JPH04238225A - プラント診断装置及びプラント診断方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設備の異常診断に関す
るもので、特に流体が循環する循環設備を有するプラン
トの診断の信頼性の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、循環設備を含め設備の異常診断に
ついては特開平１−４６６９４号、特開昭６２−２２３
９０５号、特開昭５９−６０２９３　号がある。特開平
１−４６６９４号は、ひとつの観測量についての測定を
行い、その出力レベルから異常を診断している。原子炉
１次系のような放射能レベルの高い区域では、このよう
な方法は測定器自身の健全性が問題になる。

【０００３】また、特開昭６２−２２３９０５号は、ノ
イズによる誤判定を低減するために、正常時はプロセス
量の出力に対するしきい値を大きくしておき、あるプロ
セス量がそのしきい値を越えた時、他のプロセス量のし
きい値を下げて診断する方法が記載されている。

【０００４】さらに、特開昭５９−６０２９３　号は、
循環設備に関するもので、水質に関する２つの観測量（
導電率、ｐＨ）の相関から異常を診断する方法が記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、異
常が発生した時、その異常が真の異常なのか、ノイズ等
による検出器に起因する異常なのか判別できない。特に
検出器には一過性の信号でしか異常が検出できない場合
、その異常が真の異常なのか確信できない。従って、上
記従来技術では高い信頼性をもって異常を診断できない
という問題点があった。

【０００６】また、特開昭５９−６０２９３　号は、設
備の異常によってイオンが発生する場合は検出可能であ
るが、クラッドのような粒子状物質の場合には検出でき
ないという問題点がある。

【０００７】本発明の第１の目的は、循環設備を有する
プラントにおいて信頼性の高いプラント診断装置を提供
することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、クラッドのような
粒子状物質の場合でも異常が検出できるようなプラント
診断装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための第１の手段は、流体が循環する循環設備を構成
する機器の状態を検出する第１の検出手段と、前記循環
流体の性質を検出する第２の検出手段と、前記第１、第
２の検出手段の出力により前記循環設備を診断する構成
とすることである。

【００１０】あるいは、上記第１の目的を達成するため
の第２の手段は、流体が循環する循環設備を構成する機
器の状態を検出する第１の検出手段と、前記循環設備を
取り巻く雰囲気の性質を検出する第２の検出手段と、前
記第１、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診
断する構成とすることである。

【００１１】あるいは、上記第１の目的を達成するため
の第３の手段は、流体が循環する循環設備の第１の状態
を検出する第１の検出手段と、前記循環設備の第２の状
態を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段に
より第１の検出手段の出力に基づいて判定される機器の
異常の有無を検証して前記循環設備を診断する構成とす
ることである。

【００１２】また、上記第２の目的を達成するための手
段は、循環設備を流れる流体中の粒子状物質を分析する
分析手段と、分析手段の結果に基づいて前記循環設備を
診断する構成とすることである。

【００１３】

【作用】まず第１の目的を達成する第１、第２の診断原
理を説明する。循環設備を構成する機器に異常が発生す
ると、循環設備を流れる流体自体の変化、あるいは循環
設備を取り巻く雰囲気環境に変化があらわれる。そこで
、機器に異常が発生した時に、流体の性質あるいは循環
設備を取り巻く雰囲気の性質を検出することで、実際に
異常が発生したかどうかを確実に判定することができる
。

【００１４】以下、上記診断原理を循環設備に異常振動
が発生した時を例に説明する。異常振動が発生する原因
としては、ポンプ等の回転機器の異常、配管等の固定部
材のゆるみ等が考えられる。機器の異常振動が発生する
と、機器の内壁もしくは機器周辺の構造材に当初付着し
ていたクラッドのような粒子状物質が振動によって剥が
れ落ち、あるいは摩耗等によって機器部材が削りとられ
る。その結果、前者の場合は、機器内部の循環水の粒子
状物質の粒子数が増加する。後者の場合は、削り取られ
た金属がイオンとなって流体中を流れるので導電率や水
素イオン濃度（ｐＨ）が変化する。その基本的な変化パ
ターンを示したのが図２、及び図３である。図２は循環
設備を構成する機器の状態を示す振動がレベル的に変化
し、しかも循環流体の性質を示す循環流体中の粒子状物
質の粒子数がほぼ同時にレベル変化した場合を示してい
る。図３は、振動振幅がパルス状に一過性に発生し、そ
の後遅れて循環流体中の粒子数が検出された場合を示す
。同時か遅れを伴うかは、レベル的かパルス的かどうか
に関係ないので、例えばレベル的に発生して、粒子状物
質が遅れて検出される場合もありえる。粒子状物質の検
出の場合は、粒子状物質を分析するためのサンプリング
部が振動検出器と近い場合はほぼ同時に変化し、離れて
いる場合は流速に依存した遅れを持って検出される。 何れにしても、振動のみを監視していた場合には、振動
検出器の故障によって信号が発生したか判別できないが
、循環流体の性質を示すものを検出することにより、前
記異常に関連して変化が発生するので異常の有無を確実
に検出することができる。特に図３のように一過性の変
化の場合、検出器が正常に動作してノイズを検出したの
か、本当に異常が発しているのかの判断は難しいが、本
発明を用いれば確実に真の異常を検出できる。

【００１５】また、設備機器に異常振動が発生した場合
、循環する液体中の気体部分を通して、あるいは前記液
体を処理して気体として外部に放出される場合には、機
器の異常変化が循環設備を取り巻く雰囲気環境に変化と
して表れる。そこで、液体中の性質を検出するのと同じ
ように、循環設備を取り巻く雰囲気環境を監視すること
で、異常の有無を確実に診断することができる。異常の
説明では機器の異常を検出する手段として振動を挙げた
が、その他のものとして、機器の温度、流体の流量、機
器から発生する音響などがある。

【００１６】次に、本発明の第１の目的を達成する第３
の手段である循環設備の２つの状態を検出して、目的と
する異常を確実に判断する方法について説明する。例え
ば、循環設備を構成する機器の中に熱交換器や加熱器が
ある場合を考える。熱交換器や加熱器に異常が発生する
と流体の温度が変化する。液体の温度が変化するとイオ
ン濃度など水質は温度依存性があるので、水質を監視す
ることで温度変化の確実性をバックアップすることがで
きる。

【００１７】最後に、本発明の第２の目的を達成する手
段について説明する。第１の目的を達成する第１の手段
のところで説明したように、異常の内容によって導電率
やイオン濃度では測定できないクラッドが液体中に混入
することがある。このような場合、クラッドのような粒
子状物質を分析することが有用である。粒子状物質の分
析には、粒子数、濃度、粒子径などを監視する方法など
がある。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１及び図４から図
１８を用いて説明する。

【００１９】まず、図１に本発明の一実施例を示した。 本発明を適用する循環設備１の一例として原子力発電プ
ラントを考える。循環設備１の循環ラインとしては、原
子炉６０内の炉心６１で純水を沸騰させ、主蒸気ライン
６５をへて送られた蒸気によりタ−ビン６７を駆動した
後、復水器６８で液化される。液化した水は復水脱塩器
６９により純水に変換され給水加熱器６６で予熱後、給
水ライン６４をへて原子炉６０へ戻る。また、再循環系
６２により原子炉６０に純水を戻すと共に、炉水浄化装
置６３で浄化された純水を給水ライン６４に導く。循環
設備１に設置した振動検出装置１０により、設備機器自
体の振動を検出する。即ち、本実施例では再循環系６２
の振動を検出することになる。検出した振動を振動解析
装置１１により振動レベル，周波数パタ−ン等を解析す
る。振動解析装置１１の出力は振動参照値記憶装置１２
に記憶されると共に異常判別装置に入力する。一方、設
備機器の異常振動に伴い、機器の内壁もしくは機器周辺
の構造材に当初付着していたクラッドのような粒子状物
質が剥がれ落ち、その結果として機器内部の循環水の粒
子状物質数が増加する。そこで、循環設備１からサンプ
リングライン９を介して循環する液体を粒子状物質計数
装置２２に導く。粒子状物質計数装置２２内で循環する
液体をセル７１に導く。セル７１には光源７０から分析
光７４が照射されている。したがって、セル７１の内部
を粒子状物質が通過した場合、分析光７４が粒子状物質
によって散乱され、散乱光が発生する。この散乱光を検
出器７２で検出し、検出信号を信号処理装置７３に送る
。信号処理装置７３で検出信号を計数することにより、
セル７１を通過した粒子状物質を計数できる。この信号
処理装置７３の出力、即ち計数結果を粒子状物質計数装
置２２の出力とする。粒子状物質計数装置２２によって
液体中の粒子状物質の計数値を粒子数参照値記憶装置２
３に記憶すると共に異常判別装置２に入力する。異常判
別装置２では、入力された各々の測定値及び参照値を比
較し、定常時の測定レベルに対する変動を常時監視し、
双方の変動値が閾値レベルを超えた時に異常と判別する
。このとき、一方の変動が非常に大きい場合は、他方の
変動値に重み計数を掛けることにより、相対的に閾値レ
ベルを下げて異常を判別してもよい。異常判別装置２の
出力は、判別結果表示装置３に出力する。本実施例では
サンプリングライン９を再循環系６２に敷設したが、炉
心６１、主蒸気ライン６５、タ−ビン６７、復水器６８
、復水脱塩器６９、給水加熱器６６、給水ライン６４を
循環設備１とみなし、サンプリングライン９を例えば復
水器６８と復水脱塩器６９の間に設けても良い。 この場合は、振動を監視する部位である再循環系６２と
、サンプリングライン９を敷設した復水器６８の間に距
離があるため、振動検出装置１０が振動を検出してから
粒子状物質計数装置２２が粒子数の変動を検出するまで
には循環水が炉心６１、主蒸気ライン６５、タ−ビン６
７内を移動するだけの時間遅れが生じる。したがって、
この場合は時間遅れを考慮し、時間軸をその分だけシフ
トさせて異常を判別する。また、循環設備１を炉心６１
、炉水浄化装置６３、給水ライン６４とみなして、サン
プリングライン９を例えば、炉水浄化装置６３に敷設し
てもよい。本実施例では粒子状物質計数装置２２として
、光散乱方式のパ−ティクルカウンタを採用したが、ポ
ア系の異なるフィルタで粒子状物質を粒径別に、捕獲し
てその放射能を測定してもよく、また、ブレイクダウン
方式のパ−ティクルカウンタを採用してもよい。 本実施例によれば、設備機器の振動レベルの増加に伴い
発生する剥離した粒子状物質の粒子計測を採用したため
、インラインで測定でき、設備の異常を迅速にかつ高い
信頼度で診断できる。

【００２０】次に、別の実施例を図４に示した。本実施
例では、例えば炉心６１、主蒸気ライン６５、タ−ビン
６７、復水器６８、復水脱塩器６９、給水加熱器６６、
給水ライン６４を循環設備１とみなし、給水ライン６４
に振動検出装置１０を敷設する構成とし、検出した振動
を振動解析装置１１により振動レベル，周波数パタ−ン
等を解析する。振動解析装置１１の出力は振動参照値記
憶装置１２に記憶されると共に異常判別装置に入力する
。また、原子力発電プラントの設備機器に異常振動が発
生した場合、機器に亀裂が生じているため亀裂部位から
クロム酸イオンなどが溶出し、循環水の水質が酸性側に
変化する。一方、循環水中には窒素分子（Ｎ２）が飽和
して溶け込んでいるが、水質が酸性になるとＮ２の飽和
濃度が低下し、過飽和分のＮ２　が気相中に移行する。 原子炉の循環水には、放射性の１６Ｎが一部含まれてい
るため、気相中に移行するＮ２　にも１６Ｎが含まれて
いる。 この気相中の１６Ｎは、放射線検出が可能である。そこ
で、循環設備１の媒体に含まれる放射線の量を放射線検
出器２０により検出する。放射線検出器２０により検出
された放射能レベルは放射能参照値記憶装置２１に記憶
されると共に異常判別装置２に入力する。異常判別装置
２では、入力された測定値及び参照値を比較して、定常
時の測定レベルに対する変動を常時監視し、双方の変動
値が閾値レベルを超えた時に異常と判別する。このとき
、一方の変動が非常に大きい場合は、他方の変動値に重
み計数を掛けることにより、相対的に閾値レベルを下げ
て異常を判別してもよい。異常判別装置２の出力は、判
別結果表示装置３に出力する。機器の異常振動に伴い、
循環水の水質が変化するという現象を捕えるために、導
電率を測定してもよく、水素イオン濃度（ｐＨ）を測定
してもよい。本実施例によれば、設備機器の振動レベル
の増加に伴い発生する放射性元素の放射能レベルの増加
を検知するため、設備の異常を高い信頼度で診断できる
。

【００２１】次に、別の実施例を図５に示した。本実施
例では、循環設備１の異常診断方法として、粒子状物質
の計数法を採用する構成とした。循環設備１からサンプ
リングライン９を介して循環する液体を粒子状物質計数
装置２２に導く。粒子状物質計数装置２２によって液体
中の粒子状物質を計数し、その結果を粒子数参照値記憶
装置２３に記憶すると共に異常判別装置２に入力する。 異常判別装置２では、入力された測定値及び参照値を比
較し、定常時の測定レベルに対する変動を常時監視し、
変動値が閾値レベルを超えた時に異常を出力する。異常
判別装置２の出力は、判別結果表示装置３に出力する。 本実施例では、粒子状物質計数装置２２が１台の構成と
したが、複数のサンプリングライン９と粒子状物質計数
装置２２を組合せてサンプリング点を複数箇所設定し、
循環設備１の循環系を細分化することにより、循環設備
１の異常発生箇所を推定することもできる。本実施例で
は、設備機器の異常により剥離した粒子状物質の粒子計
測を採用したため、インラインで測定でき、循環設備１
の異常を迅速に診断できる。

【００２２】次に、別の実施例を図６に示した。本実施
例では、循環設備１の異常診断方法として、粒子状物質
の数密度測定法を採用する構成とした。循環設備１から
サンプリングライン９を介して循環する液体を粒子数密
度計測装置２４に導く。粒子数密度計測装置２４によっ
て液体中の粒子状物質の数密度を計測し、その結果を粒
子数密度参照値記憶装置２５に記憶すると共に異常判別
装置２に入力する。異常判別装置２では、入力された測
定値及び参照値を比較し、定常時の測定レベルに対する
変動を常時監視し、変動値が閾値レベルを超えた時に異
常を出力する。異常判別装置２の出力は、判別結果表示
装置３に出力する。本実施例では、設備機器の異常によ
り剥離した粒子状物質の粒子計測を採用したため、イン
ラインで測定でき、循環設備１の異常を迅速に診断でき
る。

【００２３】次に、別の実施例を図７に示した。本実施
例では、循環設備１の異常診断方法として、粒子状物質
の濃度測定法を採用する構成とした。循環設備１からサ
ンプリングライン９を介して循環する液体を粒子数密度
計測装置２４、及び粒径分布計測装置２６に導く。粒子
数密度計測装置２４によって液体中の粒子状物質の数密
度を計測し、同時に粒子状物質の粒径分布を粒径分布計
測装置２６により測定する。粒子数密度計測装置２４と
粒径分布計測装置２６の測定結果は、濃度換算装置２７
に入力され粒子状物質の濃度を算出する。その結果を粒
子状物質濃度参照値記憶装置２８に記憶すると共に異常
判別装置２に入力する。異常判別装置２では、入力され
た測定値及び参照値を比較し、定常時の測定レベルに対
する変動を常時監視し、変動値が閾値レベルを超えた時
に異常を出力する。異常判別装置２の出力は、判別結果
表示装置３に出力する。本実施例では、設備機器の異常
により剥離した粒子状物質の粒子計測を採用したため、
インラインで測定でき、循環設備１の異常を迅速に診断
できる。

【００２４】次に、別の実施例を図８に示した。本実施
例では、循環設備１の異常診断方法として、粒子状物質
の成分分析法を採用する構成とした。循環設備１からサ
ンプリングライン９を介して循環する液体を粒子状物質
成分分析装置２９に導く。粒子状物質成分分析装置２９
によって液体中の粒子状物質の成分を測定し、その結果
を成分比参照値記憶装置３０に記憶すると共に異常判別
装置２に入力する。異常判別装置２では、入力された測
定値及び参照値を比較し、定常時の測定レベルに対する
変動を常時監視し、変動値が閾値レベルを超えた時に異
常を出力する。異常判別装置２の出力は、判別結果表示
装置３に出力する。本実施例では、設備機器の異常によ
り剥離した粒子状物質の成分分析法を採用したため、イ
ンラインで測定でき、循環設備１の異常を迅速に診断で
きる。

【００２５】次に、別の実施例を図９に示した。本実施
例では循環設備１に設置した振動検出装置１０により、
設備機器自体の振動を検出する。検出した振動を振動解
析装置１１により振動レベル，周波数パタ−ン等を解析
する。振動解析装置１１の出力は振動参照値記憶装置１
２に記憶されると共に異常判別装置に入力する。一方、
循環設備１からサンプリングライン９を介して循環する
液体を粒子状物質計数装置２２に導く。粒子状物質計数
装置２２によって液体中の粒子状物質を計数し、その結
果を粒子数参照値記憶装置２３に記憶すると共に異常判
別装置２に入力する。異常判別装置２では、入力された
測定値及び参照値を比較して、定常時の測定レベルに対
する変動を常時監視し、双方の変動値が閾値レベルを超
えた時に異常と判別する。このとき、一方の変動が非常
に大きい場合は、他方の変動値に重み計数を掛けること
により、相対的に閾値レベルを下げて異常を判別しても
よい。異常判別装置２の出力は、判別結果表示装置３に
出力する。本実施例によれば、設備機器の振動の増加に
伴い剥離する粒子数の増加量から設備の異常を高い信頼
度で、かつ迅速に診断できる。

【００２６】次に、別の実施例を図１０に示した。本実
施例の基本的な構成は図８と同様であるが、粒子状物質
の計数法に替えて、図５に示した粒子状物質の数密度測
定法を採用する構成とした。本実施例によれば、設備機
器の振動の増加に伴い剥離する粒子数密度の増加量から
設備の異常を高い信頼度で、かつ迅速に診断できる。次
に、別の実施例を図１１に示した。本実施例の基本的な
構成は図８と同様であるが、粒子状物質の計数法に替え
て、図６に示した粒子状物質の濃度測定法を採用する構
成とした。本実施例によれば、設備機器の振動の増加に
伴い剥離する粒子の濃度の増加量から設備の異常を高い
信頼度で、かつ迅速に診断できる。

【００２７】次に、別の実施例を図１２に示した。本実
施例の基本的な構成は図８と同様であるが、粒子状物質
の計数法に替えて、図７に示した粒子状物質の成分分析
法を採用する構成とした。本実施例によれば、設備機器
の振動の増加に伴い剥離する粒子の成分比の変動から設
備の異常を高い信頼度で、かつ迅速に診断できる。

【００２８】次に、別の実施例を図１３に示した。本実
施例では循環する液体の流量を流量計１３により測定す
る。流量計１３の測定結果は流量参照値記憶装置１４に
記憶されると共に異常判別装置に入力する。

【００２９】一方、循環する液体中に配管の器壁等から
配管の構造材が一部イオン化して溶出するが、溶出の程
度を循環液体中のイオン濃度、即ち導電率として検出で
きる。温度・水質が一定の場合、イオンの溶出速度は一
定である。したがって、導電率は単位時間当りに通過す
る循環水の量、即ち流量に依存して変化し、流量が減少
すれば導電率は高くなる。そこで、循環する液体の導電
率を導電率計３１により測定し、その測定結果を導電率
参照値記憶装置３２に記憶すると共に異常判別装置２に
入力する。異常判別装置２では、入力された測定値及び
参照値を比較して、定常時の測定レベルに対する変動を
常時監視し、双方の変動値が閾値レベルを超えた時に異
常と判別する。このとき、一方の変動が非常に大きい場
合は、他方の変動値に重み計数を掛けることにより、相
対的に閾値レベルを下げて異常を判別してもよい。異常
判別装置２の出力は、判別結果表示装置３に出力する。 本実施例によれば、設備機器の流量の増加に伴う導電率
の減少、もしくは流量の減少に伴う導電率の増加をイン
ラインで測定できるので、バルブ８の状態を推定するこ
とができ、バルブ８の異常を高い信頼度で、かつ迅速に
診断できる。

【００３０】次に、別の実施例を図１４に示した。本実
施例では循環する液体の流量を流量計１３により測定す
る。流量計１３の測定結果は流量参照値記憶装置１４に
記憶されると共に異常判別装置に入力する。一方、流量
が変わる場合は、気相中へ移行する１６Ｎの量も変化す
るため、媒体の放射能レベルが変化する。そこで、循環
設備１の媒体に含まれる放射線の量を放射線検出器２０
により検出する。放射線検出器２０により検出された放
射能レベルは放射能参照値記憶装置２１に記憶されると
共に異常判別装置２に入力する。異常判別装置２では、
入力された測定値及び参照値を比較して、定常時の測定
レベルに対する変動を常時監視し、双方の変動値が閾値
レベルを超えた時に異常と判別する。このとき、一方の
変動が非常に大きい場合は、他方の変動値に重み計数を
掛けることにより、相対的に閾値レベルを下げて異常を
判別してもよい。異常判別装置２の出力は、判別結果表
示装置３に出力する。本実施例によれば、設備機器の流
量の増加に伴う放射能レベルの増加もしくは流量の減少
に伴う放射能レベルの減少をインラインで測定できるの
で、バルブ８の状態を推定することができ、バルブ８の
異常を高い信頼度で、かつ迅速に診断できる。

【００３１】次に、別の実施例を図１５に示した。本実
施例の基本的な構成は図１３と同様であるが、流量が変
わることによって、単位時間当りに移動する粒子数にも
変化が現われるので、流量と粒子数を測定する構成とし
た。本実施例によれば、設備機器の流量の増加に伴う粒
子数の増加、もしくは流量の減少に伴う粒子数の減少を
インラインで測定できるので、バルブ８の状態を推定す
ることができ、バルブ８の異常を高い信頼度で、かつ迅
速に診断できる。

【００３２】次に、別の実施例を図１６に示した。本実
施例では、循環設備１から循環する液体の温度を温度計
１５で測定する。測定した温度の値は温度参照値記憶装
置１６に記憶すると共に異常判別装置２に入力する。一
方、粒子状物質の剥離挙動には温度依存性があり、高温
ほど剥離し易いため、循環系内の温度変化に伴って粒子
数は変化する。そこで、粒子状物質計数装置２２に導か
れた循環する液体中の粒子数を粒子状物質計数装置２２
によって計数し、その結果を粒子数参照値記憶装置２３
に記憶すると共に異常判別装置２に入力する。異常判別
装置２では、入力された測定値及び参照値を比較して、
定常時の測定レベルに対する変動を常時監視し、双方の
変動値が閾値レベルを超えた時に異常と判別する。この
とき、一方の変動が非常に大きい場合は、他方の変動値
に重み計数を掛けることにより、相対的に閾値レベルを
下げて異常を判別してもよい。異常判別装置２の出力は
、判別結果表示装置３に出力する。本実施例では、循環
する液体の温度上昇に伴って増加する剥離した粒子状物
質の粒子計測を採用したため、インラインで測定でき、
循環設備１の異常を迅速に診断できる。

【００３３】次に別の実施例を図１７に示した。本実施
例は、これまでに示してきた異常判別装置の詳細な構成
を示している。ある変動を監視するための測定量Ａに対
して、変動値解析装置Ａ８４に参照値Ａ８０と測定値Ａ
８１を入力すると共に、もう一方の測定量Ｂについても
変動値解析装置Ｂ８５に参照値Ｂ８２と測定値Ｂ８３を
入力する。変動値解析装置Ａ８４では、測定量Ａの変動
のみを評価し、その変動量と当初設定した閾値とを比較
する。比較した結果、変動量が閾値を超えているか否か
の情報、及び変動の度合等を解析結果Ａ８６として出力
する。これと同様の処理が測定量Ｂに対して、変動値解
析装置Ｂ８５で行われる。解析結果Ａ８６及び解析結果
Ｂ８７を、解析結果総合評価装置８８に入力する。解析
結果総合評価装置８８では、解析結果Ａ８６及び解析結
果Ｂ８７を総合的に評価し、双方の測定量の変動がいず
れも閾値を超えていた場合は、「異常」を出力する。一
方、例えば解析結果Ａ８６の情報で、変動値が閾値を超
えていた場合でも、解析結果Ｂ８７で変動値が閾値を超
えていなければ、解析結果総合評価装置８８は、「非異
常」を出力するとともに、測定量Ａに対する測定系自体
の異常を出力し、オペレ−タに測定器の点検を示唆する
。しかし、解析結果Ａ８６で変動値が例えば閾値の２倍
を超えた場合は、解析結果Ｂ８７で比較判定に用いる閾
値を下げて、参照値Ｂ８２と測定値Ｂ８３を比較し、新
たに設定した閾値を測定量Ｂの変動値が上回っていた場
合に、解析結果総合評価装置８８が「異常」を出力する
構成としてもよい。本実施例の構成では、複数の測定量
を観測するため、信頼度の高い診断が可能であるのはも
とより、一つの測定量の変動に異常が発生した場合でも
、その変動が循環設備１の真の「異常」なのか、測定器
の異常なのかを判別できる。

【００３４】次に、別の実施例を図１８に示した。本実
施例では、図１、図４〜図１７に示した異常診断装置系
５０に出力制御装置１７、緊急停止装置１８を付設する
構成とした。異常診断装置系５０が「異常」を出力した
場合は、その「異常」レベルに対応してプラントの出力
制御運転、もしくは、プラントを緊急停止させる機能を
有する。本実施例の構成では、人が異常を判断するプロ
セスが介在しないので、プラント異常に対する対応時間
を著しく短縮させることができ、異常事象の拡大を防ぐ
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、原子力プラントなどの
施設の異常を高い信頼度でかつ迅速に診断できるので、
原子力分野をはじめ化学プラント等、監視が必要な施設
の安全管理技術を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本となる実施例の装置構成である。

【図２】設備機器の振動と循環系の粒子数の相関図であ
る。

【図３】設備機器の振動と循環系の粒子数に時間遅れが
ある場合の相関図である。

【図４】放射線計測法と振動検出を組み合わせた異常診
断の実施例の装置構成である。

【図５】粒子数計数法による異常診断の実施例の装置構
成である。

【図６】粒子数密度計測法による異常診断の実施例の装
置構成である。

【図７】粒子濃度測定法による異常診断の実施例の装置
構成である。

【図８】粒子成分分析法による異常診断の実施例の装置
構成である。

【図９】粒子計数法と振動検出を組み合わせた異常診断
の実施例の装置構成である。

【図１０】粒子数密度計測法と振動検出を組み合わせた
異常診断の実施例の装置構成である。

【図１１】粒子濃度濃度法と振動検出を組み合わせた異
常診断の実施例の装置構成である。

【図１２】粒子成分分析法と振動検出を組み合わせた異
常診断の実施例の装置構成である。

【図１３】導電率計測法と流量測定法を組み合わせた異
常診断の実施例の装置構成である。

【図１４】放射線計測法と流量測定法を組み合わせた異
常診断の実施例の装置構成である。

【図１５】粒子計数法と流量測定法を組み合わせた異常
診断の実施例の装置構成である。

【図１６】粒子計数法と温度測定法を組み合わせた異常
診断の実施例の装置構成である。

【図１７】異常判別装置の詳細な装置構成である。

【図１８】異常診断装置系と設備の運転制御を組み合わ
せた異常診断の実施例の装置構成である。

【符号の説明】

１…循環設備、２…異常判別装置、３…判別結果表示装
置、８…バルブ、９…サンプリングライン、１０…振動
検出装置、１１…振動解析装置、１２…振動参照値記憶
装置、１３…流量計、１４…流量参照値記憶装置、１５
…温度計、１６…温度参照値記憶装置、１７…出力制御
装置、１８…緊急停止装置、２０…放射線検出器、２１
…放射能参照値記憶装置、２２…粒子状物質計数装置、
２３…粒子数参照値記憶装置、２４…粒子数密度計測装
置、２５…粒子数密度参照値記憶装置、２６…粒径分布
計測装置、２７…濃度換算装置、２８…粒子状物質濃度
参照値記憶装置、２９…粒子状物質組成分析装置、３０
…成分比参照値記憶装置、３１…導電率計、３２…導電
率参照値記憶装置、５０…異常診断装置系、６０…原子
炉、６１…炉心、６２…再循環系、６３…炉水浄化装置
、６４…給水ライン、６５…主蒸気ライン、６６…給水
加熱器、６７…タ−ビン、６８…復水器、６９…復水脱
塩器、７０…光源、７１…セル、７２…検出器、７３…
信号処理装置、８０…参照値Ａ、８１…測定値Ａ、８２
…参照値Ｂ、８３…測定値Ｂ、８４…変動解析装置Ａ、
８５…変動解析装置Ｂ、８６…解析結果Ａ、８７…解析
結果Ｂ、８８…解析結果総合評価装置、８９…判別結果
。

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体が循環する循環設備を構成する機器の
   状態を検出する第１の検出手段と、前記循環流体の性質
   を検出する第２の検出手段と、前記第１、第２の検出手
   段の出力により前記循環設備を診断する手段とを有する
   ことを特徴とするプラント診断装置。
2. 【請求項２】流体が循環する循環設備の第１の状態を検
   出する第１の検出手段と、前記循環設備の第２の状態を
   検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段により
   第１の検出手段の出力に基づいて判定される機器の異常
   の有無を検証して前記循環設備を診断する手段とを有す
   ることを特徴とするプラント診断装置。
3. 【請求項３】流体が循環する循環設備を構成する機器の
   情報と前記循環設備全体の情報とにより前記循環設備を
   診断する手段を有することを特徴とするプラント診断装
   置。
4. 【請求項４】水が循環する循環設備を構成する機器の状
   態を検出する第１の検出手段と、前記循環水の水質を検
   出する第２の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の
   出力により前記循環設備を診断する手段とを有すること
   を特徴とするプラント診断装置。
5. 【請求項５】流体が循環する循環設備を構成する機器の
   状態を検出する第１の検出手段と、前記循環設備を取り
   巻く雰囲気の性質を検出する第２の検出手段と、前記第
   １、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診断す
   る手段とを有することを特徴とするプラント診断装置。
6. 【請求項６】流体が循環する循環設備を構成する機器の
   振動状態を検出する第１の検出手段と、前記循環流体の
   性質を検出する第２の検出手段と、前記第１、第２の検
   出手段の出力により前記循環設備を診断する手段とを有
   することを特徴とするプラント診断装置。
7. 【請求項７】水が循環する循環設備を構成する機器の振
   動状態を検出する第１の検出手段と、前記循環水の水質
   を検出する第２の検出手段と、前記第１、第２の検出手
   段の出力により前記循環設備を診断する手段とを有する
   ことを特徴とするプラント診断装置。
8. 【請求項８】流体が循環する循環設備を構成するポンプ
   の振動状態を検出する第１の検出手段と、前記循環流体
   の性質を検出する第２の検出手段と、前記第１、第２の
   検出手段の出力により前記循環設備を診断する手段とを
   有することを特徴とするプラント診断装置。
9. 【請求項９】流体が循環する循環設備を構成する機器の
   状態を検出する第１の検出手段と、前記循環流体の性質
   を検出する第２の検出手段と、前記第１、第２の検出手
   段の出力の一方が異常を示し他方が正常を示している時
   は、前記循環設備は正常であると診断する手段とを有す
   ることを特徴とするプラント診断装置。
10. 【請求項１０】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の状態を検出する第１の検出手段と、前記循環流体の性
    質を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段の
    出力が異常を示し第２の検出手段の出力が正常を示して
    いる時は、前記循環設備は正常であると診断する手段と
    を有することを特徴とするプラント診断装置。
11. 【請求項１１】循環設備を循環する流体の流量を検出す
    る第１の検出手段と、前記循環流体の性質を検出する第
    ２の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力によ
    り前記循環設備を診断する手段とを有することを特徴と
    するプラント診断装置。
12. 【請求項１２】循環設備を循環する流体の温度を検出す
    る第１の検出手段と、前記循環流体の性質を検出する第
    ２の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力によ
    り前記循環設備を診断する手段とを有することを特徴と
    するプラント診断装置。
13. 【請求項１３】循環設備を流れる流体中の粒子状物質を
    分析する分析手段と、分析手段の結果に基づいて前記循
    環設備を診断する手段とを有することを特徴とするプラ
    ント診断装置。
14. 【請求項１４】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の状態を検出する第１の検出手段と、循環設備を流れる
    流体中の粒子状物質を分析する第２の検出手段と、前記
    第１、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診断
    する手段とを有することを特徴とするプラント診断装置
    。
15. 【請求項１５】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の振動を検出する第１の検出手段と、循環設備を流れる
    流体中の粒子状物質を分析する第２の検出手段と、前記
    第１、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診断
    する手段とを有することを特徴とするプラント診断装置
    。
16. 【請求項１６】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の状態を検出する第１の検出手段と、循環設備を流れる
    流体の導電率、ｐＨ値の少なくとも一方を検出する第２
    の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力により
    前記循環設備を診断する手段とを有することを特徴とす
    るプラント診断装置。
17. 【請求項１７】循環設備を循環する流体の温度又は流量
    の少なくとも一方を検出する第１の検出手段と、前記循
    環設備を取り巻く雰囲気の性質を検出する第２の検出手
    段と、前記第１、第２の検出手段の出力により前記循環
    設備を診断する手段とを有することを特徴とするプラン
    ト診断装置。
18. 【請求項１８】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の情報と前記循環流体の性質の情報とにより前記循環設
    備を診断することを特徴とするプラント診断方法。
19. 【請求項１９】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の異常の兆候を検出し、その後前記循環流体の性質の検
    出結果に基づいて前記機器の異常の有無を判断すること
    を特徴とするプラント診断方法。
20. 【請求項２０】循環設備を循環する流体の性質を検出し
    て循環設備全体の異常の兆候を検出し、その後前記循環
    設備を構成する機器の状態の示す検出結果により前記機
    器の異常の有無を判断することを特徴とするプラント診
    断方法。
21. 【請求項２１】循環設備を循環する流体中の粒子状物質
    を分析するこにより前記循環設備を構成する機器の診断
    をすることを特徴とするプラント診断方法。
22. 【請求項２２】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の情報と前記循環設備を取り巻く雰囲気の性質の情報と
    により前記循環設備を診断することを特徴とするプラン
    ト診断方法。
23. 【請求項２３】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の情報と前記循環流体の性質の情報のうち、一方が異常
    を示し他方が正常を示している時は、前記循環設備は正
    常であると診断することを特徴とするプラント診断装置
    。
24. 【請求項２４】流体が循環する循環設備を構成する機器
    の情報が異常を示し、前記循環流体の性質の情報が正常
    を示している時は、前記循環設備は正常であると診断す
    ることを特徴とするプラント診断方法。
25. 【請求項２５】流体が循環する循環設備と、前記循環設
    備を構成する機器の状態を検出する第１の検出手段と、
    前記循環流体の性質を検出する第２の検出手段と、前記
    第１、第２の検出手段の出力により前記循環設備の診断
    する手段とを有することを特徴とするプラント。
26. 【請求項２６】水が循環する循環設備と、前記循環設備
    を構成する機器の状態を検出する第１の検出手段と、前
    記循環水の水質を検出する第２の検出手段と、前記第１
    、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診断する
    手段とを有することを特徴とするプラント。
27. 【請求項２７】流体が循環する循環設備と、前記循環設
    備を構成する機器の状態を検出する第１の検出手段と、
    前記プラントを取り巻く雰囲気の性質を検出する第２の
    検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力により前
    記循環設備を診断する手段とを有することを特徴とする
    プラント。
28. 【請求項２８】水が循環する循環設備と、前記循環設備
    を構成する機器の振動状態を検出する第１の検出手段と
    、前記循環水の水質を検出する第２の検出手段と、前記
    第１、第２の検出手段の出力により前記循環設備を診断
    する手段とを有することを特徴とするプラント。
29. 【請求項２９】水が循環する循環設備と、前記循環設備
    を流れる流体中の粒子状物質を分析する分析手段と、分
    析手段の結果に基づいて前記循環設備を診断する手段と
    を有することを特徴とするプラント。
30. 【請求項３０】再循環系を有する原子力プラントであっ
    て、前記再循環系の振動を検出する第１の検出手段と、
    前記再循環系の冷却水の水質を検出する第２の検出手段
    と、前記第１、第２の検出手段の出力により前記再循環
    系を構成する機器を診断する手段とを有することを特徴
    とするプラント。
31. 【請求項３１】再循環系を有する原子力プラントであっ
    て、前記再循環系の振動を検出する第１の検出手段と、
    前記原子力プラントを取り巻く雰囲気の性質を検出する
    第２の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力に
    より前記再循環系を構成する機器を診断する手段とを有
    することを特徴とするプラント。
32. 【請求項３２】再循環系を有する原子力プラントであっ
    て、前記再循環系ポンプの振動を検出する第１の検出手
    段と、前記再循環系の冷却水の水質を検出する第２の検
    出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力により前記
    再循環系ポンプを診断する手段とを有することを特徴と
    するプラント。
33. 【請求項３３】原子炉炉心、主蒸気ライン、タービン、
    復水器及び給水ラインを有する循環設備と、前記循環設
    備を構成する機器の状態を検出する第１の検出手段と、
    前記循環設備の冷却水の水質を検出する第２の検出手段
    と、前記第１、第２の検出手段の出力により前記循環系
    を構成する機器を診断する手段とを有することを特徴と
    するプラント。
34. 【請求項３４】原子炉炉心、主蒸気ライン、タービン、
    復水器、給水ライン及び再循環系を有する循環設備と、
    前記循環設備を構成する機器の状態を検出する第１の検
    出手段と、前記循環設備の冷却水の水質を検出する第２
    の検出手段と、前記第１、第２の検出手段の出力により
    前記循環系を構成する機器を診断する手段とを有するこ
    とを特徴とするプラント。
35. 【請求項３５】ポンプ及び流体が流れる流路から構成さ
    れる循環系に前記流体中の粒子状物質をサンプリングす
    る手段を設けたことを特徴とする循環設備。