JPH0431360B2 - - Google Patents
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- JPH0431360B2 JPH0431360B2 JP60184603A JP18460385A JPH0431360B2 JP H0431360 B2 JPH0431360 B2 JP H0431360B2 JP 60184603 A JP60184603 A JP 60184603A JP 18460385 A JP18460385 A JP 18460385A JP H0431360 B2 JPH0431360 B2 JP H0431360B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、原子炉炉水の水質制御技術に係り、
特に原子炉構造材の応力腐食割れ（IGSCC）の
防止に好適な溶存酸素抑制方法および装置に関す
る。 〔発明の背景〕 原子炉構造材料のIGSCCは、材料の成分組成、
応力、水質の３因子が共に好ましくない状態にあ
る時に起こるとされている。従来から原子炉構造
材、特にSUS304鋼に対しては、炭素含有量を低
くすることや、残留応力緩和の熱処理などを施
し、IGSCCの観点からは十分安全側で運転され
てきた。このように、これまでの方策は、
IGSCCの３因子のうちで材料、応力の２因子に
対するものであつたが、近年沸騰水型原子炉
（BWR）において、第３の因子のうちの一つで
ある炉水中溶存酸素濃度を低減するため、特開昭
57−3086号公報に見られるように、水素注入が試
みられてきた。 第２図にBWR一次冷却系の主要系統を示す。
図において、１は原子炉炉心、２は上部プレナ
ム、３は気水分離器、４はミキシングプレナム、
５はダウンカマ、６は再循環ポンプ、７は下部プ
レナム、８は炉浄化系、９は給水ヒータ、１０は
復水脱塩器、１１Ａは高圧タービン、１１Ｂは低
圧タービン、１２はこれらタービンにより運転さ
れる発電機、１３は酸素水素再結合器、１４は希
ガスホールドアツプ、１５は復水器、１６は水素
注入装置、１７は給水配管、１８は主蒸気配管、
１９はジエツトポンプ、２０は給水ポンプ、２１
は復水ポンプである。 このBWR一次冷却系の復水器以後の給水系に
おいて前記従来例は、給水ポンプ２０の上流に水
素注入装置１６を設置し、注入した水素を、炉心
における水の放射線分解の結果生成する酸素と再
結合させ、再循環系６をはじめとして一次冷却系
各部の溶存酸素濃度を低減させることをねらいと
している。 注入した水素の大部分は、炉心１の沸騰二相流
下では、蒸気相に移行し、主蒸気系１８、タービ
ン１１を経て、一次冷却系外へ放出される。水素
注入時には、同時に放出される酸素ガスに対して
水素が大幅に過剰になるから、オフガス系の酸素
水素再結器１３の上流で、この過剰分の水素に見
合う酸素または空気を供給する必要がある。炉水
中の酸素濃度は、通常、炉浄化系８において、サ
ンプリング系を設け測定されることが多い。
IGSCCへの感受性を増したSUS304鋼であつて
も、溶存酸素を十分低減すればIGSCCは起きな
いことが確認されている。米国では、この酸素濃
度を20ppbとしており、実機の水素注入条件下で
も、上記鋭敏化したSUS304鋼試験片の低歪引張
試験（SSRT）を実施し、IGSCCが起きないこと
を確認している。 第３図は各プラントにおける水素注入による溶
存酸素低減効果をまとめたもので、横軸の炉水中
実効水素濃度は、水素注入率を炉心流量で割つた
値である。この量で水素注入実験結果を整理する
と、プラント、出力の別なく、データが同様の領
域に納まるところから選んだ量である。第３図に
基づいて、IGSCC完全抑制に必要な溶存酸素濃
度を20ppbの仮定すると、炉水中実効水素濃度換
算の注入率は、70ppb程度、安全を見込めば、
150〜200ppb程度が必要となる。これを1100万
kWクラスの原子炉で考えると、１時間あたり80
〜110Nm3の水素が必要になる。年間にすると、
標準の水素ボンベ（７m3入）にして、10〜13万本
分の水素にもなる。 このように水素注入は、原子炉構造材料の腐食
抑制には極めて有望であるが、膨大な量の水素を
使用することが、最大の問題であつた。より具体
的には、 １ 使用する水素に対し、水の化学量論組成に概
略等しい酸素がオフガス系での再結合のために
必要であり、これを見込んだ水素および酸素の
コストは、1100万kWクラスの原子炉で年間約
２億４千万円という大きな額になる。 ２ 大量の水素を確保するための輸送手段、貯蔵
設備、付帯する安全設備等が大規模になる。 ３ オフガス系の再結合器の容量には限界があ
り、それを越える量の水素を注入する場合に
は、再結合器の容量を増す手段を講ずる必要が
ある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、原子炉運転中に炉水中の酸化
性成分の濃度を低減して還元性にするために、よ
り少ない水素注入量で充分な溶存酸素抑制効果を
もたらす溶存酸素抑制方法および装置を提供する
ことである。 〔発明の概要〕 発明者らは、水素注入による炉水中の溶存酸素
低減の機構を次の様に説明できると考えた。 給水系から圧力容器内に注入された水素は、反
応 H2＋OH→Ｈ＋H2O ……(1) により、Ｈ原子を生成し、このＨ原子が炉水中の
酸素と、 Ｈ＋O2→HO2 ……(2) の様に反応する。 HO2はさらに、 HO2＋H2O→H2O2＋O2 ……(3) の様に、過酸化水素と酸素とを生成するが、全体
の反応は、２×(1)＋２×(2)＋(3)により、 2H2＋O2＋2OH→2H2O＋H2O2 ……(4) となる。すなわち、酸素と水素は、OHラジカル
を介して、水になる。(4)式の右辺に現われた
H2O2は、再循環系、サンプリング管内で比較的
遅い反応 H2O2→2OH ……(5) が進行する結果、(4)＋(5)により、炉外で見る限
り、 2H2＋O2→2H2O ……(6) の反応が進行している様に見える。 したがつて、反応式(1)が全体の反応の進行の鍵
となり、この反応を何らかの手段で速めてやれ
ば、溶存酸素低減効果が増すことになる。 反応式(1)の左辺のOHラジカルは、BWRのダ
ウンカマ等の比較的線量率の高いところでは、照
射によつて直接水から生成されるか、または、炉
心で生成したH2O2の分解反応(5)によつて供給さ
れる。炉水中へ何らかの手段でOHラジカルを供
給してやれば、水素注入による溶存酸素低減効果
を増加させることができる。 本発明は、このような新知見に基づいてなされ
たものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図は、水素貯蔵容器２５、過酸化水素貯
蔵容器３３、不活性ガス貯蔵容器３０、およびそ
れらの注入系からなり、水素注入率に応じて過酸
化水素を給水配管１７に注入する溶存酸素抑制装
置の系統図である。本装置は、過酸化水素の熱分
解反応(5)によつてOHラジカルを炉水中に導入
し、酸素と水素との再結合を促進することをねら
いとする。その促進効果をより高めるためには、
第２図の給水配管１７にで示した如く、原子炉
にできるだけ近い部分に注入系を接続することが
望ましい。 第４図は、発明者らが開発した原子炉炉水の放
射線分解解析コードによる解析例を示したもので
ある。例えば、炉水中溶存酸素濃度を50ppbにま
で低減するには、水素の単独注入では炉水中実効
水素濃度にして、80ppb必要であつたものが、過
酸化水素給水中濃度にして１×10−5mol／程
度注入すれば、50ppb程度の水素注入量で済むこ
とが分かる。 また、過酸化水素そのものも水素の再結合する
ために、過酸化水素濃度も、第５図に示すように
大きな濃度増加には至らない。 ある溶存酸素濃度を達成するために必要な水素
注入率は、過酸化水素濃度を固定すれば、一義的
に定まる。仮りに目標とする酸素濃度を20ppbと
定めると、必要な水素注入率は、第６図に実線で
示すように、過酸化水素濃度に対応して変化し、
２〜３×10−5mol／過酸化水素を添加した時、
必要な水素量は最も少くて済む。ある値以上に過
酸化水素を注入すると、過酸化水素から余分な酸
素が分解してできるために効率が悪くなる。 水素及び余剰水素除去の為の再結合用酸素、過
酸化水素の材料費の合計を、第６図の対応する点
のいくつかについて、一点鎖線上に示した。同図
から、コスト面についても１×10−5mol／程
度の過酸化水素添加が望ましいといえる。１×10
−5mol／の添加では、必要な酸素注入率は、
過酸化水素無添加時に対し約半分で済み、また、
コスト面でも年間１プラント当り8000万円の低減
になる。 再び第１図に戻つて、装置の動作の詳細を説明
する。水素ガスは、貯蔵容器２５から、流量計２
４、流量調節弁３４を経て、給水管１７に注入さ
れる。流量調節弁３４の絞りは、炉水中溶存酸素
計からの制御信号２２により調整する。流量計２
４の出力信号は、入出力装置２７、CPU２８か
らなる過酸化水素注入制御装置の入力とする。水
素注入率およびまたは炉水中溶存酸素計の制御信
号により、流量調節弁２９の開度を決定し、過酸
化水素の注入流を調整する。かお、３１は溶存酸
素計、３２は流量調節弁、３５は隔離弁である。 貯蔵容器３３の中の過酸化水素は、常温である
ので速度は速くないが、一定の割合で反応式(5)に
より分解する。分解してできたOHラジカルは H2O2＋OH→HO2＋H2O ……(7) 及び 2HO2→H2O2＋O2 ……(3) により、複合反応 2H2O2→2H2O＋O2 ……(8) を形成し、貯蔵容器３３内の水中の酸素濃度を高
める。そこで本実施例では、He、Ar等の不活性
ガスを貯蔵器３０から、過酸化水素貯蔵容器３３
に導き、水中の酸素をパージする。パージガスの
流量は、貯蔵器３３に設けた溶存酸素計３１の出
力に応じて流量調節弁３２により調整される。 過酸化水素の注入点は、水素の注入点と同じか
下流が望ましい。位置関係を逆にすると、過酸化
水素の分解により、一部溶存酸素濃度の高い部分
が給水系に形成されるので好ましくない。また、
過酸化水素の注入点は、給水ヒータの下流で、な
るべく圧力容器に近い位置が好ましい。というの
は、給水系のように溶存酸素濃度が低いところ
で、水素と過酸化水素が共存していると、 H2＋OH→Ｈ＋H2O ……(1) Ｈ＋H2O2→H2O＋OH ……(9) の複合反応により、 H2＋H2O2→2H2O ……(10) が進行し、H2、H2O2が給水管内で共に消費され
てしまい効率が落ちるからである。 以上、本発明の実施例以外にもOHラジカルの
濃度を高めることは原理的には可能である。第１
の方法は、触触を用いて、 H2O2→2OHの反応を速めてやることである。
沸騰水型原子炉において、上記反応の速度定数を
一桁増した場合と、そうでない場合についての解
析例を、給水１Kg中の水素を３cm3として、第１表
に示す。速度定数を速めた場合の方が、水素注入
効果は高くなることが分かる。この方法は、例え
ばダウンカマに白金などのプレートをならべて実
現できる可能性がある。
特に原子炉構造材の応力腐食割れ（IGSCC）の
防止に好適な溶存酸素抑制方法および装置に関す
る。 〔発明の背景〕 原子炉構造材料のIGSCCは、材料の成分組成、
応力、水質の３因子が共に好ましくない状態にあ
る時に起こるとされている。従来から原子炉構造
材、特にSUS304鋼に対しては、炭素含有量を低
くすることや、残留応力緩和の熱処理などを施
し、IGSCCの観点からは十分安全側で運転され
てきた。このように、これまでの方策は、
IGSCCの３因子のうちで材料、応力の２因子に
対するものであつたが、近年沸騰水型原子炉
（BWR）において、第３の因子のうちの一つで
ある炉水中溶存酸素濃度を低減するため、特開昭
57−3086号公報に見られるように、水素注入が試
みられてきた。 第２図にBWR一次冷却系の主要系統を示す。
図において、１は原子炉炉心、２は上部プレナ
ム、３は気水分離器、４はミキシングプレナム、
５はダウンカマ、６は再循環ポンプ、７は下部プ
レナム、８は炉浄化系、９は給水ヒータ、１０は
復水脱塩器、１１Ａは高圧タービン、１１Ｂは低
圧タービン、１２はこれらタービンにより運転さ
れる発電機、１３は酸素水素再結合器、１４は希
ガスホールドアツプ、１５は復水器、１６は水素
注入装置、１７は給水配管、１８は主蒸気配管、
１９はジエツトポンプ、２０は給水ポンプ、２１
は復水ポンプである。 このBWR一次冷却系の復水器以後の給水系に
おいて前記従来例は、給水ポンプ２０の上流に水
素注入装置１６を設置し、注入した水素を、炉心
における水の放射線分解の結果生成する酸素と再
結合させ、再循環系６をはじめとして一次冷却系
各部の溶存酸素濃度を低減させることをねらいと
している。 注入した水素の大部分は、炉心１の沸騰二相流
下では、蒸気相に移行し、主蒸気系１８、タービ
ン１１を経て、一次冷却系外へ放出される。水素
注入時には、同時に放出される酸素ガスに対して
水素が大幅に過剰になるから、オフガス系の酸素
水素再結器１３の上流で、この過剰分の水素に見
合う酸素または空気を供給する必要がある。炉水
中の酸素濃度は、通常、炉浄化系８において、サ
ンプリング系を設け測定されることが多い。
IGSCCへの感受性を増したSUS304鋼であつて
も、溶存酸素を十分低減すればIGSCCは起きな
いことが確認されている。米国では、この酸素濃
度を20ppbとしており、実機の水素注入条件下で
も、上記鋭敏化したSUS304鋼試験片の低歪引張
試験（SSRT）を実施し、IGSCCが起きないこと
を確認している。 第３図は各プラントにおける水素注入による溶
存酸素低減効果をまとめたもので、横軸の炉水中
実効水素濃度は、水素注入率を炉心流量で割つた
値である。この量で水素注入実験結果を整理する
と、プラント、出力の別なく、データが同様の領
域に納まるところから選んだ量である。第３図に
基づいて、IGSCC完全抑制に必要な溶存酸素濃
度を20ppbの仮定すると、炉水中実効水素濃度換
算の注入率は、70ppb程度、安全を見込めば、
150〜200ppb程度が必要となる。これを1100万
kWクラスの原子炉で考えると、１時間あたり80
〜110Nm3の水素が必要になる。年間にすると、
標準の水素ボンベ（７m3入）にして、10〜13万本
分の水素にもなる。 このように水素注入は、原子炉構造材料の腐食
抑制には極めて有望であるが、膨大な量の水素を
使用することが、最大の問題であつた。より具体
的には、 １ 使用する水素に対し、水の化学量論組成に概
略等しい酸素がオフガス系での再結合のために
必要であり、これを見込んだ水素および酸素の
コストは、1100万kWクラスの原子炉で年間約
２億４千万円という大きな額になる。 ２ 大量の水素を確保するための輸送手段、貯蔵
設備、付帯する安全設備等が大規模になる。 ３ オフガス系の再結合器の容量には限界があ
り、それを越える量の水素を注入する場合に
は、再結合器の容量を増す手段を講ずる必要が
ある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、原子炉運転中に炉水中の酸化
性成分の濃度を低減して還元性にするために、よ
り少ない水素注入量で充分な溶存酸素抑制効果を
もたらす溶存酸素抑制方法および装置を提供する
ことである。 〔発明の概要〕 発明者らは、水素注入による炉水中の溶存酸素
低減の機構を次の様に説明できると考えた。 給水系から圧力容器内に注入された水素は、反
応 H2＋OH→Ｈ＋H2O ……(1) により、Ｈ原子を生成し、このＨ原子が炉水中の
酸素と、 Ｈ＋O2→HO2 ……(2) の様に反応する。 HO2はさらに、 HO2＋H2O→H2O2＋O2 ……(3) の様に、過酸化水素と酸素とを生成するが、全体
の反応は、２×(1)＋２×(2)＋(3)により、 2H2＋O2＋2OH→2H2O＋H2O2 ……(4) となる。すなわち、酸素と水素は、OHラジカル
を介して、水になる。(4)式の右辺に現われた
H2O2は、再循環系、サンプリング管内で比較的
遅い反応 H2O2→2OH ……(5) が進行する結果、(4)＋(5)により、炉外で見る限
り、 2H2＋O2→2H2O ……(6) の反応が進行している様に見える。 したがつて、反応式(1)が全体の反応の進行の鍵
となり、この反応を何らかの手段で速めてやれ
ば、溶存酸素低減効果が増すことになる。 反応式(1)の左辺のOHラジカルは、BWRのダ
ウンカマ等の比較的線量率の高いところでは、照
射によつて直接水から生成されるか、または、炉
心で生成したH2O2の分解反応(5)によつて供給さ
れる。炉水中へ何らかの手段でOHラジカルを供
給してやれば、水素注入による溶存酸素低減効果
を増加させることができる。 本発明は、このような新知見に基づいてなされ
たものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図は、水素貯蔵容器２５、過酸化水素貯
蔵容器３３、不活性ガス貯蔵容器３０、およびそ
れらの注入系からなり、水素注入率に応じて過酸
化水素を給水配管１７に注入する溶存酸素抑制装
置の系統図である。本装置は、過酸化水素の熱分
解反応(5)によつてOHラジカルを炉水中に導入
し、酸素と水素との再結合を促進することをねら
いとする。その促進効果をより高めるためには、
第２図の給水配管１７にで示した如く、原子炉
にできるだけ近い部分に注入系を接続することが
望ましい。 第４図は、発明者らが開発した原子炉炉水の放
射線分解解析コードによる解析例を示したもので
ある。例えば、炉水中溶存酸素濃度を50ppbにま
で低減するには、水素の単独注入では炉水中実効
水素濃度にして、80ppb必要であつたものが、過
酸化水素給水中濃度にして１×10−5mol／程
度注入すれば、50ppb程度の水素注入量で済むこ
とが分かる。 また、過酸化水素そのものも水素の再結合する
ために、過酸化水素濃度も、第５図に示すように
大きな濃度増加には至らない。 ある溶存酸素濃度を達成するために必要な水素
注入率は、過酸化水素濃度を固定すれば、一義的
に定まる。仮りに目標とする酸素濃度を20ppbと
定めると、必要な水素注入率は、第６図に実線で
示すように、過酸化水素濃度に対応して変化し、
２〜３×10−5mol／過酸化水素を添加した時、
必要な水素量は最も少くて済む。ある値以上に過
酸化水素を注入すると、過酸化水素から余分な酸
素が分解してできるために効率が悪くなる。 水素及び余剰水素除去の為の再結合用酸素、過
酸化水素の材料費の合計を、第６図の対応する点
のいくつかについて、一点鎖線上に示した。同図
から、コスト面についても１×10−5mol／程
度の過酸化水素添加が望ましいといえる。１×10
−5mol／の添加では、必要な酸素注入率は、
過酸化水素無添加時に対し約半分で済み、また、
コスト面でも年間１プラント当り8000万円の低減
になる。 再び第１図に戻つて、装置の動作の詳細を説明
する。水素ガスは、貯蔵容器２５から、流量計２
４、流量調節弁３４を経て、給水管１７に注入さ
れる。流量調節弁３４の絞りは、炉水中溶存酸素
計からの制御信号２２により調整する。流量計２
４の出力信号は、入出力装置２７、CPU２８か
らなる過酸化水素注入制御装置の入力とする。水
素注入率およびまたは炉水中溶存酸素計の制御信
号により、流量調節弁２９の開度を決定し、過酸
化水素の注入流を調整する。かお、３１は溶存酸
素計、３２は流量調節弁、３５は隔離弁である。 貯蔵容器３３の中の過酸化水素は、常温である
ので速度は速くないが、一定の割合で反応式(5)に
より分解する。分解してできたOHラジカルは H2O2＋OH→HO2＋H2O ……(7) 及び 2HO2→H2O2＋O2 ……(3) により、複合反応 2H2O2→2H2O＋O2 ……(8) を形成し、貯蔵容器３３内の水中の酸素濃度を高
める。そこで本実施例では、He、Ar等の不活性
ガスを貯蔵器３０から、過酸化水素貯蔵容器３３
に導き、水中の酸素をパージする。パージガスの
流量は、貯蔵器３３に設けた溶存酸素計３１の出
力に応じて流量調節弁３２により調整される。 過酸化水素の注入点は、水素の注入点と同じか
下流が望ましい。位置関係を逆にすると、過酸化
水素の分解により、一部溶存酸素濃度の高い部分
が給水系に形成されるので好ましくない。また、
過酸化水素の注入点は、給水ヒータの下流で、な
るべく圧力容器に近い位置が好ましい。というの
は、給水系のように溶存酸素濃度が低いところ
で、水素と過酸化水素が共存していると、 H2＋OH→Ｈ＋H2O ……(1) Ｈ＋H2O2→H2O＋OH ……(9) の複合反応により、 H2＋H2O2→2H2O ……(10) が進行し、H2、H2O2が給水管内で共に消費され
てしまい効率が落ちるからである。 以上、本発明の実施例以外にもOHラジカルの
濃度を高めることは原理的には可能である。第１
の方法は、触触を用いて、 H2O2→2OHの反応を速めてやることである。
沸騰水型原子炉において、上記反応の速度定数を
一桁増した場合と、そうでない場合についての解
析例を、給水１Kg中の水素を３cm3として、第１表
に示す。速度定数を速めた場合の方が、水素注入
効果は高くなることが分かる。この方法は、例え
ばダウンカマに白金などのプレートをならべて実
現できる可能性がある。
【表】
＊＊ 給水中水素濃度３cm3／Kg
第２の方法は、水素と酸素が共存している部位
にＸ線放射装置等で、放射線を照射してOHラジ
カルを強制的につくる方法である。第２表は、ダ
ウンカマの線量率を一桁変えた時の炉水中溶存酸
素濃度の変化を、給水１Kg中の水素を３cm3とし
て、解析した結果を示したもので、本方法の有効
性が分かる。
第２の方法は、水素と酸素が共存している部位
にＸ線放射装置等で、放射線を照射してOHラジ
カルを強制的につくる方法である。第２表は、ダ
ウンカマの線量率を一桁変えた時の炉水中溶存酸
素濃度の変化を、給水１Kg中の水素を３cm3とし
て、解析した結果を示したもので、本方法の有効
性が分かる。
本発明によれば、比較的少量の過酸化水素の添
加により、添加しない場合に比べ、1/2程度の水
素注入率で同じ溶存酸素濃度を達成できるから、
設備容量、輸送費、安全対策、材料費などの面で
大きな削減効果がある。材料費のみについても一
プラント、一年当り必要な水素のコストは過酸化
水素を添加しない時に２億４千万円かかるのに対
し、過酸化水素を添加する時は、過酸化水素の費
用を含めて１億６千万円程度であり、約1/3の経
費が削減される。
加により、添加しない場合に比べ、1/2程度の水
素注入率で同じ溶存酸素濃度を達成できるから、
設備容量、輸送費、安全対策、材料費などの面で
大きな削減効果がある。材料費のみについても一
プラント、一年当り必要な水素のコストは過酸化
水素を添加しない時に２億４千万円かかるのに対
し、過酸化水素を添加する時は、過酸化水素の費
用を含めて１億６千万円程度であり、約1/3の経
費が削減される。
第１図は本発明による溶存酸素制御装置の一実
施例を示す系統図、第２図はBWR一次冷却系の
主要系統を示す図、第３図はBWRにおける水素
注入実験結果を示す図、第４図はBWR炉水放射
線分解解析コードにより水素と過酸化水素との同
時注入効果を解析的に評価した結果を示す図、第
５図は過酸化水素添加時の炉水中過酸化水素濃度
変化を示す図、第６図は炉水中溶存酸素濃度を所
定の過酸化水素添加時に20ppbまで低減させるた
めに必要な水素注入率と材料コストとの関係を示
す図である。 １……原子炉炉心、２……上部プレナム、３…
…気水分離器、４……ミキシングプレナム、５…
…ダウンカマ、６……再循環ポンプ、７……下部
プレナム、８……炉浄化系、９……給水ヒータ、
１０……復水脱塩器、１１……タービン、１２…
…発電機、１３……再給合器、１４……希ガスホ
ールドアツプ、１５……復水器、１６……水素注
入装置、１７……給水配管、１８……主蒸気配
管、１９……ジエツトポンプ、２０……給水ポン
プ、２１……復水ポンプ、２２……溶存酸素計出
力信号、２３……高圧ポンプ、２４……流量計、
２５……水素貯蔵容器、２６……流量計、２７…
…入出力装置、２８……CPU、２９……流量調
節弁、３０……不活性ガス貯蔵容器、３１……溶
存酸素計、３２……流量調節弁、３３……過酸化
水素貯蔵容器、３４……流量弁、３５……隔離
弁。
施例を示す系統図、第２図はBWR一次冷却系の
主要系統を示す図、第３図はBWRにおける水素
注入実験結果を示す図、第４図はBWR炉水放射
線分解解析コードにより水素と過酸化水素との同
時注入効果を解析的に評価した結果を示す図、第
５図は過酸化水素添加時の炉水中過酸化水素濃度
変化を示す図、第６図は炉水中溶存酸素濃度を所
定の過酸化水素添加時に20ppbまで低減させるた
めに必要な水素注入率と材料コストとの関係を示
す図である。 １……原子炉炉心、２……上部プレナム、３…
…気水分離器、４……ミキシングプレナム、５…
…ダウンカマ、６……再循環ポンプ、７……下部
プレナム、８……炉浄化系、９……給水ヒータ、
１０……復水脱塩器、１１……タービン、１２…
…発電機、１３……再給合器、１４……希ガスホ
ールドアツプ、１５……復水器、１６……水素注
入装置、１７……給水配管、１８……主蒸気配
管、１９……ジエツトポンプ、２０……給水ポン
プ、２１……復水ポンプ、２２……溶存酸素計出
力信号、２３……高圧ポンプ、２４……流量計、
２５……水素貯蔵容器、２６……流量計、２７…
…入出力装置、２８……CPU、２９……流量調
節弁、３０……不活性ガス貯蔵容器、３１……溶
存酸素計、３２……流量調節弁、３３……過酸化
水素貯蔵容器、３４……流量弁、３５……隔離
弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉構造材料の応力腐食割れ防止を目的と
して、原子炉一次冷却水中の溶存酸素濃度を低減
するために、原子炉運転時に水素を注入する溶存
酸素抑制方法において、前記水素の注入時に、
OHラジカルを供給し、溶存酸素と注入水素との
結合を促進させ、所要水素注入量を減らすことを
特徴とする溶存酸素抑制方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の溶存酸素抑制方
法において、前記OHラジカルの供給が、過酸化
水素の注入によりなされることを特徴とする溶存
酸素抑制方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の溶存酸素抑制方
法において、前記注入過酸化水素の濃度が、原子
炉一次冷却系給水中濃度にして、１×10−6〜５
×10−5mol／１の範囲であることを特徴とする
溶存酸素抑制方法。 ４ 原子炉構造材料の応力腐食割れ防止を目的と
して、原子炉一次冷却水中の溶存酸素濃度を低減
するために、原子炉一次冷却系給水配管に水素注
入装置を取付け、炉水中溶存酸素計からの制御信
号により、原子炉運転時に水素を注入する溶存酸
素注入装置において、前記原子炉一次冷却系給水
配管に過酸化水素を注入する系統と、該過酸化水
素注入系統の注入量を前記炉水中溶存酸素計から
の制御信号と水素注入装置からの水素注入量とに
応じて制御する装置とを備え、水素注入時に、
OHラジカルを供給し、溶存酸素と注入水素との
結合を促進させることを特徴とする溶存酸素抑制
装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の溶存酸素抑制装
置において、前記原子炉一次冷却系給水配管に対
する過酸化水素の注入口を水素の注入口と同位置
または下流に設けたことを特徴とする溶存酸素抑
制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184603A JPS6244693A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶存酸素抑制方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184603A JPS6244693A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶存酸素抑制方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244693A JPS6244693A (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0431360B2 true JPH0431360B2 (ja) | 1992-05-26 |
Family
ID=16156099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60184603A Granted JPS6244693A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 溶存酸素抑制方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244693A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5084235A (en) * | 1987-10-16 | 1992-01-28 | Hitachi, Ltd. | Direct cycle-type atomic power plant with means for suppressing transfer from a liquid phase to a vapor phase of radioactive nitrogen oxides |
| JP3594162B2 (ja) * | 1997-01-21 | 2004-11-24 | スズキ株式会社 | シートバックフレーム |
| JP2011145075A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Tohoku Univ | 炉内環境模擬方法および炉内環境模擬装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201298A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | 株式会社東芝 | 原子力発電プラント |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60184603A patent/JPS6244693A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201298A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | 株式会社東芝 | 原子力発電プラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6244693A (ja) | 1987-02-26 |
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