JPH0815488A - 放射性物質除去用フィルタベント容器 - Google Patents

放射性物質除去用フィルタベント容器

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JPH0815488A
JPH0815488A JP14905894A JP14905894A JPH0815488A JP H0815488 A JPH0815488 A JP H0815488A JP 14905894 A JP14905894 A JP 14905894A JP 14905894 A JP14905894 A JP 14905894A JP H0815488 A JPH0815488 A JP H0815488A
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JP
Japan
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filter
container
vent container
fiber diameter
small
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Pending
Application number
JP14905894A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kimura
匡宏 木村
Kenichi Kawabe
健一 川辺
Yuji Sakata
裕治 佐方
Yoichi Ubagai
洋一 姥貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】自重,地震,運転振動等の外力及び蒸気の凝縮
水滴による荷重からくるフィルタの形くずれによるバイ
パスリークを起こさないフィルタベント容器を提供する
ことである。 【構成】放射性物質を除去するフィルタの繊維径が5〜
12μmで、充填密度が100〜300kg/m3のフィル
タを充填した小型ユニット15を多数組合せたフィルタ
カートリッジ12を内部に設けた。 【効果】フィルタの形くずれを抑制することができ、放
射性物質を含むガスを形くずれした個所からバイパスリ
ークするポテンシャルを極めて低くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子炉格納容器内で事故
が発生したとき、格納容器の破損を防止するために放出
されるガスから放射性物質を除去し、環境への放射性物
質の放出量を低減するのに好適な放射性物質除去用フィ
ルタベント容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からよく知られているフィルタベン
ト容器は、特開昭63−253295「原子力設備の圧
力放出方法および装置」 ( 発明者:ベルント、エカル
ト;独国)に記載されている。この装置は、原子炉の事
故時に格納容器内の圧力上昇による格納容器の破損を防
ぐために、格納容器内の圧力が制限値以下となるように
格納容器内ガスを放出し、減圧する機能を有している。
【0003】格納容器に充満したガス、すなわち高濃度
の放射性物質を含んだ蒸気は格納容器に接続された配管
を経て、フィルタベント容器に導かれる。フィルタベン
ト容器内に設置されたフィルタにより小径の放射性物質
粒子が除去された後、そのガスはガス排気筒であるスタ
ックを通って屋外の環境へ放出される。
【0004】フィルタベント容器内に設置されるフィル
タはドーナツ状の形をしたフィルタユニットに2〜4μ
mの金属繊維で構成される粗フィルタ及び精密フィルタ
を同心的に組み込んだものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】原子炉から放出される
ガス中に含まれる非常に粒径が小さい放射性物質を除去
するため、繊維径の細いフィルタを用いていたが、繊維
径の細いフィルタは強度が弱くなるという問題があっ
た。しかも、ガスの大部分が水蒸気であり、フィルタ通
過時に発生する凝縮水滴の排出も可能なフィルタとする
必要がある。
【0006】上記の従来技術は一体構造の大型フィルタ
を使用したフィルタベント容器であるが、経年使用及び
蒸気の凝縮水滴による荷重に起因するフィルタの形くず
れによって、放射性物質を含んだガスがフィルタ層上部
からバイパスする可能性があり、放射性物質粒子を除去
せず環境へ放出するという問題があった。
【0007】したがって、本発明の目的は、圧力損失が
過大とならずに、所定の放射性物質除去性能を有しなが
ら、フィルタの形くずれによるバイパスリークを起こさ
ず、かつ凝縮水滴の排出性を高めたフィルタベント容器
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明においては、繊維
径が5〜12μmのフィルタを使用し、かつフィルタ充
填密度を100〜300kg/m3とした。
【0009】更にフィルタと金網、もしくはフィルタと
織布状のフィルタを重ね合わせた小型フィルタユニット
や、下部を山形に切り欠き、凝縮水を流れ易くするため
水きり勾配を付けたフィルタカートリッジを組み合わ
せ、フィルタベント容器内に設けた。
【0010】これにより、前述の目的を達成することが
出来る。
【0011】
【作用】以下、本発明のフィルタベント容器の作用をそ
のフィルタベント容器が接続される格納容器との関連性
をも含めて説明する。
【0012】原子炉の事故時、格納容器の破損を防止す
るために放出される放射性物質は、格納容器のドライウ
ェルに封入されたガスと共に、ドライウェルから降下す
るベント管を通り、格納容器の下部に設けられたサプレ
ッションプールの水中に放出されて凝縮し、一部はスク
ラビング効果で水中に移行し除去される。
【0013】更に格納容器から隔離弁を介してフィルタ
ベント容器が接続されており、放射性物質はフィルタベ
ント容器内のフィルタにより除去され、放射性物質を含
まない清浄なガスがスタックを通って屋外環境に放出さ
れる。
【0014】本発明のフィルタベント容器に於いて、放
射性物質を含むガスは、容器中央の管台から流入し、容
器下部に設けてある防流板により折流され、容器上部の
フィルタカートリッジに充填された繊維状のフィルタを
通過し、放射性物質がフィルタに物理的吸着することに
より除去されて接続するスタックに放出される。
【0015】放射性物質を含むガスが繊維状のフィルタ
を通過する時、ガス中の大部分を占める蒸気が凝縮し、
凝縮水がフィルタをつたって降下すると共に、凝縮水滴
の荷重によるフィルタの形くずれが発生し、形くずれし
た個所から放射性物質を含むガスが、バイパスリークす
る可能性があった。
【0016】しかし、本発明のフィルタは繊維径が太
く、充填密度が大きく、且つ充填ユニットを小型にして
ありフィルタの剛性が高い為、形くずれは起こりにく
く、バイパスリークも抑制される。
【0017】また、経年使用に於いても、自重,地震,
運転振動等の外力によって繊維状フィルタはカートリッ
ジ下部に押しやられ、下部充填密度が大きく(密に)な
るので、上部充填密度が小さく(疎に)なり、上部より
放射性物質を含むガスが、バイパスリークする可能性が
あるが、本発明のフィルタは前述の通りバイパスリーク
を抑制することができる。
【0018】尚、繊維径と充填密度の適用範囲について
は、形くずれを起こさない強度を有する事に加え、圧力
損失、及び透過率の依存性から制約される。透過率とは
放射性物質がフィルタを透過する割合を表すものであ
り、値が小さい程フィルタの除去性能が優れることを意
味する。
【0019】図8に透過率、圧力損失、及び強度の繊維
径依存性を示す。繊維径が5μmより小さいと強度が急
激に低下する傾向にあり、容易に形くずれを起こしてし
まう。また、圧力損失も急増する。繊維径が12μmよ
り大きいと透過率が大きくなりフィルタの除去性能が低
下する。したがって、フィルタの強度が優れ、圧力損失
が小さく、かつ適切な透過率を持つ最適なフィルタ繊維
径は5〜12μmである。
【0020】図9に透過率と圧力損失の充填密度依存性
を示す。充填密度が100kg/m3り小さいと透過率が急
増する傾向にあり、除去性能が急激に低下する。さら
に、300kg/m3を超えると圧力損失が大きくなる。こ
れは繊維径の大きさに関係なく同様の傾向を示す。した
がって、透過率が小さく、かつ適切な圧力損失のフィル
タ充填密度の範囲は、繊維径に関係なく100〜300
kg/m3である。
【0021】したがって、繊維径が5〜12μmで、充
填密度が100〜300kg/m3のフィルタを使用するこ
とにより、形くずれによるバイパスリークを抑制し、適
切に放射性物質を除去することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1は本発明によるフィルタベント容器を備えた
フィルタベントシステムの構成図である。図中、原子炉
格納容器1(以後格納容器という)は、原子炉圧力容器
2を設置したドライウェル3と、ドライウェル3から下
降するベント管4と、ベント管4先端部が水没するサプ
レションプール5からなっている。
【0023】また、格納容器1は隣接したフィルタベン
ト容器7と隔離弁6を介して接続しており、その下流に
はスタック8がある。原子炉の事故時、格納容器1の破
損防止のため放射性物質が一部放出され、放射性物質は
格納容器1のドライウェル3に封入されたガスと共に、
ドライウェル3から降下するベント管4を通り、格納容
器1の下部に設けられたサプレッションプール5の水中
に流入し、更に格納容器1から隔離弁6を介してフィル
タベント容器7に至る。
【0024】放射性物質はフィルタベント容器7内のフ
ィルタ12により除去され、放射性物質を含まない清浄
なガスがスタック8を通って屋外環境に放出される。
【0025】図2は本発明によるフィルタベント容器の
断面図である。フィルタベント容器7は円筒形の圧力容
器であり、容器中央に隔離弁6から配管接続された排ガ
ス入口管台9が容器下部に向けて設置されており、容器
下部には防流板10、容器中央に多孔板11、更に容器
上部にはフィルタカートリッジ12を備えている。
【0026】その容器頂部に設けられた管台が屋外環境
に通じるスタック8に接続している。放射性物質を含む
ガスは、容器中央の排ガス入口管台9から流入し、容器
下部に設けてある防流板10に衝突し、容器上部方向に
流れる。そして容器中央に設置された多孔板11により
水滴を除去するとともに整流し、容器上部のフィルタカ
ートリッジ12に充填された繊維状のフィルタ13を通
過し、放射性物質がフィルタ13に物理的に吸着するこ
とにより除去されて、接続するスタック8に放出され
る。
【0027】図3はフィルタベント容器に充填している
フィルタカートリッジ12の概略図である。フィルタベ
ント容器7の内部に取り付けられているサポートリング
14にフィルタカートリッジ12が挿入され、ボルト等
の締め付け具で組み込まれている。フィルタカートリッ
ジ12は多数のフィルタ小型ユニット15を組み合わせ
て構成され、フィルタ小型ユニット15を箱型に配列
し、2層あるフィルタ小型ユニット15群の間に排ガス
流路を設けている。
【0028】放射性物質を含むガスは外側より流入し、
フィルタ小型ユニット15に充填されたフィルタ13を
通過することにより放射性物質が除去されて、清浄なガ
スが内部の排ガス流路より容器上部に流出する。
【0029】図4はフィルタ小型ユニット15がフィル
タカートリッジ12へ取付けられる部分の詳細図であ
る。フィルタ小型ユニット15はねじ、ビス等により個
々にフィルタカートリッジ12に固定され、フィルタ目
づまりによる交換などのメンテナンスも個々にできる構
造である。
【0030】図5はフィルタカートリッジ12をフィル
タベント容器7に組み込む構造の一例を示す。サポート
リング14に6個のフィルタカートリッジ12を六角形
状に並べて挿入し固定する。単位容積当たりのフィルタ
15の充填効率が高く、フィルタベント容器7のコンパ
クト化を狙った構造である。コスト低減のメリットの他
にガス流路面積を大きくとることが可能であり、圧力損
失を低減する効果もある。
【0031】図6はフィルタ小型ユニット15に繊維状
のフィルタ16と織布状のフィルタ17を重ね合わせた
フィルタ13を充填した実施例を示す。繊維の方向がア
トランダムである繊維状のフィルタ16に、繊維の方向
が一定方向である織布状のフィルタ17を重ね合わせて
フィルタ13を構成している。織布状のフィルタ17は
繊維の方向が一定しているため、凝縮水滴の排出性が良
く、更にフィルタの形くずれを起こりにくくすることが
できる。
【0032】図7はフィルタカートリッジ12の下部を
山形に切り欠き、勾配を付けた構造を示す。凝縮水滴の
排出性を良くするため、フィルタカートリッジ12の下
部を山形に切り欠き、勾配を付け、ひし形のフィルタ小
型ユニット15を組み立ててある。上述と同様に凝縮水
滴の排出性が良く、フィルタの形くずれを防止すること
ができると共に、圧力損失も更に低減する効果がある。
【0033】図10はフィルタ小型ユニット15に数層
の繊維状のフィルタ16と金網18を重ね合わせたフィ
ルタ13を充填した実施例を示す。繊維状のフィルタ1
6が金網18にはさまれ、十分押し付けられてフィルタ
13を構成している。金網18を強度補強材として使用
することにより、フィルタの形くずれを防止することが
できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルタベント容器内部に充填されているフィルタに於
いて、自重,地震,運転振動等の外力及び蒸気の凝縮水
滴による荷重からくるフィルタの形くずれを抑制するこ
とができ、放射性物質を含むガスを形くずれした箇所か
らバイパスリークするポテンシャルが極めて低いフィル
タベント容器を提供することができる。
【0035】また、繊維状のフィルタと織布状のフィル
タを重ね合わせて充填したフィルタ小型ユニット、及び
下部を山形に切り欠き、勾配を付けたフィルタカートリ
ッジを使用したフィルタベント容器は、凝縮水滴の排出
性を更に良くすることができ、凝縮水滴による荷重から
くるフィルタの形くずれをより一層抑制することができ
る。加えて、フィルタ内の凝縮水滴の排出性が良いた
め、圧力損失が低減でき、バイパスリークを起こさない
コンパクトなフィルタベント容器を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフィルタベント容器を備えたフィ
ルタベントシステムを示す図である。
【図2】本発明の一実施例を示すフィルタベント容器の
構造を示す図である。
【図3】フィルタカートリッジの概略構造を示す図であ
る。
【図4】フィルタ小型ユニットをフィルタカートリッジ
に取付ける構造を示す図である。
【図5】フィルタカートリッジをフィルタベント容器7
に組み込む構造を示す図である。
【図6】フィルタ小型ユニット15に繊維状のフィルタ
16と織布状のフィルタ17を重ね合わせたフィルタ1
3を充填した実施例を示す図である。
【図7】フィルタカートリッジ下部を山形に切り欠き、
勾配を付けた実施例を示す図である。
【図8】透過率、圧力損失、及び強度の繊維径依存性を
示す図である。
【図9】透過率と圧力損失の充填密度依存性を示す図で
ある。
【図10】フィルタ小型ユニット15に数層の繊維状の
フィルタ16と金網18を重ね合わせたフィルタ13を
充填した実施例を示す図である。
【符号の説明】
1……原子炉格納容器、2……原子炉圧力容器、3……
ドライウェル、4……ベント管、5……サプレションプ
ール、6……隔離弁、7……フィルタベント容器、8…
…スタック、9……排ガス入口管台、10……防流板、
11……多孔板、12……フィルタカートリッジ、13
……フィルタ、14……サポートリング、15……フィ
ルタ小型ユニット、16……繊維状のフィルタ、17…
…織布状のフィルタ、18……金網。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姥貝 洋一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉格納容器内に格納された原子炉か
    ら放出される放射性物質を含むガスより放射性物質を除
    去するものにおいて、前記放射性物質を除去するフィル
    タの繊維径が5〜12μm、充填密度が100〜300
    kg/m3のフィルタを充填した小型ユニットを多数組合せ
    て構成されたフィルタカートリッジを内部に設けたこと
    を特徴とする放射性物質除去用フィルタベント容器。
  2. 【請求項2】 繊維径が5〜12μmで、充填密度が1
    00〜300kg/m3の繊維状のフィルタ層を金網で挾
    み、繊維状のフィルタ層と金網を交互に重ね合わせたフ
    ィルタを充填した小型ユニットからなる請求項1の放射
    性物質除去用フィルタベント容器。
  3. 【請求項3】 繊維径が5〜12μmで、充填密度が1
    00〜300kg/m3の繊維状のフィルタと、織布状のフ
    ィルタを重ね合わせたフィルタを充填した小型ユニット
    からなる請求項1の放射性物質除去用フィルタベント容
    器。
  4. 【請求項4】 フィルタカートリッジ下部を山形に切り
    欠き、フィルタ小型ユニット及びフィルタカートリッジ
    に水きり勾配を付けたことを特徴とする請求項1の放射
    性物質除去用フィルタベント容器。
JP14905894A 1994-06-30 1994-06-30 放射性物質除去用フィルタベント容器 Pending JPH0815488A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473628B1 (ko) * 2002-08-29 2005-03-10 한국수력원자력 주식회사 원자력 시설용 배기필터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473628B1 (ko) * 2002-08-29 2005-03-10 한국수력원자력 주식회사 원자력 시설용 배기필터

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