JPS58139099A - 核燃料再処理室等の消火装置 - Google Patents

核燃料再処理室等の消火装置

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JPS58139099A
JPS58139099A JP57021906A JP2190682A JPS58139099A JP S58139099 A JPS58139099 A JP S58139099A JP 57021906 A JP57021906 A JP 57021906A JP 2190682 A JP2190682 A JP 2190682A JP S58139099 A JPS58139099 A JP S58139099A
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JP
Japan
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pressure
extinguishing agent
pipe
gas
pressure coil
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JP57021906A
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雄三 森
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Koatsu Gas Kogyo Co Ltd
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Koatsu Gas Kogyo Co Ltd
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    • 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
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二酸化炭素やハロン1301等の不活性ガスを
用いる消火装置に係り、核燃料の再処理富のように内部
圧力の急激な変動を許されない消火対象区域に使用する
原子力発電所において使用された核燃料は再処理施設へ
送られ、専用の再処NA富において燃え残りのウラニウ
ムやプルトニウム等の核燃料物質を一収する。この再処
m*は各種溶剤等の火災危険の極めて高い可燃性物質を
取扱う関係上、固定式の自動消火両瞳が不可欠となって
いる。又消火装置としては、再処理室内の機器に及ばず
消火剤による損傷を考慮すると、水や泡系のものを使用
することはできず、不活性ガスを消火剤として使用した
消火装置に限られる。ところで、二酸化炭素や八〇 >
 1301等を消火剤として使用した従来の消火装置は
、そのま−では核燃料の再処[室において使用できない
。次にその理由を説明する。
第1図に示す従来装置において、11+は複数の消火剤
容器で、加圧液化した二酸化炭素やハロン1301等の
ガス系消火剤を貯蔵し、頂部に取付けた容器弁(りを短
管(3)を経て1本の配管(4)に連結する。園は起動
ガス(通常は二酸化炭素)を充填した起動容器で、頂部
に取付けた電磁弁(6)を起動管())により各消火剤
容器の容器弁(2)に連結し、電磁弁(@)に通電して
起動ガスの圧力で各容器弁(りを一斉に開放する。Rは
消火対象区−で、配管(4)を導いて固定オリ7゛イス
を備える複数のノズル(8)を賛所に取付け、この配管
(4)に区画選定用ソレノイド(9)を備える選択弁(
ト)を取付ける。R1は別の消火対象区域で、これには
配管(4)から分鼓した配置(4′)を導いて固定オリ
フィスを−える複数のノズル(りを要所に取付け、この
配管14′)に区崗逓定用ソレノイド(■゛)を備える
選択弁−を取付ける。
従来装置の一例は以上の構成がらなり、火災感知a(図
示なし)その他の手段が消火対象区画R内の火災を覚知
すると、リレー回路(図示なし)によりソレノイド+9
1に通電され、選択弁明が開放して区IiRへの配管(
4)を開く。これと同時に他のリレー−路(図示なし)
により電磁弁(6)が開放し、起動容器(Ilに充填さ
れた起動ガスが起動管(1)を経て各容器弁($1)へ
至り、起動ガスの圧力で各容器弁が一斉に開放して消火
剤容器(凰)に貯蔵された消火剤を流出させ、消火剤は
配管(4)を通ってノズル(組から消火対象区−内へ噴
射される。消火対象区画に′において火災が発生した場
合も同じように作動して消火剤がノズル(1りから噴射
される。
この従来装置において間鵬となるのは消火剤が液化ガス
であるため、そ必飽和蒸気圧が周囲温度によって変動す
ることであり、換言するとノズル(81の放出圧力が消
大剤容! +11の内部圧力に依存している以上、夏季
と冬季において消火剤の放出率に差を生ずるのである。
他方嬢燃料の再処amはその内部から漏れがあると放射
能による汚染を生ずるから、室内を常に一定の負圧に維
持して周囲の大気から空気が流入しても外部へは絶対に
漏れないように構成されている。従ってこの再処理室に
放出される消火剤ガスの流量が変動して万−室内圧力が
周囲の大気圧より高くなると、外部への放射能汚染とい
う重大な事故を引起こすことになる。消火装置には窒素
ガスのような圧縮性の不活性ガスを使用したものもある
が、これは液化ガスに比べて数倍の容器が必要となるし
、M1囲温度により消火剤容器の内部圧力も変動すると
いう欠点をもっている。
本発明は温水を利用して消火剤ガスを加熱し、完全に気
化させた消火剤ガスを一旦減圧したのち再び温水で加熱
し、これにより消火剤ガスを常に一定の圧力で放出する
ことに成功したのである。 ゛□第2図に示す本発明の
一実施例において、0υは温水Wをは!一杯に満たした
水槽で、全周に断熱材部を貼って熱損失を最小限にとど
め、複数個のヒータO場により加温するがす−モスタッ
ト041でヒータをオンオフして所彎の温度範囲に保ち
、水道管・呻から注水してl−ルタップHで水面を自動
的に調節し、水面検出スイッチ(171と水量針0−を
備える。−は水槽(U)の上部と底部を連結する循環パ
イプで、プンプ(2)により水槽内の温水を強制的に循
環さ蓋て上端に連なる撹拌パイプ四のオリアイスから噴
出する。lンプ(至)は消火装置の動作と同時に運転を
開始し、水槽内の温水を撹拌して熱交換能力を高める。
このような水槽内に熱交換用の高圧コイル(財)と低圧
コイル(至)を装入し、高圧コイル(至)の入口を消火
剤の導入管口に接続し、この導入管(2)を消火剤容器
の容−弁(2)から出る短管(1)に連結し、高圧コイ
ル−の出口と低圧コイル(ハ)の人口を結ぶ連結管(至
)に圧力調整弁−とバイパス弁(至)を取付け、低圧コ
イル−の出口を流出管(支)により消火対象区ll1l
iR1R′へ至る配管(4)(4′)に連結する。導入
管(2)には圧力スイッチ(至)を取付けて消火剤の流
れを感知し、消火装置が作動していることを知らせ、こ
の導入管に監視用の圧力針面とガス温度針(至)を取付
け、流出管−にも監視用の圧力計−とガス温度針(至)
を取付ける。この実施例においては消火容11111に
取付けた容器弁(11を短管(3)により導入管(至)
に連結しており、このほかは従来装置と同じように起動
容器(Ilに取付けた電磁弁(6)を起動管(7)によ
り各容器弁(幻に連結し、配管(41t4″)を消火対
象区1iiiI R、R’へ導いて各区画内の要所にノ
ズル+a+ ta)を取付け、配管+41 +4’)に
それぞれソレノイド+9) +9’)を有する選択弁■
−を取付ける。なお複数の消火剤容器(1)を台秤−に
職せて常時消火、剤の適量を監視し、消火剤が減少した
とき内蔵するリミッシスイッチで報知する。
本発明の一実施例は以上の構成からなり、今消火対象区
画Rに火災が発生したものとすると従来装置と同じよう
にして選択弁明が開き、起動ガスの圧力で各容器弁(2
)が開放して消火剤が導入管口へ流れ込む。導入管へ入
った消火剤が高圧コイル(財)を流れると周囲の温水か
ら熱を級数して液体消火剤は完全に気化する。この際流
れによる圧力降下が殆んど起らないように高圧コイル(
2)の内径と最さを決める。換言すれば圧力が一定で温
度のみ上昇する(エンタルピーが増大する)ように設定
する。気化した消火剤ガスは連結管(至)を経て圧力調
整弁■に入り、こ−で予め設定された一定の圧力に減圧
(この時温度も低下する)されたのち、連結管(イ)を
経て低圧コイル(ハ)へ導かれる。減圧された消火剤ガ
スがこの低圧コイル(ハ)を流れる際再び周囲の温水か
ら熱を吸収し、もう一度温度が上昇して完全に気化する
。この低圧コイル(ハ)も流れによる圧力降下が殆んど
起らないように内径と長さを設定しておく。低圧コイル
−を通過した消火剤ガスは流出管(2)を流れて配管(
4)に入り、予め開放している避択弁叫を経てノズル(
8)から消火対象区11!IIR内に噴射される。消火
対象区#R’についても同じである。
本発明の目的は消火剤ガスを常に所定の圧力で順調に消
火対象区画へ送込むことであるが、これに間違して高圧
コイル(財)と低圧コイル(至)及び圧力調整弁(ロ)
の作用を第3図に基づいて説明する。
第3図は二酸化炭素のp−1線図で、縦−にp(圧力)
 Kff/<−をとり、横軸に1(エンタルピー) K
ca//KIIをとっている。二酸化炭素は加圧液化さ
れて20℃で消火剤容器(1)に貯蔵されており、この
二酸化炭素が容器弁(2)の開放により高圧コイル(財
)の入口に達したとき約60 即f/、−の1” OO
%液体で第3図のA点にあり、続いて高圧コイル(至)
を流れる間に熱を吸収して一定の圧力のまま温度のみ上
昇してB点に至る。これが圧力#Il弁ゆの入口におけ
る状態で温度約60℃の1001気体であるが、圧力調
整弁(2)を通過すると断熱減圧して約−60℃、5l
lf/l#の気体(わずかに1体が混入している)とな
る。これが13図のB点から0点への等エンシロビー変
化であるが、このま−配管(4)(4′)へ送込むとそ
の極低温のため途中の選択弁−0iが凍結したり、ノズ
ル181 (8’lが氷点することになる。そこで減圧
された二酸化炭素を低圧コイル(ハ)へ導いて約60℃
に加熱し、圧力と1度を一定にしたのち配管i4114
’)へ送込む。これが第3図の0点からD点への過程で
ある。
本発明は温水を利用して熱交換を行うの°であるが、次
に温水を利用することの利点を説明する(熱交換率を1
009&とする)。
10℃、1oos液体(6111蒸気圧its即t、’
7)O二酸化炭素を、同じ20℃、100襲気体で圧力
を2即f//lll#に変換するには、p−1纏図より
58Kcal/−の熱量が必要となる。又二酸化炭素を
消火剤として使用するためには急速放出を行う必要があ
り、例えば100111の二酸化炭素を1分間で波山す
るとすれば、単位時間当りの熱交換量はS  8 X 
10 OKCI//分=  5. $ ×10  Kc
al1分となり、この熱交換に温水1000/を利用す
ると温度降下はわずか S、1IXlO+1000 = 511  (’C)沫
1♂rうな温水の水槽を設けることは容易である。
水は他の如何なる液体よりも安価で入手しやすくかつ熱
客量が大きいという物性があり、本発明はこの特性に着
目して水を利用した。
この熱交換を電熱器で行うとすればI Kcal =1
.1・3X10Kwkであるから、 翫8XIOXl、163XIOX60=400KW/分
となり、400KWの電熱器が必要となる。このような
大形の電熱器は市販されていないから実用的でない。
以上は本発明の一実施例を説明したもので、本発明はこ
の実施例に限定されることなく、発明の要旨内において
設計変更で會る。
本発明においては加温l1lft備える水槽内の温水中
に熱交換用の高圧コイルと低圧コイルを浸し、高圧コイ
ルの出口と低圧コイルの入口を結ぶ連結管に圧力調整弁
を、取付け、高圧コイルの入口を液化ガス消火剤の導入
管に接続し、低圧コイルの出口を消火対象区域へ至る配
管に接続しており、これらの構成により消火剤容器に貯
蔵された液化Iス清火銅を高圧コイルで加熱して完全に
気化し、これを圧力調整弁で減圧したものを低圧コイル
で再び加熱したのち消火対象区−に至る配管へ送込むか
ら、二酸化炭素やバーン1301等のガス系消火剤を常
に所定圧力で順調に送出すことができ、ガス系消火剤を
使用する消失装置を確実に作動しうる効果があり、極燃
料の再処理施設用として特に有効である。
【図面の簡単な説明】
第16i13はガス糸消火剤を使用する従来の消火装置
の系統図、第2WJは本発明の一実施例を示す系統図、
第3図はp−111図による実施例の作用説明図である
。 なお鼠、R′は消火対象区−1(4)と(4)は配管、
(11)は水槽、a場は加温器、口は導入管、(至)は
高圧コイル、−は低圧コイル、面は圧力調整弁である。 累3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 加温器を備える水槽内の温水中に熱交換用の高圧コイル
    と低圧コイルを浸し、高圧コイルの出口と低圧コイルの
    入口を結ぶ連結管に圧力調整弁を本付け、高圧コイルの
    入口に液化ガス消火剤の導入管を接続し、低圧コイルの
    出口を消火対象区域へ至る配管に接続したことを特徴と
    する消火装置。
JP57021906A 1982-02-13 1982-02-13 核燃料再処理室等の消火装置 Granted JPS58139099A (ja)

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JPH0333345B2 JPH0333345B2 (ja) 1991-05-16

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