JP2640123B2

JP2640123B2 - 液体連続循環方式およびこの方式を使用する液体サンプル採取装置

Info

Publication number: JP2640123B2
Application number: JP63143808A
Authority: JP
Inventors: ジャン‐マリー・ファルージイア; ジャック・ドラグランジュ
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: FR2616487B1; FR2616487A1; JPS63317738A; EP0296917A1; EP0296917B1; DE3868718D1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は液体連続循環方式に関し、より詳細には、貯
蔵容器とサンプリング装置との間に液体を搬送する供給
導管、圧縮ガス源、前記圧縮ガス源を前記供給導管に接
続する導管、前記サンプリング装置が、それより高いレ
ベルにある、上方部分および下方部分を有するセパレー
タ、前記サンプリング装置を前記セパレータに接続する
ダクト、負圧を設定するための装置、小滴除去器を有し
かつ前記セパレータの前記上方部分を前記負圧を設定す
るための装置に接続する導管、前記セパレータの下方部
分を前記貯蔵容器に接続する戻り導管から構成される前
記貯蔵容器とその中に収容された液体の自由面のレベル
より高いレベルに配置されたサンプリング装置との間で
液体を連続的に循環させる液体連続循環方式に関するも
のである。

〔従来の技術〕

現在、原子力利用産業において、放射性液体のサンプ
ル採取を可能にする幾つかの技術が知られている。１つ
の方法として、中空針を直接液体中に浸漬してサンプル
採取を行う方法が挙げられる。また他の方法として、エ
アリフトシステムあるいは真空装置を利用した移送シス
テムにより検査されるべき液体を予め満たしておいた中
間容積室に中空針を浸漬することに依りサンプル採取す
る方法が挙げられる。最終的に、検査はエアリフト型シ
ステムにより循環されるサンプル液が流通する容積室ま
たは容器内で実施される。このエアリフト型システム
は、かかるサンプリング回路内における液体の滞留は阻
止される。サンプル採取は中空針上に置かれかつ貫通さ
れる可撓性の閉止体により予め真空にされたジャグを用
いて行われる。

第1A図は液体を連続循環させる上記した方法を実施す
るための方式を示す。検査されるべき液体は貯蔵容器10
内に満たされており、被検査液体は導管14を通ってサン
プリング装置12に送られる。サンプリング装置12は貯蔵
容器の上方に配置されるが、いかなる場合にも貯蔵容器
に納められた液体の自由表面のレベルより高い位置に配
置されねばならない。また、サンプリング装置12は導管
18を介してセパレータ16に接続されている。この導管18
は、サンプリング装置12よりも低いレベルに配置される
セパレータ16の上方部分に連通している。導管20は、小
滴除去器22を備えておりかつセパレータ16の上方部分を
負圧に設定するための、例えば、真空ポンプ（第1A図に
は示されていない）の如き装置と接続される。戻り導管
24は、セパレータ16の下方部分と貯蔵容器10とを接続し
ており、検査された液体をセパレータから容器内に回収
する事を可能にしている。必要に応じてセパレータ16を
貯蔵容器10に接続するオーバーフロー導管26が設けられ
る。また、この方式は、導管30を介して供給導管14に圧
縮空気源28が設けられている。

かかる循環方式は以下の如く作動する。

負圧を設定するための装置または真空ポンプが始動さ
れるとき、該装置は系統内に、特に供給導管14内に負圧
を発生する。それゆえ、容器10内に収容された液体は導
管14内で上昇する。圧縮空気源28は導管30を通って導管
14内に圧縮空気と共にそれに含まれる液体を吹き込むよ
うに始動される。負圧を設定する装置がまた作動してい
るので、液体を吸い上げかつそれを運ぶ泡が導管14内に
発生する。液体はその下方部分が液体中にある中空針を
含むサンプリング装置12を通る。次いで液体はサンプリ
ング装置12からセパレータ16へ重力により導管18に沿っ
て降下する。実際には、セパレータはガスおよび液体の
混合物を受け入れる。セパレータは導管20を介して負圧
を設定する装置に接続されるので、ガスはかかる導管に
よって抽出され、一方液体はセパレータ16の下方部分に
集まりかつ重力によって導管24を介して容器10に降下す
る。小滴除去器22は導管20を通ってガスによって運ばれ
る小滴の分離を許容する。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる装置は、液体ではないが実際上液体とガスの混
合がサンプリング装置12を通って流れるという事実によ
る欠点を有している。この現象は標遊空気を吸収するこ
とにより水差し形容器（ジヤグ）内のサンプル採取を妨
害する。さらに、低圧は、ジャグと液体回路との間のよ
うな差の圧力の減少により、予め抜気したジャグを使用
して行われるサンプリング性能を減じる。各ジャグは一
定量の採取される溶液のため部分的に充填されており、
サンプリングベンチの使用の存続期間および発生される
消費量は水差しが最大に充填された場合より大きい。

本発明の目的は、中空針によって採取されるようなエ
アリフトシステムによって運ばれるガスから除去される
液体を出来るかぎり多量にする連続循環方式を提供する
ことによりこれらの欠点を克服することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば上記目的は、中間部分によって仕切ら
れた上方部分および下方部分を有する密閉容器で形成さ
れた中間容積室と、前記中間容積室に前記中間部分にお
いて放出する前記供給導管と、前記サンプリング装置よ
り高いレベルに配置されている中間容積室の下方部分と
を有し、さらに、前記下方部分をサンプリング装置に接
続する導管と、前記中間容積室の上方部分を前記負圧を
設定するための装置に連通する導管とを有しかつ該導管
が、サンプリング装置を前記セパレータに接続する前記
導管と連通していることを特徴とする液体連続循環方式
が提供される。

この配置は、供給導管が中間容積部に開放されるの
で、液体がその底部に降下し、サンプリング装置内で循
環させられるような搬送空気から少なくとも実質的に液
体を除去することを可能にし、一方ガスは液体から分離
されかつその上方部分に集まる。ガスはさらに中間容積
部の上方部分と接続する負圧を設定するための装置に連
通する導管を介して抜気される。それゆえ、サンプリン
グ装置は搬送ガスの大部分から除去された液体部分のみ
で満たされ、その結果ジャグが良好に充填される。

また、本発明によれば上記した目的は、中間容積部を
挟んで配置された採取されるべき液体用の入口導管と出
口導管とが穿設された支持体に支持された先端部に取着
された少なくとも１本の中空針からなり、前記中間容積
部の下方部分が、抜きダクトを介して前記入口導管に接
続されており、前記先端部の下方部分が、該容積部内に
位置しかつ下方端がその中に開口する筒状スリーブで形
成されている上記した種類の液体連続循環方式において
使用される液体サンプル採取装置において、前記支持体
が、前記中間容積部の下方部分よりも低いレベルで入口
導管、出口導管および抜きダクトの下方部分とが互いに
連通する開口を備えていることによっても達成される。

このような構成により、サンプリング装置を空にする
抜きダクトは加圧流体を注入するための装置からの加圧
流体の導入により目詰まりを防止することが可能とな
る。さらに、この装置は、エアリフトシステムによる搬
送空気の注入をしなくても簡単な抜気により装置の自動
的なクリーニングを可能にする。このクリーニングは、
抜気により吸い上げられかつ勢い良く導管およびダクト
に貫流するガス流によって行われる。

〔発明の実施の形態〕

本発明による循環方式の他の態様において、前記サン
プリング装置が、中間容積部を挟んで配置された採取さ
れるべき液体用の入口導管と出口導管とが穿設された支
持体に支持された先端部に取着された少なくとも１本の
中空針からなり、前記中間容積部の下方部分が、抜きダ
クトを介して前記入口導管に接続されており、前記先端
部の下方部分が、該容積部内に位置しかつ下方端がその
中に開口する筒状スリーブで形成されており、さらに、
前記支持体が、前記中間容積部の下方部分よりも低いレ
ベルで入口導管、出口導管および抜きダクトの下方部分
とが互いに連通する開口を備えている。

液体循環方式の他の実施例において、前記サンプリン
グ装置が、支持体に支持された先端部に取着された少な
くとも１本の中空針、前記支持体に接続された上方端並
びに下方端を備えた実質的に垂直な導管、および、採取
されるべき所定量の液体を保持する容積部から構成され
ており、前記導管の下方部分が、前記容積部内に開放さ
れており、前記容積部が、該サンプリング装置をそれぞ
れ前記中間容積室並びに前記セパレータとをそれぞれ接
続する導管およびダクトと連通しており、前記中空針の
一部分が、前記垂直な導管内に配置されておりかつその
下方端が前記容積部内に満たされた液体中に到達してい
る。

他の実施例において、本発明に関わる液体サンプル採
取装置は、上記した種類の液体連続循環方式において使
用され、かつ前記支持体に接続された上方端並びに下方
端を備えた実質的に垂直な導管、および、採取されるべ
き所定量の液体を保持する容積部から構成されており、
前記導管の下方部分が、前記容積部内に開放されてお
り、前記容積部が、入口導管および出口導管とそれぞれ
連通しており、前記先端部が前記支持体に装着されてい
る状態において、前記中空針の一部分が、前記垂直な導
管内に配置されておりかつその下方端が前記容積部内に
満たされた液体中に到達していることを特徴とする。

エアリフトシステムが高真空下で使用されねばならな
いならば、サンプリング装置は、容積部内に保持される
容量、すなわちその中に収容される液体の容量が、エア
リフトシステムが停止した後も同様に、１またはそれ以
上のジャグの充填を保証するのに適切であるように調整
されることができるので、不適切な差圧によるジャグ充
填性能の低下を回避することとなる。

本発明は、添付図面を参照した非限定的な例示として
述べられた以下の実施例から一層明瞭に理解される。

〔実施例〕

第1B図は、第1A図に示した方式（システム）の要素の
大部分を含む本発明による液体循環方式を示す。それら
をより明瞭にするために、同様な要素は同符号を付して
いる。

本発明によれば、第1B図に示した方式（システム）は
その下方部分がサンプリング装置12より高いレベルに配
置される中間容積室32からなる。供給導管14はサンプル
液体を第1A図におけるように装置12内に直接放出しない
が、中間容積室32内で実質上その中心に放出する。第１
導管34は中間容積室32の下方部分をサンプリング装置12
に接続し、一方第２導管36は容積室32の上方部分をダク
ト18に接続し、該ダクトを介して液体がサンプリング装
置12からセパレータ16へ通過する。他のすべての構成要
素は第1A図に示した方式のものと同一である。

第1B図に示した方式は以下のように作動する。

方式が負圧下に置かれるかまたは真空ポンプが始動さ
れると、負圧が回路内に作られ、そして容器10内に収容
される液体は供給導管14内で上昇する。前述した如く、
同時に圧縮空気源28も始動されかつ圧縮空気が導管30を
介して導管14内に収容された液体に吹き付けられる。そ
の結果、液体は供給導管14を通って上方に搬送される
が、空気と液体の混合物が、サンプリング装置12に直接
送られるのではなく中間容積室32に一旦送られる。中間
容積室32の上方部分は導管36およびダクト18、セパレー
タ16および導管20を介して負圧を設定するための装置に
接続されるので、大半のガス成分はこの上方部分から抽
出されるのである。それゆえサンプリング装置12は導管
34を通って殆ど搬送ガスを含まない液体を受け入れるこ
ととなる。導管36を通って吸い上げられたガスはダクト
18内で再び液体と混合されるが、ガス成分は混合物がセ
パレータに達するとき再び抽出される。

かかる方式の装置は、サンプリング装置12が抜気され
た液体のみを貯留することとなるので、サンプル採取効
率をかなり改善する。他方において、搬送空気の大部分
が中間容積室32の上方部分において抽出されるので、実
質的に液体中に残留するガス成分は存在せずかつサンプ
リング装置とジャグとの間の差圧は高いレベルに維持さ
れ、その結果ジャグへの液体充填が円滑かつ良好に行え
る。

本発明はまたサンプリング装置12が特別な構造を具備
している結果としてかかる方式の装置の効率改善にも大
いに関係している。

第２図は、従来のサンプリング装置12を基にした本発
明によるサンプリング装置12の一実施例を概略的に垂直
断面で示している。かかる装置はプラグ42内に配置され
た先端部40に取り付けられた中空針38からなり、Ｏ−リ
ング密封体44は先端部40とプラグ42とのあいだの密封を
保証する。プラグ42は採取されるべきサンプル液体用の
入口導管48および出口導管50を有する支持体46に取り付
けられる。中間容積部52は入口導管48と出口導管50との
間の支持体46の軸中心部分に配設されている。図示され
た状態において、抜きダクト54が、かなりの傾斜をもっ
て中間容積部52から入口導管48に接続されている。先端
部40はその下方部分から更に下方に延びる筒状スリーブ
56が形成されており、その長さは中間容積部52の長さに
ほぼ等しくかつその下方端58は開放されている。

採取されかつ分析されるべきサンプル液体が、第1B図
に示した方式を使用して循環されるとき、該液体は貯蔵
容器10の上方部分において入口導管48に入り一度中間容
積部52に蓄えられると同時に抜きダクト54を介してその
一部を入口導管48に漏出せしめる。このような構成によ
り、サンプル採取用の液体量を常時一定に保ちかつ均質
化することとなる。また、スリーブ56は、負圧下の気体
混合サンプリング液の中間容積部52への再侵入により発
生するあらゆる乱流を阻止するための緩衝要素として作
用する。このような乱流はサンプリング針である中空針
38に振動を惹起する好ましからざる原因となる。上記し
た中間容積部52の構成によるサンプル液の均質化とは別
に、抜きダクト54は、その傾斜角度が非常に大きいため
に、液体の供給が停止された際に中間容積部52内に残さ
れた液体を完全に排出するといった機能も併せ持ってい
る。

しかしながら、かかる方式の残留液体排出効率はさら
に第３図に示される構成により更に改善されることとな
る。

第３図に示したサンプリング装置12は、第２図に示し
た装置と作用および基本的構成は同じであるが、中間容
積部52を空にする抜きダクト54は傾斜したものではなく
垂直なものに代えられ、また、開口60が、液体の入口導
管48および出口導管50と連通する構成となっている。こ
の配置は圧力流体注入装置を使用することに依って各導
管を空にしてサンプリング装置自体の目詰まりを防止し
ている。さらに、かかる配置は、エアリフトシステムに
付加的な空気噴射を行う必要もなく、単に抜気する事に
より装置全体を自己清掃可能であり、すなわち全ての導
管およびダクトを勢い良く一掃するガス流が生じるから
である。

第４図は、本発明によって使用されることができるサ
ンプリング装置の他の実施例を示す。

この装置は唯一の通路64を形成した支持体62を主たる
構成としている。中空針（第４図には不図示）を支持す
る先端部は、通路64内で支持体上に置かれる。支持体は
非常に長いほぼ垂直な導管66によってその下方部分にま
で伸延している。実際には、この導管の長さは、例え
ば、500〜700mm程度が好ましい。この垂直な導管66の下
方部分は採取されるべき一定量の液体70を貯留可能な形
状を有した容積部68に開放されており、この容積部68は
支持体62より低い位置にありかつ導管66はその長さ方向
軸線に対して略垂直に配置されている。この変形例にお
いて、先端部に取り付けられた中空針は非常に長く、支
持体62に取り付けられた状態で、その下方部分の先端は
液体70内に到達するよう設計されている。このような構
成において、容積室68内に貯留された液体は、ジャグが
中空針に接続されるや否や針の中空通路を通って液体は
吸い上げられることとなり、エアリフトシステムが停止
しても何ら影響されることはない。

第４図に示したようなサンプリンング装置は第5A図お
よび第5B図に示されているように、本発明によるサンプ
リング装置12はセパレータ16の上流或いは下流に配置す
ることが可能である。

第5A図の場合において、中間容積室32とセパレータ16
との間に第1B図と同様にサンプリング装置12が正確に配
置される。第5B図の場合において、同装置12は、セパレ
ータ16の下流に配置され、この場合に中間容積室32は、
液体と搬送ガスとの間の分離がセパレータによって液体
採取に先立って行われるので省略される。従って、気体
成分が除去された液体は、それ自身の重みによって容積
部68に流入可能となる。第5B図の場合において、注意さ
れねばならない事は、中空針の上方端をオーバフローパ
イプ26がセパレータ16に接続される位置より上方に位置
付けされねばならないという事である。

第４図、第5A図および第5B図に示したようなサンプリ
ング装置の使用は、エアリフトシステムが高真空下で使
用されるならば、かかる装置がジャグと採取されるべき
液体の回路との間の差圧の減少により圧力損失を回避で
きるので液体をジャグへ容易に充填することが可能とな
り、同時に、一定量の液体が容積部68内に貯留されるの
で、液体がエアリフトシステムが停止された後もジャグ
内に吸引され続ける事が可能であり、極めて好ましい。
当然のことではあるが、容積部68を大きめに設計する事
により、多数のジャグを充填する事が可能となる。第４
図に示したサンプリング装置が、第5B図に示したよう
に、セパレータの下流に配置されるとき、真空エアリフ
トシステムに代えてより簡単な構造の自然沈降手段を備
えたエアリフトシステムを使用することが可能である。

それ故、本発明による方式は、サンプリング装置下流
で行われる抜気により容易に液体採取が可能であり、極
めて好ましい。その上、従来の方式より容積部および各
導管の掃除が容易でありまた完全である。

最後に、本発明は上記した各実施例にのみ限定される
ものではなく、構造上の変形を本発明の範囲を越えるこ
となく可能であり、例えば、好適な実施例において導管
36はダクト18に接続するが、負圧設定装置と連通した条
件で、回路中の他の場所で接続することも本発明の範囲
を越えるものではない。

【図面の簡単な説明】

第1A図は、従来の液体循環方式を示す概略説明図、第1B図は、本発明による液体循環方式を示す第1A図と同
様な概略説明図、第２図は、従来のサンプリング装置を基にした本発明に
よるサンプリング装置の一実施例を示す概略垂直断面
図、第３図は、本発明によるサンプリング装置の他の実施例
を示す第２図と同様な概略垂直断面図、第４図は、本発明によるサンプリング装置のもう１つの
実施例を示す概略垂直断面図、第5A図は、第４図に示されたサンプリング装置を第1B図
に示された循環方式に応用した例を示す概略説明図、第5B図は、第４図に示されたサンプリング装置を使用し
た第5A図に示した例の一変形例を示す概略説明図であ
る。〔図中の符号〕 10……貯蔵容器、12……サンプリング装置、14……供給
導管、16……セパレータ、18……ダクト、20……導管、
22……小滴除去器、24……戻り導管、28……圧縮空気
源、30……導管、32……中間容積室、34……導管、36…
…導管、38……中空針、40……先端部、46……支持体、
48……入口導管、50……出口導管、52……中間容積部、
54……抜きダクト、56……スリーブ、58……下方端、60
……開口、62……支持体、64……通路、66……垂直な導
管、68……容積部、70……液体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−58496（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−87443（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−95244（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−198382（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】貯蔵容器（10）とサンプリング装置（12）
との間に液体を搬送する供給導管（14）、圧縮ガス源（28）、前記圧縮ガス源を前記供給導管に接続する導管（30）、前記サンプリング装置（12）が、それより高いレベルに
ある、上方部分および下方部分を有するセパレータ（1
6）、前記サンプリング装置を前記セパレータ（16）に接続す
るダクト（18）、負圧を設定するための装置、小滴除去器（22）を有しかつ前記セパレータ（16）の前
記上方部分を前記負圧を設定するための装置に接続する
導管（20）、前記セパレータ（16）の下方部分を前記貯蔵容器（10）
に接続する戻り導管（24）から構成される前記貯蔵容器
（10）とその中に収容された液体の自由面のレベルより
高いレベルに配置されたサンプリング装置（12）との間
で液体を連続的に循環させる液体連続循環方式におい
て、中間部分によって仕切られた上方部分および下方部分を
有する密閉容器で形成された中間容積室（32）と、前記
中間容積室（32）に前記中間部分において放出する前記
供給導管（14）と、前記サンプリング装置（12）より高
いレベルに配置されている中間容積室の下方部分とを有
し、さらに、前記下方部分をサンプリング装置に接続する導
管（34）と、前記中間容積室（32）の上方部分を前記負圧を設定する
ための装置に連通する導管（36）とを有しかつ該導管
が、サンプリング装置（12）を前記セパレータ（16）に
接続する前記ダクト（18）と連通していることを特徴と
する液体連続循環方式。
【請求項２】前記サンプリング装置（12）が、中間容積
部（52）を挟んで配置された採取されるべき液体用の入
口導管（48）と出口導管（50）とが穿設された支持体
（46）に支持された先端部（40）に取着された少なくと
も１本の中空針（38）からなり、前記中間容積部（52）の下方部分が、抜きダクト（54）
を介して前記入口導管（48）に接続されており、前記先端部（40）の下方部分が、該容積部（52）内に位
置しかつ下方端（58）がその中に開口する筒状スリーブ
（56）で形成されており、さらに、前記支持体（46）が、前記中間容積部（52）の
下方部分よりも低いレベルで入口導管（48）、出口導管
（50）および抜きダクト（54）の下方部分とが互いに連
通する開口（60）を備えていることを特徴とする請求項
１に記載の液体連続循環方式。
【請求項３】前記サンプリング装置（12）が、支持体（62）に支持された先端部（40）に取着された少
なくとも１本の中空針（38）、前記支持体（62）に接続された上方端並びに下方端を備
えた実質的に垂直な導管（66）、および、採取されるべき所定量の液体（70）を保持する容積部
（68）から構成されており、前記導管（66）の下方部分が、前記容積部（68）内に開
放されており、前記容積部（68）が、該サンプリング装置（12）をそれ
ぞれ前記中間容積室（32）並びに前記セパレータ（16）
とをそれぞれ接続する導管およびダクト（34、18）と連
通しており、前記中空針（38）の一部分が、前記垂直な導管（66）内
に配置されておりかつその下方端が前記容積部（68）内
に満たされた液体（70）中に到達していることを特徴と
する請求項１に記載の液体連続循環方式。
【請求項４】中間容積部（52）を挟んで配置された採取
されるべき液体用の入口導管（48）と出口導管（50）と
が穿設された支持体（46）に支持された先端部（40）に
取着された少なくとも１本の中空針（38）からなり、前記中間容積部（52）の下方部分が、抜きダクト（54）
を介して前記入口導管（48）に接続されており、前記先端部（40）の下方部分が、該容積部（52）内に位
置しかつ下方端（58）がその中に開口する筒状スリーブ
（56）で形成されている請求項１に記載の液体連続循環
方式において使用される液体サンプル採取装置におい
て、さらに、前記支持体（46）が、前記中間容積部（52）の
下方部分よりも低いレベルで入口導管（48）、出口導管
（50）および抜きダクト（54）の下方部分とが互いに連
通する開口（60）を備えていることを特徴とする液体サ
ンプル採取装置。
【請求項５】支持体（62）に支持された先端部に取着さ
れた少なくとも１本の中空針を有する請求項１に記載の
液体連続循環方式において使用される液体サンプル採取
装置において、前記支持体（62）に接続された上方端並びに下方端を備
えた実質的に垂直な導管（66）、および、採取されるべき所定量の液体（70）を保持する容積部
（68）から構成されており、前記導管（66）の下方部分が、前記容積部（68）内に開
放されており、前記容積部が、入口導管および出口導管とそれぞれ連通
しており、前記先端部が前記支持体に装着されている状態におい
て、前記中空針の一部分が、前記垂直な導管内に配置さ
れておりかつその下方端が前記容積部内に満たされた液
体中に到達していることを特徴とする液体サンプル採取
装置。