JPH068885B2 - タ−ビン建屋の換気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、タービン建屋の換気装置に係り、特に、沸騰
水型原子炉に適用するのに好適なタービン建屋の換気装
置に関する。

〔発明の背景〕

第４図に、従来のタービン建屋の換気装置を示す。ター
ビン建屋１内に、タービン架台３上に設置されたタービ
ン２が存在する。運転床４が、タービン建屋内に設けら
れ、タービン２の上部が運転床４より上方に突出してい
る。運転床４より上方のタービン建屋１内の空間５を、
運転床空間と称す。運転床空間５内への給気を導く給気
用ルーバー６及び運転床空間５内の空気を外部に排出す
る排気フアン７が、タービン建屋１の上部に設けられ
る。運転床４より下方のタービン建屋１内は、低放射能
領域８及び高放射能領域９に分かれている。高放射能領
域９は、タービン架台３の周囲を占めている。１０は、
運転床４に設けられた大物搬入口である。給気フアン１
１から吐出された給気は、排気ダクト１２Ａ〜１２Ｃを
経て低放射能領域８及び高放射能領域９に導かれる。低
放射能領域８及び高放射能領域９からの排気は、排気ダ
クト１３Ａ〜１３Ｃにより排気フイルタ１４、排気フア
ン１５を順次導かれて排気筒１６より放出される。

このような従来の装置では、もし何らかの理由により運
転床空間５内の放射能濃度が上昇した場合に、排気フア
ン７を通して外部環境に放射性物質が排出されてしまう
危険性がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、コンパクトな設備で放射性物質の放出
を抑制できるタービン建屋の換気装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明の構成要件は、タービン建屋内に設けられて前記
タービン建屋内を上下に気密性を持って上方の第１領域
及び下方の第２領域に区分する運転床と、前記第１領域
内に前記タービン建屋外から空気を導く開口と、前記第
１領域内から前記タービン建屋外へ前記第１領域内の空
気を第１の排気ファンで放出する第１排気手段と、前記
第１の排気ファンの駆動及び停止を制御するコントロー
ラと、前記第１領域で発生した放射能の測定手段と、前
記第１の排気ファンの停止時に前記第１の排気ファンに
連通する排気通路を封鎖する手段と、前記運転床に設け
られて前記第１の排気ファンの停止された時に前記第１
領域と前記第２領域を連通させる手段と、給気ファンで
前記タービン建屋から前記第２領域内へ空気を供給する
給気手段と、前記第２領域内の空気を前記タービン建屋
外にフイルタを通じて第２の排気ファンで流出させる第
２排気手段と、前記第２排気手段の排気量の加減手段と
からなるタービン建屋の換気装置であって、通常時に
は、第１の排気ファンが駆動されると前記タービン建屋
内の空気は前記タービン建屋外へ排気され、排気された
分新たに前記タービン建屋外から空気が前記開口から第
１領域内に流入され第１領域の換気が成され、前記第２
領域については、給気ファンで前記タービン建屋外から
空気が前記第２領域内に強制給気され、前記第２領域内
の空気は前記フイルタにかけら第２の排気ファンで前記
タービン建屋外へ排気されて換気が成され、前記第１領
域内の放射能レベルが高まったときには、前記放射能の
測定手段がその高まりを検出するから、その検出があっ
たら、前記第１の排気ファンを前記コントローラで停止
させ、前記排気通路を封鎖する手段で第１排気手段を閉
じ、さらには、前記第１領域と前記第２領域を連通させ
る手段で前記第１領域と前記第２領域を連通させ、さら
には第２排気手段の排気容量を増加させ、第１領域内の
放射能汚染空気を前記第１領域と前記第２領域を連通さ
せる手段を通して前記第２領域内に引込み第２領域内の
空気と共に前記フイルタにかけら第２の排気ファンで前
記タービン建屋外へ排気されて換気が成される。

〔発明の実施例〕

沸騰水型原子炉のタービン建屋に適用した本発明の好適
な一実施例である換気装置を第１図に基づいて説明す
る。タービン架台３上に設置されるタービン２が内部に
配置されているタービン建屋１は、その内部に運転床４
を有している。運転床４に設けられる大物搬入口１０
は、運転床４に開閉自在に取付けられた気密用の開閉扉
１７により通常は密閉されている。タービン２と運転床
４との間には、シールのためにラバーブーツ１８Ａ及び
１８Ｂが設置されている。開閉扉１７を閉じてラバーブ
ーツ１８Ａ及び１８Ｂの設置により、運転床４より上方
の運転床空間５と運転床４より下方の低放射能領域８及
び高放射能領域９とは気密性を持つて隔離されている。

運転床空間５を取囲むタービン建屋１の側壁に給気用ル
ーバー６が設けられている。複数の排気フアン７が、タ
ービン建屋１の天井部に設けられる。タービン建屋１の
外側で各々の排気フアン７を上方を被うように屋上ダク
ト１９が設置されている。屋上ダクト１９とタービン建
屋１との間に排気通路２０が形成される。自重で自動的
に閉される開閉扉２１が、屋上ダクト１９に取付けられ
る。放射能モニタ２２及び流量計２３が、屋上ダクト１
９に設置される。

給気フアン２５Ａ，２５Ｂ及び２５Ｃは、給気ダクト２
６に並列に取付けられる。給気ダクト２６は、給気ダク
ト２７Ａ，２７Ｂ及び２７Ｃに分岐されて低放射能領域
８及び高放射能領域９に第１図に示すようにそれぞれ連
絡される。低放射能領域８及び高放射能領域９にそれぞ
れ連絡される排気ダクト２８Ａ，２８Ｂ及び２８Ｃは、
排気ダクト２９にまとめられる。フイルタ３０Ａ，３０
Ｂ及び３０Ｃ、及び排気フアン３１Ａ，３１Ｂ及び３１
Ｃは、それぞれ並列に配置されて排気ダクト２９に接続
される。各々の排気フアンは、各各のフイルタの下流側
に配置される。排気フアン３１Ａ，３１Ｂ及び３１Ｃの
出口は、排気筒１６に連絡される。

放射線モニタ２３及び流量計２３の出力信号は、コント
ローラ２４及び３２に入力される。コントローラ２４
は、排気フアン７の駆動状態を制御する。コントローラ
３２は、給気フアン２５Ａ〜２５Ｃ及び排気フアン３１
Ａ〜３１Ｃを制御する。

沸騰水型原子炉の運転中、タービン２等より運転床空間
５に放射性物質が放出されない正常な場合について説明
する。運転床空間５の換気は、以下のようにして行われ
る。排気フアン７が駆動されると、運転床空間５内の空
気が排気フアン７を通して排気通路２０内に流出される
とともに、給気用ルーバー６を通して外部の空気が運転
床空間５内に流入する。排気通路２０内に運転床空間５
から流出した空気が流れ始めると、それまで自重にて排
気通路２０の出口を封鎖していた開閉扉２１が空気流に
より上方に持上げられ、上記の出口を開放する。従つ
て、運転床空間５内の空気は、上記出口を通して外部環
境に放出される。排気通路２０内を流れる空気の放射能
レベル及び流量が、放射線モニタ２２及び流量計２３に
より測定される。コントローラ２４及び３２は、測定さ
れた放射能レベル及び流量を入力して放射能放出量を求
める。コントローラ２４及び３２の機能を、１つのコン
トローラに持たせてもよい。コントローラ２は、求めら
れた放射能放出量が所定値より低くければ、排気フアン
７の運転を継続させるように制御する。開閉扉１７が閉
されてラバーブーツ１８Ａ及び１８Ｂが設置されている
ので、運転床空間５に流入した空気は、運転床４より下
方の低放射能領域８及び高放射能領域９に流入しない。
この状態では、運転床４、開閉扉１７及びラバーブーツ
１８Ａ及び１８Ｂは、タービン建屋１内を上部領域と下
部領域に気密的に分離している。

下部領域、すなわち、低放射能領域８及び高放射能領域
９の換気は、以下のようにして行う。給気フアン２５Ａ
及び２５Ｂが駆動され、給気フアン２５Ｃは予備機であ
つて待機状態にある。また排気フアン３１Ａ及び３１Ｂ
も駆動され、排気フアン３１Ｃは予備機であつて待機状
態にある。給気フアン２５Ａ及び２５Ｂは、外部の空気
を吸引してその空気を給気ダクト２６に吐出する。給気
ダクト２６に流入した空気は、給気ダクト２７Ａ〜２７
Ｃにより低放射能領域８及び高放射能領域９に導かれ
る。低放射能領域８及び高放射能領域９内の空気は、排
気ダクト２８Ａ〜２８Ｃにより排気ダクト２９に流入す
る。この空気は、フイルタ３０Ａ及び３０Ｂに導かれ
る。排気する空気中に含まれている放射性物質は、フイ
ルタ３０Ａ及び３０Ｂによつて完全に除去される。放射
性物質が除去された空気は、排気フアン３１Ａ及び３１
Ｂより吐出されて排気筒１６により外部環境に放出され
る。コントローラ３２は、放射線モニタ２２及び流量計
２３の出力信号に基づいて求めた放射能放出量が所定値
に達しない間、給気フアン２５Ａ及び２５Ｂ及び排気フ
アン３１Ａ及び３１Ｂの運転を継続させるように制御す
る。給気フアン２５Ｃ及び排気フアン３１Ｃは、その期
間、停止されている。

運転床空間５から排気通路２０内に吐出された空気の放
射能、すなわち運転床空間５内の空気の放射能が所定値
より少ない場合には、前述した如くタービン建屋１内の
運転床４より上方の領域とそれより下方の領域は、別々
の換気装置にて換気され、放射性物質が含まれる可能性
の高い運転床４より下方の領域の空気が運転床４より上
方の領域に流入することはない。

次に、沸騰水型原子炉の運転中においてタービン建屋１
の運転床空間５の放射能が異常に上昇した場合のタービ
ン建屋１内の換気について説明する。

何ろから原因で沸騰水型原子炉の運転中に運転床空間５
内の放射能が異常に上昇すると、排気通炉２０内の空気
の放射能を測定している放射線モニタ２２の計測値が異
常に高くなる。コントローラ２４は、この放射能の異常
値と流量信号に基づいて放射能放出量を求める。当然の
ことながら求めた放射能放出量は、所定値以上の値を示
す。この時、コントローラ２４は、中央操作室（図示せ
ず）の異常を示す警報器にアラームを発するとともにモ
ータの電源を切ることによつて排気フアン７の駆動を停
止させる。これにより、排気通路２０内を流れる空気流
が停止するので、開閉扉１７は自重により下方に下がつ
て排気通路２０の出口を封鎖する。従つて、放射能レベ
ルの高い運転床空間５内の空気は、排気通路２０を経て
タービン建屋１外の環境に流出することができなくな
る。

この時、コントローラ３２は、求めた放射能放出量が所
定値以上になるので、給気フアン２５Ａ及び２５Ｂ及び
排気フアン３１Ａ及び３１Ｂの運転を継続させ、新たに
排気フアン３１Ｃを起動させる。コントローラ２４及び
３２にて設定されている放射能放出量の所定値は、等し
い値である。

排気通路２０内の放射能異常上昇を示す警報が前述の如
く中央操作室で発せられた時、放射能に対する防護を行
つた作業員が、タービン建屋１の運転床空間５内に入つ
て開閉扉１７を開ける。従つて、大物搬入口１０を介し
て運転床空間５と低放射能領域８が連通される。

開閉扉１７を開けることによつて、給気用ルーバー６を
介して運転床空間５内に流入した空気は、大物搬入口１
０を介して低放射能領域８へと流入し、排気ダクト２９
を経て排気筒１６より外部に放出される。給気用ルーバ
ー６から空気が流入するので、排気ダクト２９を通る流
量が増大するが、排気フアン３１Ｃを新たに駆動するた
めにその流量の増加は容易にカバーできる。放射能レベ
ルの異常上昇の原因となつた運転床空間５に放出された
放射性物質は、フイルタ３０Ａ〜３０Ｃによつて除去で
きる。

運転床４より下方のタービン建屋１内の領域の換気は、
第１図の場合と同様に給気ダク２７Ａ〜２７Ｃ及び排気
ダクト２８Ａ〜２８Ｃによつて行われる。このように運
転床空間５の放射能レベル異常上昇時において、排気フ
アン７を介して外部環境に放射性物質が放出されること
がなくなるので、外部環境における被ばく量が著しく低
減される。すなわち、放射性物質が排気筒１６から放出
された場合と排気通路２０の出口から放出された場合で
は、敷地境界に達するまでに放射性物質が拡散する効果
が異なり、第３図に示すように排気通路２の出口から放
出した場合には排気筒１６から放出した場合に比べて放
射能放出率が同じ場合に１０倍の被ばく量となる。この
ように、本実施例においては、運転床空間５の放射能レ
ベルが異常に上昇した場合に排気筒１６から放出される
ので、従来例に比べて被ばく量は１／１０まで低減され
る。従つて、放射線被ばくに対する安全性が著しく向上
する。運転床空間５の放射能レベルが所定レベルよりも
低い沸騰水型原子炉の通常運転時においては、排気通路
２０の出口から排気が放出される。しかしながら、コン
トローラ２４及び３２にて設定されている放射能放出量
の所定値は第３図の特性を考慮して低い値に設定されて
いるので、排気通路２０の出口を介して運転床空間５の
空気を外部に排気しても被ばく量は極めて低く、安全で
ある。

第５図は、第４図の従来例の問題点、すなわち、運転床
空間５内の放射能レベルが異常に上昇した場合に排気フ
アン７を介して外部に放射性物質が放出されて被ばく量
が増大するという欠点を解消するタービン建屋の換気装
置を示している。このタービン建屋の換気装置は、従来
から知られている。第１図及び第４図と同一構成は、同
一符号で示す。この従来例は、タービン建屋１の側壁に
給気用ルーバー６を設けずそしてタービン建屋１の天井
に排気フアンを設けない代りに、運転床空間５を給気ダ
クト２７Ｄによつて給気ダクト２６にしかも排気ダクト
２８Ｄによつて排気ダクト２９にそれぞれ接続したもの
である。タービン建屋１内の運転床４より上方の領域及
びそれより下方の領域とも、給気フアン１１及び排気フ
アン１５により強制的に換気される。本従来例は、給気
用ルーバー６及び排気フアン７が設置されていないの
で、タービン建屋１内の空気がすべて排気筒１６を介し
て排出される。このため、第１図に示す実施例の放射能
レベルの異常上昇の場合と同様に被ばく量が著しく小さ
い。しかしながら、本従来例では、給気フアン１１及び
排気フアン１５の容量が大きくなる。図示されていない
が、同じ容量の予備機（給気フアン１１及い排気フアン
１５とも）が必要になる。また、排気筒１６での流量が
増加するので、排気筒１６の直径が太くなる。

このような第５図の従来例と第１図の実施例とを比較す
ると、本実施例では正常時に排気通路２０を通して運転
床空間５内の空気を放出するので、排気筒１６からの排
気量を第５図の場合の約６３万ｍ^３／ｈから５０万ｍ^３
／ｈへと２０％程度減少できる。従つて、本実施例で
は、排気筒１６の直径を第５図の場合の９０％に低減で
き、給気ダクト２６に接続される給気フアン及び排気ダ
クト２９に接続される排気フアンの容量を第５図の８０
％の容量に低減できる。本実施例において、運転床空間
５の放射能レベルが異常に上昇した場合には、正常時の
排気に対する予備機である排気フアン３１Ｃを起動させ
るので、異常上昇時の排気を考慮して新たに予備機を設
ける必要はない。放射能レベルの異常上昇が生じる確立
は、極めて低く、このために異常時の排気を考慮して新
たに予備機を設けなくてもよい。正常時の予備機である
排気フアン３１Ｃを駆動することは、１ケ月程度の短期
間であれば、特に支障はない。この間に放射能レベル異
常上昇の原因を究明して修理をすれば、前述の正常時に
おける換気装置の運転状態に戻される。ただし、正常時
の運転に戻るま前に、作業員によつて開閉扉１７が閉じ
られる。そして、コントローラ２４及び３２に操作盤よ
り指令を出して異常時から正常時の運転制御に移行させ
る。開閉扉１７の開閉動作は、遠隔操作にて自動的に行
つてもよい。本実施例では、正常時においては給気フア
ン２５Ａ及び２５Ｂ及び排気フアン３１Ａ及び３１Ｂを
駆動するだけでよく、それらのトータル容量は第５図の
場合の給気フアン及び排気フアンの運転容量に比べて著
しく小さい。従つて、正常時における給気フアン及び排
気フアンの駆動に要する消費電力が小さい。

次に、約１年間に１回実施されるタービン２の定期検査
時におけるタービン建屋１の換気について説明する。第
１図に示す本実施例において定期検査に先立つて開閉扉
１７が作業員によつて開けられる。そして、コントロー
ラ２４及び３２に、前述の操作盤よりタービン２の定期
検査を行う旨の信号を入力する。この信号を入力したコ
ントローラ２４は、モータの電源を切ることによつて排
気フアン７の駆動を停止させる。コントローラ３２は、
その信号を入力することにより今まで駆動されていた給
気フアン２５Ｂを停止させ、しかも待機状態にあつた排
気フアン３１Ｃを駆動させる。定期検査中は沸騰水型原
子炉の運転が停止されているので、高放射能領域９にあ
る復水器，給水加熱器等の熱発生源となる機器からの放
熱が少なくなる。従つて、高放射能領域９の熱除去の必
要がなくなり、高放射能領域９の換気風量を大幅に低減
できる。低放射能領域８も同様である。低放射能領域８
及び高放射能領域９の換気風量を低減できるので、給気
フアン２５Ａの一台のみの駆動で十分である。給気用ル
ーバー６から運転床空間５に流入した空気は、大物搬入
口１０を通つて低放射能領域８内に達する。そして、こ
の空気は、給気フアン２５Ａにて供給された空気ととも
にフイルタ３０Ａ〜３０Ｃを通つて排気筒１６から外部
に放出される。このような状態は、タービン２の定期検
査期間中保持される。前述のような換気が行われている
間に、タービン２のケーシング（図示せず）が取外さ
れ、タービン２のローターの保守点検がなされる。保守
点検終了後、タービン２のローター上にケーシングが取
付けられる。そして、定期検査時の換気操作が終了し、
正常時の状態に戻る。定期検査時の換気操作終了は、コ
ントローラ２４及び３２にその旨の指令を入力すること
によつて行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、運転床上方の空間（第１領域）の放射
能レベルが高まったときには、運転床下方の空間（第２
領域）を運転床上方の空間の空気をフイルタを通じてタ
ービン建屋外部へ排気する流路として利用できるから、
運転床上方の空間から排気流路を専用に備えなくて済、
コンパクト化と放射性物の外部への放出の低減化とを両
立させることが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例であるタービン建屋の
換気装置の構造図、第２図は第１図の換気装置の放射能
異常上昇時または定期検査時の換気状態を示す説明図、
第３図は放射性物質の放出源高さと被ばく線量との関係
を示す特性図、第４図及び第５図は従来のタービン建屋
の換気装置を構造を示す構造図である。 １…タービン建屋、２…タービン、４…運転床、５…運
転床空間、６…給気用ルーバー、７…給気用ルーバー、
８…低放射能領域、９…高放射能領域、１６…排気筒、
１７…開閉扉、１９…屋上ダクト、２２…放射線モニ
タ、２４，３２…コントローラ、２５Ａ，２５Ｂ，２５
Ｃ…給気フアン、２６，２７Ａ〜２７Ｃ…給気用ダク
ト、２８Ａ〜２８Ｃ，２９…排気ダクト、３０Ａ〜３０
Ｃ…フイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タービン建屋内に設けられて前記タービン
   建屋内を上下に気密性を持って上方の第１領域及び下方
   の第２領域に区分する運転床と、前記第１領域内に前記
   タービン建屋外から空気を導く開口と、前記第１領域内
   から前記タービン建屋外へ前記第１領域内の空気を第１
   の排気ファンで放出する第１排気手段と、前記第１の排
   気ファンの駆動及び停止を制御するコントローラと、前
   記第１領域で発生した放射能の測定手段と、前記第１の
   排気ファンの停止時に前記第１の排気ファンに連通する
   排気通路を封鎖する手段と、前記運転床に設けられて前
   記第１の排気ファンの停止された時に前記第１領域と前
   記第２領域を連通させる手段と、給気ファンで前記ター
   ビン建屋外から前記第２領域内へ空気を供給する給気手
   段と、前記第２領域内の空気を前記タービン建屋外にフ
   イルタを通じて第２の排気ファンで流出させる第２排気
   手段と、前記第２排気手段の排気量の加減手段とからな
   るタービン建屋の換気装置。