JPS60122346A - カプセル式音波発生装置 - Google Patents
カプセル式音波発生装置Info
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- JPS60122346A JPS60122346A JP58229795A JP22979583A JPS60122346A JP S60122346 A JPS60122346 A JP S60122346A JP 58229795 A JP58229795 A JP 58229795A JP 22979583 A JP22979583 A JP 22979583A JP S60122346 A JPS60122346 A JP S60122346A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/042—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
- G01M3/045—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はナトリウム冷却型高速増殖炉（以下ＦＢＲと略
す。）に係り、特に、ナトリウム４１＆鼎、およびナト
リウム冷却材配管からの微量な液体ナトリウムの漏洩を
検出する装置に関するものである。
す。）に係り、特に、ナトリウム４１＆鼎、およびナト
リウム冷却材配管からの微量な液体ナトリウムの漏洩を
検出する装置に関するものである。
従来のナトリウム漏洩検出装置としては、エアロゾル方
式と接触方式とがあるが、いずれの方式も現在のところ
設備経費、維持経費ともに高く、（１） 感度もあまり良くないという欠点がある。
式と接触方式とがあるが、いずれの方式も現在のところ
設備経費、維持経費ともに高く、（１） 感度もあまり良くないという欠点がある。
本発明の目的は、従来技術での上記問題点を解決し、兼
価で効果的にしかも確実に漏洩ナトリウムを検出する装
置を提供することにある。
価で効果的にしかも確実に漏洩ナトリウムを検出する装
置を提供することにある。
本発明は、噴出口を設けた圧力容器において、その中の
圧縮気体が噴出口から噴出するときに音波を発生する現
象に着目して、その圧力容器として小型のカプセルを用
いて簡便化し、さらにそのカプセルの一部に液体ナトリ
ウムと反応して噴出口を生じる部分を設け、液体ナトリ
ウムが上記の液体ナトリウムとの反応性に富む部分に接
したときに噴出口を生じさせて、中の圧縮気体が噴出す
るときに生じる音波で液体ナトリウムを検出しようとし
たものである。さらに、圧縮気体をカプセルの中に生じ
させる手段として、カプセル中に高温で高い蒸気圧を示
す常温・常圧で液体である物質を含有する粉末状固体を
封入する手段を取る。
圧縮気体が噴出口から噴出するときに音波を発生する現
象に着目して、その圧力容器として小型のカプセルを用
いて簡便化し、さらにそのカプセルの一部に液体ナトリ
ウムと反応して噴出口を生じる部分を設け、液体ナトリ
ウムが上記の液体ナトリウムとの反応性に富む部分に接
したときに噴出口を生じさせて、中の圧縮気体が噴出す
るときに生じる音波で液体ナトリウムを検出しようとし
たものである。さらに、圧縮気体をカプセルの中に生じ
させる手段として、カプセル中に高温で高い蒸気圧を示
す常温・常圧で液体である物質を含有する粉末状固体を
封入する手段を取る。
（２）
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
先ず最初に、第１図、第２図を用いて、カプセル式音波
発生装置の構造および概要を説明する。第１図、第２図
はカプセル式音波発生装置の構造を示したものである。
発生装置の構造および概要を説明する。第１図、第２図
はカプセル式音波発生装置の構造を示したものである。
カプセルの形状として内径ａ（１０ｃ＋ｎ）、肉厚ｔ（
１＋ｎ＋ｎ）の球殻を用いている。
１＋ｎ＋ｎ）の球殻を用いている。
この球殻はステンレス鋼板から半球殻に整形したものを
突き合わせ溶接によって、兼備でしかも簡単に作製でき
る。図中２がその溶接部である。この溶接部は通常のア
ルゴン溶接で行なった場合、カプセルの内圧がゲージ圧
で５気圧でも、中の圧縮気体はリークしない。また、上
記半球殻１には、その一部に直径ｄ（５＋ｍ＋）の穴を
電動ドリルによって開け、さらにその穴の部分に直径５
ｍ、厚さ１１ｗ１１の円板状の栓（直径５ｍｎの銀の柱
棒から切り出して作る。）３をろう付けして、穴を塞い
でいる。図中４がそのろう付けした部分である。この銀
栓３の部分が液体ナトリウムと反応して上記カプセル中
の圧縮気体の噴出口となる。また、このカプセルの中に
は、溶接する前に、事前に３〜（３） ２４ｇの量の粉末状のセラコラ５を封入しておく。
突き合わせ溶接によって、兼備でしかも簡単に作製でき
る。図中２がその溶接部である。この溶接部は通常のア
ルゴン溶接で行なった場合、カプセルの内圧がゲージ圧
で５気圧でも、中の圧縮気体はリークしない。また、上
記半球殻１には、その一部に直径ｄ（５＋ｍ＋）の穴を
電動ドリルによって開け、さらにその穴の部分に直径５
ｍ、厚さ１１ｗ１１の円板状の栓（直径５ｍｎの銀の柱
棒から切り出して作る。）３をろう付けして、穴を塞い
でいる。図中４がそのろう付けした部分である。この銀
栓３の部分が液体ナトリウムと反応して上記カプセル中
の圧縮気体の噴出口となる。また、このカプセルの中に
は、溶接する前に、事前に３〜（３） ２４ｇの量の粉末状のセラコラ５を封入しておく。
この粉末状のセラコラは常温で結晶水を含んでおり、上
記カプセルが高温にさらされた場合に蒸気を発生し、カ
プセル内の圧力を増加させる役わりを果す。さらに、前
述した溶接作業が大気中で常温・常圧の条件のもとで行
なわれる場合には、上記カプセルの中に４．２Ｑの空気
６が必然的に封入されることになる。
記カプセルが高温にさらされた場合に蒸気を発生し、カ
プセル内の圧力を増加させる役わりを果す。さらに、前
述した溶接作業が大気中で常温・常圧の条件のもとで行
なわれる場合には、上記カプセルの中に４．２Ｑの空気
６が必然的に封入されることになる。
次に、第３図、第４図、第５図を用いて、上記カプセル
の温度を上げた場合のカプセル内の圧力上昇について説
明する。上記カプセルの温度を約１５０℃以上に上げる
と、カプセルの中に含まれているセラコラの結晶水が水
蒸気となり、その蒸気圧によってカプセルの内圧が上昇
する。第３図は水の飽和蒸気圧曲線７を示したものであ
る。水の蒸気圧は温度１７５℃で１０気圧となり、その
後温度の上昇に伴い圧力が急上昇し、温度３００℃では
圧力は９０気圧にもなる。一方、セラコラ（化学式Ｃａ
Ｓ○４・２Ｈ，Ｏ）は、常温でその重量の約２０％程度
の結晶水を含む。第４図は常温（４） でセラコラ粉末に含まれる水の含有量（含水量）８を示
したものである。この図から分かるように、通常のセラ
コラ粉末Ｌｏｇには、常温で約２ｇの水が結晶水として
含まれている。このセラコラ粉末に含まれる水の高温（
約２００℃以上）ではほとんど結晶水としての状態をと
らず、セラコラ（Ｃａ ＳＯ２・２Ｈ，Ｏ）はタリンカ
（ＣａＳＯ４）と呼ばれる状態になる。温度の高い場所
に上記カプセルを置いた場合、常温・常圧でカプセルに
封入された空気が温度３００℃になっても、圧力は約１
気圧増加するだけであるから、溶接時に上記カプセルの
中に封入される空気による圧力の大きさは、水の飽和蒸
気圧に比べて非常に小さい。したがって、常温で上記カ
プセル内のセラコラ粉末に含まれていた結晶水は、温度
１５０℃以上では完全に水蒸気（気体）になる。内径１
０ｃｍの球殻形状の上記カプセルについて、その温度を
３７５℃（水の臨界温度である。）に上げた場合の、種
種のセラコラ粉末量で生じる球殻カプセルの内圧を調べ
た結果を第５図に示す。上記カプセルに粉（５） 束状のセラコラを全く封入しない場合には、空気のみの
熱膨張による圧力増加により、上記カプセルの内圧はゲ
ージ圧で１．４気圧となる。一方、常温で上記カプセル
に封入するセラコラ粉末量を増加させるに従って、温度
３７５℃での上記カプセルの内圧は直線的に増加する（
図中９）。常温で上記カプセルに封入するセラコラ粉末
量が２４ｇである場合、温度３７５℃での上記カプセル
の内圧はゲージ圧で５気圧となる。また、上記カプセル
の温度が水の臨界温度３７５℃より高くなり、実機ＦＢ
Ｒプラントの冷却材ナトリウムの運転温度５５０℃にな
った場合には、セラコラ粉末量が１４ｇで、上記カプセ
ルの内圧はゲージ圧で５気圧となる。また、先はど述べ
たタリンカ（焼きセラコラ）と数ｇのアルコールを粉末
状にしたものでも同様な蒸気圧が得られる。
の温度を上げた場合のカプセル内の圧力上昇について説
明する。上記カプセルの温度を約１５０℃以上に上げる
と、カプセルの中に含まれているセラコラの結晶水が水
蒸気となり、その蒸気圧によってカプセルの内圧が上昇
する。第３図は水の飽和蒸気圧曲線７を示したものであ
る。水の蒸気圧は温度１７５℃で１０気圧となり、その
後温度の上昇に伴い圧力が急上昇し、温度３００℃では
圧力は９０気圧にもなる。一方、セラコラ（化学式Ｃａ
Ｓ○４・２Ｈ，Ｏ）は、常温でその重量の約２０％程度
の結晶水を含む。第４図は常温（４） でセラコラ粉末に含まれる水の含有量（含水量）８を示
したものである。この図から分かるように、通常のセラ
コラ粉末Ｌｏｇには、常温で約２ｇの水が結晶水として
含まれている。このセラコラ粉末に含まれる水の高温（
約２００℃以上）ではほとんど結晶水としての状態をと
らず、セラコラ（Ｃａ ＳＯ２・２Ｈ，Ｏ）はタリンカ
（ＣａＳＯ４）と呼ばれる状態になる。温度の高い場所
に上記カプセルを置いた場合、常温・常圧でカプセルに
封入された空気が温度３００℃になっても、圧力は約１
気圧増加するだけであるから、溶接時に上記カプセルの
中に封入される空気による圧力の大きさは、水の飽和蒸
気圧に比べて非常に小さい。したがって、常温で上記カ
プセル内のセラコラ粉末に含まれていた結晶水は、温度
１５０℃以上では完全に水蒸気（気体）になる。内径１
０ｃｍの球殻形状の上記カプセルについて、その温度を
３７５℃（水の臨界温度である。）に上げた場合の、種
種のセラコラ粉末量で生じる球殻カプセルの内圧を調べ
た結果を第５図に示す。上記カプセルに粉（５） 束状のセラコラを全く封入しない場合には、空気のみの
熱膨張による圧力増加により、上記カプセルの内圧はゲ
ージ圧で１．４気圧となる。一方、常温で上記カプセル
に封入するセラコラ粉末量を増加させるに従って、温度
３７５℃での上記カプセルの内圧は直線的に増加する（
図中９）。常温で上記カプセルに封入するセラコラ粉末
量が２４ｇである場合、温度３７５℃での上記カプセル
の内圧はゲージ圧で５気圧となる。また、上記カプセル
の温度が水の臨界温度３７５℃より高くなり、実機ＦＢ
Ｒプラントの冷却材ナトリウムの運転温度５５０℃にな
った場合には、セラコラ粉末量が１４ｇで、上記カプセ
ルの内圧はゲージ圧で５気圧となる。また、先はど述べ
たタリンカ（焼きセラコラ）と数ｇのアルコールを粉末
状にしたものでも同様な蒸気圧が得られる。
次に、上記カプセルの強度について説明する。
上記カプセルの形状は球殻であるが、一般に薄肉球殻の
内圧に対する破壊圧力Ｐｃは、球殻に用いられる材料の
塑性領域での応力とひずみの関係が（６） ａ＝＝Ａ （Ｂ十Ｅ）” （ここで、Ａ、Ｂ、ｎは定数
）であるとき、次式で与えられる。
内圧に対する破壊圧力Ｐｃは、球殻に用いられる材料の
塑性領域での応力とひずみの関係が（６） ａ＝＝Ａ （Ｂ十Ｅ）” （ここで、Ａ、Ｂ、ｎは定数
）であるとき、次式で与えられる。
ＰＣ＝２ａ。（ｔ／ａｌ（２／３）”ｅｘｐ（Ｂ／２）
ここで、σ８は材料の公称引張り強さ、ｔは球殻の肉厚
、ａは球殻の内径である。」二記カプセルはステンレス
鋼板を整形して作られている。ステンレス鋼の塑性領域
での応力とびずみの関係は、近似的にｎ ＝ ］ 、
Ａ ＝ ２３３ ｋｇ ｆ ／ ｍａ＋ ２． Ｂ ＝
０．０６４４． σｅ ＝ ６０ ｋｇ ｆ ／ ｍｍ
２であるので、ステンレス鋼で作られた内径ａ、肉厚ｔ
の薄肉球殻の上記球殻カプセルの破壊圧力ＰＣは次式で
与えられる。
ここで、σ８は材料の公称引張り強さ、ｔは球殻の肉厚
、ａは球殻の内径である。」二記カプセルはステンレス
鋼板を整形して作られている。ステンレス鋼の塑性領域
での応力とびずみの関係は、近似的にｎ ＝ ］ 、
Ａ ＝ ２３３ ｋｇ ｆ ／ ｍａ＋ ２． Ｂ ＝
０．０６４４． σｅ ＝ ６０ ｋｇ ｆ ／ ｍｍ
２であるので、ステンレス鋼で作られた内径ａ、肉厚ｔ
の薄肉球殻の上記球殻カプセルの破壊圧力ＰＣは次式で
与えられる。
ＰＣ＝８２６０ （ｔ ／ ａ ）
肉厚が０．５Ｉｎ、ｌ１Ｉｎのとき、種々の内径の球殻
の破壊圧力を」二式で計算した結果を第６図に示す。
の破壊圧力を」二式で計算した結果を第６図に示す。
球殻の破壊圧力は肉厚が一定のときには、内径が大きく
なねに従って小さくなる。内径が１０ｃ＋ｎの場合、肉
厚０．５ ｍｍで破壊圧力は４゜５気圧となり、強度上
、カプセルの破壊に関して安全な肉厚とはいえない。し
かしながら、同じ内径１０ｃｍの場合（７） でも肉厚を１何とすることによって、その破壊圧力は肉
厚０．５面の場合の４倍である９気圧となり、球殻カプ
セルの通常の使用圧力範囲（内圧５気圧以下）では、強
度上安全である。
なねに従って小さくなる。内径が１０ｃ＋ｎの場合、肉
厚０．５ ｍｍで破壊圧力は４゜５気圧となり、強度上
、カプセルの破壊に関して安全な肉厚とはいえない。し
かしながら、同じ内径１０ｃｍの場合（７） でも肉厚を１何とすることによって、その破壊圧力は肉
厚０．５面の場合の４倍である９気圧となり、球殻カプ
セルの通常の使用圧力範囲（内圧５気圧以下）では、強
度上安全である。
同様に、上記カプセルの耐熱性についても、上記球殻カ
プセルの構成材料であるステンレス鋼、銀の融点がそれ
ぞれ約１３００℃、９６２℃であることから、球殻カプ
セルの通常の使用温度範囲（温度５５０℃以下）では、
耐熱性は十分である。
プセルの構成材料であるステンレス鋼、銀の融点がそれ
ぞれ約１３００℃、９６２℃であることから、球殻カプ
セルの通常の使用温度範囲（温度５５０℃以下）では、
耐熱性は十分である。
次に、上記カプセルの一部に設けた釦枠３と液体す１〜
リウムとの反応について説明する。一般に、金属の中で
も特に貴金属は液体ナトリウムと共存性が悪く、液体ナ
トリウムとアマルガム合金を作り液状になることが知ら
れている。上記カプセルの一部に設けた釦枠３の場合、
液体ナトリウムの温度が約１５０℃以上で、銀と液体す
１−リウムとが反応し、液状のアマルガム合金が生成す
る。また、銀以外の金属、例えば金、銅、アルミニウム
。
リウムとの反応について説明する。一般に、金属の中で
も特に貴金属は液体ナトリウムと共存性が悪く、液体ナ
トリウムとアマルガム合金を作り液状になることが知ら
れている。上記カプセルの一部に設けた釦枠３の場合、
液体ナトリウムの温度が約１５０℃以上で、銀と液体す
１−リウムとが反応し、液状のアマルガム合金が生成す
る。また、銀以外の金属、例えば金、銅、アルミニウム
。
スズ等でも同様な効果が得られる。したがって、上記カ
プセルの釦枠３に約１５０℃以上（実機の（８） ＦＢＲプラントの冷却材液体ナトリウムの温度範囲と同
じである。）の液体ナトリウムが接した場合、ただちに
釦枠３は液体ナトリウムとアマルガム合金を生成し、液
状になり、上記カプセルの中に圧縮されている気体の噴
出によって飛散する。
プセルの釦枠３に約１５０℃以上（実機の（８） ＦＢＲプラントの冷却材液体ナトリウムの温度範囲と同
じである。）の液体ナトリウムが接した場合、ただちに
釦枠３は液体ナトリウムとアマルガム合金を生成し、液
状になり、上記カプセルの中に圧縮されている気体の噴
出によって飛散する。
その結果、必然的に上記カプセルに噴出口が生じる。
次に、第７図を用いて直径５Ｉ１ｍｌの噴出口から圧縮
気体が噴出するときに生じる音波の音圧（実用上音の強
さのレベルと同じと見てよい。）につい、て、説明する
。第７図は、ゲージ１気圧、および２気圧に圧縮された
気体が噴出口から噴出するときに、噴出口から距離５ｃ
ｍ、２０ｃｍの地点に生じる周波数３１．５Ｈｚ〜８Ｋ
Ｈｚの音波の音圧を実際に実験で測定した結果である。
気体が噴出するときに生じる音波の音圧（実用上音の強
さのレベルと同じと見てよい。）につい、て、説明する
。第７図は、ゲージ１気圧、および２気圧に圧縮された
気体が噴出口から噴出するときに、噴出口から距離５ｃ
ｍ、２０ｃｍの地点に生じる周波数３１．５Ｈｚ〜８Ｋ
Ｈｚの音波の音圧を実際に実験で測定した結果である。
図中の丸印１１が噴出口から５印の地点ての測定値であ
り、図中の三角印１２が噴出口から２０ｃ＋ｎの地点で
の測定値である。また、噴出口から気体が噴出しない場
合の測定値を図中の四角印１３で示す。噴出口から５
ｃｍの地点での音圧は、圧縮気体の圧力がゲー（９） ジ圧で１気圧、２気圧のとき、それぞれ１０６ｄＢ、１
．０８ｄＢとなる。これは、噴出口から気体が噴出しな
い場合の音圧５６ｄＢの約３００〜４００倍も大きい。
り、図中の三角印１２が噴出口から２０ｃ＋ｎの地点で
の測定値である。また、噴出口から気体が噴出しない場
合の測定値を図中の四角印１３で示す。噴出口から５
ｃｍの地点での音圧は、圧縮気体の圧力がゲー（９） ジ圧で１気圧、２気圧のとき、それぞれ１０６ｄＢ、１
．０８ｄＢとなる。これは、噴出口から気体が噴出しな
い場合の音圧５６ｄＢの約３００〜４００倍も大きい。
また、圧縮された気圧の圧力がゲージ圧で２気圧以上で
は、圧力が増加するに従って、噴出口から噴出するとき
に生じる音波の音圧も増加し、１３０ｒｌＢ （噴出口
から気体が噴出しない場合の音圧５６ｄＢの約５００Ｏ
ｆ１倍である。）まで増加する。ところで、圧縮された
気体が噴出口から噴出するときに生じる音波を音源と考
えた場合、この音波が平面波で媒質窒素ガス（実機ＦＢ
Ｒプラントのナトリウム冷却材配管周囲の雰囲気は窒素
ガスである。）中を音響検出器の方向に距離Ｘだけ伝播
する時に、音の振幅Ａ（Ｘ）の減衰状態は一般に次式で
与えられる。
は、圧力が増加するに従って、噴出口から噴出するとき
に生じる音波の音圧も増加し、１３０ｒｌＢ （噴出口
から気体が噴出しない場合の音圧５６ｄＢの約５００Ｏ
ｆ１倍である。）まで増加する。ところで、圧縮された
気体が噴出口から噴出するときに生じる音波を音源と考
えた場合、この音波が平面波で媒質窒素ガス（実機ＦＢ
Ｒプラントのナトリウム冷却材配管周囲の雰囲気は窒素
ガスである。）中を音響検出器の方向に距離Ｘだけ伝播
する時に、音の振幅Ａ（Ｘ）の減衰状態は一般に次式で
与えられる。
Ａ （Ｘ）＝ Ａ （０）ｅｘｐ（−ａ Ｘ）ここで、
減衰定数αは次式で与えられる。
減衰定数αは次式で与えられる。
３ρＣλ２
ここで、μは粘性係数、ρは密度、Ｃは波動の（１０）
伝播速度、λは波長である。窒素ガスではμ＝１．７４
Ｘ １０−Ｆ′（Ｎ−８／ｒｒｉ’） 、 ｐ＝１．
２５ （ｋｇ／ｍ） 、 ｃ ＝ ３３７ （ｍ／ ８
）であるから、α＝２．３９５ Ｘ Ｉ Ｏ−６とな
る。上記音源と音響検出器の距離Ｘ、 ７’ｌ＜ １０
０ ｒｎの場合、Ａ（１００）／Ａ（０）＝０．９９０
８となるから、上記音源から発生した音響エネルギーの
窒素ガス中での減衰はほとんどない。
Ｘ １０−Ｆ′（Ｎ−８／ｒｒｉ’） 、 ｐ＝１．
２５ （ｋｇ／ｍ） 、 ｃ ＝ ３３７ （ｍ／ ８
）であるから、α＝２．３９５ Ｘ Ｉ Ｏ−６とな
る。上記音源と音響検出器の距離Ｘ、 ７’ｌ＜ １０
０ ｒｎの場合、Ａ（１００）／Ａ（０）＝０．９９０
８となるから、上記音源から発生した音響エネルギーの
窒素ガス中での減衰はほとんどない。
それゆえ、圧縮された気体が噴出口から噴出するときに
生じる先はど述べた音圧は、その噴出口からｌｏＯｍ′
Ｍ、、れた音響検出器で十分検出される大きさである。
生じる先はど述べた音圧は、その噴出口からｌｏＯｍ′
Ｍ、、れた音響検出器で十分検出される大きさである。
次に、第８図を用いて上記球殻カプセルから生じる音波
が発生している継続時間について説明する。第８図中の
曲線１４は、直径１０６ｍの球殻カプセルの内圧がゲー
ジ気で５気圧の場合の、音波発生時間の上記噴出口直径
依存性を示したものである。−Ｊ二記球殻カプセルの音
波発生時間は、噴出口直径の大きさが小さくなるほど長
くなる。噴出１１の直径が５ｍでは音波発生時間は２５
秒程度であるが、噴出口の直径が３ｍおよび２１圃の場
合に（１１） は、音波発生時間はそれぞれ６７秒、１５０秒である。
が発生している継続時間について説明する。第８図中の
曲線１４は、直径１０６ｍの球殻カプセルの内圧がゲー
ジ気で５気圧の場合の、音波発生時間の上記噴出口直径
依存性を示したものである。−Ｊ二記球殻カプセルの音
波発生時間は、噴出口直径の大きさが小さくなるほど長
くなる。噴出１１の直径が５ｍでは音波発生時間は２５
秒程度であるが、噴出口の直径が３ｍおよび２１圃の場
合に（１１） は、音波発生時間はそれぞれ６７秒、１５０秒である。
この時間は、上記カプセルから発生した音波を音響検出
器で受信し、さらにその音響検出器からの信号を音響解
析装置で分析して、音波発生源の位置を算出するまでし
こ要する時間数百ミリ秒に比べと十分大きいので、この
音波発生時間は従来の音響検出技術で十分に音源の位置
を検出できる時間である。
器で受信し、さらにその音響検出器からの信号を音響解
析装置で分析して、音波発生源の位置を算出するまでし
こ要する時間数百ミリ秒に比べと十分大きいので、この
音波発生時間は従来の音響検出技術で十分に音源の位置
を検出できる時間である。
最後に第９図、第１０図、第１１図、第１２図を用いて
、本発明による上記カプセル式音波発生装置を実機ＦＢ
Ｒプラン１〜に漏洩ナトリウム検出器として用いた実施
例を説明する。第９図、第１０図はそれぞれ実機ＦＢＲ
プラントのすトリウム冷却材配管の正面および側面の断
面図である。
、本発明による上記カプセル式音波発生装置を実機ＦＢ
Ｒプラン１〜に漏洩ナトリウム検出器として用いた実施
例を説明する。第９図、第１０図はそれぞれ実機ＦＢＲ
プラントのすトリウム冷却材配管の正面および側面の断
面図である。
Ｆ Ｂ Ｒプラン１へが通常運転されている場合、配管
１５の中を高温（通常５５０℃）の液体ナトリウム１６
が流わている。その結果、保温材１８の内側の温度はほ
ぼ５５０°Ｃに近い温度になっている。
１５の中を高温（通常５５０℃）の液体ナトリウム１６
が流わている。その結果、保温材１８の内側の温度はほ
ぼ５５０°Ｃに近い温度になっている。
保温材１８と配管１５の間の空間には通常窒素ガス１７
が入っている。そこで、本発明による漏洩（１２） ナトリウム検出用カプセル式音波発生装置Ｉ９を配管１
５に沿って、その下方部に数１０印の等間隔で固定して
配置しておく。このカプセルの中にはセラコラの粉末１
４ ｇが封入さおでいる。配管１５にき裂が生じた場合
、そのき製部から高温の液体ナトリウム１６が配管１５
から漏洩するが、その漏洩した高温の液体ナトリウム１
６は、配管の下方部に流れ出し、溜る。この漏洩した高
温の液体ナトリウム１６は、先はど述べてきた原理でカ
プセル式音波発生装置１９を作用し、ただちに音圧約１
１０ｄＢの音波を数十秒の間、発生する。
が入っている。そこで、本発明による漏洩（１２） ナトリウム検出用カプセル式音波発生装置Ｉ９を配管１
５に沿って、その下方部に数１０印の等間隔で固定して
配置しておく。このカプセルの中にはセラコラの粉末１
４ ｇが封入さおでいる。配管１５にき裂が生じた場合
、そのき製部から高温の液体ナトリウム１６が配管１５
から漏洩するが、その漏洩した高温の液体ナトリウム１
６は、配管の下方部に流れ出し、溜る。この漏洩した高
温の液体ナトリウム１６は、先はど述べてきた原理でカ
プセル式音波発生装置１９を作用し、ただちに音圧約１
１０ｄＢの音波を数十秒の間、発生する。
次に、この発生した音波は、第１１図に示されたように
配置された常時配管近傍の音波をモニタリングしている
複数個の音響検出器２０で検出される。ここで、第１１
図中の２２．２３はそれぞれ炉容器、ナトリウム冷却材
配管を表わしている。
配置された常時配管近傍の音波をモニタリングしている
複数個の音響検出器２０で検出される。ここで、第１１
図中の２２．２３はそれぞれ炉容器、ナトリウム冷却材
配管を表わしている。
音響検出器２０で検出された音波は各々の音響検出器２
０でそれぞれ電気信号に変換され、音響解析装置２１に
伝えられる。従来技術としてすでに確立している音響解
析装置２１では音波が各々の（１３） 音響検出器２０へ到達した時刻、強度、周波数スペクト
ル等が分析され、これらの音響検出器２０へ到達した音
波がどの位置で発生したものか算出し、また一方でり１
ノ一回路を通してアラームを作動させ、液体すｌ−リウ
ム１６が配管１５から漏洩した事を知らされろ。実際に
ＦＢＲプラントの通常運転時に、ナトリウム冷却材配管
２３の近傍で生じた音を音響検出器２０で検出し、さら
に音響解析装置２１で分析した周波数スペク１ヘルを第
１２図に示す。図中の実線２４は配管１５から液体十ト
１１つｌ、１日が漏洩していないときの周波数スペクト
ルである。液体ナトリウムを駆動するための機械式ポン
プ等による音響のためにｌ０ＫＴ（ｚから５０ Ｋ Ｈ
ｖ、の高周波数領域のスペノ７トル強度が１． ＯＫ
ＨＺ ｇＱ下の低周波数領域のスペクトルの強度に比べ
て数倍から数十倍大きくなっている。
０でそれぞれ電気信号に変換され、音響解析装置２１に
伝えられる。従来技術としてすでに確立している音響解
析装置２１では音波が各々の（１３） 音響検出器２０へ到達した時刻、強度、周波数スペクト
ル等が分析され、これらの音響検出器２０へ到達した音
波がどの位置で発生したものか算出し、また一方でり１
ノ一回路を通してアラームを作動させ、液体すｌ−リウ
ム１６が配管１５から漏洩した事を知らされろ。実際に
ＦＢＲプラントの通常運転時に、ナトリウム冷却材配管
２３の近傍で生じた音を音響検出器２０で検出し、さら
に音響解析装置２１で分析した周波数スペク１ヘルを第
１２図に示す。図中の実線２４は配管１５から液体十ト
１１つｌ、１日が漏洩していないときの周波数スペクト
ルである。液体ナトリウムを駆動するための機械式ポン
プ等による音響のためにｌ０ＫＴ（ｚから５０ Ｋ Ｈ
ｖ、の高周波数領域のスペノ７トル強度が１． ＯＫ
ＨＺ ｇＱ下の低周波数領域のスペクトルの強度に比べ
て数倍から数十倍大きくなっている。
一方、図中の点線２５は配管１５から液体ナトリウム１
６が漏洩し、本発明によるカプセル式音波発生装置１９
が作動した場合の周波数スペクトルである。点線２５と
実線２４を比較すれば分かる（１４） ように、液体ナトリウム１６が配管１５から漏洩した場
合には、カプセル式音波発生装置１９から発生した音波
によって１０ＫＨｚ以下の低周波領域のスペクトルが増
加するこの１０ＫＨｚ以下のスペクトルの強度変化によ
って、液体ナトリウム１６が配管１５から漏洩したこと
を検出することができる。
６が漏洩し、本発明によるカプセル式音波発生装置１９
が作動した場合の周波数スペクトルである。点線２５と
実線２４を比較すれば分かる（１４） ように、液体ナトリウム１６が配管１５から漏洩した場
合には、カプセル式音波発生装置１９から発生した音波
によって１０ＫＨｚ以下の低周波領域のスペクトルが増
加するこの１０ＫＨｚ以下のスペクトルの強度変化によ
って、液体ナトリウム１６が配管１５から漏洩したこと
を検出することができる。
第１３図、第１４図、第１５図は本発明の他の実施例を
示すもので、第１図、第２図に示したカプセル式音波発
生装置と異なるのは、上記カプセル内の圧縮気体が噴出
する噴出口の先に、特有の固有振動数を持つ薄板状の振
動板２６を取り付けた点にある。この実施例では、さら
に、先に第１図、第２図に示した球殻カプセルから発生
する音波の周波数スペクトルが低周波数領域（３１５Ｈ
ｚ〜８ Ｋ Ｈｚ ）に幅広いピークをもつのに比べて
、特定の周波数領域に鋭いピークをもつ音波を発生する
効果がある。
示すもので、第１図、第２図に示したカプセル式音波発
生装置と異なるのは、上記カプセル内の圧縮気体が噴出
する噴出口の先に、特有の固有振動数を持つ薄板状の振
動板２６を取り付けた点にある。この実施例では、さら
に、先に第１図、第２図に示した球殻カプセルから発生
する音波の周波数スペクトルが低周波数領域（３１５Ｈ
ｚ〜８ Ｋ Ｈｚ ）に幅広いピークをもつのに比べて
、特定の周波数領域に鋭いピークをもつ音波を発生する
効果がある。
本発明によれば、設備費および維持費ともに兼（１５）
価であるカプセル式音波発生装置によって、確実漏洩ナ
トリウムを検出できる効果がある。
トリウムを検出できる効果がある。
第１図はカプセル式音波発生装置の断面図、第２図はカ
プセル式音波発生装置の５１７−面図、第３図 ７は水
の蒸気圧曲線を示す図、第４図は常温でのセラコラ粉末
の含水量曲線を示す図、第５図はセラコラ粉末含水量に
対する球殻カプセルの内圧を示す図、第６図は種々の内
径、肉厚に対する球殻カプセルの破壊圧力を示す図、第
７図はカプセル式音波発生装置の噴出口近傍での音圧を
示す図、第８図はカプセル式音波発生装置の噴出１」の
大きさに対する音波発生継続時間を示す図、第９図はＦ
Ｂ Ｒプラントのすトリウム冷却材配管の正面断面図
、第１０図はＦ Ｂ Ｒプラン１−のナトリウム冷却材
配管の側面断面図、第１１図はＦＢＲプラン１−にカプ
セル式音波発生装置を適用した場合の音響検出器および
音響解析装「マの系統図、第１２図はＦＢＲプラントの
ナトリウム冷却制配管近傍で検出される音の周波数スペ
クトルを示す図、第（１６） １３図は他の実施例を示す図、第１４図はＡ部拡大図、
第１５図はＢ−Ｂ視図である。 ３・・・釦枠、５・・・セラコラ粉末、１５・・・配管
、１６・・・液体ナトリウム、１７・・・窒素ガス、１
８・・・保温材、１９・・・カプセル式音波発生装置、
２０・・・音響検出器、２１・・・音響解析装置、２２
・・・炉容器。 代理人 弁理士 高橋明夫 （１７） 第１図 第２図 ○ ０ ＄ ３ 図 湿層（°Ｃ） ＄４− 図 θ ／ ２ Ｊ ４− ５ ６ ７ Ｂ ｑ ／１）ｔ
７コク＃禾（含７に量 茅 ７ 層 抹殺カフ°ｔノν一 内圧（ケージ゛気圧９第８ 目 θ ｌ ２ｊ４−５６７ ８ ｑ ’０喋去ロー直経（
側＠ジ ＄７２目 θ ｌθ ２ρ ３θ りθ ５Ｑ 川涙牧 ＜ＫＨｚ） 第１３図 第１頁の続き ■発明者 横１）憲克 日立市森１ 究所内 ２８３−
プセル式音波発生装置の５１７−面図、第３図 ７は水
の蒸気圧曲線を示す図、第４図は常温でのセラコラ粉末
の含水量曲線を示す図、第５図はセラコラ粉末含水量に
対する球殻カプセルの内圧を示す図、第６図は種々の内
径、肉厚に対する球殻カプセルの破壊圧力を示す図、第
７図はカプセル式音波発生装置の噴出口近傍での音圧を
示す図、第８図はカプセル式音波発生装置の噴出１」の
大きさに対する音波発生継続時間を示す図、第９図はＦ
Ｂ Ｒプラントのすトリウム冷却材配管の正面断面図
、第１０図はＦ Ｂ Ｒプラン１−のナトリウム冷却材
配管の側面断面図、第１１図はＦＢＲプラン１−にカプ
セル式音波発生装置を適用した場合の音響検出器および
音響解析装「マの系統図、第１２図はＦＢＲプラントの
ナトリウム冷却制配管近傍で検出される音の周波数スペ
クトルを示す図、第（１６） １３図は他の実施例を示す図、第１４図はＡ部拡大図、
第１５図はＢ−Ｂ視図である。 ３・・・釦枠、５・・・セラコラ粉末、１５・・・配管
、１６・・・液体ナトリウム、１７・・・窒素ガス、１
８・・・保温材、１９・・・カプセル式音波発生装置、
２０・・・音響検出器、２１・・・音響解析装置、２２
・・・炉容器。 代理人 弁理士 高橋明夫 （１７） 第１図 第２図 ○ ０ ＄ ３ 図 湿層（°Ｃ） ＄４− 図 θ ／ ２ Ｊ ４− ５ ６ ７ Ｂ ｑ ／１）ｔ
７コク＃禾（含７に量 茅 ７ 層 抹殺カフ°ｔノν一 内圧（ケージ゛気圧９第８ 目 θ ｌ ２ｊ４−５６７ ８ ｑ ’０喋去ロー直経（
側＠ジ ＄７２目 θ ｌθ ２ρ ３θ りθ ５Ｑ 川涙牧 ＜ＫＨｚ） 第１３図 第１頁の続き ■発明者 横１）憲克 日立市森１ 究所内 ２８３−
Claims (1)
- ■、耐熱性材料から作られたカプセルに、その一部に液
体ナトリウムと反応して噴出口を生じる部分を設け、さ
らに上記カプセルの中に数百℃の温度で数気圧以上の蒸
気圧を示す常温・常圧で液体である物質を含有した粉末
状固体を封入したことを特徴とするカプセル式音波発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229795A JPS60122346A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | カプセル式音波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229795A JPS60122346A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | カプセル式音波発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122346A true JPS60122346A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16897788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58229795A Pending JPS60122346A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | カプセル式音波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343582A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Rohto Pharmaceut Co Ltd | ラベル及び剥離紙付きラベル並びにラベルシート |
| US8399058B2 (en) | 2005-04-22 | 2013-03-19 | 3M Innovative Properties Company | Masking article and method of masking of substrate |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP58229795A patent/JPS60122346A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8399058B2 (en) | 2005-04-22 | 2013-03-19 | 3M Innovative Properties Company | Masking article and method of masking of substrate |
| JP2006343582A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Rohto Pharmaceut Co Ltd | ラベル及び剥離紙付きラベル並びにラベルシート |
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