DE2846826B2

DE2846826B2 - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Anteiles an nicht kondensierbaren Gasen in Dämpfen

Info

Publication number: DE2846826B2
Application number: DE19782846826
Authority: DE
Inventors: Max Ing.(Grad.) 6800 Mannheim Stiefel
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE2846826C3; DE2846826A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Anteiles an nicht kondensierbaren Gasen in Dämpfen, bei dem das Meßgut nach dem Passieren eines Kühlers in Form von Kondensat und Gasblasen vorliegt und mittels einer Analyscnlcitung in eine Probenahmestation geleitet wird.

In Kernkraftwerken und in Anlagen der chemischen Verfahrenstechnik ist es erforderlich, den Anteil von nicht kondensierbaren Gasen in Dämpfen festzustellen. Mit diesen Werten kann auf den Zustand der Anlage geschlossen werden. Aus der DE-AS 23 06 211 (Spalte 5 Zeilen 41 bis 60) ist eine Probenahmeeinrichtung für Dämpfe und Flüssigkeiten bekannt mit deren Hilfe z. B. der Sauerstoffanteil der Meßgüter zu ermitteln ist. Hierzu wird die Probe in einem geschlossenen Behälter entnommen, durch eine Spczialmembrane geimpft und anschließend im l.abor titriert. Weiterhin wird in dieser DE-AS 23 06 211 (Spalte 3, Zeile 65 - ^r>8) angegeben, daß der zu untersuchende Dampf durch einen Kühler geleitet wrd und kondensiert Das Meßgut besteht somit aus Kondensat und nicht kondensierbaren Gasen. Die in der DE-AS 23 06 211 beschriebene Einrichtung eignet sich jedoch nicht zur Ermittlung der nicht -, kondensierbaren Gasanteile in Dämpfen. Unter nicht kondensierbaren Gasen sind z. B. im Kernkraftwerksbetrieb insbesondere Edelgase, Stickstoff und Wasserstotf zu verstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und

κι eine Einrichtung zu finden, die es ermöglichen den Anteil nicht kondensierbarer Gase einfach und schnell festzustellen. Dabei soll weder die Entnahme des Probengefäßes noch eine Nachbehandlung der Probe notwendig sein.

Η Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein Teil des Meßgutes in einem Meßrohr eingeschlossen wird und daß das sich nach einer Wartezeit im Meßrohr einstellende Gusvoliimcn des Meßgutes ermittelt wird.

.'Ii Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß das Gasvolur.ien unter Beachtung der im Meßrohr herrschenden Druck- und Tempcraturwcrle auf Normbedingungen umgerechnet wird.

_'i Optimale Meßergebnissc lassen sich dadurch erzielen, daß die Flicßgeschwindigkeit in der Analysenlcitiing und im Meßrohr größer gewählt wird als die Steiggeschwindigkeit der größten zu erwartenden Gasblason. Mit diesen Maßnahmen wird die Reprodu-

Hi zierbarkeit stationärer Verhältnisse im Meßrohr (vor dem Schließen der Ventile) nicht erschwert.

Bei tier Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens führt durch einen Kühler eine Analysenleitung, in welche hinter dem Kühler ein Meßrohr fest eingebaut

t> ist, an dessen Ein- und Auslaß gleichzeitig und schnell schließende Ventile angeordnet sind. Außerdem sind Mittel zur Bestimmung von Druck und Temperatur des Meßrohrinhalts vorgesehen. Die gleichzeitig und schnell schließenden Ventile bewirken, daß bei jeder Proben-

•to nähme die gleiche Menge in dem Meßrohr eingeschlossen ist.

Im Bereich des Kühlerdurchtritts ist die Analysenleitung bevorzugt so ausgebildet, daß sich keine Gase sammeln können. Damit wird einer Verfälschung des

•ι > Probenergebnisses vorgebeugt.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann eine in Diirchflußrichiung gesehen hinter dem Meßrohr gelegene r.ntnahinestelle zur Gasentnahme und eine vor dem Meßrohr gelegene Ventilanordnung

ίο zur Kondcnsatprobeniihmc aufweisen. Trotz ihres einfachen Aufbaues ist die Einrichtung vielseitig verwendbar.

Anhand einer schematischen Zeichnung wird das crfindungsgemäße Verfahren näher erläutert und ein

ν. Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.

Die Primärkühlmittelleitung einer nicht dargestellten Kernreaktoranlage ist durch die Ausgleichsleitung 1 mit einem Druckhalter 3 verbunden dessen Aufgabe

«ι bekanntlich darin besteht Volumenschwankungen des Primärkühlmittels aufzufangen, und den für den im Reaktorkern erforderlichen Siedeabstand entsprechenden Druck zu erzeugen und zu halten. Hierzu ist der Druckhalter bis zu einem Niveau 4 mit Wasser gefüllt

hi während der darüberliegende Raum dampfgefüllt ist. Durch Aufheizen des Wassers bzw. durch Einsprühen von Wasser in den Dampfraum 5 über die Sprühleitung 6 kann der Druck im Primärkiihlmittel beeinflußt

werden. Zur Überwachung der Dampfzusammensetzung zweigt vom Dampfraum 5 eine Analysenleitung 7 ab. In die Analysenleitung 7 ist ein Absperrventil 8, ein Druckminderventil 9 eine Temperaturmeßvorrichtung

10 und nach dem Austritt aus dem Sicherheitsbehälter

11 ein weiteres Absperrventil 12 «ingebaut. Beim Durchströmen des Kühlers U kondensiert das Meßgut und setzt sich bei seinem Eintritt in die Probenahmestation 23 aus Kondensat und nicht kondensierbarsn Gasen wie z. B. Stickstoff zusammen. Die Gasanteile werden in Form von Bläschen mitgeführt.

Im weiteren Verlauf der Analysenleitung 7 ist in diesselbe ein Meßrohr 14 fest eingebaut, das vorzugsweise als graduiertes Glasrohr ausgebildet ist. Sein Fassungsvermögen beträgt je n:ich der Nennweite der Analysenleitung zwischen KK) und 1000 ml. Am Ein- und Auslaß des Meßrohres l-ί ist in der Analysenleitung 7 je ein Magnetventil Ii, 15,-j angeordnet. Soll eine Messung des nicht kondensieibaren Gasanteiles vorgenommen werden, sind die Ventile 8, I > und Ii, 15.1 (,^öffnet, so daß das Kondensat ungehindert in Pfeilrichtimg 16 zur nicht dargestellten Prima: külilinittelaulbereitung abiließen kann. Ober die Durchtliißkomrolle 17 kann der kontinuierliche Durchfluß wahrend einer Spiil/eit von ungefähr 15 Minuten überwacht werden. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse ist tiiu· Hiel.lgesclnvmdigkeit in der Analysenleitung und im Wellrohr von ca. 0,3 bis J m/s erforderlich. Sobald der Spülvorgang beendet ist, werden auf einen Steuerbefehl die zwei Magnetventile 15, I5a gleichzeitig und schnell geschlossen. Mit Hilfe . des Überströmventils 18 wird ein unzulässiger Druckstoß in der Analysenleitung verhindert. Nach einer Wartezeit von einer Minute liißt sich das mittlerweile im oberen Bereich des Meßrohres angesammelte Gasvolnmen ablesen. Unter Beachtung der an dei Temperatur

in meßstelle 19 bzw. an der Druckmeßstelle 20 ermittelten Werte kann das im Meßrohr bestimmte Ciasvolumeii auf Normbedingungen umgerechnet werden, /ur Erzielung von optimalen Meßwerten ist im Hereich des Kühlerdurchtritts die Analysenleitung so ausgebildet,

ι. daß sich keine Gase sammeln können. Aus dem gleichen Grund sind die Toiräiiine der im Verlauf der Analysenleitting 7 angeordneten Armaturen möglichst klein ausgeführt. Durch das Anbringen einer Entnahme stelle (Septum) 21 ist die beschriebene Einrichtung /in

><> Gasprobenahme und über das Probenahmeventil 22 /u Kondensat probenahme venvendbiir.

Da die Bestimmung der nicht kondensierbaren Ga»c im wesentlichen auf eine Füllstandsmessung in einem Meßrohr reduziert und, wurde mit der Eilindung ein

:, einfaches und zuverlässiges Verfahren mit einer universell einset/baren Einrichtung gesehallen.

Hier/ ι 1 Malt Zci':hnuni>en

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Anteiles an nicht kondensierbaren Gasen in Dämpfen, bei dem das Meßgut nach dem Passieren eines Kühlers in Form von Kondensat und Gasblasen vorliegt und mittels einer Analysenleitung in eine Probenahmestation geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Meßgutes in einem Meßrohr (14) eingeschlossen wird und daß das sich nach einer Wartezeit im Meßrohr einstellende Gasvolumen des Meßgutes ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen unter Beachtung der im Meßrohr herrschenden Druck- und Temperaturwerte auf Normbedingungen umgerechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit in der Analysenleitung (7) und im Meßrohr (14) größer ist als die Sleiggeschwindigkeit der größten zu erwartenden Gasblasen.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine durch einen Kühler (H) führende Analysenleitung (7). in welche hinter dem Kühler (H) ein Meßrohr (14) fest eingebaut ist, an dessen Ein- und Auslaß gleichzeitig und schnell schließende Ventile (15, i5a) angeordnet sind, und durch Mittel (19, 20) zur Bestimmung von Druck und Temperatur des Meßrohrinhalts.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kühlerdurchtrittes die Analysenleitung derart ausgebildet ist, daß sich in ihr keine Gast* sammeln.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in Durchflußrichtung gesehen hinter dem Meßrohr (14) gelegene Entnahmestelle (21) zur Gasprobenahme aufweist.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in Durchflußrichtung gesehen vor dem Meßrohr (14) gelegene Ventilanordnung (22) zur Kondensatprobenahme aufweist.