JPS6241360B2 - - Google Patents
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- JPS6241360B2 JPS6241360B2 JP55117342A JP11734280A JPS6241360B2 JP S6241360 B2 JPS6241360 B2 JP S6241360B2 JP 55117342 A JP55117342 A JP 55117342A JP 11734280 A JP11734280 A JP 11734280A JP S6241360 B2 JPS6241360 B2 JP S6241360B2
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- Japan
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- glass
- pressure
- melt
- furnace
- radioactive waste
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/24—Automatically regulating the melting process
- C03B5/245—Regulating the melt or batch level, depth or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/14—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
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- G01F23/165—Indicating, recording, or alarm devices being actuated by mechanical or fluid means, e.g. using gas, mercury, or a diaphragm as transmitting element, or by a column of liquid of bubbler type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
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-
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- G01N9/28—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring pressure differences by measuring the blowing pressure of gas bubbles escaping from nozzles at different depths in a liquid
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、放射性廃棄物をガラス、ガラスセラ
ミツクス、合成岩石などの中に封入するのに用い
られる溶融炉において、その炉内状況を適確に把
握しうるような方法に関るものである。
ミツクス、合成岩石などの中に封入するのに用い
られる溶融炉において、その炉内状況を適確に把
握しうるような方法に関るものである。
放射性廃棄物は、その中に含まれる該分裂生物
や超ウラン元素などの放射性該種を安全に、かつ
経済的に貯蔵あるいは処分するために、ガラス等
の中に封入固定化することが考えられ、世界各国
で研究開発が行なわれている。ガラス中に封入固
定化する場合には、放射性廃棄物は液体（スラリ
ーも含む）状態あるいは固体状態で溶融炉に投入
されてガラス溶融された後、別の容器へ抜き出さ
れることが多い。このとき、溶融炉の安全かつ安
定な運転のためには、炉内容物（溶融ガラス、未
溶融の液体、スラリーおよびそれらの乾燥物、仮
焼物あるいはその他の固体）の量、炉内での位置
およびこれらの変化量を正確に測定する必要があ
る。このための測定器には、溶融炉周辺の高い放
射線強度ため、人が直接に操作あるいは保守をす
ることが困難なことから、遠隔操作が容易でしか
も故障せず、小型で信頼性の高いことが要求され
る。
や超ウラン元素などの放射性該種を安全に、かつ
経済的に貯蔵あるいは処分するために、ガラス等
の中に封入固定化することが考えられ、世界各国
で研究開発が行なわれている。ガラス中に封入固
定化する場合には、放射性廃棄物は液体（スラリ
ーも含む）状態あるいは固体状態で溶融炉に投入
されてガラス溶融された後、別の容器へ抜き出さ
れることが多い。このとき、溶融炉の安全かつ安
定な運転のためには、炉内容物（溶融ガラス、未
溶融の液体、スラリーおよびそれらの乾燥物、仮
焼物あるいはその他の固体）の量、炉内での位置
およびこれらの変化量を正確に測定する必要があ
る。このための測定器には、溶融炉周辺の高い放
射線強度ため、人が直接に操作あるいは保守をす
ることが困難なことから、遠隔操作が容易でしか
も故障せず、小型で信頼性の高いことが要求され
る。
ところで、従来、ガラス工業界では、ガラス液
位の測定器として超音波レベル計、放射線レベル
計、静電容量式レベル計、熱電対を用いたレベル
計、電極レベル計などが用いられているが、これ
らは操作性、信頼性、寿命、保守性等の面から放
射性廃棄物のガラス溶融炉には適用が困難であつ
た。
位の測定器として超音波レベル計、放射線レベル
計、静電容量式レベル計、熱電対を用いたレベル
計、電極レベル計などが用いられているが、これ
らは操作性、信頼性、寿命、保守性等の面から放
射性廃棄物のガラス溶融炉には適用が困難であつ
た。
また、特に液体（スラリー）状態の原料を炉に
投入してガラス溶融する場合、これが表面で乾燥
仮焼して固い固形物を生成するので、その結果こ
れが炉の表面を覆つて固いブリツジを形成するこ
とがある。このような状態では、主として固形物
が溶融するときに発生するガスが、溶融している
ガラスと固形物の間に蓄積して圧力が高くなるこ
とがあり、炉の損傷の原因になりうる他、ブリツ
ジが破れて急激にガスが炉内に吹き出し、圧力バ
ランスが崩れる危険性が生じる。また、オーバー
フロー式の溶融炉の場合には、溶融炉のガラスが
押し下げられ、逆に保持部のガラスが押し上げら
れてバランスが崩れることがある。固形物がブリ
ツジを形成している状態で溶融しているガラスを
炉から抜き出すと、ガラスの液位のみ下がり、一
方固形物はそのまま残る結果大きな空洞が生じ
る。このような状態では溶融ガラスからの熱伝導
が低下して固形物の溶融速度が低下し、また固形
物の落下の危険性が生じる。このように、炉内で
固形物がブリツジを形成しているかどうかを把握
することは溶融炉の運転上極めて重要であるが、
従来は炉の観察窓から内部を覗いて推定するなど
の方法しかなく、適切な検知方法の開発が強く望
まれているのが実情である。
投入してガラス溶融する場合、これが表面で乾燥
仮焼して固い固形物を生成するので、その結果こ
れが炉の表面を覆つて固いブリツジを形成するこ
とがある。このような状態では、主として固形物
が溶融するときに発生するガスが、溶融している
ガラスと固形物の間に蓄積して圧力が高くなるこ
とがあり、炉の損傷の原因になりうる他、ブリツ
ジが破れて急激にガスが炉内に吹き出し、圧力バ
ランスが崩れる危険性が生じる。また、オーバー
フロー式の溶融炉の場合には、溶融炉のガラスが
押し下げられ、逆に保持部のガラスが押し上げら
れてバランスが崩れることがある。固形物がブリ
ツジを形成している状態で溶融しているガラスを
炉から抜き出すと、ガラスの液位のみ下がり、一
方固形物はそのまま残る結果大きな空洞が生じ
る。このような状態では溶融ガラスからの熱伝導
が低下して固形物の溶融速度が低下し、また固形
物の落下の危険性が生じる。このように、炉内で
固形物がブリツジを形成しているかどうかを把握
することは溶融炉の運転上極めて重要であるが、
従来は炉の観察窓から内部を覗いて推定するなど
の方法しかなく、適切な検知方法の開発が強く望
まれているのが実情である。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みな
されたもので、その目的は、簡単な構成で信頼性
が高く、放射性廃棄物溶融炉の炉内状況を適確に
把握できるような方法を提供することにある。
されたもので、その目的は、簡単な構成で信頼性
が高く、放射性廃棄物溶融炉の炉内状況を適確に
把握できるような方法を提供することにある。
かかる目的を達成するため、本発明では基本的
には気泡式の液面レベル測定法を利用し、それに
よつて溶融炉内の種々の状況を適切に把握できる
ようにしたものである。
には気泡式の液面レベル測定法を利用し、それに
よつて溶融炉内の種々の状況を適切に把握できる
ようにしたものである。
以下、本発明について更に詳しく説明する。気
泡式液面レベル測定方法は、液体中に挿入した細
管から気泡を放出させるに必要な最小圧力Ｐは、 Ｐ＝２γ／ｒ＋ρgh＋Po ……(1) で与えられることを基本原理としている。但し、 γ：液体の表面張力 ｒ：細管の半径 ρ：液体の密度 ｇ：重力加速度 ｈ：液体の深さ Po：液体表面上の圧力 である。細管の半径ｒは任意に選定できるし、液
体の表面張力γ、密度ρは液体の基本物性で予め
測定可能であるから圧力差Ｐ−Poを測定するこ
とによつて次式(1)′から液体の深さすなわち液体
レベルｈを知ることができる。
泡式液面レベル測定方法は、液体中に挿入した細
管から気泡を放出させるに必要な最小圧力Ｐは、 Ｐ＝２γ／ｒ＋ρgh＋Po ……(1) で与えられることを基本原理としている。但し、 γ：液体の表面張力 ｒ：細管の半径 ρ：液体の密度 ｇ：重力加速度 ｈ：液体の深さ Po：液体表面上の圧力 である。細管の半径ｒは任意に選定できるし、液
体の表面張力γ、密度ρは液体の基本物性で予め
測定可能であるから圧力差Ｐ−Poを測定するこ
とによつて次式(1)′から液体の深さすなわち液体
レベルｈを知ることができる。
ｈ＝Ｐ−Ｐ０−２γ／ｒ／ρｇ ……(1)′
ところが、このような気泡式液面レベル測定方
法は、例えば重水炉の液面計として使用されてい
る例はあるが、放射性廃棄物の溶融炉の液面測定
に適用された例は全くない。それは、このような
溶融炉の場合、被溶融物によつて液体の密度が変
化し、それ故、重水のような場合とちがつて、上
記(1)′式に基づくだけでは正確な液面測定ができ
ないし、また、ガラスのようにかなり密度も大き
く粘性もある流体に気泡式の液面測定が適用可能
とは考えられなかつたためと推察される。
法は、例えば重水炉の液面計として使用されてい
る例はあるが、放射性廃棄物の溶融炉の液面測定
に適用された例は全くない。それは、このような
溶融炉の場合、被溶融物によつて液体の密度が変
化し、それ故、重水のような場合とちがつて、上
記(1)′式に基づくだけでは正確な液面測定ができ
ないし、また、ガラスのようにかなり密度も大き
く粘性もある流体に気泡式の液面測定が適用可能
とは考えられなかつたためと推察される。
本発明は、放射性廃棄物溶融炉であつても、気
泡式液位測定が可能であり、特に密度補正を行う
ことによつて正確なレベル測定を行うことができ
ると共に、投入廃棄物によるブリツジの有無も検
知可能であることを知得し、本発明を完成するに
至つたのである。
泡式液位測定が可能であり、特に密度補正を行う
ことによつて正確なレベル測定を行うことができ
ると共に、投入廃棄物によるブリツジの有無も検
知可能であることを知得し、本発明を完成するに
至つたのである。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。ガラス溶融炉１は、底部に抜き出しガラス受
器２へのガラス抜き出し口３を有し、上部にはオ
フガス出口４および放射性廃棄物投入口５を有す
る。圧縮ガス源６からのガスは、その出口の圧力
調整弁で一定圧力に調整され、流量計７ａ，７ｂ
で一定流量となるようにコントロールされたガラ
ス溶融炉１に設置された細管８ａ，８ｂを通じて
炉内へ流される。細管８ｂから溶融物中に気泡を
放出させるに必要な最小圧力Ｐは圧力計９ｂで測
定され、またこの測定値Ｐと、これとは別に細管
８ａ、圧力計９ａで測定される溶融物表面より上
方の炉内圧力P0との差圧Ｐ−P0を差圧計１０で求
めることによつて、前記(1)′式に従い常にガラス
レベルｈに対応する値に換算されることになる。
る。ガラス溶融炉１は、底部に抜き出しガラス受
器２へのガラス抜き出し口３を有し、上部にはオ
フガス出口４および放射性廃棄物投入口５を有す
る。圧縮ガス源６からのガスは、その出口の圧力
調整弁で一定圧力に調整され、流量計７ａ，７ｂ
で一定流量となるようにコントロールされたガラ
ス溶融炉１に設置された細管８ａ，８ｂを通じて
炉内へ流される。細管８ｂから溶融物中に気泡を
放出させるに必要な最小圧力Ｐは圧力計９ｂで測
定され、またこの測定値Ｐと、これとは別に細管
８ａ、圧力計９ａで測定される溶融物表面より上
方の炉内圧力P0との差圧Ｐ−P0を差圧計１０で求
めることによつて、前記(1)′式に従い常にガラス
レベルｈに対応する値に換算されることになる。
この実施例では、溶融炉１の上部に１つのガス
パージ用細管８ａ、側部に３つのガスパージ用細
管８ｂ，８ｃ，８ｄ、底部に１つのガスパージ用
細管８ｅを配しているが、位置および個数に制限
はなく、必要に応じて決定すればよい。但し、次
に述べるように、溶融物の密度測定を行なうため
に、溶融ガラスレベルよりも下方に少なくとも２
個の細管、例えば８ｂ，８ｃが必要である。すな
わち、溶融ガラス表面よりも下方にある間隔Δｈ
だけ離れた上下２個のガスパージ用細管８ｂ，８
ｃを用い、ガスを吹き込み、そのときの背圧の差
ΔＰを求めれば、 ρ＝ΔＰ／ｇ・Δｈ ……(2) からガラス溶融物の正確な密度ρを測ることがで
きる。従つて、使用したガスパージ用細管の位
置、半径が決まつており、圧力指示と炉の寸法、
形状及び溶融物の密度とから溶融物の深さ、量、
あるいはそれらの変化量を正確に求めることがで
きるのである。なお、一般にガラスの場合、液体
の表面張力γは、通常の操業温度範囲内では、多
少操業温度が変化しても、あるいは炉内に温度分
布が存在してもその温度係数が小さいので、一定
値を用いて差しつかえないことも判明している。
パージ用細管８ａ、側部に３つのガスパージ用細
管８ｂ，８ｃ，８ｄ、底部に１つのガスパージ用
細管８ｅを配しているが、位置および個数に制限
はなく、必要に応じて決定すればよい。但し、次
に述べるように、溶融物の密度測定を行なうため
に、溶融ガラスレベルよりも下方に少なくとも２
個の細管、例えば８ｂ，８ｃが必要である。すな
わち、溶融ガラス表面よりも下方にある間隔Δｈ
だけ離れた上下２個のガスパージ用細管８ｂ，８
ｃを用い、ガスを吹き込み、そのときの背圧の差
ΔＰを求めれば、 ρ＝ΔＰ／ｇ・Δｈ ……(2) からガラス溶融物の正確な密度ρを測ることがで
きる。従つて、使用したガスパージ用細管の位
置、半径が決まつており、圧力指示と炉の寸法、
形状及び溶融物の密度とから溶融物の深さ、量、
あるいはそれらの変化量を正確に求めることがで
きるのである。なお、一般にガラスの場合、液体
の表面張力γは、通常の操業温度範囲内では、多
少操業温度が変化しても、あるいは炉内に温度分
布が存在してもその温度係数が小さいので、一定
値を用いて差しつかえないことも判明している。
また、第１図において、ガラスレベルＡの状態
からガラスを抜き出すとき、差圧Ｐ−P0の指示は
レベルの減少に比例して小さくなり、ガラス液面
が細管位置Ｂを通過するときほぼ零になる。従つ
てその時点で溶融ガラス液位が検知できるので、
レベル計用細管８の設置位置を適当なところに定
めれば、炉内ガラス量の上限あるいは下限の検出
に有効である。
からガラスを抜き出すとき、差圧Ｐ−P0の指示は
レベルの減少に比例して小さくなり、ガラス液面
が細管位置Ｂを通過するときほぼ零になる。従つ
てその時点で溶融ガラス液位が検知できるので、
レベル計用細管８の設置位置を適当なところに定
めれば、炉内ガラス量の上限あるいは下限の検出
に有効である。
ガスパージ用細管８の先端の位置に特別の制限
は無いが、底部及び側壁面に配置する場合には、
細管のガラスによる腐食を少なくするため、炉壁
と同一面内ないし炉壁より若干内部側に置くこと
が望ましい。これは同様の理由で、炉上部から細
管を吊下げる構造よりもすぐれている。細管８先
端の口径及びパージガス流量は、それぞれ直径約
１〜４ｍ／ｍ程度、40Nl／時程度で十分であ
る。但し、(1)式のＰと等しくなるようガス圧を調
整すれば、ガスを流すことなくレベルを測定する
こともできる。細管８は、ガスをパージしている
かぎり、ガラスなどが侵入して固まり使用不可能
になるということはない。しかし、万一ガラス等
が侵入して閉塞しても再使用可能であるように、
細管周囲にヒータ等を設置して加熱できるような
構造とするか、材料その他を選択して細管自身が
直接発熱（例えば直接通電による加熱）するよう
構成するのが好ましい。
は無いが、底部及び側壁面に配置する場合には、
細管のガラスによる腐食を少なくするため、炉壁
と同一面内ないし炉壁より若干内部側に置くこと
が望ましい。これは同様の理由で、炉上部から細
管を吊下げる構造よりもすぐれている。細管８先
端の口径及びパージガス流量は、それぞれ直径約
１〜４ｍ／ｍ程度、40Nl／時程度で十分であ
る。但し、(1)式のＰと等しくなるようガス圧を調
整すれば、ガスを流すことなくレベルを測定する
こともできる。細管８は、ガスをパージしている
かぎり、ガラスなどが侵入して固まり使用不可能
になるということはない。しかし、万一ガラス等
が侵入して閉塞しても再使用可能であるように、
細管周囲にヒータ等を設置して加熱できるような
構造とするか、材料その他を選択して細管自身が
直接発熱（例えば直接通電による加熱）するよう
構成するのが好ましい。
本発明によれば、放射性廃棄物投入によるブリ
ツジの有無も検知できる。すなわち、炉内に投入
した放射性廃棄物が完全に溶融する通常の状態に
おいては、炉内のガラスレベルｈは前述したよう
に差圧Ｐ−P0を測定することにより求められ、こ
の場合のガスパージ細管の圧力Ｐと放射性廃棄物
投入量との関係は第２図の実線で示したようにな
る。しかし、廃棄物の投入速度が炉内の溶融速度
より大きくなつた状態では、廃棄物の未溶融固型
物が炉の表面を覆つて固いブリツジを形成し、固
型物の溶融時に生じるガスが蓄積して固型物と溶
融ガラスとの間の圧力が増加するとともに、ガラ
スレベルｈを測定するためにガスパージ細管から
吹き込まれるガスも蓄積し、その結果、ガスパー
ジ細管の圧力Ｐは通常の状態を示す第２図の実線
よりも高い値の方へずれる（第２図の一点鎖
線）。従つて、この圧力Ｐをモニターしてずれの
発生を検出することによつて、ブリツジの形成を
判断することができ、その時点で放射性廃棄物の
投入を停止すれば、ブリツジ形成によつて発生す
る可能性のある事故を未然に予防することができ
る。
ツジの有無も検知できる。すなわち、炉内に投入
した放射性廃棄物が完全に溶融する通常の状態に
おいては、炉内のガラスレベルｈは前述したよう
に差圧Ｐ−P0を測定することにより求められ、こ
の場合のガスパージ細管の圧力Ｐと放射性廃棄物
投入量との関係は第２図の実線で示したようにな
る。しかし、廃棄物の投入速度が炉内の溶融速度
より大きくなつた状態では、廃棄物の未溶融固型
物が炉の表面を覆つて固いブリツジを形成し、固
型物の溶融時に生じるガスが蓄積して固型物と溶
融ガラスとの間の圧力が増加するとともに、ガラ
スレベルｈを測定するためにガスパージ細管から
吹き込まれるガスも蓄積し、その結果、ガスパー
ジ細管の圧力Ｐは通常の状態を示す第２図の実線
よりも高い値の方へずれる（第２図の一点鎖
線）。従つて、この圧力Ｐをモニターしてずれの
発生を検出することによつて、ブリツジの形成を
判断することができ、その時点で放射性廃棄物の
投入を停止すれば、ブリツジ形成によつて発生す
る可能性のある事故を未然に予防することができ
る。
本発明方法の有効性を示す実験例について以下
に説明する。第３図は実験装置の概略図である。
モリブデン電極２０を装備した容量145の直接
通電式ガラス溶融炉２１（炉内断面積0.3m2）で
模擬放射性廃棄物を含むガラスを溶融し、この中
に炉上部から気泡式レベル計２２を組込んで実験
を行つた。レベル計２２は、ガスパージ細管２
３、マノメータ２４、パージセツト２５、差圧計
セル２６等からなる。なお、炉下方に位置する抜
き出しガラス受器２７はロードセル２８上に載置
し、抜き出し量を該ロードセル２８でも測ること
ができるようにしてある。第４図は、パージ用ガ
スとして空気を用いて、ガラス温度1200℃、パー
ジ用細管半径1.2mm、空気流量10Nl／時の条件下
で測定したガラス深さｈと圧力Ｐ−P0との相関を
示している。同図から差圧Ｐ−P0はガラス深さｈ
に比例していることが明らかであり、直線は式 Ｐ−P0＝2.57h＋50 ……(3) で表わすことができた。圧力Ｐ−P0の単位はmm
H2O、ガラス深さｈの単位はmmである。また、
1200℃でのガラスの密度は2.57（ｇ／cm3）、表面
張力は約290dyn／cmの値が得られた。1000℃、
1100℃でも同様の実験を行つたところ、結果はほ
とんど同じであつた。
に説明する。第３図は実験装置の概略図である。
モリブデン電極２０を装備した容量145の直接
通電式ガラス溶融炉２１（炉内断面積0.3m2）で
模擬放射性廃棄物を含むガラスを溶融し、この中
に炉上部から気泡式レベル計２２を組込んで実験
を行つた。レベル計２２は、ガスパージ細管２
３、マノメータ２４、パージセツト２５、差圧計
セル２６等からなる。なお、炉下方に位置する抜
き出しガラス受器２７はロードセル２８上に載置
し、抜き出し量を該ロードセル２８でも測ること
ができるようにしてある。第４図は、パージ用ガ
スとして空気を用いて、ガラス温度1200℃、パー
ジ用細管半径1.2mm、空気流量10Nl／時の条件下
で測定したガラス深さｈと圧力Ｐ−P0との相関を
示している。同図から差圧Ｐ−P0はガラス深さｈ
に比例していることが明らかであり、直線は式 Ｐ−P0＝2.57h＋50 ……(3) で表わすことができた。圧力Ｐ−P0の単位はmm
H2O、ガラス深さｈの単位はmmである。また、
1200℃でのガラスの密度は2.57（ｇ／cm3）、表面
張力は約290dyn／cmの値が得られた。1000℃、
1100℃でも同様の実験を行つたところ、結果はほ
とんど同じであつた。
第５図は、溶融ガラスを炉から抜き出している
場合のガラスレベルの変化と抜き出し量との関係
を実測した結果である。ここで、ガラス深さは、
(3)式に示した関係を用いて算出した値である。実
線で示したガラス抜き出し量は、炉の下部に置い
たガラス抜き出し受器２７の重量変化をロードセ
ル２８で実測して求めた値である。破線で示すガ
ラス抜き出し量は、ガラス深さの変化、ガラス密
度および炉内断面積の値から算出した結果であ
る。155Kgのガラスを抜き出したこの実験から、
ガラス抜き出し量の実測値と気泡式ガラスレベル
計の圧力測定値から算出した値とは非常によく以
上の実験から、溶融ガラスに対しても前記(1)式に
より予想されるようにＰ−P0（差圧）が密度ρと
ガラスレベルｈによつて実質的に決定できるこ
と、従つて細管から液体中にガスを吹き込む気泡
式液面レベル測定法が放射性廃棄物溶融炉の溶融
ガラス液面測定にも有効かつ精度よく適用できる
ことが明らかである。このことから、第２図を参
照して説明したような放射性廃棄物投入量と圧力
Ｐとの関係をモニターすることによつて炉内ブリ
ツジの形成を検知しうることが理解できるであろ
う。
場合のガラスレベルの変化と抜き出し量との関係
を実測した結果である。ここで、ガラス深さは、
(3)式に示した関係を用いて算出した値である。実
線で示したガラス抜き出し量は、炉の下部に置い
たガラス抜き出し受器２７の重量変化をロードセ
ル２８で実測して求めた値である。破線で示すガ
ラス抜き出し量は、ガラス深さの変化、ガラス密
度および炉内断面積の値から算出した結果であ
る。155Kgのガラスを抜き出したこの実験から、
ガラス抜き出し量の実測値と気泡式ガラスレベル
計の圧力測定値から算出した値とは非常によく以
上の実験から、溶融ガラスに対しても前記(1)式に
より予想されるようにＰ−P0（差圧）が密度ρと
ガラスレベルｈによつて実質的に決定できるこ
と、従つて細管から液体中にガスを吹き込む気泡
式液面レベル測定法が放射性廃棄物溶融炉の溶融
ガラス液面測定にも有効かつ精度よく適用できる
ことが明らかである。このことから、第２図を参
照して説明したような放射性廃棄物投入量と圧力
Ｐとの関係をモニターすることによつて炉内ブリ
ツジの形成を検知しうることが理解できるであろ
う。
本発明は上記のように気泡式レベル計の原理を
利用した炉内状況把握方法であるから、測定すべ
き量はガスパージ細管の背圧だけであり、また放
射線強度の高い溶融炉には、その炉壁に細管を設
置するだけで良いという非常に簡単な構成でよ
く、実験例からも判るように信頼性が高く、溶融
物のレベルや密度およびそれらの変化を求めうる
のみならず、投入された放射性廃棄物の固形化に
よるブリツジの有無など炉内状況を適確に把握で
き、それ故、放射性廃棄物溶融炉の長期間にわた
る安全かつ安定な運転に非常に有効であるなど
数々のすぐれた効果を奏しうるものである。
利用した炉内状況把握方法であるから、測定すべ
き量はガスパージ細管の背圧だけであり、また放
射線強度の高い溶融炉には、その炉壁に細管を設
置するだけで良いという非常に簡単な構成でよ
く、実験例からも判るように信頼性が高く、溶融
物のレベルや密度およびそれらの変化を求めうる
のみならず、投入された放射性廃棄物の固形化に
よるブリツジの有無など炉内状況を適確に把握で
き、それ故、放射性廃棄物溶融炉の長期間にわた
る安全かつ安定な運転に非常に有効であるなど
数々のすぐれた効果を奏しうるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２
図はブリツジ形成時における圧力変化を示す図、
第３図は実験装置の概略図、第４図はガラス深さ
と圧力との関係の一例を示す図、第５図はガラス
深さと抜き出し量の変化の一例を示す図である。 １……ガラス溶融炉、２……抜き出しガラス受
器、３……抜き出し口、４……オフガス出口、５
……放射性廃棄物投入口、６……圧縮ガス源、７
……流量計、８……細管、９……圧力計、１０…
…差圧計。
図はブリツジ形成時における圧力変化を示す図、
第３図は実験装置の概略図、第４図はガラス深さ
と圧力との関係の一例を示す図、第５図はガラス
深さと抜き出し量の変化の一例を示す図である。 １……ガラス溶融炉、２……抜き出しガラス受
器、３……抜き出し口、４……オフガス出口、５
……放射性廃棄物投入口、６……圧縮ガス源、７
……流量計、８……細管、９……圧力計、１０…
…差圧計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 放射性廃棄物溶融炉で、溶融物表面よりも下
方に設けた少なくとも上下２個の間隔Δｈだけ離
れた細管を用いて溶融物中にガスを吹き込み、そ
のときのこれら細管の背圧の差ΔＰから次式 ρ＝ΔＰ／ｇ・Δｈ （ｇ：重力加速度） により溶融物の密度ρを求め、前記少なくとも２
個の細管の一方から溶融物中に気泡を放出させる
に必要な最小圧力Ｐと溶融物表面より上方の炉内
圧力P0とを測定し、差圧Ｐ−P0と前記で求めた溶
融物密度ρとから次式 ｈ＝Ｐ−Ｐ０−２γ／ｒ／ρｇ ここで γ：予め測定した溶融物の表面張力 ｒ：細管の半径 により溶融物の深さｈを求めると共に、炉内への
廃棄物投入量と投入された廃棄物が炉内で溶融す
る通常の状態における前記圧力Ｐとの関係を予め
求めておき、圧力Ｐをモニターして前記関係から
の圧力Ｐのずれを検出することによつて固形物に
よる炉内ブリツジの形成の有無を検知可能とした
ことを特徴とする放射性廃棄物溶融炉の炉内状況
把握方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117342A JPS5740699A (en) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | Method of grasping radioactive waste furnace state |
| US06/266,063 US4422326A (en) | 1980-08-26 | 1981-05-19 | Method of ascertaining the state inside melting furnace for radioactive waste |
| BE2/59226A BE889298A (fr) | 1980-08-26 | 1981-06-19 | Procede de determination de l'etat interieur d'un four de fusion pour des dechets radioactifs |
| IT22599/81A IT1194076B (it) | 1980-08-26 | 1981-06-26 | Metodo di verifica delle condizioni interne di un forno fusorio per scarichi radioativi |
| DE3131407A DE3131407C2 (de) | 1980-08-26 | 1981-08-07 | Verfahren zum Feststellen des Zustandes im Inneren eines Schmelzofens für radioaktive Abfälle |
| GB8125865A GB2082782B (en) | 1980-08-26 | 1981-08-14 | Method of ascertaining the condition inside a melting furnace for radioactive waste |
| FR8116097A FR2490812B1 (fr) | 1980-08-26 | 1981-08-21 | Procede pour s'assurer de l'etat existant a l'interieur d'un four de fusion pour des dechets radioactifs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117342A JPS5740699A (en) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | Method of grasping radioactive waste furnace state |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740699A JPS5740699A (en) | 1982-03-06 |
| JPS6241360B2 true JPS6241360B2 (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=14709324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55117342A Granted JPS5740699A (en) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | Method of grasping radioactive waste furnace state |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4422326A (ja) |
| JP (1) | JPS5740699A (ja) |
| BE (1) | BE889298A (ja) |
| DE (1) | DE3131407C2 (ja) |
| FR (1) | FR2490812B1 (ja) |
| GB (1) | GB2082782B (ja) |
| IT (1) | IT1194076B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3716427A1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-11-24 | Krupp Polysius Ag | Verfahren zur bestimmung der fuellmenge und zur kalibrierung einer pneumatischen foerdereinrichtung |
| DE3825856A1 (de) * | 1988-07-29 | 1990-02-01 | Karlsruhe Wiederaufarbeit | Verfahren zum zufuehren von gas in eine salzhaltige loesung |
| DE3912272A1 (de) * | 1989-04-14 | 1990-10-18 | Manfred Dipl Ing Scholz | Einrichtung zur messung des fuellstandes in einem behaelter |
| DE4000037C2 (de) * | 1990-01-03 | 1997-12-18 | Benkeser Michael | Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Füllstandhöhen |
| DE4012039A1 (de) * | 1990-04-11 | 1991-10-17 | Mannesmann Ag | Verfahren zur bestimmung und regulierung des badspiegels einer metallschmelze |
| US5090242A (en) * | 1990-07-05 | 1992-02-25 | Hilton Instruments, Inc. | Remote, pneumatic, continuous sensor of the liquid level in a vacuum tank |
| US5167144A (en) * | 1990-10-02 | 1992-12-01 | Alfred Schneider | Method and apparatus for the remote monitoring of fluids |
| CA2098860C (en) * | 1992-07-06 | 1997-03-25 | John Mchardy | Method and apparatus for detecting the position of liquid-liquid interfaces |
| US5289716A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Monitoring and analyzing waste glass compositions |
| DE10343852A1 (de) * | 2003-09-23 | 2005-04-28 | Karlsruhe Forschzent | Vorrichtung und Verfahren zur Glas-Füllstandsmessung in einem Verglasungsofen für radioaktive Abfälle |
| EP2886519B1 (de) * | 2013-12-18 | 2016-05-25 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Vertikal-tiegelziehverfahren zur herstellung eines glaskörpers mit hohem kieselsäuregehalt |
| RU2561313C1 (ru) * | 2014-06-10 | 2015-08-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ и устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов |
| US20160341645A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Medeng Research Institute Ltd. | Inline multiphase densitometer |
| CN107324638B (zh) * | 2017-08-02 | 2020-10-16 | 台嘉玻璃纤维有限公司 | 一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置及其方法 |
| WO2024029317A1 (ja) * | 2022-08-02 | 2024-02-08 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス物品の製造装置及び製造方法、並びに、液面高さ測定方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE129433C (ja) * | ||||
| US2486207A (en) * | 1945-08-11 | 1949-10-25 | Atomic Energy Commission | Liquid level measuring apparatus |
| US3200971A (en) * | 1961-08-01 | 1965-08-17 | Owens Corning Fiberglass Corp | Apparatus and method for controlling liquid level |
| FR1328942A (fr) * | 1962-03-23 | 1963-06-07 | Dobbie Mcinnes Ltd | Perfectionnements aux appareils indicateurs de niveau ou de vidange pour les citernes à liquide |
| FR1522352A (fr) * | 1967-03-07 | 1968-04-26 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procédé et dispositif pour le repérage continu du niveau d'un bain liquide à température élevée contenu dans un récipient |
| DE1945339A1 (de) * | 1968-09-16 | 1970-03-19 | Nikex Nehezipari Kulkere | Einrichtung fuer pneumatische Pegelstandsmessungen |
| FR2104926B1 (ja) * | 1970-09-07 | 1977-01-21 | ||
| US3881344A (en) * | 1973-04-16 | 1975-05-06 | Shell Oil Co | Monitor for continuously measuring surface tension of liquids |
| DE2513062A1 (de) * | 1974-05-31 | 1975-12-11 | Rittmeyer Ag Franz | Einrichtung zur pneumatischen standmessung einer fluessigkeit mit veraenderlichem spezifischen gewicht |
| JPS51123660A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nippon Steel Corp | A method of sensing solidified surface among melted steel which is hel d in the cast |
-
1980
- 1980-08-26 JP JP55117342A patent/JPS5740699A/ja active Granted
-
1981
- 1981-05-19 US US06/266,063 patent/US4422326A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-06-19 BE BE2/59226A patent/BE889298A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-06-26 IT IT22599/81A patent/IT1194076B/it active
- 1981-08-07 DE DE3131407A patent/DE3131407C2/de not_active Expired
- 1981-08-14 GB GB8125865A patent/GB2082782B/en not_active Expired
- 1981-08-21 FR FR8116097A patent/FR2490812B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1194076B (it) | 1988-09-14 |
| JPS5740699A (en) | 1982-03-06 |
| FR2490812B1 (fr) | 1986-05-16 |
| DE3131407A1 (de) | 1982-07-15 |
| BE889298A (fr) | 1981-10-16 |
| GB2082782B (en) | 1984-04-26 |
| DE3131407C2 (de) | 1987-02-05 |
| FR2490812A1 (fr) | 1982-03-26 |
| IT8122599A1 (it) | 1982-12-26 |
| GB2082782A (en) | 1982-03-10 |
| US4422326A (en) | 1983-12-27 |
| IT8122599A0 (it) | 1981-06-26 |
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