JP2004209382A - 高温高圧ループにおける試験体等の純化方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後真空引きを止めて不活性ガスを試験体又は交換部品の内部に注入し、所定量注入後その試験体又は交換部品の内部に水質純化水を注入し、小型純化ループにて循環させて、試験体又は交換部品を純化する。
【選択図】 図7
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊な水質管理が必要となる高温高圧ループ、例えば軽水を高温高圧で使用する超臨界圧水ループにおいて、頻繁に交換が必要となる試験体や配管等の部品を純化する試験体等の純化方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
超臨界圧水ループは、PH7〜9、温度400℃強、圧力25MPa以上を有する超臨界圧水を冷却水として使用する図1に示すような高温高圧ループ1と、この高温高圧ループ1に冷却水を給排水する高圧ループ2と、この条件下において冷却水の配管材料への腐食を防止するために冷却水の溶存酸素規定値(7ppb以下)を維持する純化系ループ(不純物制御機構)3とにより構成されている。
【0003】
図1に示す高温高圧ループ1における試験部4の試験体5、5′の交換や部品交換を行う際は、交換した部位の内部に存在する一般空気を高温高圧ループ1内に残したままループを循環運転して、高圧ループ2を介して冷却水を少しずつ純化系ループ3に回し、純化後、再び高温高圧ループ1内に戻すという工程を経て、高温高圧ループ1内の溶存酸素量及び溶存塩素量を基準値以下に制御する方法を採っていた。また、高温高圧ループ1内に残ったガス類については、エアーの集積し易い個所に予めエアー抜き弁を設け、ループの循環運転後にエアー抜きを行い、これらの完了を待って、実際の高温における本格稼動に入っていた。このため、ループの循環運転にはかなりの時間を要することから、本格稼動の稼動率向上を目指し、時間短縮の改善が強く求められていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、試験体を頻繁に交換する必要のある試験部や交換部品を頻繁に交換する必要のある部位を有する高温高圧ループにおいて、試験体や交換部品を取り付ける部分を含め内部に存在する気体酸素等の絶対量を直接に減らすことのできる試験体等の純化方法及びその装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の高温高圧ループにおける試験体等の純化方法の1つは、高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後専用の配管を閉め、高温高圧ループを常温低圧稼動させることを特徴とするものである。
【0006】
この高温高圧ループにおける試験体等の純化方法の1つを実施するための純化装置は、高温高圧ループ配管の試験体又は交換部品の取り付け部の上流及び下流に設けられた2つの弁間の位置で高温高圧ループ配管に接続された弁付分岐配管と、この弁付分岐配管に弁付吸気管を介して接続された小型排気ポンプと、この小型排気ポンプに接続された弁付大気開放の排気管とより成るものである。
【0007】
本発明の高温高圧ループにおける試験体等の純化方法の他の1つは、高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後真空引きを止めて不活性ガスを試験体又は交換部品の内部に注入し、所定量注入後専用の配管を閉め、高温高圧ループを常温低圧稼動させ、集積された不活性ガスを高温高圧ループ内に設置されたエアー抜き弁より外部に排出することを特徴とするものである。
【0008】
この高温高圧ループにおける試験体等の純化方法の他の1つを実施するための純化装置は、前記段落0006に記載の純化装置において、小型排気ポンプの弁付吸気管の弁の上流位置から弁付配管を分岐して設け、この弁付配管に不活性ガスボンベを連結したことを特徴とするものである。
【0009】
本発明の高温高圧ループにおける試験体等の純化方法のさらに他の1つは、高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後真空引きを止めて不活性ガスを試験体又は交換部品の内部に注入し、所定量注入後その試験体又は交換部品の内部に水質純化水を注入し、小型純化ループにて循環させ、循環後小型純化ループを閉じ且つ専用の配管を閉め、高温高圧ループを高温高圧稼動させることを特徴とするものである。
【0010】
この高温高圧ループにおける試験体等の純化方法のさらに他の1つを実施するための純化装置は、前記段落0008に記載の純化装置において、小型排気ポンプの弁付吸気管の弁の上流位置から試験体又は交換部品の取り付け部の入口近傍まで小型純化ループ配管を設け、この小型純化ループ配管は途中にイオン交換塔、水質純化水タンク、水質調整系循環ポンプを有し且つこれら機器の前後で弁を有することを特徴とするものである。
本発明の高温高圧ループにおける試験体等の純化方法及びその装置に関連する先行技術文献として、特開2002−136994、特開平9−253642がある。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の高温高圧ループにおける試験体等の純化方法及びその装置の実施形態を図面を参照して説明する。
先ず、第1の純化方法を実施するための純化装置を図2及び図3によって説明すると、超臨界圧水を冷却水として使用する高温高圧ループ1の試験部4における配管6、6′の試験体5、5′の上流及び下流に夫々弁7、8を設け、この弁7、8の間の位置で夫々配管6、6′に弁9を備えた分岐配管10、10′を接続し、この分岐配管10、10′に弁11を備えた1本の吸気管12を接続し、この吸気管12に小型排気ポンプ13を接続して設け、この小型排気ポンプ13には弁14を備えた大気開放の排気管15を接続して設けている。
【0012】
このように構成された純化装置による試験体等の純化方法について説明すると、高温高圧ループ1の試験部4における配管6、6′の試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を閉じ、試験体5、5′を交換して取り付けた後、分岐配管10、10′の弁9を開き、吸気管12の弁11を開き、小型排気ポンプ13を起動させる。試験体5、5′が所定の真空度(例えば10−5Torr)に達したならば、分岐配管10、10′の弁9を閉じ、試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を開き、高温高圧ループ1を常温低圧稼動させる。
この純化方法により、交換して取り付けた試験体5、5′からは殆んどの気体酸素が除去されるが、完全には除去し切れないので、溶存しても全体に与える影響が少ないと考えられる内容積が小さい小型の試験体の純化に適用する。
【0013】
次に第2の純化方法を実施するための純化装置を図4及び図5によって説明すると、この純化装置は、前記図2及び図3に示した純化装置において、小型排気ポンプ13の吸気管12の弁11の上流位置から弁16を備えた配管17を分岐して設け、この配管17の端に不活性ガスボンベ、本例の場合窒素ガスボンベ18を設けている。
【0014】
このように構成された純化装置による試験体等の純化方法について説明すると、高温高圧ループ1の試験部4における配管6、6′の試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を閉じ、試験体5、5′を交換して取り付けた後、前記と同様分岐配管10、10′の弁9を開き、吸気管12の弁11を開き、小型排気ポンプ13を起動させる。試験体5、5′が所定の真空度(例えば10−5Torr)に達したならば吸気管12の弁11を閉じ、配管17の弁16を開き、窒素ガスボンベ18から窒素ガスを試験体5、5′に注入する。所定量注入後、分岐配管10、10′の弁9を閉じ、試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を開き、高温高圧ループ1を常温低圧稼動させる。そして、集積された窒素ガスは高温高圧ループ1内に設置したエアー抜き弁19(図4参照)を開くことにより高温高圧ループ1内より外部に排出する。
この純化方法により、交換して取り付けた試験体5、5′に残存した微量の気体酸素は、窒素ガス内に留められ、直接冷却水に触れるのを避けながら外部に排出されるので、試験体5、5′の純化が達成される。
【0015】
次いで第3の純化方法を実施するための純化装置を図6及び図7によって説明すると、この純化装置は、前記図4及び図5に示した純化装置において、小型排気ポンプ13の吸気管12の弁11の上流位置、本例の場合、窒素ガスボンベ18に連なる配管17の分岐位置から試験体5、5′の取り付け部の入口近傍まで小型純化ループ配管20を設けたもので、この小型純化ループ配管20の途中にはイオン交換塔21、水質純化水タンク22、水質調整系循環ポンプ23が設けられ、イオン交換塔21の上流には弁24が設けられ、水質純化水タンク22の下流には弁25が設けられ、水質調整系循環ポンプ23の下流の2本の分岐配管26、26′には弁27が設けられている。
【0016】
このように構成された純化装置による試験体等の純化方法について説明すると、高温高圧ループ1の試験部4における配管6、6′の試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を閉じ、試験体5、5′を交換して取り付けた後、前記と同様分岐配管10、10′の弁9を開き、吸気管12の弁11を開き、小型排気ポンプ13を起動させる。試験体5、5′が所定の真空度(例えば10−5Torr)に達したならば、吸気管12の弁11を閉じ、配管17の弁16を開き、窒素ガスボンベ18から窒素ガスを試験体5、5′に注入する。所定量注入後、弁16を閉じ、イオン交換塔21の上流の弁24を開き、水質純化水タンク22の下流の弁25及び水質調整系循環ポンプ23の下流の弁27を開いて、水質調整系循環ポンプ23の駆動により水質純化水タンク22の純化水を試験体5、5′の内部に注入し、小型純化ループ配管20を循環させる。循環後、分岐配管10、10′の弁9を閉じ、分岐配管26、26′の弁27を閉じ、試験体5、5′の上流及び下流の弁7、8を開き、高温高圧ループ1を高温高圧稼動させる。
この純化方法により、交換して取り付けた試験体5、5′の内部の溶存酸素量は、高温高圧ループ1内の溶存酸素量と同等程度まで純化できるので、直ちに高温高圧の本試験を実施できる。
【0017】
【発明の効果】
以上の説明で判るように本発明によれば、試験体を頻繁に交換する必要のある試験部や交換部品を頻繁に交換する必要のある部位を有する高温高圧ループにおいて、試験体や交換部品を取り付ける部分を含め内部に存在する気体酸素等の絶対量を直接に減らすことができるので、試験体等の純化が効率よく行われ、高温高圧ループの循環運転にはあまり時間を要さず、本格稼動の稼動率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】超臨界圧水ループの構成を示す図である。
【図2】本発明による試験体等の純化装置の1つを備えた高温高圧ループを示す図である。
【図3】図2における試験体等の純化装置を示す系統図である。
【図4】本発明による試験体等の純化装置の他の1つを備えた高温高圧ループを示す図である。
【図5】図4における試験体等の純化装置を示す系統図である。
【図6】本発明による試験体等の純化装置のさらに他の1つを備えた高温高圧ループを示す図である。
【図7】図6における試験体等の純化装置を示す系統図である。
【符号の説明】
1 高温高圧ループ
4 試験部
5、5′ 試験体
6、6′ 配管
7、8、9 弁
10、10′ 分岐配管
11 弁
12 吸気管
13 小型排気ポンプ
14 弁
15 大気開放の排気管
16 弁
17 配管
18 不活性(窒素)ガスボンベ
19 エアー抜き弁
20 小型純化ループ配管
21 イオン交換塔
22 水質純化水タンク
23 水質調整系循環ポンプ
24、25 弁
26、26′ 分岐配管
27 弁
Claims (6)
- 高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後専用の配管を閉め、高温高圧ループを常温低圧稼動させることを特徴とする高温高圧ループにおける試験体等の純化方法。
- 高温高圧ループ配管の試験体又は交換部品の取り付け部の上流及び下流に設けられた2つの弁間の位置で高温高圧ループ配管に接続された弁付分岐配管と、この弁付分岐配管に弁付吸気管を介して接続された小型排気ポンプと、この小型排気ポンプに接続された弁付大気開放の排気管とより成る高温高圧ループにおける試験体等の純化装置。
- 高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後真空引きを止めて不活性ガスを試験体又は交換部品の内部に注入し、所定量注入後専用の配管を閉め、高温高圧ループを常温低圧稼動させ、集積された不活性ガスを高温高圧ループ内に設置したエアー抜き弁より外部に排出することを特徴とする高温高圧ループにおる試験体等の純化方法。
- 請求項2記載の高温高圧ループにおける試験体等の純化装置において、小型排気ポンプの弁付吸気管の弁の上流位置から弁付配管を分岐して設け、この弁付配管に不活性ガスボンベを連結したことを特徴とする高温高圧ループにおける試験体等の純化装置。
- 高温高圧ループにおいて、試験体又は交換部品の交換後、専用の配管により試験体又は交換部品の内部を真空引きし、所定の真空度に達した後真空引きを止めて不活性ガスを試験体又は交換部品の内部に注入し、所定量注入後その試験体又は交換部品の内部に水質純化水を注入し、小型純化ループにて循環させ、循環後小型純化ループを閉じ且つ専用の配管を閉め、高温高圧ループを高温高圧稼動させることを特徴とする高温高圧ループにおける試験体等の純化方法。
- 請求項4記載の高温高圧ループにおける試験体等の純化装置において、小型排気ポンプの弁付吸気管の弁の上流位置から試験体又は交換部品の取り付け部の入口近傍まで小型純化ループ配管を設け、この小型純化ループ配管は途中にイオン交換塔、水質純化水タンク、水質調整系循環ポンプを有し且つこれら機器の前後で弁を有することを特徴とする高温高圧ループにおける試験体等の純化装置。
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2002
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