JP6879859B2 - Nuclear equipment and radioactive material diffusion suppression method - Google Patents
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Description
本発明は、原子力設備、ドライアイス供給装置並びに放射性物質拡散抑制方法に関する。 The present invention relates to nuclear equipment, a dry ice supply device, and a method for suppressing the diffusion of radioactive substances.
例えば、特許文献1には、油井火災を安全かつ確実に鎮火でき、しかも作業段階の早期から油井の噴出油をタンクに回収できるようにすることを目的とした油井火災鎮火装置が示されている。この油井火災鎮火装置は、油井の噴出油をタンクに回収するための回収ラインと、吊り上げ可能な消火フードとを備え、消火フード内部の中心を貫通して底壁を漏斗状に開口する油井の噴出口捕捉ガイドと、その周囲に大量のドライアイスなどを詰める収納部と、収納部を外側から囲いその内外部に複数の噴き出しノズルを配設した極低温の液化不燃ガス用の配管設備とを設ける一方、回収ラインの消火フードの噴出口捕捉ガイドにつながる上流側に大量のドライアイスなどを詰める消火用の冷却槽を必要な数だけ直列に介装し、その下流側に管内のガス成分を分離して外部に放出するセパレータを設けると共に、前記消火フードの配管設備への液化不燃ガスを生成供給する付帯設備を備えている。
For example,
ところで、原子力設備では、その規制基準として「多量の放射性物質等を放出する事故の拡大防止」の要求がある。例えば、外部からの衝撃による事象において、大規模な炉心損傷および格納容器破損に至った場合でも、放射性物質の拡散の抑制ができる設備が要求されている。そのため、原子力設備では、放射性物質の拡散事故の拡大防止対策として、可搬型消防ポンプ等による炉心への注水や、外部からの放水等の措置を講じることとしている。 By the way, in nuclear power equipment, there is a demand for "preventing the spread of accidents that release a large amount of radioactive substances, etc." as its regulatory standard. For example, there is a demand for equipment capable of suppressing the diffusion of radioactive materials even in the event of large-scale core damage and containment damage in an event caused by an external impact. Therefore, in nuclear power facilities, as measures to prevent the spread of radioactive material diffusion accidents, measures such as water injection into the core by portable fire pumps and water discharge from the outside will be taken.
本発明は上述した課題を解決するものであり、格納容器破損事故において放射性物質の拡散を抑制することのできる原子力設備、ドライアイス供給装置並びに放射性物質拡散抑制方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a nuclear power facility, a dry ice supply device, and a radioactive material diffusion suppressing method capable of suppressing the diffusion of radioactive materials in a containment vessel damage accident.
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る原子力設備は、原子炉容器が格納された格納容器と、破損した前記格納容器の外部から内部にドライアイスを投入するドライアイス供給装置と、を備える。 In order to achieve the above object, the nuclear power equipment according to one aspect of the present invention includes a containment vessel in which a reactor vessel is stored and a dry ice supply device for injecting dry ice from the outside to the inside of the damaged containment vessel. And.
また、本発明の一態様に係る原子力設備では、ドライアイスを製造するドライアイス製造装置をさらに備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the nuclear power equipment according to one aspect of the present invention further includes a dry ice production apparatus for producing dry ice.
また、本発明の一態様に係る原子力設備では、ドライアイスを保管するドライアイス保管装置をさらに備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the nuclear power equipment according to one aspect of the present invention further includes a dry ice storage device for storing dry ice.
また、本発明の一態様に係る原子力設備では、破損した前記格納容器の外部から内部に炭酸水素ナトリウムを主成分とする冷却剤を投入する冷却剤供給装置をさらに備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the nuclear power equipment according to one aspect of the present invention further includes a coolant supply device for charging a coolant containing sodium hydrogen carbonate as a main component from the outside to the inside of the damaged containment vessel.
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置は、支持台と、前記支持台に設けられてドライアイスを飛ばす発射装置と、を備える。 In order to achieve the above object, the dry ice supply device according to one aspect of the present invention includes a support base and a launching device provided on the support base to fly dry ice.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、前記発射装置は、前記支持台に設けられた筒体と、押出部を前記筒体の内部で移動させる押出機構と、を備え、前記押出機構による前記押出部の移動に伴って前記筒体の内部のドライアイスを前記筒体の外部に飛ばすことが好ましい。 Further, in the dry ice supply device according to one aspect of the present invention, the launching device includes a cylinder provided on the support base and an extrusion mechanism for moving the extrusion portion inside the cylinder. It is preferable that the dry ice inside the cylinder is blown to the outside of the cylinder as the extrusion mechanism moves by the extrusion mechanism.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、前記発射装置は、前記支持台に設けられた筒体と、前記筒体の内部に設けられた圧力発生部と、を備え、前記圧力発生部における圧力により前記筒体の内部のドライアイスを前記筒体の外部に飛ばすことが好ましい。 Further, in the dry ice supply device according to one aspect of the present invention, the launching device includes a cylinder provided on the support base and a pressure generating portion provided inside the cylinder, and the pressure is provided. It is preferable that the dry ice inside the cylinder is blown to the outside of the cylinder by the pressure at the generating portion.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、ドライアイスが収納される収納容器を備え、前記筒体の内部に装填した前記収納容器を飛ばすことが好ましい。 Further, it is preferable that the dry ice supply device according to one aspect of the present invention is provided with a storage container for storing dry ice, and the storage container loaded inside the cylinder is skipped.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、前記発射装置は、前記支持台に設置される圧力発生部を有すると共にドライアイスを収納する飛翔体を備え、前記圧力発生部における圧力により前記飛翔体を飛ばすことが好ましい。 Further, in the dry ice supply device according to one aspect of the present invention, the launching device has a pressure generating portion installed on the support base and includes a flying object for accommodating the dry ice, and the pressure in the pressure generating portion causes the launching device. It is preferable to fly the projectile.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、前記支持台を走行可能とする車輪を備えることが好ましい。 Further, the dry ice supply device according to one aspect of the present invention preferably includes wheels that enable the support base to travel.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、前記車輪の転動を規制する輪留を備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the dry ice supply device according to one aspect of the present invention is provided with a wheel clamp that regulates the rolling of the wheels.
また、本発明の一態様に係るドライアイス供給装置では、ドライアイスを飛ばす方向を変える方向可変機構を備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the dry ice supply device according to one aspect of the present invention is provided with a direction variable mechanism for changing the direction in which the dry ice is blown.
上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る放射性物質拡散抑制方法は、ナトリウムを冷却材とする原子炉容器が格納された格納容器が破損した場合に、前記格納容器の内部に冷却剤を投入する工程と、前記冷却剤の投入後に前記格納容器の内部にドライアイスを投入する工程と、を含む。 In order to achieve the above object, the method for suppressing the diffusion of radioactive substances according to one aspect of the present invention is used inside the containment vessel when the containment vessel containing the reactor vessel containing sodium as a coolant is damaged. It includes a step of charging the coolant and a step of charging dry ice into the containment vessel after the coolant is charged.
本発明によれば、格納容器の内部に投入されたドライアイスは、低温の二酸化炭素に気化し、空気(格納容器に元より充填されている窒素)よりも重いため格納容器の下層に至り、原子炉容器はその周囲の配管から漏出する冷却材を冷却して固定化させ、火災が生じた場合は窒息させて鎮火させる。これにより、冷却材に付帯して放射性物質が拡散する事態を抑制することができる。ドライアイスは、一般に使用されているもので、入手が容易であり、廉価である。しかも、冷却材がナトリウムの場合、格納容器を構成するコンクリートの水分と接触してナトリウムが水酸化ナトリウムとなるおそれがあるが、格納容器の内部にドライアイスを投入することで二酸化炭素と水酸化ナトリウムとを反応させて炭酸ナトリウムとして無害化させることができる。 According to the present invention, the dry ice charged into the containment vessel vaporizes into low-temperature carbon dioxide and is heavier than air (nitrogen originally filled in the containment vessel), so that it reaches the lower layer of the containment vessel. The containment vessel cools and immobilizes the coolant that leaks from the piping around it, and if a fire occurs, it is suffocated to extinguish the fire. As a result, it is possible to suppress a situation in which radioactive substances are diffused incidental to the coolant. Dry ice is commonly used, easily available, and inexpensive. Moreover, when the coolant is sodium, there is a risk that sodium will become sodium hydroxide in contact with the water content of the concrete that composes the storage container, but by putting dry ice inside the storage container, carbon dioxide and hydroxide are added. It can be detoxified as sodium carbonate by reacting with sodium.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same.
図1は、本実施形態に係る原子力設備の構成図である。図2〜図4は、本実施形態に係るドライアイス供給装置の一例を示す側面図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a nuclear power facility according to the present embodiment. 2 to 4 are side views showing an example of the dry ice supply device according to the present embodiment.
図1に示すように、原子力設備は、格納容器1と、ドライアイス供給装置2と、ドライアイス製造装置3と、ドライアイス保管装置4と、を備える。
As shown in FIG. 1, the nuclear power facility includes a
格納容器1は、コンクリート製で堅牢に形成されたもので放射線を遮へいする機能を有する。格納容器1は、その内部に原子炉容器1Aが格納されている。原子炉容器1Aは、鋼製の密閉容器であり、内部に原子炉の炉心1Aaが収納され冷却材が満たされている。原子炉容器1Aは、炉心1Aaの核分裂により発生する熱エネルギーを利用して冷却材を加熱する。そして、原子炉容器1Aの外部に配管を介して冷却材を送り、その冷却材の熱を利用して蒸気タービンなどを稼働し発電に供する。冷却材は、高速増殖炉の場合は溶融金属(主にナトリウム)が用いられ、軽水炉(加圧水型原子炉や沸騰水型原子炉)の場合は水(純水)が用いられる。
The
ドライアイス供給装置2は、外部からの衝撃による事象において、格納容器1が破損し大規模な炉心損傷に至った場合、放射性物質の拡散事故の拡大防止対策として用いられる。本実施形態において、ドライアイス供給装置2は、放射性物質の拡散事故の拡大防止対策として、格納容器1の破損部1Bを通じて格納容器1の外部から内部にドライアイスDを投入する。
The dry
ドライアイス供給装置2は、ドライアイスを飛ばすことで、格納容器1の外部から内部にドライアイス(固体二酸化炭素)Dを投入するものである。ドライアイス供給装置2は、支持台2Aと、発射装置2Bと、車輪2Cと、輪留2Dと、方向可変機構2Eと、を備える。
The dry
支持台2Aは、発射装置2Bを支持するものである。
The
発射装置2Bは、例えば、図2〜図4に示すものがある。図2に示す発射装置2Bは、筒体21と、押出機構22と、を有する。筒体21は、基端部21aから先端部21bに至り長尺に形成された筒状部材であり、基端部21aが閉塞され先端部21bが開放されて構成され、支持台2Aに取り付けられている。押出機構22は、筒体21の内部に設けられており、押出部22aと、圧縮部22bと、を備える。押出部22aは、筒体21の内部を基端部21a側と先端部21b側とに分けるように配置され、筒体21の内部で長手方向に移動可能に設けられている。圧縮部22bは、押出部22aよりも筒体21における基端部21a側に設けられ、押出部22aを基端部21a側に移動させることで圧縮され、押出部22aを先端部21b側に押し出す押出力を生じる。具体的に、圧縮部22bは、例えば、押出部22aと基端部21aとの間に設けられて空気が充填された空気室や、押出部22aと基端部21aとの間に設けられた圧縮バネがある。また、筒体21は、基端部21aに、押出部22aを基端部21a側に移動させたり、圧縮部22bの押出力を開放させたりする操作レバー21cが設けられている。また、筒体21は、長手方向の中間部に装填窓部21dが設けられ、当該装填窓部21dから筒体21の内部であって押出部22aよりも先端部21b側にドライアイスDが入れられる。従って、押出機構22は、押出部22aを圧縮部22bの押出力により移動させることで、筒体21の内部のドライアイスDを筒体21の先端部21bから外部に飛ばす。ドライアイスDを飛ばす距離は、例えば、30mを超えることが望ましい。なお、図2に示す発射装置2Bは、ドライアイスDを収納する収納容器(図示せず)を備え、この収納容器を筒体21の内部に装填し、ドライアイスDを伴って収納容器を飛ばすようにしてもよい。収納容器は、落下した際に壊れてドライアイスDを飛散させる。収納容器に収納されるドライアイスDは、ブロック状のもの、粒状(ペレット状)のものなど様々な大きさにすることができる。
The
図3に示す発射装置2Bは、筒体21と、圧力発生部23と、を有する。筒体21は、基端部21aから先端部21bに至り長尺に形成された筒状部材であり、基端部21aが閉塞され先端部21bが開放されて構成され、支持台2Aに取り付けられている。筒体21は、先端部21bからドライアイスDが入れられる。圧力発生部23は、筒体21の内部で基端部21aに設けられている。圧力発生部23は、例えば、圧縮空気により圧力を発生させるものである。従って、圧力発生部23は、発生させた圧力により筒体21の内部のドライアイスDを筒体21の先端部21bから外部に飛ばす。ドライアイスDを飛ばす距離は、例えば、30mを超えることが望ましい。なお、図3に示す発射装置2Bは、ドライアイスDを収納する収納容器(図示せず)を備え、この収納容器を筒体21の内部に装填し、ドライアイスDを伴って収納容器を飛ばすようにしてもよい。収納容器は、落下した際に壊れてドライアイスDを飛散させる。収納容器に収納されるドライアイスDは、ブロック状のもの、粒状(ペレット状)のものなど様々な大きさにすることができる。
The
図4に示す発射装置2Bは、飛翔体24と、発射台25と、を有する。飛翔体24は、基端部24aから先端部24bに至り長尺に形成された筒状部材であり、周囲に翼24cが取り付けられ、基端部24aが支持台2Aに設置される。飛翔体24は、基端部24a側に圧力発生部24dが設けられ、先端部24bにドライアイスDが収納される。先端部24bは、落下した際に壊れてドライアイスDを飛散させる。圧力発生部24dは、基端部24aに開閉部が形成された密閉容器で構成され、開閉部を閉塞した状態で圧縮空気(および水)が充填され、開閉部を開放することで噴出する空気(および水)の圧力により飛翔体24を飛ばす。飛翔体24(ドライアイスD)を飛ばす距離は、例えば、30mを超えることが望ましい。発射台25は、支持台2Aに取り付けられており、飛翔体24の基端部24aを支持するとともに、圧力発生部24dの圧力を受ける。飛翔体24に収納されるドライアイスDは、ブロック状のもの、粒状(ペレット状)のものなど様々な大きさにすることができる。飛翔体24の形状は図4に示すものに限定されない。
The
車輪2Cは、支持台2Aに輪転可能に取り付けられ、支持台2Aを地面上で移動させることができる。車輪2Cは、輪転を駆動する駆動機構(図示せず)が設けられて支持台2Aを自走させるように構成されていてもよい。
The
輪留2Dは、車輪2Cの輪転を規制するもので、当該規制により支持台2Aの移動を抑止する。従って、輪留2Dによる支持台2Aの移動を抑止することで、発射装置2BによりドライアイスDを飛ばす際に生じる反力で支持台2Aが移動すること抑止できる。輪留2Dは、地面と車輪2Cとの間に楔を打つことで車輪2Cの輪転を規制するものがある。その他、輪留2Dは、支持台2Aを持ち上げて地面から車輪2Cを離すもの(アウトリガー)であってもよい。
The wheel retaining 2D regulates the rotation of the
方向可変機構2Eは、ドライアイスDを飛ばす方向を変えるものである。方向可変機構2Eは、図2〜図4に示すように、支持台2Aに取り付けられた回転台26と、発射装置2Bが取り付けられる傾斜台27と、を有する。回転台26は、支持台2Aに対し鉛直方向に延在する鉛直軸Yの周りに回転できるように支持台2Aに取り付けられている。回転台26は、回転を駆動する駆動機構(図示せず)が設けられていてもよい。傾斜台27は、回転台26に固定され、水平方向に延在する水平軸Xの周りに回転できるように発射装置2Bを取り付ける。傾斜台27は、回転を駆動する駆動機構(図示せず)が設けられていてもよい。従って、方向可変機構2Eは、回転台26により発射装置2Bを鉛直軸Yの周りに左右方向に旋回させ、傾斜台27により発射装置2Bを水平軸Xの周りに上下方向に揺動させ、ドライアイスDを飛ばす方向を変える。
The direction
ドライアイス製造装置3は、例えば、二酸化炭素収容部3Aと、固体化部3Bと、圧縮部3Cと、を有している。二酸化炭素収容部3Aは、二酸化炭素(液化炭酸ガス)を収容するもので、例えばボンベがある。液化炭酸ガスは、加圧圧縮した後に冷却して生成され、加圧・冷却を維持された状態で二酸化炭素収容部3Aに収容される。固体化部3Bは、二酸化炭素収容部3Aに収容された液化炭酸ガスを圧縮する。固体化部3Bでは、二酸化炭素収容部3Aに収容された液化炭酸ガスを大気圧力にすることで、気化熱を奪い凝固点を下回った液化炭酸ガスを粉末状の固体にする。圧縮部3Cは、粉末状の固体を圧縮することでブロック状や粒状(ペレット状)のドライアイスDに成形する。ドライアイス製造装置3は、圧送配管やコンベアなどの供給手段5によりドライアイス保管装置4またはドライアイス供給装置2に対してブロック状や粒状(ペレット状)のドライアイスDを供給することが可能に設けられている。ドライアイス製造装置3は、ドライアイス供給装置2と同様に車輪3Dが設けられて地面上で移動(自走を含む)させることができる。
The dry ice production apparatus 3 has, for example, a carbon
ドライアイス保管装置4は、ドライアイス製造装置3で製造されたドライアイスD、または別の場所で予め製造されて搬送されたドライアイスDを保管する保管庫であり、保管庫の内部の温度をドライアイスDが気化しない温度(昇華温度(−79℃:1気圧)より低い温度)に維持する冷却機4Aを有する。ドライアイス保管装置4は、圧送配管やコンベアなどの供給手段5によりドライアイス供給装置2に対してブロック状や粒状(ペレット状)のドライアイスDを供給することが可能に設けられている。ドライアイス保管装置4は、ドライアイス供給装置2と同様に車輪4Bが設けられて地面上で移動(自走を含む)させることができる。
The dry ice storage device 4 is a storage for storing the dry ice D manufactured by the dry ice manufacturing device 3 or the dry ice D manufactured and transported in advance at another place, and keeps the temperature inside the storage. It has a cooler 4A that keeps the dry ice D at a temperature at which it does not vaporize (a temperature lower than the sublimation temperature (-79 ° C.: 1 atm)). The dry ice storage device 4 is provided so that block-shaped or granular (pellet-shaped) dry ice D can be supplied to the dry
上述した、ドライアイス供給装置2、ドライアイス製造装置3、およびドライアイス保管装置4は、常に設置されているものではなく、上記事象時に設置される。
The dry
原子力設備にあっては、格納容器1が破損した場合、原子炉容器1A、または原子炉容器1Aの外部に冷却材を送る配管が破損すると、冷却材が漏出するおそれがある。漏洩する冷却材がナトリウムの場合、空気との接触により酸化して燃えやすく、水との接触により水素ガスを発生すると共に人体に有害な水酸化ナトリウムを発生する。
In nuclear equipment, if the
このような事象時に、本実施形態の原子力設備は、ドライアイス供給装置2により格納容器1の外部から内部にドライアイスDを投入する。格納容器1の内部に投入されたドライアイスDは、低温の二酸化炭素に気化し、空気(格納容器1に元より充填されている窒素)よりも重いため格納容器1の下層に至り、ナトリウムエアロゾルを冷却して固定化させ、ナトリウムと空気との接触により火災が生じた場合は窒息させて鎮火させる。これにより、ナトリウムエアロゾルに付帯して放射性物質が拡散する事態を抑制することができる。ドライアイスDは、一般に使用されているもので、入手が容易であり、廉価である。しかも、格納容器1を構成するコンクリートの水分と接触してナトリウムが水酸化ナトリウムとなった場合、格納容器1の内部にドライアイスDを投入することで二酸化炭素と水酸化ナトリウムとを反応させて炭酸ナトリウムとして無害化させることができる。
At the time of such an event, in the nuclear power equipment of the present embodiment, the dry ice D is charged from the outside to the inside of the
ここで、ドライアイスDの投入量は、炉心1Aaの核分裂による崩壊熱によって適宜決めることができる。具体的に、ドライアイスDは、昇華潜熱が573.13kJ/kg、100℃までの除熱に148.40kJ/kg要し、除熱量が合計で721.53kJ/kgとなる。そして、必要除熱量1MWに対し、ドライアイスDの必要量は、1.39kg/s(4989.43kg/h)となり、二酸化炭素のガス換算として2523.74m3/h(normal)であることが好ましい。また、図5に示すように、炉心1Aaの核分裂による崩壊熱は、臨界が停止すると直ちに(数秒程度で)概ね低下しそれから徐々に低下する。よって、ドライアイスDの投入は、臨界が停止した時点(例えば、図5のP位置)から行えば、実現可能な投入量となり、しかも崩壊熱の低下に伴って供給量(投入回数)を少なくするようにすれば投入量を低減することもできる。なお、ドライアイス供給装置2は、1つでもよいが、複数用意することで、ドライアイスD(や冷却剤)の時間あたりの投入量を確保することができる。
Here, the amount of dry ice D charged can be appropriately determined by the decay heat due to the nuclear fission of the core 1Aa. Specifically, the dry ice D requires 573.13 kJ / kg for sublimation latent heat and 148.40 kJ / kg for heat removal up to 100 ° C., and the total heat removal amount is 721.53 kJ / kg. The required amount of dry ice D is 1.39 kg / s (4989.43 kg / h) with respect to the required heat removal amount of 1 MW, which is 2523.74 m 3 / h (normal) in terms of carbon dioxide gas. preferable. Further, as shown in FIG. 5, the decay heat due to the nuclear fission of the core 1Aa generally decreases (in a few seconds) as soon as the criticality stops, and then gradually decreases. Therefore, if the dry ice D is charged from the time when the criticality is stopped (for example, the P position in FIG. 5), the charged amount is feasible, and the supply amount (number of times of charging) is reduced as the decay heat decreases. If this is done, the input amount can be reduced. Although one dry
なお、格納容器1の破損が、例えば、飛行機の墜落による場合、飛行機の燃料が周囲または格納容器1の内部に飛散して引火するおそれもある。このような場合であっても、ドライアイスDを投入することで、低温の二酸化炭素により燃料の引火を鎮火させたり、燃料の引火を抑制するように冷却したりすることができる。
If the
また、本実施形態の原子力設備では、ドライアイスDを製造するドライアイス製造装置3をさらに備えることが好ましい。このため、製造したドライアイスDをドライアイス供給装置2に提供することができ、途切れることなく供給量を確保してドライアイス供給装置2により格納容器1の外部から内部にドライアイスDを投入することができる。
Further, it is preferable that the nuclear power equipment of the present embodiment further includes a dry ice production apparatus 3 for producing dry ice D. Therefore, the manufactured dry ice D can be provided to the dry
また、本実施形態の原子力設備では、ドライアイスDを保管するドライアイス保管装置4をさらに備えることが好ましい。このため、保管したドライアイスDをドライアイス供給装置2に提供することができ、途切れることなく供給量を確保してドライアイス供給装置2により格納容器1の外部から内部にドライアイスDを投入することができる。ドライアイス保管装置4をドライアイス製造装置3と共に備えることで、製造したドライアイスDを保管しつつドライアイス供給装置2に提供することができる。
Further, it is preferable that the nuclear power equipment of the present embodiment further includes a dry ice storage device 4 for storing the dry ice D. Therefore, the stored dry ice D can be provided to the dry
ところで、本実施形態の原子力設備は、図1に示すように、上記構成に加えてさらに冷却剤供給装置10を備えてもよい。冷却剤供給装置10は、炭酸水素ナトリウムを主成分とする冷却剤(例えば、ナトレックス)を保有し、圧送配管やコンベアなどの供給手段6によりドライアイス供給装置2に対して冷却剤を供給するものである。ドライアイス供給装置2では、供給された冷却剤をドライアイスDと同様に飛ばし、破損した格納容器1の外部から内部に投入する。冷却剤供給装置10は、ドライアイス供給装置2と同様に車輪10Aが設けられて地面上で移動(自走を含む)させることができる。
By the way, as shown in FIG. 1, the nuclear power equipment of the present embodiment may further include a
このような冷却剤供給装置10を備える原子力設備にあっては、放射性物質拡散抑制方法として、ナトリウムを冷却材とする原子炉容器1Aが格納された格納容器1が破損した場合に、格納容器1の内部に冷却剤を投入する工程と、冷却剤の投入後に格納容器1の内部にドライアイスDを投入する工程と、を含む。
In a nuclear power facility provided with such a
すなわち、格納容器1の内部に冷却剤(例えば、炭酸水素ナトリウムを主成分とする冷却剤[ナトレックス]や砂など)を投入する工程によりナトリウムを冷却し、冷却剤の投入後に格納容器1の内部にドライアイスDを投入する工程を行う、これにより、冷却前の高温のナトリウムとドライアイスDが気化した二酸化炭素とが反応(二酸化炭素から遊離した炭素が発火するおそれがある)する事態を抑えることができる。
That is, sodium is cooled by a step of adding a coolant (for example, a coolant [Natrex] containing sodium hydrogencarbonate as a main component, sand, etc.) into the
また、本実施形態のドライアイス供給装置2は、図1に示すように、支持台2Aと、支持台2Aに設けられてドライアイスDを飛ばす発射装置2Bと、を備える。このため、格納容器1が破損し、冷却材が漏出する事象において、格納容器1の外部から内部にドライアイスDを投入することができ、上記事象を沈静化し、放射性物質の拡散を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図2に示すように、発射装置2Bは、支持台2Aに設けられた筒体21と、押出部22aを筒体21の内部で移動させる押出機構22と、を備え、押出機構22による押出部22aの移動に伴って筒体21の内部のドライアイスDを筒体21の外部に飛ばすことが好ましい。このため、格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を投入することを実施できる。
Further, in the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図3に示すように、発射装置2Bは、支持台2Aに設けられた筒体21と、筒体21の内部に設けられた圧力発生部23と、を備え、圧力発生部23における圧力により筒体21の内部のドライアイスDを筒体21の外部に飛ばすことが好ましい。このため、格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を投入することを実施できる。
Further, in the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、ドライアイスD(や冷却剤)が収納される収納容器を備え、筒体21の内部に装填した収納容器を飛ばすことが好ましい。このため、収納容器によりドライアイスD(や冷却剤)を筒体21の内部に確実に送ることができる。
Further, it is preferable that the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図4に示すように、発射装置2Bは、支持台2Aに設置される圧力発生部24dを有すると共にドライアイスDを収納する飛翔体24を備え、圧力発生部24dにおける圧力により飛翔体24を飛ばすことが好ましい。このため、格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を投入することを実施できる。
Further, in the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図1に示すように、支持台2Aを走行可能とする車輪2Cを備えることが好ましい。このため、格納容器1が破損し、冷却材が漏出する事象において、格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を投入することができるドライアイス供給装置2を、発射地点に移動させることができる。
Further, as shown in FIG. 1, it is preferable that the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図1に示すように、車輪2Cの転動を規制する輪留2Dを備えることが好ましい。このため、輪留2Dにより支持台2Aの移動を抑止し、発射装置2BによりドライアイスD(や冷却剤)を飛ばす際に生じる反力で支持台2Aが移動すること抑止できる。
Further, as shown in FIG. 1, it is preferable that the dry
また、本実施形態のドライアイス供給装置2では、図2〜図4に示すように、ドライアイスDを飛ばす方向を変える方向可変機構2Eを備えることが好ましい。このため、発射装置2Bの向きを変えることができ、発射装置2Bの位置に応じて格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を確実に投入することができる。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the dry
ここで、図6は、本実施形態に係る原子力設備の他の例の構成図である。図6に示す原子力設備は、ドライアイス供給装置2において、上述した発射装置2Bに代えて噴出装置2Fを備えたもので、その他は図1に示す構成と同様である。
Here, FIG. 6 is a block diagram of another example of the nuclear power facility according to the present embodiment. The nuclear power facility shown in FIG. 6 is provided with a
噴出装置2Fは、筒状の噴出管28が長さ方向で伸縮可能に構成された、いわゆるテレスコピックの構造をなしている。そして、噴出管28の基端部28aにはポンプ29が接続されており、ドライアイスD(や冷却剤)を噴出管28の先端部28bから噴出するように圧送できるように構成されている。
The
従って、噴出装置2Fにおいて、先端部28bが格納容器1の破損部1Bの近くに届くように噴出管28を伸ばし、ポンプ29を稼働してドライアイスD(や冷却剤)を圧送することで、ドライアイスD(や冷却剤)を噴出管28の先端部28bから噴出させ、格納容器1の外部から内部にドライアイスD(や冷却剤)を投入する。
Therefore, in the
なお、噴出装置2Fを用いる場合、ドライアイスD(や冷却剤)は、ブロック状でもよいが、なるべく小さいものや粒状(ペレット状)ものが好ましく、そうすることでドライアイスD(や冷却剤)を連続して投入することができる。また、ドライアイスD(や冷却剤)の噴出力を高めることで、噴出管28を大きく伸ばさなかったり、全く伸ばさなかったりすることができる。
When the
なお、図には明示しないが、図2〜図4に示す発射装置2Bでホース(可撓性を有する配管)を飛ばして、格納容器1の外部から破損部1Bを通じて内部に送り、この格納容器1の内部に送られたホースを介してドライアイスD(や冷却剤)を圧送して投入してもよい。
Although not clearly shown in the drawing, the hose (flexible pipe) is blown by the
1 格納容器
1A 原子炉容器
1Aa 炉心
1B 破損部
2 ドライアイス供給装置
2A 支持台
2B 発射装置
21 筒体
21a 基端部
21b 先端部
21c 操作レバー
21d 装填窓部
22 押出機構
22a 押出部
22b 圧縮部
23 圧力発生部
24 飛翔体
24a 基端部
24b 先端部
24c 翼
24d 圧力発生部
25 発射台
26 回転台
27 傾斜台
2C 車輪
2D 輪留
2E 方向可変機構
2F 噴出装置
28 噴出管
28a 基端部
28b 先端部
29 ポンプ
3 ドライアイス製造装置
3A 二酸化炭素収容部
3B 固体化部
3C 圧縮部
3D 車輪
4 ドライアイス保管装置
4A 冷却機
4B 車輪
5 供給手段
6 供給手段
10 冷却剤供給装置
10A 車輪
D ドライアイス
X 水平軸
Y 鉛直軸
1
Claims (12)
破損した前記格納容器の外部から内部にドライアイスを投入するドライアイス供給装置と、
破損した前記格納容器の外部から内部に炭酸水素ナトリウムを主成分とする冷却剤を投入する冷却剤供給装置と、
を備える原子力設備。 A containment vessel containing a reactor vessel that uses sodium as a coolant, and
A dry ice supply device that injects dry ice from the outside to the inside of the damaged containment vessel,
A coolant supply device that injects a coolant containing sodium hydrogen carbonate as a main component from the outside to the inside of the damaged containment vessel.
Nuclear equipment equipped with.
支持台と、
前記支持台に設けられてドライアイスを飛ばす発射装置と、
を備える、請求項1〜3のいずれか1つに記載の原子力設備。 The dry ice supply device is
Support stand and
A launcher provided on the support base to fly dry ice,
The nuclear power equipment according to any one of claims 1 to 3 .
前記支持台に設けられた筒体と、
押出部を前記筒体の内部で移動させる押出機構と、
を備え、前記押出機構による前記押出部の移動に伴って前記筒体の内部のドライアイスを前記筒体の外部に飛ばす請求項4に記載の原子力設備。 The launcher
The cylinder provided on the support base and
An extrusion mechanism that moves the extrusion part inside the cylinder,
The nuclear power equipment according to claim 4 , wherein the dry ice inside the cylinder is blown to the outside of the cylinder as the extrusion portion moves by the extrusion mechanism.
前記支持台に設けられた筒体と、
前記筒体の内部に設けられた圧力発生部と、
を備え、前記圧力発生部における圧力により前記筒体の内部のドライアイスを前記筒体の外部に飛ばす請求項4に記載の原子力設備。 The launcher
The cylinder provided on the support base and
A pressure generating part provided inside the cylinder and
The nuclear power equipment according to claim 4 , wherein the dry ice inside the cylinder is blown to the outside of the cylinder by the pressure in the pressure generating portion.
前記支持台に設置される圧力発生部を有すると共にドライアイスを収納する飛翔体を備え、前記圧力発生部における圧力により前記飛翔体を飛ばす請求項4に記載の原子力設備。 The launcher
The nuclear facility according to claim 4 , further comprising a flying object having a pressure generating portion installed on the support base and accommodating dry ice, and flying the flying object by the pressure in the pressure generating portion.
前記冷却剤の投入後に前記格納容器の内部にドライアイスを投入する工程と、
を含む放射性物質拡散抑制方法。 When the containment vessel containing the reactor vessel containing sodium as a coolant is damaged, the step of charging the coolant into the containment vessel and the process
A step of charging dry ice into the containment vessel after charging the coolant, and
A method for suppressing the diffusion of radioactive substances including.
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