JPH0118379B2 - - Google Patents
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- JPH0118379B2 JPH0118379B2 JP55069207A JP6920780A JPH0118379B2 JP H0118379 B2 JPH0118379 B2 JP H0118379B2 JP 55069207 A JP55069207 A JP 55069207A JP 6920780 A JP6920780 A JP 6920780A JP H0118379 B2 JPH0118379 B2 JP H0118379B2
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- gas
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
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- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉格納容器等（以下格納容器と呼
ぶ）内の雰囲気中の水素濃度もしくは酸素濃度を
測定するガス濃度測定装置に関する。
ぶ）内の雰囲気中の水素濃度もしくは酸素濃度を
測定するガス濃度測定装置に関する。
第１図は従来の水素濃度および酸素濃度を測定
する装置の構成を示す図で、格納容器１内に水素
検出器１１と酸素検出器１２とをそれぞれ設け、
これらの信号に基いて水素濃度は水素濃度分析装
置２１によつて、酸素濃度は酸素濃度分析装置２
２によつてそれぞれ算出され、必要に応じて表示
装置３１、記録装置３２または警報装置３３に加
えられる。
する装置の構成を示す図で、格納容器１内に水素
検出器１１と酸素検出器１２とをそれぞれ設け、
これらの信号に基いて水素濃度は水素濃度分析装
置２１によつて、酸素濃度は酸素濃度分析装置２
２によつてそれぞれ算出され、必要に応じて表示
装置３１、記録装置３２または警報装置３３に加
えられる。
しかし事故時においては格納容器１内の温度が
50℃から200℃に、湿度が10％から100％に急変す
るため、水素検出器１１および酸素検出器１２が
正常に作動し得ないことが多い。すなわち、厳し
い環境条件に耐える検出器の製作が困難であるこ
とから、測定精度も低かつた。
50℃から200℃に、湿度が10％から100％に急変す
るため、水素検出器１１および酸素検出器１２が
正常に作動し得ないことが多い。すなわち、厳し
い環境条件に耐える検出器の製作が困難であるこ
とから、測定精度も低かつた。
そこで、冷却方式と呼ばれる濃度測定装置が提
案されており、その構成を第２図に示す。ここで
第１図と同一符号は同一要素を示し、これら以外
の２は冷却除湿装置で、格納容器１内の被測定ガ
スの一部を冷却するとともに除湿し、これを水素
濃度計測装置７および酸素濃度計測装置８内の測
定容器３に送り込み、この測定容器３の内部に検
出器１１を設け、高温多湿の測定条件を緩和させ
るものである。しかしながら冷却除湿された被測
定ガスは湿度だけでなく温度、圧力、成分がとも
に格納容器の雰囲気と大きく異るために、測定誤
差が大きく、しかも冷却除湿された被測定ガスが
爆鳴気になり易かつた。これらのことを以下に説
明する。ただし、水素濃度計測装置７と酸素濃度
計測装置８とはほぼ同様な構成であるため、酸素
濃度計測装置８の詳細部分を省略し、水素濃度計
測装置を中心にして説明する。
案されており、その構成を第２図に示す。ここで
第１図と同一符号は同一要素を示し、これら以外
の２は冷却除湿装置で、格納容器１内の被測定ガ
スの一部を冷却するとともに除湿し、これを水素
濃度計測装置７および酸素濃度計測装置８内の測
定容器３に送り込み、この測定容器３の内部に検
出器１１を設け、高温多湿の測定条件を緩和させ
るものである。しかしながら冷却除湿された被測
定ガスは湿度だけでなく温度、圧力、成分がとも
に格納容器の雰囲気と大きく異るために、測定誤
差が大きく、しかも冷却除湿された被測定ガスが
爆鳴気になり易かつた。これらのことを以下に説
明する。ただし、水素濃度計測装置７と酸素濃度
計測装置８とはほぼ同様な構成であるため、酸素
濃度計測装置８の詳細部分を省略し、水素濃度計
測装置を中心にして説明する。
一般に格納容器内には大気圧の窒素ガスが封入
されているが、事故の発生等によつてこの格納容
器１内に水蒸気と水素ガスが注入され、圧力が急
激に増加する。このような状況における格熱容器
１の圧力構成を第４図ａに示す。すなわち、窒素
ガス圧１Kg／cm2、水素ガス圧0.1Kg／cm2、水蒸気
圧4.9Kg／cm2、格納容器１の全圧が6.0Kg／cm2、温
度が150℃飽和蒸気となる。この飽和蒸気を冷却
除湿装置２によつて30℃程度に冷却して除湿すれ
ば、測定容器３の圧力構成は第４図ｂに示す如
く、水素ガス圧0.072Kg／cm2、窒素ガス圧0.716
Kg／cm2、測定容器３の全圧0.788Kg／cm2にそれぞ
れ減少する。
されているが、事故の発生等によつてこの格納容
器１内に水蒸気と水素ガスが注入され、圧力が急
激に増加する。このような状況における格熱容器
１の圧力構成を第４図ａに示す。すなわち、窒素
ガス圧１Kg／cm2、水素ガス圧0.1Kg／cm2、水蒸気
圧4.9Kg／cm2、格納容器１の全圧が6.0Kg／cm2、温
度が150℃飽和蒸気となる。この飽和蒸気を冷却
除湿装置２によつて30℃程度に冷却して除湿すれ
ば、測定容器３の圧力構成は第４図ｂに示す如
く、水素ガス圧0.072Kg／cm2、窒素ガス圧0.716
Kg／cm2、測定容器３の全圧0.788Kg／cm2にそれぞ
れ減少する。
このことから明らかなように格納容器１の水素
ガス濃度がほぼ２％であるのに対して、測定容器
３の水素ガス濃度は10％を示すことになる。これ
は水蒸気が除去されることに起因する誤差であつ
て、この誤差を補正すればより正確なガス濃度の
測定が可能である。しかし、格納容器内に注入さ
れる飽和蒸気の温度および圧力の変動範囲が広
く、例えば、50℃から200℃までの飽和蒸気圧は
0.1Kg／cm2から15.9Kg／cm2まで変動するため、水
素濃度分析装置２１等の測定系で細かな補正をす
ることは非常に難しいものであつた。
ガス濃度がほぼ２％であるのに対して、測定容器
３の水素ガス濃度は10％を示すことになる。これ
は水蒸気が除去されることに起因する誤差であつ
て、この誤差を補正すればより正確なガス濃度の
測定が可能である。しかし、格納容器内に注入さ
れる飽和蒸気の温度および圧力の変動範囲が広
く、例えば、50℃から200℃までの飽和蒸気圧は
0.1Kg／cm2から15.9Kg／cm2まで変動するため、水
素濃度分析装置２１等の測定系で細かな補正をす
ることは非常に難しいものであつた。
一方、測定容器３の水素ガス濃度が危険の目安
とされる４％を越えることがあり、もともと格納
容器内に酸素が存在する場合には、自然燃焼もし
くは爆発の危険性があり、安全性の高い装置とは
言えなかつた。
とされる４％を越えることがあり、もともと格納
容器内に酸素が存在する場合には、自然燃焼もし
くは爆発の危険性があり、安全性の高い装置とは
言えなかつた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、水
素濃度および酸素濃度を正確に測定するとともに
爆発の恐れのない防爆型のガス濃度測定装置の提
供を目的とする。
素濃度および酸素濃度を正確に測定するとともに
爆発の恐れのない防爆型のガス濃度測定装置の提
供を目的とする。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第３図は本発明によるガス濃度測定装置の構成
を示す図で、第１図および第２図と同一符府は同
一の要素を示し、これら以外の４は窒素ガス供給
装置で、冷却除湿装置２によつて測定容器３内に
送り込まれる冷却除湿後の被測定ガスに窒素ガス
を送給して測定容器３の圧力を補正するもの、５
は窒素ガス供給制御装置で、格納容器内の圧力も
しくは被測定ガス取出口の圧力（以下格納容器の
圧力という）を測定する圧力測定装置１５、測定
容器３の圧力を測定する圧力測定装置、格納容器
内の温度もしくは被測定ガス取出口の温度（以下
格納容器の温度という）を測定する温度測定装置
３４および測定容器３の温度を測定する温度測定
装置３５の信号に基いて窒素ガス供給装置４を制
御するものである。
を示す図で、第１図および第２図と同一符府は同
一の要素を示し、これら以外の４は窒素ガス供給
装置で、冷却除湿装置２によつて測定容器３内に
送り込まれる冷却除湿後の被測定ガスに窒素ガス
を送給して測定容器３の圧力を補正するもの、５
は窒素ガス供給制御装置で、格納容器内の圧力も
しくは被測定ガス取出口の圧力（以下格納容器の
圧力という）を測定する圧力測定装置１５、測定
容器３の圧力を測定する圧力測定装置、格納容器
内の温度もしくは被測定ガス取出口の温度（以下
格納容器の温度という）を測定する温度測定装置
３４および測定容器３の温度を測定する温度測定
装置３５の信号に基いて窒素ガス供給装置４を制
御するものである。
また、６はサンプリング装置で、格納容器１の
被測定ガスを測定容器に送り込む量を加減する流
量調整装置１４、測定容器３のガスを格納容器に
戻すサンプルポンプ１３および測定容器３と格納
容器１の圧力を均衡させる流量調整装置１７によ
り成立つている。
被測定ガスを測定容器に送り込む量を加減する流
量調整装置１４、測定容器３のガスを格納容器に
戻すサンプルポンプ１３および測定容器３と格納
容器１の圧力を均衡させる流量調整装置１７によ
り成立つている。
上記の如く構成された本発明によるガス濃度測
定装置の作用を第４図をも参照して以下に説明す
る。
定装置の作用を第４図をも参照して以下に説明す
る。
先ず、圧力成分が第４図ａに示される格納容器
の被測定ガス（150℃飽和蒸気）がサンプリング
装置６によつて冷却除湿装置２に送り込まれ、こ
こで格納容器１の雰囲気温度よりも格段に低い温
度（30℃程度）に冷却除湿された後、測定容器３
に供給される。よつて測定容器３の圧力成分は第
４図ｂの実線で囲んだ値を示す。すなわち、格納
容器１の全圧を増加せしめた水蒸気圧分がなくな
り、それ以外の水素ガスおよび窒素ガスはそれぞ
れ絶対温度に比例した値に低下する。この測定器
３のガスをそのまま分析したのでは前述の如き測
定誤差を生ずることになるので、本発明では、冷
却除湿された被測定ガスの供給に際して新たな窒
素ガスを測定容器３内に供給し、恰かも格納容器
に検出器１１を設けたと同様な圧力構成にした後
に、水素濃度の分析を行うものである。この場
合、測定容器３の温度を低く抑えたまま、格納容
器１内と同様な圧力構成にするためには、各容器
の絶対温度と全圧力の比を一致させる必要があ
る。したがつて、格納容器１の温度を温度測定装
置３４で、圧力を圧力測定装置１５で、測定容器
３の温度を温度測定装置３５で、圧力を圧力測定
装置１６でそれぞれ測定し、これらの信号を窒素
ガス供給制御装置に加え、ここで測定容器３の絶
対温度と全圧力の比が格納容器１のそれに一致す
るように、窒素ガス供給装置４を制御するもので
ある。すなわち、第４図ｂの破線で示した如く濃
度補正用の窒素ガスを送給することで、水素ガス
濃度を正確に測定することができる。
の被測定ガス（150℃飽和蒸気）がサンプリング
装置６によつて冷却除湿装置２に送り込まれ、こ
こで格納容器１の雰囲気温度よりも格段に低い温
度（30℃程度）に冷却除湿された後、測定容器３
に供給される。よつて測定容器３の圧力成分は第
４図ｂの実線で囲んだ値を示す。すなわち、格納
容器１の全圧を増加せしめた水蒸気圧分がなくな
り、それ以外の水素ガスおよび窒素ガスはそれぞ
れ絶対温度に比例した値に低下する。この測定器
３のガスをそのまま分析したのでは前述の如き測
定誤差を生ずることになるので、本発明では、冷
却除湿された被測定ガスの供給に際して新たな窒
素ガスを測定容器３内に供給し、恰かも格納容器
に検出器１１を設けたと同様な圧力構成にした後
に、水素濃度の分析を行うものである。この場
合、測定容器３の温度を低く抑えたまま、格納容
器１内と同様な圧力構成にするためには、各容器
の絶対温度と全圧力の比を一致させる必要があ
る。したがつて、格納容器１の温度を温度測定装
置３４で、圧力を圧力測定装置１５で、測定容器
３の温度を温度測定装置３５で、圧力を圧力測定
装置１６でそれぞれ測定し、これらの信号を窒素
ガス供給制御装置に加え、ここで測定容器３の絶
対温度と全圧力の比が格納容器１のそれに一致す
るように、窒素ガス供給装置４を制御するもので
ある。すなわち、第４図ｂの破線で示した如く濃
度補正用の窒素ガスを送給することで、水素ガス
濃度を正確に測定することができる。
また、冷却除湿装置２によつて冷却除湿された
直後の被測定ガスに補正用の窒素ガスを供給する
ので、測定容器３の水素濃度が危険の目安とされ
る４％を越すこともなく、極めて安全な装置でも
ある。
直後の被測定ガスに補正用の窒素ガスを供給する
ので、測定容器３の水素濃度が危険の目安とされ
る４％を越すこともなく、極めて安全な装置でも
ある。
このようにして算出された水素濃度分析装置２
１の出力信号は表示装置３１および記憶装置３２
に加えられ、それぞれ表示、記録される。また、
水素濃度分析装置２１の信号が予め設定された設
定値を越えた場合には響報装置３３を鳴動させ
る。
１の出力信号は表示装置３１および記憶装置３２
に加えられ、それぞれ表示、記録される。また、
水素濃度分析装置２１の信号が予め設定された設
定値を越えた場合には響報装置３３を鳴動させ
る。
以上は水素濃度計測装置７について説明した
が、酸素濃度計測装置８についても全く同様な作
用が行なわれる。
が、酸素濃度計測装置８についても全く同様な作
用が行なわれる。
次に、濃度測定を終えた測定容器３内の被測定
ガスはサンプルポンプ１３により吸引され、流量
調整装置１７を経て格納容器１に戻される。この
流量調整装置１７は格納容器１と測定容器３の圧
力バランス、すなわち、水蒸気を除去した後のガ
スに補正用窒素ガスを供給するためのバランスを
とるように調整される。
ガスはサンプルポンプ１３により吸引され、流量
調整装置１７を経て格納容器１に戻される。この
流量調整装置１７は格納容器１と測定容器３の圧
力バランス、すなわち、水蒸気を除去した後のガ
スに補正用窒素ガスを供給するためのバランスを
とるように調整される。
また、上記説明では冷却除湿装置が湿分を完全
に除去する例について述べたが、第４図ｃに示す
ように若干の湿分が残留する場合でも、温度効果
を補正した測定容器３内の全圧が格納容器１内の
圧力と同じになるように補正用の窒素ガスを供給
することにより同一の機能を持たせることができ
る。
に除去する例について述べたが、第４図ｃに示す
ように若干の湿分が残留する場合でも、温度効果
を補正した測定容器３内の全圧が格納容器１内の
圧力と同じになるように補正用の窒素ガスを供給
することにより同一の機能を持たせることができ
る。
さらにまた、第３図に示した構成は水素濃度検
出器１１と酸素濃度検出器とをそれぞれ別の測定
容器内に設置したがこれを第５図に示すように水
素濃度および酸素濃度を測定する共通の測定容器
３内に２種類の検出器を設置することも可能であ
る。
出器１１と酸素濃度検出器とをそれぞれ別の測定
容器内に設置したがこれを第５図に示すように水
素濃度および酸素濃度を測定する共通の測定容器
３内に２種類の検出器を設置することも可能であ
る。
以上の説明により明らかな如く本発明のガス濃
度測定装置によれば格納容器の温度および湿度の
少なくとも一方が濃度測定器の測定条件を越える
場合でも精度の高い測定が可能であり、従来の冷
却方式において懸念された爆鳴気の組成にも達し
難い装置を提供することができる。
度測定装置によれば格納容器の温度および湿度の
少なくとも一方が濃度測定器の測定条件を越える
場合でも精度の高い測定が可能であり、従来の冷
却方式において懸念された爆鳴気の組成にも達し
難い装置を提供することができる。
また、濃度検出器は高温多湿の雰囲気に晒され
ることもないので、耐圧型の一般工業用のものが
使用でき低コストで信頼性の高い装置とすること
ができる。
ることもないので、耐圧型の一般工業用のものが
使用でき低コストで信頼性の高い装置とすること
ができる。
第１図および第２図は従来のガス濃度測定器の
構成を示すブロツク配管、配線図、第３図は本発
明によるガス濃度測定器の一実施例の構成を示す
ブロツク配管、配線図、第４図は同実施例の作用
を説明するための図、第５図は本発明によるガス
濃度測定器の他の実施例の構成を示すブロツク配
管、配線図である。 １……格納容器、２……冷却除湿装置、３……
測定容器、４……窒素ガス供給装置、５……窒素
ガス供給制御装置、６……サンプリング装置、７
……水素濃度計測装置、８……酸素濃度計測装
置、１１……水素検出器、１２……酸素検出器、
１３……サンプルポンプ、１４，１７……流量調
整装置、１５，１６……圧力測定装置、２１……
水素濃度分析装置、２２……酸素濃度分析装置、
３１……表示装置、３２……記録装置、３３……
警報装置、３４，３５……温度測定装置。
構成を示すブロツク配管、配線図、第３図は本発
明によるガス濃度測定器の一実施例の構成を示す
ブロツク配管、配線図、第４図は同実施例の作用
を説明するための図、第５図は本発明によるガス
濃度測定器の他の実施例の構成を示すブロツク配
管、配線図である。 １……格納容器、２……冷却除湿装置、３……
測定容器、４……窒素ガス供給装置、５……窒素
ガス供給制御装置、６……サンプリング装置、７
……水素濃度計測装置、８……酸素濃度計測装
置、１１……水素検出器、１２……酸素検出器、
１３……サンプルポンプ、１４，１７……流量調
整装置、１５，１６……圧力測定装置、２１……
水素濃度分析装置、２２……酸素濃度分析装置、
３１……表示装置、３２……記録装置、３３……
警報装置、３４，３５……温度測定装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 温度および湿度の少なくとも一方が濃度測定
器の測定条件を越える格納容器のガス濃度測定装
置において、格納容器の被測定ガスを測定容器に
採取するサンプリング装置と、前記測定容器の被
測定ガスの温度および湿度を前記測定器の測定条
件に合わせる冷却除湿装置と、冷却除湿された後
の前記測定容器内の温度と圧力の比が前記格納容
器の温度と圧力の比に一致するように前記測定容
器に他のガスを送り込むガス供給装置とを具備
し、圧力補正した後の前記測定容器のガス濃度を
測定して前記格納容器のガス濃度とするガス濃度
測定装置。 ２ 前記測定容器内に水素濃度検出器および酸素
濃度検出器を設けてなる特許請求の範囲第１項記
載のガス濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6920780A JPS56164994A (en) | 1980-05-24 | 1980-05-24 | Gas concentration measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6920780A JPS56164994A (en) | 1980-05-24 | 1980-05-24 | Gas concentration measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56164994A JPS56164994A (en) | 1981-12-18 |
| JPH0118379B2 true JPH0118379B2 (ja) | 1989-04-05 |
Family
ID=13396038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6920780A Granted JPS56164994A (en) | 1980-05-24 | 1980-05-24 | Gas concentration measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56164994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005241495A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ミルイナート酸素濃度測定装置およびミルイナート酸素濃度測定方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2541419B2 (ja) * | 1992-03-30 | 1996-10-09 | 株式会社島津製作所 | 燃焼排ガス測定装置 |
| JP2017049060A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社東芝 | 雰囲気監視システムおよび雰囲気監視方法 |
| JP6664276B2 (ja) * | 2016-05-20 | 2020-03-13 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 可燃性ガス濃度測定装置および可燃性ガス濃度測定方法 |
-
1980
- 1980-05-24 JP JP6920780A patent/JPS56164994A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005241495A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ミルイナート酸素濃度測定装置およびミルイナート酸素濃度測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56164994A (en) | 1981-12-18 |
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