JPH0410575B2 - - Google Patents
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- JPH0410575B2 JPH0410575B2 JP58042283A JP4228383A JPH0410575B2 JP H0410575 B2 JPH0410575 B2 JP H0410575B2 JP 58042283 A JP58042283 A JP 58042283A JP 4228383 A JP4228383 A JP 4228383A JP H0410575 B2 JPH0410575 B2 JP H0410575B2
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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)
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、液体金属中への水の漏洩を検知する
水漏洩検出装置に係り、特に、ナトリウム冷却高
速増殖炉の蒸気発生器に用いるのに好適な水漏洩
検出装置に関する。
水漏洩検出装置に係り、特に、ナトリウム冷却高
速増殖炉の蒸気発生器に用いるのに好適な水漏洩
検出装置に関する。
ナトリウム加熱蒸気発生器においてはナトリウ
ム中への水の漏洩が生じた場合、水とナトリウム
とが激しく反応し大変危険である。そのため、水
漏洩事故を小規模なうちに検出するため、従来よ
り金属拡散膜型水素検出方法により水漏洩の検知
を行つていた。この方法は、ナトリウムの水との
反応により生成した水素を検出することによつて
水漏洩を検知するもので、ナトリウム中の水素を
ニツケル等の水素透過係数が大きく、ナトリウム
との共存性のよい金属薄膜を介して真空室に導
き、真空室内の圧力上昇を測定することによつて
水漏洩事故の発生を知ることができるようにした
ものである。
ム中への水の漏洩が生じた場合、水とナトリウム
とが激しく反応し大変危険である。そのため、水
漏洩事故を小規模なうちに検出するため、従来よ
り金属拡散膜型水素検出方法により水漏洩の検知
を行つていた。この方法は、ナトリウムの水との
反応により生成した水素を検出することによつて
水漏洩を検知するもので、ナトリウム中の水素を
ニツケル等の水素透過係数が大きく、ナトリウム
との共存性のよい金属薄膜を介して真空室に導
き、真空室内の圧力上昇を測定することによつて
水漏洩事故の発生を知ることができるようにした
ものである。
第１図はこのような水漏洩事故の検出方法の基
本概念を示すものである。第１図において蒸気発
生器を含むナトリウム主循環系統１０内を流れる
ナトリウムは、ナトリウムポンプ１２により一部
が抜き出されて水素検出計１４に導かれる。この
水素検出計１４は、ナトリウムが流入する貯留室
１６と真空室１８とを有しており、貯留室１６と
真空室１８とは水素透過膜２０によつて仕切られ
ている。そして、真空室１８は真空ポンプ２２に
より真空配管２４を介して高真空度に保持されて
いる。ナトリウムと水との反応により生成した貯
留室内の水素は、水素透過膜２０を介して真空室
１８内に拡散し、真空室１８内の水素分圧を変化
させる。この真空室１８内の水素分圧の変化が真
空計２６により検知され、指示計２８に水素濃度
として支持される。
本概念を示すものである。第１図において蒸気発
生器を含むナトリウム主循環系統１０内を流れる
ナトリウムは、ナトリウムポンプ１２により一部
が抜き出されて水素検出計１４に導かれる。この
水素検出計１４は、ナトリウムが流入する貯留室
１６と真空室１８とを有しており、貯留室１６と
真空室１８とは水素透過膜２０によつて仕切られ
ている。そして、真空室１８は真空ポンプ２２に
より真空配管２４を介して高真空度に保持されて
いる。ナトリウムと水との反応により生成した貯
留室内の水素は、水素透過膜２０を介して真空室
１８内に拡散し、真空室１８内の水素分圧を変化
させる。この真空室１８内の水素分圧の変化が真
空計２６により検知され、指示計２８に水素濃度
として支持される。
第２図は、従来の水素検出計の構造を示したも
のである。第２図において、水素検出計１４は、
ステンレス等の水素透過率の小さい部材により形
成された配管３０の内部にトリウムが流入する貯
留室１６と真空室１８とが形成されている。この
貯留室１６と真空室１８とは、ニツケル薄膜から
なる水素透過膜２０により仕切られている。ま
た、真空室１８は、真空配管２４を介してイオン
ポンプ等の真空ポンプ２２に接続されている。そ
して、真空室１８には、真空計２６が取り付けら
れ、貯留室１６から真空室１８内に拡散してくる
水素の分圧を検出できるようになつている。
のである。第２図において、水素検出計１４は、
ステンレス等の水素透過率の小さい部材により形
成された配管３０の内部にトリウムが流入する貯
留室１６と真空室１８とが形成されている。この
貯留室１６と真空室１８とは、ニツケル薄膜から
なる水素透過膜２０により仕切られている。ま
た、真空室１８は、真空配管２４を介してイオン
ポンプ等の真空ポンプ２２に接続されている。そ
して、真空室１８には、真空計２６が取り付けら
れ、貯留室１６から真空室１８内に拡散してくる
水素の分圧を検出できるようになつている。
上記の水素検出計１４を用いたナトリウム中へ
の水漏洩の検出は次の如くして行われる。
の水漏洩の検出は次の如くして行われる。
真空ポンプ２２を駆動し真空室１８内を所定の
高真空度に保つ。そして、ナトリウムポンプ１２
によりナトリウム主循環系統１０内のナトリウム
の一部を水素検出計１４の貯留室１６に導く。貯
留室１６に入つたナトリウムは、再びナトリウム
主循環系統１０に戻されるが、ナトリウム中に水
が漏洩しているときは、ナトリウムと水との反応
により生成した水素が水素透過膜２０を透過して
真空室１８内に拡散する。このとき、水素検出計
におけ水素分圧は、第３図に示すような定状常態
における分布が貯留室内のナトリウム中の水素分
圧が高くなるに従い、真空室のナトリウム分圧
PMが高くなる。このPMの値を指示計２８により
水素濃度として師示される。そこで、水素濃度の
時間的変化の割合が一定値以上に達した場合に、
ナトリウム中に水漏洩生じていると判断するよう
になつている。
高真空度に保つ。そして、ナトリウムポンプ１２
によりナトリウム主循環系統１０内のナトリウム
の一部を水素検出計１４の貯留室１６に導く。貯
留室１６に入つたナトリウムは、再びナトリウム
主循環系統１０に戻されるが、ナトリウム中に水
が漏洩しているときは、ナトリウムと水との反応
により生成した水素が水素透過膜２０を透過して
真空室１８内に拡散する。このとき、水素検出計
におけ水素分圧は、第３図に示すような定状常態
における分布が貯留室内のナトリウム中の水素分
圧が高くなるに従い、真空室のナトリウム分圧
PMが高くなる。このPMの値を指示計２８により
水素濃度として師示される。そこで、水素濃度の
時間的変化の割合が一定値以上に達した場合に、
ナトリウム中に水漏洩生じていると判断するよう
になつている。
このように、上記の水漏洩検出装置において
は、真空室１８内のガスを常に排除しなければな
らず、また水素透過膜２０を通つて真空室１８内
に拡散してきた水素を一定速度で排気するため真
空ポンプが使用されている。このため、真空ポン
プを常時運転しておく必要があるため構成が複雑
となり、真空ポンプの排気速度が変化した場合に
は、真空計２６の指示値が変化し、指示計２８に
示される水素濃度の値が異なつてくるため、ナト
リウム中への水漏洩を早期にかつ適格に判断する
ことが困難となる。特に、真空ポンプは、通常時
間とともに排気速度衰え、１年間で約20％程度劣
化する。そのため、真空ポンプ２２の排気速度の
衰えに対応して適正な補正を行わない場合には、
約±５％程度の誤差が生ずる。
は、真空室１８内のガスを常に排除しなければな
らず、また水素透過膜２０を通つて真空室１８内
に拡散してきた水素を一定速度で排気するため真
空ポンプが使用されている。このため、真空ポン
プを常時運転しておく必要があるため構成が複雑
となり、真空ポンプの排気速度が変化した場合に
は、真空計２６の指示値が変化し、指示計２８に
示される水素濃度の値が異なつてくるため、ナト
リウム中への水漏洩を早期にかつ適格に判断する
ことが困難となる。特に、真空ポンプは、通常時
間とともに排気速度衰え、１年間で約20％程度劣
化する。そのため、真空ポンプ２２の排気速度の
衰えに対応して適正な補正を行わない場合には、
約±５％程度の誤差が生ずる。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、液体金属中への水漏洩を的確
に求めることができる水漏洩検出装置を提供する
ことを目的とする。
になされたもので、液体金属中への水漏洩を的確
に求めることができる水漏洩検出装置を提供する
ことを目的とする。
本発明は、液体金属と水との反応生成物を透過
させる透過膜を介して貯留室と隣接して設けた真
空室を、前記反応生成物を透過する部材により形
成することにより前記目的を達成できるように構
成したものである。
させる透過膜を介して貯留室と隣接して設けた真
空室を、前記反応生成物を透過する部材により形
成することにより前記目的を達成できるように構
成したものである。
本発明に係る水漏洩検出装置の好ましい実施例
を、添付図面に従つて詳説する。なお、前記実施
例において説明した部分に対応する部分について
は、同一の符号を付しその説明を省略する。
を、添付図面に従つて詳説する。なお、前記実施
例において説明した部分に対応する部分について
は、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４図は、本発明に係る水漏洩検出装置の本体
をなす水素検出計の断面図である。第４図におい
て、水漏洩検出装置の本体をなす水素検出計１４
は、先端部に水素透過膜２０が設けてある。更
に、配管３０の先端部には、水素透過膜２０を覆
つて真空室壁３２が取り付けられ、真空室１８を
形成している。この真空室壁３２は、水素の透過
率が高く、かつ他のガスの透過しにくい金属また
は合金により構成されている。このような金属ま
たは合金としては、パラジウムまたはパラジウム
合金等が実用的である（USP3155467参照）。そ
して、真空室壁３２の外面は、大気３４に接して
いる。
をなす水素検出計の断面図である。第４図におい
て、水漏洩検出装置の本体をなす水素検出計１４
は、先端部に水素透過膜２０が設けてある。更
に、配管３０の先端部には、水素透過膜２０を覆
つて真空室壁３２が取り付けられ、真空室１８を
形成している。この真空室壁３２は、水素の透過
率が高く、かつ他のガスの透過しにくい金属また
は合金により構成されている。このような金属ま
たは合金としては、パラジウムまたはパラジウム
合金等が実用的である（USP3155467参照）。そ
して、真空室壁３２の外面は、大気３４に接して
いる。
真空室壁３２には、真空室１８内の水素分圧を
検出する真空計２８が固定され、また真空室壁３
２の先端部に弁３６を有す真空配管２４が固定し
てある。
検出する真空計２８が固定され、また真空室壁３
２の先端部に弁３６を有す真空配管２４が固定し
てある。
上記の如く構成した実施例の作用は次の通りで
ある。
ある。
まず、第４図の破線で示す如く、真空ポンプ２
２を弁３６を介して水素検出計１４に接続する。
そして、弁３６を開放し真空ポンプ２２を駆動し
て真空室１８内を所定の真空度にする。その後、
弁３６を閉じ真空ポンプ２２を取り外す。そし
て、従来と同様にナトリウムポンプ１２により貯
留室１６内にナトリウム主循環系統１０のナトリ
ウムを導く。このようにすることにより、次の原
理によつてナトリウム中への水漏洩を検出するこ
とができる。
２を弁３６を介して水素検出計１４に接続する。
そして、弁３６を開放し真空ポンプ２２を駆動し
て真空室１８内を所定の真空度にする。その後、
弁３６を閉じ真空ポンプ２２を取り外す。そし
て、従来と同様にナトリウムポンプ１２により貯
留室１６内にナトリウム主循環系統１０のナトリ
ウムを導く。このようにすることにより、次の原
理によつてナトリウム中への水漏洩を検出するこ
とができる。
大気中の水素濃度は、一般的に1Vppm（体積混
合比0.01％）近傍であり、場所が決まると１年中
略一定した値となる。この1Vppmの水素濃度は、
水素分圧に換算すると7.6×10-4torrである。他
方、ナトリウム中の水素濃度は、通常170ppb〜
10ppmであり、水素分圧に換算すると10-3〜
5torrの範囲内にあり、常時大気中の水素分圧よ
り大きい。
合比0.01％）近傍であり、場所が決まると１年中
略一定した値となる。この1Vppmの水素濃度は、
水素分圧に換算すると7.6×10-4torrである。他
方、ナトリウム中の水素濃度は、通常170ppb〜
10ppmであり、水素分圧に換算すると10-3〜
5torrの範囲内にあり、常時大気中の水素分圧よ
り大きい。
ところで、真空室１８を構成している真空室壁
３２は、水素の透過係数が高い物質でできている
ため、真空室１８内の水素分圧が大気中の水素分
圧より高くなると、真空室１８内の水素が容易に
真空室壁３２を透過して大気中に拡散していく。
このため、貯留室１６側から水素透過膜２０を介
して真空室１８内に透過してきた水素は、真空室
壁３２を通り、一定の割合をもつて大気３４中に
放出される。この結果、定常状態においては第３
図に示したと同様な水素分圧の分布が生じる。即
ち、第３図に示した真空ポンプを真空室壁３２に
置き換えることにより第３図と同様の水素分圧の
分布を得ることができる。そして、真空計２６
は、真空室１８内の水素分圧を測定し、ナトリウ
ム中の水素濃度に換算し、指示計２８に表示す
る。以上の如く本実施例によれば、真空ポンプ２
２は、真空室１８内の水素濃度を検出する前に真
空室１８内のガスを排気するときにのみ使用する
だけでよく、常時運転を必要としないため、水漏
洩検出装置の構成が簡単になり、１台の真空ポン
プをもつて複数台の水素検出計を稼動させること
ができる。また、大気中の水素濃度は、場所が決
まると殆ど一定（変動幅は、±１％以下）である
ため、真空室壁３２を介しての水素の排気速度が
常に一定となる。このため、真空ポンプ２２の経
時変化に伴う補正を必要とせず、補正をしなくと
も測定精度を約±１％に保つことができ、ナトリ
ウム中への水漏洩を容易かつ的確に判断すること
ができる。
３２は、水素の透過係数が高い物質でできている
ため、真空室１８内の水素分圧が大気中の水素分
圧より高くなると、真空室１８内の水素が容易に
真空室壁３２を透過して大気中に拡散していく。
このため、貯留室１６側から水素透過膜２０を介
して真空室１８内に透過してきた水素は、真空室
壁３２を通り、一定の割合をもつて大気３４中に
放出される。この結果、定常状態においては第３
図に示したと同様な水素分圧の分布が生じる。即
ち、第３図に示した真空ポンプを真空室壁３２に
置き換えることにより第３図と同様の水素分圧の
分布を得ることができる。そして、真空計２６
は、真空室１８内の水素分圧を測定し、ナトリウ
ム中の水素濃度に換算し、指示計２８に表示す
る。以上の如く本実施例によれば、真空ポンプ２
２は、真空室１８内の水素濃度を検出する前に真
空室１８内のガスを排気するときにのみ使用する
だけでよく、常時運転を必要としないため、水漏
洩検出装置の構成が簡単になり、１台の真空ポン
プをもつて複数台の水素検出計を稼動させること
ができる。また、大気中の水素濃度は、場所が決
まると殆ど一定（変動幅は、±１％以下）である
ため、真空室壁３２を介しての水素の排気速度が
常に一定となる。このため、真空ポンプ２２の経
時変化に伴う補正を必要とせず、補正をしなくと
も測定精度を約±１％に保つことができ、ナトリ
ウム中への水漏洩を容易かつ的確に判断すること
ができる。
第５図は、本発明に係る水漏洩検出装置に用い
る水素検出計の他の実施例の断面図である。本実
施例に示した水素検出計１４は、真空室１８の外
側を水素吸蔵物質３８で覆い、更に水素吸蔵物質
３８の表面に加熱手段、例えばヒータ４０を設け
たものである。このようにすることにより、真空
室１８からの水素を大気中に放出せず、水素吸蔵
物質３８により吸収するため、真空室壁３２の水
素吸蔵物質３８との接触面が常に水素濃度零の状
態に保つことができ、真空室壁３２を介しての水
素排気速度が真空室１８内の水素分圧だけで決定
される。この結果、第３図に示した水素分圧の分
布が、貯留室１６側の水素分圧によつて一義的に
定まり、真空室１８内の水素分圧からナトリウム
中の水素濃度をより正確に求めることができる。
そして、原子炉の定期点検時等においてヒータ４
０をもつて水素吸蔵物質３８と加熱することによ
り、水素吸蔵物質３８吸蔵した水素を大気３４中
に放出し、水素吸蔵物質３８の再生を図ることが
できる。なお、この水素吸蔵物質３８としては、
金属チタンやジルコニウムが実用的である。
る水素検出計の他の実施例の断面図である。本実
施例に示した水素検出計１４は、真空室１８の外
側を水素吸蔵物質３８で覆い、更に水素吸蔵物質
３８の表面に加熱手段、例えばヒータ４０を設け
たものである。このようにすることにより、真空
室１８からの水素を大気中に放出せず、水素吸蔵
物質３８により吸収するため、真空室壁３２の水
素吸蔵物質３８との接触面が常に水素濃度零の状
態に保つことができ、真空室壁３２を介しての水
素排気速度が真空室１８内の水素分圧だけで決定
される。この結果、第３図に示した水素分圧の分
布が、貯留室１６側の水素分圧によつて一義的に
定まり、真空室１８内の水素分圧からナトリウム
中の水素濃度をより正確に求めることができる。
そして、原子炉の定期点検時等においてヒータ４
０をもつて水素吸蔵物質３８と加熱することによ
り、水素吸蔵物質３８吸蔵した水素を大気３４中
に放出し、水素吸蔵物質３８の再生を図ることが
できる。なお、この水素吸蔵物質３８としては、
金属チタンやジルコニウムが実用的である。
以上説明したように本発明によれば、液体金属
と水との反応生成物を透過する部材により真空室
を形成することにより、真空室内の前記反応生成
物を一定速度で大気中に放出でき、真空室内の前
記生成物濃度を一定に保つことにより、液体金属
中への水漏洩を的確に判断することができる。
と水との反応生成物を透過する部材により真空室
を形成することにより、真空室内の前記反応生成
物を一定速度で大気中に放出でき、真空室内の前
記生成物濃度を一定に保つことにより、液体金属
中への水漏洩を的確に判断することができる。
第１図は液体金属ナトリウム中への水漏洩を検
出する原理を示す図、第２図は従来の水漏洩検出
装置に用いられる水素検出計の断面図、第３図は
定常状態における水素検出計の水素分圧の分布を
示す図、第４図は本発明に係る水漏洩検出装置に
用いる水素検出計の実施例の断面図、第５図は本
発明に係る水漏洩検出装置に用いる水素検出計の
他の実施例の断面図である。 １０…貯留室、１４…水素検出計、１８…真空
室、２０…水素透過膜、２２…真空ポンプ、２６
…真空計、２８…指示計、３２…真空室壁、３８
…水素吸蔵物質。
出する原理を示す図、第２図は従来の水漏洩検出
装置に用いられる水素検出計の断面図、第３図は
定常状態における水素検出計の水素分圧の分布を
示す図、第４図は本発明に係る水漏洩検出装置に
用いる水素検出計の実施例の断面図、第５図は本
発明に係る水漏洩検出装置に用いる水素検出計の
他の実施例の断面図である。 １０…貯留室、１４…水素検出計、１８…真空
室、２０…水素透過膜、２２…真空ポンプ、２６
…真空計、２８…指示計、３２…真空室壁、３８
…水素吸蔵物質。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液体金属が流入する貯留室と、この貯留室に
隣接して形成した真空室と、この真空室と前記貯
留室とを仕切り前記液体金属と水との反応生成物
を透過させる透過膜と、前記真空室に設けた前記
反応生成物濃度を検出する濃度検出器とを有する
水漏洩検出装置において、前記真空室が前記記反
応生成物を透過する部材により形成されているこ
とを特徴とする水漏洩検出装置。 ２ 前記真空室は、前記反応生成物を透過する部
材の表面が前記反応生成物を吸蔵する物質により
覆われていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の水漏洩検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042283A JPS59168332A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 水漏洩検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042283A JPS59168332A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 水漏洩検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168332A JPS59168332A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0410575B2 true JPH0410575B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=12631717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042283A Granted JPS59168332A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 水漏洩検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168332A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104034485B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-08-24 | 中国人民解放军63605部队 | 用于液体推进剂贮运设备气密性检查的低温检漏液 |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58042283A patent/JPS59168332A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59168332A (ja) | 1984-09-22 |
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