JPH0196524A - インライン型リーク検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、配管又はダクト内へのリークを検出するイン
ライン型リーク検出装置に間するもので、例えば、原子
力発電所の放射性廃棄物処理設備等における廃棄物乾燥
粉体化用の乾燥機の運転健全性の確認やその洗浄時の弁
のリークの早期検出に好適なインライン型リーク検出装
置に関する。

［従来の技術］ 従来、原子力発電所放射性廃棄物設備等で用いられてい
るスラリー状廃棄物の乾燥粉体化装置において、乾燥粉
体化運転が正常に行なわれていることを検知する方法と
して、生成粉体の含水率をバッチ式に測定する方法や乾
燥機の下部において生成された粉体の温度を測定する方
法等が取られている。しかしこれらの方法では異常の検
出が後手に回ることや、検出装置の感度の点等で、不具
合発生の早期かつ確実な検出が難しいという問題があっ
た。また乾燥機の下部には粉体と洗浄水の流路を切替え
る為の三方ボール弁等が使用されているが、特に洗浄時
において前記三方ボール弁のシート（弁座）損傷等に起
因して洗浄水が粉体側へリークするという不具合が起き
ることがある。これに対し、リークオフドレンンライン
を設けて間接的にリーク発生の有無を確認する様な方法
が取られているが、リークが本当に粉体側へ発生してい
るかどかを断定できないこと、またリークの発生を連続
的に監視し敏速な対応ができないこと等の問題があった
。

また、従来、水等の電導性を有する液体のリーク検出方
法として、ドレンボットにリーク液体を収集し、複数の
電極間に導電が起こることを検出して上流側でのリーク
発生を検出する方法があるが、この方法は乾燥機下部の
三方ボール弁の粉体側へのリークの検出に適用すること
を考えた場合、次の様にいくつかの問題がある。

（１）ある程度の量のり−ク水がドレンボットに溜まら
ないと作動しない為、微小リークの検出が困難かつ検出
に遅れが生じる。

（２）ドレンボットにリーク水を収集する必要がある為
、ドレンボットを低い位置に設ける必要があるが、この
様な構成では通常の運転時に粉体が溜まってしまい、粉
体の流路を阻害してしまう。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述のように、従来技術は、微量のリークを早期に確実
に検出できないこと、リーク検出を直接的にインライン
で行えないこと、流体の流路を阻害すること、等の問題
があった。

本発明の目的は、微量のリークでも早期かつ確実にこれ
を検出することができ、しかも流体の流れを阻害しない
インライン型のリーク検出装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のインライン型リーク検出装置は、配管又はダク
トの途中に挿入設置され、該配管又はダクトの内周面で
規定される流路を取り巻く形状を有する相互に絶縁され
た複数枚の電極と、該電極間に電圧を印加する手段と、
該電極間に流れる電流を検出する手段とからなることを
特徴とする。

［作　　　用］ 上記の配管又はダクト内にリーク液体が漏入すると、該
リーク液体は該配管又はダクト内面を伝い落ちて来て上
記電極を通過するとき、該電極間を橋絡する。該リーク
液体が成る程度の導電性を有することから、このとき、
該電極間には該リーク液体を介して電流が流れる。この
電流を検出することによって、リークの発生を検知でき
る。

前記の複数の電極間にかける電圧は数ボルトから１０数
ボルト程度と比較的低いもので十分であり、この為、電
極を相互に絶縁する為のゴム等の絶縁物は薄くすること
が可能であり、従って電極間の距離を短かくすることが
可能である。これにより微小なリークに対しても確実に
動作することができる。

各々の電極は配管又はダクト内の流路を取り巻いている
ので、該配管又はダクト内の流路のどこをリーク水が通
っても、必ずこれを検出することが可能である。

また、上記複数の電極は配管又はダクトの内周面で規定
される流路な取り巻いているのでありて、該配管又はダ
クト内に出張っていない。よって、例えば該複数の電極
の内周面を配管又はダクトの内周面と同一面上か又はそ
れよりやや太き目にすることにより、当該配管又はダク
ト内に通常運転時流れる流体が前記電極により流れを阻
害されることがなく、従って本発明によるリーク検出装
置は該配管又はダクト内に乾燥粉体化装置の粉体を流し
ても粉体閉塞等のポテンシャル増加の様な悪影響を生ず
ることがない。

［実　施　例］ 以下、−本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は上下方向の配管内に洩れたリーク水を検出する
実施例を示したものである。リーク検出装置の主要部を
構成する電極４と絶縁パツキン３は、それぞれ上部配管
１と下部配管２の間にサンドインチ状にはさまれている
。本実施例は２枚の円環状の電極４と３枚の同じく円環
状の絶縁パツキン３を用いており、３枚の絶縁パツキン
は上部配管１と一方の電極４の間、下部配管２ともう一
方の電極４の間及び各々の電極４の間に１枚ずつ配され
る。この様な構成を採ることにより２枚の電極４は上部
配管１、下部配管２に対して絶縁され且つ相互に絶縁さ
れることになる。

前記の２枚の電極４の間には電源６により所定の電圧を
印加した状態にしておく。この電圧は数ボルトから１０
数ボルトで十分であり、必要以上の高電圧とすることは
、絶縁破壊を招きやすくなり、また取扱い上の危険のポ
テンシャルを増大させるので、好ましくない。

電源６と２枚の電極４は電流計５を介し閉ループをなす
様に配線されている。

次にリーク検出の動作について説明する。通常運転時に
おいては当該配管の内部流体は乾燥粉体等であり、配管
内面は乾燥状態が保たれており、従って２枚の電極４は
絶縁状態が保持され、電流計５の指示はゼロである。リ
ーク検出装置の上方の配管に接続されている不図示の弁
のシート（弁座）リーク等の異常が発生した場合、リー
ク水は配管内壁のいずれかの部分を伝い落ちて上記円環
状電極４の内周のどこかの部分を通る。このとき、リー
ク水は電導度を有している為に、リーク水が２枚の電極
４間でスイッチの作用をし、２枚の電極４と電流計５及
び電源６から構成される閉ループを短絡状態にする。こ
の結果、電流計５の指示は正常時のゼロから振れを示す
ことになり、このことからリーク水の存在を検出するこ
とが可能となる。

２枚の電極４は各々円環状をなしており、従って上部配
管１から下部配管２にリーク水が流れる際に必らず２枚
の電極４のどこかの部分を通過することとなり、この結
果、微量のリークに対しても確実に検出をすることが可
能である。

３枚の絶縁パツキン３及び２枚の電極４はいずれも円環
状であり、各々の内径は上部配管１及び下部配管２の内
径と同一とし、内面は面一となっている為、配管内部に
検出の為の凸部等が無く、通常運転時において配管内部
を流下する粉体等の閉塞ポテンシャルが増加することが
無い。

第２図は上記のようなリーク検出装置を原子力発電所放
射性廃棄物処理設備における乾燥粉体化装置に適用した
場合の系統構成を示したものである。

第２図において、原子力発電所内で発生した放射性廃液
や使用済イオン交換樹脂及びフィルタスラッジ等のスラ
リー状廃棄物は各々その性状により適当な前処理を施こ
された後、給液タンク１１に受は入れられる。前記の各
種廃棄物は各々単独で、或いは２　ｆ！ＩＮ類以上混合
された状態で給液タンク１１より給液ポンプ１２により
所定の流量で乾燥機１３に供給される。乾燥機１３は公
知の蒸気ジャケットを有する竪型遠心薄膜式であり、そ
の詳細な構造および作用の説明は省略する。

給液ポンプ１２により乾燥機１３に供給されたスラリー
状の廃棄物は乾燥機１３の内部で加熱され、蒸発物と乾
燥粉体に分離される。蒸発物は公知の多孔板を有する多
段気液接触式のミストセパレータ１９を介し凝縮器２０
において復水化した後、前記ミストセパレータ１９を介
して凝縮水は凝縮水タンク２１に回収される。

一方、乾燥機１３にて蒸気と分離された生成した乾燥粉
体は乾燥機１３の下部より排出され、重力の作用により
三方弁１５、配管１６を経由して造粒機１７に移送され
る。このとき三方弁１５は乾燥機１３及び造粒機１７側
が開状態であり、凝縮水タンク２１側が閉状態とされて
いる。造粒機１７に移送された乾燥粉体は公知の方法に
より圧縮成型等の手段によりベレット化され、図示しな
い更に下流の固化処理設備等に供給される。

以上は乾燥粉体化装置の通常運転状態の説明であるが、
次に乾燥粉体化装置の洗浄運転状態の動作について説明
する。乾燥機１３の洗浄運転においては、三方弁１５は
乾燥機１３及び凝縮水タンク２１側が開状態であり、造
粒機１７側が閉状態とされている。洗浄の為の水は図示
されないラインより乾燥機１３内に供給され、乾燥機１
３、三方弁１５を洗浄した後、凝縮水タンク２１に回収
される。このとき三方弁１５と凝縮水タンク２１との間
に設けられた止め弁１８を開状態とすれば通水洗浄が可
能であり、また止め弁１８を閉状態とすれば乾燥機１３
及び三方弁１５等の内部に水を張った状態での満水洗浄
が可能である。

通常運転時に凝縮水タンク２１に回収された凝縮水及び
洗浄運転時に同じく凝縮水タンク２１に回収された洗浄
水は、凝縮水ポンプ２２により図示されない処理設備へ
移送される。

さて、第２図で示す実施例においては、先に第１図で説
明したリーク検出装置１４を乾燥機１３と三方弁１５の
間、及び三方弁１５と造粒機１７の間の２ケ所に設けて
いる。次に各々のリーク検出装置の作用と、乾燥粉体化
装置の運転制御方法について説明する。

乾燥機１３の通常運転状態においては上部リーク検出装
置１４から造粒機１７迄の間は乾燥粉体が流れている状
態であり、２ケ所のリーク検出装置１４はいずれも非動
作状態（すなわち、その電極間が非導電の状態）にある
。乾燥機１３が正常に運転されていることの確認手段と
してこれ迄に図示されない粉体含水率測定装置や粉体温
度検出装置等が用いられているが、乾燥機の異常により
処理廃棄物が高含水状態で乾燥機１３より排出された場
合、上部リーク検出装置１４が動作し、上記粉体含水率
測定装置や粉体温度検出装置等をバックアップし、運転
状態の異常を検出する。リーク検出装置１４は最も直接
的に異常を検知することが可能であり、運転中にリーク
検出装置１４が動作した場合には乾燥粉体化装置の運転
を停止すべく、リーク検出信号により給液ポンプ１２を
停止、さらに、高含水率の異常粉体が造粒機１７側に移
送されない様に三方弁１５を通常運転時の造粒機１７但
ＩＩ開状態からｌｊ１縮水タンク２１側間状態へと切替
える。

次に乾燥機１３の洗浄運転状態におけるリーク検出装置
１４の作用と、乾燥粉体化装置の運転制御方法を述べる
。洗浄運転状態においては前述の通り、三方弁１５は凝
縮水タンク２１側が開状態であり造粒機１７側が閉状態
となっている。三方弁１５においてそれを構成するシー
ト部材等の損傷等により造粒機１７側に洗浄水がリーク
するようなリークが発生した場合、先に説明した通りの
動作原理により下部リーク検出装置１４が作動する。乾
燥機１３を洗浄している際に下部リーク検出装置１４に
おいてリークが検出された場合、乾燥機１３への洗浄水
の供給を停止し、同時に止め弁１８を閉状態から開状態
にして早急に洗浄水を凝縮水タンク２１に移送すること
によりリークの原因を取除き、点検に移ることが可能で
ある。

洗浄運転状態においては上部リーク検出装置１４は動作
するのが正常な状態である。洗浄後に次の運転への準備
として系統内を乾燥する場合において、上部リーク検出
装置１４が動作しなくなることにより当該部が乾燥状態
になったことが確認できる。

第３図は第１図で説明したリーク検出装置において電極
４の部分の構造を一部変更したものである。本実施例に
おける２枚の電極４は第１図の実施例と同様に各々円環
状をなしており、基本動作原理は同一であるが、電極部
の断面を第３図に示す通り凹状としている。断面部が凹
状である為、リーク水の表面張力作用により、断面形状
が面一である場合に比べてリーク水を電極部に保持しや
すい特徴を有しているので、より少量のリークに対して
も検出可能とすること、即ち感度を向上させることがで
きる。

第４図は第１図で説明したリーク検出装置において電極
４と絶縁パツキン３を各々１枚ずつ増やしたものである
。相互に絶縁された上・中・下の３枚の電極４に対し、
図示の様に電流計５を２台設け、上部と中間の２電８ｉ
４間及び中間と下部の２電極４間に独立して電源６から
電圧を印加することが可能な構成を採っている。

本実施例によればリーク検出機能が２重化されており、
両者の電流計５が動作した時にのみリークが起こってい
ると判定することにより、リーク検出装置の誤動作によ
る誤った判定の可能性を避けることが可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、配管又はダクト内へのリークが生じた
とき、これを早期に確実に検出することができるインラ
イン型リーク検出装置が得られる。しかも、配管又はダ
クト内周面で規定される流路を取り巻くように検出用の
電極が設置されているので、微量のリーク液が配管又は
ダクト内面のどの部分を伝わって来ても、確実にこれを
検出することができ、また、配管又はダクト内への出張
った部品がないので、該配管又はダクト内を流れる流体
の流れを阻害することがない。よって、本発明のインラ
イン型リーク検出装置を例えば乾燥粉体化装置の乾燥機
に適用すれば、粉体化運転時の運転状態異常及び洗浄運
転時の弁リーク等の不具合を確実かつオンタイムで検出
することが可能となり、装置全体の信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリーク検出装置の一実施例を示す断面
図、第２図は該リーク検出装置を適用した放射性廃棄物
処理設備の乾燥粉体化装置の系統図、第３図および第４
図は本発明のリーク検出装置の他の実施例を示す断面図
である。 １．２・・・配管又はダクト ３・・・絶縁パツキン　　４・・・電極５・・・電流計
　　　　　６・・・電源１３・・・乾燥機　　　　１４
・・・リーク検出装置１５・・・三方弁　　　　１７・
・・造粒機第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配管又はダクトの途中に挿入設置され、該配管又は
   ダクトの内周面で規定される流路を取り巻く形状を有す
   る相互に絶縁された複数枚の電極と、該電極間に電圧を
   印加する手段と、該電極間に流れる電流を検出する手段
   とからなることを特徴とするインライン型リーク検出装
   置。 ２、上記の電極が、乾燥粉体生成用乾燥機の洗浄水仕切
   機構に接続された粉体用配管又はダクトの途中に挿入設
   置されている特許請求の範囲第１項記載のリーク検出装
   置。