40のその他の箇所は、第1の実施の形態例の原子炉格納容器1および原子炉格納容器ベントシステム40と同様に構成される。
Also in this case, the isolation valves 34a and 34b are arranged in the vent line 15, and the isolation valves 34a and 34b are arranged in the bypass flow path 16. Further, the isolation container gas release valve 18 is attached to the radioactive material filling device 17.
Other parts of the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 of the present embodiment are configured in the same manner as the reactor containment vessel 1 and the reactor containment vessel vent system 40 of the first embodiment. Will be done.

図7に示すように、ドライウェル6内に放射性物質フィルタリングシステム14を配置することで、ウェットウェル7内のサプレッションプール8の水位によらず、放射性物質フィルタリングシステム14が安定して機能する。更に、万が一、炉心2が溶融した際に、ドライウェル6内にエアロゾル、揮発性FPが存在する場合や、注水時に水滴が飛散した場合でも、保護容器31によりフィルタ30を保護し、透過性能が劣化することを防ぐことができる。 As shown in FIG. 7, by arranging the radioactive material filtering system 14 in the dry well 6, the radioactive material filtering system 14 functions stably regardless of the water level of the suppression pool 8 in the wet well 7. Further, even if an aerosol or volatile FP is present in the dry well 6 when the core 2 is melted, or when water droplets are scattered during water injection, the protective container 31 protects the filter 30 to improve the permeation performance. It can be prevented from deteriorating.

なお、放射性物質フィルタリングシステム14を2組用意してもよい。この場合には、一方の放射性物質フィルタリングシステム14を、図7に示すようにドライウェル6内に配置し、他方の放射性物質フィルタリングシステム14を、図1に示すようにウェットウェル気相部7aに配置する。このように放射性物質フィルタリングシステム14を並列化することで、より安全性を向上させることができる。
放射性物質フィルタリングシステム14をドライウェル6内に配置する場合においても、図3に示すようなフィルタベント装置20をベントライン15の下流部に配置してもよい。あるいは、図6に示すように、ベントライン15を直接排気塔13に接続してもよい。
Two sets of radioactive material filtering systems 14 may be prepared. In this case, one radioactive material filtering system 14 is placed in the dry well 6 as shown in FIG. 7, and the other radioactive material filtering system 14 is placed in the wet well vapor phase portion 7a as shown in FIG. Deploy. By parallelizing the radioactive material filtering system 14 in this way, safety can be further improved.
When the radioactive material filtering system 14 is arranged in the dry well 6, the filter vent device 20 as shown in FIG. 3 may be arranged in the downstream portion of the vent line 15. Alternatively, as shown in FIG. 6, the vent line 15 may be directly connected to the exhaust tower 13.

[5.第5の実施の形態例]
次に、本発明の第5の実施の形態例を、図8を参照して参照して説明する。この図8において、第1〜第4の実施の形態例で説明した図1〜図7と同一箇所には同一符号を付し、重複説明を省略する。
[5. Fifth Embodiment Example]
Next, an example of a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the same parts as those in FIGS. 1 to 7 described in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図8は、第5の実施の形態例の原子炉格納容器1′および原子炉格納容器ベントシステム40の概略構成を示す。図8において、原子炉格納容器1は立断面として示されている。
第5の実施の形態例においては、加圧水型原子炉を備えた原子炉格納容器1′に適用したものである。
FIG. 8 shows a schematic configuration of the reactor containment vessel 1'and the reactor containment vessel vent system 40 of the fifth embodiment. In FIG. 8, the reactor containment vessel 1 is shown as a vertical cross section.
In the fifth embodiment, it is applied to a reactor containment vessel 1'equipped with a pressurized water reactor.

図8に示すように、加圧水型原子炉として構成された原子炉格納容器1′内には、原子炉圧力容器3と、加圧器26と、蒸気発生器27と、再循環ポンプ28とが配置されている。そして、原子炉圧力容器3内で発生した熱により、蒸気発生器27で蒸気が発生するように構成されている。蒸気発生器27には、蒸気発生器27内で発生した蒸気をタービン(図示せず)に送る主蒸気管4が接続されている。 As shown in FIG. 8, a reactor pressure vessel 3, a pressurizer 26, a steam generator 27, and a recirculation pump 28 are arranged in a reactor containment vessel 1'configured as a pressurized water reactor. Has been done. The steam generator 27 is configured to generate steam by the heat generated in the reactor pressure vessel 3. A main steam pipe 4 that sends steam generated in the steam generator 27 to a turbine (not shown) is connected to the steam generator 27.

そして、原子炉格納容器1′の内部に、放射性物質フィルタリングシステム14が配置される。放射性物質フィルタリングシステム14としては、例えば第1の実施の形態例で図2に示した放射性物質フィルタリングシステム14の構成が適用可能である。すなわち、放射性物質フィルタリングシステム14には、ベントライン15とバイパス流路16とが接続され、フィルタ30(図2)で放射性物質が除去された気体が、ベントライン15を介して排気塔13に供給される。また、放射性物質フィルタリングシステム14内のフィルタリングシステム起動弁32(図2)が開いた際の気体が、放射性物質封入装置17に封入する。 Then, the radioactive material filtering system 14 is arranged inside the reactor containment vessel 1'. As the radioactive material filtering system 14, for example, the configuration of the radioactive material filtering system 14 shown in FIG. 2 in the first embodiment can be applied. That is, the vent line 15 and the bypass flow path 16 are connected to the radioactive material filtering system 14, and the gas from which the radioactive material has been removed by the filter 30 (FIG. 2) is supplied to the exhaust tower 13 via the vent line 15. Will be done. Further, the gas when the filtering system start valve 32 (FIG. 2) in the radioactive material filtering system 14 is opened is sealed in the radioactive material filling device 17.

この場合にも、ベントライン15には、隔離弁34a,34bが配置され、バイパス流路16には、隔離弁34a,34bが配置される。また、隔離容器気体開放弁18を放射性物質封入装置17に取り付ける。 Also in this case, the isolation valves 34a and 34b are arranged in the vent line 15, and the isolation valves 34a and 34b are arranged in the bypass flow path 16. Further, the isolation container gas release valve 18 is attached to the radioactive material filling device 17.

図8に示す加圧水型原子炉の場合、原子炉格納容器の圧力上昇を抑えるためのウェットウェルとサプレッションプールを持たないため、サプレッションプールによるスクラビングを用いた放射性物質の除去は期待できないが、ベント時の放射性物質を除去できる。すなわち、放射性物質フィルタリングシステム14内のフィルタ30が放射性物質を除去するため、外部に放射性物質を極力放出することなく、継続的に原子炉格納容器1′内の蒸気を系外に放出し、原子炉格納容器1′の圧力を継続的に減圧できる。しかも、作業員による操作などが不要であり、放射性物質などを貯蔵する大容量の容器を必要としない点は、既に説明した他の実施の形態例と同様である。 Since the pressurized water reactor shown in FIG. 8 does not have a wet well and a suppression pool for suppressing the pressure rise in the reactor containment vessel, it cannot be expected that the suppression pool will remove radioactive materials by scrubbing, but at the time of venting. Radioactive material can be removed. That is, since the filter 30 in the radioactive material filtering system 14 removes the radioactive material, the steam in the reactor containment vessel 1'is continuously released to the outside of the system without releasing the radioactive material to the outside as much as possible. The pressure in the reactor containment vessel 1'can be continuously reduced. Moreover, it does not require an operation by a worker and does not require a large-capacity container for storing radioactive substances and the like, which is the same as the other embodiment described above.

なお、加圧水型原子炉の場合にも、原子炉格納容器ベントシステム40の代わりに、第2の実施の形態例で説明した、原子炉格納容器ベントシステム40′を適用して、フィルタベント装置20を配置した構成としてもよい。あるいは、第3の実施の形態例で説明した、原子炉格納容器ベントシステム40″を適用して、放射性物質封入装置17を配置せずに、ベントライン15″を直接排気塔13に接続する構成を適用してもよい。 In the case of a pressurized water reactor, the filter venting device 20 is also applied by applying the reactor containment vessel venting system 40'described in the second embodiment instead of the reactor containment vessel venting system 40. May be arranged. Alternatively, the reactor containment vessel vent system 40 "described in the third embodiment is applied, and the vent line 15" is directly connected to the exhaust tower 13 without arranging the radioactive material encapsulation device 17. May be applied.

[6.変形例]
なお、上述した各実施の形態例で説明した構成は、それぞれ好適な一例を示したものであり、本発明は各図に示す構成に限定されるものではない。
例えば、各実施の形態例では、原子炉格納容器ベントシステム40,40′又は40″を軽水炉(沸騰水型原子炉、加圧水型原子炉)に適用した例であるが、重水炉や黒鉛炉、ガス炉に適用してもよい。またいわゆる第4世代原子炉と呼ばれる高温ガス炉、超臨界圧軽水冷却炉、溶融塩炉、ガス冷却高速炉、ナトリウム冷却高速炉、鉛冷却高速炉など他炉型に、各実施の形態例の原子炉格納容器ベントシステム40,40′又は40″を適用してもよい。
[6. Modification example]
It should be noted that the configurations described in each of the above-described embodiments are shown as suitable examples, and the present invention is not limited to the configurations shown in the respective figures.
For example, in each embodiment, the reactor containment vessel vent system 40, 40'or 40 "is applied to a light water reactor (boiling water reactor, pressurized water reactor), but a heavy water reactor, a graphite furnace, etc. It may be applied to gas reactors. Other reactors such as high temperature gas reactors, so-called 4th generation reactors, supercritical pressure light water reactors, molten salt reactors, gas cooling fast reactors, sodium cooling fast reactors, lead cooling fast reactors, etc. The reactor containment vessel vent system 40, 40'or 40 "of each embodiment may be applied to the mold.

また、本発明は上記した各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例や変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態例の構成に他の実施の形態例や変形例の構成に置き換えることも可能である。また、実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, each of the above-described embodiments has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment or modification, and the configuration of one embodiment may be replaced with another embodiment or modification. It is also possible to replace it with the example configuration. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the embodiment with another configuration.

1,1′…原子炉格納容器、2…炉心、3…原子炉圧力容器、4…主蒸気管、5…ダイヤフラムフロア、6…ドライウェル、7…ウェットウェル、7a…気相部、8…サプレッションプール、9…ベント管、9a…ベント管排気部、10…蒸気逃し安全弁、11…蒸気逃し安全弁排気管、12…クエンチャ、13…排気塔、14,14′…放射性物質フィルタリングシステム、15,15′,15″…ベントライン、15a…開口部、16,16′…バイパス流路、16a…開口部、17…放射性物質封入装置、18…隔離容器気体開放弁、20…フィルタベント装置、21…スクラビング用プール水、22…金属フィルタ、23…ヨウ素フィルタ、24…出口配管、25…遮蔽壁、26…加圧器、27…蒸気発生器、28…再循環ポンプ、30…フィルタ、31…保護容器、32…フィルタリングシステム起動弁、33…バイパス用開閉弁、34a〜34d…隔離弁、40,40′,40″…原子炉格納容器ベントシステム 1,1'... Containment vessel, 2 ... Core, 3 ... Reactor pressure vessel, 4 ... Main steam pipe, 5 ... Diaphragm floor, 6 ... Dry well, 7 ... Wet well, 7a ... Gas phase part, 8 ... Suppression pool, 9 ... Vent pipe, 9a ... Vent pipe exhaust, 10 ... Steam escape safety valve, 11 ... Steam escape safety valve exhaust pipe, 12 ... Quencher, 13 ... Exhaust tower, 14, 14'... Radioactive material filtering system, 15, 15', 15 "... vent line, 15a ... opening, 16, 16' ... bypass flow path, 16a ... opening, 17 ... radioactive material encapsulation device, 18 ... isolation vessel gas release valve, 20 ... filter vent device, 21 ... Pool water for scrubbing, 22 ... Metal filter, 23 ... Iodine filter, 24 ... Outlet piping, 25 ... Shielding wall, 26 ... Pressurizer, 27 ... Steam generator, 28 ... Recirculation pump, 30 ... Filter, 31 ... Protection Container, 32 ... Filtering system start valve, 33 ... Bypass on-off valve, 34a-34d ... Isolation valve, 40, 40', 40 "... Reactor containment vent system

Claims (15)

原子炉格納容器の内部の気体を外部に排出することで、前記原子炉格納容器を減圧するベントラインと、
放射性物質の透過を抑制し蒸気を透過する、前記原子炉格納容器の側の前記ベントラインの端部に配置されたフィルタと、
前記原子炉格納容器の内部の前記ベントラインの端部および前記フィルタを囲む保護容器と、
前記原子炉格納容器の限界圧力以下の動作圧力で開き、前記動作圧力未満で閉じ、前記フィルタを介さずに気体を外部に排出するための、前記保護容器に設置された前記ベントラインのバイパス用開閉弁と、
前記保護容器に設置され、前記バイパス用開閉弁の作動圧力以下の動作圧力で開く起動弁と、を備える
原子炉格納容器ベントシステム。
A vent line that decompresses the reactor containment vessel by discharging the gas inside the reactor containment vessel to the outside, and
A filter located at the end of the vent line on the side of the reactor containment vessel, which suppresses the permeation of radioactive materials and allows vapor to permeate.
A protective vessel that surrounds the end of the vent line inside the reactor containment vessel and the filter.
For bypassing the vent line installed in the protective vessel for opening at an operating pressure equal to or lower than the limit pressure of the reactor containment vessel, closing at an operating pressure below the operating pressure, and discharging gas to the outside without passing through the filter. On-off valve and
A reactor containment vessel vent system that is installed in the protective vessel and includes a start valve that opens at an operating pressure equal to or lower than the operating pressure of the bypass on-off valve.
前記バイパス用開閉弁は、前記ベントラインとは別のバイパス流路に接続される
請求項1に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 1, wherein the bypass on-off valve is connected to a bypass flow path different from the vent line.
前記バイパス用開閉弁から前記バイパス流路に放出された気体に含まれる放射性物質を封入する放射性物質封入装置を、前記バイパス流路に接続した
請求項2に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 2, wherein a radioactive material encapsulation device for encapsulating a radioactive substance contained in a gas released from the bypass on-off valve into the bypass flow path is connected to the bypass flow path.
前記バイパス用開閉弁から前記バイパス流路に放出された気体に含まれる放射性物質を除去するフィルタベント装置を接続した
請求項2に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 2, wherein a filter vent device for removing radioactive substances contained in a gas released from the bypass on-off valve into the bypass flow path is connected.
前記バイパス用開閉弁は、前記ベントラインに接続される
請求項1に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 1, wherein the bypass on-off valve is connected to the vent line.
前記ベントラインから放出された気体に含まれる放射性物質を除去するフィルタベント装置を接続した
請求項5に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 5, wherein a filter vent device for removing radioactive substances contained in the gas released from the vent line is connected.
前記フィルタは、放射性希ガスの透過を抑制し、水蒸気を透過する素材よりなる
請求項1に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 1, wherein the filter is made of a material that suppresses the permeation of radioactive rare gas and permeates steam.
前記フィルタは、高分子膜よりなる
請求項7に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 7, wherein the filter is made of a polymer membrane.
前記高分子膜は、ポリイミドを主成分とした
請求項8に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 8, wherein the polymer film contains polyimide as a main component.
前記フィルタは、セラミック膜よりなる
請求項7に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 7, wherein the filter is made of a ceramic film.
前記セラミック膜は、窒化ケイ素を主成分とした
請求項10に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 10, wherein the ceramic film contains silicon nitride as a main component.
前記フィルタは、酸化グラフェン膜よりなる
請求項7に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to claim 7, wherein the filter is a graphene oxide film.
前記フィルタおよび前記バイパス用開閉弁が配置された前記保護容器を、前記原子炉格納容器内のウェットウェル気相部に設置した
請求項1〜12のいずれか1項に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent according to any one of claims 1 to 12, wherein the protective vessel in which the filter and the bypass on-off valve are arranged is installed in a wet well gas phase portion in the reactor containment vessel. system.
前記フィルタおよび前記バイパス用開閉弁が配置された前記保護容器を、前記原子炉格納容器内のドライウェルに設置した
請求項1〜12のいずれか1項に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to any one of claims 1 to 12, wherein the protective vessel in which the filter and the bypass on-off valve are arranged is installed in a dry well in the reactor containment vessel.
前記原子炉格納容器は、沸騰水型原子炉又は加圧水型原子炉である
請求項1〜12のいずれか1項に記載の原子炉格納容器ベントシステム。
The reactor containment vessel vent system according to any one of claims 1 to 12, wherein the reactor containment vessel is a boiling water reactor or a pressurized water reactor.
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