JPH10211992A - 六弗化ウランガスの漏洩検査方法 - Google Patents
六弗化ウランガスの漏洩検査方法Info
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Abstract
気密容器を加圧したりすることなく、六弗化ウランガス
(UF6ガス)の漏洩を短時間でかつ高精度に検査でき
る上に、検査を実施するための装置コストも嵩まない、
六弗化ウランガスの漏洩検査方法を提供する。 【解決手段】 UF6ガスを含む物質が充填され内圧が
負圧とされた気密容器1の、バルブ3からのUF6ガス
の漏れを検出する漏洩検査方法において、バルブ3の前
記漏洩の可能性のある部位にHF検知紙(不図示)を配
置するとともに、バルブ3の周囲に、気密容器1の内圧
より低圧に制御された気密の閉鎖空間9を形成し、閉鎖
空間9に漏洩してきたUF6ガスを前記HF検知紙によ
り検知する。UF6ガスが前記HF検知紙中の水分と反
応することにより生成されたHFは、前記HF検知紙を
呈色させることで、UF6ガスの漏洩を検出する。
Description
弗化ウランガスの漏洩を検出するための漏洩検査方法に
関する。
二酸化ウラン粉末(UO2)の原料となる濃縮六弗化ウ
ラン(以下、UF6という)は、例えば図3に示すよう
な気密容器1に充填された状態で、保管、輸送等に供さ
れる。図3に示す気密容器(シリンダともいう)1は、
略カプセル状の本体2の略球面の一部をなす凸曲面状の
両端面にそれぞれバルブ3とプラグ(密栓)4が設けら
れ、更に両端面外周に筒状のスカート部5,6がそれぞ
れ形成されている。このような気密容器1内に液体状の
UF6が充填されて、内部で固体化され、気密容器1内
の固体以外の空間には六弗化ウランガス(以下、UF6
ガスという)が存在している。UF6が充填された気密
容器1内は、通常絶対圧で0.1〜0.2気圧となって
いる。
容器1の内圧は通常、常温ではUF6の蒸気圧である
0.1〜0.2気圧(絶対圧)となっている。この気密
容器1に漏洩があった場合、まず外気が気密容器1内に
流入し、やがて気密容器1の内圧が外圧と等しくなる。
その時点から拡散、あるいは気密容器1内外の温度差に
より、気密容器1内のUF6ガスの外部への漏洩が始ま
る。その漏洩を防ぐため、バルブ3から気密容器1内に
UF6ガスを充填し、バルブ3を閉めた後に気密容器1
からのUF6ガスの漏洩検査を実施する必要がある。
の漏洩を検査する必要が生じた場合、漏洩検査の手法と
して、一般に、大別して図3乃至図5に示す3つが提案
されている。なお、ここでは、バルブ3についての漏洩
検査によって、これらの検査方法を以下に説明する。 (1)石鹸泡検査 まず、図3に示す第1の検査方法は、気密容器1内にU
F6に対して安定している窒素ガス(加圧用ガス)を充
填して大気圧以上に加圧し、気密に閉弁されたバルブ3
に石鹸水を塗布し、窒素ガス等の漏洩による発泡の有無
を観察する、というものである。
F6に対して安定しているヘリウムガスをトレーサーガ
スとして充填する。そして、気密容器1の凸曲面状の端
面に、この端面のほぼ全域を覆うように治具8を気密状
態に取り付けて、バルブ3の周囲に気密の閉鎖空間9を
形成し、この閉鎖空間9に配管10を介してヘリウムリ
ーク検出器7を接続している。真空ポンプ11により閉
鎖空間9を真空に排気して、圧力差による気密容器1の
バルブ3から閉鎖空間9内へのヘリウムガスの漏れを、
配管10を介してヘリウムリーク検出器7で検出するよ
うになっている。なお、図4(a)の変形例として、図
4(b)に示すように、気密容器1全体を真空チャンバ
ー13内に保持し、気密容器1内にトレーサーガスとし
てヘリウムガスを充填した状態で、真空ポンプ11によ
り真空チャンバー13を真空引きして、ヘリウムガスの
バルブ3等からの漏洩をヘリウムリーク検出器7で検出
するものもある。
くるUF6ガス自体をトレーサーとして用いる漏洩試験
方法。すなわち、バルブ3の周囲に形成した気密の閉鎖
空間9に、配管14を介してUF6ガス濃度計15を接
続するとともに、この閉鎖空間9内を配管10を介して
真空ポンプ11により真空引きする。気密容器1内と閉
鎖空間9内との圧力差により、バルブ3から漏洩するU
F6ガスが閉鎖空間9内に充填され、この閉鎖空間9内
のUF6ガスの濃度が、検知しようとするUF6ガスの漏
洩率に相当する濃度になったか否かで検査する。
(1)、(2)および(3)の従来技術のものは、以下
に記載するような問題点がある。 (1)石鹸泡検査では、前もって気密容器内に加圧用ガ
スを封入して所定の圧力まで加圧しなければならないた
め、気密容器内部に不純物が混入する上に、検査終了後
に加圧用ガスを取り除かねばならず、検査工程が増加し
て検査コストや検査時間の増大につながる。なお、検査
後に加圧用ガスを取り除かないと、気密容器を検査後加
圧状態で取扱い、輸送することになり、この方法を採用
することは難しい。
に異物であるヘリウムを封入しなければならず、封入圧
力は大気圧以下でよいので上記のような加圧問題は回避
されるが、やはり、この方法でも、不純物の混入という
問題があり、気密容器の発送前の検査等としては必ずし
も最良の方法ではない。また、高価なヘリウムリーク検
出器が必要なので、装置コストが嵩む。
(2)のようなデメリットは少ないが、やはり、UF6
ガスをUF6ガス濃度計に導入するまでにUF6の配管へ
の吸着等の可能性があるので、それを考慮した補正が必
要となる難点を持つ。また、高価なUF6ガス濃度計が
必要なので、装置コストが嵩む。
鑑みてなされたものであり、気密容器内にトレーサーガ
スを充填したり、気密容器を加圧したりすることなく、
六弗化ウランガスの漏洩を短時間でかつ高精度に検査で
きる上に、検査を実施するための装置コストも嵩まな
い、六弗化ウランガスの漏洩検査方法を提供することを
目的としている。
の本発明は、六弗化ウランガスを含む物質が充填されか
つ内圧が負圧とされた気密容器の、弁体からの六弗化ウ
ランガスの漏洩を検出する漏洩検査方法において、前記
弁体の前記漏洩の可能性のある部位に、六弗化ウランガ
ス呈色検知体を配置するとともに、前記弁体の周囲に、
前記気密容器の内圧より低圧に制御された気密の閉鎖空
間を形成し、前記閉鎖空間に漏洩してきた六弗化ウラン
ガスを前記六弗化ウランガス呈色検知体により検知する
ことを特徴とするものである。本発明の作用としては、
六弗化ウランガス呈色検知体をバルブ(あるいはプラ
グ)の漏洩の可能性のある部位を覆うように配置し、さ
らに、閉鎖空間内を充分な低圧(気密容器内圧より充分
低圧であればよい)に保つ。気密容器内から閉鎖空間に
漏洩してきたUF6ガスは、六弗化ウランガス呈色検知
体を呈色させるので、UF6ガスの漏洩を検出できる。
してHF検知紙を用い、UF6ガスが前記HF検知紙中
の水分と反応することにより生成されたHFが、前記H
F検知紙を呈色させることにより、UF6ガスの漏洩を
検出する。さらに、前記閉鎖空間を低圧に保持する時間
は、検知すべきUF6ガスの漏洩率、前記弁体の漏洩の
可能性のある部位の表面積、および前記HF検知紙の感
度によって設定する。そして、前記HF検知紙は、漏洩
してきたUF6ガスの全量を吸収するように配置して、
その絶対量を捕らえる。ここで、前記HF検知紙のα線
計測や化学分析等を行うことにより、漏洩ガスの厳密な
定量評価も可能である。さらに加えて、前記HF検知紙
は、低圧の閉鎖空間内でも水分を失わないように保水性
を有する。
て図面を参照して説明する。図1は本発明に係わるUF
6ガスの漏洩検査方法の一実施形態を実施するための装
置の概略図、図2は図1に示したバルブの近傍の拡大図
である。なお、上述の従来技術と同様の部材または部品
には同一の符号を用いて、その説明は省略する。
洩可能性のある部分にスカート部5と治具8をかぶせ、
その中を閉鎖空間9とする。この閉鎖空間9に配管10
によって真空ポンプ11を接続する。なお、治具8によ
り気密容器1の端面のほぼ全体を覆って閉鎖空間9を形
成する構成としたが、これに代えて、図1(b)に示す
ように、バルブ3の周囲のみに閉鎖空間90を形成する
ために、小型の治具17を用いて気密容器1の端面の一
部を気密状態で覆うようにしてもよい。治具8を用いて
閉鎖空間9を形成するに先立って、図2に示すように、
バルブ3の、UF6ガスの漏洩の可能性のある部位を覆
うように、HF検知紙(六弗化ウランガス呈色検知体)
20a,20b,20cを貼り付けて配置する。なお、
本実施形態では、バルブ3の底部、側部および上部の全
てにHF検知紙20a,20b,20cが配置されてい
るが、こらに限らず、これらの内のいずれか1つの部位
や、あるいは他の部位でもよい。
(気密容器1内圧より充分低圧であればよい)にし、こ
れを一定時間保持する。例えばバルブ3の底部から閉鎖
空間9に漏洩してきたUF6ガスの全量はHF検知紙2
0aに含まれる水分と反応し、以下の化学反応式が進行
して、速やかにUO2F2とHFとが生成される。こうし
て生成したHFがHF検知紙20aをピンク色に呈色さ
せる。また、HF検知紙20a上で生成したUO2F2は
固体なので、HF検知紙20a上にトラップされる。 UF6+2H2O→UO2F2+4HF なお、HF検知紙20a(20b,20c)は、低圧の
閉鎖空間9内でも水分を失わないように充分な保水性を
有しており、本例では、理研機器株式会社製のFT−0
06(品番)を用いた。
6ガスが閉鎖空間9内に漏洩し得る時間)は、検知すべ
きUF6ガスの漏洩率、漏洩の可能性のある箇所の表面
積(HF検知紙20aで覆うべき表面積)、およびHF
検知紙20aの感度から設定する。例えば、1×103
std・cc/sの漏洩を検出したい場合、1×103
std・cc/sをUF6の漏洩率に換算し、さらにウ
ランのグラム数に直すと、2.7×10-7gU/sとな
る。HF検知紙20aの感度(市販品の代表値)をUF
6に換算したものを3×10-6gU/cm2とする。HF
検知紙20aが覆う表面積を10cm2とすると、閉鎖
空間9内を低圧に保持すべき時間は、式3×10-6gU
/cm2×10cm2÷2.7×10-7gU/sにより求
められて、111秒=約2分となる。このように、閉鎖
空間9内を低圧空間に保持する時間を設定でき、短時間
での検査が可能である。
F6ガスの漏洩の有無を判断する。さらに、漏洩したガ
スの厳密な定量が必要な場合には、バルブ3から取り外
したHF検知紙20aを水に浸し、UO2F2を溶出させ
た溶液をα線計測や化学分析等にかけることにより、定
量を行う。
は、従来のような気密容器1内への加圧用ガスやヘリウ
ムを封入することに起因する、気密容器内への不純物の
混入の問題や、検査終了後に気密容器内から加圧用ガス
を取り除く工程を不要とするために、気密容器1内のU
F6ガスをトレーサーとして使用する。また、HF検知
紙20aの呈色により、漏洩の有無を簡単かつ迅速に確
認できる。さらに、従来のようなUF6の配管への吸着
を避けるため、UF6ガスを検知するHF検知紙20a
を直接、漏洩の可能性のある部位に配置し、極微量漏洩
してくるUF6ガスを全量トラップすることができる。
HF検知紙20aの呈色具合により漏洩量の定量が可能
であるが、厳密な漏洩の定量的評価が必要な場合には、
HF検知紙20aのウランをα線計測や化学分析等で定
量する。
るが、本明細書でいう弁体は、バルブ3とプラグ4に限
定されることなく、気密容器1のUF6ガスの漏洩可能
な部位の総称であるものとする。
れているので、以下に記載するような効果を奏する。気
密容器内を加圧する必要がなく、ヘリウムを充填する必
要もないので、気密容器の発送前に、六弗化ウランガス
(UF6ガス)の漏洩検査を容易に行うことができる。
UF6ガス漏洩の有無は、六弗化ウランガス呈色検知体
(例えばHF検知紙)の呈色により簡単かつ正確に判断
できる。大規模な検査装置を用いずに、簡単かつ短時間
で漏洩検査を行える。漏洩したUF6ガスの全量を容易
にトラップすることができるので、厳密な定量評価が必
要な場合(万が一、HF検知紙が呈色した場合など)
に、六弗化ウランガス呈色検知体をα線計測や化学分析
等にかけることにより、定量評価が可能である。
一実施形態を実施するための装置の概略図である。
ための、気密容器の概略図である。
するための、気密容器および検査装置の概略図である。
明するための、気密容器および検査装置の概略図であ
る。
ス呈色検知体)
Claims (6)
- 【請求項1】 六弗化ウランガスを含む物質が充填され
かつ内圧が負圧とされた気密容器の、弁体からの六弗化
ウランガスの漏洩を検出する漏洩検査方法において、 前記弁体の前記漏洩の可能性のある部位に、六弗化ウラ
ンガス呈色検知体を配置するとともに、前記弁体の周囲
に、前記気密容器の内圧より低圧に制御された気密の閉
鎖空間を形成し、 前記閉鎖空間に漏洩してきた六弗化ウランガスを前記六
弗化ウランガス呈色検知体により検知することを特徴と
する六弗化ウランガスの漏洩検査方法。 - 【請求項2】 前記六弗化ウランガス呈色検知体として
HF検知紙を用い、六弗化ウランガスが前記HF検知紙
中の水分と反応することにより生成されたHFが、前記
HF検知紙を呈色させることにより、六弗化ウランガス
の漏洩を検出する請求項1に記載の六弗化ウランガスの
漏洩検査方法。 - 【請求項3】 前記閉鎖空間を低圧に保持する時間は、
検知すべき六弗化ウランガスの漏洩率、前記弁体の漏洩
の可能性のある部位の表面積、および前記HF検知紙の
感度によって設定する請求項2に記載の六弗化ウランガ
スの漏洩検査方法。 - 【請求項4】 前記HF検知紙は、漏洩してきた六弗化
ウランガスの全量を吸収するように配置して、その絶対
量を捕らえる請求項2または請求項3に記載の六弗化ウ
ランガスの漏洩検査方法。 - 【請求項5】 前記HF検知紙のα線計測や化学分析等
を行うことにより、漏洩ガスの定量評価を行う請求項4
に記載の六弗化ウランガスの漏洩検査方法。 - 【請求項6】 前記HF検知紙は、低圧の閉鎖空間内で
も水分を失わないように保水性を有する請求項2乃至請
求項5のいずれか1項に記載の六弗化ウランガスの漏洩
検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01168997A JP3427657B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 六弗化ウランガスの漏洩検査方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10211992A true JPH10211992A (ja) | 1998-08-11 |
JP3427657B2 JP3427657B2 (ja) | 2003-07-22 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2018008790A3 (ko) * | 2016-07-08 | 2018-03-08 | 한전원자력연료 주식회사 | 육플루오르화우라늄(uf6) 누출 감지 시스템 및 방법 |
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-
1997
- 1997-01-24 JP JP01168997A patent/JP3427657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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