Investigation on dust captured by quintuple filters installed upstream of primary gas circulators in HTTR

HTTR1次循環機上流設置の5層フィルターに捕獲されたダストに関する調査

稲葉 良知  ; 濱本 真平  ; 古澤 孝之 ; 七種 明雄 ; 坂場 成昭 

Inaba, Yoshitomo; Hamamoto, Shimpei; Furusawa, Takayuki; Saikusa, Akio; Sakaba, Nariaki

ヘリウムガス循環機の上流にフィルターを設置する主目的は、1次循環系におけるダストの削減と除去である。HTTRの初期運転時において、フィルターでの差圧が過度に増加し、このまま運転を続けると差圧が運転マニュアルで規制された値を超えるかもしれない、という問題が生じた。化学反応に起因する炭素や機械的接触によるデブリ、あるいはその両方がフィルターによって捕獲されたと推測された。原子力機構は、フィルター差圧増加の原因を特定するため、フィルターを交換し、調査を行った。その結果、差圧増加は、1次ヘリウム純化系に設置されたガス循環機ピストンリングの物理的接触に起因したダストによるフィルターの目詰まりが原因であることがわかった。したがって、ブロックタイプのVHTRは、運転中に炉心から連続的に炭素のダストを供給しない。

A main objective to install filters upstream of primary gas circulators in the high temperature engineering test reactor (HTTR), besides having a primary helium purification system, is the reduction and removal of circulating dust in the primary circuit. A problem encountered with the filters during the initial operations of the HTTR was that the differential pressure across the filters had increased excessively over the duration of the operations so that the differential pressure would be expected to exceed the limit value regulated in the HTTR operation manual. It was speculated that either the carbon traced back chemical reactions, the debris from mechanical contacts or both of these sources might be captured by the filters. Then, the filters were replaced and inspected to identify the cause of the increase of the filter differential pressure. As a result, it was found that the increase is caused by clogging of the filters by the dust traced back to the physical contact of the piston rings of the gas circulators equipped in the primary helium purification system. Hence, prismatic block-type very high temperature reactors (VHTRs) do not continuously supply carbon dust from the cores in operation.