JPS6252031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はナトリウム自由液面を有するナトリウ
ム取扱い機器の、液面変動領域における構造材の
防食方法に関するものである。

ナトリウム自由液面を有する取扱い機器として
は、例えばナトリウム加熱蒸気発生器（以下SG
と称する）があるが、このSGにおける自由液面
は、SGの負荷変動即ちナトリウムの流量変化、
又ナトリウム漏洩を検知すべくカバーガスをたえ
ず抜いている（水素モニタリングするため）こと
から、その影響を受け、上下に変動する。

前記ナトリウムの自由液面が上昇した場合には
一般にアルゴンガス等のカバーガスを送入し、ガ
ス圧力で自由液面を下げ、逆に自由液面が下降し
た場合にはガス圧を抜いて自由液面を上げる操作
がなされる。

ところでこのような機器の運転経験によると、
この自由液面変動領域の構造部材に腐食が起こる
可能性のあることが判明した。その理由はナトリ
ウムの自由液面を下げたときに部材表面に付着し
たナトリウムが、自由液面を下げるために送入し
たカバーガス中の不純物、特にアルゴンガスの場
合には酸素、水素、水分によつて汚れることに起
因するものと推定される。つまりカバーガス中の
これらの不純物がナトリウムと反応し、液面上に
浮いていて液面近傍の腐食を促進するものと考え
られる。

第１図はナトリウム加熱蒸気発生器の例をとつ
て負荷変動による液面変動を制御するためのガス
送入系を示すもので、この図では排気系は省略さ
れている。この第１図においてナトリウムの自由
液面３はナトリウム入口管４より入るナトリウム
流量の変化、ならびにサンプリングノズル１０よ
りも水素モニタリングのためのガス抜きによる圧
力変化のために変化する。

ナトリウムの自由液面３が上昇した場合、サー
ジタンク７内のカバーガスを弁９を介して送入す
る。送入時の圧力は圧力計８で読み取る。サージ
タンク７にはカバーガスボンベ６からカバーガス
が供給される。カバーガスがSG１内に送入さ
れ、カバーガス圧力が上昇すれば自由液面３が低
下する。自由液面３の低下はSG１内に取り付け
られた液位計１１で検知され、一定の液面となつ
たところで弁９が自動的に閉じられ、ガス送入が
停止される。

カバーガス中の不純物は、前記従来の系統であ
ると、すべてSG１内に入ることになり、これが
SG１内のナトリウム、伝熱管２に付着したナト
リウムと反応して純度を低下させ、構造材の腐食
を増長させるものと推察される。

本発明の目的はカバーガス中の不純物、すなわ
ち腐食有害成分による構造材の腐食を防止しうる
ナトリウム取扱い機器における構造材の防食方法
を提供するにある。

本発明の特徴はカバーガス供給ボンベからナト
リウム取扱い機器に送られるカバーガスを、前記
カバーガス供給ボンベとナトリウム取扱い機器と
を接続するガス送入系に設けられたカバーガス精
製装置内に挿入し、該カバーガス精製装置内の液
体金属と前記カバーガスとを反応させてカバーガ
ス中の腐食有害成分を除去したのち、前記ナトリ
ウム取扱い機器内に送給するところにあり、この
構成により、カバーガス中の腐食有害成分による
機器の構造材の腐食を防止できるものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第２図はナトリウム加熱蒸気発生器の例をとつ
て本発明方法の実施態様を示すもので、SG１と
カバーガス供給ボンベ６とを接続するガス送入系
に、カバーガス精製装置１２が設けられている。

前記SG１には伝熱管２、ナトリウム入口管
４、ナトリウム出口管５、サンプリングノズル１
０、液位計１１がそれぞれ設けられている。

前記伝熱管２には熱交換される水が流され、ま
たナトリウム入口管４からSG１内にナトリウム
が供給され、前記伝熱管２内の水はナトリウムと
熱交換され、蒸気となつて取り出され、また熱交
換後のナトリウムはナトリウム出口管５から流出
し、再び加熱されてナトリウム入口４に戻され
る。

SG１内のナトリウムの自由液面３は液位計１
１で検知され、またサンプリングノズル１０から
水素モニタリングのため、SG１内のガスが抜き
取られる。

前記カバーガス精製装置１２は第１図に示され
るサージタンク７の位置に組み込まれており、液
体金属入口管１３、液体金属出口管１４とを有
し、前記液体金属入口管１３からナトリウム等の
液体金属１５が充填され、自由液面１６を有し、
かつカバーガス領域１７を有する。またカバーガ
ス精製装置１２には、液体金属１５を充填してい
るため、液体金属１５の温度を上げるための予熱
ヒータ（図示省略）が取り付けられている。前記
液体金属入口管１３と液体金属出口管１４は二次
冷却系の液体金属ループ（図示省略）に接続さ
れ、カバーガス精製装置１２内には精製された液
体金属が供給され、かつ例えばコールドトラツプ
などの液体金属精製装置（図示せず）により前記
液体金属１５が精製される。

前記液体金属１５にはナトリウム、カリウム、
これらの合金等が用いられる。

カバーガス精製装置１２内のカバーガス領域１
７の体積はSG１内のナトリウム液面を正常な位
置まで下げるために必要な１回分の量だけ入る体
積であれば十分である。ガス精製装置１２内カバ
ーガスを一旦滞留させた方がカバーガス中の不純
物除去にはより効果的であるので、少なくとも１
回分の送入量が入る体積以上を有することが望ま
しい。

前記ガス送入系にはカバーガス精製装置１２と
SG１間に圧力計８、弁９が設けられている。

本発明はSG１内に送入するカバーガスを、SG
１に入る前段に設けられた前記カバーガス精製装
置１２で精製し、不純物を除去してからSG１内
に送入することを特徴としている。

すなわち第２図において前記カバーガスボンベ
６からカバーガス精製装置１２にアルゴンガス等
のカバーガスが挿入され、カバーガス中の不純物
は液体金属１５と反応し、液体金属１５中に除去
される。

カバーガス中の不純物と反応し、汚れた液体金
属１５は液体金属出口管１４より液体金属精製装
置に流れ、そこで精製される。

不純物が除去され、精製されたカバーガスは圧
力計８でガス圧が計測され、弁９を経てSG１内
に送入され、従つて構造材の腐食が防止される。

そしてSG１内のナトリウムの自由液面３が設
定位置まで下降したときは、弁９が自動的に閉じ
られ、カバーガスの送入が停止される。

なお従来はSG１内に冷たいカバーガスを送入
しており、SG１の効率に悪影響を与えていた
が、本発明によればカバーガス精製装置１２内で
カバーガスが加熱され、SG１内に送入される結
果、SG１内の効率向上を図ることができる。

尚、カバーガスは、精製装置１２内のナトリウ
ム中を通しても良い。

本発明は以上説明した構成のものであつて、本
発明によればSGの特に自由液面域におけるカバ
ーガス中の不純物による構造材の局部腐食を防止
しうる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のSG内自由液面の変動制御系統
を示す系統図、第２図は本発明方法の一実施例を
示す系統図である。 １……SG（ナトリウム加熱蒸気発生器）、２…
…伝熱管、３……SG内のナトリウムの自由液
面、６……カバーガス供給ボンベ、１２……カバ
ーガス精製装置、１５……カバーガス精製装置内
の液体金属、１６……液体金属の自由液面、１７
……カバーガス領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体ナトリウムの自由液面上の空間に不活性
   カバーガスを充満させてなるナトリウム取扱い機
   器において、前記カバーガスを、液体ナトリウム
   と反応させて、該ガス中の腐食有害成分を除去
   し、その後前記機器の空間に供給するようにした
   ナトリウム取扱い機器の防食方法。 ２ カバーガスを、ナトリウムの自由液面と接触
   させて反応させる第１項記載のナトリウム取扱い
   機器の防食方法。 ３ カバーガスを、液体ナトリウム中を通過させ
   ることにより反応させる第１項記載のナトリウム
   取扱い機器の防食方法。 ４ カバーガス中の腐食有害成分を含むナトリウ
   ムを、ナトリウム精製装置により精製する第１項
   記載のナトリウム取扱い機器の防食方法。