JP7349375B2 - ブローアウトパネル開放装置およびブローアウトパネル作動方法 - Google Patents

Description

本開示は、ブローアウトパネル開放装置およびブローアウトパネル作動方法に関するものである。

原子力発電プラントにおいて、原子炉建屋の外壁にブローアウトパネルが設けられる。ブローアウトパネルは、主蒸気管などが破損して原子炉建屋の内部圧力が高くなったとき、開放装置により開放することで、原子炉建屋の内部の圧力を低下させる。従来のブローアウトパネル開放装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたブローアウトパネル開放装置は、油圧ジャッキによりブローアウトパネルを開放するものである。

特許第６１６５５８７号公報

従来のブローアウトパネル開放装置は、油圧ジャッキによりブローアウトパネルを開放する。そのため、油圧ジャッキの油圧を維持するためのアキュムレータや油圧制御のための制御装置などが必要となり、装置が複雑化してしまうという課題がある。また、油圧ジャッキに油圧を供給するための油圧配管を作動油で満たす必要があり、メンテナンスが面倒なものとなる。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、装置の簡素化を図るブローアウトパネル開放装置およびブローアウトパネル作動方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示のブローアウトパネル開放装置は、ガス供給源と、ブローアウトパネルを開放可能なシリンダと、前記ガス供給源のガスを前記シリンダに供給するガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに設けられる第１開閉弁と、を備える。

また、本開示のブローアウトパネル作動方法は、ガス供給源と、ブローアウトパネルを開放可能なシリンダと、前記ガス供給源のガスを前記シリンダに供給するガス供給ラインと、前記ガス供給ラインに設けられる第１開閉弁と、前記第１開閉弁と前記シリンダとの間から分岐した分岐ラインに設けられて前記分岐ラインのガス圧力が予め設定された上限圧力よりも高いときに開放する第２開閉弁と、を備え、通常時に前記第１開閉弁を閉止して前記第２開閉弁を前記分岐ラインのガス圧力に応じて開閉させ、非常時に前記第１開閉弁を開放して前記第２開閉弁を閉止する。

本開示のブローアウトパネル開放装置およびブローアウトパネル作動方法によれば、装置の簡素化を図ることができる。

図１は、第１実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。 図２は、第２実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。 図３は、第３実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。

第１実施形態において、図１に示すように、ブローアウトパネル開放装置１０は、ガス供給源１１と、ガスシリンダ（シリンダ）１２と、ガス供給ライン１３と、第１開閉弁１４とを備える。

原子力発電プラントは、内部に原子炉（図示略）が設置される原子炉建屋１０１と、原子炉建屋１０１に隣接する補助建屋１０２が設けられる。ブローアウトパネル１００は、原子炉建屋１０１に設けられる。原子炉建屋１０１は、外壁に開口部が設けられ、ブローアウトパネル１００により閉塞される。ブローアウトパネル開放装置１０は、主蒸気管などが破損して原子炉建屋１０１の内部圧力が高くなったとき、ブローアウトパネル１００が自動的に作動して開口部を開放し、原子炉建屋１０１の内部の圧力を低下させる。

ガス供給源１１は、複数（第１実施形態では、３個）のガスボンベ２１と、圧力計２２と、減圧弁２３と、メンテナンス用開閉弁２４とを有する。なお、ガス供給源１１は、ガスボンベ２１に限るものではなく、例えば、ガスタンクであってもよい。ガスシリンダ１２は、ブローアウトパネル１００を開放可能である。ガスシリンダ１２は、１個のブローアウトパネル１００に対して複数（第１実施形態では、４個）設けられる。ガス供給ライン１３は、ガス供給源のガスをガスシリンダ１２に供給するものである。ガス供給ライン１３は、一端部が複数に分岐してガス供給源１１のガスボンベ２１に並列に接続され、他端部が複数に分岐してガスシリンダ１２に並列に接続される。

ガス供給源１１にて、ガス供給ライン１３の一端部が各ガスボンベ２１に接続され、ガス供給ライン１３に、ガスの供給方向に沿って圧力計２２、減圧弁２３、メンテナンス用開閉弁２４が設けられる。第１実施形態にて、ガスは、不活性ガス（例えば、窒素ガス）である。ガスボンベ２１は、不活性ガスを所定量貯留可能である。なお、ガス供給源１１として、ガスボンベ２１に代えて送風機であってもよい。この場合、ガスは空気である。

ガス供給ライン１３は、ガスボンベ２１と減圧弁２３の間に分岐ライン２５が設けられ、分岐ライン２５に中途部に開閉弁２６が設けられ、端部に圧力計２２が設けられる。圧力計２２は、ガス供給ライン１３を介してガスボンベ２１に貯留されているガスの圧力を計測する。減圧弁２３は、ガスボンベ２１からガス供給ライン１３に供給されたガスを減圧する。メンテナンス用開閉弁２４は、通常時に開放されており、ブローアウトパネル開放装置１０のメンテナンス時に閉止する。

第１開閉弁１４は、ガス供給源１１よりガス供給方向の下流側のガス供給ライン１３に設けられる。第１開閉弁１４は、電動モータにより開閉する電動弁であって、手動により開閉可能な操作ハンドル３１が設けられる。そのため、外部電源や非常用発電機が作動しない場合であっても、操作ハンドル３１により第１開閉弁１４を開放することができる。

ガス供給ライン１３は、第１開閉弁１４よりガス供給方向の下流側に外部に連通可能な安全弁３２が設けられる。安全弁３２は、通常時に閉止されており、ガス供給ライン１３にガスが流動可能である。安全弁３２は、ガスボンベ２１からガス供給ライン１３に供給されたガス圧力が予め設定された第１上限圧力より高いときに開放される。安全弁３２が開放されることで、ガス供給ライン１３に供給されたガスの圧力が低下し、ガス供給ライン１３を構成する配管を保護する。

ガス供給ライン１３は、安全弁３２よりガス供給方向の下流側に第２開閉弁３３が設けられる。ガス供給ライン１３は、安全弁３２よりガス供給方向の下流側に分岐ライン３４が設けられ、分岐ライン３４に中途部に第２開閉弁３３が設けられる。また、ガス供給ライン１３は、分岐ライン３４よりガス供給方向の下流側に分岐ライン３５が設けられ、分岐ライン３５の中途部に開閉弁３６と圧力計３７が設けられる。第２開閉弁３３は、圧力計３７が計測したガス供給ライン１３のガス圧力が予め設定された第２上限圧力よりも高いときにガス供給ライン１３のガスを外部に排出する。すなわち、第１開閉弁１４からガス供給ライン１３にガスが漏れたとき、圧力計３７が漏れたガスの圧力を検出し、必要に応じて第２開閉弁３３が開放する。第２開閉弁３３が開放することで、ガス供給ライン１３に供給されたガスの圧力が低下し、ガス供給ライン１３を構成する配管を保護する。ここで、第２上限圧力は、第１上限圧力よりも低圧である。第２開閉弁は、電磁弁である。

ガス供給ライン１３は、分岐ライン３５よりガス供給方向の下流側にラブチャディスク３８が設けられる。ラブチャディスク３８は、ガス供給ライン１３によりラブチャディスク３８に作用するガス圧力が予め設定された作動圧力を超えると作動し、ガス圧力をガスシリンダ１２に供給する。

ガス供給ライン１３は、ラブチャディスク３８よりガス供給方向の下流側にメンテナンス用開閉弁３９，４０が設けられる。メンテナンス用開閉弁３９は、補助建屋１０２側に設けられ、メンテナンス用開閉弁４０は、原子炉建屋１０１側に設けられる。メンテナンス用開閉弁３９，４０は、通常時に開放されており、ブローアウトパネル開放装置１０のメンテナンス時に閉止する。なお、ガス供給ライン１３から分岐する分岐ライン４１は、ガス供給ライン１３のガス圧力を別のブローアウトパネル１００のガスシリンダ１２に供給するものである。

操作装置５１は、作業者が操作可能である。操作装置５１は、第１開閉弁１４と第２開閉弁３３を作動操作可能である。

以下、ブローアウトパネル１００の作動方法について説明する。

ブローアウトパネル１００の作動方法は、通常時に第１開閉弁１４を閉止して第２開閉３３弁を分岐ライン３５のガス圧力に応じて開閉させ、非常時に第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。

原子力プラントの通常時、第１開閉弁１４が閉止し、第２開閉３３弁が分岐ライン３５のガス圧力に応じて開閉する。すなわち、第１開閉弁１４が閉止することで、ガス供給源１１のガスは、第１開閉弁１４より下流側のガス供給ライン１３に供給されることなく、ブローアウトパネル１００の閉止状態が維持される。このとき、圧力計３７は、分岐ライン３５（ガス供給ライン１３）のガスの圧力を計測しており、圧力計３７が計測したガス圧力が第２上限圧力よりも高いと、第２開閉弁３３を開放する。そのため、ガス供給ライン１３におけるガス圧力の上昇が抑制される。

一方、原子力プラントの非常時、作業者は、操作装置５１を操作し、第１開閉弁１４を開放し、第２開閉弁３３を閉止する。なお、操作装置５１は、図示しないインターロックとしての開許可スイッチが設けられており、開許可スイッチを「開許可」とし、第１開閉弁１４を開放操作すると、第２開閉弁３３が自動的に閉止する。第１開閉弁１４を開放すると、ガス供給源１１のガスが第１開閉弁１４より下流側のガス供給ライン１３に供給される。このとき、第２開閉弁３３を強制的に閉止するため、ガス供給ライン１３におけるガス圧力が上昇しても、ガスが第２開閉弁から外部に排出されることはない。ガス供給ライン１３のガスは、複数のガスシリンダ１２に供給される。すると、ガスシリンダ１２が作動し、ブローアウトパネル１００が開放される。

［第２実施形態］
図２は、第２実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態において、図２に示すように、ブローアウトパネル開放装置１０Ａは、ガス供給源１１と、ガスシリンダ１２と、ガス供給ライン１３と、第１開閉弁１４とを備える。ブローアウトパネル開放装置１０Ａは、電磁弁６１と、バッテリ６２とを備える。

ガス供給ライン１３は、複数のガスシリンダ１２よりガス供給方向の上流側に電磁弁６１がそれぞれ設けられる。なお、電磁弁６１は、複数のガスシリンダ１２に対して分岐した後のガス供給ラインではなく、複数のガスシリンダ１２に対して分岐する前の１個のガス供給ラインに設けてもよい。各電磁弁６１は、専用のバッテリ６２が接続される。また、バッテリ６２は、操作装置５１にも接続される。そのため、外部電源や非常用発電機が作動しない場合であっても、バッテリ６２から操作装置５１や電磁弁６１に電力を供給し、複数のガスシリンダ１２を作動することができる。

そのため、原子力プラントの非常時、作業者は、操作装置５１を操作し、第１開閉弁１４を開放し、第２開閉弁３３を閉止し、電磁弁６１を開放する。第１開閉弁１４を開放すると、ガス供給源１１のガスが第１開閉弁１４より下流側のガス供給ライン１３に供給される。このとき、第２開閉弁３３を強制的に閉止するため、ガス供給ライン１３におけるガス圧力が上昇しても、ガスが第２開閉弁から外部に排出されることはない。そして、電磁弁６１を開放すると、ガス供給ライン１３のガス複数のガスシリンダ１２に供給される。すると、ガスシリンダ１２が作動し、ブローアウトパネル１００が開放される。

［第３実施形態］
図３は、第３実施形態のブローアウトパネル開放装置を表す概略構成図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態において、図３に示すように、ブローアウトパネル開放装置１０Ｂは、ガス供給源１１と、ガスシリンダ１２と、ガス供給ライン１３と、第１開閉弁１４とを備える。ブローアウトパネル開放装置１０Ｂは、制御装置７１と、圧力計７２とを備える。

制御装置７１は、第１開閉弁１４および第２開閉弁３３に接続され、第１開閉弁１４および第２開閉弁３３を開閉制御可能である。また、制御装置７１は、操作装置５１が接続される。制御装置７１は、操作装置５１からの指令信号により第１開閉弁１４および第２開閉弁３３を開閉制御可能である。

原子炉建屋１０１は、内部の圧力を計測する圧力計７２が設けられる。制御装置７１は、圧力計７２の計測結果が入力される。制御装置７１は、ブローアウトパネル１００を開放させる指令信号に応じて第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。この指令信号は、圧力計７２が計測した原子炉建屋１０１の計測圧力である。制御装置７１は、計測圧力が予め設定された通常時圧力よりも高いときに第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。

そのため、圧力計７２は、計測した原子炉建屋１０１の内部の圧力を制御装置７１に出力している。原子力プラントの通常時、第１開閉弁１４が閉止し、第２開閉３３弁が分岐ライン３５のガス圧力に応じて開閉する。このとき、制御装置７１は、計測圧力が通常時圧力以下であることから、第２開閉弁３３を閉止しない。そのため、第２開閉弁３３は、圧力計３７が計測したガス圧力に応じて第２開閉弁３３を開閉する。

一方、原子力プラントの非常時、制御装置７１は、圧力計７２が計測した計測圧力が通常時圧力より高いことから、第１開閉弁１４を開放し、第２開閉弁３３を強制的に閉止する。第１開閉弁１４を開放すると、ガス供給源１１のガスが第１開閉弁１４より下流側のガス供給ライン１３に供給される。このとき、第２開閉弁３３を強制的に閉止するため、ガス供給ライン１３におけるガス圧力が上昇しても、ガスが第２開閉弁から外部に排出されることはない。そして、第１開閉弁１４を開放することで、ガス供給ライン１３のガス複数のガスシリンダ１２に供給される。すると、ガスシリンダ１２が作動し、ブローアウトパネル１００が開放される。

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、ガス供給源１１と、ブローアウトパネル１００を開放可能なガスシリンダ１２と、ガス供給源１１のガスをガスシリンダ１２に供給するガス供給ライン１３と、ガス供給ライン１３に設けられる第１開閉弁１４とを備える。

第１の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、ガス供給源１１のガスをガス供給ライン１３によりガスシリンダ１２に供給してブローアウトパネル１００を開放することから、ガス供給ライン１３に第１開閉弁１４を設けるだけでよく、装置の簡素化を図ることができる。また、油圧シリンダを適用した場合に比べて、配管に作動油を満たす必要がなくなり、メンテナンス性を向上することができる。

第２の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、第１開閉弁１４は、電動弁であり、手動により開閉可能な操作ハンドル３１が設けられる。これにより、電動弁により操作性を向上することができると共に、電源を喪失したときであっても、操作ハンドル３１により手動で第１開閉弁を開放することができる。

第３の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、第１開閉弁１４とガスシリンダ１２との間のガス供給ライン１３のガス圧力が予め設定された上限圧力よりも高いときにガス供給ライン１３のガスを外部に排出する第２開閉弁３３を有する。これにより、第１開閉弁１４の異常などにより第１開閉弁１４より下流側にガスが漏洩しても、第２開閉弁３３を開放してガス供給ライン１３のガスを外部に排出するため、ガス供給ライン１３におけるガス圧力の上昇を抑制することができる。

第４の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、第１開閉弁１４および第２開閉弁３３を開閉制御可能な制御装置７１が設けられ、制御装置７１は、第１開閉弁１４を開放すると第２開閉弁３３を閉止する。これにより、ブローアウトパネル１００の自動開放操作が可能となり、安全性を向上することができる。

第５の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、制御装置７１は、ブローアウトパネル１００を開放させる指令信号に応じて第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。これにより、安全性を向上することができる。

第６の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、ブローアウトパネル１００が設けられる原子炉建屋１０１内の圧力を計測する圧力計７２が設けられ、指令信号は、圧力計７２が計測した計測圧力であり、制御装置７１は、計測圧力が予め設定された通常時圧力よりも高いときに第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。これにより、原子炉建屋１０１内の圧力上昇に応じで自動的にブローアウトパネル１００を開放することができ、操作性を向上することができる。

第７の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、第１開閉弁１４とガスシリンダ１２との間のラブチャディスク３８が設けられる。これにより、ガスシリンダ１２を適正に作動してブローアウトパネル１００を開放することができる。

第８の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、ガスシリンダ１２よりガス供給方向の上流側のガス供給ライン１３に電磁弁６１が設けられる。これにより、ガスシリンダ１２を適正に作動してブローアウトパネル１００を開放することができる。

第９の態様に係るブローアウトパネル開放装置は、電磁弁６１に専用のバッテリ６２が接続される。これにより、電源を喪失したときであっても、専用のバッテリ６２の電力を電磁弁６１に供給することで、電磁弁を適切に開放することができる。

第１０の態様に係るブローアウトパネル作動方法は、通常時に第１開閉弁１４を閉止して第２開閉弁３３を分岐ライン３５のガス圧力に応じて開閉させ、非常時に第１開閉弁１４を開放して第２開閉弁３３を閉止する。これにより、ガス供給ライン１３に第１開閉弁１４を設けるだけでよく、装置の簡素化を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、第１開閉弁１４を電動弁とし、操作ハンドル３１を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１開閉弁１４を電磁弁や空気作動弁とし、第１開閉弁１４をバイパスするバイパスラインを設け、バイパスラインに手動式開閉弁を設けてもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ ブローアウトパネル開放装置
１１ ガス供給源
１２ ガスシリンダ（シリンダ）
１３ ガス供給ライン
１４ 第１開閉弁
２１ ガスボンベ
２２ 圧力計
２３ 減圧弁
２４ メンテナンス用開閉弁
２５ 分岐ライン
２６ 開閉弁
３１ 操作ハンドル
３２ 安全弁
３３ 第２開閉弁
３４ 分岐ライン
３５ 分岐ライン
３６ 開閉弁
３７ 圧力計
３８ ラブチャディスク
３９，４０ メンテナンス用開閉弁
４１ 分岐ライン
５１ 操作装置
６１ 電磁弁
６２ バッテリ
７１ 制御装置
７２ 圧力計
１００ ブローアウトパネル
１０１ 原子炉建屋
１０２ 補助建屋

Claims (9)

1. ガス供給源と、
   ブローアウトパネルを開放可能なシリンダと、
   前記ガス供給源のガスを前記シリンダに供給するガス供給ラインと、
   前記ガス供給ラインに設けられる第１開閉弁と、
   を備え、
   前記第１開閉弁と前記シリンダとの間の前記ガス供給ラインのガス圧力が予め設定された上限圧力よりも高いときに前記ガス供給ラインのガスを外部に排出する第２開閉弁を有する、
   ブローアウトパネル開放装置。
2. 前記第１開閉弁は、電動弁であり、手動により開閉可能な操作ハンドルが設けられる、
   請求項１に記載のブローアウトパネル開放装置。
3. 前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を開閉制御可能な制御装置が設けられ、前記制御装置は、前記第１開閉弁を開放すると前記第２開閉弁を閉止する、
   請求項１または請求項２に記載のブローアウトパネル開放装置。
4. 前記制御装置は、前記ブローアウトパネルを開放させる指令信号に応じて前記第１開閉弁を開放して前記第２開閉弁を閉止する、
   請求項３に記載のブローアウトパネル開放装置。
5. 前記ブローアウトパネルが設けられる建屋内の圧力を計測する圧力計が設けられ、前記指令信号は、前記圧力計が計測した計測圧力であり、前記制御装置は、前記計測圧力が予め設定された通常時圧力よりも高いときに前記第１開閉弁を開放して前記第２開閉弁を閉止する、
   請求項４に記載のブローアウトパネル開放装置。
6. 前記第１開閉弁と前記シリンダとの間のラブチャディスクが設けられる、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブローアウトパネル開放装置。
7. 前記シリンダよりガス供給方向の上流側の前記ガス供給ラインに電磁弁が設けられる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のブローアウトパネル開放装置。
8. 前記電磁弁に専用のバッテリが接続される、
   請求項７に記載のブローアウトパネル開放装置。
9. ガス供給源と、
   ブローアウトパネルを開放可能なシリンダと、
   前記ガス供給源のガスを前記シリンダに供給するガス供給ラインと、
   前記ガス供給ラインに設けられる第１開閉弁と、
   前記第１開閉弁と前記シリンダとの間から分岐した分岐ラインに設けられて前記分岐ラインのガス圧力が予め設定された上限圧力よりも高いときに開放する第２開閉弁と、
   を備え、
   通常時に前記第１開閉弁を閉止して前記第２開閉弁を前記分岐ラインのガス圧力に応じて開閉させ、
   非常時に前記第１開閉弁を開放して前記第２開閉弁を閉止する、
   ブローアウトパネル作動方法。

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