JP2896034B2 - 放射線ガスモニタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、原子力発電施設等の
腐食性ガス系統に関し、特に、雑固体焼却炉から排ガス
をサンプリングして放射能濃度を測定する放射性ガスモ
ニタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の放射性ガスモニタを示す系
統図である。図６において、１は腐食性ガスを含む排ガ
ス（プロセスガス）を放出するプロセス系統、２はその
プロセス系統１からプロセスガスを吸入する吸入配管、
３はプロセスガス中の放射能を検出するための検出装
置、４は検出装置３で検出された信号を処理して指示す
る測定装置、５はそのプロセスガスをサンプリングして
加圧するポンプ、６は放射性ガスモニタの系統圧力を監
視する圧力計、７は放射性ガスモニタの系統流量を監視
する流量計、８はプロセスガスをプロセス系統へ戻す排
気配管、９は放射性ガスモニタをプロセス系統から隔離
する隔離弁、１０は放射性ガスモニタを構成する機器を
接続する機器間配管を示している。

【０００３】次にこの従来例の動作について説明する。
ポンプ５によってプロセス系統１からサンプリングされ
たプロセスガスは、吸入配管２、隔離弁９、流量計７、
機器間配管１０を経由して検出装置３へ導かれ、この検
出装置３により放射線の量が信号に変換される。そし
て、検出装置３から出力された信号は、測定装置４で処
理されてオペレータに指示される。検出装置３を出たプ
ロセスガスは、ポンプ３によって昇圧されて、排気配管
８を経由して再びプロセス系統１へ戻される。この放射
性ガスモニタは、隔離弁９により必要に応じてプロセス
系統１から隔離できる。また、圧力計６でプロセス系統
の圧力を監視し、流量計７で系統流量を監視できるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の放射線ガスモニ
タは以上のように構成されているので、ポンプ５の昇圧
によりプロセスガスが圧縮される。このため、露点が上
昇し、ポンプ５及びその下流の機器間配管１０ｃ，隔離
弁９ｂ，排気配管８の内部には結露が発生する。この結
露が発生すると、腐食性ガスは酸を形成するため、各機
器、配管等の設備機器の腐食の進行が激しくなり、設備
機器を短時間で定期的に取替えすることが必要であるた
め保守に時間がかかり、保守コストが大きい問題があ
る。また設備機器の腐食により、放射線ガスモニタの信
頼性が低下するという問題もある。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、腐食性ガスを含むプロセスガス
に対して、各機器及び配管等の設備機器の腐食がない放
射性ガスモニタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この第１の発明に係る放
射線ガスモニタは、図１で示すように、ポンプ５の上流
側に、ガス中から腐食性ガスを含む水分を除去する冷却
装置２１を設け、冷却装置２１の冷却温度を、この冷却
装置の設置している室の最低室温に対する飽和蒸気圧
に、上記ガスを取り込む腐食性ガス排出系統の入口の圧
力と上記ポンプの下流側の圧力との比を乗じた水蒸気圧
に対応する露点よりも低く設定した。この第２の発明に
係る放射線ガスモニタは、冷却装置２１の腐食性ガスを
含むガスと直接接触する部分（冷却用の配管３０ａ）
に、耐腐食性部材を用いた。この第３の発明に係る放射
線ガスモニタは、図４で示すように、冷却装置２１から
排出されたガスを、この冷却装置に取り込まれたガスで
熱交換する熱交換装置２２を設けた。この第４の発明に
係る放射線ガスモニタは、冷却装置２１の上流側及び下
流側にガスを加熱する複数のヒータを備えた。

【０００７】

【作用】この第１の発明による放射線ガスモニタは、ポ
ンプの上流側に冷却装置２１を設け、この冷却装置によ
り放射線濃度測定後のガス中から腐食性ガスを含む水分
を除去する。このとき、冷却装置２１の冷却温度の設定
を、この冷却装置の設置している室の最低室温に対する
飽和蒸気圧に、上記ガスを取り込む腐食性ガス排出系統
の入口の圧力と上記ポンプの下流側の圧力との比を乗じ
た水蒸気圧に対応する露点よりも低くする。この第２の
発明による放射線ガスモニタは、冷却装置２１の腐食性
ガスを含むガスと直接接触する部分に、耐腐食性部材を
用いた。この第３の発明による放射線ガスモニタは、熱
交換装置２２により冷却装置２１から排出されたガス
を、この冷却装置に取り込まれたガスで熱交換する。こ
の第４の発明による放射線ガスモニタは、冷却装置２１
の上流側及び下流側に複数のヒータを備え、これらのヒ
ータでガスを加熱する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例（実施例１）を示す腐食
性ガス系統用放射線ガスモニタの系統図である。図１に
おいて、１は腐食性ガスを含む排ガス（プロセスガス）
を放出するプロセス系統、２はそのプロセス系統１から
プロセスガスを吸入する吸入配管、３はプロセスガス中
の放射能を検出するための検出装置、４は検出装置３で
検出された信号を処理して指示する測定装置、５はその
プロセスガスをサンプリングして加圧するポンプ、６は
放射性ガスモニタの系統圧力を監視する圧力計、７は放
射性ガスモニタの系統流量を監視する流量計、８はプロ
セスガスをプロセス系統へ戻す排気配管、９は放射性ガ
スモニタをプロセス系統から隔離する隔離弁、１０は放
射性ガスモニタを構成する機器を接続する機器間配管、
２１は冷却装置を示している。この実施例１では、ポン
プ５による昇圧により、結露が起きないように、ポンプ
５の上流に冷却装置２１を配置する。そして、この冷却
装置によりプロセスガスを冷却し、水分を減らして露点
を下げる。

【０００９】図２は、この発明の実施例１でポンプの上
流に設置される冷却装置の系統図である。図２におい
て、３０はコンデンサ、３１は恒温水槽、３２は分離
器、３３，３５はバルブ、３４はドレンタンクである。
上流側の機器間配管１０はコンデンサ３０内の配管１
１、分離器３２を介して下流側の機器間配管１０と接続
されている。また、恒温水槽３１はコンデンサ３０と配
管３１ａ，３１ｂを介して接続されている。分離器３２
は配管３２ｂ、バルブ３３を介してドレンタンク３４と
接続され、ドレンタンク３４はバルブ３５、配管３４と
接続されている。恒温水槽３１は常に一定の温度の水を
ためており、コンデンサ３０内の配管１１を通るプロセ
スガスを冷却し、水分を減らして露点を下げる。また、
分離器３２は腐食性ガスの含んだ水分をプロセスガスか
ら取り除き分離する。ドレンタンク３４はその水分を溜
める。

【００１０】次にこの実施例１の動作について説明す
る。ポンプ５によってプロセス系統１からサンプリング
されたプロセスガスは、吸入配管２、隔離弁９、流量計
７、冷却装置２１を経由して検出装置３へ導かれ、放射
線の量が信号に変換される。検出装置３から出力された
信号は、測定装置４で処理されて指示される。一方、こ
の冷却装置２１に導かれたプロセスガスは、図２のコン
デンサ３０において、恒温水槽３１の水により冷却され
る。そして、腐食性ガスを含んだ水分が取り除かれ、分
離器３２で分離され、ドレンタンク３４に溜められる。
そして、バルブ３５により、外部に排出される。検出装
置３を出たプロセスガスは、ポンプ３によって昇圧され
て、排気配管８を経由して再びプロセス系統１へ戻され
る。ここで、放射性ガスモニタは、隔離弁９により必要
に応じてプロセス系統１から隔離できる。また、圧力計
６でプロセス系統圧力を監視し、流量計７で系統流量を
監視できるようになっている。

【００１１】次に、この発明の実施例２について説明す
る。この実施例２では、冷却装置２１の冷却温度をこの
冷却装置２１の設置している室の最低室温に対する飽和
蒸気圧に、プロセスガスを取り込む腐食性ガス排出系統
の入口（プロセス系統１と吸入配管２との境）の圧力と
上記ポンプの下流側の圧力との比を乗じた水蒸気圧に対
応する露点よりも低く設定する。これにより、冷却温度
をポンプ５の出口における昇圧による露点上昇を相殺
し、結露のない環境を実現できる。また、この発明の実
施例３では、冷却装置２１の腐食性ガスを含むプロセス
ガスと接する部分、入り側の配管１０やコンデンサ３０
の配管１１の内周面に腐食性ガス（酸）に強い耐腐食性
部材（テフロン等のプラスチック）を使用する。このよ
うにして定期取り替えをなくする。

【００１２】図４はこの発明の実施例４を示す腐食性ガ
ス系統用放射線ガスモニタの系統図である。図４におい
て、２２は熱交換器であり、他の実施例１の構成と同じ
である。この実施例４では、機器間配管１０を通るプロ
セスガスにより、冷却装置２１で冷却した腐食性ガスを
取り除いたプロセスガスを再度加熱する。このように、
熱交換器２２は、冷却装置２１の入口と出口プロセスガ
スの温度差を利用して冷却装置２１の出口の冷えたプロ
セスガスを元の温度近くまで戻す。

【００１３】図５はこの発明の実施例５を示す腐食性ガ
ス系統用放射線ガスモニタの系統図である。図５におい
て、２３はヒータ、他は実施例１の構成と同じである。
この実施例５では、ヒータ２３を吸入配管２、隔離弁９
と流量計７の間、流量計７と冷却装置２１との間、冷却
装置２１と検出装置３との間、検出装置３とポンプ５と
の間、ポンプ５と隔離弁９との間、排気配管８にそれぞ
れ設けた。このヒータ２３により、プロセスガスの温度
を調整する。図３は鉄の腐食と相対温度との関係を示し
た図であり、鉄を０．０１％の二酸化硫黄に５５日間暴
露した鉄の腐食と相対温度との関係、臨界温度との関係
を示している。このように、臨界相対温度は鉄、銅、ニ
ッケル、亜鉛の場合、一般に５０％と７０％との間に存
在する。この実施例５は各ヒータ２３により、プロセス
ガスの温度を、金属表面の腐食の臨界相対温度６０％Ｒ
Ｈ以下となるよう加熱制御することによって、金属表面
への水分の凝縮が全く起こらないため、腐食の発生もな
くなる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、この第１の発明によれ
ば、冷却装置をポンプ上流に配置し、冷却装置の冷却温
度の設定を、この冷却装置の設置している室の最低室温
に対する飽和蒸気圧に、上記ガスを取り込む腐食性ガス
排出系統の入口の圧力と上記ポンプの下流側の圧力との
比を乗じた水蒸気圧に対応する露点よりも低くしたの
で、室温が低い場合でも、冷却装置の下流の結露をより
確実に防止できて、冷却装置より下流のポンプ、隔離弁
等の機器及び配管の腐良を防止でき、短いインターバル
の部品交換がなくなるため、部品交換等の保守にかかる
時間を短くできるとともに、ガスモニタ装置の信頼性を
向上できる効果がある。 この第２の発明によれば、冷却
装置の腐食性ガスを含むガスと直接接触する部分に、耐
腐食性部材を用いたので、各機器や配管等の設備機器を
交換が必要なくなる効果がある。また、室温が低い場合
でも、冷却装置の上流や下流の結露を防止できる効果が
ある。この第３の発明によれば、冷却装置から排出され
たガスを、この冷却装置に取り込まれたガスで熱交換す
る熱交換装置を設けたので、ガスモニタ装置の信頼性を
向上できる効果がある。この第４の発明によれば、冷却
装置の上流側及び下流側に、ガスを加熱する複数のヒー
タを備えたので、部品の腐食を防止でき、短いインター
バルの部品交換がなくなるため、部品交換等の保守にか
かる時間を短くできるとともに、ガスモニタ装置の信頼
性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例（実施例１）を示す腐食性ガ
ス系統用放射線ガスモニタの系統図である。

【図２】この発明の実施例（実施例２，３）を示す冷却
装置の系統図である。

【図３】腐食における温度の特性を示す図である。

【図４】この発明の他の実施例（実施例４）を示す腐食
性ガス系統用放射線ガスモニタの系統図である。

【図５】この発明の他の実施例（実施例５）を示す腐食
性ガス系統用放射線ガスモニタの系統図である。

【図６】従来の腐食性ガス系統用放射線ガスモニタの系
統図である。

【符号の説明】

１ プロセス系統 ２ 吸入配管 ３ 検出装置 ４ 測定装置 ５ ポンプ ６ 圧力計 ７ 流量計 ８ 排気配管 ９ 隔離弁 １０ 機器間配管 ２１ 冷却装置 ２２ 熱交換器 ２３ ヒータ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側の腐良性ガス排出系統からポンプ
   でサンプリングして取り込んだガスに含まれる放射線濃
   度を測定装置で測定後、上記ガスをポンプで加圧して下
   流側の腐食性ガス排出系統に戻す放射線ガスモニタにお
   いて、 上記ポンプの上流側に、上記ガス中から腐食性ガスを含
   む水分を除去する冷却装置を設け、 上記冷却装置の冷却温度を、この冷却装置の設置してい
   る室の最低室温に対する飽和蒸気圧に、上記ガスを取り
   込む腐食性ガス排出系統の入口の圧力と上記ポンプの下
   流側の圧力との比を乗じた水蒸気圧に対応する露点より
   も低く設定し たことを特徴とする放射線ガスモニタ。
2. 【請求項２】 上記冷却装置の腐食性ガスを含むガスと
   直接接触する部分に、耐腐食性部材を用いたことを特徴
   とする請求項第１項記載の放射線ガスモニタ。
3. 【請求項３】 上記冷却装置から排出されたガスを、こ
   の冷却装置に取り込まれたガスで熱交換する熱交換器を
   設けたことを特徴とする請求項第１項記載の放射線ガス
   モニタ。
4. 【請求項４】 上記冷却装置の上流側及び下流側に、ガ
   スを加熱する複数のヒータを備えたことを特徴とする請
   求項第１項記載の放射線ガスモニタ。