JP2016223775A - ｐＨ測定装置およびｐＨ測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ｐＨ測定装置を備えた設備の稼働率を向上させることができるｐＨ測定装置およびその測定方法を提供する。
【解決手段】共沈タンク７から廃液を取り出すサンプリングライン３には、一対のｐＨ計用ポット８Ａ，８Ｂを並列に配設する。サンプリングライン３にはサンプリングライン流入側制御弁１２と、ポット入口制御弁１３Ａ、１３Ｂと、ポット出口制御弁１４Ａ，１４Ｂを設け、各ｐＨ計用ポット内にはそれぞれｐＨ計２１Ａ，２１Ｂを設ける。また、サンプリングライン３の全体と区間ごとの洗浄を行う洗浄液ライン４を設ける。これにより、一対のｐＨ計用ポットの切換えを行うことができ、サンプリングライン３の全体や区間ごとの洗浄が行える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、流体、特に沈降性スラリ状流体のｐＨ測定装置およびｐＨ測定方法に関する。

不純物を含む流体（以下においては、廃液として称する。）をろ過する手段の一つとして、廃液に薬液を注入し、不純物を共沈させる方法がある。不純物を共沈させるためには、薬液を注入する前に廃液のｐＨ（potential hydrogen）値を一定値以内に制御する必要がある。そこで、廃液のｐＨを測定し、測定したｐＨに基づいてｐＨ調整薬液の注入量を制御することで、廃液のｐＨ値を一定値以内の値にすることができる。

ｐＨ測定において、ｐＨ測定箇所で直接廃液のｐＨを測定することが困難な場合には、廃液の通水ラインにサンプリングラインを別途配設して、サンプリングラインで取り出した廃液を用いてｐＨを測定する方法が取られている。

例えば、測定箇所での廃液の流速が速いため、ｐＨ計の測定レンジを超えている場合や、廃液の放射線量が高い等の理由から、廃液の通水ライン近傍での測定作業を避けたい場合などでは、通水ラインにサンプリングラインを併設して、流速を遅くした測定箇所や放射線からの影響を少なくした測定箇所に廃液を導き、これらの測定箇所で廃液のｐＨを測定している。そして、測定したｐＨを基にして、ｐＨ調整薬液を注入するポンプの出力を調整することで、廃液のｐＨ値を制御している。

図１０には、従来のｐＨ測定装置６０におけるサンプリングライン５４の構成例を示している。従来のサンプリングライン５４は、共沈タンク７に接続した構成になっており、共沈タンク７内の廃液２７をサンプリングして取り出すことができる。そして、取り出した廃液２７のｐＨを測定し、測定後の廃液２７を共沈タンク７に戻すことができる構成になっている。

サンプリングライン５４には、共沈タンク７側から下流側に向かって順番にサンプリングライン流入側制御弁１２、サンプリングラインポンプ１０、サンプリングライン流量計１８、サンプリングライン流量調整弁１５、ｐＨ計２１、サンプリングライン流出側制御弁５２が配設されている。サンプリングライン流出側制御弁５２の下流側ではサンプリングライン５４は、共沈タンク７に接続している。即ち、サンプリングライン５４は、共沈タンク７をループ状に配設した構成になっている。

また、サンプリングライン流量調整弁１５およびｐＨ計２１を配設したラインをバイパスする形でバイパスライン５１が配設されており、バイパスライン５１には、バイパス流量調整弁５３が配設されている。

共沈タンク７には、ｐＨ調整薬液ライン６と廃液２７から不純物を共沈させるための薬液注入ライン３２が接続しており、ｐＨ調整薬液ライン６は、ｐＨ調整薬液３０を貯蔵したｐＨ調整薬液タンク２９に接続している。また、薬液注入ライン３２は、図示せぬ薬液貯蔵タンクに接続している。

ｐＨ調整薬液タンク２９内のｐＨ調整薬液３０は、ｐＨ調整薬液ライン６に配設したｐＨ調整薬液ポンプ３１によって取り出すことができ、ｐＨ調整薬液ポンプ３１から吐出するｐＨ調整薬液３０の吐出量は、ｐＨ計２１で測定した廃液２７のｐＨ値を基にして制御される。
また、共沈タンク７内には、攪拌機１９が配設されており、攪拌機１９を作動させることによって、共沈タンク７内の廃液２７を撹拌させることができる。

サンプリングライン流入側制御弁１２とサンプリングラインポンプ１０との間のサンプリングライン５４には、洗浄液２８を貯蔵した洗浄液タンク９が洗浄液ライン５５を介して接続している。洗浄液ライン５５には、洗浄液タンク９側から順番に洗浄液ポンプ１１と洗浄液制御弁１６が配設されている。

以上のように構成されており、廃液流入ライン１より流入した廃液２７は、共沈タンク７内に貯蔵されるとともに、貯蔵された一部の廃液２７は、サンプリングラインポンプ１０によって共沈タンク７からｐＨ測定のため取り出される。

サンプリングライン５４に流入した廃液２７は、サンプリングラインポンプ１０、サンプリングライン流量調整弁１５を経由して、ｐＨ計２１によって廃液２７のｐＨ測定が行われる。測定されたｐＨ値によってｐＨ調整薬液ポンプ３１が制御され、共沈タンク７に注入されるｐＨ調整薬液３０の注入量を制御することができる。

以上の方法により、共沈タンク７内における廃液２７のｐＨ値は一定値以内に制御され、薬液注入ライン３２から注入された薬液によって廃液２７から不純物が共沈する。共沈タンク７内で不純物を共沈させた廃液２７は、廃液排出ライン２により排出される。

ところで、廃液２７が沈降性スラリ状流体である場合には、廃液２７から沈降物（スラッジ）が、サンプリングライン５４の配管内に滞留し、配管の管路径を狭めるとともに、最悪の場合には配管を閉塞してしまう。そこで、上述したｐＨ測定装置では、洗浄液タンク９をサンプリングライン５４の配管に接続しておき、配管に詰りが生じた際には、洗浄液タンク９から洗浄液を配管内に供給して、洗浄を行い配管の詰りを除去している。

サンプリングライン５４に用いられたものではないが、配管の詰りを除去する方法としては、例えば、スラリー配管澱み防止方法およびその装置(特許文献１参照)において提案されている。

特開平１０−５３３３０号公報

配管内に詰りが生じると、サンプリングライン５４内での廃液２７の流量低下を引き起こすことになり、配管の詰りが進行すると、最終的には配管が閉塞してしまう。そして、サンプリングライン５４において管内の流量が低下した際には、その都度サンプリングライン流量調整弁１５およびバイパス流量調整弁５３の開度を調整して、ｐＨ計２１を配設した部位での流量を確保している。

しかし、サンプリングライン流量調整弁１５およびバイパス流量調整弁５３の開度調整作業は、原子力発電所等の場所のように廃液の放射線量が高い場合では、作業員の被ばく量増加につながることになる。

また、サンプリングライン５４において、サンプリングライン５４内を流れる廃液２７の流量確保ができない状態にまで配管内の詰りが進行した場合には、サンプリングライン流量調整弁１５およびバイパス流量調整弁５３の開度調整による対処では対応することができなくなる。この場合には、サンプリングライン流入側制御弁１２を全閉状態にして、洗浄液ライン５５に配設された洗浄液制御弁１６を全開状態にして、洗浄液２８を洗浄液タンク９からサンプリングライン３に供給して、配管内の洗浄作業を行うことになる。

しかし、サンプリングライン３の洗浄を行うためには、ｐＨ計２１によるｐＨ測定を中断することになり、廃液２７のｐＨ値を制御することができなくなる。そのため、配管の洗浄を行う度ごとに、ｐＨ測定装置６０を備えた設備の運転を一時的に停止することが余儀なくされ、設備の稼働率低下の要因となっていた。

また、特許文献１に記載された発明では、所定の箇所に液体を注入する方法になっているため、特許文献１に記載された発明をｐＨ測定装置６０のサンプリングライン５４に適用した場合、サンプリングライン５４内を流れる廃液２７のｐＨ値と、共沈タンク７内に貯蔵されている廃液２７のｐＨ値との間に相違が発生してしまう可能性があり、サンプリングライン５４に適した方法とはいえない。

また、サンプリングライン５４内に沈降物（スラッジ）が溜まらないような速度まで、サンプリングライン５４内での廃液２７の流速を増加させる方法も考えられるが、ｐＨ計２１の測定レンジは一定流速以下で測定することが定められているため、流速を増加させる方法を採用することができない。このため、従来のｐＨ測定するためのサンプリングライン５４では、サンプリングラインポンプ１０の出力を高めて、廃液２７の流速を増加させることもできない。

本発明に係る実施形態は、上述した課題を解決するためになされたものであり、例えばｐＨ測定装置を備えた設備の連続運転を停止させる必要を少なくすることで、ｐＨ測定装置を用いた設備の稼働率を向上させることのできるｐＨ測定装置およびｐＨ測定方法の提供を目的としている。

本発明の実施形態に係るｐＨ測定装置は、流体を取り出すサンプリングラインと、前記サンプリングラインに並列に配設された複数のｐＨ計用ポットと、
前記各ｐＨ計用ポットの上流側における前記サンプリングラインに配設されたサンプリングライン流入側制御弁と、前記サンプリングライン流入側制御弁と前記各ｐＨ計用ポットのポット入口との間の前記サンプリングラインにそれぞれ配設されたポット入口制御弁と、前記各ｐＨ計用ポットのポット出口の下流側の前記サンプリングラインにそれぞれ配設されたポット出口制御弁と、前記各ｐＨ計用ポット内にそれぞれ配設されて前記ｐＨ計用ポット内の前記流体のｐＨ値を測定するｐＨ計と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係るｐＨ測定方法は、上記のｐＨ測定装置を用い、前記各ｐＨ計用ポットを選択的に使用してｐＨ測定を行うことを特徴とする。

本発明の実施形態によって、ｐＨ測定装置を備えた設備の稼働率を向上させることができる。

ｐＨ測定装置を備えた設備の概略系統図である。（実施形態１） ｐＨ計用ポットの概略構成斜視図である。（実施形態１） ｐＨ計用ポットを上方から見た平面図である。（実施形態１） ｐＨ計用ポットの概略構成斜視図である。（実施形態２） ｐＨ計用ポットを上方から見た平面図である。（実施形態２） ｐＨ計用ポットの概略構成斜視図である。（実施形態３） ｐＨ計用ポットを上方から見た平面図である。（実施形態３） ｐＨ計用ポットの概略構成斜視図である。（実施形態４） ｐＨ計用ポットを上方から見た平面図である。（実施形態４） ｐＨ測定装置を備えた設備の概略系統図である。（従来例）

以下、本発明に係るｐＨ測定装置及びｐＨ測定方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下では、図１〜図９で示した構成を用いて説明を行うが、サンプリングラインと洗浄液ラインの構成以外は、全体的な構成として図１０に示した構成と同様の構成になっているので、部材符号としては、図１０で用いたと同様の部材に関しては、同じ部材符号をそのまま使用している。また、同じ部材符号を用いた構成については、重複する説明を省略している箇所がある。

［実施形態１］
（構成）
図１、２、３を用いて、実施形態１に係るｐＨ測定装置４０の構成を説明する。図１は実施形態１に係るｐＨ測定装置４０を備えた設備の概略系統図を示している。

廃液２７から不純物を共沈させる共沈タンク７には、廃液２７が供給される廃液流入ライン１、不純物を共沈した廃液２７を共沈タンク７から外部に排出する廃液排出ライン２がそれぞれ接続している。また共沈タンク７には、不純物を共沈させるための薬液を供給する薬液注入ライン３２と、共沈タンク７内における廃液２７のｐＨ値を調整するためのｐＨ調整薬液３０を供給するｐＨ調整薬液ライン６がそれぞれ接続している。

ｐＨ調整薬液ライン６は、ｐＨ調整薬液３０を貯蔵したｐＨ調整薬液タンク２９に接続しており、ｐＨ調整薬液ポンプ３１を配設している。ｐＨ調整薬液ポンプ３１は、後述するｐＨ計２１Ａ、２１Ｂにおける測定値に基づいて、ｐＨ調整薬液タンク２９から共沈タンク７に供給するｐＨ調整薬液３０の流量を制御する。

共沈タンク７内には、攪拌機１９が設けられており、攪拌機１９の作動によって、共沈タンク７内の廃液２７を撹拌することや、共沈タンク７内に注入されたｐＨ調整薬液３０、不純物を共沈させるための薬液を廃液２７と混合させることができる。また、共沈タンク７には、サンプリングライン３が接続されており、共沈タンク７内の廃液２７をサンプリングして取り出すことができる。

サンプリングライン３には、並列に一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂが配設されている。サンプリングライン３に設けた分岐部３８、すなわち一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂの上流側における分岐部３８からは、一対の第１配管３５が分岐しており、各第１配管３５は、それぞれｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂのポット入口２２Ａ、２２Ｂに接続している。

また、一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂのポット出口２３Ａ、２３Ｂには、それぞれ第２配管３６が接続しており、各第２配管３６は合流部３９において合流している。一対の第１配管３５及び一対の第２配管３６は、それぞれサンプリングライン３における構成の一部であるが、分岐部３８と一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂとの間の区間、及び一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂと合流部３９との間の区間をそれぞれ特定するため、第１配管３５及び第２配管３６として記載している。

サンプリングライン３における合流部３９の下流側は、共沈タンク７に接続している。このように、サンプリングライン３は、共沈タンク７に対してループ状に接続した配置構成になっている。サンプリングライン３における共沈タンク７と分岐部３８との間には、サンプリングライン流入側制御弁１２を配設しており、各第１配管３５には、それぞれポット入口制御弁１３Ａ、１３Ｂを配設している。また、各第２配管３６には、それぞれポット出口制御弁１４Ａ、１４Ｂを配設している。

ポット入口制御弁１３Ａとポット出口制御弁１４Ａを同時に開閉制御したり、あるいはポット入口制御弁１３Ｂとポット出口制御弁１４Ｂを同時に開閉制御することで、廃液２７を選択的にｐＨ計用ポット８ＡまたはｐＨ計用ポット８Ｂに注入することができる。

合流部３９の下流側におけるサンプリングライン３には、合流部３９から下流側に向かってサンプリングラインポンプ１０、サンプリングライン流量計１８、サンプリングライン流量調整弁１５を配設している。

一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂはそれぞれ同様の構成になっているので、以下の説明においては、特別に断らない限りｐＨ計用ポット８Ａの構成を代表させて説明していくことにする。そして、ｐＨ計用ポット８Ｂの構成は、ｐＨ計用ポット８Ａの構成における符号の末尾に付したＡの代わりにＢを付すことで読み替えることができる。

また、以下において、実施形態１〜実施形態４に関してｐＨ計用ポット８の構成図２〜図９を用いて、ｐＨ計用ポット８の構成について説明を行うにあたっては、符号の末尾に付したＡ、Ｂの記載は省略している。

図１に示すように、ｐＨ計用ポット８Ａには、サンプリングライン３の第１配管３５に接続したポット入口２２Ａと第２配管３６に接続したポット出口２３Ａが形成されている。また、ｐＨ計用ポット８Ａには、ベント弁２０Ａ及びｐＨ計２１Ａが設けられている。ｐＨ計２１Ａ、２１Ｂによって、ｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂに注入した廃液２７のｐＨ値を測定することができる。ベント弁２０によって、ｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂ内の内圧を調整することができる。

ｐＨ計用ポット８Ａの下部には、ドレン制御弁１７Ａを備えたドレンライン５が接続しており、ドレンライン５の下流側は、共沈タンク７に接続している。ドレンライン５は、一対のｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂにそれぞれ接続した構成になっている。

サンプリングライン流入側制御弁１２と各ｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂとの間の配管を洗浄するため、洗浄液２８を貯蔵した洗浄液タンク９が設けられている。洗浄液タンク９は、洗浄液ライン４に接続しており、洗浄液ライン４には、洗浄液ポンプ１１が配設されている。

洗浄液ライン４における洗浄液ポンプ１１の下流側は三方に分岐しており、分岐部３８と各ポット入口制御弁１３Ａ、１３Ｂとの間の配管、及び各ポット入口制御弁１３Ａ、１３Ｂと各ｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂとの間の配管にそれぞれ接続している。また、三方に分岐した洗浄液ライン４には、それぞれ洗浄液制御弁１６、１６Ａ、１６Ｂが配設されている。

（ｐＨ計用ポットの構成）
図２、図３を用いて、ｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂの構成について説明する。
なお、上述したようにｐＨ計用ポット８Ａ、８Ｂは同様の構成になっているので、実施形態１〜実施形態４に関して図２〜図９を用いて、ｐＨ計用ポット８の構成について説明を行うにあたっては、符号の末尾に付したＡ、Ｂの記載は省略している。

図２、図３に示すように、ｐＨ計用ポット８は円筒形の形状に構成されており、ポット入口２２はｐＨ計用ポット８の下部位置に形成され、ポット出口２３はｐＨ計用ポット８の上部位置に形成されている。

第１配管３５からｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７（図１参照）は、ポット入口２２から矢印で示すように放射状に広がる。そこで、第１配管３５の長手方向に沿った主要な流れによって、ｐＨ計用ポット８内では旋回流が発生し、この旋回流はｐＨ計用ポット８内を撹拌させながら、ポット出口２３から排出される。

なお、本発明では、ポット入口２２からｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７の流れにおいて、層流となって流入する流れを主要な流れとして定義し、層流の流れる方向を廃液２７の流れにおける主要な流れ方向として定義している。そして、ｐＨ計用ポット８内の主要な流れを符号２４で示している。
このように、ｐＨ計用ポット８内で旋回流を発生させるように、第１配管３５からｐＨ計用ポット８内に流入する流入角度が所定の角度となるように構成されている。

ｐＨ計用ポット８内における旋回流は、ｐＨ計用ポット８の下部側から上部側に向けた渦巻き状の上昇流となっている。第２配管３６は、ｐＨ計用ポット８内を上昇した旋回流は、その流れの下流側から第２配管３６内に流出するように構成されている。

ｐＨ計ポット８Ａにおけるポット入口２２Ａの形成位置が、ｐＨ計ポット８Ａの下部側に形成され、ポット出口２３Ａの形成位置が、ｐＨ計ポット８Ａの上部側に形成されているので、ｐＨ計用ポット８Ａ内には所定量の廃液２７が貯留されることになり、ｐＨ計用ポット８Ａ内の流速をｐＨ計２１Ａで測定可能な測定レンジ内に収めておくことができる。

図２、図３では、ｐＨ計用ポット８に対する第１配管３５の取り付け角度と、第２配管３６の取り付け角度との間の関係として、ｐＨ計用ポット８の上面視において、第１配管３５と第２配管３６を二分する線に対して線対称となる角度構成になっている。そして、第１配管３５が接続するポット入口２２と第２配管３６が接続するポット出口２３とは、ｐＨ計用ポット８に対して同じ側面側に形成されている。

しかし、上述したように、ｐＨ計用ポット８内における旋回流の上流側に第１配管３５を配設し、下流側に第２配管３６を配設することができる配置構成であれば、ポット入口２２とポット出口２３の形成位置をｐＨ計用ポット８における異なる側面側に配設した構成にしておくこともできる。

（ｐＨ測定装置の作用）
図１に示すように、廃液流入ライン１より共沈タンク７内に流入した廃液２７の一部を取り出して、ｐＨ計用ポット８Ａ内に注入するときには、サンプリングライン流入側制御弁１２、ポット入口制御弁１３Ａ及びポット出口制御弁１４Ａを開状態にするとともに、ポット入口制御弁１３Ｂ及びポット出口制御弁１４Ｂを閉状態にして、サンプリングラインポンプ１０を駆動する。これにより、共沈タンク７から廃液２７の一部を取り出して、ｐＨ計用ポット８Ａ内に注入することができる。

なお、このときポット入口制御弁１３Ｂ及びポット出口制御弁１４Ｂは全閉状態になっているので、ｐＨ計用ポット８Ｂには、廃液２７は注入されない。ｐＨ計用ポット８Ｂで廃液２７のｐＨ値を測定する場合には、ポット入口制御弁１３Ａ及びポット出口制御弁１４Ａを閉状態にし、ポット入口制御弁１３Ｂ及びポット出口制御弁１４Ｂを開状態にすることにより行うことができる。これによって、ｐＨ計ポット８Ａを経由するルートからｐＨ計ポット８Ｂを経由するルートに変更することができる。

共沈タンク７から取り出した廃液２７は、ｐＨ計用ポット８Ａ内に貯蔵されている廃液にポット入口２２Ａから流入することになる。しかも、サンプリングライン３からｐＨ計用ポット８Ａ内に廃液２７を流入させているので、ｐＨ計用ポット８Ａ内での廃液２７の流速を低下させることができ、ｐＨ計２１により廃液２７のｐＨ値を測定することができる。

また、合流部３９の下流側に設けたサンプリングライン流量計１８により、サンプリングラインポンプ１０で吐出されたｐＨ計用ポット８Ａからの流量を測定することができ、この測定値によりｐＨ計用ポット８Ａ内での廃液２７の流速が、ｐＨ計２１Ａで測定可能なレンジ内に収まっているのを確認することができる。

また、共沈タンク７内の廃液２７をサンプリングライン３に取り出す際には、攪拌機１９を作動させた状態で行うことで、略均一化した濃度の廃液２７をサンプリングライン３から取り出すことができる。

（洗浄液による洗浄）
サンプリングライン流量計１８で計測した流量が低下して、サンプリングラインポンプ１０の突出量を増大させても所望の流量まで増大させることができなかったときには、ｐＨ計用ポット８Ａを経由したルートにおいて、廃液２７から沈降物（スラッジ）がサンプリングライン３の配管内に滞留して、配管内での詰りが生じているものと判断することができる。

このような配管内に詰りが発生した場合において、サンプリングライン３を洗浄するときには、サンプリングライン流入側制御弁１２を全閉状態にして、洗浄液ポンプ１１を駆動して洗浄液ライン４の洗浄液制御弁１６、１６Ａを全開放にし、ポット出口弁１４Ａ、１４Ｂを全開状態にすることで、サンプリングライン３の洗浄を行うことができる。

サンプリングライン流入側制御弁１２の上流側の洗浄は、サンプリングライン流入側制御弁１２を全開状態にするとともに、ポット入口弁１３Ａ、１３Ｂを全閉状態にして、洗浄液ポンプ１１から洗浄液２８を吐出することで、洗浄を行うことができる。

また、例えば、ポット入口制御弁１３ＡとｐＨ計用ポット８Ａとの間の第２配管３６とｐＨ計用ポット８Ａ内の洗浄を行う場合には、ポット入口制御弁１３Ａとポット出口制御弁１４Ａ及び洗浄液制御弁１６、１６Ｂを全閉状態にするとともに、ドレン制御弁１７Ａおよび洗浄液制御弁１６Ａを全開状態にして、洗浄液ポンプ１１を作動させることにより行うことができる。これにより、ｐＨ計用ポット８Ａ内に溜まった洗浄液や沈降物等は、ドレンライン５から排出することができる。
ｐＨ計用ポット８Ａ内に溜まった洗浄液や沈降物等を強制的に排出するため、ドレンライン５内に排出ポンプを設けておくこともできる。

（効果）
実施形態１のように構成することにより、次のような効果を奏することができる。
まず、ｐＨ計２１を配設しているｐＨ計用ポット８内で廃液２７を一旦貯溜することができるので、ｐＨ計２１で測定するときの廃液２７の流速を低下させることができる。しかも、ｐＨ計用ポット８内では撹拌を発生させているので、ｐＨ計２１には、常に新しい廃液２７を接触させることができ、共沈タンク７内の廃液２７のｐＨ値を測定することができる。

また、本発明の実施形態１に係るｐＨ測定装置４０の構成では、サンプリングライン３の管内を流れる流速を従来よりも高めておくことができ、管内に沈降物が堆積する危険性を少なくすることができる。そして、配管が閉塞する状態の回避及びサンプリングライン３を洗浄する回数を少なくすることができる。しかも、ｐＨ計２１で測定する際には、ｐＨ計用ポット８内での流速をｐＨ計２１で測定可能な流速にまで低下させることができる。

従来のサンプリングライン５４では、サンプリングライン５４内に沈降物が溜まらないように、サンプリングライン５４内の流量調整を行っていたが、本発明の実施形態では、配管内の配管が詰ってしまうことが少なくなるので、サンプリングライン３内を流れる廃液２７の流量調整を行うために行う弁操作を少なくすることができる。そして、メンテナンス等の作業量が減少することによって、放射線が高い場所での作業において被ばく低減を図ることができる。

また、例えば、使用中のｐＨ計用ポット８Ａに沈降物（スラッジ）が溜まってしまい、洗浄が必要になった場合であっても、廃液２７のｐＨを測定するための流路をｐＨ計用ポット８Ｂの経路に切り替えることにより、運転を停止させることなく、ｐＨ計用ポット８Ａの洗浄を行うことができる。これにより、ｐＨ測定装置４０を用いた設備の稼働率を向上させることができる。

更に、例えば、ｐＨ計用ポット８ＡのｐＨ計２１Ａの校正を行う際には、ｐＨ計用ポット８Ａに流入していた流路をｐＨ計用ポット８Ｂへ流入するように切り替えることにより、ｐＨ測定装置４０を用いた設備の運転を停止することなく、ｐＨ計用ポット８ＡのｐＨ計２１Ａの校正を行うことができる。このように、設備の稼働率の向上を図ることができる。

更にまた、ｐＨ計用ポット８のポット入口２２、ポット出口２３の配置構成を図２に示すような配置構成にすることで、ｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７は、ｐＨ計用ポット８内で旋回流を発生させ、旋回流がｐＨ計用ポット８内を上昇するので、ｐＨ計用ポット８内での撹拌効果を増大させることができる。このように撹拌効果が増大することにより、ｐＨ計用ポット８内での沈降物の沈積を防止することができる。

［実施形態２］
図４、５を用いて実施形態２に係るｐＨ計用ポット８の構成について説明する。ｐＨ計用ポット８を備えたサンプリングライン３等の構成は、実施形態１における構成と同等の構成であるため、ｐＨ計用ポット８以外の構成についての説明は省略する。また、実施形態１に係るｐＨ計用ポット８での構成と同様の構成については、同一の部材符号を用いることでその部材に関する説明を省略する。

（ｐＨ計用ポットの構成、邪魔板の作用）
図４は、邪魔板３４を内部に配設したｐＨ計用ポット８の概略斜視図を示しており、図５は、邪魔板３４を配設したｐＨ計用ポット８を上方から見た平面図を示している。そして、ｐＨ計用ポット８は円筒形状に構成されている。邪魔板３４の下端部は、ｐＨ計用ポット８の底面３７から離間した位置に構成されている。

邪魔板３４によって、ｐＨ計用ポット８の底面３７側を連通させてｐＨ計用ポット８内を二分しており、二分した邪魔板３４の両側には、ポット入口２２とポット出口２３が配設されている。また、ポット入口２２とポット出口２３は、ｐＨ計用ポット８の上部に配設されている。

邪魔板３４は、ｐＨ計用ポット８の円弧状の中心付近に配されており、ポット入口２２から流入する廃液２７の主要な流れの流入角度に対して邪魔板３４の面が略直交する配置構成になっている。そして、邪魔板３４の側縁をｐＨ計用ポット８の内側面に当接させた配置構成にしておくことも、邪魔板３４の側縁とｐＨ計用ポット８の内側面との間に、多少の隙間を形成した配置構成にしておくこともできる。

このようにｐＨ計用ポット８が構成されていることによって、第１配管３５からポット入口２２を介してｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７の主要な流れは、邪魔板３４に衝突して反射され、その流れ方向が変えられる。そして、ｐＨ計用ポット８の底面３７側や側面側に向かう流れとなり、邪魔板３４の下端側を潜ってｐＨ計用ポット８におけるポット出口２３側の領域に流入する。その後上昇流となって、ポット出口２３から第２配管３６に流出することになる。

邪魔板３４に衝突した廃液２７の主要な流れによって、また、ｐＨ計用ポット８の底面３７やｐＨ計用ポット８の内周面に衝突した廃液２７の流れによって、ｐＨ計用ポット８内、特に、底面３７側を攪拌させることができる。そして、邪魔板３４の下端側を潜ってポット出口２３側に移動した廃液２７の流速は、衝突や撹拌によってエネルギーが消費されて、低下することになる。これによって、ｐＨ計用ポット８のポット出口２３側の領域における廃液２７の流速は、ｐＨ計２１による測定が可能な流速になる。

（効果）
実施形態２のように構成することにより、次のような効果を奏することができる。また、実施形態１の構成によって奏することのできる上述した効果も同様に奏することができるが、これらの効果に関する説明は省略する。

ｐＨ計用ポット８内に邪魔板３４を配設し、邪魔板３４によってｐＨ計用ポット８内をポット入口２２側の領域とポット出口２３側の領域とに二分することにより、ｐＨ計用ポット８の底部４５側に向かう流れを発生させることができ、ｐＨ計用ポット８の底面３７側に沈降した沈降物（スラッジ）を撹拌させることができる。

しかも、第１配管３５からｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７の流れがｐＨ計用ポット８内で衝突するので、撹拌効果が増大し、ｐＨ計用ポット８内での沈降物の沈積を防止することができる。また、廃液２７の流速が持っていたエネルギーは、衝突や撹拌によって消費されるので、ｐＨ計用ポット８のポット出口２３側の領域における廃液２７の流速は、ｐＨ計２１による測定が可能な流速になる。

［実施形態３］
図６、７を用いて実施形態３に係るｐＨ計用ポット８の構成について説明する。ｐＨ計用ポット８を備えたサンプリングライン３等の構成は、実施形態１における構成と同等の構成であるため、ｐＨ計用ポット８以外の構成についての説明は省略する。また、実施形態１、２に係るｐＨ計用ポット８での構成と同様の構成については、同一の部材符号を用いることでその部材に関する説明を省略する。

（ｐＨ計用ポットの構成）
図６は実施形態３に係るｐＨ計用ポット８の概略斜視図を示し、図７はｐＨ計用ポット８を上方から見た平面図を示している。そして、ｐＨ計用ポット８は円筒形の形状に構成されている。実施形態２では、ポット入口２２から流入した廃液２７の主要な流れを、ｐＨ計用ポット８の底面側に向けるため邪魔板３４を用いた構成になっていた。実施形態４では、ｐＨ計用ポット８内に廃液２７を流入させる第１配管３５の先端部をｐＨ計用ポット８内まで貫通して延設し、延設した第１配管３５の流出口４１がｐＨ計用ポット８の底面３７側を向くように、ｐＨ計用ポット８内に貫通した第１配管３５は下方に屈曲させた構成になっている。

第１配管３５の先端部出口とｐＨ計用ポット８の底面３７との間隔は、ｐＨ計用ポット８内での撹拌が生じ、ｐＨ計用ポット８に配設したｐＨ計２１でｐＨ測定することができる流速となるように設定しておくことができる。

このように構成することにより、第１配管３５の流出口４１からｐＨ計用ポット８へ流入した廃液２７は、ｐＨ計用ポット８の底面３７に向かって流れる。ｐＨ計用ポット８の底部に衝突した廃液２７は、ｐＨ計用ポット８内を攪拌させながら、ポット出口２３より排出される。そして、ｐＨ計２１で測定するときの廃液２７の流速は、ｐＨ計２１による測定が可能な流速になっている。

（効果）
実施形態３のように構成することにより、次のような効果を奏することができる。また、実施形態１の構成によって奏することのできる上述した効果も同様に奏することができるが、これらの効果に関する説明は省略する。

図６、図７に示したように、ｐＨ計用ポット８内に挿入した第１配管３５の流出口４１が底面３７側を向くように形成することにより、ｐＨ計用ポット８内に流入する廃液２７の主要な流れは、底面３７側に向かう流れとなる。この底面３７側に向かう流れと、底面３７に衝突した流れとによって、ｐＨ計用ポット８の底面３７側に沈積した沈降物を撹拌させることができる。

しかも、撹拌効果が増大することになるので、ｐＨ計用ポット８内での沈降物の沈積を防止する事ができる。また、廃液２７の流速が持っていたエネルギーは、衝突や撹拌によって消費されるので、ｐＨ計２１を設置したｐＨ計用ポット８内の場所での廃液２７の流速を、ｐＨ計２１による測定が可能な流速にすることができる。

［実施形態４］
図８、９を用いて実施形態４に係るｐＨ計用ポット８の構成について説明する。ｐＨ計用ポット８を備えたサンプリングライン３等の構成は、実施形態１における構成と同等の構成であるため、ｐＨ計用ポット８以外の構成についての説明は省略する。また、実施形態１、２に係るｐＨ計用ポット８での構成と同様の構成については、同一の部材符号を用いることでその部材に関する説明を省略する。

（ｐＨ計用ポットの構成）
図８は実施形態４に係るｐＨ計用ポット８の概略斜視図を示し、図９はｐＨ計用ポット８を上方から見た平面図を示している。そして、ｐＨ計用ポット８は円筒形状に構成されている。また、ポット入口２２とポット出口２３は、ｐＨ計用ポット８の上部に配されており、互いに対向する位置に配設されている。

このように構成することにより、ｐＨ計用ポット８内に流入した廃液２７の主要な流れは、ポット入口２２から直線状に流入することになる。そして、ポット入口２２から流入した廃液２７の主要な流れは、ｐＨ計用ポット８内に貯留されている廃液２７によって減速させられて、主要な流れの周囲にある廃液２７を巻き込みながらポット出口２３から第２配管３６内に排出される。

このように、ポット入口２２から流入した廃液２７が、ｐＨ計用ポット８内に貯留されている廃液２７を巻き込みながらポット出口２３から排出されるまでの間に、廃液２７の沈降物は、ｐＨ計用ポット８下部に沈積することになる。沈積した沈降物は、定期的にサンプリングライン３の流路を切り替えて、洗浄液２８をｐＨ計用ポット８内に導いて洗浄を行うことで、ドレンライン５から排出することができる。

（効果）
実施形態４のように構成することにより、次のような効果を奏することができる。また、実施形態１の構成によって奏することのできる上述した効果も同様に奏することができるが、これらの効果に関する説明は省略する。

廃液２７の沈降物をｐＨ計用ポット８に沈積させることができるので、ｐＨ計用ポット８より下流側に配置された配管に到達したりする沈降物の量や、下流側に配置した配管内を流れる廃液２７から出る沈降物の量を少なくすることができる。これにより、サンプリングライン３を構成する配管内に沈降物が沈積するのを防止でき、配管の洗浄回数を削減することができる。

以上、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…廃液流入ライン、２…廃液排出ライン、３…サンプリングライン、４…洗浄液ライン、６…ｐＨ調整薬液ライン、７…共沈タンク、８、８Ａ、８Ｂ…ｐＨ計用ポット、９…洗浄液タンク、１０…サンプリングラインポンプ、１１…洗浄液ポンプ、１２…サンプリングライン流入側制御弁、１３Ａ、１３Ｂ…ポット入口制御弁、１４Ａ、１４Ｂ…ポット出口制御弁、１５…サンプリングライン流量調整弁、１６、１６Ａ、１６Ｂ…洗浄液制御弁、２１、２１Ａ、２１Ｂ…ｐＨ計、２２、２２Ａ、２２Ｂ…ポット入口、２３、２３Ａ、２３Ｂ…ポット出口、２４…ポット内の流れ、２７…廃液、２８…洗浄液、２９…ｐＨ調整薬液タンク、３０…ｐＨ調整薬液、３１…ｐＨ調整薬液ポンプ、３２…薬液注入ライン、３３…沈降物（スラッジ）、３４…邪魔板、３５…第１配管、３６…第２配管、３７…底面、４０…ｐＨ測定装置、４１…流出口、５１…バイパスライン、５２…サンプリングライン流出側制御弁、５３…バイパス流量調整弁、５４…サンプリングライン、５５…洗浄液ライン、６０…ｐＨ測定装置

Claims (9)

1. 流体を取り出すサンプリングラインと、
   前記サンプリングラインに並列に配設された複数のｐＨ計用ポットと、
   前記各ｐＨ計用ポットの上流側における前記サンプリングラインに配設されたサンプリングライン流入側制御弁と、
   前記サンプリングライン流入側制御弁と前記各ｐＨ計用ポットのポット入口との間の前記サンプリングラインにそれぞれ配設されたポット入口制御弁と、
   前記各ｐＨ計用ポットのポット出口の下流側の前記サンプリングラインにそれぞれ配設されたポット出口制御弁と、
   前記各ｐＨ計用ポット内にそれぞれ配設されて前記ｐＨ計用ポット内の前記流体のｐＨ値を測定するｐＨ計と、
   を備えたことを特徴とするｐＨ測定装置。
2. 前記ｐＨ計用ポットが円筒状に形成され、
   前記ポット入口から流入した流体の流れが、前記ｐＨ計用ポット内で旋回流を形成するように前記ポット入口から流入する流れの流入方向が規制されていることを特徴とする請求項１に記載のｐＨ測定装置。
3. 前記ポット入口から流入した流体が、前記ｐＨ計用ポット内で上昇流を生じさせるように、前記ポット入口及び前記ポット出口が配設されていることを特徴とする請求項２に記載のｐＨ測定装置。
4. 前記ｐＨ計用ポットの内部に前記ポット入口から流入した流体が衝突する邪魔板を設けるとともに、前記邪魔板を間に挟んで前記ポット入口と前記ポット出口が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のｐＨ測定装置。
5. 前記サンプリングライン流入側制御弁からの前記サンプリングラインが、前記ｐＨ計用ポット内まで延設され、その流出口が、前記ｐＨ計用ポットの底面側に向けて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のｐＨ測定装置。
6. 前記ポット入口と前記ポット出口が、前記ｐＨ計用ポットの上部において互いに対向した位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のｐＨ測定装置。
7. 前記サンプリングラインにおける前記サンプリングライン流入側制御弁と前記各ポット入口制御弁との間、および前記各ポット入口制御弁と前記各ポット入口との間に、それぞれ洗浄液を供給する複数の洗浄液ラインと、
   前記各洗浄液ラインにそれぞれ配設された洗浄液制御弁と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のｐＨ測定装置。
8. 前記各ｐＨ計用ポットの底部にそれぞれ接続したドレンラインに、ドレン制御弁がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のｐＨ測定装置。
9. 請求項１乃至８に記載のｐＨ測定装置を用い、前記各ｐＨ計用ポットを選択的に使用してｐＨ測定を行うことを特徴とするｐＨ測定方法。
   
   
   

Images