JPS6225230A

JPS6225230A - 漏えい検出装置

Info

Publication number: JPS6225230A
Application number: JP16415385A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Suzuki; 鈴木　康晴
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-03

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〕原子力発電所の原子炉格納容器内の原子炉機器・配管か
らの漏えいは、ドライウェルクーラーの蒸気凝縮水量か
ら判断するものと、高電導度ドレンサンプ及び低電導度
ドレンサンプに流入するドレン量を計測して判断するも
のがあり、本発明は、この漏えい量を検出するのに好適
な漏えい検出装置に関する。

また、漏えい液が汚れている様な系統・設備の漏えい検
出にも利用可能である。

〔発明の背景〕

原子力発電所の原子炉格納容器内の原子炉機器・配管に
対しては、それらの健全性を確認するためのあらゆる計
測手段が用いられている。その中でも、漏えい検出方針
として、１時間以内にＩ　Ｇ　Ｐ　Ｍ　（３，７８５ｎ
　／ｗｉｎ）の漏えいを検出する要求が、規制当局の要
求として、例えば、米国レギュラトリーガイド（Ｒ，Ｇ
、）、米国スタンダードレビュープラン、安全設計審査
指針、原子炉設置許可申請書等に明記されている。

沸騰水型原子力発電所では、（ｉ）漏えい検出系放射線モニタ（ヨウ素、ダストの測
定）（ｉｉ）　　原子炉格納容器内温度（■）　ドライウェルクーラドレン（ｉｖ）　　ドレンサンプ量等種々の検出手段でＩＱＰＭの検出を行うこととしてい
る。

本発明に係わるものは前記（ｍ）及び（ｉｖ）であるが
、これは従来、第１図に示すような系統構成になってい
た。

すなわち、ドライウェルクーラー１で凝縮された原子炉
格納容器内雰囲気の水魚気分は、ドレンパン２に集めら
れ、ドレンライン４を通って沈澱槽５に入る。上澄水を
ドライウェルクーラードレン流量計７に導き、原子炉格
納容器内高電導度ドレンサンプ１０に排出する。通常は
、ドライウェルクーラー１からは、はとんど凝縮水は出
ないが、万一、原子炉機器・配管からの漏えいがあった
場合は、ドライウェルクーラー１の除湿効果により凝縮
水が集められ、ドライウェルクーラードレン流量計７が
Ｉ　Ｇ　Ｐ　Ｍ　（３，７８５Ｑ　／　ｗｉｎ）以上を
検出したとき、中央制御室にドライウェルクーラー漏え
い大の警報を発する様になっている。更に原子炉格納容
器内高電導度ドレンサンプ１ｏがら、液体廃棄物処理設
備ヘドレンを移送するが、その途中のラインの原子炉格
納容器１１の外、近傍に高電導度ドレン流量計１３もあ
り、前記ドライウェルクーラードレン流量計７と同様に
、ＩＧＰＭの漏えいを検出するようになっている。

これら２つの流量計は、（ｉ）　１時間以内にＩ　Ｇ　Ｐ　Ｍ　（３，７８５Ｑ
　／ｗｉｎ）の漏えいを検出すること。

（ｉｉ）　　流量計に流れるドレンは、非常に汚れた水
で、この使用に耐えられること。

（ｍ）ドライウェルクーラードレン検出は原子炉路、納
容器内の過酷な環境下であること。

等の制約条件により、従来の設計では、面積式流量計を
選定していた。

しかし、この流量計の使用には、次の難点がある。

（ｉ）　　流量計の主流量側に沈澱槽５を設け、更に鉄
錆の詰まりも防止するため、ドレンライン４の材質を炭
素鋼からステンレス鋼に変えても、クーラードレンの質
が悪いため、面積大の流量計のテーバ管内壁とフロート
に水あかが付着し、長期の使用に耐えないこと。

（流量計の上流側にフィルタを付けることは不可能）（ｉｉ）　　本漏えい検出系は、水頭を利用してドレン
排出しているので、流量計の圧損変化が、ドレンパン２
側の水頭に影響を与えるため、ハンチングを起こし、そ
れを防止するために、適切なオリフィス８を必要とする
。

（市）本流量計は、１′Ｇ　Ｐ　Ｍ　（３，７８５Ｑ　
／ｗｉｎ）を検出するため、０．５〜５Ｑ／ｗｉｎの測
定レンジを有するものを選定しており、設計は容易にで
きるが、計器校正をするのに取りはずして、定流量ポン
プを使い校正する必要があり、原子炉格納容器内にある
数少ない計器の一つである。

（ｒＶ）　　本流量計は、０．５〜５Ｑ／ｗｉｎを４〜
２０ｍＡの電流信号に変換する電子回路を有し。

原子炉格納容器内の過酷な環境条件下に置くのは不向き
である。

また、前記（ｉ）項及び（ｉｉ）項を解決する手段とし
てパケット式の流量計を使用することも進められている
が、この流量計は、パケットの回転をレードスイッチで
検出し、これをパルスとじてカウントし０、これを流量
に換算する方式であり、可動部及び電子回路部を有し、
詰まりは解消するものの、前記（■）項及び（ｉｖ）項
の難点は、面積式流量計に比べて更に悪い。

本発明は、前記（ｉ）項から（ｉｌｖ）項の難点を解決
し、信頼性が高く、メインテナンスも容易で、しかもコ
スト低減を図ったものである。

〔発明の目的〕

本発明は、原子炉格納容器内の漏えいを沈澱槽５を独立
に付けたり、ドレンラインの材質を腐食に強く高価なス
テンレス鋼等を使用することなく確実に検出することに
ある。

本発明は、可動部や電子回路を原子炉格納容器内に設置
せず、原子炉格納容器内の原子炉機器・配管の漏えいを
検出する手段を提供し、高信頼化を実現することにある
。

本発明はｙａえい検出器のメンテナンスを容易に行える
ようにするため、電子回路の校正は、原子炉格納容器外
で行えるようにしたものである。

〔発明の概要〕

本発明の系統構成を第２図に示す。

ドライウェルクーラー１で凝縮された原子炉格納容器内
雰囲気の水魚気分は、ドレンパン２に集められ、ドレン
ライン４を通って定量容器１５に給水される。定量容器
１５には、排水ラインの排水を調整する可変オリフィス
２３があり、通常時の給水流量と同一の流量を維持でき
るようあらかじめ、調整した損失を持つオリフィスとし
ておく。

定量容器１５には、オーバーフローライン１６が接続さ
れており、定量容器１５の空気層は大気開放状態になっ
ている。また、定量容器１５の上部には、給水ドレンの
飛散を防止するため、漏えい検出室１７を設け、前記漏
えい検出室１７に電極棒１８を挿入しておく。定量容器
１５と漏えい検出室１７をつなぐ開口部は、漏えい量Ｉ
ＧＰＭ（３，７８５ｎ　／　ｌ１ｉｎ）以上のドレン量
が給水されたときのみ、前記漏えい検出室１７にドレン
が入る様、位置設定する。

従って、漏えいがＩＧＰＭ以上のとき、電極棒１８が導
通するように電極棒１８の長さを選定しておけば、漏え
いを検出することができる。電極棒１８は、端子箱１９
からケーブル２０により原子炉格納容器１１の外に設置
しである電子回路２１に信号を与え、中央制御室に警報
２２を発する。

〔発明の実施例〕

第３図に本発明の一実施例を示す。本−実施例では、定
量容器１５に漏えい検出室１７．可変オリフィス２３．
更に給水ライン２４．排水ライン２５、オーバーフロー
ライン１６が接続できる構造となっている。前記定量容
器は、不純物が溜まらないようにテーパ状になっている
。電極棒の位置を決めるために、前記第３図を模式的に
第４図のモデルとする。

いま、ある給水流量が給水ライン２４から注入されると
き、ある高さで平衡状態になっているとすれば、給水流
量と排水流量は等しいことになる。

このときを基準として、給水流量がｑＩだけ変化した時
刻ｔにおける方程式をたてる。

ｑ、：初期の平衡値から変化した給水流量ｑ、：排水流
量ｈ　：水の高さ変化Ｒ：配管及び可変オリフィスの絞り抵抗とすると、その
際の微小時間、ｄｔにおける給水流量は、ｑ＋Ｘａｔ　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
排水量は、ｑ、ｘ　ｌ　ｔ　　　　　　　　　　　　　・・・（２
）定量容器１５の等側底面積をＡとし、Ａｔ、の間の高
さの微小変化をΔｈとすれば、定量容器１５にたまるド
レン量は、Ａ、４ｈ　　　　　　　　　　　　　　　・・（３）（
１）〜（３）式の間には、ｑ＋ａｔ：ｑ−Ａｔ、　＋　Ａ　ｌ　ｈが成立するから
、Ａｔを十分Ｏに近づけた極限では、ｄｔとなる。

そこで、排水流量のｑ、は、高さｈに比例し、排水ライ
ン２５と可変オリフィスの絞り抵抗Ｒに反比例するもの
とし、比例定数が１になるように。

Ｒの単位をきめたとすれば、ｑ、＝−・・・（５）（５）式を（４）式に代入すると。

となって、入力ｑ１と出力りとの関係が導かれる。

いま、ｑ、及びｈの初期値はＯとし、ｑ、をＱ、のステ
ップ状信号を与えると、（６）式を解いて、ｈ＝ＱｔＲ（１ｅｘｐ（ｔ／ＡＲ））　　・＝（７）が
求められる。

ｑ、とｈの関係は、第５図のようになる。

さて、ドライウェルクーラー１から、定量容器１５に流
入するドレンの流量は、通常、０〜１α’ｌｌｌ１ｎ　
とすると。

Ｑ＋＝３．７８−１＝２．７８１２／ｗｉｎ＝　４６　
、３　ａｎ？　／　ｓ可変オリフィスにてＲを調整とり、Ｒ−０、２ｓ　／　ａｌＴに選ぶとＱｉＲ＝４６．３Ｘ０．２＝６．２６国この８０％位に
電極棒を設定すると、基準水位より７１上に電極棒の下
端を設定する。基準水位は、Ｒ＝０．２ｓ／ａＪとＱ、
＝　１１２＋ａｉｎ＝　１６．７ａ７／　ｓより、ＱｉＲ＝１６．７Ｘ０．２＝３．３４ａｍ従って電極棒
の高さＨは、Ｈ＝７Ｘ３．３４＝１０．３Ｊａｎとなる。

また、９．２６ｅ−”’＝２．２６ｅ０２’＝４．０９７ −　＝　Ｑ　ｎ　４　、０９７０．２Ａｔ＝ｏ、２ｘ１．４１Ａ＝０．２８２ＡいまＡ　＝　πＸ　１０　”　＝　３１４　ｃｉ　トす
ルト、ｔ＝０．２８２Ｘ３１４＝８８．５ｓｅｃすなわ
ち、１分３０秒位で検出が可能である。

〔発明の効果〕本発明によれば、（ｉ）　　可動部がない為、ドレンは定量容器を通過す
るだけなので、沈澱槽や、配管材質をステンレス鋼等に
しなくて済み、低コストで実現できる。

（ｉｉ）　　それ故に、信頼性が高く、ＩＱＰＭの漏え
いを確実に検出ができる。

（市）電極棒の位置は、あらかじめ設計上から決め、可
変オリフィスでＲの値を調整すれば、あとは、短期的な
保守点検は不要であり、プラント運転中の計器校正は、
原子炉格納容器外に設置の電子回路で十分に達成できる
。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる従来の漏えい検出系を示す図、
第２図は本発明のドライウェルクーラードレン漏えい検
出を示す系統構成図、第３図は本発明である漏えい検出
装置の構造図、第４図は本発明の漏えい検出原理を説明
するための簡易モデルを示す図、第５図は第４図による
簡易モデルにより入力である給水流量ｑ□のステップ状
変化に対し、定量容器の水位変化りがどの様に変化する
かを示す解析結果を示す図である。１・・・ドライウェルクーラー、２・・・ドレンパン、
３・・・その他ドライウェルクーラーからのライン、４
・・・ドレンライン、５・・・沈澱槽、６・・・フラン
ジ、７・・・ドライウェルクーラードレン流量計、８・
・・オリフィス、９・・・他系統からの高電導度ドレン
、１０・・・原子炉格納容器内高電導度ドレンサンプ、
１１・・・原子炉格納容器（ＰＣＶ）、１２・・・原子
炉格納容器隔離弁、１３・・・高電導度ドレン流量計、
１４・・・廃棄物処理設備へのライン、１５・・・定量
容器、１６・・・オーバーフローライン、１７・・・漏
えい検出室、１８・・・電極棒、１９・・・端子箱、２
０・・・電気信号（Ｋケーブル）、２１・・・電子回路
、２２・・・警報、２３・・・可変オリフィス、２４・
・・給水ライン、２５”、

Claims

【特許請求の範囲】

１、液体を導く給水管、当該液体を受ける容器及び当該
液体を排水する排水管において、前記容器の上部に漏え
い検出室を設け、前記漏えい検出室に電極式検出器を設
け、更に通常時には前記漏えい検出室に液体が入らない
ようにし、漏えい時のみ水位上昇により前記漏えい検出
室に液体が入るようにしたことを特徴として漏えい検出
装置。