JPS61204510A - 中性子を利用した管内付着物層厚の測定方法 - Google Patents

中性子を利用した管内付着物層厚の測定方法

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JPS61204510A
JPS61204510A JP60046289A JP4628985A JPS61204510A JP S61204510 A JPS61204510 A JP S61204510A JP 60046289 A JP60046289 A JP 60046289A JP 4628985 A JP4628985 A JP 4628985A JP S61204510 A JPS61204510 A JP S61204510A
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JP
Japan
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neutrons
pipe
thermal
thickness
deposit
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Pending
Application number
JP60046289A
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English (en)
Inventor
Kazuhisa Uchida
和久 内田
Yukinori Yoneda
米田 幸憲
Noriaki Hayashi
林 憲秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Nippon Nondestructive Inspection Co Ltd
Original Assignee
Shin Nippon Nondestructive Inspection Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地熱発電において使用される排水管に付着す
る湯垢等の管内付着物の層厚を中性子を利用して測定す
る方法に関するものである。
〔従来技術〕
近年、石油価格の高騰から、地熱発電が見直されてきて
いる。この地熱発電は、地下の岩盤の中に閉じ込められ
て、マグマの高い熱で高温の蒸気となっている地下水の
溜りに地上から蒸気井を開けて高温蒸気を取出し、該蒸
気にて発電機の連結されているタービンを回して電気に
変え、使用後の温水を還元井によって、再び地中に戻す
ことによって行われていた。
ところが、地中から汲み出す蒸気あるいは水にはシリカ
等が溶解しており、地中から汲み出した状態では高温で
あるので、上記シリカ等が蒸気井を構成するパイプに付
着することは少ないが、発電処理後においてはその温度
も下がっているのでていた。
この為、還元井は時間の経過と共に水が通る有効断面積
が小さくなるので水を通し難(なる。このことから、地
熱発電はシリカとの戦いであるともいわれている。
そこで、この湯垢の付着層厚を測定する必要があるが、
従来、この湯垢の層厚を測る適当な手段は無く、適当な
個所の配管を切断し、内部に付着している湯垢等の付着
物の厚みを測ることによってその状況を判断していた。
〔従来技術の問題点〕
ところが、適当な個所の配管を切断して検査する方法は
、前記した温水を地中に戻すのを止めて行わなければな
らないという問題点があった。
また、該パイプは相当大きいので、これを切断して再度
パイプを元の状態に戻すという作業は大変な作業であっ
たので、費用と時間が必要であるという問題点があった
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、管を切断
することなしに、従って稼働中であっても管内に付着し
ている湯垢等の付着物の層厚が測れる管内付着物層厚測
定方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決する手段〕
上記目的に沿う本発明に係る中性子を利用した管内付着
物層厚の測定方法は、被試験物である管の側壁に当接あ
るいは一定の距離をおいて配設された速中性子発生源か
ら放射された速中性子を、管内を流れる水素化合物に照
射して熱中性子に変換し、該変換した熱中性子の量を上
記管の側壁に当接あるいは側壁から一定の距離のおいて
配設された熱中性子の検出器で計数し、該計数値を予め
測定されたデータに対応させることによって管内付着物
の層厚を測定するものである。
ここに、速中性子の発生源とは、例えば、放射性同位元
素であるカリホルニウム(Californium)−
252等をいい、水素化合物とは通常は水であるが水に
限定されるものではなく、例えば、炭素と水素の化合物
(油、アルコール等)にも本発明は適用されるものであ
る。
〔作用〕
続いて、本発明に係る中性子を利用した管内付着物層厚
の測定方法の作用につき説明する。
被試験物である管の側壁に当接あるいは一定の距離をお
いて速中性子発生源を配設する。これによって、該速中
性子発生源から等方向に速中性子が放出され、従って、
被試験物である管の方向にも中性子が放出されることに
なる。
そして、管内にはシリカ等の付着物が付着していると共
に、水等の水素化合物が流れているので、速中性子はこ
の水素化合物との相互作用によって熱中性子に変換し、
自由方向に飛び出ることになる。
この場合、通常、管材(通常、金属材で出来ている)及
びシリカ等の管内付着物にも速中性子が照射されるが、
これらに照射されることによって、速中性子が熱中性子
に変換される割合は、シリカ等の管内付着物に含まれる
水素化合物と相関関係にある。
一定の距離をおいて熱中性子検出器を配設し、該中性子
検出器でもって上記水素化合物によって変換され自由方
向に放出されている熱中性子の量を測定する。
上記熱中性子検出器によって検出される中性子の量は、
管内に付着しているシリカ等の付着物の層厚が厚(なれ
ばなる程、即ち水素化合物の量に減少に従って減少する
ので、熱中性子の量を測ることによって被試験物である
管内に付着している付着物の厚みを測定できることにな
る。従って予め所定厚の付着物を管内に付着させておい
て、これに基づいて付着物層厚と熱中性子の量との関係
を求めたデータを作成しておき、このデータに基づいて
、測定した熱中性子量と対応させることによって、管内
付着物の層厚を測定できることになる。
〔実施例〕
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た一実施例につき説明し、本発明の理解にイ具する。
ここに、第1図は本発明の一実施例に係る中性子を利用
した管内付着物層厚の測定方法の概略説明図、第2図は
上記実施例に使用したヘッドの概略断面図、第3図は上
記実施例を測定位置によって管内付着物の層厚が異なる
管に適用した場合の斜視図、第4図は上記実施例におけ
る管内付着物の層厚と計数率との関係を示すグラフであ
る。
まず、第1図に示す装置の概略について説明すると、管
内付着物の一例であるシリカ(SiO□)(10)が付
着し、内部に水素化合物の一例である水(11)が流れ
ている鉄製パイプ(12)に当接させて、速中性子発生
源の一例であるがあるカリホルニウム−252(13)
と熱中性子の検出器の一例である3He熱中性子検出管
(14)とを配設する。
この’He熱中性子検出管(14)は、カリホルニウム
−252(13)の両側部に配設されていて、その出力
は接続端子(15)、接続コード(16)を介して熱中
性子の計数率計(17)に接続されている。
なお、第2図に示すように、上記カリホルニウム−25
2(13)と”l(e熱中性子検出管(14)、周知の
”He熱中性子検出用高圧電源部(22) (具体的に
は図示せず)及び周知のプリ了ンブ(23) (具体的
には図示せず)はステンレス製のケース(18)に収納
され、更に目的外中性子線除去のために、中性子遮蔽材
(24) (例えば、Cd )で内張すされてヘッド(
19)を構成している。
上記装置は以上の如く構成されているので、カリホルニ
ウム−252(13)から放射された速中性子は鉄製パ
イプ(12)とシリカ(10)を貫通し、内部を流れて
いる水によってそのエネルギーが減衰し、熱中性子とな
って自由方向に放出される。
この熱中性子の一部は”He熱中性子検出管(14)の
中を通るので、該3He熱中性子検出管(14)によっ
てカウントされて、電気的信号として計数率計(17)
に入力されている。
この計数率計(17)は、上記3He熱中性子検出管(
14)からの単位時間当たりのパルス信号をカウントし
て表示する構造となっている。
次に本発明方法の作用及び効果を確認する為に行った実
験について説明する。
第3図に示すように、内部のシリカの層厚が測定個所に
よって異なり、かつその層厚が外部から測定できる被試
験物(20)に水を満たした状態で、側壁(21)に前
記ヘッド(19)を当接させて上記実施例に示す手順に
て、シリカ(10)の層厚と計数率計の読み値との関係
を第4図に示す。第4図のグラ。
フに示すように、シリカ(10)の層厚と上記計数値と
には一定の相関関係があることが分かる。従って、計数
値(例えば、aとする)が分かれば、該データから付着
物の一例であるシリカの層厚くbで示される)が分かる
ことになる。
上記実施例においては、速中性子発生源の一例であるカ
リホルニウム−252(13)と、熱中性子検出器の一
例である’He熱中性子検出管(14)とを被試験物で
ある管の側壁に当接させているが、一定の距離だけ離し
て配設することも可能である。
また、上記実施例においては、管内付着物がシリカであ
ったが、管内に熱中性子発生源である水素化合物(例え
ば、水、油、アルコール等)が存発明方法を適用するこ
とは可能である。
更に、上記実施例においては計数率計の読み値を予め測
定されたデータと比較して、付着物の層厚を測定したが
、この値をマイクロコンピユー・夕に入力しておき、自
動的にシリカ等の管内付着物の層厚を測定することも可
能である。
また、上記実施例では速中性子発生源と熱中性子の検出
器とが、同一ヘッドに入った散乱型測定法であるが、速
中性子発生源と熱中性子の検出器とを別々に配設した透
過型測定法にも本発明は適用されるものである。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されているので、管を破壊し
なくても、管の内部に付着しているシリカ等の付着物の
IJw−を高精度で測ることが可能となった。従って、
同一個所で何度でも測定が可能となり、これによって、
付着物の経時変化が観測できることとなり、更には、内
部に温水や冷水等が流れている稼働中の状態でも測定で
きることとt? −すΦ 従って、稼働率、安全率、安全性、経済性に多大な効果
を及ぼすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る中性子を利用した管内
付着物層厚の測定方法の概略説明図、第2図は上記実施
例に使用したヘッドの概略断面図、第3図は上記実施例
を測定位置によって管内付着物の層厚が異なる管に適用
した場合の斜視図、第4図は上記実施例における管内付
着物の層厚と計数率との関係を示すグラフである。 (符号の説明〕 10ニジリカ 11:水(水素化合物) 12:鉄製パイプ(管) 13:カリホルニウム−252(速中性子発生源)14
:熱中性子の検出器 特許出願人  新日本非破壊検査株式会社代 理 人 
  中筒 冨士男 (ほか2名) 第1因 、  第3図 4図 XtO。 B so    too    tso、。 手続補正書(自発) 昭和61年 2月 3日 1、事件の表示 昭和60年特許願第46289号 2、発明の名称 中性子を利用した管内付着物層厚の測定方法3、補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住  所 北九州市小倉北区井堀4丁目10番13号ン
ン 二本ン ヒバカイ ケンサ 名  称   新日本非破壊検査株式会社キュウイチ 
ヒサオ 代表取締役  久市 武雄 4、代理人 住  所  北九州市小倉北区浅野2丁目13番23号
幹線ビル303号 5、補正命令の日付 自発 6、補正の対象 〔1〕明細書の「発明の詳細な説明」の欄〔2〕図面の
第1図及び第2図 7、補正の内容 〔1〕明細書の「発明の詳細な説明」の欄について(1
)明細書の第5頁、第」8行目「水素化合物と」との記
載を「水素化合物の量と」と補正する。 (2)明細書の第7頁、第12行目「−例であるがある
」を「−例である」と補正する。 (3)明細書第11頁、第1行目「稼動率、安全率、安
全性」を「稼動率、安全性」と補正する。 〔2〕図面の第1図及び第2図について別紙の通り(第
1図及び第2図に各々番号18を加入する)。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被試験物である管の側壁に当接あるいは一定の距
    離をおいて配設された速中性子発生源から放射された速
    中性子を、管内を流れる水素化合物に照射して熱中性子
    に変換し、該変換した熱中性子の量を上記管の側壁に当
    接あるいは側壁から一定の距離のおいて配設された熱中
    性子の検出器で計数して、該計数値によって管内付着物
    の層厚を測定することを特徴とする中性子を利用した管
    内付着物層厚の測定方法。
  2. (2)速中性子の発生源がカリホルニウム−252であ
    る特許請求の範囲第1項記載の中性子を利用した管内付
    着物層厚の測定方法。
  3. (3)水素化合物が水である特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の中性子を利用した管内付着物層厚の測定
    方法。
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