JPH08220289A - 原子炉冷却水流路に付着した固着物の除去方法 - Google Patents

原子炉冷却水流路に付着した固着物の除去方法

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JPH08220289A
JPH08220289A JP7047909A JP4790995A JPH08220289A JP H08220289 A JPH08220289 A JP H08220289A JP 7047909 A JP7047909 A JP 7047909A JP 4790995 A JP4790995 A JP 4790995A JP H08220289 A JPH08220289 A JP H08220289A
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JP
Japan
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adhered
cooling water
reactor cooling
water
reduced
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Withdrawn
Application number
JP7047909A
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English (en)
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Yasutaka Tomohara
保孝 智原
Hideo Hayakawa
英雄 早川
Toshinori Shigemitsu
俊則 重光
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Kansai Electric Power Co Inc
Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Nuclear Fuel Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸等の化学薬品を使用することなく、固着物
を除去する除去方法を得る。 【構成】 正負の波高値及び/又はデューティー比が非
対称な高周波電圧の印加により電気分解を伴う高周波電
解処理法により負の酸化還元電位に処理された還元水
を、予め定められた期間、固着物が固着した原子炉冷却
水流路表面に供給するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば蒸気発生器内部
などの原子炉冷却水路内に固着した固着物を除去する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所の稼動中に冷却水流路中に
は、内部を流れる冷却水が加熱・冷却を繰り返される。
このため、水の不純物,pH,電位等の影響により、長
時間使用していると、流路内表面に固着物(スケール)
が固着する。この固着物の固着は、加圧水原子炉では一
次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われる蒸気発生器
(以下、SGと記す)の2次側などで最も多量に固着す
る。
【0003】流路内に固着する固着物は、シリカ,酸化
カルシウム,酸化鉄等の結晶化したものからなる。この
固着物は、冷却水流路断面積を小さくして、冷却水流量
を低減させてしまうと共に、固着物の影響により冷却性
能をも低下させる問題があるが、SGにおいては、固着
物の固着は更に深刻な問題である。
【0004】例えば、固着物がSG内部の伝熱管と管支
持板の間に固着して、管支持板の伝熱管挿入孔の内側と
伝熱管の外側にまで固着物が固着すると、伝熱管と管支
持板のギャップがなくなり、SG伝熱管が管支持板に固
着された状態となる。最悪の場合には、その固着部から
上側のSG伝熱管が振動しやすくなり、振動により、破
断する可能性もある。
【0005】通常、SGは原子力発電所の定期点検時に
SGの破断に至る固着物固着を防止するため、従来は酸
等の薬品を使用してSGの化学洗浄を行っていた。ま
た、この定期点検時に、SG伝熱管の酸化防止及び固着
物中の銅(Cu)の酸化防止のため、特開平7−202
80号,特開平7−20281号などでも用いられてい
るヒドラジン等を加えた純水で、約1か月間満水保管す
ることも提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この化
学洗浄は下記の欠点を有する。 酸による化学洗浄は60〜80℃の高温で行われる
ため、洗浄システムが大きくならざるを得ない。 酸を使用するため、母材の溶出、腐蝕が問題とな
る。 この酸は、多くの場合有機酸を使用するため、排水
処理が困難である。
【0007】本発明は、酸等の化学薬品を使用すること
なく、固着物を除去する除去方法を得ることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本請求項1に記載された
発明に係る原子炉冷却水流路に固着した固着物の除去方
法では、正負の波高値及び/又はデューティー比が非対
称な高周波電圧の印加により電気分解を伴う高周波電解
処理法により負の酸化還元電位に処理された還元水を、
予め定められた期間、固着物が固着した原子炉冷却水流
路表面に供給するものである。
【0009】本請求項2に記載された発明に係る原子炉
冷却水流路に固着した固着物の除去方法では、請求項1
に記載された原子炉冷却水流路に固着した固着物の除去
方法において、前記固着物が固着した原子炉冷却水流路
表面に供給される還元水の酸化還元電位が、−100m
V以下である。
【0010】本請求項3に記載された発明に係る原子炉
冷却水流路に固着した固着物の除去方法では、請求項1
又は2に記載された原子炉冷却水流路に固着した固着物
の除去方法において、酸化還元電位が−100mv以下
に保たれた前記還元水を、2週間以上連続して固着物が
固着した原子炉冷却水流路表面に供給するものである。
【0011】
【作用】本発明においては、正負の波高値及び/又はデ
ューティー比が非対称な高周波電圧の印加により電気分
解を伴う高周波電解処理法により負の酸化還元電位に処
理された還元水を、予め定められた期間、固着物が固着
した原子炉冷却水流路表面に供給するものであるため、
固着物が一部溶解又は細かな粒子になりながら流路表面
から剥離する。このため、酸等の化学薬品を使用せず
に、固着した固着物を冷却水流路表面から除去すること
ができる。
【0012】尚、本発明で使用する還元水は、高周波電
解処理法により負酸化還元電位に処理された水である
が、これは通常の水の電気分解による電解水、所謂「電
解アルカリ性水」とは相違する。具体的には、既に提案
されている特開平5−228474号又は特開平5−2
28475号に示された「水の改質方法」によって得ら
れた水である。即ち、原水に正負の波高値及び/又はデ
ュテイ比が非対称な高周波電流(例、30KHz〜50
KHz、10〜50V)を印加して、電気分解を伴う電
解処理を施し、酸化還元電位を負側、好ましくは、−1
00mV以下とした処理水である。
【0013】この処理水は次の特性を有する。 酸化還元電位がマイナス側で低い(例えば、1〜2
時間の処理で−600mVとなる)。 この酸化還元電位は、空気中に放置しておいても電
位の酸化側への上昇は遅い。例えば、−400mV以下
の処理水は24時間放置後でも−300mV以下の電位
が保持される。一方、通常のイオン透過膜を使用した2
極2室式の電解装置で作った同じ酸化還元電位の電解水
(電解アルカリ性水)では、24時間放置後には、−5
0mV程度まで電位は上昇している。 表面張力が処理前は75dyne/cm であったものが、
−400mV以下の処理後は60dyne/cm になったデー
タから、水のクラスター(会合度)の大きさを現在定量
的に測定する方法はないが、NMR(核磁気共鳴)法に
よるスペクトルの幅は、処理しない水に比べてシャープ
であり、クラスタは小さく揃ってきていると考えられ
る。また、表面張力の変化からもこのことが判る。
【0014】従って、この高周波電解処理法により負の
酸化還元電位に処理された還元水を準備し、この還元水
を固着物が固着した流路表面に供給水することにより、
配管内壁に固着した固着物が、一部溶解又は細かな粒子
になって流路表面から剥離する。これは、この還元水
が、酸化還元電位が負側で低いため、固着物が固着した
流路表面が還元され、固着物が剥離し易くなるためで、
流路表面は還元され錆も解消する。
【0015】ところで、還元水は酸のように、固着物を
溶解する力は殆どない。しかしながら、この還元水であ
ってもシリカ,酸化カルシウム,酸化鉄等の結晶からな
る固着物間同士又は固着物と流路表面との結合を引き離
すことができるのは、前述の特徴のに示すように、水
のクラスターの大きさが小さく揃っているとために、比
較的容易に固着物内部に浸透し、固着物の剥離を促すた
めである。
【0016】従って、高周波電解処理法により負の酸化
還元電位に処理された還元水は、通常の水や一般の電解
水に比べて、固着物内部に浸透し易く、シリカ,酸化カ
ルシウム,酸化鉄等の結晶からなる固着物間及び固着物
と流路表面との結合を引き離すことができる。
【0017】また、固着物内に銅の酸化物が含まれてい
る場合には、還元水が特性としてアルカリ性を有してい
ることから、酸化銅の溶出効果により、固着物の除去は
更に容易となる。
【0018】ところで、本発明では、前述の種々の特性
を有する固着物除去液を固着物が固着した流路表面に供
給することにより、固着物の除去を行うものであるが、
還元水はポンプ等で直接流路表面に吹付け等を行って供
給しても良いが、流路内に導入して流路表面を浸漬させ
る方が簡便である。また、流路内に導入された還元水は
静止封止しても良いが、還元水の流速又は攪拌によって
剥離しかかった固着物を物理的な流れで剥離を容易にす
る方がよい。
【0019】従って、本発明では還元水を流路内に供給
し、循環させて還元水の循環流によって、固着物への還
元水の浸透を高め、剥離を容易にすることができ、短い
時間で固着物の除去作業を完了することができる。ま
た、単に流すだけでなく、循環させるものであるため、
還元水が循環に見合うだけの量で済み、しかも、還元水
を構成する処理水の酸化還元電位の正側(酸化側)への
上昇は遅く、還元水を1回限りでなく、数回使用でき
る。
【0020】また、還元水の酸化還元電位は、その電位
の低さに応じて還元力が高くなる。従って、良好な除去
を得るのであれば、好ましくは酸化還元電位が−100
mV以下であるものが、用いられる。また、還元水の供
給期間は、長期間に及べばその期間に応じて良好な除去
が得られる。従って、良好な除去を得るのであれば、少
なくとも1週間以上連続して供給される。
【0021】原子炉発電所においては、定期点検時に約
1か月の期間にわたって数々の点検を行う。従って、望
ましくは、原子力発電所の定期期間中の少なくとも1週
間に亙って冷却水流路に還元水を満たし、これを循環さ
せながら実施すれば良い。この場合、酸化還元電位が徐
々に上昇するので、酸化還元電位を好ましくは、−10
0〜−700mVの間に保つようにする。
【0022】
【実施例】図1は本発明の除去方法を行うための一実施
例の構成を示す説明図である。図1は、蒸気発生器(S
G)(1) での適用例を示す。図に示す通り、1次冷却系
が逆U字形の管側、2次冷却系が胴側を各々流れる再循
環型のSG(1) がある。SG(1) 内部には、SG(1) の
下部の1次冷却水入口(2) から流入され、同じく下部の
1次冷却水出口(3) から流出される1次冷却水が流れる
逆U字形の伝熱管(4) と、この伝熱管(4) を支持する管
支持板(5) とがある。
【0023】前述の通り、固着物は伝熱管(4) と管支持
板(5) との間に固着し易く、管支持板(5) の伝熱管(4)
挿入孔の内側と伝熱管(4) の外側とにまで固着物が固着
すると、伝熱管(4) と管支持板(5) とのギャップがなく
なり、伝熱管(4) が振動によって破断し易くなる。
【0024】このようなSG(1) の2次冷却系側に、高
周波電解装置(主還元器)(6) によって正負の波高値及
び/又はデューティー比が非対称な高周波電圧の印加に
より電気分解を伴う高周波電解処理法により得られた−
100〜−700mVの酸化還元電位に処理された還元
水(7) を満たす。
【0025】還元水(7) を満たした後、SG(1) の検査
用穴(8) から主還元器(6) へ連絡した配管(9) によって
還元水(7) をポンプ(10)で吸引し、主還元器(6) からS
G(1) の上方の2次冷却水側マンホール(11)に連絡した
配管(12)によって還元水(7)をポンプ(13)でSG(1) に
戻す循環路により、還元水(7) の酸化還元電位を−10
0mV以下に保ちながら、循環させる。また、配管(9)
及び配管(12)に設けられたフィルター(14)(15)は固着物
が微粒子化して除去されるため、これを捕らえるもので
ある。
【0026】また、これらの主循環路以外にも、副還元
器(16)を備えた副循環路(17)を設けて、ポンプ(18)で同
様に還元水(7) の酸化還元電位を−100mV以下に保
ちながら、循環させてもよい。
【0027】これらの還元水(7) の循環を1週間以上行
うことにより、固着物除去が効果的に行うことができ
る。例えば、3週間の循環によって、70〜80μmの
マグネタイトのスケールを10μm以下の厚さに除去す
ることができた。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、正負の波
高値及び/又はデューティー比が非対称な高周波電圧の
印加により電気分解を伴う高周波電解処理法により負の
酸化還元電位に処理された還元水を、予め定められた期
間、固着物が固着した原子炉冷却水流路表面に供給する
ものであるため、固着物が一部溶解又は細かな粒子にな
りながら流路表面から剥離する。このため、酸等の化学
薬品を使用せずに、固着した固着物を冷却水流路表面か
ら除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の除去方法を行うための一実施例の構成
を示す説明図である。
【符号の説明】
(1) …蒸気発生器(SG)、 (2) …1次冷却水入口、 (3) …1次冷却水出口、 (4) …伝熱管、 (5) …管支持板、 (6) …高周波電解装置(主還元器)、 (7) …還元水、 (8) …検査用穴、 (9) …配管、 (10) …ポンプ、 (11) …2次冷却水側マンホール、 (12) …配管、 (13) …ポンプ、 (14)(15)…フィルター、 (16) …高周波電解装置(副還元器)、 (17) …副循環路、 (18) …ポンプ
フロントページの続き (72)発明者 早川 英雄 茨城県北相馬郡守谷町守谷甲2656−12 (72)発明者 重光 俊則 大阪府泉南郡熊取町大字野田621−445

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正負の波高値及び/又はデューティー比
    が非対称な高周波電圧の印加により電気分解を伴う高周
    波電解処理法により負の酸化還元電位に処理された還元
    水を、予め定められた期間、固着物が固着した原子炉冷
    却水流路表面に供給することを特徴とする原子炉冷却水
    流路に固着した固着物の除去方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された原子炉冷却水流路
    に固着した固着物の除去方法において、 前記固着物が固着した原子炉冷却水流路に供給される還
    元水の酸化還元電位が、−100mV以下であることを
    特徴とする原子炉冷却水流路に固着した固着物の除去方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載された原子炉冷却
    水流路に固着した固着物の除去方法において、 酸化還元電位が−100mV以下に保たれた前記還元水
    を、1週間以上連続して固着物が固着した原子炉冷却水
    流路表面に供給することを特徴とする原子炉冷却水流路
    に固着した固着物の除去方法。
JP7047909A 1995-02-14 1995-02-14 原子炉冷却水流路に付着した固着物の除去方法 Withdrawn JPH08220289A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001240404A (ja) * 2000-02-25 2001-09-04 Japan Matekkusu Kk 膨張黒鉛及び膨張黒鉛成形品の製造方法
JP2016175051A (ja) * 2015-03-23 2016-10-06 佐藤商事株式会社 配管洗浄装置及び配管洗浄方法

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Effective date: 20020507