JPS63285492A - 差圧式原子炉水位測定装置 - Google Patents

差圧式原子炉水位測定装置

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JPS63285492A
JPS63285492A JP62118993A JP11899387A JPS63285492A JP S63285492 A JPS63285492 A JP S63285492A JP 62118993 A JP62118993 A JP 62118993A JP 11899387 A JP11899387 A JP 11899387A JP S63285492 A JPS63285492 A JP S63285492A
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reactor water
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Sadao Kurosawa
黒沢 貞男
Yukio Murata
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は原子炉水位を測定するのに好適な差圧式原子炉
水位測定装置に関する。
(従来の技術) 水位の測定には各種方式があるが、原子炉発電プラント
においては、運転中原子炉格納容器内での保守点検作業
の必要のない差圧式原子炉水位測定装置が使用される。
第4図はそのような差圧式原子炉水位測定装置の従来例
を示したもので、原子炉格納容器1内に収納される原子
炉圧力容器2には、内部に連通して、炉水位が取り得る
上限位置に基準水柱配管3゜下限位置に変動水柱配管4
が取り付けられている。
これら水柱配管3,4は原子炉格納容器lを貫通して原
子炉水位測定装置5の差圧伝送り6に接続され。
そこで上下限位置の炉水位差圧ΔPが検出される。
検出された差圧ΔPは水位演算装置7に取り込まれて水
位りが算出され、インジケータ8に表示される。
この構成により原子炉格納容器1内での保守点検作業が
一切不要にして原子炉格納容器1外部で原子炉圧力容器
2の水位が測定できる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来装置においては、炉水位差圧Δ
Pから炉水位りを算出するのに、両者が線形関係にある
ものとして、 L=δ×ΔP+β         ・・・(1)と置
き、比例定数δと定数項βを定格運転時の実測値を基に
一義的に決定して炉水位を測定していた。
このため、上記従来装置においては、原子炉の運転が定
格運転から外れると、炉内の温度、圧力が大きく変動す
ることから、測定誤差が非常に大きくなる。例えば、圧
力が定格運転状態から変化した場合、第5図に示すよう
に、大きな測定誤差が生じる。この測定誤差は、炉水位
の下限位置を0、上限位置1500imとしたときに、
上限位置に近くなる程大きくなり、測定装置としての使
用に耐えなくなる問題点があった。
そこで本発明は、上記問題点を解決した原子炉運転状態
の如何によらず炉水位を精度良く測定できる差圧式原子
炉水位測定装置を提供することを目的とする。
[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 本発明は、そのときの温度、圧力に応じた炉水位上限時
の炉水位差圧tile(U)と炉水位下限時の炉水位差
圧Wc (L)を計算により求め、こ九ら炉水位差圧−
c(U)、It!c(L)と、炉水位上下限位置間の距
離0と、差圧伝送器で実測した炉水位差圧△Pとを基に
、上下限位置間の炉水位 を算出する水位補正演算装置を設けるようにしたもので
ある。
(作用) この構成により、原子炉の運転状態が定格を外れて炉内
の温度、圧力が大きく変動しても、この温度、圧力を考
慮した炉水位りが算出され、誤差の少ない炉水位りが測
定できる。
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例による差圧式原子炉水位測
定装置のブロック図を示したものである。図中、第4図
と同一符号は同一または相当部分を示し、第4図と異な
る点は水位演算装置7の代りに温度と圧力に応じて補正
した炉水位を算出する水位補正演算袋[9を設けた点で
ある。
この水位補正演算装置9は、第2図に示すように。
原子炉格納容器外基準水柱配管温度検出器11と。
原子炉格納容器外変動水柱配管温度検出器12と、原子
炉格納容器内基準水柱配管温度検出器13と、原子炉格
納容器内変動水柱配管温度検出器14と。
炉水温度検出器15と、yX子炉圧力容器内蒸気圧検出
器16と、原子炉格納容器外水柱配管温度平均装置17
と、原子炉格納容器内水柱配管温度平均装置18と、炉
水位上限時の炉水位差圧Wc(U)計算手段19および
炉水位下限時の炉水位差圧Wc(L)計算手段20とを
備えた炉水位上下限差圧補正計算手段21と、メモリ2
2と、炉水位算出手段23とから構成される6 以上の構成で、第1図に示すように、今1M子炉圧力容
器2の水位りと炉水位上限位置に取り付けられる基準水
柱配管3のA部間の距離をQl、水位りと変動水柱配管
4のA′郡部間距離をQ2.変動水柱配管4のA′部と
B′布部間距離をQa、基準水柱配管3のA部と8部間
の距離をQa、基準水柱配管3の8部と変動水柱配管4
のB′布部間距離をQs、基準水柱配管3のA部と変動
水柱配管4のA′郡部間距離をQとする。
また、 ■a:基準温度における水比容積(定数)vg:そのと
きの原子炉圧力容器内蒸気圧に応じた原子炉圧力容器内
飽和蒸気容積 Vf+:そのときの炉水温度に応じた原子炉圧力容器内
飽和水比容積 vc:そのときの原子炉格納容器内水柱配管平均温度に
応じた原子炉格納容器内水 注記管中の加圧水比容積 ■シ:そのときの原子炉格納容器外水柱配管平均温度に
応じた原子炉格納容器 外水柱配管中の加圧水比容積 α(L、L):原子炉水位測定装置下限におけるα1(
定数) 111(z+L):原子炉水位測定装置下限におけるQ
2(定数) Q(+ 、u):原子炉水位測定装置上限におけるal
(定数) Ω(2,U):原子炉水位測定装置上限におけるfi2
(定数) と定義すると、基準水柱ライン、A、B、C,Dにおけ
る圧力1’A、PB、Pc、Poは。
PA=P■−m+/Va          ・・・(
2)Pa =PA+ Q */Vc         
  −(3)Pc =Pb +(Q a −Q a )
/Vt=Pa    =(4)Po =Pc + Q 
s/Vt           −(5)と表わされる
。また、変動水柱ラインA’ 、B’ 、C’における
圧力AA’ 、Ps’ 、Pc’は、Ph’  =Po
o+Q  :/Vf+     ’       −(
6)PEI ’  :PA ’  + Q  3/VC
−(7)Pc’  :PB’  +(Q 3−  Q 
 3 )/Vt=PB ’  =48)となる。これに
より、差圧伝送器6に得られる理論上の差圧DPは。
DP=Pc’ −PD =(Q I/Vg+Q z/Vf+ +Q 3/Vc)
−(Q a /Vc+ Q s /Vt、      
  ”(9)と表わすことができる。従って、この(9
)式と前記定義を用いて、炉水位が上限位[Luにある
ときの炉水位差圧Wc(U)を計算により求めると、W
c(U)=Va  C(Q(t  、u)/g+  Q
(z、u)/Vft+  Q  a/Vc)−(Q  
4/VC+  Q  s/Vt):1・・・(10) となる6同様にして炉水位が下限位!LLにあるときの
炉水位差圧Wc(L)は、 Wc(L)=Va [:(Q(+ 、 L)/Vg+ 
Q (2、し)/Vf 1+  Q  s/Vc)−C
Q  t/Vc+  Q  s/Vt、)]・・・(1
1) と求まる。
一方、炉水位差圧と炉水位が線形関係にあるものとして
、上記(10) 、 (11)式で計算により求めた炉
水位上下限位置における差圧Wc(U) 、Wc(L)
を用いて炉水位実測差圧ΔPからそのときの炉水位りを
求めると、 となり、そのときの温度、圧力を考慮した誤差の小さい
炉水位りが得られる。
これを実現する具体的ブロック構成図が第2図で、炉水
位上下限差圧補正計算手段21にはΩ!〜Qs、Q、V
a等の固定情報が予め記憶されている。
一方、各検出器11〜16および平均装置17.18を
介して、そのときの水柱配管温度平均値、炉水温度、炉
内蒸気圧力が炉水位上下限差圧補正計算手段21に取り
込まれ、これら温度、圧力に応じたvg。
Vf I、Vc、Vtが計算される。
次いで、これらの計算値とメモリ22からの記憶データ
を基に炉水位上限時の炉水位差圧Wc(U)計算手段1
9.炉水位下限時の炉水位差圧Wc (L)計算手段2
0にて前記(10) 、 (11)式に従った炉水位上
下限差圧Wc(U)、1ife(L)が算出される。
これにより、炉水位算出手段23では、炉水位上下限差
圧補正計算手段21からWc(U) 、Wc(L)、メ
モリ22から意、差圧伝送器6からΔPを取り込み、前
記(12)式を計算することにより、炉水位りを求める
ことができる。
このようにして水位補正演算装置9で補正計算した炉水
位りをインジケータ8に表示することにより、原子炉の
運転状態によらず炉水位りを精度良く測定表示すること
ができる。
第3図は、このときの測定誤差を示したもので。
第5図に示した従来の場合と比較して、定格運転状態を
大きく外れた場合でも測定誤差が非常に小さくなってい
ることが判る。
なお、水位補正演算装置9内の演算処理は、アナログ演
算装置により実現してもよく、あるいは。
マイクロコンピュータや電子計算機を用いて実現しても
よい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によ扛ば、原子炉の運転状態
の如何によらず、炉水位を精度良く測定することのでき
る差圧式原子炉水位411定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す差圧式原子炉水位測定
装置のブロック構成図、第2図は第1図の水位補正演算
装置の詳細ブロック図、第3図は第1図の装置による測
定誤差の実測図、第4図は従来の差圧式原子炉水位測定
装置のブロック構成図。 第5図は第4図の装置による測定誤差実測図である。 6・・・差圧伝送器、9・・・水位補正演算装置、15
・・・炉水温度検出器、16・・・原子炉圧力容器内蒸
気圧検出器、17・・・原子炉格納容器外水柱配管温度
平均装置、18・・・原子炉格納容器内水柱配管温度平
均装@18.19・・・水位上限時の炉水位差圧Wc(
11)計算手段、20・・・炉水位下限時の炉水位差圧
’Jc (L)計算手段、21・・・炉水位上下限差圧
補正計算手段、22・・・メモリ、23・・・炉水位算
出手段。 ゛−′°\ 6択シ1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原子炉圧力容器の炉水位上限位置と炉水位下限位置に取
    り付けられた基準水柱配管と変動水柱配管とを差圧伝送
    器に接続して炉水位差圧ΔPを検出し、検出した炉水位
    差圧ΔPに基づいて炉水位Lを算出し、インジケータに
    表示する差圧式原子炉水位測定装置において、炉水温度
    検出器と、炉内蒸気圧検出器と、原子炉格納容器外水柱
    配管温度平均装置と、原子炉格納容器内水柱配管温度平
    均装置と、これらの検出器、装置から得られるそのとき
    の温度と圧力に応じた炉水位上限時の炉水位差圧Wc(
    U)と、炉水位下限時の炉水位差圧Wc(L)とを計算
    により求める手段と、これら炉水位差圧Wc(U)、W
    c(L)と、炉水位上下限位置間の距離lと、前記差圧
    伝送器から得られる炉水位差圧実測値ΔPを基に炉水位
    上下限位置間の炉水位LをL=[ΔP−Wc(L)]/
    [Wc(U)−Wc(L)]×lとして算出する手段と
    を備える水位補正演算装置を設けたことを特徴とする差
    圧式原子炉水位測定装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013257313A (ja) * 2012-05-16 2013-12-26 Ic Sokki Kk バキュームカー等の液体運搬車及びそれを用いた液体集配量計量方法
CN103854713A (zh) * 2012-12-07 2014-06-11 中国核动力研究设计院 一种确定汽水分界面的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61223693A (ja) * 1985-03-29 1986-10-04 株式会社東芝 原子炉水位計測装置

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