JPH03272495A - 原子炉建屋内非常用排気設備 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子炉で事故が発生した場合においても、原
子炉建屋内を常に負圧に保ち、非常用ガス処理系を介し
て安全に原子炉建屋内のガスを放出することのできる原
子炉建屋内弁常用排気設備に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラントにおいて原子炉を納める原子炉建屋
は常に換気されているが、この内部にはフィルタ装置が
備え付けてあり、万一原子炉事故が発生して原子炉格納
容器から放射性物質が漏洩しても、原子炉建屋内のガス
をこのフィルタ装置で漉し、放射性物質を除去してから
原子炉建屋外に放出する。

第２図は、このような原子炉建屋１内におけるガスの換
気・処理系統を示す構成図である。原子炉建屋１内にお
けるガスの換気・処理系統には、平常時に用いられる常
用換気系２と、原子炉で事故が発生した場合に用いられ
る非常用ガス処理系３がある。

常用換気系２は、原子炉建屋１外に設置される粉塵処理
・温度調節用の給気装置４と給気ファン５および粉塵処
理用の排気フィルタ６と排気ファン７、ならびに原子炉
建屋１内に設置される給気弁８および排気弁９からなる
。給気装置４と給気ファン５および給気弁８は順次接続
し、他方排気弁９と排気フィルタ６および排気ファン７
も順次接続する。

一方非常用ガス処理系３は、原子炉建屋１内に設置され
て順次接続する大口弁１０、流量調節弁１１、電気ヒー
タを備える乾燥装置１２、ブロア１３、放射性物質を除
去するフィルタ装置１４および出口弁１５からなる。そ
して、これら常用換気系２と非常用ガス処理系３におい
ては、万一原子炉に事故が発生した場合にこれを知らせ
る事故信号１６が、給気ファン５、給気弁８、排気弁９
、排気ファン７、入口弁１０、流量調節弁１１、ブロア
１３および出口弁１５に入力される。

このようなガスの換気・処理系統を備えた原子炉建屋１
においては、平常時は、原子炉建屋１外の外気１７が常
用換気系２の給気装置４を通じて取入れられる。そして
外気１７は、給気装置４で粉塵を取り去さられ、かつそ
の温度を原子炉建屋１内の温度に合わせて調節される。

次いで、この給気装置４から排出された外気１７は、給
気ファン３によって昇圧され、給気弁４を介して原子炉
建屋１内に給気される。

また、原子炉建屋１内の空気１８は、排気弁９を通って
原子炉建屋１外に導かれ、排気フィルタ６に案内される
。そして、排気フィルタ６を通過して粉塵を除去された
排気１９は、排気ファン７によって圧送され、人体から
離れた高所に排気口を有する排気塔２０から大気中に放
出される。

ここで、非常用ガス処理系３の人口弁↑０、流量調節弁
１１および出口弁１，５は閉動作されており、ブロア１
３は停止している。したがって、原子炉建屋１内の空気
１８は、非常用ガス処理系３に入り込むことはない。

ところが、万一原子炉で事故が発生した場合は、事故信
号１６が常用換気系２の給気ファン５、給気弁８、排気
弁９および排気ファン７に入力される。その結果、給気
ファン５と排気ファン７は停止し、給気弁８と排気弁９
は緊急に閉動作する。

一方、同じ事故信号１６は、非常用ガス処理系３の大口
弁１０、流量調節弁１工、ブロア１３および出口弁工５
にも入力される。すると、今度は入口弁１０、流量調節
弁１１および出口弁１５が開動作され、ブロアエ３が稼
働を始める。したがって、原子炉建屋１内の空気１８は
、大口弁１０および流量調節弁１１を通過して乾燥装置
１２に進む。そして電気ヒータで加熱・乾燥され、フィ
ルタ装置１４における放射能除去に適した状態にされた
後、ブロア１３により圧送されてフィルタ装置１４に案
内される。

このため、原子炉事故によってもし原子炉格納容器（図
示せず）から放射性物質が漏洩し、原子炉建屋１内の空
気１８に混合することがあっても、この放射性物質はフ
ィルタ装置１４において、様々な手段によって取り除か
れる。こうして放射性物質を除去された排気１９は出口
弁１５を通過して、平常時と同様、排気塔２０から高所
の大気中に放出される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の非常用ガス処理系３においては、事故
信号１６が入力されてから、大口弁１０と流量調節弁１
１が全開するのに３０秒程度かかる。また、原子炉建屋
１内の空気１８を出口弁１５方向に送り出すブロア１３
が作動を開始してから定格運転に到達するまでにも、２
０秒程度の時間を要する。したがって、非常用ガス処理
系３が事故信号１６を得てから所定の運転を始めるまで
には、３０秒ないし１９の時間の遅れが生じる。

そして、もし原子炉事故発生と同時に電源の喪失も生ず
るような過酷な状態下では、非常用電源設備を起動させ
なければならない。このため、このような場合は非常用
ガス処理系３か所定の運転を始めるまでに、さらに１分
子度時間が余分にかかるおそれがあった。

ところで、原子炉建屋１においては、完全な気密を保つ
ことは不可能であり、若干ガスの漏洩箇所が生ずるのは
避けられない。したがって、原子炉建屋１内は平常時に
あっても、この漏洩箇所から万が一放射性物質が漏洩す
るのを防止するため、常用喚気系２によって若干の負圧
（数ｍｍＡｑ〜２０ｍｍＡｑ）に保たれている。しかし
原子炉事故の発生直後は、常用換気系２が停止するのに
も拘らず原子炉建屋１内の空気１８が上述の理由で非常
用ガス処理系３を円滑に流れない。このため、空気１８
が原子炉建屋ｌ内で滞留し、原子炉建屋１内の負圧が制
御されない状態となるおそれがある。

そうすると、原子炉建屋１の漏洩率に応じて常時リーク
インしてくる外気に加え、原子炉建屋１内の発熱体から
の放熱によって原子炉建屋１内の空気１８が熱膨脂する
という事象が重なるため、原子炉建屋１内の負圧が低下
することになる。こうなると、原子炉建屋１内の空気１
８は、万が一放射性物質で汚染されても、その除去のた
めのフィルタを通らず、原子炉建屋１の漏洩箇所から低
所に漏洩する可能性が考えられる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、原子炉で事
故が発生しても、原子炉建屋内を常に負圧に保ち、非常
用ガス処理系を介して放射性物質を除去された空気を原
子炉建屋外に放出することのできる原子炉建屋内弁常用
排気設備を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、排気ファンと事故
信号で閉動作される排気弁とを接続した常用換気系と、
事故信号で作動する乾燥装置とブロアおよびフィルタ装
置と事故信号で開動作する出口弁とを順次接続する非常
用ガス処理系とを備える原子炉建屋内において、開閉弁
を具備した通気ダクトで前記常用換気系の排気ファンと
前記非常用ガス処理系の乾燥装置とを接続したことを特
徴とする原子炉建屋内弁常用排気設備を提供する。

（作用） 本発明の原子炉建屋内弁常用排気設備は、原子炉事故が
発生しても平常時と同様、原子炉建屋内の空気を常用換
気系における排気ファンによって圧送する。すると排気
弁は閉じているため、空気は通気ダクトに流れる。そし
てこの空気は、例えば空気作動によって瞬時に開く開閉
弁を通過して非常用ガス処理系の乾燥装置に至る。その
後は平常時と同様、この空気はブロアとフィルタ装置を
通過して、万一放射性物質で汚染されても、この放射性
物質が除去されて原子炉建屋外に放出される。

（実施例） 以下第１図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る原子炉建屋内弁常用
排気設備２１の構成図である。本実施例に係る原子炉建
屋内弁常用排気設備２１の基本的構成は第２図に示した
ものと実質的に異ならないので、対応する箇所には同一
の符号を付して詳細な説明を省略する。

原子炉建屋１には、第２図と同様に常用喚気系２と非常
用ガス処理系３が設けられるが、常用喚気系２の排気フ
ィルタ６と排気ファン７は排気弁９の上流に配置される
。しかし、平常時におけるガスの排気処理に関しては第
２図に示したものと何ら効果に差はない。また排気ファ
ン７には事故信号が入力されないが、排気弁９は事故信
号１６が入力されれば直ちに閉じられるため、放射性物
質が除去されない空気１８が、排気弁９を通過して原子
炉建屋］−外に放出されることはない。また、給気装置
４と給気ファン５も本実施例においては原子炉建屋１内
に設置されるが、これも給気の能力を何ら変えるもので
はない。

さて原子炉建屋内弁常用排気設備２１は、常用換気系２
の排気ファン７と非常用ガス処理系３の乾燥装置１２を
つなぐ通気ダクト２２を有する。

そして通気ダクト２２は、排気ファン７側から、空気作
動によって瞬時に開く開閉弁２３と流量制御弁２４を備
える。また、非常用ガス処理系３において、通気ダクト
２２接続地点の上流には、空気の流量調節弁１１側への
進行を防止する逆止弁２５を設ける。

このような構成の原子炉建屋内弁常用排気設備２１にお
いては、平常時には外気１７が順次給気装置４、給気フ
ァン５および給気弁８を通過して原子炉建屋１内に導入
される。そして原子炉建屋１内の空気１８は、排気フィ
ルタ６、排気ファン７および排気弁９を通って原子炉建
屋１外に出、排気１９として排気塔２０から高所の大気
中に放出される。この平常時において、原子炉建屋１内
は負圧を保たれる。

また原子炉に事故が発生したときは、事故信号１６が常
用換気系２の給気ファン５と給気弁８および排気弁９に
入力される。よって給気ファン５は停止し、給気弁８も
全閉されるため、外気１７の原子炉建屋１内への流入は
阻止される。

一方、排気弁９も全閉されるが、排気ファン７は依然と
して作動する。したがって、排気ファン７によって圧送
された空気１８は通気ダクト２２に進み、平常時に排気
弁９を通過する空気量が開閉弁２３を押圧する。そうす
ると、開閉弁２３は平常のレベルを超えた空気圧によっ
て瞬時に全開するため、空気１８はこの開閉弁２３を通
過し、さらに流量調節弁２４も通過して適当な流量で非
常用ガス処理系３における乾燥装置１２の上流側に到達
する。なお、開閉弁２３の開閉機構は、瞬時に行えるも
のであれば、上述の空気作動に限られない。

ここでは、逆止弁２５があるため、空気１８は必ず乾燥
装ｒ１１１２へ流れ込む。したがって、流量調節弁１１
と入口弁１０を通過して再度原子炉建屋１の雰囲気中に
舞い戻り、原子炉建屋１内の負圧を低下させることはな
い。

そして、空気１８は、乾燥装置１２でフィルタ処理によ
る放射能除去に適した状態に乾燥された後、ブロア１３
によってフィルタ装置１４に送り込まれる。最後に、放
射能を除去された空気１８は、出目弁１５を通って排気
塔２０に至り、排気１９として高所の大気中に排出され
る。

したがって、本実施例に係る原子炉建屋内弁常用排気設
備２０によれば、万一原子炉の事故が発生したときは、
原子炉建屋１内の空気１８は、瞬時に非常用ガス処理系
３における乾燥装置１２に送り込まれる。よって、非常
用ガス処理系３が所定の運転を始める前でも、原子炉建
屋］内の空気１８が滞留して負圧が低下することはなく
、万一空気１８が放射能で汚染されても、この空気１８
が放射能除去されずに原子炉建屋１から漏洩する事態は
起こらない。

このとき、上述のようにブロア１３の作動にある程度時
間がかかることがあっても、排気ファン７の圧送能力は
通常ブロア１３のそれより数十倍も高いため、空気１８
は十分フィルタ装置１４に送り込まれる。さらに、電源
事故が同時に発生したとしても、排気ファンの慣性力に
よって、空気１８は支障なくフィルタ装置１４に導かれ
る。よっていかなる事態にあっても、原子炉建屋ｌ内の
負圧は確実に維持される。

そして、非常用ガス処理系３が定格運転に達した後は、
前述のプロセスによって排気１９が高所の大気中に放出
される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の原子炉建屋内弁常用排気
設備は、原子炉事故が発生しても平常時と同様に原子炉
建屋内の負圧を保ち、放射能汚染のおそれのある空気が
漏洩するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る原子炉建屋内弁常用排
気設備の構成図、第２図は従来の原子炉建屋内における
常用喚気系と非常用ガス処理系の構成図である。 ｌ・・・原子炉建屋、２・・・常用換気系、３・・・非
常用ガス処理系、７・・・排気ファン、９・・・排気弁
、１２・・・乾燥装置、１３・・・ブロア、１４・・・
フィルタ装置、１５・・・出口弁、１６・・・事故信号
、２２・・・通気ダクト、２３・・・開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　排気ファンと事故信号で閉動作される排気弁とを接続
   した常用換気系と、事故信号で作動する乾燥装置とブロ
   アおよびフィルタ装置と事故信号で開動作する出口弁と
   を順次接続する非常用ガス処理系とを備える原子炉建屋
   内において、開閉弁を具備した通気ダクトで前記常用換
   気系の排気ファンと前記非常用ガス処理系の乾燥装置と
   を接続したことを特徴とする原子炉建屋内非常用排気設
   備。