JPS6055038B2 - 非常用ガス処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子力発電所等の原子炉を使用する設備にお
いて非常用ガス処理方法に関し、更に詳しくは原子炉建
屋からの排気を建屋内負圧を一定とするように制御し排
気ガスの一部を処理装置系を循環することにより、機器
に無理を与えることなく安全に作動し、且つ屋外を排出
される放射性物質量を低減できるようにした方法に関す
る。

原子炉を運転するに際して、配管破断等の事故により原
子炉建屋内が汚染されることがありうる。このような場
合には建屋を密閉して一般外界から隔離するとともに、
排気ファンを含む非常用ガス処理設備によつて建屋内を
負圧にし建屋内の汚染空気が直接屋外へ漏洩しないよう
にしながら汚染空気を処理し屋外へ希釈放出する方法が
採られている。

このような目的で用いる非常用ガス処理装置としては、
従来、第１図に系統図を示すような装置が用いられてい
た。すなわち第１図において、原子炉建屋１内で、放射
能の上昇、格納容器の圧力上昇あるいは原子炉水位の低
下などの異常により、非常用ガス処理装置が作動し、ま
す最終排気系２へ連らなる配管３中に設けた排気ファン
が起動するとともに、上流の隔離弁５が開いて、非常用
ガス処理装置に建屋内の汚染空気が導入される。

このような非常用ガス処理装置の起動は通常、換気空調
系主排気部に設けられた放射能モニタあるいは他の検出
器により行われ、同時に原子炉建屋内へ隔離信号が発せ
られ、通常の換気空調系は停止されるとともに原子炉建
屋を貫通している空調ダクトは弁によつ・て閉鎖し建屋
内を外部と隔離する。次いで非常用ガス処理装置に導入
された汚染空気は、デミスタ６ ａ）加熱コイル６ｂ）
プレフイルタ６ ｃ）アプソリユートフイルタ６ ｄ）
チヤコールフイルタ６ｅ）アプソリユートフイルタ６ｆ
等からなるフィ・ルタ列６を通して放射性汚染物質をで
きるだけ除去したのち、排気ファン４を通じて最終排気
系２へと排出される。最終排気系２では、通常、処理済
ガスはそのままあるいは希釈したのち排気筒を通じて排
気が行われるだけであるが、必要に応じて更に化学的あ
るいは物理的浄化が行われる。汚染空気の流量は、流量
検出器７ａ、流量発信器７ｂ１流量調節計７ｃおよび電
流空気変換器７ｄからなる流量制御系７により空気作導
式流量制御弁８を開閉させて、一定流量を保つように制
御される。しかし、上述した従来の非常用ガス処理方法
には以下に述べるようないくつかの問題点が存在する。
（１）原子炉建屋は、本来上述したような非常時を想定
して、建屋内の負圧が数ミリ水柱程度であるときに時間
当り、建屋内自由空間体積の１１２４程度までの空気漏
洩量に抑えるように気密設計されている。

しかし、現実には空気漏洩量は建屋内外の差圧を一定と
した場合でも、建設当初の気密のよい状態から最大漏洩
許容量まで気密シールの経年変化により大幅に変化する
。しかるに従来の装置では汚染空気を一定流量制御方式
で処理するため、気密シールの状態から判断して適量と
思われる流量に設定する必要があるが、これは容易なこ
とではない。設定流量が過小であれば、必要な差圧が得
られず、建屋内の汚染空気が直接屋外へ漏出する危険が
生じ非常用ガス処理装置の目的が達成されない。また設
定流量が過大であれば、必要以上の建屋内の汚染空気を
処理排気することによつてこれまた屋外の放射線量の増
加の原因となる。しかも、差圧を適正に保つための適正
流量は、風速その他．の外界条件によつても異なるもの
であり、経年変化に加えて、これらの要因をも含めて適
正流量を設定するのは不可能である。（２） 一般に非
常用ガス処理装置としての機能上の安全度を重視して流
量を過大側に設定するた．め、必要以上に建屋差圧を大
きくしてしまうため、ドレンロの水封切れや建屋強度の
点からも好ましくない。

（３）特に建設初期の気密シールが良好な状態では排気
流量が小さくなるため、排気ファンの予備一機起動のた
めの流量スイッチが誤作動し兼ねない。

（４）流量制御弁は空気作動式であり、上述したような
原子炉非常事態の発生しがちな地震の発生時には、耐震
上の配慮の困難な空気源設備は喪失することもあり得、
この場合には流量調整弁は安全サイドである開に移行す
るが、最終排気系を通通じての大気汚染量の増加は免れ
ない。

本発明は上述した従来技術の問題点を解決することを目
的とする。本発明者の研究によれば、このような目的は
、原子炉建屋内外の差圧により最終排気系の送風量を制
御し、排気ファン自体の過小負荷を防止するために排気
ファンの吐出流量自・体はほぼ一定に保つて吐出流量の
残余分をガス処理装置内を循環させることにより達成さ
れることが見出された。以下本発明の非常用ガス処理方
法の一実施例について系統図を示す第２図を用いて説明
する。

第２図中、第１図と同一符号を付した部分は、同一部分
を示す。第２図の装置において、建屋１から最終排気系
２への流路３中、最終排気系２、排気ファン４、隔離弁
、フィルタ列６の構成ならびに機能は第１図に図示のも
のと異らない。

ただし第２図の装置においては、排気ファン４から最終
排気系２への流路３ａ中に電気差動式流量調整弁９を設
け、ここでのガス流量を、建屋１内外の差圧の測定制御
系１０により差圧が一定となるように制御する。差圧測
定制御系１０は、差圧発信器１０ａにより大気と原子炉
建屋内圧との差圧を測定し、電流信号に変換して差圧調
節計１０ｂへ送り、ここで目的とした差圧設定値と比較
し、比較増幅器１０ｃで比較値を増幅し、所望の差圧に
近づくように電気式流量調整弁９へその電動ダンパ９ａ
に対する開閉信号を送るように、構成され、また作動さ
れる。流量調整弁９およびその制御系は非常用電源で作
動する。一方排気ファン４の吐出ガスの残部は、排気フ
ァン４の吐出側からフィルタ列６の上流に戻る循環流路
１１を通じてガス処理装置を循環させられる。

この例では、この循環流路中に電気作動式流路制御弁１
２を挿入し、この循環流量制御弁１２をも差圧測定制御
系１０よりの電流信号により開閉する。循環流量制御弁
１２は、測定された差圧が設定値より小さいときに閉じ
、大きいときに開くように制御されるものであり、この
ように制御すると、差圧の測定・制御応答性が改善され
る。これは、特に非常用ガス処理装置の起動時において
、差圧が小さいときに所望の差圧設定値に近づけるとき
に有効である。循環流路１１ならびに制御弁１２の寸法
は、排気ファン４の吐出流量の全量が通過できる程度と
する。上述したところから明らかなように、本発明の非
常用ガス処理方法によれば従来の装置に比べて次のよう
な利点がある。

（１）建屋内外の差圧により直接に排気流量を制御する
ので、従来の一定流量制御系のように適正な差圧を得る
ために建屋気密シールの状態によつて設定流量を変更す
る必要がない。

（２）適正な差圧が維持されるので必要以上の汚染ガス
を放出せずに済む。

（３） 従来のように排気ファンの吐出流量を絞り込む
のでなく、吐出流量自体はほぼ一定とし、排気流量を絞
り、吐出流量の残部は処理装置を循環するようにしたの
で、排気ファンの運転状態が安定化し、しかもフィルタ
ー列の浄化効果も最大に生かせる。

また吐出流量がほぼ一定なので、従来のように吐出流量
が過小となつて流量スイッチの設定値と接近し、予備機
が誤動作するおそれがない。（４）制御弁が非常用電源
で起動する電気作動式のため、地震発生時でも、ほぼ確
実に作動する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ従来および本発明の実
施例による非常用ガス処理方法を説明する系統図である
。 １・・・・・・原子炉建屋、２・・・・・・最終排気系
、３・・・・・・非常用ガス流路、４・・・・・・排気
ファン、５・・・・・・隔離弁、６・・・・・・フィル
タ列、７・・・・・・流量測定制御系、８・・・・・・
空気作動式流量調整弁、９・・・・・・電気作動式流量
調整弁、１０・・・・・・差圧測定制御系、１１・・・
・・・循環流量、１２・・・・・・循環流量調整弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉建屋内のガスを排出して排気ファンが設けら
   れたガス流路を通じて最終排気系へ導入するようにした
   非常用ガス処理方法において、排気ファンから最終排気
   系へ至る流路中のガス流量を調整して原子炉建屋内外の
   差圧が一定になるように制御するとともに排気ファン排
   ガス量の残部を排気ファンの上流側へ循環させるように
   したことを特徴とする、非常用ガス処理方法。 ２ 排気ファンの上流側へ循環させるガス流量をも原子
   炉建屋内外の差圧に応じて制するようにし、制御応答性
   を改善した、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ ガス流量の調整を電気作動式流量調整弁で行なう、
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。