JPH11183690A - 原子力発電プラントの復旧方法 - Google Patents

原子力発電プラントの復旧方法

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JPH11183690A
JPH11183690A JP9356673A JP35667397A JPH11183690A JP H11183690 A JPH11183690 A JP H11183690A JP 9356673 A JP9356673 A JP 9356673A JP 35667397 A JP35667397 A JP 35667397A JP H11183690 A JPH11183690 A JP H11183690A
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JP
Japan
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reactor
gas
rpv
treatment system
waste treatment
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JP9356673A
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Satoshi Mizuno
諭 水野
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】万一の燃料破損時に、燃料を点検するが原子炉
圧力容器(RPV)を開放する前のRPV内放射性物質
が高い場合を想定し、内部空気を気体廃棄物処理系で処
理することで点検開始を迅速に行うことを目的とする。 【解決手段】主蒸気管4と気体廃棄物処理系1との間に
仮設配管8を接続する。プラント停止後、復水器6の真
空破壊前にRPV7内の原子炉水位を上昇させ、RPV
気相部9を可能な限り押し気体廃棄物処理系1で処理し
た後、主蒸気管より上部は更にRPV7に水張りし内部
空気をPCV11内に押し出し、主蒸気管4に接続した仮
設配管8により気体廃棄物処理系1を経由して放射能物
質を除去した上で外気へ放出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料破損時におけ
る沸騰水型原子力発電プラントの復旧方法に関する。
【0002】
【従来の技術】沸騰水型原子力発電プラントは、図3に
示したように原子炉圧力容器7内に設置した炉心21内に
装荷した燃料によって冷却材を加熱し蒸気を発生させ、
この蒸気を主蒸気管4で主タービン5に導いて主タービ
ン5を回転させ、発電機(図示せず)を駆動して発電さ
せるプラントである。
【0003】主タービン5で仕事をした蒸気は復水器6
で凝縮して復水となり、復水は浄化され給水管(図示せ
ず)を通して原子炉圧力容器7に戻される。復水器6に
は抽気管22が接続し、抽気管22の他方はオフガス処理系
としての気体廃棄物処理系1に接続する。この他に図示
してないが、原子炉再循環系、制御棒駆動系、残留熱除
去系、原子炉冷却材浄化系、高圧および低圧炉心スプレ
イ系、原子炉隔離時冷却系等が設置されている。
【0004】気体廃棄物処理系1には活性炭ホールドア
ップ塔3や真空ポンプ2等が設置されたもので、処理さ
れた気体は排気筒から排出される。なお、図示してない
が気体廃棄物処理系1には空気抽出器、再結合器、除湿
乾燥器等が設置されている。図3中符号9はRPV気相
部、10はRPVベントライン、11は原子炉格納容器、12
はRPV上蓋、17は原子炉ウエル、18は原子炉建屋上
部、19は仮設フィルタ、20は仮設排風機である。
【0005】原子炉運転中に炉心2内の燃料破損が発生
した場合、原子炉を停止して冷却後、原子炉圧力容器
(以下RPVと称す)7を開放し、炉心21内の破損燃料
を取り出して新燃料に取り替えることが必要となる。
【0006】図3により原子炉冷却後から燃料取り出し
までの手順を説明する。原子炉冷却後、RPV上蓋12開
放にあたりRPV上蓋フランジ16まで原子炉水位を上昇
させる。つぎに、原子炉格納容器11(以下PCVと称
す)上部を取り外す。燃料は水中で取り扱うためにその
後RPV上蓋12を取り外した後、原子炉ウェル17に水張
りを行う。十分水張りを行った後、原子炉建屋上部18か
ら炉心21内の燃料の移動、交換を行うことになる。な
お、RPV7内には水に溶解しない希ガスが発生してお
り、RPV気相部9には通常時より多い放射性ガスが含
まれている。
【0007】この作業の中でRPV上蓋フランジ16まで
の水張りを行うが、RPV気相部9気体はRPVベント
ライン10を経由してPCV11に放出される。したがって
PCV11に放射性物質が放出されることになる。
【0008】RPV上蓋12を取り外すにはPCV11上部
を先に取り外す必要があり、そのPCV11の上部取り外
しの際PCV11に放出された放射性気体が原子炉建屋上
部18に拡散されることになる。この時、原子炉建屋上部
18の空気は通常の換気空調系により外部との換気が行わ
れている。
【0009】したがって、放射性物質の外部放出量をな
くすにはRPV気相部9に閉じ込めた状態で放射能の減
衰を待つ方法、またはPCV11内で閉じ込め減衰を待つ
方法、更にPCV11上部取り外し時およびRPV上蓋12
開放部に放射性物質を吸着できる仮設フィルタ19を装備
した仮設排風機20にて処理する手段が有効となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において、
PCV11またはRPV7を開放するには内部の放射性ガ
スの減衰を待つ時間的手段が有効となるが、破損燃料か
ら放出される放射能濃度も低下してしまうため、通常の
放射能濃度で破損燃料を特定する方法では何百体の燃料
から見つけ出すことが困難または長期にかかる可能性が
ある。
【0011】さらに、PCV11の上部開放時およびRP
V上蓋12の取り外し時に仮設排風機20を持ってしても作
業員への放射線被ばくを考慮しなければならない。原子
力発電所のトラブルに対しての社会的情勢からも、早期
原因の解明および放射性物質の外部放出、作業員の放射
線被ばく量を少なくすることが必要となる。
【0012】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、万一の燃料破損時において、上記課題に対処
して、RPVを開放する前にRPV7内部気体を既存設
備である気体廃棄物処理系により全量処理することで燃
料点検に取り掛かるまでの時間を短縮でき更に清浄な状
態で行うことを可能にする原子力発電プラントの修復方
法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、気体
廃棄物処理系を備えた沸騰水型原子力発電プラントにお
いて、原子炉圧力容器内に設置した炉心の燃料に破損が
生じた際に、原子炉の運転を停止し前記燃料を取り出す
前に前記原子炉圧力容器と前記気体廃棄物処理系とを仮
設配管で接続し、前記原子炉圧力容器内の放射性気体を
前記気体廃棄物処理系に導き処理することを特徴とす
る。
【0014】請求項2の発明は、前記原子炉圧力容器内
の原子炉水位を外部注水により上昇させて前記放射性気
体を前記原子炉格納容器内に押し出し前記原子炉圧力容
器を格納する原子炉格納容器から前記仮設配管により前
記気体廃棄物処理系に導き処理することを特徴とする。
【0015】請求項3の発明は、前記原子炉圧力容器内
の放射性気体を外部注水により全量原子炉格納容器内に
閉じ込め格納容器内放射線モニタを用い監視することを
特徴とする。
【0016】請求項4の発明は、前記原子炉圧力容器内
の気体を前記原子炉格納容器内に閉じ込めその放射性気
体を可燃性ガス濃度制御系格納容器貫通部から前記仮設
配管により前記気体廃棄物処理系に導き処理することを
特徴とする。
【0017】請求項1の発明によれば、原子力プラント
既存の設備である気体廃棄物処理系の機能を活用し、R
PV内気相部と気体廃棄物処理系を接続する仮設配管か
らなる簡単な構成により、放射性気体を気体廃棄物処理
系に導き処理することができる。
【0018】請求項2、3の発明によれば、RPV気相
部気体をRPVに接続される外部注水設備により一旦、
RPVを満水にし全てのRPV内空気をPCV内に閉じ
込める。PCV内には既存の雰囲気ガス放射線モニタが
設置されていることから前記モニタにより放射線レベル
を監視しながら、PCVと気体廃棄物処理系を接続する
配管からなる設備にて放射性気体が含まれるPCV内気
体を気体廃棄物処理系にて処理することができる。
【0019】請求項4の発明によれば、PCV内気体処
理のために請求項2、3に示す仮設配管をPCVに既設
の可燃性ガス濃度処理系貫通部を使用し、気体廃棄物処
理系に導く構成により放射性ガスを処理することができ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の燃料破損時のプラント復
旧方法に対する請求項1に記載した第1の実施の形態を
図1に基づき説明する。なお、図1中、図3と同一部分
には同一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
【0021】原子力プラントに設置される気体廃棄物処
理系1は、主として気体を吸引する真空ポンプ2と放射
性物質を吸着減衰処理する活性炭ホールドアップ塔3か
らなる。通常、気体廃棄物処理系1に接続されるのはR
PV7に接続した主蒸気管4から主タービン5を経た復
水器6であり、プラント停止後は主蒸気管4が隔離弁に
より閉止するため、RPV7と気体廃棄物処理系1とは
隔離されている。
【0022】このため、図1に示すようにRPV7に接
続する主蒸気管4と気体廃棄物処理系1との間に仮設配
管8を接続してRPV気相部9の気体を活性炭ホールド
アップ塔3で処理できる配管系を構成する。この時、R
PV気相部9は負圧になるが、RPVベントライン10に
よりPCV11内空気を取り込むのでRPV気相部9を置
換浄化することができる。これよりRPV上蓋12開放時
点では通常の放射能減衰を待つことなく迅速な対応が可
能となる。
【0023】つぎに本発明の請求項2、3に記載した第
2の実施の形態について、図2に従い説明する。なお、
図2中、図1と同一部分には同一符号を付して重複する
部分の説明は省略する。
【0024】すなわち、図2において、第2の実施の形
態が第1の実施の形態と異なる点は、PCV11のPCV
貫通部15の配管系と気体廃棄物処理系1との間を仮設配
管8で接続したことにある。本実施の形態ではPCV貫
通部15の代りにPCV11に直接仮設配管8を接続するこ
ともできる。
【0025】RPV気相部9の気体をRPV7内に注水
設備13から水を注入してRPV内水位を上昇させること
により全てPCV11内に放出させる。PCV11には既存
雰囲気ガス放射線モニタ14を設置し、このガス放射線モ
ニタ14により外部放出判断および監視が可能となる。
【0026】更にPCV11と気体廃棄物処理系1に接続
する仮設配管8にて構成される設備にてPCV11内放射
性気体を活性炭ホールドアップ塔3で処理する。これよ
りPCV内ガス放射線レベルが十分低い値の場合、直接
PCV11から外気へ放出することができ、また放射線レ
ベルが高い場合には気体廃棄物処理系1での除去により
放射線レベルを低い値にすることが可能となる。
【0027】その後、満水にしたRPV7の水位を下
げ、浄化されたRPVベントライン10からPCV11内空
気を取り入れることによりPCVの上部取り外し、およ
びRPV上蓋12の取り外し時には放射線レベルの低い雰
囲気ガスになっている。このように強制的な放射能除去
方法をとることにより、減衰を待つだけの方法に対して
短い時間での燃料破損調査が可能となる。
【0028】請求項4に記載した第3の実施の形態は、
第2の実施の形態に示したPCV11に接続する仮設配管
8の箇所を、図2に示す原子力プラントに設置されてい
る2系統の可燃性ガス濃度処理系とすることにある。こ
の系統の閉止フランジに直接仮設配管8を接続する。本
実施の形態の作用効果は第2の実施の形態と同様であ
る。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば原子力発電所の万一の燃
料破損時において、その調査対応に取り掛かるまでの時
間が短縮でき早期解決の一助となり更に、RPVおよび
PCV開放時、放射能が除去された状態での作業を可能
にすることにより被ばく低減を可能にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原子力発電プラントの復旧方法の
第1の実施の形態を説明するための系統図。
【図2】本発明に係る原子力発電プラントの復旧方法の
第2および第3の実施の形態を説明するための系統図。
【図3】従来の原子力発電プラントの復旧方法を説明す
るための系統図。
【符号の説明】
1…気体廃棄物処理系、2…真空ポンプ、3…活性炭ホ
ールドアップ塔、4…主蒸気管、5…主タービン、6…
復水器、7…RPV、8…仮設配管、9…RPV気相
部、10…RPVベントライン、11…PCV、12…RPV
上蓋、13…注水設備、14…ガス放射線モニタ、15…PC
V貫通部、16…RPV上蓋フランジ、17…原子炉ウエ
ル、18…原子炉建屋上部、19…仮設フィルタ、20…仮設
排風機、21…炉心、22…排気管、23…排気筒。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気体廃棄物処理系を備えた沸騰水型原子
    力発電プラントにおいて、原子炉圧力容器内に設置した
    炉心の燃料に破損が生じた際に、原子炉の運転を停止し
    前記燃料を取り出す前に前記原子炉圧力容器と前記気体
    廃棄物処理系とを仮設配管で接続し、前記原子炉圧力容
    器内の放射性気体を前記気体廃棄物処理系に導き処理す
    ることを特徴とする原子炉発電プラントの復旧方法。
  2. 【請求項2】 前記原子炉圧力容器内の原子炉水位を外
    部注水により上昇させて前記放射性気体を前記原子炉格
    納容器内に押し出し前記原子炉圧力容器を格納する原子
    炉格納容器から前記仮設配管により前記気体廃棄物処理
    系に導き処理することを特徴とする請求項1記載の原子
    炉発電プラントの復旧方法。
  3. 【請求項3】 前記原子炉圧力容器内の放射性気体を外
    部注水により全量原子炉格納容器内に閉じ込め格納容器
    内放射線モニタを用い監視することを特徴とする請求項
    2記載の原子炉発電プラントの復旧方法。
  4. 【請求項4】 前記原子炉圧力容器内の気体を前記原子
    炉格納容器内に閉じ込めその放射性気体を可燃性ガス濃
    度制御系格納容器貫通部から前記仮設配管により前記気
    体廃棄物処理系に導き処理することを特徴とする請求項
    2記載の原子炉発電プラントの復旧方法。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063838A (zh) * 2017-03-30 2017-08-18 苏州热工研究院有限公司 一种基于rcc‑m规范的极端事故工况下rpv简化弹塑性断裂分析方法

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