JPS60216299A - ライニング容器 - Google Patents

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］ 本発明は原子力発電プラントにおける覆水貯蔵設備や放
射性雰囲気を貯蔵するために使用されるライニング容器
において、結露による擬似漏洩を防止し、同時にライニ
ング容器のライニング板裏面の環境を保善し、正圧の発
生を防止するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近原子力発電プラントの大容量化に伴い、各種容器も
大型化し、タンクに代って容積効率の良いライニング容
器が採用されている。

従来のライニング容器はコンクリートわく体に鋼板製の
ライニング板を内張すしたもので、コンクリートわく体
とライニング板の隙間に連通ずる管を配設して漏洩検出
装置に接続する構造となっている。

ライニング容器内はプラント運転中減圧され内部の放射
性雰囲気の容器外流出を防止している。

従来のライニング容器はその構造上固有の欠点があり、
７Ａ牢の問題と擬似漏洩の問題があ′る。

外圧の問題とは、プラント運転中容器内が減圧される結
果、容器内圧よりも容器外圧、すなわちコンクリートわ
く体と２イニング板の隙間の空気圧が高くなり、ライニ
ング板に外圧がかかる問題である。外圧がかかるとライ
ニング板に変形が生じたり、最悪の場合は破壊に至る。

変形や破壊が起こらなくても容器内圧と外圧の変動によ
り繰返し応力が発生し疲労破壊のおそれがある。容器内
は空調系のブロアによって減圧するため、一定の圧力に
保つことは不可能で圧力振動を起こしている。したがっ
て繰返し応力の発生を防止する事はむづかしい。

ライニング容器とは本来外圧を受けない事を前提として
考案され、設計建設が行われているものである。その構
造からして、ライニング板は強度を持たず、内容物の漏
れのみを止める機能を果し、強度はコンクリート建家の
躯体に依存するものでおる。しかるにライニング容器の
貯留物が放射能を帯びた液体やスラッジの場合は液面上
部の放射性雰囲気の流出防止の為容器は減圧せざるを得
ない。

外圧問題は放射性物質貯留容器においてライニング容器
の採用を根底から否定しかねｈい問題であり、貯留物の
排出時にも発生するため現状では適切な解決方法がない
。

従来のライニング容器ではやむを得ず、ライニング板の
厚さを大きくして強度を増したり、小寸法のライニング
板を用いて発生応力を小さく押さえるか疲労強度から寿
命計算を行いプラント耐用年数より永くなるような寿命
設計を行っていた。

したがってライニング板はあまり薄くすることが出来ず
、通産省告示５０１号の発電用原子設備に関する構造等
の技術基準に定められた最少厚さである１、５Ｎで建設
されたものはない。通常は１，５關の約３倍から６倍即
ち４Ｎから９１１Ｊの板厚が採用されていた。その結果
経済性を抽うことになり、３倍から６倍程度のコスト高
を招いている。又外圧が発生する限りは強度安全におけ
る不安を完全に解消したものにはならない。

擬似漏洩の問題とは容器が健全であるにもかかわらず、
漏洩検出配管から漏洩検出装置に水が流入し、漏洩警報
を発する問題である。

（ａ）　一つの原因はライニング板裏面隙間と漏洩検出
装置に至る配管内に存在する空気中の湿分が低温部で凝
結して水滴を生じ最終的に漏洩検出装置に流入して漏洩
警報を発生する結露による擬似漏洩である。

（ｂ）　もう一つの原因はコンクリート中の含水やコン
クリートの割れ部からの０出水が温度変化や室内気圧と
ライニング板裏面隙間の気圧のバランス変化により漏洩
検出配管内に流入し最終的に漏洩警報を発生するところ
の滲出水による擬似漏洩でおる。この滲出水による擬似
漏洩はコンクリート割れが大きく、隣室の漏水や雨水が
多い場合はライニング板裏面の気圧や温度にかかわらず
多量の央出水を生じる場合がある。しかしそのような場
合は事前に予測がたてられるのであまり問題にならない
。あくまで問題となるのは少量の予測できない滲出水で
ある。

擬似漏洩が一旦発生すると、水質分析（二上って真の漏
洩水か、擬似漏洩水かを判別しなければならない。容器
内の貯留物が純水又はそれに近い水質の場合は凝結水で
ある擬似漏洩水も純水に近いため判別の手段がなくなる
。安全系に属する純水源のライニング容器に擬似漏洩が
起こればプラント運転を停止して点検を実施しなければ
ならないことも有り得ないとは言えない。いずれにせよ
。

擬似漏洩が発生すればプラント運転は非常事態体制を敷
かなければならず、円滑な運転を阻止される結果となる
。

付随問題として擬似漏洩水による腐食の助長がある。擬
似漏洩が生じるとライニング板裏面が湿潤となりライニ
ング板を王とする金属部の腐食を助長する〇一般に金屑
の腐食は乾燥部や水没部より湿潤部において発生しやす
く進行しやすいもので、擬似漏洩は最も腐食しやすい環
境を作ることになる。

結露による擬似漏洩は現象が機部なので図面を参照して
さらに詳しく説明することにする。

第１図を参照して従来のライニング容器およびライニン
グ容器の漏洩を検出する漏洩検出装置について説明する
。図中符号１は例えば燃料プール、機器貯蔵ビットある
いは廃液貯蔵プールとして使用されるライニング容器を
示す。このライニング容器１はコンクリート２にオース
テナイト系ステンレス鋼板等の金属製ライニング板３を
内張すして構成されており、流入配管１人および流出配
管ＩＢを有している。上記コンクリート壁２にはアング
ル材等よりなる址込金具４がコンクリート壁２内面と面
一に６数本埋設されている。そしてこの埋込金具４の鼻
面側にはアンカ（図示されない）が複数本ずつ溶接され
ており、埋込金具４をコンクリート壁２（二対して強固
に固定するように構成されている。すなわちこの埋込金
具４に前記ライニング板３を溶接することによりライニ
ング板３の内張りがなさね７ている。

次に上記構成のライニング容器１に設けられた漏洩検出
区部旦について説明する。すなわちコンクリート壁２と
ライニング板３との間には、約５Ｕ程度の隙間が形成さ
れており、この隙間６に連通し、て複数本の漏洩検出用
枝配管７が配設されている。この複数本の漏洩検出用枝
配管７は主管８に集合しており、さらに配管９を介して
ドレンタンク１０に接続されている。そしてこのドレン
タンク１０にけドレンタンク１０内に留った漏洩液の液
位な検出する液位検出器１１およびこの液位検出器１１
があらかじめ設定された高液位を検出したとき警報表示
を行う警報器１２が接続されている。すなわちライニン
グ板３の溶接部等から漏洩が発生するとライニング板３
とコンクリ、−ト壁２との隙間６内に液が漏出する。漏
出した液は漏洩検出用枝配管７％生主管および配管９を
介してドレンタンク１０に補集される。そして前記液位
検出器１１があらかじめ設定された藁液位を検出しこれ
によって漏洩発生と判断し警報器１２により警報表示す
る構成である。なお、図中１３は常閉弁１３Ａを有する
ドレン配管を、１４はバイパス配管をそれぞれ示す。

上記構成においてコンクリート壁２とライニング板３と
の隙間６において結露が発生することがおる。そして、
結露により発生した液も漏洩の場合と同様に隙間６に連
通する漏洩検出用枝配管７、土管８、配管９を介してド
レンタンク１０（：補集されることになる。ドレンタン
ク１０内の液位があらかじめ設定された高液位になると
、漏洩が発生していないにもかかわらず警報器１２によ
り警報表示が行なわれることになる０そこで一般にはド
レンタンク１０内に留った液をサンプリングしその放射
能濃度を測定して漏洩によるものか結露によるものかを
判別し、漏洩によるものである場合にのみその処置を行
っていた。

次にライニング容器における結露発生の調査結果につい
て説明する。ライニング板を内張すしたコンクリート壁
を貫通する各種配管、配線類の構造上の隙間からコンク
リート壁とライナ板との隙間に高湿度の空気が進入する
。この進入した空気は上記隙間を下呻しいわゆる下降空
気流が発生する。すなわち通常原子力発電所の各部屋間
の空気圧力にに放射性物質拡散防止のために換気空調系
機部で制御ぼれていて各部屋間の空気圧力に水柱で数１
の差圧を付けるのが一般的である。そしてこの圧力差に
より呼吸運動を伴う極微少（数藺／秒〜数ｔＭ／秒）な
空気流動が発生している。この空気流動の景および方向
は各容器によって違う。

次鑑ニライニング容器内に貯留される液体の温度は周囲
の温度に比べて高い。従って前記流動空気はライニング
貯槽内に貯留されている高温の液体によりライニング板
を介して暖められ、昇温昇温しながら下降していきその
後冷却されて結露し、結露水が流下する。また空気流動
が完全に停止した状態のものおよび上昇流の場合には結
露が発生しないことも確゛認され元。すなわち下降空気
流の発生を抑制することにより、換言すれば空気流動を
完全停止状態あるいけ上昇流状態にすることにより結ｍ
発生を防止することができる。

一般に原子力発電プラントにおいては結露を発生するラ
イニング容器と結露を発生しないライニング容器とがあ
る。また結露を発生するライニング容器においても結露
を発生する漏洩検出区分と結露を発生しない漏洩検出区
部とがある。そして結露発生は上記原子力発電プラント
が設置されている場所の気象条件に影響され１例えば多
湿あるいは面温多湿の時期に比較的多く発生する傾向が
ある。さら１二原子力発電プラント内におけるライニン
グ容器および漏洩検出装置の設置場所およびその設置場
所の換気条件にも影響されることがある０ ［発明の目的］ 本発明は上記従来の点に鑑みてなされたもので第１に、
外圧の発生を防止し、第２に、擬似漏洩の発生を防止し
、第３に、ライニング板の腐食を防止することを目的と
するものである。

［発明の概ｌ！］ すなわち本発明は、液体廃棄物処理槽を収納する建屋上
部に配設され、前記建屋または前記液体廃棄物処理槽の
排気を行うエアーベント管と液体廃棄物処理槽の外側に
配設される漏洩検知溝とを配管により連通し、ライニン
グ槽内のライニング板裏面を減圧パージし、漏洩検出配
管とライニング板裏面に上昇気流を発生させるようにし
たものである。

即ち（１）上記漏洩検出配管とライニング板裏面の上昇
気流は貯蔵液体によって徐々に加熱され、結露によって
擬似漏洩が防止できる。更に（２）　ライニング板裏面
が減圧されるため正圧の発生が防止され、極薄板ライニ
ングが実現できる。

（８）　ライニング板裏面の乾燥により、発錆、腐食を
防止し容器を健全に保つことができる。

［発明の実施例コ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図はタンクベント系配管２３に２イニング板裏面隙
間との連通管を設置して減圧と流過を行う例である。連
通管２１は流量調整弁２２を介してタンクベント配管２
３に連接し、タンクベント配管２３には流量調整弁２４
が介設されている。

タンクベント配管２３はプロア２５に接続されている。

コンクリートきよう体の底部と側部（二は流入配管２６
が複数配設されている。流入配管２６には流量調整弁２
７が介設されさらに切換弁２８で分岐し空気配管２９と
配管３０に連接され、配管３０は気体容器３１に連接さ
れている。空気配管２９け切換弁３２によって乾燥空気
配管３３と室内空気吸込管３４に分岐されている。

本実施例の使用時の作用を説明する。流量調整弁２７を
閉止して流量調整弁２２と２４の開度調整を行いライニ
ング容器内圧とライニング板裏面外圧との差圧設定を行
う０プロア２５を運転するとライニング容器内空気とラ
イニング板裏面空気が共に吸引されて圧力が下がり設定
差圧に達する。

ライニング容器内空気量に比べてライニング板裏面空気
の食は極めて少量であるから極短時間で設定差圧（：達
する。ここで流量調整弁２２を閉止し流量調整弁２４を
適当に調整すればライニング板裏面の減圧状態が保持で
きる。この状態で外圧が発生しないのは自明のことです
。又ライニング板裏面空気の入替りがないので湿分の搬
送流入が起きないため結露による擬似漏洩が防止でき同
時にライニング板を主とする金属部の腐食が防止できる
Ｏ 通常のライニング容器は減圧保持状態で結露による擬似
漏洩は防止できるが、使用条件が厳しい場合即ち貯留物
の温度変化が大きい場合や減圧された空気の湿度が高い
場合は防止しきれない事がある。そのような場合は流′
ｊｋ調整弁２２を開いて吸引を行いつつ流量調整弁２７
を開き切換弁２８及び３２を適当に操作して室内空気や
乾燥空気又は気体タンク３１内の気体とライニング板裏
面空気を置換しその後流量調整弁２２と２７を閉止すれ
ば置換した気体によって減圧状態を保持することができ
、結棒による擬似漏洩を防止することができる。置換す
る気体は必要に応じて自由に選択できる。

コンクリートは微視的に見ると孔があり、又割れの入り
やすいものである。もしコンクリートわく体２ｏに孔や
割れがあると減圧状態が長期間保持できないばかりでな
く、隣接室の漏水や雨水又は他の液体がライニング板裏
面に滲出しやはり擬似漏洩が発生する。そのような場合
は流量調整弁２２を開いて吸引を行いつつ２７を開き切
換弁、２８および３２を適当Ｈ操作して室内空気、乾燥
空気又は気体タンク３１内の気体を減圧しつつ吸引させ
る。吸引された気体はライニング板に沿って流過し滲出
水を乾燥させる。滲出水は微量であるから最少限吸引さ
れた気体が流過するよう、かつ最大限に減圧されるよう
各弁を調整すれば真に容器が漏洩を起こした場合の漏洩
水は乾燥されず漏洩検出装置に達する。したがって減圧
気体を微少流過状態に保てば結露による擬似漏洩と滲出
水による擬似漏洩は防止でき、同時にライニング板裏面
の腐食環境を除去することができる。外圧が発生しない
のは自明のことである。

第３図は減圧用プロアを独立に設置し流過気体を閉ルー
プ内で循環できるようにした実施例である。本実施例で
連通管２１ｉｊ減圧用プロア３０１に接続されており減
圧用プロアの出口配管は切換弁３０２を介して除湿機３
０３に連結され除湿機３０３の出口配管３０４は図示を
省略するが流入配管３０５に接続されている。流入配管
３０５には流量調整弁２７が介設されていて漏洩検出配
管４１に接続されている。除湿機出口管３０４には乾燥
空気配管３０６が流量調整弁３０７を介して接続され同
様に除湿機出口管３０４には気体容器との接続配管３０
９が流量調整弁３１０を介して接続されている。

本実施例の使用時の操作を曲、明する。減圧保持を行う
場合は流量調整弁２７を閉止しブロア３０１を運転後流
量調整弁を閉止する。空気置換後減圧保持を行う場合は
流量調整弁２７と２２を開いてプロア３０１を運転し流
量調整弁３０７または３１０又は３１１を開きプロアを
一定時間運転後流量調整弁２７を閉止しついで流量調整
弁２２を閉止する。減圧しつつ流過させる場合は前述の
操作後流量調整弁２７の開度調整のみを行い流量調整弁
２２は開のままプロア運転を続ける。減圧循環運転を行
う場合は空気置換抜切換弁３０２を除湿機３０３側に接
続し流量調整弁３１０又は３０７又は３１２のいずれか
の前操作で開いたものを閉止すれば良い。本実施例では
閉ループ運転を行う事ができ中間に除湿機が設置できる
ため置換気体の節約と擬似漏洩の見金な防止が行える。

外圧が発生しないのは自明である。

［発明の効果］ 以上、実施例で説明の通り本発明により優れたライニン
グ容器が得られる。その第１の効果は外圧の防止であり
、ライニング板は強度を必要としないため、どんなに薄
いものでも使用できるｏしたがってライニング板の物量
、溶接量等が大幅に低減でき自立形タンク等とは比較に
ならない経済的彦ライニング容器が得られる。第２の効
果は擬似漏洩の防止であり、結露による擬似漏洩と滲出
水による擬似漏洩を共に防止でき漏洩検出機構が信頼で
きるものとなりプラント運転の大きな阻害要因を除くこ
とができる。第３の効果はライニング板の腐食防止であ
り容器の健全性が保たれる為プラント全体の信頼性が向
上する０又ライニング板に対する環境条件が緩和される
為従来使用されていた高価なステンレス鋼板に代り安価
な炭素鋼板の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のライニング容器の漏洩検出装置を示す断
面図、第２図は本発明の一実施例のライニング容器の縦
断面図、第３図は本発明に係る別の実施例としてのライ
ニング容器の縦断面図を示している。 １・・・ライニング容器　２・・・コンクリート壁２ｏ
・・・コンクリートわく体　３・・・ライニング板ＩＡ
・・・流入配、管　ＩＢ・・・流出配管２１・・・連通
管　２２・・・ゲ【、１調整弁２３・・・タンクベント
配管　２４・・・流量調整弁２５・・・ブロア　２６・
・・流入配管２７・・・流量調整弁　２８・・・切換弁
２９・・・空気配管　３０・・・配管 ３１・・・気体容器　３２・・・切換弁３３・・・乾燥
空気配管　３４・・・室内空気吸込管３６・・・逆止弁
　４０・・・充填物 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　コンクリートわく体にライニング板を内張すし
   て構成されたライニング容器において、前記後 コンクリートわく極を開口して設けられた流入および流
   、出配管と、ライニング板とコンクリートわ侭 く枠との間に生じた漏洩を検出する、漏洩検出配管を含
   む漏洩検出手段とを具備し。 該漏洩検出手段は、ライニング容器内圧とライニング板
   裏面外圧との差圧を設定値に達せしめライニング板裏面
   を減圧状態に維持せしめる工程、ライニング板の裏面隙
   間の空気なライニング板に沿って流動させ、圧抜の排出
   量に応じて空気を吸込む工８．ライニング板の裏面・隙
   間の空気を。 他の気体またに乾燥空気で置換する工程を含むことを特
   徴とするライニング容器。