JPH03262996A - 二重管蒸気発生器の外管破損検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、二重伝熱管の外側にナトリウム等の液体金属
を流通させ、内側に水／蒸気を流通させ、二重伝熱管の
間隙部にヘリウムガス等の第三流体を充填し、液体金属
と水／蒸気で熱交換を行う二重管蒸気発生器の外管破損
検出方法に関する。

［従来の技術］ 高速増殖炉プラントに用いる蒸気発生器は、ナトリウム
と水／蒸気との熱交換を行う為の熱交換器であり、水／
蒸気とナトリウムの熱交換は、例えば伝熱管内に水／蒸
気を流し、伝熱管外にナトリウムを流して行われる。

ところで、上記の蒸気発生器では、伝熱管が破損すると
、ナトリウム−水反応事故が生じる。これを防止する為
に、伝熱管に二重伝熱管を用い、外側にナトリウムを流
し、内側に水／蒸気を流し、間隙部にヘリウムガスを充
填した蒸気発生器が用いられる。

この場合、二重伝熱管の破損は早期に検知することが必
要である。

従来、二重伝熱管の破損を検知するには、蒸気発生器出
口からのナトリウムの一部を第２図に示されるタンク１
に導き、タンク１の下方よりアルゴンガス２をナトリウ
ム３中に送り込み、ナトリウム３中に溶存するヘリウム
ガスをアルゴンガス２でパージし、そのパージガスをガ
スクロマトグラフィに送ってパージガス中のヘリウムガ
スの存在をガスクロマトグラフィで検知することにより
、ナトリウム中のヘリウムガスの溶解、ひいては二重伝
熱管の外管破損を検知している。これはスパージャシス
テムと呼ばれている。（例えば先行技術文献として、’
１９７８年５月３日〜６日ペンシルバニア州チャンピオ
ンで開催の「液体金属エネルギー製造技術についての国
際会議」で発表された会議録第７８２頁乃至第７８３頁
に記載されているビー・アール・グランデイおよびジー
・アール・ティラーによる「液体ナトリウム中の低ヘリ
ウム濃度測定のためのダイナミック・スパージャ」があ
る、） ［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、上託のスパージャシステムには次のような問
題点がある。

１）スパージャのタンク１が有液面の為、液面制御が必
要となる。

２）ガスクロマトグラフィで検出する為、サンプリング
が非連続となる。

３）アルゴンガス供給系が必要となり、保守、補修が困
難である。

４）効率良くヘリウムガスをパージするには、タンク１
の高さを高くする必要があり、設備が大型化する。

そこで本発明は、液面制御が不要で、連続検出が可能な
、しかも設備の保守、補修が容易で、さらに設備を小型
化できる二重管蒸気発生器の外管破損検出方法を提供し
ようとするものである。

［８１Ｍを解決するための手段］ 上記ｉｐを解決するための本発明の二重管蒸気発生器の
外管破損検出方法は、二重伝熱管の外側に液体金属を流
通させ、内側に水／蒸気を流通させ、二重伝熱管の間隙
部にリーク検出用の第三流体を有する二重管蒸気発生器
に於いて、二重伝熱管の外側の液体金属の出口側で液体
金属の一部をバイパス導管により分流させ、その液体金
属を減圧、冷却することによって、外管が破損した際液
体金属中に流入し溶解した二重伝熱管の間隙部の第三流
体を気泡として液体金属から析出させ、前記導管の外側
に設けたソレノイド型検出コイルの電気抵抗の変化を検
出器により検知し、二重伝熱管の外管破損を検出するこ
とを特徴とするものである。

［作用］ 上述の如く本発明の二重管蒸気発生器の外管破損検出方
法は、二重伝熱管の外管破損によフて第三流体が流入し
溶解している液体金属を一部バイパス導管に導入し、圧
力を下げ、温度を下げて、液体金属中の第三流体の飽和
溶解度を低下させ、気泡として・第三流体を液体金属か
ら析出させ、この気泡をソレノイド型検出コイルの電気
抵抗の変化として捉えるのであるから、従来のスパージ
ャシステムのようなタンクは持たず、従って液面制御は
不要であり、またバイパス導管を流れる液体金属から析
出させた気泡をソレノイド型検出コイルの電気抵抗の変
化として捉えるので、連続検出ができる。さらにソレノ
イド型検出コイルがバイパス導管外に設けられて、液体
金属と接触しないので、保守、補修が容易である。また
液体金属の出口側にバイパス導管を設け、その外側にソ
レノイド型検出コイルを設けて検出器に電気的に接続し
、その他冷却手段や液体金属の導入・導出手段を設ける
だけで良いので、設備を小型化できる。

［実施例］ 本発明の二重管蒸気発生器の外管破損検出方法の一実施
例を第１図によって説明する。第１図は末法を実施する
為の外管破損検出手段を示すもので、図中１０は二重管
蒸気発生器（図示省略）の二重伝熱管の外側を流通する
液体金属、本例ではナトリウムの出口側管路で、この出
口側管路１０の途中にバイパス導管１１が設けられてい
る。

バイパス導管１１の入口側と出口側には開閉弁１２．１
３が設けられ、開閉弁１２の下流には減圧用のオリフィ
ス１４が設けられ、そのオリフィス１４の付近の下流の
外側には冷却手段として空冷ファン１５が設けられてい
る。バイパス導管１１の中間位置の外周にはソレノイド
型検出コイル１６が設けられ、これに検出器１７が電気
的に接続されている。バイパス導管１１の出口側の開閉
弁１３の付近の上流には、ナトリウムをバイパス導管１
１に導入し、導出する為の電磁ポンプ１８が設けられて
いる。

このように構成された外管破損検出手段を用いる本発明
の二重音蒸気発生器の外管破損検出方法は、図示せぬ二
重伝熱管の外側にナトリウムを流通させ、内側に水／蒸
気を流通させ、二重伝熱管の間隙部にリーク検出用の第
三流体、本例ではヘリウムガスを有する二重音蒸気発生
器に於いて、二重伝熱管の外側のナトリウムが第１図に
示す出口側管路１０を流れる途中で、バイパス導管１１
の開閉弁１２．１３を開け、電磁ポンプ１８を駆動して
、ナトリウムの一部をバイパス導管１１に導入し、その
ナトリウム２をオリフィス１４を通過させて減圧し、さ
らに空冷ファン１５にて冷却することによって、二重伝
熱管の外管が破損した際ナトリウム２中に流入し溶解し
た二重伝熱管の間隙部のヘリウムガスの飽和溶解度を低
下させ、気泡としてヘリウムガスをナトリウムから析出
させ、この気泡４をバイパス導管１１の中間位置の外周
のソレノイド型検出コイル１６の電気抵抗の変化、つま
りインピーダンスの変化として検出器１７により検知し
、二重伝熱管の外管破損を検出する。

ヘリウムガスが気泡４として析出したナトリウム２は電
磁ポンプ１８によりバイパス導管１１から出口側管路１
０に送り出される。

かくして、二重伝熱管の外管破損の有無を連続的に検出
できる。またナトリウムのタンクが無く液面制御が不要
であるので、検出操作が容易にでする。さらにソレノイ
ド型検出コイル１６がナトリウムと接触しないので、保
守、補修が容易である。また外管破損検出手段全体の設
備が小型化し、スペースが少くて済む。

［発明の効果］ 以上の説明で判るように本発明の二重音蒸気発生器の外
管破損検出方法によれば、液体金属の液面制御が不要で
、検出操作が容易であり、また連続的に検出でき、さら
に設備の保守、補修が容易となり、設備が小型で良くス
ペースが少くて済む等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二重音蒸気発生器の外管破損検出方法
を実施する為の外管破損検出手段を示す図、第２図は従
来の二重音蒸気発生器の外管破損検出方法を実施する為
の外管破損検出手段を示す図である。 ２・・・ナトリウム、４・・・ヘリウムガスの気泡、１
０・・・出口側管路、１１・・・バイパス導管、１２．
１３・・・開閉弁、１４・・・オリフィス、１５・・・
空冷ファン、１６・・・ソレノイド型検出コイル、１７
・・・検圧器、１８・・・電磁ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二重伝熱管の外側に液体金属を流通させ、内側に
   水／蒸気を流通させ、二重伝熱管の間隙部にリーク検出
   用の第三流体を有する二重管蒸気発生器に於いて、二重
   伝熱管の外側の液体金属の出口側で液体金属の一部をバ
   イパス導管により分流させ、その液体金属を減圧、冷却
   することによって、外管が破損した際液体金属中に流入
   し溶解した二重伝熱管の間隙部の第三流体を気泡として
   液体金属から析出させ、前記導管の外側に設けたソレノ
   イド型検出コイルの電気抵抗の変化を検出器により検知
   し、二重伝熱管の外管破損を検出することを特徴とする
   二重管蒸気発生器の外管破損検出方法。