JP2015031543A - Leakage detector and nuclear facility - Google Patents

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JP2015031543A JP2013159733A JP2013159733A JP2015031543A JP 2015031543 A JP2015031543 A JP 2015031543A JP 2013159733 A JP2013159733 A JP 2013159733A JP 2013159733 A JP2013159733 A JP 2013159733A JP 2015031543 A JP2015031543 A JP 2015031543A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and easily detect the leakage of a high-temperature fluid.SOLUTION: A leakage detector comprises: an outer plate 2 covering the outer periphery of a predetermined portion of secondary cooling water tubes 106a, 106b through which a high-temperature fluid flows; a heat insulator 3 filling between the secondary cooling water tubes 106a, 106b and the outer plate 2; a chamber 4 provided in a portion between the secondary cooling water tubes 106a, 106b and the outer plate 2 and formed with a space part S1 in which the heat insulator 3 is not disposed on the surfaces of the secondary cooling water tubes 106a, 106b; a temperature detection part 5 for detecting the temperature of the space part S1 of the chamber 4; and cooling means 6 for making a temperature detected by the temperature detection part 5 lower than that of the inside of the space part S1.

Description

本発明は、高温流体の漏えいを監視するための漏えい検出装置、および当該漏えい検出装置が適用される原子力設備に関する。   The present invention relates to a leakage detection device for monitoring leakage of a high-temperature fluid, and a nuclear facility to which the leakage detection device is applied.

従来、例えば、特許文献1は、原子力発電所その他の蒸気利用施設において、異常な蒸気漏れの警報を自動的に発するため、セラミック湿度センサと温度センサとを直接蒸気漏れが予測される箇所の断熱材に埋め込んで、その箇所の湿度と温度のデータをマイクロコンピュータで絶対温度に変換し、これに統計的処理を施したものを基準にして異常の有無を判断し、異常の場合に警報を発する蒸気漏れ警報システムについて記載されている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses that in a nuclear power plant or other steam utilization facility, an abnormal steam leak alarm is automatically issued, so that a ceramic humidity sensor and a temperature sensor are insulated in a place where direct steam leak is predicted. Embedded in the material, the humidity and temperature data at that location is converted to absolute temperature by a microcomputer, and the presence or absence of an abnormality is judged based on the statistically processed data. An alarm is issued in the event of an abnormality. A steam leak warning system is described.

特開昭62−189596号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-189596

上述した特許文献1に記載の蒸気漏れ警報システムは、湿度センサと温度センサとを直接蒸気漏れが予測される箇所の断熱材に埋め込んでいる。このため、各センサにより湿度と温度を検出するのは断熱材を通過した蒸気の湿度および温度となるため、異常となる蒸気漏れの際の湿度と温度を検出するまでに時間差が生じ、より迅速な対応を行うことが困難であった。しかも、特許文献1に記載の蒸気漏れ警報システムは、異常の有無を判断するのに、湿度と温度のデータをマイクロコンピュータで絶対温度に変換し、これに統計的処理を施したものを基準にしており、複雑な処理を行わなければならない。   In the steam leak alarm system described in Patent Document 1 described above, a humidity sensor and a temperature sensor are embedded in a heat insulating material at a location where steam leak is predicted directly. For this reason, the humidity and temperature are detected by each sensor based on the humidity and temperature of the steam that has passed through the heat insulating material. It was difficult to take corrective actions. In addition, the steam leak alarm system described in Patent Document 1 is based on the data obtained by converting the humidity and temperature data into absolute temperatures using a microcomputer and performing statistical processing on these to determine whether there is an abnormality. And complex processing must be performed.

本発明は上述した課題を解決するものであり、高温流体の漏えいを迅速かつ容易に検出することのできる漏えい検出装置および原子力設備を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a leak detection apparatus and a nuclear facility that can quickly and easily detect a leak of a high-temperature fluid.

上述の目的を達成するために、本発明の漏えい検出装置は、高温流体が流通される配管の所定部位の外周を覆う外板と、前記配管と前記外板との間に充填された保温材と、前記配管と前記外板との間の一部に設けられて前記配管の表面に前記保温材を配置しない空間部を形成してなる部屋と、前記部屋の空間部の温度を検出するための温度検出部と、前記温度検出部が検出する温度を前記空間部の内部温度よりも低下させる冷却手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the leak detection device of the present invention includes an outer plate that covers an outer periphery of a predetermined portion of a pipe through which a high-temperature fluid is circulated, and a heat insulating material that is filled between the pipe and the outer plate. And a room provided in a part between the pipe and the outer plate to form a space part on which the heat insulating material is not disposed on the surface of the pipe, and for detecting the temperature of the space part of the room And a cooling means for lowering the temperature detected by the temperature detection unit to be lower than the internal temperature of the space.

この漏えい検出装置によれば、通常時は、冷却手段により温度検出部で検出する温度が部屋の空間部の温度よりも低温とされ、高温流体の漏えい時は、部屋の空間部の温度が上昇しこれに伴い温度検出部で検出する温度も上昇するため、高温流体の漏えいを検出することができる。   According to this leak detection device, the temperature detected by the temperature detection unit by the cooling means is normally lower than the temperature of the room space by the cooling means, and the temperature of the room space rises when the high temperature fluid leaks. In association with this, the temperature detected by the temperature detection unit also rises, so that leakage of the high-temperature fluid can be detected.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記冷却手段は、前記部屋の空間部の内部および外部に通じて配置され、筒状に形成されて前記空間部の内部に配置された先端が閉塞された高熱伝導率の材料からなる鞘管を備え、前記鞘管内の先端部に前記温度検出部を配置することを特徴とする。   Further, in the leak detection device of the present invention, the cooling means is arranged to communicate with the inside and outside of the space portion of the room, and the tip that is formed in a cylindrical shape and is arranged inside the space portion is closed. A sheath tube made of a material having a high thermal conductivity is provided, and the temperature detection unit is arranged at a tip portion in the sheath tube.

この漏えい検出装置によれば、通常時、部屋の空間部は、配管の表面から伝わる高温流体の熱により高温となる。一方、鞘管は、部屋の空間部の内部および外部に通じて配置され高熱伝導率の材料からなるため、空間部の外部にて外気と熱交換して冷却され、これに伴い空間部の内部に配置されている鞘管の先端部は、空間部よりも低温となり温度差が生じる。そして、この鞘管内の先端部に配置された温度検出部により、鞘管の先端部の温度が検出される。このため、高温流体の漏えいのない通常時は、部屋の空間部よりも低い鞘管の先端部の温度を温度検出部により検出する。高温流体の漏えい時は、漏えい蒸気の対流熱伝達や凝縮熱により鞘管の先端部への入熱が増加することで、鞘管の先端部の温度が上昇することになり、この上昇した温度を温度検出部により検出する。この結果、高温流体の漏えいを検出することができる。   According to this leak detection device, the space portion of the room is normally heated by the heat of the high-temperature fluid transmitted from the surface of the pipe. On the other hand, since the sheath tube is made of a material having high thermal conductivity and is connected to the inside and outside of the space portion of the room, it is cooled by exchanging heat with the outside air outside the space portion, and accordingly, the inside of the space portion. The tip portion of the sheath tube disposed in the lower temperature than the space portion causes a temperature difference. And the temperature of the front-end | tip part of a sheath pipe is detected by the temperature detection part arrange | positioned at the front-end | tip part in this sheath pipe. For this reason, at the normal time when there is no leakage of the high-temperature fluid, the temperature detection unit detects the temperature of the distal end portion of the sheath tube that is lower than the space portion of the room. When a high-temperature fluid leaks, the heat input to the tip of the sheath tube increases due to convective heat transfer or condensation heat of the leaking steam, which increases the temperature of the tip of the sheath tube. Is detected by the temperature detector. As a result, leakage of the high temperature fluid can be detected.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記鞘管は、前記部屋の空間部の外部に配置される部分が先端部に対して外径を太く形成されていることを特徴とする。   In the leak detection apparatus of the present invention, the sheath tube is characterized in that a portion arranged outside the space portion of the room is formed to have a larger outer diameter than the distal end portion.

この漏えい検出装置によれば、部屋の空間部の外部に配置される部分が、先端部に対して外径を太く形成されていることで、当該部分は、空間部の外部にて外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、先端部の温度低下を助勢することができ、空間部との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   According to this leak detection device, the portion arranged outside the space portion of the room is formed with a large outer diameter with respect to the tip portion, so that the portion is exposed to the outside air outside the space portion. The heat exchange efficiency will be improved and cooling will be possible, the temperature drop at the tip part can be assisted, and the temperature difference with the space part can be made larger, so that leakage of high temperature fluid can be detected more quickly Can do.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記鞘管は、前記部屋の空間部の外部に配置される部分の外面にフィン部材が設けられていることを特徴とする。   In the leak detection device of the present invention, the sheath tube is characterized in that a fin member is provided on an outer surface of a portion arranged outside the space portion of the room.

この漏えい検出装置によれば、部屋の空間部の外部に配置される部分の外面にフィン部材が設けられていることで、当該部分は、空間部の外部にて外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、先端部の温度低下を助勢することができ、空間部との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   According to the leak detection device, the fin member is provided on the outer surface of the portion arranged outside the space portion of the room, so that the heat exchange efficiency between the portion and the outside air is improved outside the space portion. As a result, the temperature of the tip portion can be reduced and the temperature difference from the space portion can be further increased, so that leakage of the high-temperature fluid can be detected more quickly.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記冷却手段は、前記部屋の空間部の外部に配置されて両端が前記部屋の空間部に通じて前記部屋の空間部の内部の流体を自然循環させる環状管を備え、前記部屋の空間部の内部であって前記環状管の自然循環の下流端が前記部屋の空間部に通じる部分に前記温度検出部を配置することを特徴とする。   Further, in the leak detection device of the present invention, the cooling means is an annular shape that is arranged outside the space portion of the room and whose both ends communicate with the space portion of the room to naturally circulate the fluid inside the space portion of the room. A temperature detector is provided in the space part of the room, and the temperature detection part is arranged in a portion where the downstream end of the natural circulation of the annular pipe communicates with the space part of the room.

この漏えい検出装置によれば、通常時、部屋の空間部は、配管の表面から伝わる高温流体の熱により高温となる。一方、環状管の自然循環の下流端側は、環状管内で外気と熱交換して冷却され、空間部よりも低温となり温度差が生じる。そして、この環状管の自然循環の下流端に配置された温度検出部により温度が検出される。このため、高温流体の漏えいのない通常時は、部屋の空間部よりも低い温度を温度検出部により検出する。高温流体の漏えい時は、漏えい蒸気の対流熱伝達やおよび凝縮熱により部屋の空間部の温度が上昇し、漏えい蒸気の空間部への流れ込みが支配的になり、環状管から空間部への流れが温度検出部に掛からなくなって、温度検出部が検出する温度が上昇した空間部の温度に極めて近くなる。この結果、高温流体の漏えいを検出することができる。   According to this leak detection device, the space portion of the room is normally heated by the heat of the high-temperature fluid transmitted from the surface of the pipe. On the other hand, the downstream end side of the natural circulation of the annular pipe is cooled by exchanging heat with the outside air in the annular pipe, resulting in a lower temperature than the space and a temperature difference. And temperature is detected by the temperature detection part arrange | positioned in the downstream end of the natural circulation of this annular tube. For this reason, at a normal time when there is no leakage of the high-temperature fluid, the temperature detection unit detects a temperature lower than the space portion of the room. When a high-temperature fluid leaks, the temperature of the space in the room rises due to the convective heat transfer and condensation heat of the leaked steam, and the flow of the leaked steam into the space becomes dominant, and the flow from the annular pipe to the space Is not applied to the temperature detection unit, and the temperature detected by the temperature detection unit becomes very close to the temperature of the space. As a result, leakage of the high temperature fluid can be detected.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記環状管の外面にフィン部材が設けられていることを特徴とする。   In the leak detection device of the present invention, a fin member is provided on the outer surface of the annular tube.

この漏えい検出装置によれば、環状管の外面にフィン部材を設けたことで、環状管内を通過する流体は、外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、環状管の自然循環による下流端側の温度低下を助勢することができ、空間部との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   According to this leak detection device, by providing the fin member on the outer surface of the annular tube, the fluid passing through the annular tube is cooled with improved heat exchange efficiency with the outside air. Since the temperature decrease on the downstream end side due to natural circulation can be assisted and the temperature difference from the space can be made larger, leakage of the high temperature fluid can be detected more quickly.

また、本発明の漏えい検出装置では、前記環状管における流体の循環を強制送りする送り機構を備えることを特徴とする。   Further, the leak detection device of the present invention is characterized by comprising a feed mechanism for forcibly feeding the circulation of the fluid in the annular pipe.

この漏えい検出装置によれば、環状管における流体の循環を強制送りする送り機構を備えることで、環状管内を通過する流体は、外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、環状管の自然循環による下流端側の温度低下を助勢することができ、空間部との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   According to this leak detection device, the fluid passing through the annular pipe is cooled by improving the heat exchange efficiency with the outside air by providing the feed mechanism for forcibly feeding the circulation of the fluid in the annular pipe. Since the temperature decrease on the downstream end side due to the natural circulation of the annular pipe can be assisted and the temperature difference from the space can be increased, the leakage of the high temperature fluid can be detected more quickly.

上述の目的を達成するために、本発明の原子力設備は、原子炉で生成された熱により高温流体を発生させて配管で送り、当該高温流体を利用する原子力設備であって、上述したいずれか一つに記載の漏えい検出装置が適用されることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the nuclear power facility of the present invention is a nuclear power facility that generates a high-temperature fluid by heat generated in a nuclear reactor and sends it by piping, and uses the high-temperature fluid. The leak detection device described in one is applied.

この原子力設備によれば、高温流体の漏えいを迅速かつ容易に検出することができ、原子力設備の高温流体の漏れを監視することができる。   According to this nuclear facility, it is possible to quickly and easily detect the leakage of the high-temperature fluid, and to monitor the leakage of the high-temperature fluid in the nuclear facility.

本発明によれば、高温流体の漏えいを迅速かつ容易に検出することができる。   According to the present invention, leakage of a high-temperature fluid can be detected quickly and easily.

図1は、本発明の実施形態に係る原子力設備の一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a nuclear facility according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態1に係る漏えい検出装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the leak detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態1に係る漏えい検出装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the leak detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態2に係る漏えい検出装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a leak detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図5は、本発明の実施形態2に係る漏えい検出装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a leak detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図6は、本発明の実施形態2に係る漏えい検出装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a leak detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る原子力設備の一例を示す概略構成図である。図1に示す原子力設備は、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)である。この原子力設備は、原子炉格納容器100内において、原子炉圧力容器101、加圧器102、蒸気発生器103および一次冷却水ポンプ104が、一次冷却水管105により順次接続されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a nuclear facility according to the present embodiment. The nuclear facility shown in FIG. 1 is a pressurized water reactor (PWR). In this nuclear power facility, a reactor pressure vessel 101, a pressurizer 102, a steam generator 103, and a primary cooling water pump 104 are sequentially connected by a primary cooling water pipe 105 in a reactor containment vessel 100 to circulate primary cooling water. The route is configured.

原子炉圧力容器101は、内部に炉心である複数の燃料集合体101aを密閉状態で格納するもので、燃料集合体101aが挿抜できるように、容器本体101bとその上部に装着される容器蓋101cとにより構成されている。容器蓋101cは、容器本体101bに対して開閉可能に設けられている。容器本体101bは、上方が開口し、下方が半球形状とされて閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台101dおよび出口側管台101eが設けられている。出口側管台101eは、蒸気発生器103の入口側水室103aに連通するように一次冷却水管105が接続されている。また、入口側管台101dは、蒸気発生器103の出口側水室103bに連通するように一次冷却水管105が接続されている。   The reactor pressure vessel 101 stores therein a plurality of fuel assemblies 101a, which are cores, in a sealed state, and a vessel body 101b and a vessel lid 101c mounted on the upper portion thereof so that the fuel assemblies 101a can be inserted and removed. It is comprised by. The container lid 101c is provided so as to be openable and closable with respect to the container main body 101b. The container main body 101b has a cylindrical shape with an upper opening and a lower hemispherical shape that is closed, and an inlet-side nozzle 101d and an outlet-side nozzle 101e that supply and discharge light water as primary cooling water are provided at the upper part. It has been. The outlet side nozzle 101e is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the inlet side water chamber 103a of the steam generator 103. The inlet side nozzle 101d is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the outlet side water chamber 103b of the steam generator 103.

蒸気発生器103は、半球形状に形成された下部において、入口側水室103aと出口側水室103bとが仕切板103cによって区画されて設けられている。入口側水室103aおよび出口側水室103bは、その天井部に設けられた管板103dによって蒸気発生器103の上部側と区画されている。蒸気発生器103の上部側には、逆U字形状の伝熱管103eが設けられている。伝熱管103eは、入口側水室103aと出口側水室103bとを繋ぐように各端部が管板103dに支持されている。そして、入口側水室103aは、入口側の一次冷却水管105が接続され、出口側水室103bは、出口側の一次冷却水管105が接続されている。また、蒸気発生器103は、管板103dによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管106aが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管106bが接続されている。   The steam generator 103 is provided with an inlet-side water chamber 103a and an outlet-side water chamber 103b partitioned by a partition plate 103c in a lower part formed in a hemispherical shape. The inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b are separated from the upper side of the steam generator 103 by a tube plate 103d provided on the ceiling portion. On the upper side of the steam generator 103, an inverted U-shaped heat transfer tube 103e is provided. Each end of the heat transfer tube 103e is supported by the tube plate 103d so as to connect the inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b. The inlet-side water chamber 103a is connected to the inlet-side primary cooling water pipe 105, and the outlet-side water chamber 103b is connected to the outlet-side primary cooling water pipe 105. In addition, the steam generator 103 is connected to the upper side upper end partitioned by the tube plate 103d, the outlet side secondary cooling water pipe 106a, and the upper side part is connected to the inlet side secondary cooling water pipe 106b. Has been.

また、原子力設備は、蒸気発生器103が、原子炉格納容器100外で二次冷却水管106a,106bを介して蒸気タービン107に接続されて、二次冷却水の循環経路が構成されている。   Further, in the nuclear power facility, the steam generator 103 is connected to the steam turbine 107 via the secondary cooling water pipes 106a and 106b outside the reactor containment vessel 100, and the circulation path of the secondary cooling water is configured.

蒸気タービン107は、高圧タービン108および低圧タービン109を有すると共に、発電機110が接続されている。また、高圧タービン108および低圧タービン109は、湿分分離加熱器111が、二次冷却水管106aから分岐して接続されている。二次冷却水管106aは、蒸気発生器103から高圧タービン108および低圧タービン109に至る途中に蒸気隔離弁(開閉弁)119が設けられている。蒸気隔離弁119は、非常時などに閉塞されて蒸気発生器103から高圧タービン108および低圧タービン109に至る蒸気が隔離される。また、低圧タービン109は、復水器112に接続されている。この復水器112は、二次冷却水管106bに接続されている。二次冷却水管106bは、上述したように蒸気発生器103に接続され、復水器112から蒸気発生器103に至り、復水ポンプ113、低圧給水加熱器114、脱気器115、主給水ポンプ116、高圧給水加熱器117および主給水弁(開閉弁)118が設けられている。   The steam turbine 107 includes a high-pressure turbine 108 and a low-pressure turbine 109, and a generator 110 is connected thereto. In addition, the high-pressure turbine 108 and the low-pressure turbine 109 are connected to a moisture separation heater 111 that is branched from the secondary cooling water pipe 106a. The secondary cooling water pipe 106 a is provided with a steam isolation valve (open / close valve) 119 on the way from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109. The steam isolation valve 119 is closed in an emergency or the like, and the steam from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109 is isolated. The low pressure turbine 109 is connected to the condenser 112. The condenser 112 is connected to the secondary cooling water pipe 106b. The secondary cooling water pipe 106b is connected to the steam generator 103 as described above, and reaches from the condenser 112 to the steam generator 103, and the condensate pump 113, the low-pressure feed water heater 114, the deaerator 115, and the main feed water pump. 116, a high-pressure feed water heater 117 and a main feed water valve (open / close valve) 118 are provided.

従って、原子力設備では、一次冷却水が原子炉圧力容器101にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器102にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管105を介して蒸気発生器103に供給される。蒸気発生器103では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管105を介して一次冷却水ポンプ104側に回収され、原子炉圧力容器101に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン107に供給される。蒸気タービン107に係り、湿分分離加熱器111は、高圧タービン108からの排気から湿分を除去し、さらに加熱して過熱状態とした後に低圧タービン109に送る。蒸気タービン107は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機110に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、復水器112に排出される。復水器112は、取水管112aを介してポンプ112bにより取水した冷却水(例えば、海水)と、低圧タービン109から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧の飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管112cから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ113によって二次冷却水管106bを介して復水器112の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管106bを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器114で、例えば、低圧タービン109から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器115で溶存酸素や不凝結ガス(アンモニアガス)などの不純物が除去された後、主給水ポンプ116により送水され、高圧給水加熱器117で、例えば、高圧タービン108から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器103に戻される。ここで、二次冷却水を蒸気発生器103に給水する系統を主給水系という。主給水系は、蒸気発生器103の二次冷却水の水位を維持するため、主給水ポンプ116や主給水弁118などが制御される。   Therefore, in the nuclear power facility, the primary cooling water is heated in the reactor pressure vessel 101 to become a high temperature and a high pressure, and is pressurized by the pressurizer 102 to maintain the pressure constant, while the steam is passed through the primary cooling water pipe 105. It is supplied to the generator 103. In the steam generator 103, heat exchange between the primary cooling water and the secondary cooling water is performed, whereby the secondary cooling water evaporates and becomes steam. The cooled primary cooling water after heat exchange is recovered to the primary cooling water pump 104 side via the primary cooling water pipe 105 and returned to the reactor pressure vessel 101. On the other hand, the secondary cooling water converted into steam by heat exchange is supplied to the steam turbine 107. In connection with the steam turbine 107, the moisture separator / heater 111 removes moisture from the exhaust from the high-pressure turbine 108, further heats it to an overheated state, and then sends it to the low-pressure turbine 109. The steam turbine 107 is driven by the steam of the secondary cooling water, and the power is transmitted to the generator 110 to generate power. Steam used for driving the turbine is discharged to the condenser 112. The condenser 112 exchanges heat between the cooling water (for example, seawater) taken by the pump 112b through the intake pipe 112a and the steam discharged from the low-pressure turbine 109, and condenses the steam to produce a low-pressure saturated liquid. Return to. The cooling water used for heat exchange is discharged from the drain pipe 112c. Further, the condensed saturated liquid becomes secondary cooling water, and is sent out of the condenser 112 by the condensate pump 113 through the secondary cooling water pipe 106b. Further, the secondary cooling water passing through the secondary cooling water pipe 106b is heated by the low-pressure feed water heater 114, for example, by the low-pressure steam extracted from the low-pressure turbine 109, and dissolved oxygen and non-condensed gas (ammonia gas) in the deaerator 115. After the impurities such as) are removed, the water is fed by the main feed pump 116 and heated by the high-pressure steam extracted from the high-pressure turbine 108 by the high-pressure feed water heater 117 and then returned to the steam generator 103. Here, a system for supplying secondary cooling water to the steam generator 103 is referred to as a main water supply system. In the main water supply system, the main water supply pump 116, the main water supply valve 118, and the like are controlled in order to maintain the water level of the secondary cooling water of the steam generator 103.

[実施形態1]
図2および図3は、本実施形態に係る漏えい検出装置の構成図である。本実施形態の漏えい検出装置1は、上述したような原子力設備に適用される。例えば、漏えい検出装置1は、原子力設備において、高温流体である二次冷却水が流通される配管である二次冷却水管106a,106bに配置される。具体的に、二次冷却水管106aにおいて、漏えい検出装置1は、原子炉格納容器100の隔壁100aの外側に引き出された直後の部分、配管固定点における溶接接続部分、または機器(蒸気発生器103,高圧タービン108,低圧タービン109,湿分分離加熱器111,蒸気隔離弁119)との溶接接続部分に配置される。また、二次冷却水管106bにおいて、漏えい検出装置1は、原子炉格納容器100の隔壁100aの外側に引き出された直後の部分、配管固定点における溶接接続部分、または機器(蒸気発生器103,復水器112,復水ポンプ113,低圧給水加熱器114,脱気器115,主給水ポンプ116,高圧給水加熱器117,主給水弁118)との溶接接続部分に配置される。なお、図2では、二次冷却水管106a,106bが原子炉格納容器100の隔壁100aの外側に引き出された直後の部分に漏えい検出装置1が配置された形態を示し、図3では、二次冷却水管106a,106bの溶接接続部分に漏えい検出装置1が配置された形態を示している。なお、漏えい検出装置1は、原子力設備において、高温流体である一次冷却水が流通される配管である一次冷却水管105における各溶接接続部分に配置されてもよい。また、本実施形態に係る漏えい検出装置1は、原子力設備に限らず、高温流体が流通される配管に適用されるものである。また、本実施形態に係る漏えい検出装置1により漏えいが検出される高温流体とは、高温水など液体や、蒸気などの気体を含む。
[Embodiment 1]
2 and 3 are configuration diagrams of the leak detection apparatus according to the present embodiment. The leak detection device 1 of the present embodiment is applied to the nuclear facility as described above. For example, the leak detection device 1 is disposed in the secondary cooling water pipes 106a and 106b that are pipes through which the secondary cooling water that is a high-temperature fluid is circulated in a nuclear power facility. Specifically, in the secondary cooling water pipe 106a, the leak detection device 1 includes a part immediately after being pulled out of the partition wall 100a of the reactor containment vessel 100, a welded connection part at a pipe fixing point, or a device (steam generator 103). , High pressure turbine 108, low pressure turbine 109, moisture separator / heater 111, and steam isolation valve 119). Further, in the secondary cooling water pipe 106b, the leak detection device 1 includes a part immediately after being pulled out of the partition wall 100a of the reactor containment vessel 100, a welded connection part at a pipe fixing point, or a device (steam generator 103, It arrange | positions at the welding connection part with the water machine 112, the condensate pump 113, the low pressure feed water heater 114, the deaerator 115, the main feed water pump 116, the high pressure feed water heater 117, and the main feed water valve 118). FIG. 2 shows a form in which the leakage detection device 1 is arranged immediately after the secondary cooling water pipes 106a and 106b are drawn out of the partition wall 100a of the reactor containment vessel 100, and FIG. The form which the leak detection apparatus 1 has been arrange | positioned to the welding connection part of the cooling water pipes 106a and 106b is shown. The leak detection device 1 may be disposed at each weld connection portion in the primary cooling water pipe 105 that is a pipe through which the primary cooling water that is a high-temperature fluid is circulated in the nuclear power facility. Moreover, the leak detection apparatus 1 which concerns on this embodiment is applied not only to a nuclear installation but piping which distribute | circulates a high temperature fluid. Moreover, the high temperature fluid from which leakage is detected by the leakage detection apparatus 1 according to the present embodiment includes liquids such as high temperature water and gases such as steam.

図2において、二次冷却水管106a,106bは、隔壁100aの部分で保護管100bに挿通されている。そして、原子炉格納容器100の隔壁100aの外側に引き出された二次冷却水管106a,106bは、その外周が保護管100bに連結された外板2で覆われている。外板2は、鋼板などで形成されている。そして、二次冷却水管106a,106bと外板2との間に保温材3が充填されている。このため、二次冷却水管106a,106bに流通される高温流体である蒸気や高温水が保護管100bや外板2で保護されるとともに保温材3で保温される。   In FIG. 2, the secondary cooling water pipes 106a and 106b are inserted into the protective pipe 100b at the partition wall 100a. The secondary cooling water pipes 106a and 106b drawn out of the partition wall 100a of the reactor containment vessel 100 are covered with an outer plate 2 whose outer periphery is connected to the protective pipe 100b. The outer plate 2 is formed of a steel plate or the like. A heat insulating material 3 is filled between the secondary cooling water pipes 106 a and 106 b and the outer plate 2. For this reason, steam and high-temperature water, which are high-temperature fluids circulated through the secondary cooling water pipes 106a and 106b, are protected by the protective pipe 100b and the outer plate 2 and kept warm by the heat insulating material 3.

また、図3において、二次冷却水管106a,106bの溶接接続部分106c(図3では機器との溶接接続部分)において、機器側は、その外周が機器の保護のための外板120および保温のための保温材121で覆われている。そして、二次冷却水管106a,106bは、その外周が外板120に連結された外板2で覆われている。外板2は、鋼板などで形成されている。そして、二次冷却水管106a,106bと外板2との間に保温材3が充填されている。このため、二次冷却水管106a,106bに流通される高温流体である蒸気や高温水が外板2で保護されるとともに保温材3で保温される。   Further, in FIG. 3, in the welded connection portion 106c of the secondary cooling water pipes 106a and 106b (the welded connection portion with the device in FIG. 3), the device side has an outer plate 120 for protecting the device and a heat retaining member. It is covered with a heat insulating material 121. The secondary cooling water pipes 106 a and 106 b are covered with an outer plate 2 whose outer periphery is connected to the outer plate 120. The outer plate 2 is formed of a steel plate or the like. A heat insulating material 3 is filled between the secondary cooling water pipes 106 a and 106 b and the outer plate 2. For this reason, steam and high-temperature water, which are high-temperature fluids flowing through the secondary cooling water pipes 106a and 106b, are protected by the outer plate 2 and kept warm by the heat insulating material 3.

本実施形態の漏えい検出装置1は、図2および図3に示すように、外板2の外径が大きく形成された大径部21において、二次冷却水管106a,106bと外板2との間に、二次冷却水管106a,106bの表面に保温材3を配置しない密閉の空間部S1を形成してなる部屋4と、部屋4の空間部S1の温度を検出するための温度検出部5と、温度検出部5が検出する温度を空間部S1の内部温度よりも低下させる冷却手段6と、を備える。なお、図3の場合、空間部S1は、二次冷却水管106a,106bの溶接接続部分106cの位置に形成される。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the leak detection device 1 of the present embodiment is configured such that the secondary cooling water pipes 106 a and 106 b and the outer plate 2 are formed in the large-diameter portion 21 where the outer diameter of the outer plate 2 is large. Between the room 4 formed with a sealed space S1 in which the heat insulating material 3 is not disposed on the surfaces of the secondary cooling water pipes 106a and 106b, and a temperature detection unit 5 for detecting the temperature of the space S1 of the room 4. And a cooling means 6 for lowering the temperature detected by the temperature detection unit 5 below the internal temperature of the space S1. In the case of FIG. 3, the space portion S1 is formed at the position of the weld connection portion 106c of the secondary cooling water pipes 106a and 106b.

冷却手段6は、鞘管9を備える。鞘管9は、部屋4の空間部S1の内部および外部に通じて配置され、筒状に形成されて空間部S1の内部に配置された先端部9aが閉塞された高熱伝導率の材料からなる。高熱伝導率の材料は、例えば、外板2をなす鋼よりも熱伝導率の高い銅などがある。そして、鞘管9内の先端部9aに温度検出部5が配置される。   The cooling means 6 includes a sheath tube 9. The sheath tube 9 is arranged to communicate with the inside and the outside of the space portion S1 of the room 4, and is formed of a material having a high thermal conductivity in which the tip portion 9a disposed in the space portion S1 is closed. . Examples of the material having a high thermal conductivity include copper having a higher thermal conductivity than the steel forming the outer plate 2. And the temperature detection part 5 is arrange | positioned at the front-end | tip part 9a in the sheath tube 9. As shown in FIG.

ここで、温度検出部5は、例えば、測温抵抗体(RTD:Resistance Temperature Detector)をセンサ部5aとして構成したものが適用される。センサ部5aは、測温抵抗体に限らず、温度を検出することができるものであればよい。温度検出部5は、センサ部5aが鞘管9内の先端部9aに配置され、センサ部5aから鞘管9の筒内を経て鞘管9外に信号線5bが引き出されている。   Here, as the temperature detection unit 5, for example, a temperature measuring resistor (RTD: Resistance Temperature Detector) configured as the sensor unit 5a is applied. The sensor unit 5a is not limited to the resistance temperature detector, and any sensor unit that can detect the temperature may be used. In the temperature detection unit 5, the sensor unit 5 a is arranged at the distal end portion 9 a in the sheath tube 9, and the signal line 5 b is drawn out of the sheath tube 9 from the sensor unit 5 a through the inside of the sheath tube 9.

すなわち、本実施形態の漏えい検出装置1では、通常時、部屋4の空間部S1は、二次冷却水管106a,106bの表面から伝わる高温流体の熱により高温となる。一方、鞘管9は、部屋4の空間部S1の内部および外部に通じて配置され高熱伝導率の材料からなるため、空間部S1の外部にて外気と熱交換して冷却され、これに伴い空間部S1の内部に配置されている鞘管9の先端部9aは、空間部S1よりも低温となり温度差が生じる。そして、この鞘管9内の先端部9aに配置された温度検出部5により、鞘管9の先端部9aの温度が検出される。このため、高温流体の漏えいのない通常時は、部屋4の空間部S1よりも低い鞘管9の先端部9aの温度を温度検出部5により検出する。高温流体の漏えい時は、漏えい蒸気の対流熱伝達や凝縮熱により鞘管9の先端部9aへの入熱が増加することで、鞘管9の先端部9aの温度が上昇することになり、この上昇した温度を温度検出部5により検出する。この結果、高温流体の漏えいを検出することができる。   That is, in the leak detection device 1 of the present embodiment, the space portion S1 of the room 4 is normally heated by the heat of the high-temperature fluid transmitted from the surfaces of the secondary cooling water pipes 106a and 106b. On the other hand, the sheath tube 9 is arranged through the inside and outside of the space portion S1 of the room 4 and is made of a material having a high thermal conductivity, so that it is cooled by exchanging heat with the outside air outside the space portion S1. The distal end portion 9a of the sheath tube 9 disposed inside the space S1 has a lower temperature than the space S1, and a temperature difference occurs. And the temperature of the front-end | tip part 9a of the sheath pipe | tube 9 is detected by the temperature detection part 5 arrange | positioned at the front-end | tip part 9a in this sheath pipe | tube 9. FIG. For this reason, the temperature of the distal end portion 9a of the sheath tube 9 that is lower than the space portion S1 of the room 4 is detected by the temperature detection unit 5 at normal times when there is no leakage of high-temperature fluid. When the high-temperature fluid leaks, the heat input to the distal end portion 9a of the sheath tube 9 increases due to convective heat transfer and condensation heat of the leaked steam, so that the temperature of the distal end portion 9a of the sheath tube 9 rises. This increased temperature is detected by the temperature detector 5. As a result, leakage of the high temperature fluid can be detected.

例えば、部屋4の空間部S1内に温度検出部5を配置した場合、温度検出部5は、通常時、空間部S1内の高温の温度を検出し、高温流体の漏えい時にも同様に空間部S1内の高温の温度を検出するが、通常時と漏えい時との温度差が小さいため、漏えいを検出し難い。特に、微少な漏えいの場合、これを検出することができないおそれがある。この点、本実施形態の漏えい検出装置1では、通常時は部屋4の空間部S1の温度よりも低い鞘管9の先端部9aの温度を検出しており、高温流体の漏えい時は部屋4の空間部S1の温度上昇に伴って上昇した鞘管9の先端部9aの温度を検出するため、微少な漏えいであっても迅速に検出することができる。   For example, when the temperature detection unit 5 is arranged in the space S1 of the room 4, the temperature detection unit 5 detects the high temperature in the space S1 at normal times, and similarly the space part when a high temperature fluid leaks. Although the high temperature in S1 is detected, since the temperature difference between the normal time and the leakage time is small, it is difficult to detect the leakage. In particular, in the case of a minute leak, there is a possibility that this cannot be detected. In this regard, in the leakage detection device 1 of the present embodiment, the temperature of the distal end portion 9a of the sheath tube 9 that is lower than the temperature of the space portion S1 of the room 4 is normally detected, and the room 4 is detected when the high-temperature fluid leaks. Since the temperature of the distal end portion 9a of the sheath tube 9 that has risen as the temperature of the space portion S1 increases is detected, even a slight leak can be detected quickly.

ところで、本実施形態の漏えい検出装置1では、図2および図3に示すように、鞘管9は、部屋4の空間部S1の外部に配置される部分である基部9bが、先端部9aに対して外径を太く形成されていることが好ましい。   By the way, in the leak detection apparatus 1 of this embodiment, as shown in FIG.2 and FIG.3, as for the sheath tube 9, the base part 9b which is a part arrange | positioned outside the space part S1 of the room 4 is in the front-end | tip part 9a. On the other hand, it is preferable that the outer diameter is thick.

部屋4の空間部S1の外部に配置される部分である鞘管9の基部9bが、先端部9aに対して外径を太く形成されていることで、基部9bは、空間部S1の外部にて外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、先端部9aの温度低下を助勢することができ、空間部S1との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   The base portion 9b of the sheath tube 9 which is a portion disposed outside the space portion S1 of the room 4 is formed to have a thick outer diameter with respect to the tip portion 9a, so that the base portion 9b is located outside the space portion S1. As a result, the heat exchange efficiency with the outside air is improved and the cooling is further performed, the temperature drop of the tip 9a can be assisted, and the temperature difference with the space S1 can be further increased. It can be detected more quickly.

また、本実施形態の漏えい検出装置1では、図には明示しないが、鞘管9は、部屋4の空間部S1の外部に配置される部分である基部9bの外面にフィン部材が設けられていることが好ましい。   Further, in the leak detection device 1 of the present embodiment, although not shown in the drawing, the sheath tube 9 is provided with a fin member on the outer surface of the base portion 9b that is a portion disposed outside the space portion S1 of the room 4. Preferably it is.

部屋4の空間部S1の外部に配置される部分である基部9bの外面にフィン部材が設けられていることで、基部9bは、空間部S1の外部にて外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、先端部9aの温度低下を助勢することができ、空間部S1との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   Since the fin member is provided on the outer surface of the base portion 9b that is a portion disposed outside the space portion S1 of the room 4, the base portion 9b improves the efficiency of heat exchange with the outside air outside the space portion S1. As a result, the temperature of the front end portion 9a can be assisted, and the temperature difference from the space portion S1 can be further increased, so that leakage of the high-temperature fluid can be detected more quickly.

ところで、本実施形態において、鞘管9は、部屋4の空間部S1における上側に配置されていることが好ましい。高温流体の漏えい時、蒸気が空間部S1の上側に上昇する。このため、鞘管9を部屋4の空間部S1における上側に配置することで、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。また、鞘管9は、部屋4の空間部S1における下側に配置されていてもよい。高温流体の漏えい時、凝縮液が空間部S1の下側に下降する。このため、鞘管9を部屋4の空間部S1における下側に配置することで、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   By the way, in this embodiment, it is preferable that the sheath tube 9 is arrange | positioned above the space part S1 of the room 4. FIG. When the high temperature fluid leaks, the vapor rises above the space S1. For this reason, the leakage of the high-temperature fluid can be detected more quickly by arranging the sheath tube 9 on the upper side in the space S1 of the room 4. Further, the sheath tube 9 may be disposed on the lower side in the space S <b> 1 of the room 4. When the high-temperature fluid leaks, the condensate descends below the space S1. For this reason, the leakage of the high-temperature fluid can be detected more quickly by arranging the sheath tube 9 on the lower side in the space S1 of the room 4.

[実施形態2]
図4〜図6は、本実施形態に係る漏えい検出装置の構成図である。なお、本実施形態の漏えい検出装置1は、上述した実施形態1の漏えい検出装置1に対して冷却手段6の構成が異なり、その他の構成は同様である。従って、以下に説明する実施形態2において、上述した実施形態1と同等の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。また、図4では、上述した実施形態1を説明する図2と同様に、二次冷却水管106a,106bが原子炉格納容器100の隔壁100aの外側に引き出された直後の部分に漏えい検出装置1を設けた形態を示している。また、図5および図6では、上述した実施形態1を説明する図3と同様に、機器との溶接接続部分に漏えい検出装置1を設けた形態を示している。
[Embodiment 2]
4 to 6 are configuration diagrams of the leak detection apparatus according to the present embodiment. In addition, the leak detection apparatus 1 of this embodiment differs in the structure of the cooling means 6 from the leak detection apparatus 1 of Embodiment 1 mentioned above, and the other structure is the same. Therefore, in the second embodiment described below, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, in FIG. 4, similarly to FIG. 2 for explaining the above-described first embodiment, the leakage detection device 1 is inserted into the portion immediately after the secondary cooling water pipes 106 a and 106 b are drawn out of the partition wall 100 a of the reactor containment vessel 100. The form which provided is shown. Moreover, in FIG. 5 and FIG. 6, the form which provided the leak detection apparatus 1 in the welding connection part with an apparatus similarly to FIG. 3 explaining Embodiment 1 mentioned above is shown.

本実施形態において、冷却手段6は、環状管10を備える。環状管10は、部屋4の空間部S1の外部に配置され、両端10a、10bが部屋4の空間部S1に通じて空間部S1の内部の流体を自然循環させるものである。環状管10は、一端10aが部屋4の空間部S1の上側に通じ、他端10bが部屋4の空間部S1の下側に通じている。空間部S1は、二次冷却水管106a,106bに流通する高温流体により暖められるため、暖められた流体は上昇して環状管10の一端10aから空間部S1から外部に流出し、環状管10内で外気により冷却されて環状管10の他端10bに至り空間部S1に流入する。これにより、空間部S1の内部の流体が環状管10を介して自然循環する。そして、部屋4の空間部S1の内部であって環状管10の自然循環の下流端である他端10bが空間部S1に通じる部分に温度検出部5が配置される。   In the present embodiment, the cooling means 6 includes an annular tube 10. The annular tube 10 is disposed outside the space portion S1 of the room 4, and both ends 10a and 10b communicate with the space portion S1 of the room 4 to naturally circulate the fluid inside the space portion S1. The annular tube 10 has one end 10 a communicating with the upper side of the space part S <b> 1 of the room 4 and the other end 10 b communicating with the lower side of the space part S <b> 1 of the room 4. Since the space portion S1 is warmed by the high-temperature fluid flowing through the secondary cooling water pipes 106a and 106b, the warmed fluid rises and flows out from the space portion S1 to the outside from the one end 10a of the annular tube 10, and inside the annular tube 10 Then, it is cooled by the outside air, reaches the other end 10b of the annular tube 10 and flows into the space S1. Thereby, the fluid inside the space S <b> 1 naturally circulates through the annular pipe 10. And the temperature detection part 5 is arrange | positioned inside the space part S1 of the room 4, and the other end 10b which is the downstream end of the natural circulation of the annular pipe 10 leads to the space part S1.

ここで、温度検出部5は、例えば、測温抵抗体(RTD:Resistance Temperature Detector)をセンサ部5aとして構成したものが適用される。センサ部5aは、測温抵抗体に限らず、温度を検出することができるものであればよい。温度検出部5は、センサ部5aが部屋4の空間部S1の内部であって環状管10の自然循環の下流端である他端10bが空間部S1に通じる部分に配置され、センサ部5aから環状管10の一部を経て環状管10外に信号線5bが引き出されている。   Here, as the temperature detection unit 5, for example, a temperature measuring resistor (RTD: Resistance Temperature Detector) configured as the sensor unit 5a is applied. The sensor unit 5a is not limited to the resistance temperature detector, and any sensor unit that can detect the temperature may be used. The temperature detection unit 5 is disposed in a portion where the sensor unit 5a is inside the space S1 of the room 4 and the other end 10b that is the downstream end of the natural circulation of the annular tube 10 communicates with the space S1, and from the sensor unit 5a A signal line 5 b is drawn out of the annular tube 10 through a part of the annular tube 10.

すなわち、本実施形態の漏えい検出装置1では、通常時、部屋4の空間部S1は、二次冷却水管106a,106bの表面から伝わる高温流体の熱により高温となる。一方、環状管10の自然循環の下流端である他端10b側は、環状管10内で外気と熱交換して冷却され、空間部S1よりも低温となり温度差が生じる。そして、この環状管10の自然循環の下流端に配置された温度検出部5により温度が検出される。このため、高温流体の漏えいのない通常時は、部屋4の空間部S1よりも低い温度を温度検出部5により検出する。高温流体の漏えい時は、漏えい蒸気の対流熱伝達やおよび凝縮熱により部屋4の空間部S1の温度が上昇し、漏えい蒸気の空間部S1への流れ込みが支配的になり、環状管10から空間部S1への流れが温度検出部5に掛からなくなって、温度検出部5が検出する温度が上昇した空間部S1の温度に極めて近くなる。この結果、高温流体の漏えいを検出することができる。   That is, in the leak detection device 1 of the present embodiment, the space portion S1 of the room 4 is normally heated by the heat of the high-temperature fluid transmitted from the surfaces of the secondary cooling water pipes 106a and 106b. On the other hand, the other end 10b side, which is the downstream end of the natural circulation of the annular pipe 10, is cooled by exchanging heat with the outside air in the annular pipe 10, and becomes cooler than the space portion S1, resulting in a temperature difference. And temperature is detected by the temperature detection part 5 arrange | positioned in the downstream end of the natural circulation of this annular pipe 10. FIG. For this reason, the temperature detection part 5 detects the temperature lower than the space part S1 of the room 4 at the normal time when the high-temperature fluid does not leak. When the high-temperature fluid leaks, the temperature of the space S1 of the room 4 rises due to the convective heat transfer and condensation heat of the leaked steam, and the flow of the leaked steam into the space S1 becomes dominant, and the space from the annular pipe 10 is increased. The flow to the part S1 is not applied to the temperature detection part 5, and the temperature detected by the temperature detection part 5 is very close to the temperature of the space part S1. As a result, leakage of the high temperature fluid can be detected.

例えば、部屋4の空間部S1内に温度検出部5を配置した場合、温度検出部5は、通常時、空間部S1内の高温の温度を検出し、高温流体の漏えい時にも同様に空間部S1内の高温の温度を検出するが、通常時と漏えい時との温度差が小さいため、漏えいを検出し難い。特に、微少な漏えいの場合、これを検出することができないおそれがある。この点、本実施形態の漏えい検出装置1では、通常時は部屋4の空間部S1の温度よりも低い温度を検出しており、高温流体の漏えい時は部屋4の空間部S1の温度上昇に伴って上昇した温度を検出するため、微少な漏えいであっても迅速に検出することができる。   For example, when the temperature detection unit 5 is arranged in the space S1 of the room 4, the temperature detection unit 5 detects the high temperature in the space S1 at normal times, and similarly the space part when a high temperature fluid leaks. Although the high temperature in S1 is detected, since the temperature difference between the normal time and the leakage time is small, it is difficult to detect the leakage. In particular, in the case of a minute leak, there is a possibility that this cannot be detected. In this respect, the leak detection device 1 of the present embodiment normally detects a temperature lower than the temperature of the space part S1 of the room 4, and when the high temperature fluid leaks, the temperature of the space part S1 of the room 4 increases. Since the temperature that increases with the detection is detected, even a slight leak can be detected quickly.

ところで、本実施形態の漏えい検出装置1では、図5に示すように、環状管10の外面にフィン部材11が設けられていることが好ましい。   By the way, in the leak detection apparatus 1 of this embodiment, it is preferable that the fin member 11 is provided in the outer surface of the annular pipe 10, as shown in FIG.

環状管10の外面にフィン部材11を設けたことで、環状管10内を通過する流体は、外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、環状管10の自然循環による下流端側の温度低下を助勢することができ、空間部S1との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   By providing the fin member 11 on the outer surface of the annular tube 10, the fluid passing through the annular tube 10 is further cooled by improving the heat exchange efficiency with the outside air. Since the temperature drop on the downstream end side can be assisted and the temperature difference from the space portion S1 can be increased, leakage of the high-temperature fluid can be detected more quickly.

また、本実施形態の漏えい検出装置1は、図6に示すように、環状管10における流体の循環を強制送りする送り機構12を備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the leak detection apparatus 1 of this embodiment is provided with the feed mechanism 12 which forcibly feeds the circulation of the fluid in the annular pipe 10, as shown in FIG.

送り機構12は、ポンプにより構成される。環状管10における流体の循環を強制送りする送り機構12を備えることで、環状管10内を通過する流体は、外気との熱交換効率が向上してより冷却されることになり、環状管10の自然循環による下流端側の温度低下を助勢することができ、空間部S1との温度差をより大きくできるため、高温流体の漏えいをより迅速に検出することができる。   The feed mechanism 12 is configured by a pump. By providing the feed mechanism 12 that forcibly feeds the circulation of the fluid in the annular pipe 10, the fluid passing through the annular pipe 10 is cooled with improved heat exchange efficiency with the outside air. Since the temperature decrease on the downstream end side due to the natural circulation of the gas can be assisted and the temperature difference from the space S1 can be further increased, the leakage of the high temperature fluid can be detected more quickly.

ところで、上述した実施形態1および実施形態2の漏えい検出装置1は、原子炉で生成された熱により高温流体を発生させ、当該高温流体を利用する図1に例示する上述した原子力設備において適用される。   By the way, the leak detection apparatus 1 of Embodiment 1 and Embodiment 2 described above is applied to the above-described nuclear facility illustrated in FIG. 1 that generates a high-temperature fluid by heat generated in a nuclear reactor and uses the high-temperature fluid. The

この原子力設備によれば、高温流体の漏えいを迅速かつ容易に検出することができ、原子力設備の高温流体の漏れを監視することができる。   According to this nuclear facility, it is possible to quickly and easily detect the leakage of the high-temperature fluid, and to monitor the leakage of the high-temperature fluid in the nuclear facility.

なお、上述した原子力設備は、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)が用いられたものを説明したが、この限りではない。例えば、図には明示しないが、沸騰型原子炉(BWR:Boiling Water Reactor)が用いられた原子力設備であってもよく、上述した漏えい検出装置1は、沸騰型原子炉にて発生した蒸気を通過させる配管の漏えいの検出に適用することができる。   In addition, although the nuclear equipment mentioned above demonstrated what used the pressurized water reactor (PWR: Pressurized Water Reactor), it is not this limitation. For example, although not clearly shown in the figure, it may be a nuclear facility using a boiling water reactor (BWR), and the leak detection device 1 described above uses steam generated in the boiling reactor. It can be applied to the detection of leakage of piping to be passed.

1 漏えい検出装置
2 外板
3 保温材
4 部屋
5 温度検出部
6 冷却手段
9 鞘管
9a 先端部
9b 基部
10 環状管
10a 一端
10b 他端
11 フィン部材
12 送り機構
106a,106b 二次冷却水管(配管)
S1 空間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Leak detection apparatus 2 Outer plate 3 Heat insulating material 4 Room 5 Temperature detection part 6 Cooling means 9 Sheath pipe 9a Tip part 9b Base part 10 Annular pipe 10a One end 10b The other end 11 Fin member 12 Feed mechanism 106a, 106b Secondary cooling water pipe (Piping )
S1 space

Claims (8)

高温流体が流通される配管の所定部位の外周を覆う外板と、
前記配管と前記外板との間に充填された保温材と、
前記配管と前記外板との間の一部に設けられて前記配管の表面に前記保温材を配置しない空間部を形成してなる部屋と、
前記部屋の空間部の温度を検出するための温度検出部と、
前記温度検出部が検出する温度を前記空間部の内部温度よりも低下させる冷却手段と、
を備えることを特徴とする漏えい検出装置。
An outer plate covering the outer periphery of a predetermined portion of the pipe through which the high-temperature fluid is circulated;
A heat insulating material filled between the pipe and the outer plate;
A room formed in a part between the pipe and the outer plate and forming a space portion where the heat insulating material is not arranged on the surface of the pipe;
A temperature detector for detecting the temperature of the space of the room;
Cooling means for lowering the temperature detected by the temperature detection unit below the internal temperature of the space,
A leak detection apparatus comprising:
前記冷却手段は、前記部屋の空間部の内部および外部に通じて配置され、筒状に形成されて前記空間部の内部に配置された先端が閉塞された高熱伝導率の材料からなる鞘管を備え、前記鞘管内の先端部に前記温度検出部を配置することを特徴とする請求項1に記載の漏えい検出装置。   The cooling means includes a sheath tube made of a material having a high thermal conductivity, which is arranged in communication with the interior and exterior of the space portion of the room, is formed in a cylindrical shape, and has a closed end disposed inside the space portion. The leak detection device according to claim 1, further comprising: a temperature detection unit disposed at a distal end of the sheath tube. 前記鞘管は、前記部屋の空間部の外部に配置される部分が先端部に対して外径を太く形成されていることを特徴とする請求項2に記載の漏えい検出装置。   The leak detection device according to claim 2, wherein a portion of the sheath tube that is disposed outside the space portion of the room is formed to have a thicker outer diameter than a tip portion. 前記鞘管は、前記部屋の空間部の外部に配置される部分の外面にフィン部材が設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の漏えい検出装置。   The leak detection device according to claim 2 or 3, wherein the sheath tube is provided with a fin member on an outer surface of a portion disposed outside the space portion of the room. 前記冷却手段は、前記部屋の空間部の外部に配置されて両端が前記部屋の空間部に通じて前記部屋の空間部の内部の流体を自然循環させる環状管を備え、前記部屋の空間部の内部であって前記環状管の自然循環の下流端が前記部屋の空間部に通じる部分に前記温度検出部を配置することを特徴とする請求項1に記載の漏えい検出装置。   The cooling means includes an annular pipe that is disposed outside the space portion of the room and whose both ends communicate with the space portion of the room and naturally circulates the fluid inside the space portion of the room. The leak detection device according to claim 1, wherein the temperature detection unit is arranged at a portion inside the portion where the downstream end of the natural circulation of the annular pipe communicates with the space of the room. 前記環状管の外面にフィン部材が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の漏えい検出装置。   The leak detection device according to claim 5, wherein a fin member is provided on an outer surface of the annular tube. 前記環状管における流体の循環を強制送りする送り機構を備えることを特徴とする請求項5または6に記載の漏えい検出装置。   The leak detection device according to claim 5, further comprising a feed mechanism that forcibly feeds the circulation of the fluid in the annular pipe. 原子炉で生成された熱により高温流体を発生させて配管で送り、当該高温流体を利用する原子力設備であって、
請求項1〜請求項7のいずれか一つに記載の漏えい検出装置が適用されることを特徴とする原子力設備。
A nuclear facility that generates a high-temperature fluid by heat generated in a nuclear reactor and sends it by piping, and uses the high-temperature fluid.
A nuclear facility to which the leak detection device according to any one of claims 1 to 7 is applied.
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