JP2011237365A - 異常検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】既存の施設に新たな異常検出器を容易に設けた異常検出システムを提供すること。
【解決手段】異常検出システム１０は、互いに独立した気密性のある複数の区画４０と、それぞれが各区画４０に設けられた複数の雰囲気異常検知器の一例である煙検知器４２と、それぞれの一端が各区画４０に気密的に接続された複数の採取管Ｄ１と、複数の採取管Ｄ１の他端に気密的に接続された集合配管Ｄ２と、集合配管Ｄ２に設けられた採取ポンプ９０と、集合配管Ｄ２に設けられた匂い検知器８０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、異常検出システムに関する。

原子炉施設や放射性同位体元素を取り扱う放射線取扱施設などには、これらに設けられている各区画の内部の一部の空気をサンプリングし、その空気中の放射性核種の濃度を連続して測定するダスト放射線モニタ検出器が設置される。放射線取扱施設の各区画の内部にある全ての空気（サンプリングされた空気を含む）は、排気筒モニタによる測定監視されたのち、放射線取扱施設の排気口から放射線取扱施設の外部に排出される（例えば、非特許文献１参照）。

また、放射線取扱施設の各区画には、通常の施設に設けられる煙検知器や熱感知器も設けられている。

特開２００４−２０５２２９号公報

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｓｔ．ｏｒ．ｊｐ／ａｔｏｍｉｃａ／ｄｉｃ／ｄｉｃ＿ｄｅｔａｉｌ．ｐｈｐ？Ｄｉｃ＿Ｋｅｙ＝６７１ ｈｔｔｐ：／／ｄｓ．ｅｓｃｏ−ｎｅｔ．ｃｏｍ／ｖｏｌｕｍｅ／００００５／ｉｍａｇ／ｆｉｌｅ５０３０／ｔ０１００００５０２９８４．ｐｄｆ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｄｍａ．ｇｏ．ｊｐ／ｎｅｕｔｅｒ／ｔｏｐｉｃｓ／ｈｏｕｄｏｕ／０５０７１３−ｂ２．ｐｄｆ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｗ−ｃｏｓｍｏｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｒ／ｓｍｅｌｌ／ｉｍｇ／ｐｄｆ／ｘｐ３２９ｍ＿ａ．ｐｄｆ ｈｔｔｐ：／／ｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔ．ｊｐ／９１６．ｈｔｍｌ

ところで、原子力事業者は、原子力災害の発生の防止に関し万全の措置を、誠意をもって必要な措置を講ずる責務を有する（例えば、原子力災害対策特別措置法３条など）。

また、災害発生を早期に検知するシステムとして、匂い感度が高い匂い検知器の利用が注目されている（例えば、非特許文献２、３、４、５など）。

特に、原子力発電所内は他の一般設備より、空調が強力になっている。そのため、ニオイ分子が空調により強制的に換気口に流れる傾向にあるので、一般の匂い検知器では設置場所に制限が生じることがある。また、原子力発電所に設置する施設は広範囲かつ多数なので、設置には多大なコストがかかるという問題がある。

本発明は、既存の施設に新たな異常検出器を容易に設けた異常検出システムを提供することを目的とする。

本発明者らは、放射線取扱施設の各区画の内部にある一部の空気はダスト放射線モニタ検出器によって測定監視されていること、及び、災害発生を早期に検知する手段として匂い検知器の利用が有効である可能性があることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明に係る異常検出システムは、互いに独立した気密性のある複数の区画と、それぞれが各区画に設けられた複数の雰囲気異常検知器と、それぞれの一端が各区画に気密的に接続された複数の排気管と、前記複数の排気管の他端に気密的に接続された集合配管と、前記集合配管に設けられた採取ポンプと、前記集合配管に設けられた匂い検知器と、を備える。

本発明に係る異常検出システムは、さらに、それぞれが各排気管に設けられた複数の開閉弁と、前記複数の開閉弁の開閉を個別に制御する弁制御装置と、を備えてもよい。

本発明によれば、異常検出システムは、集合配管に設けられた匂い検知器を備えているので、複数の区画で災害発生の兆候を示す匂いの発生を１つの匂い検知器で早期に検知することができる。

本発明に係る異常検出システムの概念図である。

以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本発明に係る異常検出システム１０は、ダスト放射線モニタ設備２０と放射線取扱施設３０とを備える。

放射線取扱施設３０は、互いに独立した気密性のある複数の区画４０を備える。区画４０は、例えば、作業者が点検作業をすることができる作業室である。本実施形態では、区画４０は、作業室とエアーロック扉のような気密扉４７ａと防火扉４７ｂとによって気密性のある空間を形成している。また、本実施形態では、区画４０の数は５とし、それらをそれぞれエリアＡからＥと呼ぶ。

放射線取扱施設３０は、さらに、それぞれが各区画４０に設けられた複数の煙検知器４２を備える。つまり、エリアＡの区画４０には、１つの煙検知器４２が設けられている。したがって、煙検知器４２は雰囲気異常検知器の一例である。

各区画４０の上部近傍の側壁には吸気口４５が設けられている。また、区画４０の外部には、吸気用送風機４１が設けられ、吸気用送風機４１から送られた空気は、吸気口４５を介して、区画４０の内部に強制的に送り込まれる。

また、各区画４０の上部において、吸気口４５と反対側の側壁には換気口４４及び空気採取口４６が備えられている。換気口４４には、排気管Ｄ０の一端が気密的に接続されている。排気管Ｄ０の他端は、送風機１２を介して排気筒１４に気密的に接続されている。したがって、区画４０の内部にある空気のほとんどは、常に、換気口４４を通って排気管Ｄ０に流れる。

排気筒１４は、排気管Ｄ０を介して送られてきた空気を排出する煙突のような廃棄施設である。排気筒１４の排出口近傍には、排気筒１４から排出される空気のサンプリングを行うサンプリング配管Ｄ５の一端が設けられている。サンプリング配管Ｄ５の他端には、排気筒モニタ１６が気密的に設けられている。後述するように、排気管Ｄ０には、排気用配管Ｄ４が気密的に接続しているので、排気筒１４には、ダスト放射線モニタ検出器で検出した空気も供給される。つまり、排気筒モニタ１６は、換気口４４及び空気採取口４６から採取された全ての空気を監視する。

排気筒モニタ１６は、常時、サンプリング配管Ｄ５から送られてくる空気を監視し、排気筒１４から放出する排気中の放射性物質の濃度を連続して測定する。排気筒モニタ１６が規定値より高い濃度を検知した場合において、他のモニタ（図示せず）は、排気筒モニタ１６からの検知の情報及び他の監視情報に基づいて、排気筒１４の排気を停止すべく、排気筒封鎖信号Ｓ６を排気筒１４に出力するように構成されている。排気筒１４は、封鎖をすべく排気筒封鎖信号Ｓ６を受信すると、直ちに、排気筒１４の排気を停止する。

空気採取口４６には、採取管Ｄ１の一端が気密的に接続されている。したがって、区画４０の内部にある空気の一部は、空気採取口４６を通って採取管Ｄ１に流れる。なお、採取管Ｄ１の数は、区画４０の数と同一とされる。

複数の採取管Ｄ１には、それぞれ、複数の開閉弁５０が設けられている。各開閉弁５０は、後述する弁切替装置６０からの開閉制御信号Ｓ１に基づいて、採取管Ｄ１に流れる空気の流量、すなわち、区画４０から後述する集合配管Ｄ２への採取する空気の量を制御する。つまり、弁切替装置６０は、複数の開閉弁５０の開閉を個別に制御する弁制御装置である。

複数の採取管Ｄ１の他端は、いずれも、集合配管Ｄ２に気密的に接続されている。

集合配管Ｄ２には、例えば、各種香気、臭気成分を検知する高感度酸化錫系熱線型焼結半導体センサ、主に硫化水素臭を検知する超高感度酸化亜鉛系基板型薄膜半導体センサ、主にアンモニア臭を検知する超高感度酸化錫系基板型厚膜半導体センサなどが備えられている匂い検知器８０が設けられている。匂い検知器８０は、集合配管Ｄ２の中を流れる空気に含まれている匂いを検知し、通常とは異なる匂いを検知した場合、異常な匂いが検知されたことを示す匂い異常検知信号Ｓ４を後述する警報装置１００に出力するように構成されている。

集合配管Ｄ２の他端には、採取ポンプ９０が設けられている。採取ポンプ９０は、各区画４０の内部の空気を、配管Ｄ３を介してダスト放射線モニタ検出器１１０に送るべく、常時作動している。配管Ｄ３の一端は採取ポンプ９０の出力口に気密的に接続しており、配管Ｄ３の他端はダスト放射線モニタ検出器１１０の採取口に気密的に接続している。

ダスト放射線モニタ検出器１１０は、常時、配管Ｄ３の中を流れる空気に含まれているダスト放射線などを監視し、それらを検知した場合、異常を検出したことを示す放射線検出信号Ｓ５を警報装置１００に出力するように構成されている。

ダスト放射線モニタ検出器１１０の出力口には、排気用配管Ｄ４が気密的に接続されている。排気用配管Ｄ４の他端は、送風機１２と換気口４４との間の排気管Ｄ０に、気密的に接続している。したがって、配管Ｄ３及び排気用配管Ｄ４は、集合配管Ｄ２と同様、集合配管として作用している。

弁切替装置６０は、タイマー７０が出力する計時信号Ｓ２に基づいて、複数の開閉弁５０のうち、どの開閉弁５０を開閉させるかを決定し、その決定に基づいて、その開閉弁５０を開閉させる開閉制御信号Ｓ１をその開閉弁５０に出力する。各開閉弁５０は、受信した開閉制御信号Ｓ１に基づいて、弁を閉じたり、開けたりするように構成されている。

弁切替装置６０は、各開閉弁５０の開の状態を表す弁開情報信号Ｓ３を警報装置１００に出力するように構成されている。したがって、警報装置１００は、弁開情報信号Ｓ３及び匂い異常検知信号Ｓ４を受信することにより、どの区画４０にどのような異常発生の兆候があるのかを異常検出システム１０の管理者に報知することができるように構成されている。

以上の異常検出システム１０は、以下のように作動する。

（通常状態）
採取ポンプ９０は、各区画４０の内部の空気を、採取管Ｄ１、集合配管Ｄ２及び配管Ｄ３を介してダスト放射線モニタ検出器１１０に、常時、送る。また、匂い検知器８０は、集合配管Ｄ２の内部を流れる空気を、常時、検知する。

このとき、開になっている開閉弁５０に対応する区画４０の内部の空気は、採取管Ｄ１、集合配管Ｄ２、配管Ｄ３及び排気用配管Ｄ４を介して排気口１２０から排出されるが、閉になっている開閉弁５０に対応する区画４０の内部の空気は、開閉弁５０によって遮断される。

弁切替装置６０は、タイマー７０からの計時信号Ｓ２に基づいて、例えば、１５分経過する毎に、複数の開閉弁５０のうち、開となっている開閉弁５０を閉じ、それ以外の開閉弁５０のうち特定の開閉弁５０を開とさせるための開閉制御信号Ｓ１を各開閉弁５０に出力する。

例えば、エリアＡの区画４０の内部の空気が集合配管Ｄ２の内部を流れている状態になってから１５分経過すると、弁切替装置６０は、開閉弁を閉とさせるための開閉制御信号Ｓ１をエリアＡに対応する開閉弁５０に出力し、また、開閉弁を開とさせるための開閉制御信号Ｓ１をエリアＢに対応する開閉弁５０に出力する。これにより、エリアＢの区画４０の内部の空気が集合配管Ｄ２の内部を流れるようになる。

このように、弁切替装置６０は、順次、エリアＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ａに対応する開閉弁５０を開閉させる動作を繰り返す。

また、弁切替装置６０は、各開閉弁５０の開の状態を表す弁開情報信号Ｓ３を警報装置１００に出力する。

（異常の兆候の検出時）
例えば、エリアＡの区画４０において、作業台Ｔの付近から何らかの災害発生の兆候が発生した場合、エリアＡの区画４０に対応する開閉弁５０が開の状態であれば、作業台Ｔの付近から発生した災害発生の兆候を示す特有の匂いは、区画４０の内部を矢印Ｆのように流れ、換気口４４に吸い込まれる。

そして、その匂いは、採取管Ｄ１を介して、集合配管Ｄ２に流れ、匂い検知器８０によって、その匂いは検知される。

匂い検知器８０は、災害発生の兆候を示す特有の匂いを検知すると、異常な匂いが検知されたことを示す匂い異常検知信号Ｓ４を警報装置１００に出力する。

警報装置１００は、匂い異常検知信号Ｓ４及び弁開情報信号Ｓ３に基づいて、災害発生の兆候を検知した区画４０、すなわち、エリアＡの区画４０を特定し、報知する。

なお、エリアＡの煙検知器４２は、従来と同様に、匂い検知器８０とは別に、災害発生の兆候を示す煙を検知する。

このように、異常検出システム１０は、従来の空調制御施設に、集合配管に匂い検知器を設けることで構成することができるので、従来の空調制御施設による災害発生の兆候を検知するほかに、さらに、複数の区画で災害発生の兆候を示す匂いの発生を１つの匂い検知で早期に検知することができる。特に、災害発生の兆候が、煙検知器４２で検知しにくい匂いである場合には、匂い検知器８０によって早期に災害発生の兆候を検知することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

Ｄ１ 排気管
Ｄ２ 集合配管
Ｄ３ 配管
Ｄ４ 排気用配管
Ｄ５ サンプリング配管
Ｓ１ 開閉制御信号
Ｓ２ 計時信号
Ｓ３ 弁開情報信号
Ｓ４ 異常検知信号
Ｓ５ 放射線検出信号
Ｓ６ 排気筒封鎖信号
１０ 異常検出システム
２０ ダスト放射線モニタ設備
３０ 放射線取扱施設
４０ 区画
４２ 煙検知器
４４ 換気口
５０ 開閉弁
６０ 弁切替装置
７０ タイマー
８０ 検知器
９０ 採取ポンプ
１００ 警報装置
１１０ ダスト放射線モニタ検出器
１２０ 排気口

Claims (2)

1. 互いに独立した気密性のある複数の区画と、
   それぞれが各区画に設けられた複数の雰囲気異常検知器と、
   それぞれの一端が各区画に気密的に接続された複数の排気管と、
   前記複数の排気管の他端に気密的に接続された集合配管と、
   前記集合配管に設けられた採取ポンプと、
   前記集合配管に設けられた匂い検知器と、を備える異常検出システム。
2. さらに、それぞれが各排気管に設けられた複数の開閉弁と、
   前記複数の開閉弁の開閉を個別に制御する弁制御装置と、を備える、請求項１に記載の異常検出システム。

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