JPH0249452B2 - - Google Patents
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- JPH0249452B2 JPH0249452B2 JP57137324A JP13732482A JPH0249452B2 JP H0249452 B2 JPH0249452 B2 JP H0249452B2 JP 57137324 A JP57137324 A JP 57137324A JP 13732482 A JP13732482 A JP 13732482A JP H0249452 B2 JPH0249452 B2 JP H0249452B2
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- Japan
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- hydrogen concentration
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- calculation circuit
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
- G01M3/226—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
- G01M3/228—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators for radiators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水漏洩検出装置に係り、特に液体金属
領域と水領域が存在する機器の水漏洩現象を検出
するための水漏洩検出装置に関する。
領域と水領域が存在する機器の水漏洩現象を検出
するための水漏洩検出装置に関する。
高速中性子型原子炉において、液体金属である
液体ナトリウムは優れた冷却材であるが、一方化
学的に極めて活性であるために、原子炉を用いた
原子力発電プラントにおいては、蒸気発生器の蒸
気管から水、水蒸気が漏洩してナトリウム−水反
応が発生した場合には大事故に発展する可能性が
大きく、この反応が生じた場合には早期に検出す
ることがプラント設計上不可欠であつた。
液体ナトリウムは優れた冷却材であるが、一方化
学的に極めて活性であるために、原子炉を用いた
原子力発電プラントにおいては、蒸気発生器の蒸
気管から水、水蒸気が漏洩してナトリウム−水反
応が発生した場合には大事故に発展する可能性が
大きく、この反応が生じた場合には早期に検出す
ることがプラント設計上不可欠であつた。
そこで従来は、蒸気発生器において、小規模な
水漏洩事故が発生した場合、水漏洩検出の最も好
適な手段として金属拡散模型水素検出法が採用さ
れてきた。
水漏洩事故が発生した場合、水漏洩検出の最も好
適な手段として金属拡散模型水素検出法が採用さ
れてきた。
この検出法は、ニツケルのような水素透過係数
の大きい金属の膜を水素拡散膜として用い、ナト
リウムと漏洩水とが反応した際に生ずる水素を上
記拡散膜を通して真空中に導き、この水素濃度レ
ベルを監視することによつて水漏洩を検出するも
のである。
の大きい金属の膜を水素拡散膜として用い、ナト
リウムと漏洩水とが反応した際に生ずる水素を上
記拡散膜を通して真空中に導き、この水素濃度レ
ベルを監視することによつて水漏洩を検出するも
のである。
第１図に従来の水漏洩検出装置の全体構成図を
示す。ナトリウム系１を流れるナトリウムは、蒸
気発生器２（蒸発器および過熱器）において水蒸
気系３と配管により遮断されており、ナトリウム
の一部の任意の流量が電磁ポンプ５によつて蒸気
発生器２の出口から弁４ａ、電磁流量計６、加熱
器７を通して検出部８に導かれ、その後、弁４ｂ
を通して元のナトリウムループに戻るようになつ
ている。電磁流量計６はこのナトリウムサンプリ
ング流量を測定するものである。検出部８内には
ニツケル膜９が設置されており、ニツケル膜９の
内側をナトリウムが流れ、外側は真空ポンプ１１
により真空状態に保たれている。
示す。ナトリウム系１を流れるナトリウムは、蒸
気発生器２（蒸発器および過熱器）において水蒸
気系３と配管により遮断されており、ナトリウム
の一部の任意の流量が電磁ポンプ５によつて蒸気
発生器２の出口から弁４ａ、電磁流量計６、加熱
器７を通して検出部８に導かれ、その後、弁４ｂ
を通して元のナトリウムループに戻るようになつ
ている。電磁流量計６はこのナトリウムサンプリ
ング流量を測定するものである。検出部８内には
ニツケル膜９が設置されており、ニツケル膜９の
内側をナトリウムが流れ、外側は真空ポンプ１１
により真空状態に保たれている。
この状態において水漏洩が蒸気発生器２内で発
生するとナトリウム−水反応を起こす。
生するとナトリウム−水反応を起こす。
Na＋H2O→NaOH＋1/2H2↑
このナトリウム−水反応によつて発生する水素
は、ナトリウムと共に弁４ａ、電磁ポンプ５、電
磁流量計６、加熱器７を通り、検出部８内に達し
た後、検出部８内のニツケル膜９を透過して真空
計１０に出てくる。このようにして真空系１０に
導かれた水素を用いて、ゲージ１２、真空計１３
で検出される真空度により水素の濃度が測定さ
れ、この水素濃度出力１４が信号処理装置１５に
より処理される。
は、ナトリウムと共に弁４ａ、電磁ポンプ５、電
磁流量計６、加熱器７を通り、検出部８内に達し
た後、検出部８内のニツケル膜９を透過して真空
計１０に出てくる。このようにして真空系１０に
導かれた水素を用いて、ゲージ１２、真空計１３
で検出される真空度により水素の濃度が測定さ
れ、この水素濃度出力１４が信号処理装置１５に
より処理される。
従来はこの水素濃度出力を信号処理装置１５
で、警報設定値及びトリツプ設定値と比較し、
各々の設定値を超えた場合に、警報信号及びトリ
ツプ信号を出力していた。
で、警報設定値及びトリツプ設定値と比較し、
各々の設定値を超えた場合に、警報信号及びトリ
ツプ信号を出力していた。
このような従来技術における水漏洩検出装置に
おいては、警報出力信号１６及びトリツプ出力信
号１７は各々予め定められた設定値を越えるか越
えないかによつて左右されるために、瞬時的な電
気的ノイズ、水素濃度のバツクグラウンドの変動
及びナトリウム流量、温度等のプロセス量の変化
等により濃度出力１４が変動することによつて警
報設定値またはトリツプ設定値に達すると、実質
上は水素濃度が増大していないにも拘らず、警報
出力信号又はトリツプ出力信号が誤信号として出
力されるという欠点があつた。また、ごく小規模
の水漏洩が生じた場合、水素濃度出力の変化が極
めてゆつくりとなり、警報設定値及びトリツプ設
定値に達するまでに非常に長い時間がかかるとい
う欠点があつた。これらの従来技術における欠点
は原子力発電プラントの運転上、機器の異常監視
としては信頼性、応答性の点で大きな問題であつ
た。
おいては、警報出力信号１６及びトリツプ出力信
号１７は各々予め定められた設定値を越えるか越
えないかによつて左右されるために、瞬時的な電
気的ノイズ、水素濃度のバツクグラウンドの変動
及びナトリウム流量、温度等のプロセス量の変化
等により濃度出力１４が変動することによつて警
報設定値またはトリツプ設定値に達すると、実質
上は水素濃度が増大していないにも拘らず、警報
出力信号又はトリツプ出力信号が誤信号として出
力されるという欠点があつた。また、ごく小規模
の水漏洩が生じた場合、水素濃度出力の変化が極
めてゆつくりとなり、警報設定値及びトリツプ設
定値に達するまでに非常に長い時間がかかるとい
う欠点があつた。これらの従来技術における欠点
は原子力発電プラントの運転上、機器の異常監視
としては信頼性、応答性の点で大きな問題であつ
た。
本発明の目的は、蒸気発生器における水漏洩
を、早期にかつ誤信号を発することのない高い信
頼性で検出することのできる水漏洩検出装置を提
供することにある。
を、早期にかつ誤信号を発することのない高い信
頼性で検出することのできる水漏洩検出装置を提
供することにある。
本発明は、経時的に変化のある水素濃度のデー
タを、信号処理装置で前処理した後、水素濃度の
変化率を算出し、その変化率が予め定めた変化率
設定値を越えたかどうかの判定を行い、ある規定
時間内に存在する上記判定結果の総数のうち、変
化率設定値を越えた判定結果の総和が、規定した
割合以上あるかで水漏洩の有無を判定することに
より水漏洩を早期にかつ高い信頼性で検出するこ
とができることを特徴とした検出方式である。
タを、信号処理装置で前処理した後、水素濃度の
変化率を算出し、その変化率が予め定めた変化率
設定値を越えたかどうかの判定を行い、ある規定
時間内に存在する上記判定結果の総数のうち、変
化率設定値を越えた判定結果の総和が、規定した
割合以上あるかで水漏洩の有無を判定することに
より水漏洩を早期にかつ高い信頼性で検出するこ
とができることを特徴とした検出方式である。
以下、本発明の一実施例を第２図と第３図によ
り説明する。
り説明する。
真空計１３よりの水素濃度出力１４を、ある時
間内（本実施例ではΔTと仮定する）に、ある一
定周期（本実施例ではΔT／ｈと仮定する）でｎ
回、信号処理装置１５に取り込む。信号処理装置
１５は、水素濃度計算回路１８、水素濃度変化率
計算回路１９、水漏洩判定回路２０より構成され
る。まず水素濃度計算回路１８では、取り込んだ
水素濃度出力１４を信号処理し、ΔT間の平均水
素濃度を計算する。この信号処理とは、例えば
ΔT間の水素濃度信号C11，C12，……，C1oの平均
値を平均水素濃度C1とするケース、 C1＝C11＋C12＋……＋C1o／ｎ C11，C12，……，C1oのうち、高い方の値から
順にｋ個、低い方の値から順にｋ個除いたものの
平均値を平均水素濃度C1とするケース等が考え
られる。上記方式により得られた時間ＴからＴ＋
ΔT間の平均水素濃度をC1、時間Ｔ＋ΔTからＴ
＋2ΔT間の平均水素濃度をC2、……、時間Ｔ＋
12ΔTからＴ＋13ΔT間の平均水素濃度をC13と仮
定する。
間内（本実施例ではΔTと仮定する）に、ある一
定周期（本実施例ではΔT／ｈと仮定する）でｎ
回、信号処理装置１５に取り込む。信号処理装置
１５は、水素濃度計算回路１８、水素濃度変化率
計算回路１９、水漏洩判定回路２０より構成され
る。まず水素濃度計算回路１８では、取り込んだ
水素濃度出力１４を信号処理し、ΔT間の平均水
素濃度を計算する。この信号処理とは、例えば
ΔT間の水素濃度信号C11，C12，……，C1oの平均
値を平均水素濃度C1とするケース、 C1＝C11＋C12＋……＋C1o／ｎ C11，C12，……，C1oのうち、高い方の値から
順にｋ個、低い方の値から順にｋ個除いたものの
平均値を平均水素濃度C1とするケース等が考え
られる。上記方式により得られた時間ＴからＴ＋
ΔT間の平均水素濃度をC1、時間Ｔ＋ΔTからＴ
＋2ΔT間の平均水素濃度をC2、……、時間Ｔ＋
12ΔTからＴ＋13ΔT間の平均水素濃度をC13と仮
定する。
水素濃度変化率計算回路１９では、平均水素濃
度C1、C2、……、Coより、ある時間間隔（本実
施例ではaΔTとする）での水素濃度の変化率 ΔCo+a＝Co+a−Co／aΔT を計算する。その時点で得られた平均水素濃度
と、それよりaΔT前の時点での平均水素濃度を
比較し、aΔT間にどれほど水素濃度が変化した
かを順次求める。このようにして得られた平均水
素濃度C1を基準にしたaΔT間の水素濃度変化率
をΔC1、平均水素濃度C2を基準にしたaΔT間の
水素濃度変化率をΔC2、……、平均水素濃度C13
を基準にしたaΔT間の水素濃度変化率をΔC13と
仮定する。
度C1、C2、……、Coより、ある時間間隔（本実
施例ではaΔTとする）での水素濃度の変化率 ΔCo+a＝Co+a−Co／aΔT を計算する。その時点で得られた平均水素濃度
と、それよりaΔT前の時点での平均水素濃度を
比較し、aΔT間にどれほど水素濃度が変化した
かを順次求める。このようにして得られた平均水
素濃度C1を基準にしたaΔT間の水素濃度変化率
をΔC1、平均水素濃度C2を基準にしたaΔT間の
水素濃度変化率をΔC2、……、平均水素濃度C13
を基準にしたaΔT間の水素濃度変化率をΔC13と
仮定する。
水漏洩判定回路２０では、水素濃度変化率
ΔC1、ΔC2、……、ΔCoとその変化率に対する警
報設定値あるいはトリツプ設定値との比較を行
い、設定値を超えたかどうか判定すると同時に、
ある規定時間内に存在する判定結果の総数のう
ち、変化率設定値を越えた判定結果の総和が、規
定した割合以上であるかどうかで水漏洩の有無を
判定する。第３図では、水素濃度変化率と設定変
化率を比較した結果を次のように仮定する。
ΔC1、ΔC2、……、ΔCoとその変化率に対する警
報設定値あるいはトリツプ設定値との比較を行
い、設定値を超えたかどうか判定すると同時に、
ある規定時間内に存在する判定結果の総数のう
ち、変化率設定値を越えた判定結果の総和が、規
定した割合以上であるかどうかで水漏洩の有無を
判定する。第３図では、水素濃度変化率と設定変
化率を比較した結果を次のように仮定する。
ただし
水素濃度変化率＜設定変化率……０
水素濃度変化率＞設定変化率……１
とする。
ΔC1……０、ΔC2……０、ΔC3……０
ΔC4……１、ΔC5……０、ΔC6……０
ΔC7……１、ΔC8……１、ΔC9……０
ΔC10……１、ΔC11……１、ΔC12……１
ΔC13……１
上記ケースにおいて、多数決論理として３回の
うち２回以上が“１”と判定された場合に水漏洩
が生じたと判断する例を示す。
うち２回以上が“１”と判定された場合に水漏洩
が生じたと判断する例を示す。
ΔC1、ΔC2、ΔC3……０、０、０→無
ΔC2、ΔC3、ΔC4……０、０、１→無
ΔC3、ΔC4、ΔC5……０、１、０→無
ΔC4、ΔC5、ΔC6……１、０、０→無
ΔC5、ΔC6、ΔC7……０、０、１→無
ΔC6、ΔC7、ΔC8……０、１、１→有
ΔC7、ΔC8、ΔC9……１、１、０→有
ΔC8、ΔC9、ΔC10……１、０、１→有
ΔC9、ΔC10、ΔC11……０、１、１→有
ΔC10、ΔC11、ΔC12……１、１、１→有
ΔC11、ΔC12、ΔC13……１、１、１→有
本ケースにおいては、時刻Ｔ＋7ΔTに水漏洩
発生が検出される。
発生が検出される。
本発明によれば、水素濃度変化率が設定変化率
を超えた回数の多数決論理を取ることにより、水
漏洩の有無を判定するため、変化率を計算する時
間間隔に応じて、極めて小規模の水漏洩から大規
模の水漏洩を検出できると同時に、瞬時的な電気
的ノイズ、水素濃度のバツクグラウンドの変動及
びプロセス量変化による濃度出力の変動に対して
も誤まつた警報信号やトリツプ信号の発信を防止
することができる。
を超えた回数の多数決論理を取ることにより、水
漏洩の有無を判定するため、変化率を計算する時
間間隔に応じて、極めて小規模の水漏洩から大規
模の水漏洩を検出できると同時に、瞬時的な電気
的ノイズ、水素濃度のバツクグラウンドの変動及
びプロセス量変化による濃度出力の変動に対して
も誤まつた警報信号やトリツプ信号の発信を防止
することができる。
第１図は従来の水漏洩検出装置の全体構成図を
示す。第２図は本発明の実施例である信号処理装
置の構成図、第３図は水素濃度データと水素濃度
変化率、水漏洩判定結果の時間的変化の関係図を
示す。 １……ナトリウム系、２……蒸気発生器、３…
…水蒸気系、４ａ，４ｂ……弁、５……電磁ポン
プ、６……電磁流量計、７……加熱器、８……検
出部、９……ニツケル膜、１０……真空系、１１
……真空ポンプ、１２……ゲージ、１３……真空
計、１４……水素濃度出力、１５……信号処理装
置、１６……警報出力信号、１７……トリツプ出
力信号、１８……水素濃度計算回路、１９……水
素濃度変化率計算回路、２０……水漏洩判定回
路。
示す。第２図は本発明の実施例である信号処理装
置の構成図、第３図は水素濃度データと水素濃度
変化率、水漏洩判定結果の時間的変化の関係図を
示す。 １……ナトリウム系、２……蒸気発生器、３…
…水蒸気系、４ａ，４ｂ……弁、５……電磁ポン
プ、６……電磁流量計、７……加熱器、８……検
出部、９……ニツケル膜、１０……真空系、１１
……真空ポンプ、１２……ゲージ、１３……真空
計、１４……水素濃度出力、１５……信号処理装
置、１６……警報出力信号、１７……トリツプ出
力信号、１８……水素濃度計算回路、１９……水
素濃度変化率計算回路、２０……水漏洩判定回
路。
Claims (1)
- １ 液体金属領域と水領域が存在する機器の、水
領域から液体金属領域への水漏洩を水素濃度出力
によつて検出する水漏洩検出装置において、経時
的に変化のある各水素濃度出力のデータを平均化
処理する水素濃度計算回路と、その平均化処理し
た平均水素濃度の変化率を一定時間間隔で計算す
る水素濃度変化率計算回路と、その変化率が予め
定めた変化率設定値を越えたかどうかの判断を行
い、ある規定時間内に存在する上記判断結果の総
数のうち、変化率設定値を越えた判定結果の総和
が、規定した割合以上あるかどうかで水漏洩の有
無を判断する水漏洩判定回路とを備えたことを特
徴とする水漏洩検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137324A JPS5927235A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水漏洩検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137324A JPS5927235A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水漏洩検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927235A JPS5927235A (ja) | 1984-02-13 |
| JPH0249452B2 true JPH0249452B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=15196010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57137324A Granted JPS5927235A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 水漏洩検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927235A (ja) |
-
1982
- 1982-08-09 JP JP57137324A patent/JPS5927235A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5927235A (ja) | 1984-02-13 |
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