JPS60209200A

JPS60209200A - 原子炉水位計

Info

Publication number: JPS60209200A
Application number: JP59065659A
Authority: JP
Inventors: 利明鈴木
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Genshiryoku Jigyo KK; Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1984-03-31
Publication date: 1985-10-21

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】〔発明の技術分野〕この発明は原子炉水位計に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、原子炉はその安全性を確保するために炉水水位
を一定範囲に維持する必要があり、その炉水水位を計測
する手段として、原子炉には原子炉水位計が設置される
。

この原子炉水位計１は、第１図に示すように、凝縮槽３
と差圧伝送器５とを有し、この差圧伝送器５には、高圧
側配管７’ｉ介して原子炉圧力容器８内の炉水圧力が伝
達される。また、差圧伝送路５には、低圧側配管【１を
介して凝縮水１３の圧力が伝達される。この差圧伝送器
５は炉水９および凝縮水１３の圧力差並びに水の比重量
から凝縮水水位ｈｏヲ基準として炉水水位りを算出する
。

ここで、炉水水温は原子炉の定格出力運転時における既
知の炉水温度を用い、この炉水温度に基づいて炉水９の
比重量が決定される。一方、凝縮槽３および低圧側配管
１１が原子炉圧力容器８外で原子炉格納容器１５内に配
設されることから、凝縮水水温は原子炉格納容器■５内
の平均雰囲気温度が用いられる。この平均雰囲気温度に
基づいて凝縮水１３の比重量が決定される。

しかしながら、原子炉格納容器１５内の平均雰囲気温度
は必ずしも凝縮水１３の水温と等しいとは限らず、した
がって凝縮水１３の比重量に誤差を生ずる。この誤差が
原因となって、炉水水位りの測定精度が低下するおそれ
がある。

また、原子炉運転に伴ない、原子炉圧力容器８は熱膨張
により鉛直方向に伸びる。一方、低圧側配管１１は原子
炉格納容器１５に取り付けられているため、熱膨張が小
さく鉛直方向への伸びが極めて少ない。

したがって、凝縮槽３の取付位置は、伸展された原子炉
圧力容器８に対し相対的に下降し、その結果、基準水位
としての凝縮水水位り。が低下する。そのため、原子炉
水位計１は、実際の炉水水位りよりも高い水位を水位表
示計１７に誤って表示することかある。

そこで、従来、低圧側配管１１を鉛直方向に蛇行して形
成し、さらに低圧側配管１１における凝縮槽３近傍を原
子炉格納容器１５に固定しないようにしたものが提案さ
れている。これによれば、低圧側配管１１の凝縮槽３近
傍が拘束されないので、低圧側配管１１は屈曲部の曲り
角度を変位させることにより鉛直方向に伸縮することが
可能となる。したがって、凝縮槽３を、原子炉圧力容器
８の伸びに追随させて上方へ移動させることができる。

ところが、低圧側配管１１はあくまで原子炉格納容器１
５に固定されたものであるため、凝縮槽３の上方移動が
、原子炉圧力容器８の伸びに応じて必ずしも完全に追随
されるとは限らない。その結果この場合にも凝縮水水位
り。が低下し、原子炉水位計１は前述と同様に、実際の
炉水水位りより高い水位を表示するおそれがある。

〔発明の目的〕

この発明は上記事実を考慮してなされたものであり、炉
水の測定精度を向上させることができる原子炉水位計を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するためには、この発明に係る原子炉水
位計は、原子炉圧力容器内部に設けられ、凝縮水が貯溜
可能な凝縮槽と、この凝縮槽および上記原子炉圧力容器
にそれぞれ連通されて凝縮水圧力および炉水圧力が伝達
可能な差圧伝送器とを有し、この差圧伝送器が、上記凝
縮水および炉水の圧力差並びに水の比重量から上記凝縮
水水位を基準として炉水の水位を算出するように構成さ
れたものであり、凝縮水温度を炉水温度に一致させ、こ
の炉水温度に基づく水の比重量を用いて炉水水位を算出
するとともに、上記凝縮槽を上記原子炉圧力容器の熱膨
張変位に応じて変位させたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の芙施例葡図ｏ■に基づいて説明する。

第２図は、この発明に係る原子炉水位計の一実施例を概
略して示す側面図である。

原子炉格納容器２１内には原子炉圧力容器器が収納され
、この原子炉圧力容器お内に炉心５が収容され、炉水ｎ
が充填される。炉心乙の上部には、気水分離器２９およ
び蒸気乾燥器３１が順次配設される。炉水ｎは、通常、
気水分離器四の位置まで充填される。この炉水水位Ｈを
計測するのが原子炉　□水位計３３である。

この原子炉水位計３３は、主に凝縮槽３５、光圧伝送器
３７、比重量補償回路３９および温度計４１等から構成
される。差圧伝送器３７は、高圧側配管４３を介して原
子炉圧力容器器に連通される。したがって、差圧伝送器
３７には炉水圧力Ｐが伝達される。

一方、凝縮槽３５は原子炉圧力容器お内に配設される。

この凝縮槽３５は、炉水水位Ｈよりも上方に設けられ、
内部に凝縮水材が貯溜可能に形成される。また、凝縮槽
３５には連結管４５を介して給水ス、ｏ−ジャ４７が連
結され、この給水スＡ−ジャ４７により凝縮槽あ内へ水
が補給される。この水の補給により、凝縮槽関門の凝縮
水は常に一定水位に維持される。この凝縮水水位Ｈ８は
原子炉水位計３３の基準水位となる。又、凝縮槽３５に
は圧力導入口４８が形成される。この圧力導入口４８は
凝縮水水位Ｈｏ　よシ上方に開口され、原子炉圧力容器
ｎ内の蒸気圧力を凝縮槽あ内に導入する。

また、凝縮槽３５には低圧側配管４９が接続される。

この低圧側配管４９は下方に延びて炉水２７中に没入し
、その後原子炉圧力容器お内部からその外方へ貝通し、
差圧伝送器３７まで延在される。これにより、差圧伝送
器３７には低圧側配管４９を経て凝縮水４４が供給され
、差圧伝送器３７に凝縮水圧力Ｐ。が伝達される。

低圧側配管４９の上記貫通位置は、高圧側配管４３の原
子炉圧力容器おへの接続位置と鉛直方向はぼ同一レベル
に設定される。したがって低圧側配管４９の上部刃は炉
水２７中に没し、他の部分は高圧側配置４３と鉛直方向
同一レベルから、高圧側配管４３と同様に原子炉圧力容
器ｎ外に配設される。

ところで、原子炉圧力容器乙には原子炉再循環系５１が
設けられる。この原子炉再循環系５１は、炉水２７を原
子炉再循環ボンダ５３へ導き、昇圧して１１駆動水とし
、この１駆動水を原子炉圧力容器ｎ内のジェットポンプ
５５へ供給して、炉水２７を強制循環させるものである
。この原子炉再循環系５１のポンプ入口配管５７に温度
計４１が設置される。この温度計４１によシ、原子炉圧
力容器ｎ内の炉水ｎ温度が実測される。

この温度計４１は比重量補償回路３９に電気的に接続さ
れる。この比重量補償回路３９が炉水の測定温度に対応
した水の比重１ｉｒを選定する。さらに、比重量補償回
路３９は差圧伝送器３７に電気的に接続されて、比重量
補償回路３９で選定された比重量γが差圧伝送器３７に
送信される。

さて、高圧側配管４３から差圧伝送器３７へ導かれる炉
水側温度は、原子炉圧力容器ｎ内の炉水ｎ温度とほぼ同
一である。また、低圧側配管４９から差圧伝送器３７へ
導かれる凝縮水側温度も、高圧側配管４９のうち上部５
０以外の他の部分が高圧側配管４３と鉛直方向はぼ同一
レベルからこの高圧側配管４３と同様に原子炉圧力容器
お外に配設されていること、また低圧側配管の上部刃が
炉水ｎ中に没入されていること、さらに凝縮器間が原子
炉圧力容器路内に配設されていることなどから、原子炉
圧力容器る内の炉水ｎ温度とほぼ同一である。

水の比重量は温度によって異なるが、差圧伝送器３７に
導かれる炉水側温度も凝縮水制温度も原子炉圧力容器２
３内の炉水温ＩＷとほぼ一致するので、差圧伝送器３７
へ導かれる炉水比重量も凝縮水比重電もともに、原子炉
圧力容器２３内の炉水温度に応じて比重補償回路３９で
選定された水の比重量γと一致する。

そこで、差圧伝送器３７では、高圧側間ｌｉ？４３から
の炉水圧力Ｐと高圧９！ｌ］配管４９からの凝縮水圧力
Ｐ。

とから圧力差（Ｐ　−Ｐｏ）を検知し、この圧力差（Ｐ
　−Ｐｏ）を比重量補償回路３９からの比重量γで除し
て、炉水水位Ｈと凝縮水水位Ｈ８との水位差（Ｈ−Ｈｏ
）を演算する。さらに、この水位差（Ｈ−Ｈ６）から凝
縮水水位Ｈ８を基準として炉水水位Ｈを算出する。

また、差圧伝送器３７には水位指示計６１が接続され、
上記水位差（Ｈ−Ｈｏ）あるいは炉水水位Ｈが水位指示
計６１に表示される。

また、差圧伝送器３７には水位スイッチ６３が接続され
る。この水位スイッチ６３は原子炉隔離時冷却系の水位
スイッチ、非常用炉心冷却系の水位スイッチ等であり、
水位差（Ｈ−Ｈｏ’）または炉水水位Ｈの変位に応じて
各水位スイッチがＯＮ作動される。

次に、作用を説明する。

炉水ｎの炉水水位Ｈが変動すると、その変動に応じて、
高圧側配管４３から、差圧伝送器３７へ伝達される炉水
圧力Ｐが変動する。一方、凝縮水水位Ｈ８は一定に維持
されるので、低圧側配管４９を介して差圧伝送器３７へ
伝達される凝縮水圧力Ｐ。は一定となる。圧力差（ｐ　
−ｐｏ）は凝縮水圧力Ｐ。の変動に応じて変動し、差圧
伝送器３７がこの圧力差（Ｐ　−Ｐｏ）を検知する。

そして、差圧伝送器３７は、圧力差（Ｐ　−Ｐｏ）と比
重量補償回路３９からの比重量γとから水位差（ｕ−ｎ
ｏ）−ｉ、さらに炉水水位Ｈを算出する。この水位差（
Ｈ−Ｈｏ）または炉水水位Ｈが水位指示計６１に表示さ
れ、水位スィッチ６３ｆｔＯＮ作動させる。

上記実施例によれは、凝縮槽間が原子炉圧力容器お内に
配設され、低圧側配管の上部５０が炉水釘中に没入され
、さらに低圧側配管４９の上部５０以外の部分が、高圧
側配管４３と鉛直方向同一レベルから高圧側配管４３と
同様に原子炉圧力部器お外へ配設されることから、低圧
側配管４９から差圧伝送器３７へ導かれる凝縮水側温度
を、高圧側配管４３から差圧伝送器３７へ導かれる炉水
側温度と同様に、原子炉圧力容器ｎ内の炉水３７温度に
ほぼ一致させることができる。したがって凝縮水４４の
比重量を原子炉圧力容器ｎ内の炉水路温度から正確に決
定することができ、その結果、炉水水位Ｈを高精度に計
測することができる。

しかも、原子炉圧力容器路内の炉水温度が温度計４１に
より実測され、この天測温度に基づいて原子炉圧力容器
路内の炉心２７の比重量γが決定されることから、差圧
伝送器３７へ導かｆる炉水および凝縮水比重量をより正
確に検出することができる。

故に、炉水水位の計測精度をよシ一層同上させることが
できる。

また、凝縮＃Ｊ３５が原子炉圧力容器ｎ内に配設される
ことがら、原子炉圧力容器路が熱膨張により伸びても、
この伸びに応じて凝縮槽３５を上昇させることができる
。したがって、原子炉圧力容器路の熱膨張によっても、
炉水水位Ｈと凝縮水水位Ｈ８との相対位置が一定に保持
され、原子炉水位計おの測定精度を向上させることがで
きる。

なお、上記実施例では、温度計４１が原子炉再循環系５
１のポンプ入口配管５７に設けられるものにつき説明し
たが、ポンプ出口配管６５”＄原子炉圧力容器お内の炉
水２７温度を測定できる箇所に取り付けるものであって
もよい。

また、上記実施例では、原子炉圧力容器ｎ内の炉水２７
温度を温度計４１で実測し、この温度に基づいて比皇量
補偵回路３９によシ炉水ｎの比重量を決定するものにつ
き説明したか、これら温度計４１および比重量補償回路
３９ヲ用いないものであってもよい。つまり、炉水２７
の温度を測定せず、原子炉定格出力運転時における既知
の炉水温展に対応する水の比重量を差圧伝送器３７に導
かれる炉水および凝ね水の比重量として水位差（Ｈ−Ｈ
ｏ）および炉水位Ｈｋ算出する。この場合にも、原子炉
圧力容器路内の炉水温度が定格出力運転時の炉水温度と
一致する限り、正確な炉水水位を計測することができる
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る原子炉水位計によれば、
基準水位を形成する凝縮水が貯溜可能な凝ｍ槽が原子炉
圧力容器内部に設けられたことから、凝縮水温度を炉水
温ｌ現と一致させ、この炉水温度に対応する水の比Ｍ　
ｖを用いて炉水水位を算出するとともに、凝梅槽を原子
炉圧力容器の熱Ｊ膨張変位と同一量変位させることから
、炉水の水位の−ｊ定棺褪を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉水位計を概略して示す側面図、第
２図はこの考案に係る原子炉水位計の一尖施例を概略し
て示す仰盲狛図である。ｎ・・・原子炉圧力容器、３３・・・原子炉水位計、３
５・・・凝縮漕、３７・・・屋圧伝送器、３９・・・比
重量補償回路、４１・・・温度計、４４・・・凝縮水、
Ｈ・・・炉水水位、Ｈｏ・・・凝縮水水位、Ｐ・−・炉
水圧力、Ｐｏ・・・凝縮水圧力。出願人代理人　波条　野　久

Claims

【特許請求の範囲】１、原子力圧力容器内部に設けられ、凝縮水が貯溜可能
な凝縮槽と、この凝縮槽および上記原子炉圧力容器にそ
れぞれ連通されて凝縮水圧力および炉水圧力が伝達可能
な差圧伝送器とを有し、この差圧伝送器が、上記凝縮水
および炉水の圧力差並びに水の比重量から上記凝縮水水
位を基準として炉水の水位を算出するように構成された
ことを特徴とする原子炉水位計。２、差圧伝送器には比重量補償回路が接続され、この比
重量補償回路が、炉水源ｅを実測する炉水温度計からの
測定温度に基づき水の比重量を決定して上記差圧伝送路
に送信するように構成された特許請求の範囲第１項記載
の原子炉水位計。