JPH1130564A - 海水漏洩検出装置 - Google Patents
海水漏洩検出装置Info
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- JPH1130564A JPH1130564A JP19917097A JP19917097A JPH1130564A JP H1130564 A JPH1130564 A JP H1130564A JP 19917097 A JP19917097 A JP 19917097A JP 19917097 A JP19917097 A JP 19917097A JP H1130564 A JPH1130564 A JP H1130564A
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Abstract
水として検出されないようにする。 【解決手段】 カチオン交換樹脂筒11と導電率計12
の間に、前処理装置13を介在させて、その前処理装置
13でサンプル水中の炭酸ガスを除去してから導電率を
測定する。
Description
て使用する復水器を蒸気/復水/給水の循環系に有する
発電プラント等のプラントの海水漏洩検出装置に係り、
特にそのプラントの停止中に混入する炭酸ガスを漏洩海
水として誤検出することがないようにした海水漏洩検出
装置に関するものである。
で発生させた蒸気をタービンのフィンに噴射することに
よりそのタービンを高速回転させて、そのタービンと同
軸の発電機を回転させ発電を行っている。この蒸気は復
水器(凝縮器)において冷却され、給水系を経由して再
度ボイラで蒸気に変換されタービンに供給される。この
ように発電プラントでは、純水を閉ループ内で循環させ
発電運転を行っている。このとき、純水には防食のため
に薬剤が注入される。
復水器の冷却水として海水を使用しているので、その海
水が発電プラントの蒸気/復水/給水の各系からなる閉
ループ循環系内に漏れ込むと、配管や機器に腐食をもた
らす大きな原因となる。
水器1の出口側配管2から復水を採取し、海水漏洩検出
装置50により、その復水に海水が混入しているか否か
を検出している。図7において、3は海水を冷却水とし
て流通させる冷却管、4は低圧タービンである。また、
この海水漏洩検出装置50は、カチオン交換樹脂筒51
と導電率計52とから構成されている。カチオン交換樹
脂筒51は、陽イオンを水素イオンに交換して、採取し
たサンプル水の導電率検出の感度を高めると共に、配管
や機器等の防食用として注入されたアンモニアやヒドラ
ジン等の薬剤を除去して、これらが漏洩海水として誤検
出されないようにするためのものである。導電率計52
では、サンプル水の電気伝導率を測定する。
た後のサンプル水の導電率は、通常時(正常時)は、循
環型(ドラム型)ボイラで0.3〜0.5μS/cmで
あり、貫流型ボイラで0.06μS/cm程度である
が、復水器の冷却水として使用した海水がそこに漏れ込
んでいると、海水中のNa+のような陽イオンはカチオ
ン交換樹脂筒51で水素イオンに交換されるが、海水中
のCl-のような陰イオンは、カチオン交換樹脂筒51
を通過して、HClのような解離度の高い酸になるた
め、導電率が急激に増加するので、これが導電率計52
で検出され、海水漏洩が発生していることを知ることが
できる。
トは、常時継続して運転されるものではなく、機器点検
や電力需要等に応じて運転/停止が繰り返され、特に後
者による運転/停止は頻繁に行われる。
水器が大気開放されるため、復水中に空気が混入してそ
の空気中の炭酸ガス(CO2)が復水中に溶解し、C
O2、HCO3 -、CO3 2-の形で存在する。このため、発
電プラントの起動時に、このCO2、HCO3 -、CO3 2-
がカチオン交換樹脂筒51を通過して導電率計52に至
るので、その導電率計52の検出導電率が大きくなり、
海水漏洩が発生したと誤検出される恐れがある。
のであり、その目的は、空気中の炭酸ガスによる海水漏
洩の誤検出が発生することを防止して、正確な海水漏洩
検出が行われるようにすることである。
ために、第1の本発明は、サンプル水中の陽イオンを取
り込むカチオン交換樹脂手段と、該カチオン交換樹脂手
段で処理されたサンプル水の導電率を計測する導電率計
とを具備する海水漏洩検出装置において、前記カチオン
交換樹脂手段と前記導電率計との間に、前記サンプル水
のガス透過膜通過中に減圧により前記サンプル水に含ま
れている炭酸成分を除去する前処理手段を介在させて構
成した。
サンプル水を、発電プラントの蒸気/復水/給水の循環
系の復水器の出口側配管から採取し、又は該復水器から
直接採取し、又は前記循環系の蒸気或いは給水の配管よ
り取り込んだ蒸気或いは給水を減圧/冷却してから採取
するよう構成した。
復水器から直接採取したサンプル水の導電率測定済みの
ものを上記復水器に戻すようループを形成し、且つ上記
前処理手段内の減圧圧力が所定値以上になったとき上記
前処理手段を遮断すると共にバイパスするバイパス手段
を設けて構成した。
て、上記前処理手段における前記ガス透過膜に対する減
圧圧力を1〜100mmHgに設定し、取り込むサンプ
ル水の温度を20〜40℃に設定した。
示す説明図である。本実施の形態の海水漏洩検出装置1
0は、前述したカチオン交換樹脂筒51と同様のカチオ
ン交換樹脂筒11(カチオン交換樹脂手段)、前述した
導電率計52と同様の導電率計12との間に、カチオン
交換樹脂筒11から得られる処理済のサンプル水中の炭
酸ガス成分を除去するための前処理装置13(前処理手
段)を設けている。
ロック図であり、カチオン交換樹脂筒11から流入する
サンプル水を約30℃の温度に温度調節するヒータ13
1と、そのヒータ131の出口側温度を見ながらそのヒ
ータ131を制御する温度調節器135と、ヒータ13
1で温度調節されたサンプル水から炭酸ガス成分を選択
的に真空吸引により除去する脱気槽132と、その脱気
槽132の減圧を行う真空ポンプ等からなる排気装置1
33と、脱気槽132の真空度(圧力)を計測する圧力
計134を具備する。
に、耐圧容器1321内に、多数の中空糸膜を束ねて構
成したガス透過膜1322を配置し、その両端を導入管
1323と排出管1324に結合して構成したものであ
る。ガス透過膜1322は、例えば10オングストロー
ム程度以下の孔径の非多孔膜からなり、例えば酢酸セル
ロース系、ポリスルホン−シリコン系、ポリエーテル−
イミド系、シリコン−ポリカーボネイト系等の素材によ
り製造することができる。
海水漏洩検出装置10に導入すると、まずカチオン交換
樹脂筒11において、サンプル水中の陽イオンが水素と
交換される。このとき、防食用薬剤は除去されるが、復
水中に溶解した炭酸成分(溶解してCO2、HCO3 -、
CO3 2-となっている。)は残存する。このカチオン交
換樹脂筒11で処理されたサンプル水は、次に前処理装
置13に導入され、そこの脱気槽132において、サン
プル水中の炭酸成分が真空吸引によりCO2として除去
される。このとき、サンプル水はヒータ131と温度調
節器135により約30℃に調節されており、しかも内
部は減圧されているので、サンプル水中の炭酸成分はガ
ス化されて、効率的に吸引除去される。
由した後のサンプル水を前処理装置13で脱気除去する
と、CO2、HCO3 -、CO3 2-の形で溶解している炭酸
成分が、カチオン交換樹脂筒11においてPHが低下す
ることによりそのほとんどがCO2となるため、効果的
な除去が行われる。本実施の形態と逆に、サンプル水を
最初に前処理装置13に取り込み、その後にカチオン交
換樹脂筒11に送り込む方式では、CO2、HCO3 -、
CO3 2-の形で溶解した炭酸成分は防食用薬剤によりP
Hが約8〜10とアルカリであるため、そのほとんどが
HCO3 -となるため、脱気による炭酸成分の除去が困難
となる。
の形態の海水漏洩検出装置10と、従来(前処理装置1
3を設けない)の海水漏洩検出装置50の炭酸除去の結
果を示す図である。ここでは、炭酸ガス添加前の導電率
が0.06μS/cmで炭酸ガス添加により導電率が約
5.5μS/cm増大するサンプル水を使用し、そのサ
ンプル水の温度を30℃、ガス透過膜1322の膜面積
(中空糸膜の1本当たりの表面積を本数分合計した面
積)を0.6m2、サンプル水の流量を100ml/m
inとした。
(%)は、炭酸ガス添加による導電率の上昇量(S1−
S0)に対する炭酸除去後の導電率下降量(S1−S2
−S0)の割合であり、次の式で求めた。 D={(S1−S2−S0)/(S1−S0)}*100 ただし、S0:炭酸ガス添加前の導電率 0.06(μS/cm) S1:前処理装置なしの導電率 (μS/cm) S2:前処理装置ありの導電率 (μS/cm)
mHg以下から導電率低下の効果が現れ始め、20mm
Hg程度でほぼ飽和していることから、圧力条件として
は、1〜約100mmHgの範囲で実用上十分効果的で
あることが分かる。また、ガス透過膜1322の面積条
件については、圧力が10mmHgにおいて、使用した
ガス透過膜1322を0.6m2からその3倍まで増大
すると導電率は0.17μS/cmまで低下し、膜面積
の増大が導電率の低下につながることが確認できた。こ
こで、真空度を高めるための真空ポンプ(排気装置13
3の真空ポンプ)は、ダイヤフラム式、油回転式等でも
よいが、特に、水流式ポンプがよいことが発明者の実試
験で判明している。さらに、サンプル水の流量条件につ
いては、それが低下するほど減圧されたガス透過膜との
接触時間が長くなり導電率低下の効果は大きくなった。
温度条件については、高い温度ほど脱気の効果は大きく
なるが、炭酸成分以外の水成分が膜を通過する割合が大
きくなるので、20度〜40度が効率的である。
検出装置に対する炭酸ガスの悪影響を取り除くための経
済性、効果の面からのより好適な処理条件は、例えば次
に示すようになる。 膜外側圧力:1〜50mmHg 温度 :25〜40度(摂氏) 流量 :50〜200ml/min 膜面積 :0.6〜2.4m2
実施の形態を示す図である。この実施の形態の海水漏洩
検出装置20は、復水器1から直接的にサンプル水を採
取し、且つ導電率の測定の後にその復水器1に戻すよう
にして、復水器1の真空を保つと共に、サンプル水を無
駄にしないようにしたものである。
水器1からサンプル水を吸引するために、吸引ポンプ1
4を使用し、さらに前処理装置13の入口と出口に三方
弁15、16を設けて、前処理装置13に対するバイパ
ス路17を形成している。他については、図1に示した
第1の実施の形態の海水漏洩検出装置10と同じであ
る。
って復水器1から直接的にサンプル水を吸引して取り込
んで、カチオン交換樹脂筒11でカチオン性防腐食成分
を除去し、前処理装置13で炭酸成分を除去して、導電
率計12導電率測定が行われる。測定後のサンプル水
は、復水器1に戻される。
に、前処理装置13の圧力計134で検出される圧力が
予め決めた所定の値を上回ったときは、ガス透過膜13
22が破損したものと判断して、三方弁15、16を前
処理装置13の側からバイパス路17の側に切り替え
る。
ことができると共に、復水器1の真空度に悪影響を及ぼ
すことを防止できる。
復水/給水の循環系統に進入した炭酸は、同系統に組み
込まれている脱気装置や復水器による脱気が十分に実施
されるまでは、同系統内を蒸気/復水/給水と共に循環
する。これは、蒸気(高圧高温蒸気)/給水(低圧低温
蒸気)そのものを採取し減圧/冷却してからカチオン交
換樹脂筒に通過させた後の導電率の測定でも、炭酸によ
る導電率の上昇があることを意味する。
海水漏洩検出装置30に示すように、発電プラントのボ
イラ(図示せず)からタービン(図示せず)に至る蒸気配
管5(又は図示しない給水配管)からサンプル蒸気を採取
し、これを減圧/冷却装置18でサンプル水に復水して
から、カチオン交換樹脂筒11に取り込むようにした。
他は図1に示したものと同じである。
て炭酸ガスの影響のない導電率が測定できるので、海水
の漏洩時に最も危惧する蒸気への海水による不純物混入
の有無を確認するのに役立つ。
ら炭酸成分が除去されてからそのサンプル水の導電率が
測定されるので、炭酸成分による海水漏洩の誤検出を防
ぐことができることはもとより、炭酸成分の除去処理を
行う前処理手段をカチオン交換樹脂手段の後段に設けた
ので、採取したサンプル水に含まれている炭酸成分が他
の成分と結合していても、これをカチオン交換樹脂手段
で分離処理してから炭酸除去を行うことになり、したが
って効率的な炭酸除去の処理を行うことができるように
なる。
置の説明図である。
置の説明図である。
置の説明図である。
ービン、5:蒸気管、10、20、30:海水漏洩検出
装置、11:カチオン交換樹脂筒、12:導電率計、1
3:前処理装置、14:吸引ポンプ、15、16:三方
弁、17:バイパス路、18:減圧/冷却装置。
Claims (4)
- 【請求項1】サンプル水中の陽イオンを取り込むカチオ
ン交換樹脂手段と、該カチオン交換樹脂手段で処理され
たサンプル水の導電率を計測する導電率計とを具備する
海水漏洩検出装置において、 前記カチオン交換樹脂手段と前記導電率計との間に、前
記サンプル水のガス透過膜通過中に減圧により前記サン
プル水に含まれている炭酸成分を除去する前処理手段を
介在させたことを特徴とする海水漏洩検出装置。 - 【請求項2】上記サンプル水を、発電プラントの蒸気/
復水/給水の循環系の復水器の出口側配管から採取し、
又は該復水器から直接採取し、又は前記循環系の蒸気或
いは給水の配管より取り込んだ蒸気或いは給水を減圧/
冷却してから採取することを特徴とする請求項1に記載
の海水漏洩検出装置。 - 【請求項3】上記復水器から直接採取したサンプル水の
導電率測定済みのものを上記復水器に戻すようループを
形成し、且つ上記前処理手段内の減圧圧力が所定値以上
になったとき上記前処理手段を遮断すると共にバイパス
するバイパス手段を設けたことを特徴とする請求項2に
記載の海水漏洩検出装置。 - 【請求項4】上記前処理手段における前記ガス透過膜に
対する減圧圧力を1〜100mmHgに設定し、取り込
むサンプル水の温度を20〜40℃に設定したことを特
徴とする請求項1乃至3に記載の海水漏洩検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19917097A JPH1130564A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 海水漏洩検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19917097A JPH1130564A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 海水漏洩検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130564A true JPH1130564A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16403325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19917097A Pending JPH1130564A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 海水漏洩検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130564A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-10 JP JP19917097A patent/JPH1130564A/ja active Pending
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