JPH0743368B2 - 液体金属サンプリング装置 - Google Patents
液体金属サンプリング装置Info
- Publication number
- JPH0743368B2 JPH0743368B2 JP62016758A JP1675887A JPH0743368B2 JP H0743368 B2 JPH0743368 B2 JP H0743368B2 JP 62016758 A JP62016758 A JP 62016758A JP 1675887 A JP1675887 A JP 1675887A JP H0743368 B2 JPH0743368 B2 JP H0743368B2
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- Japan
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- sampling
- pipe
- container
- liquid metal
- cooling
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- 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
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体金属を凍結してサンプリングする装置に
関するものであり、例えば液体金属冷却高速増殖炉の一
次冷却材である液体ナトリウムを凍結してサンプリング
するのに好適な装置に関する。
関するものであり、例えば液体金属冷却高速増殖炉の一
次冷却材である液体ナトリウムを凍結してサンプリング
するのに好適な装置に関する。
高速増殖炉などにおいては、一次冷却材の純度管理のた
めに、一次冷却材であるナトリウムをサンプリングして
分析する必要があり、このナトリウムのサンプリングは
ナトリウムを凍結させて行う。
めに、一次冷却材であるナトリウムをサンプリングして
分析する必要があり、このナトリウムのサンプリングは
ナトリウムを凍結させて行う。
第３図は従来のナトリウムサンプリング装置の概要断面
図であり、例えば高速増殖炉の一次冷却系からの液体ナ
トリウムは、入口管４から入り、遮蔽体３内のサンプリ
ング容器２内に設けられたサンプリング管１を通り、出
口管５から一次冷却系へ戻る。ナトリウムサンプリング
を行うときには、管4,5に設けた不図示の弁を閉じてナ
トリウムをサンプリング管１中に留め、サンプリング容
器２内に冷却ガス入口管および出口管6,7を介して冷却
ガスを流すことによりサンプリング容器２内のサンプリ
ング管１内のナトリウムを凍結させ、ナトリウムの放射
能を減衰を待った後、遮蔽体３を取外し、管継手20でサ
ンプリング管１を切離し、これを容器２から取り出して
他所の分析室に運んで分析を行う。
図であり、例えば高速増殖炉の一次冷却系からの液体ナ
トリウムは、入口管４から入り、遮蔽体３内のサンプリ
ング容器２内に設けられたサンプリング管１を通り、出
口管５から一次冷却系へ戻る。ナトリウムサンプリング
を行うときには、管4,5に設けた不図示の弁を閉じてナ
トリウムをサンプリング管１中に留め、サンプリング容
器２内に冷却ガス入口管および出口管6,7を介して冷却
ガスを流すことによりサンプリング容器２内のサンプリ
ング管１内のナトリウムを凍結させ、ナトリウムの放射
能を減衰を待った後、遮蔽体３を取外し、管継手20でサ
ンプリング管１を切離し、これを容器２から取り出して
他所の分析室に運んで分析を行う。
かかる従来のナトリウムサンプリング装置は特開昭55−
16230号公報中に記載されている。
16230号公報中に記載されている。
一次冷却材の純度管理のためにサンプリングされた冷却
材は、各種不純物含有量確認のため、切断により分割し
て分析する。そのために、サンプリング管内ではサンプ
リングされたナトリウムが一次冷却材の純度を代表する
ように、不純物の偏析が生じないようにする必要があ
る。しかるに前述の従来のサンプリング装置は、この偏
析防止のための配慮が十分されていなかった。
材は、各種不純物含有量確認のため、切断により分割し
て分析する。そのために、サンプリング管内ではサンプ
リングされたナトリウムが一次冷却材の純度を代表する
ように、不純物の偏析が生じないようにする必要があ
る。しかるに前述の従来のサンプリング装置は、この偏
析防止のための配慮が十分されていなかった。
特開昭55−16230号の発明は偏析に関する考慮をした発
明であるが、それは偏析を予定の特定の部位に起させる
ようにして分析における偏析の影響を排除しようとする
ものであって、サンプリングされた試料の偏析自体を防
止する発明ではない。
明であるが、それは偏析を予定の特定の部位に起させる
ようにして分析における偏析の影響を排除しようとする
ものであって、サンプリングされた試料の偏析自体を防
止する発明ではない。
本発明の目的は、溶融金属を凍結してサンプリングする
サンプリング装置において、サンプリングする金属の偏
析を防止することを可能にすることにある。
サンプリング装置において、サンプリングする金属の偏
析を防止することを可能にすることにある。
上記目的は、サンプリング管を冷却する冷却手段と、サ
ンプリング管を包囲するサンプリング容器を冷却する冷
却手段とを別個に備えることによって達成される。
ンプリング管を包囲するサンプリング容器を冷却する冷
却手段とを別個に備えることによって達成される。
サンプリング管の冷却とサンプリング管を包囲するサン
プリング容器の冷却とを別個に行なう構成としたので、
液体金属凍結のためのサンプリング管冷却開始以前にサ
ンプリング容器の冷却を実施しておくことにより、サン
プリング容器の温度を予め下げておくことができる。そ
れによって、液体金属を凍結させるための冷却時に冷却
すべき部位が極限されているので、液体金属の凍結時間
を短縮することができ、これにより、偏析が防止され
る。
プリング容器の冷却とを別個に行なう構成としたので、
液体金属凍結のためのサンプリング管冷却開始以前にサ
ンプリング容器の冷却を実施しておくことにより、サン
プリング容器の温度を予め下げておくことができる。そ
れによって、液体金属を凍結させるための冷却時に冷却
すべき部位が極限されているので、液体金属の凍結時間
を短縮することができ、これにより、偏析が防止され
る。
本発明のサンプリング装置の一実施例の概要構成を第１
図に示す。サンプリング管１を包囲するサンプリング容
器２が放射線遮蔽体３の中に配置されている。サンプリ
ング管１は着脱自在の管継手20によりナトリウム入口配
管４および出口配管５に接続されている。サンプリング
容器２内の下部にはサンプリング管冷却ガスヘッダ10が
形成され、その上部には該ヘッダの孔21を介して該ヘッ
ダ10と連通しているサンプリング管冷却ガス流路11があ
り、その上端はサンプリング容器２内に開放している。
サンプリング管１は該流路11内にコイル状に存在する。
６は上記ヘッダに通ずるサンプリング管冷却ガス入口配
管であり、７はサンプリング容器２内に通ずるサンプリ
ング管冷却ガス出口配管である。サンプリング容器２は
二重容器をなし、その二重壁の間の空間にはサンプリン
グ容器冷却ガス入口配管８および同出口配管９が通じて
いる。サンプリング容器２の上半分は開放可能なように
取外し自在になっている。
図に示す。サンプリング管１を包囲するサンプリング容
器２が放射線遮蔽体３の中に配置されている。サンプリ
ング管１は着脱自在の管継手20によりナトリウム入口配
管４および出口配管５に接続されている。サンプリング
容器２内の下部にはサンプリング管冷却ガスヘッダ10が
形成され、その上部には該ヘッダの孔21を介して該ヘッ
ダ10と連通しているサンプリング管冷却ガス流路11があ
り、その上端はサンプリング容器２内に開放している。
サンプリング管１は該流路11内にコイル状に存在する。
６は上記ヘッダに通ずるサンプリング管冷却ガス入口配
管であり、７はサンプリング容器２内に通ずるサンプリ
ング管冷却ガス出口配管である。サンプリング容器２は
二重容器をなし、その二重壁の間の空間にはサンプリン
グ容器冷却ガス入口配管８および同出口配管９が通じて
いる。サンプリング容器２の上半分は開放可能なように
取外し自在になっている。
以下、本実施例の操作方法を説明する。
サンプリング装置全体を高速増殖炉の一次系冷却材であ
る液体ナトリウムを受入れられる温度まで不図示のヒー
タによって昇温し、一次系冷却材をサンプリングナトリ
ウム入口配管４より流入させ、サンプリング管１を径由
して、サンプリングナトリウム出口配管５より流出させ
ることによりサンプリング管１内のフラッシングを行
う。サンプリング管１内のフラッシングと同時に、サン
プリング容器冷却ガス入口配管８より、サンプリング容
器冷却ガスを流入させ、サンプリング容器２の二重壁の
間の空間を通ってサンプリング冷却ガス出口配管９より
流出させることにより、サンプリング容器２の温度を下
げる。サンプリング管１のフラッシングと、サンプリン
グ容器２の冷却とが完了した後、ナトリウム入口配管お
よび出口配管管4,5に設けた不図示の弁を閉じることに
よりナトリウムの流入を止め、ナトリウム管冷却ガスを
サンプリング管冷却ガス入口配管６からサンプリング管
冷却ガスヘッダ10に受入れ、孔21を通ってサンプリング
管冷却ガス流路11中に配置したサンプリング管１に直接
吹付けることにより、サンプリング管１を急冷させる。
サンプリング管１を冷却した後流路11からサンプリング
容器２内に放出されたサンプリング管冷却ガスはサンプ
リング管冷却ガス出口配管７より流出させる。なお、サ
ンプリング管１を冷却している時にも上記サンプリング
容器冷却ガスによるサンプリング容器２の冷却は続行す
る。サンプリング管１内のサンプリングナトリウムが凍
結した後、サンプリング管冷却ガスの流れを止め、ナト
リウムの放射能が減衰してから、遮蔽体３を取り外し、
サンプリング容器２を開らき、管継手20によりサンプリ
ング管１を配管4,5から切り離し、サンプリング管１を
取り出す。以上の操作における温度と時間の関係を図示
すると第２図の如くなる。
る液体ナトリウムを受入れられる温度まで不図示のヒー
タによって昇温し、一次系冷却材をサンプリングナトリ
ウム入口配管４より流入させ、サンプリング管１を径由
して、サンプリングナトリウム出口配管５より流出させ
ることによりサンプリング管１内のフラッシングを行
う。サンプリング管１内のフラッシングと同時に、サン
プリング容器冷却ガス入口配管８より、サンプリング容
器冷却ガスを流入させ、サンプリング容器２の二重壁の
間の空間を通ってサンプリング冷却ガス出口配管９より
流出させることにより、サンプリング容器２の温度を下
げる。サンプリング管１のフラッシングと、サンプリン
グ容器２の冷却とが完了した後、ナトリウム入口配管お
よび出口配管管4,5に設けた不図示の弁を閉じることに
よりナトリウムの流入を止め、ナトリウム管冷却ガスを
サンプリング管冷却ガス入口配管６からサンプリング管
冷却ガスヘッダ10に受入れ、孔21を通ってサンプリング
管冷却ガス流路11中に配置したサンプリング管１に直接
吹付けることにより、サンプリング管１を急冷させる。
サンプリング管１を冷却した後流路11からサンプリング
容器２内に放出されたサンプリング管冷却ガスはサンプ
リング管冷却ガス出口配管７より流出させる。なお、サ
ンプリング管１を冷却している時にも上記サンプリング
容器冷却ガスによるサンプリング容器２の冷却は続行す
る。サンプリング管１内のサンプリングナトリウムが凍
結した後、サンプリング管冷却ガスの流れを止め、ナト
リウムの放射能が減衰してから、遮蔽体３を取り外し、
サンプリング容器２を開らき、管継手20によりサンプリ
ング管１を配管4,5から切り離し、サンプリング管１を
取り出す。以上の操作における温度と時間の関係を図示
すると第２図の如くなる。
本実施例では、サンプリング管１のフラッシング中に予
めサンプリング容器２の温度を下げておくことができる
ため、サンプリング管１の冷却時に高温となっている部
位はサンプリング管１とその近傍の部位だけであり、従
ってサンプリング管１の直接冷却によりサンプリングナ
トリウムを急冷して凍結させることができ、これにより
偏析を防止するサンプリングが可能となる効果がある。
めサンプリング容器２の温度を下げておくことができる
ため、サンプリング管１の冷却時に高温となっている部
位はサンプリング管１とその近傍の部位だけであり、従
ってサンプリング管１の直接冷却によりサンプリングナ
トリウムを急冷して凍結させることができ、これにより
偏析を防止するサンプリングが可能となる効果がある。
また本実施例では、サンプリング管１の冷却とサンプリ
ング容器２の冷却を別個に行うので、サンプリング管冷
却用ガスである不活性ガスの使用量が装置全体を一緒に
冷却する従来の場合に比べ大幅に削減できる効果があ
る。
ング容器２の冷却を別個に行うので、サンプリング管冷
却用ガスである不活性ガスの使用量が装置全体を一緒に
冷却する従来の場合に比べ大幅に削減できる効果があ
る。
さらに本実施例では、サンプリング管１をサンプリング
管冷却ガス流路11中に配置していることにより、サンプ
リング管冷却ガス流路11がサンプリング管１からサンプ
リング容器２への輻射熱をさえぎるシールド板の役割を
するため、サンプリング装置２の温度上昇を防止する。
これにより、サンプリング容器冷却ガス量を削減する効
果がある。
管冷却ガス流路11中に配置していることにより、サンプ
リング管冷却ガス流路11がサンプリング管１からサンプ
リング容器２への輻射熱をさえぎるシールド板の役割を
するため、サンプリング装置２の温度上昇を防止する。
これにより、サンプリング容器冷却ガス量を削減する効
果がある。
第４図は、第１図の装置に再生熱交換器16、冷却器17を
組み付けた実施例を示す。サンプリング管１およびサン
プリング容器２まわりの構成は第１図に同じである。本
実施例では、高速増殖炉の１次冷却系より流入してきた
ナトリウムを再生熱交換器16の１次側および冷却器17を
通してサンプリング管１に入れるようにしている。ま
た、サンプリング管１を出たナトリウムは再び再生熱交
換器16の２次側を通り１次冷却系へ戻るようにしてい
る。ここで、冷却器17はサンプリングするナトリウムの
初期温度を予め低下させておくために、また、再生熱交
換器16は冷却器17の容量が小さくても効率良いナトリウ
ムの温度降下が得られるようにするために設置される。
図中18,19は冷却器17を冷却するガスの流入，流出配管
である。なお、サンプリング管冷却ガスをサンプリング
管冷却ガスヘッダ10よりナトリウム入口配管４に吹付け
る構成を採ることによって冷却器17を省略することも可
能である。上記のように、サンプリング管１に入る冷却
材の温度を下げておくことにより、ナトリウムの流れを
停止させた後実施するナトリウムの凍結時間を短縮する
ことができる。
組み付けた実施例を示す。サンプリング管１およびサン
プリング容器２まわりの構成は第１図に同じである。本
実施例では、高速増殖炉の１次冷却系より流入してきた
ナトリウムを再生熱交換器16の１次側および冷却器17を
通してサンプリング管１に入れるようにしている。ま
た、サンプリング管１を出たナトリウムは再び再生熱交
換器16の２次側を通り１次冷却系へ戻るようにしてい
る。ここで、冷却器17はサンプリングするナトリウムの
初期温度を予め低下させておくために、また、再生熱交
換器16は冷却器17の容量が小さくても効率良いナトリウ
ムの温度降下が得られるようにするために設置される。
図中18,19は冷却器17を冷却するガスの流入，流出配管
である。なお、サンプリング管冷却ガスをサンプリング
管冷却ガスヘッダ10よりナトリウム入口配管４に吹付け
る構成を採ることによって冷却器17を省略することも可
能である。上記のように、サンプリング管１に入る冷却
材の温度を下げておくことにより、ナトリウムの流れを
停止させた後実施するナトリウムの凍結時間を短縮する
ことができる。
本発明によれば、サンプリング管とサンプリング管を包
囲する容器を別個に冷却するように構成したから、予め
容器を冷却しておくことができるので、サンプリングす
べき液体金属を凍結させるときに、冷却させる部位がサ
ンプリング管だけとなるため、液体金属を早く凍結させ
ることができ、それ故に、偏析を防止することができ
る。
囲する容器を別個に冷却するように構成したから、予め
容器を冷却しておくことができるので、サンプリングす
べき液体金属を凍結させるときに、冷却させる部位がサ
ンプリング管だけとなるため、液体金属を早く凍結させ
ることができ、それ故に、偏析を防止することができ
る。
また、サンプリングすべき液体金属がナトリウムのよう
な反応性の強い金属である場合、それと直接接触するサ
ンプリング管の冷却には、万一の液体金属の洩れを考慮
して不活性な冷却ガスを使用する必要があるが、本発明
においてはサンプリング管の冷却とサンプリング管を包
囲するサンプリング容器の冷却とは別個に行うようにな
っているので、サンプリング容器の冷却には冷却用ガス
の種類を限定する必要がなく、不活性ガス以外の安価な
ガスを使用できるから、サンプリング装置全体を一緒に
冷却する従来技術に比べて、不活性ガスの使用量を大幅
に低減できる効果がある。
な反応性の強い金属である場合、それと直接接触するサ
ンプリング管の冷却には、万一の液体金属の洩れを考慮
して不活性な冷却ガスを使用する必要があるが、本発明
においてはサンプリング管の冷却とサンプリング管を包
囲するサンプリング容器の冷却とは別個に行うようにな
っているので、サンプリング容器の冷却には冷却用ガス
の種類を限定する必要がなく、不活性ガス以外の安価な
ガスを使用できるから、サンプリング装置全体を一緒に
冷却する従来技術に比べて、不活性ガスの使用量を大幅
に低減できる効果がある。
第１図は本発明のサンプリング装置の実施例の概略図、
第２図は本発明実施例における温度と時間の関係を示す
図、第３図は従来のサンプリング装置の概略図、第４図
は再生熱交換器、冷却器を組み付けた本発明のサンプリ
ング装置の実施例の概略図である。 １……サンプリング管、２……サンプリング容器 ３……遮蔽体、４……ナトリウム入口配管 ５……ナトリウム出口配管 ６……サンプリング管冷却ガス入口配管 ７……サンプリング管冷却ガス出口配管 ８……サンプリング容器冷却ガス入口配管 ９……サンプリング容器冷却ガス出口配管 10……サンプリング管冷却ガスヘッダ 11……サンプリング管冷却ガス流路 16……再生熱交換器、17……冷却器 18……冷却器冷却ガス入口配管 19……冷却器冷却ガス出口配管。
第２図は本発明実施例における温度と時間の関係を示す
図、第３図は従来のサンプリング装置の概略図、第４図
は再生熱交換器、冷却器を組み付けた本発明のサンプリ
ング装置の実施例の概略図である。 １……サンプリング管、２……サンプリング容器 ３……遮蔽体、４……ナトリウム入口配管 ５……ナトリウム出口配管 ６……サンプリング管冷却ガス入口配管 ７……サンプリング管冷却ガス出口配管 ８……サンプリング容器冷却ガス入口配管 ９……サンプリング容器冷却ガス出口配管 10……サンプリング管冷却ガスヘッダ 11……サンプリング管冷却ガス流路 16……再生熱交換器、17……冷却器 18……冷却器冷却ガス入口配管 19……冷却器冷却ガス出口配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 等 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 杢屋 憲司 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中尾 昇 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 本永 哲司 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭58−33148（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−135296（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】サンプリングすべき液体金属の流れるサン
プリング管および該サンプリング管を包囲するサンプリ
ング容器を有し、サンプリング管を冷却して上記液体金
属を凍結させてサンプリングする液体金属サンプリング
装置において、サンプリング管を冷却する冷却手段とサ
ンプリング容器を冷却する冷却手段とを別個に備えたこ
とを特徴とする液体金属サンプリング装置。 - 【請求項２】サンプリング容器が二重容器であり、その
二重壁の間の空間に冷却ガスを流す配管系を備え、サン
プリング管はサンプリング容器を構成する上記二重容器
の内側容器の内部に設けられた別の冷却ガス流路内に配
置されている特許請求の範囲第１項記載の液体金属サン
プリング装置。 - 【請求項３】サンプリング管に流入する液体金属の温度
を予め降下させるための再生熱交換器および冷却器を備
えた特許請求の範囲第１項記載の液体金属サンプリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016758A JPH0743368B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 液体金属サンプリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016758A JPH0743368B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 液体金属サンプリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184034A JPS63184034A (ja) | 1988-07-29 |
| JPH0743368B2 true JPH0743368B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=11925134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016758A Expired - Lifetime JPH0743368B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 液体金属サンプリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743368B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101256124B (zh) | 2008-02-03 | 2010-07-21 | 中国科学院金属研究所 | 一种大型钢锭偏析的研究方法 |
| CN112345307B (zh) * | 2020-11-01 | 2024-05-28 | 百色学院 | 一种液态重金属回路取样装置及其使用方法 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62016758A patent/JPH0743368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184034A (ja) | 1988-07-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |