JPS6189592A - 有機物除去装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は有機物除去装置に係シ、特に復水貯蔵タンク水
に混入した有機物を有効に除去する装置Ω系統構成に関
する。

〔発明の背景〕

有機物が廃棄物処理系から復水貯蔵タンクを経由して原
子炉に混入し、炉水の水質を悪化させたという事故例が
幾つか報告されている。これらのうち４つの事故内容を
以下に示す。

〔事故例〕

（１）　　Ｆｉｔｚｐａｔｒｉｃｋ １９８１年１０月１０日、１００％出力運転中に炉水の
導電率（通常約０．３μ０／、）が急上昇していること
に運転員が気付いた。２８１！率はピークに達し、約７
．１μＵ／ｃＦｎとなった。調査の結果、原因は次の通
りであった。廃液収集タンクから廃液ろ過・脱塩装置を
通シ廃液サンプタンクへと温水が流れるプロセスで、廃
液ろ過・脱塩装置のイオン交換樹脂が分解された。その
分解に気付かぬまま運転を続けたことにより、結局は分
解したイオン交換樹脂が廃液サンプルタンクから復水貯
蔵タンクを経由して炉内に入った。セして炉水の導電率
を上げＰＨを下げることになった。この事故によって数
時間炉出力を低下させた。

（２）　　Ｑｕａｄ　　Ｃｉ　ｔ　１ｅｓ１９８１年１
０月３０日、１号機定格出力運転中、炉水の導電率、復
水の導電率、排ガスの流量、排ガスの放射線ｉ１七して
主蒸気の放射？ＩＪｔの異常を観測した。復水をホット
ウェルに給水したときに限シ異常がみられた。調査の紘
果、以下のことが明らかになった。気体廃棄物処理系排
ガス冷却器（冷媒ニゲリコール）のパルプの誤操作によ
って、３３％グリコール溶８３０００ガロンが床ドレン
系へ排出された。グリコールは非電解質の有機物でるる
ため廃巣物処理系の脱塩装置では除去されずに、処理済
みの床ドレン水と共にサンプルタンクへ移送され、そし
てそこから復水貯蔵タンクへ移送されて、ついには−次
系に混入した。

この事故によって炉出力は定格から８０％に落ち、約２
８００００　ガロンの復水貯蔵タンク水を放出した。

（３）　　Ｈａ　ｔ　ｃ　ｈ １９８２年４月２４日、１号機７ａ一定格出力で運転中
、主蒸気ラインの放射線量と排ガス再結合器の温度の上
昇に伴って、復水、給水、炉水の尋電幕が上昇している
ことに運転員が気付いた。そして、主蒸気ラインの放射
線量を低下させるために炉出力を３５％に落とした。炉
水の纒゛亀率がテクニカルスペックの１０μＵ／αを越
えた時点で轟該号檄は停止した。停止恢、炉水の専％率
は２１ｔｔＵ／ｃｒｙ＋に遅し、ＰＲは４．８、Ｃｔ−
濃度は２．５四であった。３５個の局部出力領域モニタ
検出器が事故の４８時間以内に故障を起こした。広範な
調査によって、汚染物がトリクロロエタンであることが
判明した。このトリクロロエタンは主タービンの除染の
他、洗浄を目的として使用されていたものである。トリ
クロロエタンを含んだタービン建屋機器ドレンサンプは
廃棄物処理系の脱塩装置を通って廃准サンプルタンクへ
移送された。サンプルタンク水の通常の水質検査では異
常が発見されず、サンプルタンク水は復水貯蔵タンクへ
移送された。復水貯蔵タンクは炉水の給水源として使用
されている。この事故によって、原子炉の洗浄と故障し
た局部出力領域モニタ検出器の交換のため約５週間炉を
停止させた。

（４）　Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ １９８１年２月２０日、２号機の通常起動の間に炉水の
導電率は２μＵ　／　ｃｍでめった。起動運転を続行し
、炉出力を変更させる間に、炉水の導電率が２μじ１０
ｎを越えた。３１３時間内では５．１μｒＪ／ｃｒｎ以
下であった。この事故はプラントで一般的に使用されて
いる尿素塩基系洗剤が原因となっていた。この洗浄液は
液体廃粱物処理系から復水貯蔵タンクに混入した。この
有機物を含んだ復水貯蔵タンク水が復水系を経由して原
子炉内に入シ、炉水の導電率を上昇させた。

以上の事故例は、廃液脱塩装置のイオン交換樹脂の分解
、誤操作による排ガス冷却器からの有機物の混入、除染
・洗浄に使用し７’Ｃ有機物の混入等によシ発生したも
のであるが、有機物はイオン状として存在しないため、
いずれも既存のイオン又換法による廃液浄化装置ではイ
オン交換されず、廃液サンプルタンクを経由して復水貯
蔵タンクへ移送されている。さらに復水貯蔵タンク水は
、制御棒駆動水系あるいは主復水器の補給水源であるた
め、有機物が原子炉−次系に移送され、炉水の水質を態
化させたものである。これらの有千々物の炉水への混入
ルートの概略全第３図に示す。

有様物の炉水への混入は、具体的には次に示すような大
きな悪影響を及ばず。

（１）　　炉水の化学的性質が水質基準の限界を越える
。

（２）運転プラントの停止を余儀無くされる。

（３ン　　ステンレス鋼の粒界応力腐食割れ（ＩＧＳＣ
Ｃ）の可能性がある。

（４）主蒸気ラインの放射線量により主蒸気隔離弁閉Ｋ
ｍ’＞−ｘ＝１５”／ｂ＋）−）７’、ヨ（５）排ガス
系水素濃度高での水素結合器のトリップによる主復水器
の喪失。

（６）応力腐食割れによる核計装（局部出力領域モニタ
）の故障。

（７）プラント停止期間の延長と炉水及び関連系統水の
浄化のだめの水の過剰放出。

（８）脱塩装置の汚染。

（９）崩壊生成物の一次系物質表面及び割れ目における
付着の可能性。これらを浄化することは困難であり、長
時間局所腐食と応力割れの一助となる。

以上のような有機物の炉水への混入による悪影響を防止
するため下記に示すような対策が図られ、有機溶剤等混
入防止マニュアルなどが螢備されつつめるが根本的な解
決とはなっていない。

（１）有機化学物質の使用をコントロールするだめの管
理方法を確立する。

（２）　　プラント運転員や請負作条員によるハロゲン
化物の使用禁止。

（３）排ガス冷却器等有機化学物質を内包する処理系の
ドレン、ベントは、その有機化学物質が床ドレン系に流
入しないよう管理する。

（４）有機物を日常使用しているランドリー、化学除染
所等のエリアの排水、廃棄物処理系が一次系プラント廃
棄物再処理系と不注意に接続されないよう十分注意する
。

（５）機器ドレンサンプや床ドレンサンプからの廃水は
液体廃棄物処理系で処理する前に、有機物の有無を確認
するためサンプリングし試峡する。

そして、処理済み水についても復水貯蔵タンクへ移送す
る前にバッチで有機物の確認のためサンプリングする。

また、本特許に一番近い公知例としては特開昭５５−１
２８１９８があり、これを第４図に示す。

この公知例は復水貯蔵タンク内のクラッド及びスラッジ
を除去するために考案されたものであり、タンク底部か
らクラッド、スラッジを吸収し、メインポンプ２８で昇
圧後、クラッドセパレータ２９、ろ過装置３０で除去し
て昇圧ポンプ３１でさらに昇圧した後再びタンクへ戻す
構成としたものである。この公知例では、固形分となっ
ている有機物は除去されるが復水貯蔵タンク水に混入し
溶解した有機物を除去することは不可能である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、後水貯蔵タンク水に混入した有機物を
照射により放射性分解させてイオン化させ、ろ過・脱塩
装置によシイオン交換して、有機物を有効に除去できる
ような有機物除去装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

第５図は炉水に混入する可能性のある主な有機物の種伊
とその放射線分解生成物を示す。また、有機物のうちア
セトン及びその放射線分解生成物である酢酸を添加した
水を、イオン交戻樹脂を粉状化したパウデツクスにて処
理したものと無処理のものについて、水質比較を行った
実験結果を第６．７図に示す。アセトンはほとんどパウ
デツクスにて除去されないが、イオン化しやすい酢酸は
かなシ除去されることがわかる。この実験からもわかる
ように、有様物はそれ自体ではパウデツクスをろ材とし
たろ過脱塩装置によってイオン交換されないが、放射線
照射して第５図に示すようなイオン化しやすい物質に分
解すれば、ろ過・脱塩装置にてイオン交換可能である。

本発明の有機物除去装置は、有機物の照射源として、使
用済み燃料を使用して、有機物を放射線分解させた後脱
塩装置にて有効に除去するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の有機物除去装置の一実施例を第１図によ
り説明する。少数の使用済み燃料５を水没して貯蔵でき
る使用済み燃料貯蔵タンク４を設け、後水貯蔵タンク１
よ＃）復水貯蔵タンク水を移送できるよう移送ポンプ２
とライン３を設ける。

使用済み燃料貯蔵タンクの出口ライン６にろ過装置７及
び脱塩装置８を設は復水貯蔵タンクに戻る構成とする。

使用済み燃料５は線量率が１０５〜１０’Ｒ／Ｈｒあシ
有機物を短時間で放射線分解することができる。このよ
うに復水貯蔵タンク水に混入した有機物は使用済み燃料
によってイオン化しやすい放射線分解生成物となり、そ
の後ろ過装置７及び脱塩装置８で有効に除去することが
できる。

本発明の有機物除去装置のその他の実施例を第２図によ
シ説明する。復水貯蔵タンク１には各補機及び主復水器
１３に補給水を補給するため補給水ポンプ９及び補給水
ライン１０が設けられている。このライン１０よシ分岐
し、第１図と同様新設の使用済み燃料貯蔵タンク４へ導
ひいた後主復水器１３に接続するライン１２を設ける。

このライン１２には切り換え弁１１を設ける。主復水器
１３にて循環水系１４で冷却された復水は、復水ポンプ
１５で昇圧され、復水ろ過装置１６、復水脱塩装置１７
を経由して給水系へ至る。復水脱塩装置１６出口には復
水貯蔵タンク１へ戻るスピルオーバーライン１８が設け
られている。

次に本構成での動作を説明する。従来より主復水器１３
の水位を調整するためスピルオーバーライン１８が設け
られている。本実施例はこの既設ラインを利用して有効
に復水貯蔵タンク水の有機物を除去するものである。復
水貯蔵タンク水に有機物が混入していることをサンプリ
ングにて確認した後、既設の主復水器への補給水ライン
を閉塞して切り換え弁１１を開してライン１２にて復水
貯蔵タンク水を使用済み燃料貯蔵タンク４に導き、使用
済み燃料５から十分な放射線照射を受ける。

これにより有機物は放射線分解し、ライン１２にて主復
水器へ補給される。有機物の放射線分解生成物は、復水
ろ過装置１６及び復水脱塩装置１７にて除去し、その後
スピルオーバーライン１８にて復水の一部を復水貯蔵タ
ンク１へ戻す。このように復水貯蔵タンク水に混入した
有機物はこの循環ラインにて有効に除去することができ
る。

次に第２図で使用済み燃料タンク４の代りに使用済み燃
料プール１９を使用した実施例を第３図に示す。本実施
例では使用済み燃料５より十分な放射線照射を受けるた
め、燃料付近を通過する時間を長くするように螺旋状配
管２０を設けたものである。

さらに第４図は壁面を密閉した２重構造となった使用済
み燃料ブール２１を使用する実施例を示す。２重構造の
壁面間の一端に復水貯蔵タンク水を導き、十分放射線照
射を受けだ後、他端から引き出し主復水器１３へ導く構
造としたものである。

本発明の有機物除去装置のその他の実施例を第５図によ
シ説明する。本実施例は燃料プール浄化系統を有効に利
用したものである。復水貯蔵タンク１からの補給水ライ
ン１０よシ分岐し、使用済み燃料ブール１９へ導くライ
ン１２及び螺旋状配管２０を設けると共にこのライン１
２には切シ換え弁１１を設ける。また使用済み燃料プー
ル出口ライン２２はスキマサージタンク２３出口に接続
する。燃料プール浄化は使用済み燃料プール水をスキマ
サージタンク２３よ多燃料プール浄化系ポンプ２４へ導
き、昇圧後燃料プール浄化系のろ過装置２５及び脱塩装
置２６で浄化し、熱交換器２７で冷却した後再び使用済
み燃料プールへ戻る構成となっている。熱交換器２７は
使用済み燃料５の崩壊熱を補給冷却水系２８にて除去す
る。さらに熱交換器出口よシ分岐し復水貯蔵タンクへ戻
るライン３０を設け、このラインに切り換え弁２９を設
置する。また、復水貯蔵タンク水水質基準は使用済み燃
料プール水に比べ厳しいため、ライン３０に小容貸のろ
過装置３２、脱塩装置３３及び昇圧ポンプ３１を設ける
。

次に本構成での動作を説明する。復水貯蔵タンク水に有
機物が混入していることをサンプリングにて確認した後
、切シ換え弁１１を開して、復水貯蔵タンク水を使用済
み燃料プール１９に尋き、使用済み燃料５から放射線照
射を受ける。有様物の放射線分解生成物は、燃料プール
浄化系のろ過装置２５、脱塩装置２６で除去きれる。熱
交換器２７にて冷却後の燃料プール浄化系系統水の一部
を切シ換え弁２９を開し、ライン３０にて復水貯蔵タン
ク１へ戻す。この際さらに水質を良くするためろ過装置
３２、脱塩装置３３にて処理する。

このように復水貯蔵タンク水に混入した有機物はこの循
環ラインにて有効に除去することができる。

尚、燃料プール浄化系を利用した実施例においても、復
水系を利用した第２図及び第４図と同様、照射源を使用
所み燃料貯蔵タンクめるいは、２重密閉構造とした使用
済み燃料プールとしても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用済み燃料と、復水系あるいは燃料
プール浄化系を有効に利用することにより、復水貯蔵タ
ンク水に混入した有機物を除去することが可能であり、
有機物の炉水への混入を防止しプラント運転の効率向上
に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の有機物除去装置の実施例の系
統図、第６図は有機物混入ルートを示す概略の流れ図、
第７図は公知例の系統図、第８図は主な有機物の種類と
その放射線分解生成物を示す図、第９図及び第１０図は
有機物及びその放射線分解生成物のバウデツクス処理に
よる除去効果を示す特性図である。 １・・・復水貯蔵タンク、２・・・移送ポンプ、３．１
０・・・補給水ライン、４・・・便用済み燃料貯蔵タン
ク、５・・・使用済み燃料、６．１２，２２．３０・・
・ライン、７，３２．３６・・・ろ過装置、８．３３・
・・脱塩装置、９・・・補給水ポンプ、１１．２９・・
・切り換え弁、１３・・・主復水器、１４・・・循環水
系、１５・・・復水ポンプ、１６・・・復水ろ過装置、
１７・・・復水脱塩装ｆｊ＜、１８・・・スピルオーバ
ーライン、１９・・・使用済み燃料プール、２０・・・
螺旋状配管、２１・・・壁面２重密閉構造使用済み燃料
プール、２３・・・スキマブージタンク、２４・・・燃
料プール浄化系ポンプ、２５・・・燃料プール浄化系ろ
過装置、２６・・・燃料プール浄化系脱塩装置、２７・
・・燃料プール浄化系熱交換器、２８・・・補機冷却水
系、３１．３７・・・昇圧ポンプ、３４・・・メインポ
ンプ、３５・・・クラツド七／　　　　　　　　　　　
　　　　　−−一−：圧殺、−−−Ｊ 第　４　口 ＊　７０　口 ＃）通蒔間（次けの

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉プラントの復水貯蔵タンクにおいて、上記タ
   ンク外に照射源及びイオン交換性能を持つた浄化装置を
   設け、復水貯蔵タンク水をこの照射源に導き、タンク水
   に混入している有機物を放射線分解させた後、浄化装置
   にて除去し再び上記タンクに戻すようにしたことを特徴
   とする有機物除去装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、照射源を使用済み
   燃料とすることを特徴とする有機物除去装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、浄化装置を復水系
   ろ過装置及び脱塩装置とすることを特徴とする有機物除
   去装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、浄化装置を燃料プ
   ール浄化系のろ過装置及び脱塩装置とすることを特徴と
   する有機物除去装置。