JPS58153198A - 原子炉の運転方法 - Google Patents

原子炉の運転方法

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JPS58153198A
JPS58153198A JP57036136A JP3613682A JPS58153198A JP S58153198 A JPS58153198 A JP S58153198A JP 57036136 A JP57036136 A JP 57036136A JP 3613682 A JP3613682 A JP 3613682A JP S58153198 A JPS58153198 A JP S58153198A
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condensate
seawater
water
leakage
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前田 克治
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
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    • 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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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は海水によって冷却される復水器を備える原子力
発電設備の運転方法に係り7.%に主復水器への海水の
漏洩率の検出にweをもたせた原子炉の運転方法に関す
る。
〔発明の技術的背景〕
一般K、海水によって冷却される復水器をもつ原子力発
電設備において、主復水器に海水が漏洩すると、復水中
に海水が混入し復水O水質を悪化させることとなる。こ
のため、微少な海水漏洩の場合には、復水脱塩塔の化学
再生細度を増すことによって原子炉への給水水質及び原
子炉水質を基準値以内に抑え、原子力発電設備の運転継
続を行なうようにしている。
しかしながら、主復水器に海水が大量に漏洩した場合に
は、S水漏洩による急激なイオン負荷の増加によって復
水脱塩塔内の樹脂のイオン交換容量を大量に消化するこ
ととなシ、場合によりては。
復水脱塩塔内の樹脂がイオンブレイクし、原子炉内に多
量の塩素をもち込み、その結果、原子炉−次系構造材に
対する応力腐食−れ発生の虞れもある。更に、脱塩塔内
の樹脂に捕獲された海水処理の為に、放射性廃集物を多
量に発生することも考えられる。
この丸め、従来にあってはプロセスに復水の水質を連続
的に監視する導電針を設置し、海水の漏洩によりて導電
針のル示が変化した場合には、復水をサンプリングし、
その結果とプロセス導電率針の指示から海水0rIa洩
率を推定し、対応処蟹を検討し、原子炉を運転するよう
Kしている。
〔背景技術の問題点〕
ここで、大規模海水漏洩時にお叶る復水、復水脱塩基出
口水及び原子炉の冷却水に関する特性を第1i@iK基
いて説明する・ 先ず海水の漏洩がL点で発生すると、復水の導電率は特
性mtK示す様に急激に悪化し、これと同時に復水脱塔
におけるイオン捕獲量も特性LK示すIIIK直線的に
増加し、復水脱塩塔のイオン交換容量の消化が進む、そ
して、イオン捕獲能力のなくなったM点からは、復水脱
塩塔出口における導電率は特性DIK示す様に悪化し始
め、水質の悪化し友給水が原子炉に持ち込まれ、その結
果原子炉水ρ導電率も特性01に示す様に急激に悪化す
る。このような原子炉水の導電率の悪化は相対的に塩素
及びす) IJウム濃度の上昇となって表われる。賞ム
1は原子炉の出力を表わす。
そして、海水漏洩が発生しIl:、L点から脱塩塔出口
水、原子炉水が悪化し始める輩点までの時間t、は、海
水漏洩率に比例して短かくなる。特に復水器の冷却チ、
−プが破断するような大漏洩時の場合には、時間t、は
極めて短かくなり1手分析等によるナトリウム、塩素分
析によって漏洩率を求めていたのでは対処する時間的余
裕は無いといえる。例えば冷却水チューブ一本が破損し
た場合の漏洩率は約lhO’/winであり、この様な
漏洩時には数分で脱塩塔がイオンブレイクして原子炉の
水質が悪化し始めると考えられる。
ところで、原子炉水は炉内材質の健全性を維持する為に
、塩素濃度0.3pya以下、また導電率IO門/ 以
下となる様に設計上要求されており。
一 原子炉の水質がこれらの基準値を逸脱することは絶対に
避けなければならない。
それ故、一定の海水漏洩率以上となった場合には漏洩率
に応じ友方法で原子炉を停止し、炉内への塩素持ち込み
を制限しなければならず、また海水を補優した脱塩塔樹
脂の処理において発生する放射性廃秦物を低減するため
にも海水の漏れ込みを抑制する必要がある・ しかしながら、従来の如き方法、即ち海水漏洩率を、復
水をサンプリングして手分析でナトリウム或いは塩素を
定量することで算出していたのでは、漏洩率を知る壕で
に時間がかかり、迅速に対応できず 411に大規模の
海水漏洩の場合には極〈短時間で復水脱塩塔はイオンブ
レイクし、原子炉に塩素を持ち込むこととなる。
〔発@O@的〕
本発明は、上述の如き背景技術の問題点を解決すべくな
され友ものであシ、その目的とするところは、原子炉の
主復水器における海水漏洩率を迅速且つ的確に求め得る
とともに、場合によりては、直ちKjl子炉の運転方法
を提供するにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成すべく1本発明は、主復水器から原子炉
へ戻される途中の復水中のす)IJウムイオン濃度、塩
素イオン濃度及び復水O導電率を、夫々作動原理の異な
る検出器で検出し、且つ検出時の復水流量を測定し、こ
れらイオン濃度、導電率及び復水流量を基に、主復水器
における海水の漏洩率を算出し、更にこの漏洩率が所定
値以上となった場合には原子炉スクラムを含むプラント
停止信号を発するようにしたことをその%像としていゐ
〔発明の実施例〕
以下に本発明の実施の一例を第2図及び第3図を参照し
つつ詳述する。
第2図は本発明方法を実施する主復水器における海水漏
洩検出系統と原子力発電設備の一部を示すものである。
図中lは原子炉であり、この原子炉lで発生した蒸気は
主蒸気管−を経て発電用タービンJを駆動させ九後、復
水器参に流れ込む、この復水器亭は真空装置Jによって
内部を真空に保たれ、更に冷却水入口配管6、冷却水チ
ューブ7及び冷却水出口配管Iを配設し、海水循環ボン
プデによって海水が上記配管す、を及びチューブラ内を
流れるようにしている。
而して、復水器参内に流入した蒸気は上記冷却水チェー
プク関を流れるうちに冷却され、凝縮して復水される。
そして、復水器参内の復水け、復水ポンプtoによって
復水脱塩塔llK送られ、この復水脱塩塔//において
、復水中の溶解性不純物はイオン交換され、極めて不純
物の含有量が少ない純水として再び原子炉l内に戻され
る。
tえ、上記復水ポンプ10と復水脱塩塔//とをつなぐ
復水管には復水〇一部ををり出す取水管lコ・・・/J
を堆夛付け、これら取水管l−の夫々に導電率計l参、
ナトリウム計tS、及び塩素計76の各検出器を設け、
これら各検出器によって復水を連続的に監視すゐプロセ
ス水質監視針を構成している。そして、各検出器74K
、/!、/4は演算器/?に接続され。
また復水水質は漏洩規模に比例して悪化し復水で希釈さ
れるため復水流量計/Jを上記演算器17に接続し、こ
の演算器/1において各検出値と諏量値を基に海水漏洩
率を算出し、これに応じて−・報発生器tzK信号を送
シ、またプラント運転附応要求を表示するようにしてい
る。
また、鼻水漏洩率が一定値以上となった場合には演算器
17からスクラム信号を出し、スクラム装置/1によっ
て制御棒Jft原子炉l内に挿入し、プラントを緊急に
停止せしめるようにし、更にスクラム信号によって海水
微積ポンプ!を停止し、真空装置Sに付設した真空破壊
弁2/を開として復水器参内の真空状態を破るとともに
、冷却水出口管tyc設けたベント弁−を開とし、水頭
差を利用して冷却水チムープツ内の海水をドレンするよ
うKしている。
次に上記演算器/71Cおける海水漏洩率の算出方法の
一例を述べる。
先ず、復水流量(t0n/hr)を1、珈水の導電率(
μシ― )或いはす) IJウム濃度(ppm )又は
塩素#1度(ppm)to、海水の導電率(門/ )1 或いはナトリウム一度(ppm )又は塩素濃度(p声
)管8とすると、海水漏洩率(lit@r/m1゜)L
は次式で表わされゐ。
/4× 1 × O −− ここで、沸騰水型原子力発電設備の場合、海水の漏洩が
なければ、復水の導電率は約g、lAン一 程lであシ、且つナトリウムイオン及び塩素イオンは會
壕れないと言える。また、一般に海水の導電率はtO−
000”/、、−ナトリウム濃度は/ 、0k00−1
塩素#Ifは/、t000p戸であり、海水中のイオン
のうち約10憾はナトリウムと塙素である。
し九がって上記各計器/41. /!、 /4において
検出し良導電率、ナトリクム一度、塩素濃度を基K、演
算11/’7によって上記式に基づき海水の漏洩を定性
的且つ定量的に連続監視することができる。
このようにして求めた海水漏洩率から、原子炉スクラム
が必要な場合には演算器17がらスクラム信号が発せら
れ、スフ2ム装@11を介して制御棒Xが原子炉l内に
挿入され、プラントを停止し、更に原子炉lへの給水を
断ち、原子炉水の悪化を防止する。
そして、スクラム信号によって真空破壊弁コlを開とし
、復水6参の真空を破ることで復水器参内に吸い込まれ
る海水の洩れ量を抑え、史に淘水儂壌ポンプ!を停止し
、冷却水ペント弁−を開とすることで、水論差を利用し
て冷却水チューブラ内の海水を全てドレンする。その結
果、復水W#参への濁水漏洩はおさまシ、慎水脱塩%l
lに対するイオン負荷が最少限にくい止められる。
次に大規模海水漏洩事故発生時に本発明方法で原子炉を
停止させた場合の、復水、脱塩塔出口水及び原子炉水の
変化、原子炉の出力、脱塩塔におけるイオン捕獲量の変
化の一例を第3図に基いて説明する。
先ずL点において濁水漏洩が発生すると、復水の水質は
特性Blに示すように急激に悪化する。
□しかし、作動原理の異なる複数の検出器によって復水
の水質変化を把握し、海水の漏洩率が演算され求められ
る。
その結果1M点において原子炉は停止し、原子炉出力は
特性ム、に示すように急激に減少する。
この原子炉出力の低下により、*ffへの給水流量が滅
シ、原子炉への塩素持ち込みは大幅に制限され、原子炉
水質は特性0.に示すようKその悪化は見られない・ また1M点における原子炉停止とともに、復水器の真空
が破壊され、同時に海水循環ポンプの停止、復水器の冷
却チ、−プがらの海水の排出が行なわれる九め復水器へ
の海水漏洩はおさま9.その結果、復水の水質は特性B
、に示すように再度良化する。
そして、海水漏洩が発生したL点がら復水脱塩塔がイオ
ンブレイクし始める111での時間t1と、原子炉が停
止するN点までの時間t、とは1=(1,となるため、
復水脱塩塔のイオン捕獲量も特性]!lK示すように最
少量におさえられ。
イオンブレイクが逃れ得る。その結果、復水脱塩塔出口
水4%性Dm K示すように悪化することは〔発明の効
果〕 以上の説明から明らかな如く1本発明によれば。
それぞれ作動原理、検出原理の異なる導電率計。
ナトリウム計及び塩素針によって復水の水質を連続的に
監視するようにしたので、1検出による−りた判断信号
を出すことがなく、従来よりも迅速に原子炉停止などの
対応措置を採ることができ、また復水器への海水の持ち
込みを最少限におさえることができる。その結果、塩素
鰻度上昇に伴なう原子炉−次系材料の応力腐食割れの発
生を回避でき、また復水脱塩塔に捕獲される塩分を最少
限にとどめることができることとなシ、脱塩塔の化学再
生廃液の澱縮にあたって、湊縮時の塩111度の制限値
を維持し高鹸縮が可能となシ、濃縮廃液発生量をおさえ
ることができ、放射性廃棄物発生量の低減につながあ等
多くの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の原子炉の運転において、主復水器に海水
漏洩が生じ九場合の復水、復水脱塩塔出口水、及び原子
炉水の水質変化と復水脱塩塔に捕獲される塩分捕獲量の
変化を示す特性図、第一図は本発明方法を実施する原子
炉の配管、機器及び計−1系を示す系統図、第3図は本
発明方法によシ原子炉を自動的にスクラムさせた場合の
原子炉の出力変化、各種水質の変化及び復水脱塩塔で捕
獲される塩分の変化を示す物性図である。 l・・・原子炉、参・・・主復水器、//・・・復水脱
塩塔。 7参・・・導電率計、/!・・・ナトリウム計、 /A
・・・塩素針、/訃・・スクラム装置。 出願人代理人  I  股     清し l 圀 帖 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 tli子炉運転中に主復水器からの復水中のナトリウム
    イオンam、塩素イオン濃度及び復水の導電率を1作動
    原理が夫々異なる検出器で検出するとともに、検出時の
    復水流量を測定し、これらナトリウムイオン―度、塩素
    イオン濃度。 導電率及び復水流量な基に、主復水器への海水の漏洩率
    を算出するようにしたことを特徴とする原子炉の運転方
    法。 コ、前記泗水の漏洩率が一定値以上となった時に、原子
    炉スクラムを含むプラント停止信号を発するようKした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の原子炉の
    運転方法。
JP57036136A 1982-03-08 1982-03-08 原子炉の運転方法 Granted JPS58153198A (ja)

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JPH037080B2 JPH037080B2 (ja) 1991-01-31

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5990096A (ja) * 1982-11-15 1984-05-24 株式会社東芝 原子力発電設備
CN104021829A (zh) * 2014-05-23 2014-09-03 中国核动力研究设计院 一种多用途的浮动核能装置

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