JP2001272493A

JP2001272493A - 鉛系金属循環装置

Info

Publication number: JP2001272493A
Application number: JP2000088265A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekimoto; 博関本; Minoru Takahashi; 実高橋; Toshio Takahashi; 才雄高橋; Masaharu Uchida; 正治内田
Original assignee: Tokyo Institute of Technology NUC
Current assignee: Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】腐食の影響を低減することが可能な鉛系金属
循環装置を提供すること。【解決手段】少なくとも鉛が含まれた金属である流体
状の鉛系金属を、ポンプ２を用いてループ１内を循環さ
せる鉛系金属循環装置において、ループ１に設けられ、
ループ１内を循環する鉛系金属を冷却する冷却手段５
と、冷却手段５の下流側のループ１に設けられ、ループ
１内を循環する鉛系金属の一部または全部をループ１か
らバイパスさせて冷却手段５の上流側のループ１に戻す
バイパスライン２７、２９と、バイパスライン２７、２
９に設けられ、バイパスされた鉛系金属に含まれる不純
物を除去する不純物除去手段２８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも鉛を含
んだ鉛系金属をループ内で循環させる鉛系金属循環装置
に係り、更に詳しくは、例えば原子炉の冷却系として用
いられる鉛系金属循環装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、原子炉等において、核分裂エネル
ギーにより発熱された炉心を冷却するための冷却材とし
て流体状の液体金属を使用する場合、液体金属の融点
は、低い方が使用しやすい。このため、従来から、融点
が９８℃のナトリウム（以下、「Ｎａ」と称する）が冷
却材として使用されており、冷却系として、Ｎａをルー
プ内で循環させるＮａ循環装置が使用されていた。

【０００３】図５は、この種の従来から用いられている
Ｎａ循環装置を示す系統構成図である。

【０００４】ループを形成する主配管１上には、電磁ポ
ンプ２、加熱器３、材料試験部４、冷却器５、流量計６
がそれぞれ設けられている。

【０００５】ループ内のＮａは、電磁ポンプ２によって
ループ内を図中の矢印に示す方向に従って循環する。

【０００６】また、ループ内のＮａは、電磁ポンプ２の
下流側に設けられた加熱器３によって加熱される。

【０００７】ループ内のＮａは、必要に応じて、加熱器
3の下流側に設けられた材料試験部４において腐食試験
等に供される。

【０００８】更に、ループ内のＮａは、材料試験部４の
下流側に設けられた冷却器５によって冷却された後に、
冷却器５の下流側に設けられた流量計６によって、流量
が測定される。

【０００９】なお、主配管１は、配管内を循環するＮａ
の温度に応じて、加熱器３から冷却器５に向かう主配管
１である高温主配管１（＃ａ）と、冷却器５から加熱器
３に向かう主配管１である低温主配管１（＃ｂ）とにそ
れぞれ分類される。

【００１０】また、流量計６と電磁ポンプ２との間の低
温主配管１（＃ｂ）の一部と平行して、低温主配管１
（＃ｂ）内を流れるＮａの一部をサンプリング装置８に
送るサンプリングライン９が設けられている。サンプリ
ング装置８にＮａを送る場合には、低温主配管１（＃
ｂ）上に備えられた弁１０（＃ａ）を閉じて、サンプリ
ングライン９上の弁１０（＃ｂ）を開くことによってな
される。サンプリング装置８に残されたＮａは、弁１０
（＃ｃ）を開いて、再びサンプリングライン９を介して
低温主配管１（＃ｂ）に戻される。

【００１１】更に、主配管１内を流れるＮａは、コール
ドトラップ１１において連続的に不純物の除去が行なわ
れ純化される。Ｎａに含まれる不純物の除去が行なわれ
る場合には、まず、流量計６の下流の低温主配管１（＃
ｂ）上に設けられた弁１０（＃ｄ）を閉じ、低温主配管
１（＃ｂ）から分岐して設けられたコールドトラップラ
イン１２（＃ａ）上の弁１０（＃ｂ）を開くことによっ
て、Ｎａをコールドトラップ１１側に供給する。

【００１２】このようにしてコールドトラップライン１
２（＃ａ）に送られたＮａは、コールドトラップライン
１２上に設けられた熱交換器１３によって冷却された後
に、コールドトラップ１１に供給される。コールドトラ
ップ１１に供給されたＮａは、コールドトラップ１１に
おいて冷却され、飽和溶解度を超える不純物が析出す
る。

【００１３】コールドトラップ１１には、図示しないメ
ッシュが備えられており、このメッシュに、析出した不
純物が捕獲されＮａから除去されることによって、Ｎａ
が純化される。純化されたＮａはコールドトラップライ
ン１２（＃ｂ）に供給される。コールドトラップライン
１２（＃ｂ）に供給されたＮａは、熱交換器１３によっ
て加熱された後に、低温主配管１（＃ｂ）に戻される。

【００１４】また、冷却器５と流量計６との間の低温主
配管１（＃ｂ）からは、膨張タンクライン１５が分岐し
ており、膨張タンクライン１５の終端は膨張タンク１６
に接続している。

【００１５】膨張タンク１６は、温度が上昇して膨張し
たＮａの体積増加分を吸収するためのバッファであり、
その内部が、カバーガス配管１７を介してカバーガス供
給装置１８から供給されたカバーガスで満たされたカバ
ーガス雰囲気に保たれている。カバーガス供給装置１８
から供給されるカバーガスは、不活性なガスであるアル
ゴンなどが好適である。

【００１６】更に、Ｎａ循環装置には、ダンプタンク２
０が備えられている。ダンプタンク２０は、Ｎａを主配
管１から抜く場合に用いるものであり、Ｎａを主配管１
から抜いた場合には、そのＮａを一時的に貯蔵し、Ｎａ
を主配管１に戻す場合には、貯蔵していたＮａを再び主
配管１に戻すものである。

【００１７】主配管１からＮａを抜く場合には、弁１０
（＃ｆ）を開くことにより、低温主配管１（＃ｂ）から
Ｎａが出入口ノズル２１を介してダンプタンク２０へ供
給される。一方、ダンプタンク２０に貯蔵されているＮ
ａを主配管１に戻す場合には、弁１０（＃ｆ）を開い
て、出入口ノズル２１を介してダンプタンク２０側から
主配管１側へとＮａを戻す。ダンプタンク２０もまた、
膨張タンク１６と同様に、その内部が、カバーガス配管
２２を介してカバーガス供給装置２３から供給されたア
ルゴンガスなどのカバーガスで満たされたカバーガス雰
囲気に保たれている。

【００１８】上述したような構成のＮａ循環装置を原子
炉の冷却系として用いる場合、加熱器３は原子炉の炉心
に、冷却器５は原子炉の熱交換器及び蒸気発生器に、そ
れぞれ相当する。

【００１９】しかしながら、Ｎａは化学的に活性が高い
ので、Ｎａが空気中の酸素と反応して発火する可能性が
ある。

【００２０】このため、上述したような構成のＮａ循環
装置においては、Ｎａによる発火を防止するために、防
火対策として、作業を不活性雰囲気内で行うようにした
り、機器類や主配管１からＮａを漏洩させないための設
備対応を講じたりする必要があるという問題がある。

【００２１】上述したようなＮａ循環装置の欠点を回避
するために、最近では、Ｎａに比べて活性が低い液体金
属である鉛、もしくは鉛を主成分とする液体金属である
鉛系金属（例えば、鉛ビスマス等）を冷却材として用い
た鉛系金属循環装置が、原子炉の冷却系として使用され
ている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鉛系金属循環装置では、以下のような問題が
ある。

【００２３】すなわち、鉛系金属を冷却材として用いた
場合、鉛の比重は約１１．３、鉛ビスマスの比重は約１
０．５であり、いずれもＮａと比べて約１０倍も重い。
また、鉛系金属は、Ｎａに比べて、金属に対する腐食性
が強く、鉛系金属に溶存する酸素濃度や温度条件によっ
ては著しく腐食速度が速くなる場合がある。

【００２４】このため、鉛系金属循環装置に使用される
配管や機器等に関しては、従来のＮａ循環装置に使用さ
れている技術をそのまま適用することができない。

【００２５】特に、鉛ビスマス等の鉛系金属の温度が約
４３０℃以上の場合、金属に対する腐食速度は著しく速
くなり、ニッケルでは特に顕著となる。このため、図５
に示すような構成のＮａ循環装置に、Ｎａの代わりに鉛
系金属を適用した場合、主配管１や機器類の腐食速度が
速く、耐用寿命が短縮するという問題がある。

【００２６】例えば、Ｎａ循環装置では、電磁ポンプ２
の接液部分及び電磁流量計８に、オーステナイト系ステ
ンレス（ＳＵＳ３１６等）が使用されているが、オース
テナイト系ステンレス（ＳＵＳ３１６等）は、ニッケル
を含有しているために鉛ビスマス等の鉛系金属の温度が
約４３０℃以上となるとすぐに腐食してしまう。約４３
０℃以上の鉛ビスマス等の鉛系金属に対する耐食特性の
優れている材質として炭素鋼があるが、炭素鋼は磁性体
のために、電磁ポンプ２の材質には適さない。

【００２７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、腐食の進行の少ない箇所に機器を配置する
とともに、鉛系金属に溶存する酸素の濃度を調節し、も
って、腐食の影響を低減することが可能な鉛系金属循環
装置を提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、以下のような手段を講じる。

【００２９】すなわち、請求項１の発明では、少なくと
も鉛が含まれた金属である流体状の鉛系金属を、ポンプ
を用いてループ内を循環させる鉛系金属循環装置におい
て、ループに設けられ、ループ内を循環する鉛系金属を
冷却する冷却手段と、冷却手段の下流側のループに設け
られ、ループ内を循環する鉛系金属の一部または全部を
ループからバイパスさせて冷却手段の上流側のループに
戻すバイパスラインと、バイパスラインに設けられ、バ
イパスされた鉛系金属に含まれる不純物を除去する不純
物除去手段とを備える。

【００３０】請求項２の発明では、請求項１の発明の鉛
系金属循環装置において、バイパスラインに、バイパス
された鉛系金属をバイパスラインの上流側から受けて貯
蔵するとともに、当該貯蔵された鉛系金属の一部または
全部をバイパスラインの下流側に戻すダンプタンクを備
え、不純物除去手段として、金属製のメッシュを複数重
ねて構成されたデミスタを、ダンプタンク内に備える。

【００３１】請求項３の発明では、請求項１または請求
項２の発明の鉛系金属循環装置において、ポンプとして
電磁ポンプを用い、当該電磁ポンプを、ループにおけ
る、ループ内を循環する鉛系金属の温度が所定温度より
も低い部位に備える。

【００３２】請求項４の発明では、請求項３の発明の鉛
系金属循環装置において、電磁ポンプを、ループにおけ
る、冷却手段の下流側に備える。

【００３３】請求項５の発明では、請求項１乃至４のう
ちいずれか１項の発明の鉛系金属循環装置において、ル
ープ内を循環する鉛系金属の流量を測定する流量計を、
ループにおける、ループ内を循環する鉛系金属の温度が
所定温度よりも低い部位に備える。

【００３４】請求項６の発明では、請求項５の発明の鉛
系金属循環装置において、流量計として電磁流量計を用
い、当該電磁流量計を、ループにおける、冷却手段の下
流側に備える。

【００３５】請求項７の発明では、請求項１乃至６のう
ちいずれか１項の発明の鉛系金属循環装置において、ル
ープ内を循環する鉛系金属に酸素を供給するとともに、
鉛系金属中の酸素濃度を調整する酸素供給調整手段を備
える。

【００３６】請求項８の発明では、請求項１乃至７のう
ちいずれか１項の発明の鉛系金属循環装置において、ル
ープ内を循環する鉛系金属の循環速度に対する腐食の特
性を得る場合、ループ内を循環する鉛系金属の循環速度
を加速する加速手段を備える。

【００３７】請求項９の発明では、請求項８の発明の鉛
系金属循環装置において、加速手段として、ループを形
成する配管内に挿設され、配管の断面を部分的に閉塞さ
せて配管径を実効的に減少させる実効配管径減少部材を
用いる。

【００３８】請求項１０の発明では、請求項８または請
求項９の発明の鉛系金属循環装置において、ループ内を
循環する鉛系金属を加熱する加熱手段をループに備え、
加速手段を、ループにおける、加熱手段の下流側に備え
る。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００４０】なお、以下の各実施の形態の説明に用いる
図中の符号は、図５と同一部分については同一符号を付
して示すことにする。

【００４１】本発明の実施の形態を図１から図４を用い
て説明する。

【００４２】図１は、本発明の実施の形態に係る鉛系金
属循環装置の一例を示す系統構成図である。

【００４３】すなわち、本発明の実施の形態に係る鉛系
金属循環装置は、図５に示すＮａ循環装置の構成からコ
ールドトラップライン１２、及びそれに付随した機器で
あるコールドトラップ１１、熱交換器１３、弁１０（＃
ｅ）、弁１０（＃ｄ）を省略し、酸素注入装置２５、酸
素注入配管２６、入口ノズル２７、デミスタ２８、出口
ノズル２９、弁１０（＃ｇ）を備えた構成としている。

【００４４】また、膨張タンクライン１５を省略し、膨
張タンク１６を低温主配管１（＃ｂ）に直接接続した構
成としている。

【００４５】更に、鉛系金属による機器の腐食の影響を
低減するために、腐食の影響が低くなるような運転条件
を適用している。

【００４６】したがって、ここでは、異なる部分につい
てのみ説明を行ない、重複説明を避ける。

【００４７】鉛系金属の腐食挙動は、鉛系金属に溶存す
る酸素濃度に依存し、酸素濃度が１０^−７重量％から１
０^−８重量％の範囲で腐食速度が最小となり、それより
溶存酸素濃度が低い場合にも、高い場合にも腐食性が高
くなる。このため、本発明の実施の形態では、鉛系金属
に酸素を注入するとともに、鉛系金属中の酸素濃度を調
整する酸素注入装置２５を備える。酸素注入装置２５
は、必要に応じて、酸素注入配管２６を介して膨張タン
ク１６に酸素濃度が既知の酸素ガスを注入し、鉛系金属
循環装置内の酸素濃度を調整する。

【００４８】図２は、酸素注入装置２５から注入された
酸素が、膨張タンク１６内で鉛系金属に混合される場合
の状態を示す模式図である。

【００４９】まず、酸素注入装置２５が、膨張タンク１
６の上部空間であるカバーバス空間に酸素ガスを注入す
る（ＳＴ１）と、気液界面において鉛系金属内の酸素濃
度が増加する（ＳＴ２）。鉛系金属中における酸素の拡
散速度は遅いので、拡散を促進するために、低温主配管
１（＃ｂ）を膨張タンク１６内で上向きとなるような構
成とし、鉛系金属の上向き流れを発生させ（ＳＴ３）、
気液界面近傍で酸素が付加され、酸素濃度が増加した鉛
系金属が膨張タンク１６の下部から低温主配管１（＃
ｂ）に戻される（ＳＴ４）ようにしている。なお、図２
では、膨張タンク１６の上部空間であるカバーガス空間
に酸素を注入する例を示したが、酸素を注入する場所に
ついては特に限定しない。

【００５０】入口ノズル２７は、主配管１内を循環する
鉛系金属を抜いて一旦ダンプタンク２０に貯蔵する場合
に、低温主配管１（＃ｂ）から鉛系金属をダンプタンク
２０に供給する。主配管１から鉛系金属を抜いて一旦ダ
ンプタンク２０に貯蔵する場合、低温主配管１（＃ｂ）
上に備えられた弁１０（＃ａ）を閉じて、入口ノズル２
７上に設けられた弁１０（＃ｇ）を開いて、低温主配管
１（＃ｂ）から鉛系金属をダンプタンク２０に供給す
る。

【００５１】デミスタ２８は、図３の斜視図に示すよう
に、取付けボルト３４で串刺しにされた複数枚の円形状
の抑え金網（金属製のメッシュ）３２を、デミスタ容器
３５で収納してなる構成としており、ダンプタンク２０
内の出口ノズル２９の先端部に設けられ、鉛系金属に含
まれる酸素不純物等を捕獲する。

【００５２】出口ノズル２９は、ダンプタンク２０に貯
蔵された鉛系金属を主配管１に戻す場合に、ダンプタン
ク２０に貯蔵された鉛系金属を主配管１側に供給する。
ダンプタンク２０に貯蔵された鉛系金属を主配管１に戻
す場合、出口ノズル２９上に設けられた弁１０（＃ｆ）
を開いて行なう。

【００５３】また、鉛系金属による機器の腐食の影響を
低減するために、以下に示すような運転条件を適用して
いる。

【００５４】冷却器５は、電磁流量計６及び電磁ポンプ
２に供給される鉛系金属の温度が約４００℃以下になる
ように、主配管１内を循環する鉛系金属を冷却する。

【００５５】鉛系金属による腐食挙動は、鉛系金属の流
速にも依存し、流速が速くなると腐食速度も速くなる。
この影響を抑えるために、電磁ポンプ２は、主配管１内
を循環する鉛系金属の流速を、約１ｍ／秒以下に抑え
る。

【００５６】材料試験部４は、主配管１内を循環する鉛
系金属の流速を加速し、鉛系金属の流速に対する腐食特
性データを取得する箇所であり、図４の断面図に示すよ
うに、高温主配管１（＃ａ）内に、主配管１内を循環す
る鉛系金属の流速を加速する加速部材を備えている。

【００５７】この加速部材は、高温主配管１（＃ａ）の
断面を部分的に閉塞させて配管径を実効的に減少させる
上部部材３７と下部部材３８とを備えた簡素な構成とし
ている。これにより、上部部材３７と下部部材３８とに
よって閉塞された閉塞流路３９で、鉛系金属の流速が加
速されるようにしている。より小さな閉塞流路３９とす
ることにより、鉛系金属の流速はより速くなる。そし
て、この閉塞流路３９内に固定部材４０によって供試体
４１を固定する。なお、上部部材３７及び下部部材３８
はそれぞれ引掛けカギ４２によって高温主配管１（＃
ａ）内面に固定されるようにしている。また、図示しな
いが、材料試験部４では、高温主配管１（＃ａ）の一部
を取り外すことが可能な構成としており、これにより上
部部材３７、下部部材３８および供試体４１の取り替え
を容易に行なえるようにしている。

【００５８】次に、以上のように構成した本発明の実施
の形態に係る鉛系金属循環装置の作用について説明す
る。

【００５９】鉛系金属の腐食挙動は、鉛系金属の流速に
依存し、流速が速いほど腐食速度も速くなるが、本発明
の実施の形態に係る鉛系金属循環装置では、上述したよ
うに、鉛系金属の流速が、電磁ポンプ２により、約１ｍ
／秒以下に制御される。これによって、鉛系金属による
配管や機器に対する腐食の影響を低減することができ
る。

【００６０】また、鉛系金属の腐食挙動は、鉛系金属の
温度にも依存し、温度が高いほど腐食速度も速くなる
が、本発明の実施の形態に係る鉛系金属循環装置では、
上述したように、電磁流量計６及び電磁ポンプ２にて取
扱われる鉛系金属は、冷却器５にて冷却され、腐食速度
がさほど高くない温度である４００℃以下とされる。こ
れによって、鉛系金属による電磁流量計６及び電磁ポン
プ２に対する腐食の影響を低減することができる。

【００６１】更に、鉛系金属の腐食挙動は、鉛系金属に
溶存する酸素濃度にも依存し、酸素濃度が１０^−７重量
％から１０^−８重量％の範囲で腐食速度が最小となるこ
とが知られているが、本発明の実施の形態に係る鉛系金
属循環装置では、上述したように、酸素注入装置２５を
備え、鉛系金属中の酸素濃度を増加させることができ
る。これによって、鉛系金属に含まれる酸素濃度を腐食
速度が小さい値に調整することができ、もって、鉛系金
属による配管や機器に対する腐食の影響を低減すること
ができる。

【００６２】一方、本発明の実施の形態に係る鉛系金属
循環装置は、主配管１上の加熱器３の下流側に材料試験
部４を備えている。材料試験部４では、主配管１内を流
れる鉛系金属の流速を加速することができるために、鉛
系金属の流速に対する腐食特性試験を容易に行なうこと
ができる。また、材料試験部４は加熱器３の下流側に設
けられているために、必要に応じて鉛系金属を加熱する
ことによって、鉛系金属の温度を変化させた条件におい
ても腐食特性試験を行なうことができる。

【００６３】また、本発明の実施の形態に係る鉛系金属
循環装置は、ダンプタンク２０内にデミスタ２８を備え
ている。ダンプタンク２０は、冷却器５の下流側に設け
られているために、ダンプタンク２０に導入される鉛系
金属は、冷却器５にて冷却され、これにより飽和溶解度
が低下され、不純物が析出する。この不純物がデミスタ
２８によって除去されるために、ダンプタンク２０に貯
蔵された鉛系金属が主配管１側へ戻される場合、不純物
が除去され、鉛系金属が純化される。

【００６４】上述したように、本実施の形態に係る鉛系
金属循環装置においては、上記のような作用により、鉛
系金属の流速、温度、及び酸素濃度を制御することによ
り、配管や機器に対する腐食の影響を低減することがで
きる。

【００６５】また、本発明の実施の形態に係る鉛系金属
循環装置は、流速や温度を変化させた条件において、鉛
系金属の腐食特性試験を行なうことができる。

【００６６】更に、本発明の実施の形態に係る鉛系金属
循環装置は、鉛系金属に含まれる不純物を除去し、鉛系
金属を純化することができる。

【００６７】これらの結果、配管や機器に対する腐食の
影響を低減するとともに、腐食のメカニズムの解明にも
資することができる鉛系金属循環装置を実現することが
可能となる。

【００６８】以上、本発明の好適な実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
腐食の進行の少ない箇所に機器を配置するとともに、鉛
系金属に溶存する酸素の濃度を調節することができる。

【００７０】これによって、腐食の影響を低減すること
が可能な鉛系金属循環装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る鉛系金属循環装置の
一例を示す系統構成図。

【図２】酸素注入装置から注入された酸素が、膨張タン
ク内で鉛系金属と混合される場合の状態を示す模式図。

【図３】デミスタの構成の一例を示す斜視図。

【図４】材料試験部の構成の一例を示す断面図。

【図５】この種の従来から用いられているＮａ循環装置
を示す系統構成図。

【符号の説明】

１…主配管、２…電磁ポンプ、３…加熱器、４…材料試験部、５…冷却器、８…サンプリング装置、９…サンプリングライン、１０…弁、１１…コールドトラップ、１２…コールドトラップライン、１３…熱交換器、１５…膨張タンクライン、１６…膨張タンク、１７、２２…カバーガス配管、１８、２３…カバーガス供給装置、２０…ダンプタンク、２１…出入口ノズル、２５…酸素注入装置、２６…酸素注入配管、２７…入口ノズル、２８…デミスタ、２９…出口ノズル、３２…金網、３４…ボルト、３５…デミスタ容器、３７…上部部材、３８…下部部材、３９…閉塞流路、４０…固定部材、４１…供試体、４２…引掛けカギ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ２１Ｃ 19/313 Ｇ２１Ｃ 17/00 ＲＧ２１Ｄ 1/00 17/02 Ｃ 1/02 19/30 ＸＧ 3/08 Ｇ２１Ｄ 1/00 Ｗ (72)発明者高橋才雄東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者内田正治東京都新宿区富久町15番１号新型炉技術開発株式会社内Ｆターム(参考） 2G075 AA07 CA40 DA05 DA14 FA10 FC14 FC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも鉛が含まれた金属である流体
状の鉛系金属を、ポンプを用いてループ内を循環させる
鉛系金属循環装置において、前記ループに設けられ、前記ループ内を循環する鉛系金
属を冷却する冷却手段と、前記冷却手段の下流側の前記ループに設けられ、前記ル
ープ内を循環する鉛系金属の一部または全部を前記ルー
プからバイパスさせて前記冷却手段の上流側の前記ルー
プに戻すバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられ、前記バイパスされた鉛
系金属に含まれる不純物を除去する不純物除去手段とを
備えたことを特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項２】請求項１に記載の鉛系金属循環装置にお
いて、前記バイパスラインに、前記バイパスされた鉛系金属を
前記バイパスラインの上流側から受けて貯蔵するととも
に、当該貯蔵された鉛系金属の一部または全部を前記バ
イパスラインの下流側に戻すダンプタンクを備え、前記不純物除去手段として、金属製のメッシュを複数重
ねて構成されたデミスタを、前記ダンプタンク内に備え
たことを特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の鉛系金
属循環装置において、前記ポンプとして電磁ポンプを用い、当該電磁ポンプ
を、前記ループにおける、前記ループ内を循環する鉛系
金属の温度が所定温度よりも低い部位に備えたことを特
徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項４】請求項３に記載の鉛系金属循環装置にお
いて、前記電磁ポンプを、前記ループにおける、前記冷却手段
の下流側に備えたことを特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項５】請求項１乃至４のうちいずれか１項に記
載の鉛系金属循環装置において、前記ループ内を循環する鉛系金属の流量を測定する流量
計を、前記ループにおける、前記ループ内を循環する鉛
系金属の温度が所定温度よりも低い部位に備えたことを
特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項６】請求項５に記載の鉛系金属循環装置にお
いて、前記流量計として電磁流量計を用い、当該電磁流量計
を、前記ループにおける、前記冷却手段の下流側に備え
たことを特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項７】請求項１乃至６のうちいずれか１項に記
載の鉛系金属循環装置において、前記ループ内を循環する鉛系金属に酸素を供給するとと
もに、前記鉛系金属中の酸素濃度を調整する酸素供給調
整手段を備えたことを特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項８】請求項１乃至７のうちいずれか１項に記
載の鉛系金属循環装置において、前記ループ内を循環する鉛系金属の循環速度に対する腐
食の特性を得る場合、前記ループ内を循環する鉛系金属
の循環速度を加速する加速手段を備えたことを特徴とす
る鉛系金属循環装置。
【請求項９】請求項８に記載の鉛系金属循環装置にお
いて、前記加速手段として、前記ループを形成する配管内に挿
設され、前記配管の断面を部分的に閉塞させて配管径を
実効的に減少させる実効配管径減少部材を用いたことを
特徴とする鉛系金属循環装置。
【請求項１０】請求項８または請求項９に記載の鉛系
金属循環装置において、前記ループ内を循環する鉛系金属を加熱する加熱手段を
前記ループに備え、前記加速手段を、前記ループにおける、前記加熱手段の
下流側に備えたことを特徴とする鉛系金属循環装置。