JP2005283158A - 隔膜式計器の管路構造及びその施工方法並びに点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 施工および計器の交換等を容易に行える隔膜式計器の管路構造を提供する。
【解決手段】 本管路構造は、隔膜７の１次側に被測定流体を導入する導入管３が接続され、隔膜７の２次側に金属製の連通管１１を介して計器１が接続され、連通管１１に開閉弁２２を設けた金属製の分岐管２０が接続され、隔膜７の２次側に封入液１３として水が封入される。
【選択図】 図１

Description

本発明は計器の交換等が容易で且つ、機械的強度の大きい隔膜式計器の管路構造およびその施工方法、並びに隔膜式計器の点検方法に関する。

原子力発電所等の放射線取扱い施設には、冷却用の海水等の金属腐食性を有する流体が各所に供給または循環される。これら流体は施設内に設置された多数の機器や設備等に配管系統で供給するが、それら流体の圧力等は必要個所で計器により監視している。

例えば海水は金属配管、特に鋼管に対して腐蝕性を有する流体であるので、一般にその内面には樹脂ライニングが施される。特定配管を流れる海水の圧力を測定する場合には、前記樹脂ライニングした鋼管（本管）の側壁に計測用の配管を連通し、その先端に計器（この場合は圧力計）を接続する。

しかし計測用の管路に海水を導入すると海水で腐蝕されるので、従来から流体と接する配管等の部材を全て繊維強化プラスチック等の樹脂材料とするか、または隔膜式計器を採用している。しかし前者の樹脂材料の場合は機械的強度に限界があるので、外部衝撃等により損傷して流体漏洩事故を起こす恐れがある上に、計器自体の腐蝕問題が残る。また接続部は接着等によるので施工コストが高くなる。一方、後者の隔膜式計器の場合は前者のような問題を生じない。このような隔膜式計器は例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。

特開２００２−７１４９７号公報 特開２００２−２４７８７０号公報

図３は計器としての圧力計を接続した管路構造の１例を示す部分破断図である。計器１は隔膜フランジ２の２次側に接続され、その１次側に本管から分岐した計測用の導入管３が接続される。隔膜フランジ２は２つのフランジを有し、一方のフランジ４は導入管３のフランジ５に図示しない複数のボルトとナットで接合され、他方のフランジ６は隔膜（あるいはダイヤフラム）７を介してフランジ８に複数のボルト８ａで接合される。

フランジ８の中央部には中空部９が形成され、その上部に設けた接続部１０に計器１から延長する連通管１１の先端部が螺着される。これら隔膜フランジ２、導入管３および連通管１１は機械的強度の高い鋼管等で作られ、海水が浸入する隔膜フランジ２における隔膜７の１次側の内面、および導入管３の内面には腐蝕防止用の樹脂ライニング１２が施される。

前記中空部９および連通管１１の内部には、圧力伝達用としてシリコーン油等の封入液１３が封入される。そして計器１、連通管１１および隔膜フランジ２は工場等の製造過程で一体的に組み立てられ、封入液１３を封入した状態で施工現場に搬入される。施工現場では搬入された隔膜式計器における隔膜フランジ２のフランジ４を被測定流体が流れる本管から分岐した導入管３のフランジ５に接合する。なお、封入液１３は通常僅かな加圧状態（例えば１０ｋＰａ）の封入圧で封入され、その圧力状態で計器１の零点調整等がなされる。

しかし従来の隔膜式計器は、前記のように計器１と隔膜フランジ２が予め工場等で一体的に組み立てられて、内部にシリコーン油を封入した状態で出荷される。そのため汎用性が無く、計器１の交換等の際には隔膜フランジ２を含めて全体を交換していた。また、封入液１３は水より密度の大きいシリコーン油等を使用しているので、連通管１１として長いキャピラリー管を使用する場合に、計器１の設置位置によってはそのヘッド圧較正量が大きくなり、計器１の較正許容範囲を越える場合もある。

さらに、原子力発電所等の放射線取扱い施設では、各計器の定期的な点検が義務付けられているが、従来の隔膜式計器では基準圧を導入する部分がないため、例えば図３に示すように、導入管３にフランジ１５を有する分岐管１４を接続し、そのフランジ１５に開閉弁を介して基準圧供給手段から基準圧に設定された水を導入して点検または較正を行っていた。しかし導入管３には正常な計測時に海水等の金属腐食性の流体が流入するので、新たに設ける分岐管１４の内面にも図示のような樹脂ライニング１２を施す必要があり、面倒であった。

そこで本発明は、これら従来の隔膜式計器の管路における問題を解決することを課題とし、そのための新しい隔膜式計器の管路構造を提供することを目的とする。また本発明はその管路構造の施工方法を提供することを目的とする。さらに本発明は前記管路構造を有する計器の点検方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明に係る隔膜式計器の管路構造は、隔膜の１次側に被測定流体を導入する導入管が接続され、隔膜の２次側に金属製の連通管を介して計器が接続され、連通管の内部に液体が封入された隔膜式計器の管路構造である。そして本管路構造は、前記連通管に開閉弁を設けた金属製の分岐管が接続され、隔膜の２次側に封入液として水が封入されていることを特徴とする（請求項１）。

上記管路構造は、計器の定期点検が必要な放射線取扱い施設における金属腐食性を有する流体を測定する場合に適用できる（請求項２）。

また、前記課題を解決する本発明に係る隔膜式の管路構造の施工方法は、隔膜の１次側に被測定流体を導入する導入管を接続し、隔膜の２次側に金属製の連通管を介して計器を接続し、連通管の内部に液体を封入する隔膜式計器の管路構造を施工する方法である。そして本施工方法は、前記連通管に開閉弁を設けた金属製の分岐管を接続しておき、前記開閉弁を開けて外部から前記連通管の内部に封入液として水を封入することを特徴とする（請求項３）。

また、本発明に係る隔膜式計器の点検方法は、隔膜の１次側に被測定流体を導入する導入管が接続され、隔膜の２次側に金属製の連通管を介して計器が接続され、前記連通管に開閉弁を設けた金属製の分岐管が接続され、連通管の内部に封入液として水が封入された隔膜式計器の点検方法である。そして本点検方法は、計器の点検時に前記開閉弁を開けて水を外部に排出し、計器の点検後に再び外部から前記分岐管を通して前記連通管の内部に水を封入することを特徴とする（請求項４）。

上記管路構造では、開閉弁を設けた分岐管を連通管に接続しているので、その分岐管から封入液としての水を連通管の内部に導入できる。そのため計器交換等において連通管から計器を取外す際に封入液が外部に洩れたとしても、計器取付け後に容易に封入液を補充することができる。しかも封入液として純水等の水を使用するので、設置現場で容易に封入液を補充もしくは交換できる。そのため標準化した隔膜フランジを用意すれば、施工現場で任意の計器を接続できる。

さらに、連通管として長いキャピラリー管を使用する場合でも、隔膜フランジの２次側出口近傍もしくはキャピラリー管の途中に前記分岐管を接続することができる。その場合、封入液として水を使用するので、計器の設置高さが上下方向に大きく移動したとしても、水の密度がシリコーン油をより小さいので計器の較正量は僅かでよい。

また、計器の定期点検が必要な放射線取扱い施設において、金属腐食性を有する流体を測定する際に上記管路構造を適用した場合は、計器点検が容易になり点検に要する作業時間や点検コストを大幅に低減できる。特に原子力発電所等の大きな設備では膨大な数の隔膜式計器が設置されるので、本管路構造を採用することにより前記効果が一層顕著に現れる。

また、前記管路構造の施工方法では、連通管に開閉弁を設けた金属製の分岐管を接続しておき、その開閉弁を開けて外部から連通管の内部に封入液として水を封入することを特徴としているので、現場で容易に入手できる水を用いて管路構造を迅速且つ低コストで施工できる。さらに多数の計器の管路構造を施工する場合でも、各所の導入管にそれぞれ隔膜フランジの接続施工をし、その後随時に、市販の標準的な計器を搬入して取付施工するような２段階施工も可能なので、施工の自由度が大きくなり、施工管理も容易になる。

また前記計器の点検方法では、計器の点検時に開閉弁を開けて封入液としての水を外部に排出し、計器の点検後に再び外部から分岐管を通して連通管の内部に水を封入することを特徴としているので、現場で容易に入手できる水を用いて計器の定期点検や交換ができる。そのため点検の作業効率が高く、点検に要する時間およびコストを低減することができる。

次に、図面により発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の管路構造の１例を示す部分破断図である。なお、前述した図３に示す例と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態では鋼管により作られた連通管１１の中間部側壁に貫通孔が設けられ、該部分に鋼管により作られた小さい口径の分岐管２０が溶接等により接続される。分岐管２０の先端部にフランジ２１が設けられ、そのフランジ２１に開閉弁２２の一方のフランジ２３がボルトおよびナットで接合される。なお開閉弁２２の他方のフランジ２３は封入液としての水を導入または排出する配管２４のフランジ２５が図示しないボルトとナットにより接合される。

連通管１１における上側の開口部に内ネジが形成され、その内ネジに圧力計等の計器１から延長する導管１ａの外ネジが螺着される。また、連通管１１における下側の開口にはフランジ８が溶接等により接続され、そのフランジ８に隔膜フランジ２の上側のフランジ６がボルトとナットにより接合される。なお、フランジ６の内部には隔膜７が装着され、その隔膜７の上部に空間９が形成される。そして、空間部９が連通管１１の下端部に連通する。

上記管路構造を施工するには、先ず連通管１１にフランジ２１付きの分岐管２０と空間部９を有するフランジ８を溶接等により接続したものを用意し、そのフランジ８を隔膜フランジ２における上側のフランジ６に接合する。それとともに連通管１１の上端部に計器１の導管１ａを螺着する。なお上側のフランジ６には予め隔膜７を装着しておき、下側のフランジ４は導入管３のフランジ５に図示しないボルトとナットで接合しておく。

次に、開閉弁２２を開けて例えば純水を貯留したタンクと加圧ポンプで構成した水供給源（図示せず）から配管２４を経由して連通管１１内に封入液１３としての水を導入する。その際、導管１ａの螺着部分を少し緩めて内部の空気を余剰水とともに外に排出する。フランジ８の空間部９、連通管１１および計器１の計測部内に水が充満したら、前記螺着部分を締付け、内部圧力が例えば１０ｋＰａ程度になったところで開閉弁２２を閉じる。最後に計器１の零点較正を行えば管路構造の施工及び較正が完了する。

次に、上記管路構造により計器１の点検を行う方法について説明する。前記のように計器１が計測状態にあるときは、連通管１１の内部に封入液１３としての水が充満されている。そこで、点検をするには先ず配管２４の途中を図示しない切換弁を切り換えて分岐管２０を外部（大気側）に連通し、次いで開閉弁２２を開けると内部の水が配管２４を経て外部に排出する。計器１の点検が終了したら前記切換弁を戻し、前記施工方法に準じて配管２４から連通管１１等の内部に水を封入する。

図２は図１の管路構造を圧力計測に適用した場合の系統図である。本管２６から分岐した導入管３の端部に図１に示す隔膜フランジ２が接続され、その２次側に鋼管からなる連通管１１が接続される。連通管１１の途中には開閉弁２７が設けられ、その２次側にＴ型継手２８が接続される。Ｔ型継手２８にはさらに鋼管からなる分岐管２０および連通管１１の後半部分が接続され、分岐管２０に開閉弁２２が設けられる。そして連通管１１の先端部に圧力計からなる計器１の導管１ａが螺着される。なお、開閉弁２７は隔膜フランジ２と連通管１１の主要部を切り離す場合に閉操作される。

本発明の隔膜式計器の管路構造、施工方法および点検方法は、原子力発電所等の放射線取扱い施設に設置する海水の圧力計測設備等に有効に利用できる。

本発明の管路構造の１例を示す部分破断図。 図１の管路構造を圧力計測に適用した場合の系統図。 従来の管路構造の１例を示す部分破断図。

符号の説明

１ 計器
１ａ 導管
２ 隔膜フランジ
３ 導入管
４，５，６ フランジ
７ 隔膜
８ フランジ
８ａ ボルト
９ 空間部
１０ 接続部
１１ 連通管

１２ 樹脂ライニング
１３ 封入液
１４ 分岐管
１５ フランジ
２０ 分岐管
２１ フランジ
２２ 開閉弁
２３ フランジ
２４ 配管
２５ フランジ
２６ 本管
２７ 開閉弁
２８ Ｔ型継手

Claims (4)

1. 隔膜（７）の１次側に被測定流体を導入する導入管（３）が接続され、隔膜（７）の２次側に金属製の連通管（１１）を介して計器（１）が接続され、連通管（１１）の内部に液体が封入された隔膜式計器の管路構造において、
   前記連通管（１１）に開閉弁（２２）を設けた金属製の分岐管（２０）が接続され、隔膜（７）の２次側に封入液（１３）として水が封入されていることを特徴とする隔膜式計器の管路構造。
2. 請求項１において、
   前記被測定流体は、計器（１）の定期点検が必要な放射線取扱い施設における金属腐食性を有する流体であることを特徴とする隔膜式計器の管路構造。
3. 隔膜（７）の１次側に被測定流体を導入する導入管（３）を接続し、隔膜（７）の２次側に金属製の連通管（１１）を介して計器（１）を接続し、連通管（１１）の内部に液体を封入する隔膜式計器の管路構造の施工方法において、
   前記連通管（１１）に開閉弁（２２）を設けた金属製の分岐管（２０）を接続しておき、前記開閉弁（２２）を開けて外部から前記連通管（１１）の内部に封入液（１３）として水を封入することを特徴とする隔膜式計器の管路構造の施工方法。
4. 隔膜（７）の１次側に被測定流体を導入する導入管（３）が接続され、隔膜（７）の２次側に金属製の連通管（１１）を介して計器（１）が接続され、前記連通管（１１）に開閉弁（２２）を設けた金属製の分岐管（２０）が接続され、連通管（１１）の内部に封入液（１３）として水が封入された隔膜式計器の点検方法であって、計器（１）の点検時に前記開閉弁（２２）を開けて水を外部に排出し、計器（１）の点検後に再び外部から前記分岐管（２０）を通して前記連通管（１１）の内部に水を封入することを特徴とする隔膜式計器の点検方法。
   

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