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JPH0431079B2 - - Google Patents
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JPH0431079B2 - - Google Patents

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JPH0431079B2
JPH0431079B2 JP60046602A JP4660285A JPH0431079B2 JP H0431079 B2 JPH0431079 B2 JP H0431079B2 JP 60046602 A JP60046602 A JP 60046602A JP 4660285 A JP4660285 A JP 4660285A JP H0431079 B2 JPH0431079 B2 JP H0431079B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力プラント内一次系配管の表面
線量率を低減するための水質制御に係り、沸騰水
型原子炉の給水系の鉄クラツド量と非鉄金属イオ
ン量を最適制御し、線量率低減化をはかるに好適
な原子力プラントに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to water quality control for reducing the surface dose rate of primary system piping in a nuclear power plant, and the present invention relates to water quality control for reducing the surface dose rate of primary system piping in a nuclear power plant. This invention relates to a nuclear power plant suitable for optimally controlling the amount of nonferrous metal ions and reducing the dose rate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

原子力発電所、例えば、沸騰水型原子力発電所
の給水系に使用されている配管、ポンプ、弁等の
腐食により、イオン状又は不溶性の腐食生成物が
発生し、原子炉内に持ち込まれる。持ち込まれた
腐食生成物は、燃料棒に付着し、中性子照射を受
けて放射性腐食生成物になる。放射性腐食生成物
の一部は、一次冷却水中に再溶出、又は、脱離す
る。例えば、Mn,Ni、及びCoは、中性子照射に
より、それぞれ、54Mn,58Co,60Coなどの長半減期
を有する放射性腐食生成物に変化する。これら放
射性腐食生成物は、一次冷却水系を循環している
うちに、再循環系配管等の表面に付着する。この
ため、配管表面における線量率が高くなり、原子
炉の保守、点検を実施する際における作業員の放
射線被曝を増大させる。
Corrosion of piping, pumps, valves, etc. used in the water supply system of a nuclear power plant, such as a boiling water nuclear power plant, generates ionic or insoluble corrosion products that are carried into the reactor. The corrosion products brought in adhere to the fuel rods and become radioactive corrosion products when irradiated with neutrons. Some of the radioactive corrosion products are re-eluted or desorbed into the primary cooling water. For example, Mn, Ni, and Co are transformed by neutron irradiation into radioactive corrosion products with long half-lives such as 54 Mn, 58 Co, and 60 Co, respectively. These radioactive corrosion products adhere to the surfaces of recirculation system piping and the like while circulating in the primary cooling water system. Therefore, the dose rate on the pipe surface increases, increasing the radiation exposure of workers when performing maintenance and inspection of the reactor.

配管の表面線量率の低減方法としては、給水系
における腐食生成物の発生抑制や配管表面への放
射性腐食生成物の付着抑制が提案されている。
As a method for reducing the surface dose rate of pipes, it has been proposed to suppress the generation of corrosion products in the water supply system and to suppress the adhesion of radioactive corrosion products to the pipe surface.

従来、腐食生成物の発生、特に、CoやNiの溶
出を低減する方法として、特開昭59−89775号公
報により、ステンレス鋼の表面に予め酸化被膜を
形成する方法が提案されている。
Conventionally, as a method for reducing the generation of corrosion products, particularly the elution of Co and Ni, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-89775 has proposed a method of forming an oxide film on the surface of stainless steel in advance.

しかし、最近の実績によれば、腐食生成物の発
生を抑制するだけでは不十分であることが分つ
た。
However, recent results have shown that simply suppressing the generation of corrosion products is not sufficient.

又、特開昭58−79196号公報には原子力プラン
トの構造材に放射性イオンが付着することを抑制
するために、冷却材中の金属イオンの量を電導度
計で測定し、この測定値に基づいてMg,Cr,Ni
などの非鉄金属イオンを冷却材中に注入する方法
が提案されている。これは、放射性イオンが存在
する冷却材中の金属イオン濃度を高めることによ
つて、放射性イオンの構造材フエライト層への付
着速度を低下させるものである。
Furthermore, in order to suppress the adhesion of radioactive ions to the structural materials of nuclear power plants, JP-A-58-79196 discloses that the amount of metal ions in the coolant is measured using a conductivity meter, and this measurement value is Based on Mg, Cr, Ni
A method has been proposed in which non-ferrous metal ions such as ions are injected into the coolant. This is intended to reduce the rate of attachment of radioactive ions to the structural material ferrite layer by increasing the concentration of metal ions in the coolant in which radioactive ions are present.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術では、Niなどのイオンは原子炉
内で放射化されると58Coなどの長半減期の放射性
核種を生成する。従つて、付着速度は低下しても
放射性核種の濃度が高くなることにより、付着量
はかえつて増加し、構造材の表面線量率を高めて
しまうという問題点があつた。
In the above conventional technology, when ions such as Ni are activated in a nuclear reactor, they generate radionuclides with long half-lives such as 58 Co. Therefore, even if the deposition rate decreases, the concentration of radionuclides increases, so the amount of deposition increases and the surface dose rate of the structural material increases.

本発明の目的は、原子力プラントにおける一次
系配管表面線量率を効果的に低減させるのに必要
な水質制御方法及び装置を備えている原子力プラ
ントを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a nuclear power plant equipped with a water quality control method and apparatus necessary for effectively reducing the primary system piping surface dose rate in the nuclear power plant.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明では、原子
炉、タービンの復水器、低圧給水加熱器、高圧給
水加熱器、及びこれらを結ぶ給水配管を備えた原
子力プラントにおいて、前記給水配管内を流れる
原子炉給水中の鉄クラツド量を測定する手段、前
記原子炉給水中の非鉄金属イオン量を測定する手
段、前記各手段による測定結果に基づき、前記非
鉄金属イオン量に対する前記鉄クラツド中の鉄分
量の比が2〜8(重量比)となるように、前記鉄
クラツド量を減少させるクラツドフイルター、及
び前記非鉄金属イオン量を減少させるイオンフイ
ルターを備えるようにしたものである。
In order to achieve the above object, in the present invention, in a nuclear power plant equipped with a nuclear reactor, a turbine condenser, a low-pressure feedwater heater, a high-pressure feedwater heater, and water supply piping connecting these, a means for measuring the amount of iron cladding in the reactor feed water; a means for measuring the amount of nonferrous metal ions in the reactor water supply; and a means for measuring the amount of iron cladding in the iron cladding relative to the amount of nonferrous metal ions based on the measurement results by each of the means. A cladding filter for reducing the amount of iron cladding and an ion filter for reducing the amount of non-ferrous metal ions are provided so that the ratio of iron cladding becomes 2 to 8 (weight ratio).

〔作用〕[Effect]

構造材の腐食損傷により生成する腐食生成物
は、水に可溶性のイオンと不溶性の金属酸化物か
らなり、後者は通常クラツドと呼ばれている。ク
ラツドの主成分はFeであり、酸化雰囲気となつ
ている沸騰水型原子炉ではヘマタイト(α−
Fe2O3)、還元雰囲気である加圧水型原子炉では
マグネタイト(Fe3O4)、ニツケルフエライト
(NiFe2O4)等である。
Corrosion products produced by corrosion damage to structural materials consist of water-soluble ions and insoluble metal oxides, the latter commonly referred to as crud. The main component of the cladding is Fe, and in boiling water reactors with an oxidizing atmosphere, hematite (α-
(Fe 2 O 3 ), magnetite (Fe 3 O 4 ), nickel ferrite (NiFe 2 O 4 ), etc. in pressurized water reactors with a reducing atmosphere.

本発明者等は、ヘマタイト粒子を用い、高温フ
イルターの特性について調べた。285℃において、
流速1/hでヘマタイト粒子を含む水を1時間
通水したとき生じる差圧と、流水中のヘマタイト
粒子濃度の関係を第2図に示す。メンブランフイ
ルターとして孔径0.45μmの銀メンブランフイル
ターを用い、繊維層フイルターとしてガラスフイ
ルターを用いた。
The present inventors investigated the characteristics of a high temperature filter using hematite particles. At 285℃,
FIG. 2 shows the relationship between the differential pressure that occurs when water containing hematite particles is passed through the tube at a flow rate of 1/h for 1 hour and the concentration of hematite particles in the flowing water. A silver membrane filter with a pore size of 0.45 μm was used as the membrane filter, and a glass filter was used as the fiber layer filter.

メンブランフイルターで流体をろ過すると、フ
イルターの孔径より大きいすべての粒子はフイル
ターの表面で捕捉される。これと対称的に、繊維
層フイルターでは、粒子は、表面だけでなく、内
部にも捕捉される。
When a fluid is filtered through a membrane filter, all particles larger than the pore size of the filter are captured on the surface of the filter. In contrast, in fiber layer filters, particles are trapped not only on the surface but also on the interior.

メンブランフイルターの場合、粒子は表面に捕
捉されるため、捕捉された第1層の粒子は、フイ
ルターの孔径をふさぐことになる。このため、フ
イルターの差圧は、急激に上昇する。このときの
差圧は、流体中の粒子濃度と流速に比例し、粒子
がフイルターの孔径より大きければ、粒子の形状
に依存しない。捕捉された第2層以降の粒子につ
いては、粉体充填層として扱うことができるので
捕捉された第2層以降の粒子により生じる差圧
は、粒子の形状に依存することになる。こうし
て、メンブランフイルターを用いたときは、差圧
と粒子濃度の関係は、第2図のように、2段階に
なる。
In the case of a membrane filter, particles are captured on the surface, so the captured particles of the first layer will block the pore size of the filter. Therefore, the differential pressure across the filter increases rapidly. The differential pressure at this time is proportional to the particle concentration in the fluid and the flow rate, and does not depend on the shape of the particles as long as the particles are larger than the pore diameter of the filter. Since the trapped particles in the second and subsequent layers can be treated as a powder-filled bed, the differential pressure generated by the trapped particles in the second and subsequent layers depends on the shape of the particles. In this way, when a membrane filter is used, the relationship between differential pressure and particle concentration is in two stages as shown in FIG.

繊維層フイルターの場合、粒子は、フイルター
の表面及び内部に捕捉されるため、粒子の捕捉に
より生じるフイルターの差圧は、流体中の粒子濃
度と流速に比例する。
In the case of a fibrous layer filter, particles are trapped on the surface and inside the filter, so that the differential pressure across the filter caused by particle trapping is proportional to the particle concentration in the fluid and the flow rate.

以上の実験結果より、孔径0.45μmのメンブラ
ンフイルターを用いると、粒径0.45μm以上の粒
子、すなわち、鉄クラツドを、1の通水量で、
鉄クラツド濃度10ppbまで、フイルター差圧によ
り感度よく測定できる。繊維層フイルターを用い
ると、10ppb以上の鉄クラツドも定量できる。こ
のとき、通水量を増加すれば、差圧も上昇するの
で測定精度を向上できる。フイルターは、給水中
の鉄クラツド濃度により、選択する。
From the above experimental results, when using a membrane filter with a pore size of 0.45 μm, particles with a particle size of 0.45 μm or more, that is, iron cladding, can be collected at a water flow rate of 1.
Iron cladding concentrations up to 10ppb can be measured with high sensitivity using filter differential pressure. Using a fiber layer filter, it is possible to quantify iron cladding above 10 ppb. At this time, if the water flow rate is increased, the differential pressure will also increase, so the measurement accuracy can be improved. The filter is selected depending on the iron clad concentration in the water supply.

差圧から鉄の絶対濃度を求めるのには次のよう
にする。まず、第2図のような差圧と鉄クラツド
濃度の関係を示す検量線を作成しておく。今、流
速V(/h)、通水時間t時間に生じた差圧をP
(Kg/cm2)とすると、第2図のような検量線を用
いて差圧Pから鉄クラツド量W(ppb)が求まる。
鉄クラツドがヘマタイト(α−Fe2O3)であると
すると、鉄クラツド中の鉄分量WFe(μg)は次式
で求まる。
To find the absolute iron concentration from the differential pressure, proceed as follows. First, a calibration curve showing the relationship between differential pressure and iron cladding concentration as shown in Fig. 2 is created. Now, the differential pressure generated at flow rate V (/h) and water flow time t is P
(Kg/cm 2 ), the amount of iron cladding W (ppb) can be determined from the differential pressure P using a calibration curve as shown in FIG.
Assuming that the iron cladding is hematite (α-Fe 2 O 3 ), the iron content W Fe (μg) in the iron cladding is determined by the following formula.

WFe=W×56×2/56×2+16×3×V×t ∴WFe=7/10WVt(μg) 給水中のイオン性腐食生成物として、Ni2+
Cu2+,Mn2+,Co2+,Mg2+,Zn2+等があるが、
これらは、炉水中で同様に挙動し、中性子照射に
より、それぞれ、58Co,64Cu,66Cu,54Mn,60Co,
27Mg,69Zn等の放射性核種を生成する。Crは、
CrO4 2-の形で存在している。
W Fe = W × 56 × 2 / 56 × 2 + 16 × 3 × V × t ∴W Fe = 7 / 10 WVt (μg) As ionic corrosion products in the water supply, Ni 2+ ,
There are Cu 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ etc.
These behave similarly in reactor water, and by neutron irradiation, 58 Co, 64 Cu, 66 Cu, 54 Mn, 60 Co,
Generates radionuclides such as 27 Mg and 69 Zn. Cr is
It exists in the form of CrO 4 2- .

電導度Kは、次式のように、各種イオンの電導
度の和で表わせる。
The conductivity K can be expressed as the sum of the conductivities of various ions as shown in the following equation.

K=ΛH +CH ++Λ0H -C0H -+ 〓i ΛiC1 ここに、Λ:極限当量イオン電導度 C:イオン濃度 極限当量イオン電導度の大きさは、イオンによ
つて異なり、温度依存性がある。前記陽イオンの
腐食生成物に対する極限当量イオン電導度は、25
℃において、(54±1)Ω-1cm2mol-1とほぼ同一
であり、高温においても、同程度の大きさになる
と考えられる。今、陰イオンは、高温陰イオンフ
イルターによつて、OH-イオンに変換されてい
る。電荷保存則により、腐食生成物の陽イオンと
同量のOH-イオンが生成したことになる。これ
により、陽イオンの電導度はOH-イオンの電導
度によつて増感されたことになる。すなわち、純
水の電導度をKH20とすれば、陽イオンとそれと同
量のOH-イオンによる電導度Kiは、次式により
求まる。
K=Λ H + C H +0H - C 0H - + 〓 i ΛiC 1Where , Λ: Limiting equivalent ion conductivity C: Ion concentration The magnitude of the limiting equivalent ion conductivity varies depending on the ion and changes with temperature. There is dependence. The ultimate equivalent ionic conductivity for the corrosion products of the cations is 25
It is almost the same as (54±1) Ω -1 cm 2 mol -1 at °C, and it is thought that it will have a similar size even at high temperatures. The anions are now converted into OH - ions by a high temperature anion filter. According to the law of conservation of charge, the same amount of OH - ions as corrosion product cations were produced. This means that the conductivity of the cations was sensitized by the conductivity of the OH - ions. That is, if the electrical conductivity of pure water is K H20 , the electrical conductivity Ki due to cations and the same amount of OH - ions is determined by the following equation.

Ki=K0b−KH20 = 〓i ΛiCi+ΛOH -C′OH - ここに、K0b:測定された電導度 C′OH -:陰イオンフイルターによつて
生成したOH-イオン濃度(= 〓i
Ci) こうして電導度K1から、非鉄金属イオン濃度
を求めることができる。第3図は、Co(CH)2
Ni(OH)2の285℃における電導度を測定した結果
を示している。高温における極限当量イオン電導
率は、室温における値よりも大きいことと、
OH-イオンの寄与で、第3図に示された非鉄金
属イオンによる電導度は、室温の値よりも、1桁
位大きくなつている。
Ki=K 0b −K H20 = 〓 i ΛiCi+ Λ OH - C′ OH -where, K 0b : Measured conductivity C′ OH - : OH - ion concentration generated by the anion filter (= 〓 i
Ci) In this way, the nonferrous metal ion concentration can be determined from the conductivity K 1 . Figure 3 shows Co(CH) 2 and
Shows the results of measuring the electrical conductivity of Ni(OH) 2 at 285°C. The ultimate equivalent ionic conductivity at high temperature is greater than the value at room temperature;
Due to the contribution of OH - ions, the conductivity due to nonferrous metal ions shown in Figure 3 is about one order of magnitude larger than the value at room temperature.

給水のPHが中性でないときは、その分補正を要
する。給水のPHが酸性のときは、陰イオンが陰イ
オンフイルターで、OH-イオンに変換されるの
で補正の必要はないが、給水のPHがアルカリ性の
ときは、アルカリ金属によるイオン電導度分を補
正しなければならない。アルカリ金属イオンの量
は、給水のPHから求まるので、PH計を設け、その
信号を制御器16に送り、補正を行なえば非鉄金
属イオン濃度をより正確に求めることができる。
If the PH of the water supply is not neutral, correction is required accordingly. When the PH of the feed water is acidic, the anions are converted to OH - ions in the anion filter, so no correction is necessary, but when the PH of the feed water is alkaline, the ionic conductivity due to alkali metals is corrected. Must. Since the amount of alkali metal ions can be determined from the pH of the water supply, the nonferrous metal ion concentration can be determined more accurately by providing a pH meter and sending the signal to the controller 16 for correction.

第4図は、給水中のFe濃度とNiイオン濃度の
比(重量比)に対する配管の表面線量率の一例
を、実績データに基づいて示したものである。同
図より、給水中のFe濃度とNiイオン濃度の比
(重量比)の最適範囲は、2〜8であることが分
かる。Fe濃度とNi以外のイオン性腐食生成物の
濃度の比(重量比)に対する最適範囲も同じであ
る。従つて、一般には給水中のFe濃度と非鉄金
属イオン濃度の比(重量比)を2〜8に制御する
ことにより、配管の表面線量率を最も効果的に低
減できる。図4に示した例の場合、給水中の非鉄
金属イオンはほとんどがNiイオンで他のイオン
は無視できるので、制御対象としてFe濃度とNi
イオン濃度の比をとつても問題はなかつた。しか
し、Niイオン以外の非鉄金属イオンの濃度が無
視できない場合に、Fe濃度とNiイオン濃度の比
だけで制御すると、表面線量率の最適範囲がずれ
て、かえつて表面線量率を高めてしまう危険性が
生じるので、制御対象としてはFe濃度と非鉄金
属イオン濃度の比(重量比)をとるべきである。
FIG. 4 shows an example of the surface dose rate of piping with respect to the ratio (weight ratio) of Fe concentration to Ni ion concentration in the water supply, based on actual data. From the figure, it can be seen that the optimal range of the ratio (weight ratio) between Fe concentration and Ni ion concentration in the water supply is 2 to 8. The optimum range for the ratio (weight ratio) of the Fe concentration to the concentration of ionic corrosion products other than Ni is also the same. Therefore, in general, the surface dose rate of the piping can be most effectively reduced by controlling the ratio (weight ratio) between Fe concentration and nonferrous metal ion concentration in the water supply to 2 to 8. In the example shown in Figure 4, most of the nonferrous metal ions in the water supply are Ni ions and other ions can be ignored, so the control targets are Fe concentration and Ni.
There was no problem in determining the ratio of ion concentrations. However, if the concentration of non-ferrous metal ions other than Ni ions cannot be ignored, controlling only by the ratio of Fe concentration to Ni ion concentration may deviate from the optimal range of surface dose rate, and there is a risk that the surface dose rate may increase instead. Therefore, the ratio (weight ratio) between Fe concentration and non-ferrous metal ion concentration should be taken as the control target.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図により説明す
る。第1図は、本発明を適用した沸騰水型原子力
発電プラントの給水系の基本的な系統を示したも
のである。第1図において、1はタービン、2は
復水器、3は復水ポンプ、4は復水脱塩器、5は
給水ポンプ、6は低圧給水加熱器、7は昇圧ポン
プ、8は高圧給水加熱器、9は原子力圧力容器、
10,11は弁、12は高温フイルター、13は
差圧計、14は高温陰イオンフイルター、15は
高温電導度計、16は制御器、17,18,19
は弁、20は高温クラツドフイルター、21は高
温陽イオンフイルターである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows the basic system of the water supply system of a boiling water nuclear power plant to which the present invention is applied. In Figure 1, 1 is a turbine, 2 is a condenser, 3 is a condensate pump, 4 is a condensate demineralizer, 5 is a feed water pump, 6 is a low pressure feed water heater, 7 is a boost pump, 8 is a high pressure water feed heater, 9 is a nuclear pressure vessel,
10 and 11 are valves, 12 is a high temperature filter, 13 is a differential pressure gauge, 14 is a high temperature anion filter, 15 is a high temperature conductivity meter, 16 is a controller, 17, 18, 19
20 is a high temperature cladding filter, and 21 is a high temperature cation filter.

第1図において、従来の沸騰水型原子力発電プ
ラントと異なる点は、高圧給水加熱器8の出口部
に、高温フイルター12、差圧計13、高温陰イ
オンフイルター14、高温電導度計15、弁1
0,11から成る分岐ラインを付設し、片端を給
水ラインに接続した点と、高圧給水加熱器8と上
記分枝ラインとの間に、高温クラツドフイルター
20と高温陽イオンフイルター21、弁17,1
8,19を付設した点と、制御器16を設けた点
にある。
In FIG. 1, the difference from the conventional boiling water nuclear power plant is that the outlet of the high-pressure feed water heater 8 is equipped with a high-temperature filter 12, a differential pressure gauge 13, a high-temperature anion filter 14, a high-temperature conductivity meter 15, and a valve 1.
A high-temperature cladding filter 20, a high-temperature cation filter 21, and a valve 17 are attached between the point where one end is connected to the water supply line and the high-pressure water supply heater 8 and the branch line. ,1
8 and 19, and a controller 16.

本実施例においては、以下の手順で給水系の水
質が制御される。まず、高温フイルター12の両
端の差圧を、差圧計13で測定する。この測定値
は、信号として、制御器16に送られる。
In this embodiment, the water quality of the water supply system is controlled by the following procedure. First, the differential pressure between both ends of the high temperature filter 12 is measured using the differential pressure gauge 13. This measured value is sent as a signal to the controller 16.

差圧計13から送られた信号を、制御器16で
演算処理する。このとき、上述した方法で差圧か
ら鉄クラツド中の鉄分量を演算処理して求める。
The signal sent from the differential pressure gauge 13 is processed by the controller 16. At this time, the amount of iron in the iron cladding is calculated and determined from the differential pressure using the method described above.

次に、高温陰イオンフイルター14において、
陰イオンは、OH-イオンに変換される。その後、
高温電導度計15で、電導度が測定され、その信
号は制御器16に送られる。
Next, in the high temperature anion filter 14,
Anions are converted to OH - ions. after that,
The high temperature conductivity meter 15 measures the conductivity and sends the signal to the controller 16 .

高温陰イオンフイルターとしては、金属水酸化
物等を用いる。このフイルターにより、給水中に
HCO3 -,HSiO3 -等の陰イオンが存在しても、
OH-イオンに変換されるので、電導度から陽イ
オン濃度を換算することが容易になる。
A metal hydroxide or the like is used as the high temperature anion filter. With this filter,
Even if anions such as HCO 3 - and HSiO 3 - are present,
Since it is converted into OH - ions, it is easy to convert the cation concentration from the conductivity.

高温電導度計15から送られた信号を、制御器
16で演算処理する。このとき、第3図の関係を
用い、演算処理により腐食生成物の非鉄金属イオ
ン量が求められる。先に求めた鉄分量を用い、非
鉄金属イオン量に対する鉄分量の比(重量比)が
求まる。この比の値が2〜8の範囲内になるよう
に、給水の水質制御が行われる。
The signal sent from the high temperature conductivity meter 15 is processed by the controller 16. At this time, the amount of nonferrous metal ions in the corrosion product is determined by arithmetic processing using the relationship shown in FIG. Using the previously determined iron content, the ratio (weight ratio) of the iron content to the nonferrous metal ion content is determined. Water quality control is performed so that the value of this ratio falls within the range of 2 to 8.

制御器16で計算された非鉄金属イオン量に対
する鉄分量の比が2より小さいと、制御器16の
信号により弁19が開き、給水中の非鉄金属イオ
ンが高温陽イオンフイルター21で除去される。
重量比が2〜8の範囲に入ると、制御器16の信
号により弁19は閉じられる。以上の動作によ
り、放射性腐食生成物のもととなる非鉄金属イオ
ンの絶対値も減る。高温陽イオンフイルター21
は、金属酸化物を用いる。
When the ratio of the amount of iron to the amount of nonferrous metal ions calculated by the controller 16 is smaller than 2, the valve 19 is opened by a signal from the controller 16, and the nonferrous metal ions in the water supply are removed by the high temperature cation filter 21.
When the weight ratio falls within the range of 2 to 8, the valve 19 is closed by a signal from the controller 16. The above operation also reduces the absolute value of nonferrous metal ions, which are the source of radioactive corrosion products. High temperature cation filter 21
uses metal oxides.

制御器16で計算された非鉄金属イオン量に対
する鉄分量の比が8より大きいと、制御器16の
信号により弁17が開き、給水中の鉄クラツドが
高温クラツドフイルター20により除去される。
重量比が2〜8の範囲に入ると、制御器16の信
号により弁17が閉じられる。高温クラツドフイ
ルター20は、高温フイルター12と同じもので
ある。
When the ratio of the amount of iron to the amount of non-ferrous metal ions calculated by the controller 16 is greater than 8, the valve 17 is opened by a signal from the controller 16, and the iron cladding in the water supply is removed by the high temperature cladding filter 20.
When the weight ratio falls within the range of 2 to 8, a signal from the controller 16 closes the valve 17. High temperature clad filter 20 is the same as high temperature filter 12.

こうして、プラントの配管の表面線量率が低減
され、前述したような保守点検が容易となる。
又、構造材の補修等によつて発生した放射性固体
廃棄物の取り扱いも容易となる。
In this way, the surface dose rate of the plant piping is reduced, and maintenance and inspection as described above is facilitated.
In addition, it becomes easier to handle radioactive solid waste generated by repairing structural materials, etc.

実施例2を第5図により説明する。 Example 2 will be explained with reference to FIG.

実施例1では、非鉄金属イオン量に対する鉄ク
ラツド中の鉄分量の比が2〜8の範囲から外れた
とき、給水中の鉄クラツド、あるいは、非鉄金属
イオンを除去することにより、給水の水質を制御
したが、復水脱塩器4にバイパスラインを設置
し、制御器16の信号で、弁17を開閉すること
により、同様の効果が発揮される。しかし、原子
炉内に持ち込まれる鉄クラツドと非鉄金属イオン
の量が、実施例1よりも多くなり、その分、効果
は小さい。
In Example 1, when the ratio of the iron content in the iron cladding to the nonferrous metal ion content is out of the range of 2 to 8, the water quality of the water supply is improved by removing the iron cladding or nonferrous metal ions in the water supply. However, the same effect can be achieved by installing a bypass line in the condensate demineralizer 4 and opening and closing the valve 17 in response to a signal from the controller 16. However, the amount of iron cladding and nonferrous metal ions brought into the reactor is larger than in Example 1, and the effect is correspondingly smaller.

なお、本実施例では、イオン性腐食生成物を、
高温電導度計を用いて測定したが、個々のイオン
の濃度を、高温用イオンセンサーで測定してもよ
い。
In addition, in this example, the ionic corrosion products were
Although the measurement was performed using a high-temperature conductivity meter, the concentration of individual ions may also be measured using a high-temperature ion sensor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、原子炉給水中の非鉄金属イオ
ン量に対する鉄クラツド中の鉄分量の比(重量
比)を最適制御し、放射性イオンを燃料棒表面の
フエライト層に強固に固定できると共に、放射性
腐食生成物のもととなる非鉄金属イオンの絶対量
を確実に減らすことができるので、一次系配管の
表面線量率を最も効果的に低減できる。
According to the present invention, it is possible to optimally control the ratio (weight ratio) of the amount of iron in the iron cladding to the amount of nonferrous metal ions in the reactor feed water, and to firmly fix radioactive ions to the ferrite layer on the surface of the fuel rod. Since the absolute amount of non-ferrous metal ions, which are the source of corrosion products, can be reliably reduced, the surface dose rate of the primary system piping can be reduced most effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は
フイルターの差圧と鉄クラツド濃度の関係を示す
図、第3図は電導度と非鉄金属イオン濃度の関係
を示す図、第4図は給水中のFe濃度とNiイオン
濃度の比に対する配管の表面線量率の関係を示す
図、第5図は本発明の別の実施例を示す図であ
る。 〔符号の説明〕、1……タービン、2……復水
器、3……復水ポンプ、4……復水脱塩器、5…
…給水ポンプ、6……低圧給水加熱器、7……昇
圧ポンプ、8……高圧給水加熱器、9……原子炉
圧力容器、10……弁、11……弁、12……高
温フイルター、13……差圧計、14……高温陰
イオンフイルター、15……高温電導度計、16
……制御器、17……弁、18……弁、19……
弁、20……高温クラツドフイルター、21……
高温陽イオンフイルター。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the differential pressure of the filter and the iron cladding concentration, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the electrical conductivity and the nonferrous metal ion concentration, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the surface dose rate of piping and the ratio of Fe concentration to Ni ion concentration in the water supply, and FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention. [Explanation of symbols] 1... Turbine, 2... Condenser, 3... Condensate pump, 4... Condensate desalinator, 5...
... Feed water pump, 6... Low pressure feed water heater, 7... Boost pump, 8... High pressure feed water heater, 9... Reactor pressure vessel, 10... Valve, 11... Valve, 12... High temperature filter, 13...Differential pressure gauge, 14...High temperature anion filter, 15...High temperature conductivity meter, 16
...Controller, 17...Valve, 18...Valve, 19...
Valve, 20... High temperature clad filter, 21...
High temperature cation filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 原子炉、タービンの復水器、低圧給水加熱
器、高圧給水加熱器、及びこれらを結ぶ給水配管
を備えた原子力プラントにおいて、前記給水配管
内を流れる原子炉給水中の鉄クラツド量を測定す
る手段、前記原子炉給水中の非鉄金属イオン量を
測定する手段、前記各手段による測定結果に基づ
き、前記非鉄金属イオン量に対する前記鉄クラツ
ド中の鉄分量の比が2〜8(重量比)となるよう
に、前記鉄クラツド量を減少させるクラツドフイ
ルター、及び前記非鉄金属イオン量を減少させる
イオンフイルターを、前記給水配管の系路に夫々
備えていることを特徴とする原子力プラント。 2 前記鉄クラツド量を測定する手段は、差圧計
を備え、差圧測定により前記鉄クラツド量を測定
する機能を有する濾過装置であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の原子力プラント。 3 前記非鉄金属イオン量を測定する手段は電導
度計であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項又は第2項記載の原子力プラント。 4 前記高圧給水加熱器と前記原子炉間に前記給
水配管のバイパスラインを設け、前記バイパスラ
イン上に前記鉄クラツド量を測定する手段、前記
非鉄金属イオン量を測定する手段、前記鉄クラツ
ド量を減少させるクラツドフイルター、及び前記
非鉄金属イオン量を減少させるイオンフイルター
とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項又は第2項記載の原子力プラント。 5 前記高圧給水加熱器と前記原子炉間に前記給
水配管のバイパスラインを設け、前記バイパスラ
イン上に前記鉄クラツド量を測定する手段、前記
非鉄金属イオン量を測定する手段、前記鉄クラツ
ド量を減少させるクラツドフイルター、及び前記
非鉄金属イオン量を減少させるイオンフイルター
とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第3
項記載の原子力プラント。 6 前記高圧給水加熱器と前記原子炉間に前記給
水配管のバイパスラインを設け、前記バイパスラ
イン上に前記鉄クラツド量を測定する手段と前記
非鉄金属イオン量を測定する手段とを設け、前記
復水器と前記高圧給水加熱器間に前記鉄クラツド
量を減少させるクラツドフイルターと前記非鉄金
属イオン量を減少させるイオンフイルターとを設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の原子力プラント。 7 前記高圧給水加熱器と前記原子炉間に前記給
水配管のバイパスラインを設け、前記バイパスラ
イン上に前記鉄クラツド量を測定する手段と前記
非鉄金属イオン量を測定する手段とを設け、前記
復水器と前記高圧給水加熱器間に前記鉄クラツド
量を減少させるクラツドフイルターと前記非鉄金
属イオン量を減少させるイオンフイルターとを設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の原子力プラント。
[Scope of Claims] 1. In a nuclear power plant equipped with a nuclear reactor, a turbine condenser, a low-pressure feedwater heater, a high-pressure feedwater heater, and water supply piping connecting these, in the reactor feed water flowing through the water supply piping. A means for measuring the amount of iron cladding, a means for measuring the amount of nonferrous metal ions in the reactor feed water, and a ratio of the amount of iron in the ferrous cladding to the amount of nonferrous metal ions is 2 to 2, based on the measurement results by each of the means. 8 (weight ratio), a cladding filter that reduces the amount of iron cladding and an ion filter that reduces the amount of nonferrous metal ions are provided in the water supply piping system, respectively. Nuclear plant. 2. The nuclear power plant according to claim 1, wherein the means for measuring the amount of iron cladding is a filtration device equipped with a differential pressure gauge and having a function of measuring the amount of iron cladding by measuring the differential pressure. . 3. Claim 1, wherein the means for measuring the amount of nonferrous metal ions is a conductivity meter.
A nuclear power plant as described in paragraph or paragraph 2. 4. A bypass line of the water supply piping is provided between the high-pressure feed water heater and the nuclear reactor, and means for measuring the amount of iron cladding on the bypass line, means for measuring the amount of nonferrous metal ions, and means for measuring the amount of iron cladding are provided on the bypass line. Claim 1, characterized in that a cladding filter that reduces the amount of nonferrous metal ions and an ion filter that reduces the amount of nonferrous metal ions are provided.
A nuclear power plant as described in paragraph or paragraph 2. 5. A bypass line of the water supply piping is provided between the high pressure feed water heater and the nuclear reactor, and means for measuring the amount of iron cladding on the bypass line, means for measuring the amount of nonferrous metal ions, and means for measuring the amount of iron cladding are provided on the bypass line. Claim 3, characterized in that a clad filter that reduces the amount of nonferrous metal ions and an ion filter that reduces the amount of nonferrous metal ions are provided.
Nuclear power plant as described in Section. 6. A bypass line of the water supply piping is provided between the high pressure feed water heater and the nuclear reactor, and means for measuring the amount of iron cladding and means for measuring the amount of nonferrous metal ions are provided on the bypass line, and the means for measuring the amount of nonferrous metal ions are provided on the bypass line. Claim 1 or 2, characterized in that a cladding filter for reducing the amount of iron cladding and an ion filter for reducing the amount of nonferrous metal ions are provided between the water container and the high-pressure feed water heater. Nuclear power plant as described in Section. 7. A bypass line of the water supply piping is provided between the high pressure feed water heater and the nuclear reactor, and means for measuring the amount of iron cladding and means for measuring the amount of nonferrous metal ions are provided on the bypass line, and A nuclear power plant according to claim 3, characterized in that a cladding filter for reducing the amount of iron cladding and an ion filter for reducing the amount of non-ferrous metal ions are provided between the water container and the high-pressure feed water heater. plant.
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