JP5562900B2 - ドレン排出構造 - Google Patents

Description

本発明は、原子力発電所等のプラントに設けられた配管の内部を流れる流体の圧力等を計測する計器の近傍に設けられ、計器近傍に生じたドレンを排出するドレン排出構造に関する。

従来、原子力発電所や火力発電所等のプラントには、液体や気体等の流体が流通する配管が設けられている。これらの配管には、流体の圧力や流量等を計測するための計器が設置されており、計器は計器ラックに収納されている。

計器には、検出配管が接続されている。この検出配管はプラントに設けられた配管の内部を流れる流体を計器に導入するためのものである。検出配管には、検出配管を開閉する入口弁が設けられている。計器は、検出配管を流通する流体の圧力・流量等を計測するものである。

計器の近傍にはドレン排出構造が配設されており、このドレン排出構造は、ドレン配管、ドレン弁、ドレンヘッダ及びファンネルを備えている。ドレン配管は、検出配管から分岐してドレンヘッダに接続され、圧力・流量等の計測に使用した検出配管内の流体（ドレン）をドレンヘッダに排出するものである。ドレン弁はドレン配管を開閉する弁である。ドレンヘッダは、ドレン配管から排出されたドレンをファンネルに移送するものである。ファンネルは、ドレンヘッダ内のドレンを回収するものである。

計器が流体の圧力・流量等を計測している状態においては、ドレン弁はドレン配管を閉鎖した状態にある。また、計器校正や検出配管洗浄等のメンテナンスを行う際には、検出配管への流体の入口弁を閉鎖し、ドレン弁を開放することにより、検出配管内のドレンをドレンヘッダに排出する。

また、従来のこの種の技術としては、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１によれば、２本のドレン配管がドレンヘッダで合流し、止め弁を介してファンネルに接続される構成について開示されている。

特開平１０−２９６００６号公報

ところで、ドレン配管に配設されているドレン弁からリーク（ドレン漏れ）が発生している場合、ドレンヘッダを介してファンネルにはドレンが流れるために、ファンネルを確認することによってリーク発生を知ることができる。

しかし、ドレンヘッダに複数のドレン配管が接続している場合、あるいはドレン配管の他に別の配管が接続している場合に、どの配管においてリークが発生しているかを特定することは困難である。また、ファンネルに流体が流れている場合に、その原因がドレン配管におけるリークではない可能性もあり得る。このため、ドレン配管を直接的に確認できることが望まれる。

本発明は、このような問題点を解決し、検出配管内の流体を排出するドレン配管において、リークが発生したドレン配管を容易に特定することを可能にしたドレン排出構造を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するため、次に記載する構成を備えている。

（１） 所定の流体が流通する配管に接続され、当該流体の一部が導入される検出配管と、当該検出配管を流通する流体の特性を計測する計器と、を備える測定装置において、前記検出配管の内部に生じたドレンを排出するドレン排出構造であって、前記検出配管から分岐するドレン配管と、前記ドレン配管に接続する排出用配管と、当該排出用配管を流通するドレンを回収するファンネルと、前記排出用配管に設けられ、前記ドレン配管の先端を目視可能にする窓部とを備え、前記窓部は、前記排出用配管に形成された孔部に挿入される第１円筒部及び当該第１円筒部よりも径が大きい第２円筒部からなるフランジ体と、前記第２円筒部に着脱自在の蓋体とによって構成され、前記第１円筒部に形成された貫通孔の延長線上に前記ドレン配管の先端が位置するように、前記排出用配管に設けられたことを特徴とするドレン排出構造。

（１）によれば、排出用配管に、ドレン配管の先端を目視可能にする窓部が設けられているため、窓部を介して目視によってドレン配管を確認することにより、リークが発生しているドレン配管を容易に特定することができる。これにより、リークが発生した場合に、リークを抑えるための処置を早期に行うことが可能になる。
また、（１）によれば、作業員は、窓部の貫通孔を介してドレン配管の先端を目視することが可能になる。

（２） （１）において、前記検出配管及び前記ドレン配管は複数備えられ、前記排出用配管には、複数の前記ドレン配管の先端がそれぞれ接続され、前記窓部は、複数の前記ドレン配管に対応して複数設けられたことを特徴とするドレン排出構造。

（２）によれば、複数のドレン配管にそれぞれ対応して複数の窓部が排出用配管に設けられているため、窓部を介して検査配管を確認することにより、どのドレン配管においてリークが発生しているかを容易に特定することができる。これにより、リークが発生した場合に、リークを抑えるための処置を早期に行うことが可能になる。

（３） （２）において、前記測定装置は複数であることを特徴とするドレン排出構造。

（３）によれば、複数の測定装置にそれぞれ対応するドレン配管において、リークが発生しているか否かを容易に特定することができる。

（４） （１）〜（３）において、前記ドレン配管の先端部は、前記排出用配管内に突出していることを特徴とするドレン排出構造。

（４）によれば、排出用配管内の壁面に水滴が付着していたとしても、その水滴は壁面に沿って流れるが、ドレン配管の先端からはドレンが滴下するため、ドレン配管の先端から排出されるドレンと、排出用配管内の水滴とを見分けることが容易に可能になる。

本発明によれば、検出配管内の流体を排出するドレン配管の先端を、窓部を介して目視することが可能である。これにより、リークが発生したドレン配管を容易に特定することが可能になる。

本発明の一実施形態におけるドレン排出構造の配置を示す説明図である。 三体の計器を計器ラックに収納した例を示す説明図である。 図２に示す計器ラックに設けた配管系統を示す流体回路図である。 ドレンヘッダにおけるドレン配管及び窓部付近の構成を示す断面図である。 窓部を覗いた時に目視されるドレンヘッダの内部を示す説明図である。 本発明の一実施形態におけるドレン排出構造を有する、他の配管系統を示す流体回路図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるドレン排出構造の配置を示す説明図である。

図１において、原子力発電所や火力発電所等のプラント５０には、液体や気体等の流体が流通する配管５２が設けられている。また、プラント５０内には、測定装置５、ドレン排出構造１が設けられている。

配管５２は、所定の部位から分岐した導入配管５４を備えており、この導入配管５４から配管５２の内部を流れる流体の一部が測定装置５に導入される。

測定装置５は、配管５２の内部を流れる流体の圧力等を計測するものであり、検出配管１４と、計器３０とを備えている。

検出配管１４は、導入配管５４から導入された流体を計器３０に向かって流通させるものであり、一端が導入配管５４に接続され、他端が測定装置５に接続されている。また、検出配管１４の一端部には、入口弁１２が設けられている。

計器３０は、検出配管１４を流通する流体の特性である圧力・流量等の値を計測するものである。通常、プラント５０内には、複数の計器３０が設けられており、これらの計器３０は管理を容易にするために一つの計器ラック１０（図２参照）に収納されている。また、計器３０の近傍には、ドレン排出構造１が設けられている。

ドレン排出構造１は、圧力測定に用いられた流体が凝集して液化することによって生じるドレンを検出配管１４から排出させるものであり、ドレン配管１８と、一次ドレン弁２０と、二次ドレン弁２２と、ドレンヘッダ２４と、ファンネル２６とによって構成されている。

ドレン配管１８は、検出配管１４における入口弁１２から計器３０までの所定部位から分岐した配管であり、先端部がドレンヘッダ２４に接続されている。

一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２は、ドレン配管１８の流路を開閉するものである。ドレン配管１８には、一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２が直列に配置されている。

ドレンヘッダ２４は、検出配管１４内のドレンをファンネル２６に排出するための排出用配管である。ファンネル２６は、ドレンヘッダ２４を介して送られたドレンを回収する排水枡である。

計器３０に圧力を測定させる場合には、一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２を閉鎖して、検出配管１４の内部に流体を流通させる。計器３０の校正や検出配管１４の洗浄等のメンテナンスを行う場合には、入口弁１２を閉鎖し、一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２を開放する。これにより、検出配管１４内のドレンが、ドレン配管１８を通ってドレンヘッダ２４に排出され、ファンネル２６に回収される。ドレンの排出後、第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃの校正や検出配管洗浄等のメンテナンスが行われる。

図２は、三体の計器を計器ラックに収納した例を示す説明図、図３は、図２の計器ラック内に設けた配管系統を示す説明図である。

計器ラック１０は計器３０を収納するものである。本実施形態においては、計器ラック１０に三体の計器３０が収納されている。ここで、三体の計器３０をそれぞれ第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃと称することにする。第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃは差圧検出器からなり、２本の検出配管１４（図１参照）を流通する流体の差圧を検出するものである。

以下、第１計器３０ａに接続されている２本の検出配管１４（図１参照）をそれぞれ検出配管１４ａ、１４ｂと称することにする。同様に、第２計器３０ｂに接続されている２本の検出配管１４（図１参照）をそれぞれ検出配管１４ｃ、１４ｄと称し、第３計器３０ｃに接続されている２本の検出配管１４（図１参照）をそれぞれ検出配管１４ｅ、１４ｆと称することにする。また、検出配管１４ａに対応する導入配管５４、ドレン配管１８、入口弁１２、一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２（図１参照）をそれぞれ、導入配管５４ａ、ドレン配管１８ａ、入口弁１２ａ、一次ドレン弁２０ａ及び二次ドレン弁２２ａと称することにする。検出配管１４ｂ〜１４ｆについても同様であり、検出配管１４ｂ〜１４ｆに対応する導入配管５４、ドレン配管１８、入口弁１２、一次ドレン弁２０及び二次ドレン弁２２（図１参照）をそれぞれ、導入配管５４ｂ〜５４ｆ、ドレン配管１８ｂ〜１８ｆ、入口弁１２ｂ〜１２ｆ、一次ドレン弁２０ｂ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ｂ〜２２ｆと称することにする。

計器ラック１０は、最上部から下部に向かって、入口弁１２ａ〜１２ｆを設置するための入口弁設置部１００、第２計器３０ｂを設置する第１計器設置部１０２、第１計器３０ａ及び第３計器３０ｃを設置する第２計器設置部１０４、一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆを設置するドレン弁設置部１０６、及びドレンヘッダ２４を設置するドレンヘッダ設置部１０８を順に備えている。計器ラック１０に対して、予め、入口弁設置部１００に入口弁１２ａ〜１２ｆを設置し、ドレン弁設置部１０６に一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆを設置し、ドレンヘッダ設置部１０８にドレンヘッダ２４を設置しておく。そして、第２計器設置部１０４に第１計器３０ａ、第３計器３０ｃを収納して、第１計器３０ａに検出配管１４ａ、１４ｂを接続し、第３計器３０ｃに検出配管１４ｅ、１４ｆを接続する。第１計器設置部１０２に第２計器３０ｂを収納して、第２計器３０ｂに検出配管１４ｃ、１４ｄを接続する。更に、検出配管１４ａ〜１４ｆと導入配管５４ａ〜５４とを接続する。これにより、第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃに差圧を検出させることが可能になる。

第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃに差圧を検出させる際には、一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ、二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆを閉鎖し、入口弁１２ａ〜１２ｆを開放する。これにより、配管５２を流通する流体の一部が、検出配管１４ａ〜１４ｆに導入される。

例えば、導入配管５４ａが接続されている配管５２の流量を測定したい場合には、導入配管５４ａから検出配管１４ａに流体を導入して、検出配管１４ａ内の流体に圧力を加え、導入配管５４ｂから検出配管１４ｂに流体を導入して、検出配管１４ｂ内の流体に基準圧力を加える。そして、第１計器３０ａは、検出配管１４ａ内の流体に加えられた圧力と検出配管１４ｂ内の流体に加えられた圧力によって差圧を検出する。この差圧によって、基準圧力に対応する流量と、導入配管５４ａが接続されている配管５２の流量との差を検知することが可能になり、導入配管５４ａが接続されている配管５２の流量を測定することが可能になる。

また、図３において、ドレンヘッダ２４は、一端部に水張り弁２７を備え、他端部に水張り弁２８を備えている。水張り弁２７はファンネル２６側に設けられており、水張り弁２７を開放することによって、ドレンヘッダ２４内のドレンがファンネル２６に移送される。水張り弁２７は、通常時において開状態である。水張り弁２８は、第１計器３０ａ、第２計器３０ｂ及び第３計器３０ｃの校正や検出配管洗浄等のメンテナンス後に、検出配管１４ａ〜１４ｆに水を張る際に開放するものであり、通常時において閉状態である。水を張る際には、水張り弁２７を閉鎖し、ドレンヘッダ２４の他端部に水を導入する配管（図示せず）を連結し、一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆを開放し、水張り弁２８を開放する。これにより、ドレンヘッダ２４に水張り弁２８側から水が供給され、ドレン配管１８ａ〜１８ｆを介して検出配管１４ａ〜１４ｆに水が移動することによって、検出配管１４ａ〜１４ｆに水が張られる。

また、図３に示すように、複数本のドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部は、ドレンヘッダ２４に、ドレンヘッダ２４の長手方向に沿って所定間隔に接続されている。

ドレンヘッダ２４は、ドレンヘッダ２４の内部を目視可能にする窓部４０ａ〜４０ｆを備えている。窓部４０ａは、ドレンヘッダ２４におけるドレン配管１８ａとの接続部位に対して、ドレンヘッダ２４の中心軸を軸として所定の角度だけ周回した部位に設けられている。窓部４０ｂ〜４０ｆも同様に、ドレンヘッダ２４におけるドレン配管１８ｂ〜１８ｆとの接続部位に対して、ドレンヘッダ２４の中心軸を軸として所定の角度だけ周回した部位に設けられている。更に、窓部４０ａ〜４０ｆは、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端側に向けられている。このため、窓部４０ａ〜４０ｆを介して、ドレン配管１８ａ〜１８ｆを目視することが可能である。

図４は、ドレンヘッダにおけるドレン配管及び窓部付近の構成を示す断面図である。

ドレンヘッダ２４は、ドレン配管１８ａを差し込むための孔部２４ａ、及び窓部４０ａを設置するための孔部２４ｂを備えている。

ドレン配管１８ａは、孔部２４ａに挿入され、ドレンヘッダ２４の内部壁面から先端部を所定の長さだけ突出させた状態で維持される。そして、ドレン配管１８ａはドレンヘッダ２４に溶接によって固定される。

窓部４０ａは、フランジ体４２と、蓋体４４とによって構成されている。フランジ体４２は、孔部２４ｂに挿入可能な径の第１円筒部４２ａと、第１円筒部４２ａよりも径が大きい有底の第２円筒部４２ｂとによって構成されている。第１円筒部４２ａは、第２円筒部４２ｂの下面に立設しており、第１円筒部４２ａの内側に形成されている貫通孔４２ｃは、第２円筒部４２ｂの底面を貫通している。蓋体４４には外周に螺旋溝が形成されており、この蓋体４４を、第２円筒部４２ｂの開口側の内面に形成した螺旋溝にねじ込むことにより、第２円筒部４２ｂの開口が開閉される。

窓部４０ａをドレンヘッダ２４に設置する際には、まず、第１円筒部４２ａを孔部２４ｂに挿入する。次に、貫通孔４２ｃの延長線上に、ドレン配管１８ａの先端が位置するように、第１円筒部４２ａの角度を調整する。そして、第２円筒部４２ｂの角度を調整した後、その状態を維持しながら、ドレンヘッダ２４に第１円筒部４２ａを固定する。このとき、第１円筒部４２ａの周囲に隙間が無いようにするのが望ましい。これにより、窓部４０ａがドレンヘッダ２４に設置される。

なお、上述した説明おいては、ドレン配管１８ａ及び窓部４０ａについて述べているが、ドレン配管１８ｂ〜１８ｆ及び窓部４０ｂ〜４０ｆについても、上述したドレン配管１８ａ及び窓部４０ａと同様であるため、説明は省略する。

図５は、窓部を覗いた時に目視されるドレンヘッダの内部を示す説明図である。貫通孔４２ｃの延長線上に、ドレン配管１８ａの先端が位置しているため、窓部４０ａの蓋体４４（図４参照）を外し、貫通孔４２ｃを覗くことにより、ドレン配管１８ａの先端を目視することが可能になる。

例えば、ドレン配管１８ａの一次ドレン弁２０ａ及び二次ドレン弁２２ａにリークが発生している場合には、一次ドレン弁２０ａ及び二次ドレン弁２２ａから漏れたドレンが、ドレン配管１８ａの先端から滴下する。このため、窓部４０ａからドレン配管１８ａを目視することにより、図５に示すように、ドレン配管１８ａの先端からドレンが流出していることが確認可能になる。

次に、リークが発生しているドレン弁を特定する手順について説明する。まず、一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆが閉鎖状態である場合において、作業員は、ドレンヘッダ２４からファンネル２６にドレンが流れ出しているか否かを確認する。ここで、作業員は、ドレンが流れ出している場合にはリークが発生している可能性があると判断し、窓部４０ａ〜４０ｆの蓋体４４を一つ一つ外して、貫通孔４２ｃを覗いてドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端を目視する。そして、ドレンが流れ出しているドレン配管が目視された場合には、そのドレン配管に設置されている一次ドレン弁２０ａ及び二次ドレン弁２２ａを点検、補修を行う。なお、リークの確認時以外は貫通孔４２ｃを蓋体４４で塞いでおく。これにより、例えば、メンテナンス終了後の水張り時に、ドレンヘッダ２４内に供給された水が貫通孔４２ｃから流出することが防止できる。

以上説明したように構成された本実施形態によれば、複数のドレン配管１８ａ〜１８ｆにそれぞれ対応して複数の窓部４０ａ〜４０ｆがドレンヘッダ２４に設けられているため、窓部４０ａ〜４０ｆを介してドレン配管１８ａ〜１８ｆを確認することにより、どのドレン配管１８ａ〜１８ｆにおいてリークが発生しているかを容易に特定することができる。これにより、リークが発生した場合に、リークを抑えるための処置を早期に行うことが可能になる。

また本実施形態によれば、作業員が、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端を直接目視するため、確実にリークが発生しているドレン配管を特定することが可能になる。

また本実施形態によれば、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部が、ドレンヘッダ２４内に突出している。ここで、仮に、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部がドレンヘッダ２４内の壁面と面一であれば、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部から流出したドレンが、ドレンヘッダ２４内の壁面に付着している水滴と一緒になって、壁面に沿って不定の軌道を描きながら流下する。このため、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部からドレンが流下したのか、ドレンヘッダ２４内の壁面の水滴が集まって流下したのか、見分けることが困難になる。本実施形態によれば、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部が、ドレンヘッダ２４内に突出しているため、ドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端部からドレンが鉛直下方に滴下するようになり、ドレン配管の先端から排出されるドレンと、ドレンヘッダ２４内の水滴とを見分けることが容易に可能になる。このため、目視精度を向上させることが可能になる。

また本実施形態によれば、窓部４０ａ〜４０ｆは、ドレンヘッダ２４の内部を目視可能にする貫通孔４２ｃを有し、貫通孔４２ｃの延長線上にドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端が位置するように、ドレンヘッダ２４に設けられている。このため、作業員は、窓部４０ａ〜４０ｆの貫通孔４２ｃを介してドレン配管１８ａ〜１８ｆの先端を直接的に目視することが可能になる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限るものではない。例えば、上述した実施形態においては、計器ラック１０に、入口弁１２ａ〜１２ｆ、一次ドレン弁２０ａ〜２０ｆ及び二次ドレン弁２２ａ〜２２ｆ及びドレンヘッダ２４を収納しているが、これらの部材は計器ラック１０に収納させなくてもよく、例えば、計器のみを収納してもよい。また、スタンションと称される架台を計器ラック１０に適用することも可能である。

また、上述した実施形態においては、差圧検出器を計器３０の例として説明したが、それ以外の計器であってもよい。例えば、図６に示すように、一本の検出配管１４ａを流通する流体の圧力を検出する複数台の計器３６を計器ラック１０に収納したものに適用することも可能である。

１ ドレン排出構造
５ 測定装置
１０ 計器ラック
１２、１２ａ〜１２ｆ 入口弁
１４、１４ａ〜１４ｆ 検出配管
１８、１８ａ〜１８ｆ ドレン配管
２０、２０ａ〜２０ｆ 一次ドレン弁
２２、２２ａ〜２２ｆ 二次ドレン弁
２４ ドレンヘッダ
２４ａ、２４ｂ 孔部
２６ ファンネル
２７、２８ 水張り弁
３０、３６ 計器
３０ａ 第１計器
３０ｂ 第２計器
３０ｃ 第３計器
４０ａ〜４０ｆ 窓部
４２ フランジ体
４２ａ 第１円筒部
４２ｂ 第２円筒部
４２ｃ 貫通孔
４４ 蓋体
５０ プラント
５２ 配管
５４ 導入配管
１００ 入口弁設置部
１０２ 第１計器設置部
１０４ 第２計器設置部
１０６ ドレン弁設置部
１０８ ドレンヘッダ設置部

Claims (4)

1. 所定の流体が流通する配管に接続され、当該流体の一部が導入される検出配管と、当該検出配管を流通する流体の特性を計測する計器と、を備える測定装置において、前記検出配管の内部に生じたドレンを排出するドレン排出構造であって、
   前記検出配管から分岐するドレン配管と、
   前記ドレン配管に接続する排出用配管と、
   当該排出用配管を流通するドレンを回収するファンネルと、
   前記排出用配管に設けられ、前記ドレン配管の先端を目視可能にする窓部とを備え、
   前記窓部は、前記排出用配管に形成された孔部に挿入される第１円筒部及び当該第１円筒部よりも径が大きい第２円筒部からなるフランジ体と、前記第２円筒部に着脱自在の蓋体とによって構成され、前記第１円筒部に形成された貫通孔の延長線上に前記ドレン配管の先端が位置するように、前記排出用配管に設けられたことを特徴とするドレン排出構造。
2. 前記検出配管及び前記ドレン配管は複数備えられ、
   前記排出用配管には、複数の前記ドレン配管の先端がそれぞれ接続され、
   前記窓部は、複数の前記ドレン配管に対応して複数設けられたことを特徴とする請求項１記載のドレン排出構造。
3. 前記測定装置は複数であることを特徴とする請求項２記載のドレン排出構造。
4. 前記ドレン配管の先端部は、前記排出用配管内に突出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のドレン排出構造。

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