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技術 高温ガス炉の原子炉冷却材漏えい量の測定方法

出願人 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明者 江森恒一大内弘関田健司
出願日 2003年9月29日 (17年1ヶ月経過) 出願番号 2003-336908
公開日 2005年4月21日 (15年7ヶ月経過) 公開番号 2005-106492
状態 未査定
技術分野 原子炉の監視、試験
主要キーワード ヘリウムガス濃度 過渡的状態 ヘリウム検出器 ヘリウム濃度 ヘリウム量 高温ガス炉 漏えい 冷却設備
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この項目の情報は公開日時点(2005年4月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

従来の方法では、原子炉を構成するプラント各部の温度及び圧力を安定した状態に静定する必要があるため、結果が得られるまでに数日間を要する上に、出力上昇時などの過渡的状態では採用できない。

解決手段

高温ガス炉原子炉冷却材であるヘリウム漏えい量の測定を、原子炉格納容器内雰囲気ガス中に含まれるヘリウムガス濃度を測定することにより行う。

概要

背景

従来は、原子炉冷却材の圧力及び温度を数日間安定させた状態を維持し、圧力、温度の間にBoyle-Charlesの法則による相関成立したことを確認した後、一定期間における原子炉冷却材の絶対圧力及び絶対温度の変化から、計算により漏えい量を測定していた。

概要

従来の方法では、原子炉を構成するプラント各部の温度及び圧力を安定した状態に静定する必要があるため、結果が得られるまでに数日間を要する上に、出力上昇時などの過渡的状態では採用できない。高温ガス炉の原子炉冷却材であるヘリウム漏えい量の測定を、原子炉格納容器内雰囲気ガス中に含まれるヘリウムガス濃度を測定することにより行う。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

高温ガス炉原子炉冷却材であるヘリウム漏えい量の測定を、原子炉格納容器内雰囲気ガス中に含まれるヘリウムガス濃度を測定することにより行う方法。

請求項2

高温ガス炉の原子炉内を冷却して取り出されたヘリウム冷却材が、その原子炉を囲んで設けられた原子炉格納容器内の冷却設備で冷却されて原子炉内に戻される際、原子炉格納容器外に設置したヘリウム検出器に、サンプリングした原子炉格納容器内の雰囲気ガスを供給することにより、雰囲気ガス中のヘリウムガス濃度から漏えい量を測定する方法。

技術分野

0001

本発明は、冷却材圧力バウンダリー健全性確認及び高温ガス炉の異常を早期に検知する技術分野に属し、原子炉冷却材であるヘリウムガス漏えい量の測定を、原子炉格納容器内雰囲気ガス中に含まれるヘリウムガス濃度を測定することにより行う方法に関するものである。

背景技術

0002

従来は、原子炉冷却材の圧力及び温度を数日間安定させた状態を維持し、圧力、温度の間にBoyle-Charlesの法則による相関成立したことを確認した後、一定期間における原子炉冷却材の絶対圧力及び絶対温度の変化から、計算により漏えい量を測定していた。

発明が解決しようとする課題

0003

従来の方法は、原子炉を構成するプラント各部の温度及び圧力を安定した状態に静定する必要がある。このため、結果が得られるまでに数日間を要する上に、出力上昇時などの過渡的状態では採用できない。本発明は、これらの問題点を解決し、原子炉運転中の全ての期間を通して、漏えい量の測定を可能にしようとするものである。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、高温ガス炉の原子炉格納容器内の雰囲気ガスサンプリングし、原子炉冷却材であるヘリウムガスの漏えい量と1対1に対応するヘリウムガス濃度を、高感度ヘリウム検出器を用いて測定することにより、ヘリウムガス濃度の変化率から、ヘリウムガスの漏えい量を測定するものである。

発明の効果

0005

本発明により、冷却材圧力バウンダリーの漏えい試験に適用できることはもとより、原子炉運転中の全ての期間にわたり、冷却材の漏えい量が微少な状態から正確な測定が可能となり、事故の発生を未然に防止する上で、有効な手法となることが期待されている。

発明を実施するための最良の形態

0006

本発明の方法の適用に先立ち、原子炉格納容器内に規定量のヘリウムを放出し、原子炉格納容器内ヘリウム濃度ヘリウム量の関係を正確に求めておく。その後、原子炉格納容器内の雰囲気ガスをサンプリングし、ガス中に含まれるヘリウム濃度を測定することにより、原子炉冷却材であるヘリウムガスの漏えい量を求める。

0007

図1に示されるように、原子炉と熱交換器冷却器で構成された冷却設備(2)は、2重管で接続されており、原子炉を冷却した高温ヘリウム冷却材は、2重管の内管を経て冷却設備で冷却され、外管を経て再び原子炉に戻る構造になっている。冷却設備から漏えいしたヘリウム冷却材は、閉鎖された原子炉格納容器(1)内に留まり、雰囲気ガス中のヘリウム濃度を上昇させる。その際、原子炉運転中閉鎖される原子炉格納容器内の温度上昇を抑えるため、独立して設置された再循環冷却装置(3)は、その雰囲気ガス(空気)を強制循環させることにより、漏えいしたヘリウム冷却材を短時間に均一に拡散させることに寄与している。この雰囲気ガスを原子炉格納容器内からサンプリングし、原子炉格納容器外に設置されたヘリウム検出器(4)でヘリウム濃度を計測する。

0008

(実施例1)
原子炉格納容器内の雰囲気ガスをサンプリングし、ガス中に含まれるヘリウムガス濃度を、高感度ヘリウム検出器を用いて測定することにより、ヘリウムガスの漏えい量を測定する方法の一実施例を図1に示す。図に示されるように、(1)原子炉格納容器内に設置された(2)冷却設備等から原子炉冷却材であるヘリウムガスの漏えいが発生すると、漏えいヘリウムガスは、原子炉格納容器内を冷却する(3)再循環冷却装置により、原子炉格納容器内自由空間に短時間に拡散する。この雰囲気ガスを、(4)高感度ヘリウム検出器に導入し、単位時間あたりのヘリウムガス濃度の変化を測定することにより、予め求めたヘリウム濃度とヘリウム量の関係から、ヘリウムガスの漏えいを測定することができる。

0009

原子炉格納容器内の雰囲気中に含まれるヘリウム濃度を、高感度ヘリウム検出器を用いて測定することにより、ヘリウムガスの漏えい量を測定する。

図面の簡単な説明

0010

本発明の一実施例を示す図である。

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