JPS63184034A - Liquid metal sampling apparatus - Google Patents
Liquid metal sampling apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体金属を凍結してサンプリングする装置に
関するものであり、例えば液体金７寓冷却高速増殖炉の
一次冷却材である液体ナトリウムを凍結してサンプリン
グするのに好適な装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for freezing and sampling liquid metal. For example, the present invention relates to a device for freezing and sampling liquid metal. This invention relates to a device suitable for freezing and sampling.
高速増殖炉などにおい゛ては、−次冷却材の純度管理の
ために、−次冷却材であるナトリウムをサンプリングし
て分析する必要があシ、このナトリウムのサンプリング
はナトリウムを凍結きせて行う０
第３図は従来のナトリウムサンプリング装置の概要断面
図であり、例えば高速増殖炉の一次冷却系からの液体ナ
トリウムは、入口管４から入り、遮蔽体３内の？／プリ
ング容器２内に設けられたサンプリング管１を通シ、出
口管５から一次冷却系へ戻る。ナトリウムサンプリング
を行うときには、管４，５に設けた不図示の弁を閉じて
ナトリウムをサンプリング管１中に留め、サンプリング
容器２内に冷却ガス入口管および出口管６，７を介して
冷却ガスを流すことによシサンプリング容器２内のサン
プリング管１内のナトリウムを凍結させ、ナトリウムの
放射能の減衰を待った後、遮蔽体３を取外し、管継手２
０でサンプリング管１を切離し、これを容器２から取り
出して他所の分析室に運んで分析を行う。In fast breeder reactors, etc., in order to control the purity of the secondary coolant, it is necessary to sample and analyze the secondary coolant, sodium. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional sodium sampling device. For example, liquid sodium from the primary cooling system of a fast breeder reactor enters through an inlet pipe 4 and is stored inside a shield 3. / It passes through the sampling tube 1 provided in the pulling container 2 and returns to the primary cooling system through the outlet tube 5. When performing sodium sampling, the valves (not shown) provided in the pipes 4 and 5 are closed to keep the sodium in the sampling pipe 1, and the cooling gas is introduced into the sampling container 2 through the cooling gas inlet pipe and outlet pipes 6 and 7. The sodium in the sampling tube 1 in the sampling container 2 is frozen by flowing, and after waiting for the radioactivity of the sodium to decay, the shield 3 is removed and the pipe fitting 2 is
At 0, the sampling tube 1 is cut off, taken out from the container 2, and transported to another analysis room for analysis.
かかる従来のナトリウムサンプリング装置は特開昭５５
−１６２３０号公報中に記載されている。Such a conventional sodium sampling device is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983
It is described in the publication No.-16230.
〔発明が解決しようとする問題点〕 。[Problem that the invention aims to solve]
−次冷却材の純度管理のためにサンプリングされた冷却
材は、各遣不純物含有量確認のため、切断により分割し
て分析する。そのためて、サンプリング管内ではサンプ
リングされたナトリウムが一次冷却材の軸式を代表する
ように、不純物の偏析が生じないようにする必要がある
。しかるに前述の従来のサンプリング装置は、この偏析
防止のための配慮が十分されていなかった。-The coolant sampled for the purpose of controlling the purity of the coolant shall be cut and analyzed in order to confirm the content of impurities in each sample. Therefore, it is necessary to prevent segregation of impurities in the sampling tube, as sampled sodium represents the axial type of primary coolant. However, in the conventional sampling device described above, sufficient consideration has not been taken to prevent this segregation.
特開昭５５−１６２３０４の発明は偏析に関する考慮を
した発明であるが、それは偏析を予定の特定の部位に起
させるようにして分析における偏析の影響を排除しよう
とするものであって、サンプリングされた試料の偏析自
体を防止する発明ではない。The invention of JP-A-55-162304 is an invention that takes segregation into consideration, but it attempts to eliminate the influence of segregation in analysis by causing segregation to occur in a specific predetermined area. This invention is not intended to prevent the segregation of samples per se.
本発明の目的は、溶融金属を凍結してサンプリングする
サンプリング装置において、サンプリングする金属の偏
析を防止することを可能にすることにある。An object of the present invention is to make it possible to prevent segregation of the metal to be sampled in a sampling device that freezes and samples molten metal.
上記目的は、サンプリング管を冷却する冷却手段と、サ
ンプリング管を包囲するす／プリング容器を冷却する冷
却手段とを別個に備えることによって達成される。The above object is achieved by separately providing cooling means for cooling the sampling tube and cooling means for cooling the su/pull container surrounding the sampling tube.
サンプリング管の冷却とサンプリング管を包囲するサン
プリング容器の冷却とを別個に行なう構成としたので、
液体金属凍結のためのサンプリング管冷却開始以前にサ
ンプリング容器の冷却を実施しておくことによシ、サン
プリング容器の温度を予め下げておくことができる。そ
れによって、液体金属を凍結させるための冷却時に冷却
すべき部位が極限されているので、液体金属の凍結時間
を短縮することができ、これによシ、偏析が防止される
。Since the cooling of the sampling tube and the cooling of the sampling container surrounding the sampling tube are performed separately,
By cooling the sampling container before starting cooling the sampling tube for freezing the liquid metal, the temperature of the sampling container can be lowered in advance. As a result, the portions to be cooled during cooling to freeze the liquid metal are limited, so the freezing time of the liquid metal can be shortened, thereby preventing segregation.
本発明のサンプリング装置の一実施例の概要構成を第１
図に示す。サンプリングｆ１を包囲するサンプリング容
器２が放射Ｓ遮蔽体３の中に配置されている。サンプリ
ング管１は着脱自在の管継手２０によりナトリウム入口
配管４および出口配管５に接続されている。サンプリン
グ容器２内の下部にはサンプリング管冷却ガスヘッダ１
０が形成され、その上部には該ヘッダの孔２１を介して
該ヘッダ１０と連通しているサンプリング管冷却ガス流
路１１があり、その上端はサンプリング容器２内に開放
している。サンプリング管１は該流路１１内にコイル状
に存在する。６は上記ヘッダに通ずるサンプリング管冷
却ガス入口配管であり、７はサンプリング容器２内に通
ずるサンプリング管冷却ガス出口配管である。サンプリ
ング容器２は二重容器をなし、その二重壁の間の空間に
はサンプリング容器冷却ガス入口配管８および同出口配
管９が通じている。サンプリング容器２の上半分は開放
可能なように取外し自在になっている。The outline configuration of one embodiment of the sampling device of the present invention is explained in the first part.
As shown in the figure. A sampling container 2 surrounding the sampling f1 is arranged in a radiation S shield 3. The sampling tube 1 is connected to a sodium inlet pipe 4 and an outlet pipe 5 by a removable pipe joint 20. A sampling tube cooling gas header 1 is installed at the bottom of the sampling container 2.
0 is formed, and in its upper part there is a sampling tube cooling gas flow path 11 communicating with the header 10 through the hole 21 of the header, and its upper end is open into the sampling container 2 . The sampling tube 1 is present in the flow path 11 in a coiled manner. 6 is a sampling pipe cooling gas inlet pipe leading to the header, and 7 is a sampling pipe cooling gas outlet pipe leading into the sampling container 2. The sampling container 2 is a double container, and a sampling container cooling gas inlet pipe 8 and an outlet pipe 9 communicate with the space between the double walls. The upper half of the sampling container 2 is removable so that it can be opened.
以下、本実施例の操作方法を説明する。The operating method of this embodiment will be explained below.
サンプリング装置全体を高速増殖炉の一次系冷却材であ
る液体ナトリウムを受入れられる温度まで不図示のヒー
タによって昇温し、−次系冷却材をサンプリングナトリ
ウム入口配管４よシ流入させ、サンプリング管１を径由
して、サンプリングナトリウム出口配管５よシ流出させ
ることによ）サンプリング管１内のフラッシングを行う
。サンプリング管１内の７ラツシングと同時に、サンプ
リング容器冷却ガス入口配管８よシ、サンプリング容器
冷却ガスを流入させ、サンプリング容器２の二重壁の間
の空間を通ってサンプリング冷却ガス出ロ配管９よシ流
出させることによシ、サンプリング容器２の温度を下げ
る。サンプリング管１のフラッシングと、サンプリング
容器２の冷却とが完了した後、ナトリウム入口配管およ
び出口配管４，５に設けた不図示の弁を閉じることによ
りナトリウムの流入を止め、サンプリング管冷却ガスを
サンプリング管冷却ガス入口配管６からサンプリング管
冷却ガスヘッダ１０に受入れ、孔２１を通ってサンプリ
ング管冷却ガス流路１１中に配置したサンプリング管１
に直接吹付げることによシ、サンプリング管１を急冷さ
せる。サンプリング管１を冷却した後流路１１からサン
プリング容器２内に放出されたサンプリング管冷却ガス
はサンプリング管冷却ガス出口配管７より流出させる。The entire sampling device is heated by a heater (not shown) to a temperature at which liquid sodium, which is the primary coolant of the fast breeder reactor, can be received. The inside of the sampling tube 1 is flushed by draining the sampling sodium through the sampling sodium outlet piping 5. At the same time as the 7 latches in the sampling tube 1, the sampling container cooling gas is introduced through the sampling container cooling gas inlet piping 8, passes through the space between the double walls of the sampling container 2, and enters the sampling cooling gas outlet piping 9. The temperature of the sampling container 2 is lowered by draining the sample. After flushing of the sampling tube 1 and cooling of the sampling container 2 are completed, the inflow of sodium is stopped by closing the valves (not shown) provided in the sodium inlet piping and outlet piping 4 and 5, and the sampling tube cooling gas is sampled. The sampling tube 1 is received from the tube cooling gas inlet piping 6 into the sampling tube cooling gas header 10 and is disposed in the sampling tube cooling gas flow path 11 through the hole 21.
The sampling tube 1 is rapidly cooled by spraying directly onto the sample tube. After cooling the sampling tube 1, the sampling tube cooling gas released into the sampling container 2 from the flow path 11 is made to flow out from the sampling tube cooling gas outlet piping 7.
なお、サンプリング管１を冷却している時にも上記サン
プリング容器冷却ガスによるサンプリング容器２の冷却
は続行する。サンプリング管１内のサンプリングナトリ
ウムが凍結した後、サンプリング管冷却ガスの流れを止
め、ナトリウムの放射能が減衰してから、遮蔽体３を取
υ外し、サンプリング容器２を開らき、管継手２０によ
りサンプリング管１を配管４，５から切シ離し、サンプ
リング管１を取シ出す。以上の操作における温度と時間
の関係を図示すると第２図の如くなる。Note that even when the sampling tube 1 is being cooled, cooling of the sampling container 2 by the sampling container cooling gas continues. After the sampling sodium in the sampling tube 1 has frozen, the flow of the sampling tube cooling gas is stopped, and after the radioactivity of the sodium has attenuated, the shield 3 is removed, the sampling container 2 is opened, and the pipe fitting 20 is opened. The sampling tube 1 is separated from the pipes 4 and 5, and the sampling tube 1 is taken out. The relationship between temperature and time in the above operation is illustrated in FIG. 2.
本実施例では、サンプリング管１の７ラツシング中に予
めサンプリング容器２の温度を下げておくことができる
ため、サンプリング管１の冷却時に高温となっている部
位はサンプリング管１とその近傍の部位だけであシ、従
ってサンプリング管１の直接冷却によりサンプリングナ
トリウムを急冷して凍結させることができ、これにより
偏析を防止するサンプリングが可能となる効果がある。In this embodiment, since the temperature of the sampling container 2 can be lowered in advance during the 7 lashing of the sampling tube 1, the only parts that are at high temperature when the sampling tube 1 is cooled are the sampling tube 1 and its vicinity. Therefore, by directly cooling the sampling tube 1, the sampling sodium can be rapidly cooled and frozen, which has the effect of making it possible to perform sampling that prevents segregation.
また本実施例では、サンプリング管１の冷却とサンプリ
ング容器２の冷却を別個に行うので、サンプリング管冷
却用ガスである不活性ガスの使用量が装置全体、を−緒
に冷却する従来の場合に比べ大幅に削減できる効果があ
る。Furthermore, in this embodiment, since the cooling of the sampling tube 1 and the cooling of the sampling container 2 are performed separately, the amount of inert gas used for cooling the sampling tube is reduced compared to the conventional case where the entire apparatus is cooled at the same time. This has the effect of significantly reducing the amount compared to
さらに本実施例では、サンプリング管１をサンプリング
管冷却ガス流路１１中に配置していることによシ、サン
プリング管冷却ガス流路１１がサンプリング管１からサ
ンプリング容器２への輻射熱をさえぎるシールド板の役
割をするため、サンプリング装置２の温度上昇を防止す
る。これにより、サンプリング容器冷却ガス量を削減す
る効果がある。Furthermore, in this embodiment, by arranging the sampling tube 1 in the sampling tube cooling gas flow path 11, the sampling tube cooling gas flow path 11 is a shield plate that blocks radiant heat from the sampling tube 1 to the sampling container 2. Therefore, the temperature of the sampling device 2 is prevented from rising. This has the effect of reducing the amount of cooling gas for the sampling container.
第４図は、第１図の装置に再生熱交換器１６、冷却器１
７を組み付けた実施例を示す。サンプリング管１および
サンプリング容器２まわりの構成は第１図に同じである
。本実施例では、高速増殖炉の１次冷却系よシ流入して
きたナトリウムを再生熱交換器１６の１次側および冷却
器１７を通してサンプリング管１に入れるようにしてい
る。また、サンプリング管１を出たナトリウムは再び再
生熱交換器１６の２次側を通り１次冷却系へ戻るように
している。ここで、冷却器１７はサンプリングするナト
ｌ）ラムの初期温度を予め低下させておくために、また
、再生熱交換器１６は冷却器１７の容量が小さくても効
率良いす） ｌ）ラムの温度降下が得られるようにする
ために設置されろ。図中１８．１９は冷却器１７を冷却
するガスの流入。Figure 4 shows the apparatus of Figure 1 with a regenerative heat exchanger 16 and a cooler 1.
An example in which 7 is assembled is shown. The configuration around the sampling tube 1 and sampling container 2 is the same as that shown in FIG. In this embodiment, sodium flowing from the primary cooling system of the fast breeder reactor is introduced into the sampling tube 1 through the primary side of the regenerative heat exchanger 16 and the cooler 17. Moreover, the sodium that has exited the sampling tube 1 passes through the secondary side of the regenerative heat exchanger 16 again and returns to the primary cooling system. Here, the cooler 17 is used to pre-lower the initial temperature of the ram to be sampled, and the regenerative heat exchanger 16 is used to increase efficiency even if the capacity of the cooler 17 is small. Installed so that a temperature drop can be obtained. In the figure, reference numerals 18 and 19 indicate inflow of gas to cool the cooler 17.
流出配管である。なお、サンプリング管冷却ガスをサン
プリング管冷却ガスヘッダ１０よりナトリウム入口配管
４に吹付ける構成を採ることによって冷却器１７を省略
することも可能である。上記のように、サンプリング管
１に入る冷却材の温ハを下げておくことによシ、ナトリ
ウムの流れを停止さぜた後実施するナトリウムの凍結時
間を短縮することができる。This is the outflow piping. Note that it is also possible to omit the cooler 17 by adopting a configuration in which the sampling tube cooling gas is sprayed from the sampling tube cooling gas header 10 to the sodium inlet pipe 4. As described above, by lowering the temperature of the coolant entering the sampling tube 1, the time required for freezing the sodium after stopping the flow of sodium can be shortened.
本発明によれば、サンプリング管とサンプリング管を包
囲する容器を別個に冷却するようして構成したから、予
め容器を冷却しておくことができるので、サンプリング
すべき液体金属を凍結さイるときに、冷却さぐる部位が
サンプリング管だけとなるため、液体金属を早く凍結さ
せることができ、それ故に、偏析を防止することができ
る。According to the present invention, since the sampling tube and the container surrounding the sampling tube are configured to be cooled separately, the container can be cooled in advance, so that when freezing the liquid metal to be sampled, the container can be cooled in advance. Furthermore, since the sampling tube is the only part to be cooled, the liquid metal can be frozen quickly, and segregation can therefore be prevented.
また、サンプリングすべき液体金属がナトリウムのよう
な反応性の強い金属である場合、それと直接接触するサ
ンプリング管の冷却には、万一の液体金属の洩れを考慮
して不活性な冷却ガスを使用する必要があるが、本発明
においてはサンプリング管の冷却とサンプリング管を包
囲するサンプリング容器の冷却とは別個に行うようにな
っているので、サンプリング容器の冷却には冷却用ガス
冷却する従来技術に比べて、不活性ガスの使用量を大幅
に低減できる効果がある。In addition, if the liquid metal to be sampled is a highly reactive metal such as sodium, an inert cooling gas should be used to cool the sampling tube that will be in direct contact with it, in case the liquid metal leaks. However, in the present invention, the cooling of the sampling tube and the cooling of the sampling container surrounding the sampling tube are performed separately. In comparison, it has the effect of significantly reducing the amount of inert gas used.
第１図は本発明のサンプリング装置の実施例の、概略図
、第２図は本発明実施例における温度と時間の関係を示
す図、第３図は従来のサンプリング装置の概略図、第４
図は再生熱交換器、冷却器を組み付けた本発明のサンプ
リング装置の実施例の概略図である。
１・・・サンプリング管 ２・・・サンプリング容器
３・・・遮蔽体 ４・・・ナトリウム入口配
管５・・・ナトリウム出口配管
６・・・サンプリング管冷却ガス入口配管７・・・サン
プリング管冷却ガス出口配管８・・・サンプリング容器
冷却ガス入口配管９・・・サンプリング容器冷却ガス出
口配管１０・・・サンプリング管冷却ガスヘッダ１１・
・・サンプリング管冷却ガス流路１６・・・再生熱交換
器 １７・・・冷却器１８・・・冷却器冷却ガス入口配
管
１９・・・冷却器冷却ガス出口配管。
谷 浩太部 □
１．−一、、シ
第１図
１１ サンプリン／７′管冷却ガ入茄路第２図
Ｔ１ 予熱温度
ｎ１ン欠系冷却不λ温度
第４図FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the sampling device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between temperature and time in the embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional sampling device, and FIG.
The figure is a schematic diagram of an embodiment of the sampling device of the present invention in which a regenerative heat exchanger and a cooler are assembled. 1... Sampling tube 2... Sampling container 3... Shielding body 4... Sodium inlet piping 5... Sodium outlet piping 6... Sampling tube cooling gas inlet piping 7... Sampling tube cooling gas Outlet piping 8... Sampling container cooling gas inlet piping 9... Sampling container cooling gas outlet piping 10... Sampling pipe cooling gas header 11.
... Sampling pipe cooling gas flow path 16 ... Regeneration heat exchanger 17 ... Cooler 18 ... Cooler cooling gas inlet piping 19 ... Cooler cooling gas outlet piping. Kotabe Tani □ 1. -1,,shi Figure 1 11 Sample/7' tube cooling gas input passage Figure 2 T1 Preheating temperature n1 Insufficient cooling temperature Figure 4
Claims (1)
管および該サンプリング管を包囲するサンプリング容器
を有し、サンプリング管を冷却して上記液体金属を凍結
させてサンプリングする液体金属サンプリング装置にお
いて、サンプリング管を冷却する冷却手段とサンプリン
グ容器を冷却する冷却手段とを別個に備えたことを特徴
とする液体金属サンプリング装置。 ２ サンプリング容器が二重容器であり、その二重壁の
間の空間に冷却ガスを流す配管系を備え、サンプリング
管はサンプリング容器を構成する上記二重容器の内側容
器の内部に設けられた別の冷却ガス流路内に配置されて
いる特許請求の範囲第１項記載の液体金属サンプリング
装置。 ３ サンプリング管に流入する液体金属の温度を予め降
下させるための再生熱交換器および冷却器を備えた特許
請求の範囲第１項記載の液体金属サンプリング装置。[Scope of Claims] 1. A liquid metal sampling device having a sampling tube through which a liquid metal to be sampled flows and a sampling container surrounding the sampling tube, and cooling the sampling tube to freeze and sample the liquid metal, A liquid metal sampling device characterized by separately comprising a cooling means for cooling a sampling tube and a cooling means for cooling a sampling container. 2. The sampling container is a double container, and is equipped with a piping system for flowing cooling gas into the space between the double walls, and the sampling pipe is a separate pipe provided inside the inner container of the double container that constitutes the sampling container. A liquid metal sampling device according to claim 1, wherein the liquid metal sampling device is disposed in a cooling gas flow path of a liquid metal sampling device. 3. The liquid metal sampling device according to claim 1, comprising a regenerative heat exchanger and a cooler for pre-lowering the temperature of the liquid metal flowing into the sampling tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016758A JPH0743368B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Liquid metal sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016758A JPH0743368B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Liquid metal sampling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184034A true JPS63184034A (en) | 1988-07-29 |
| JPH0743368B2 JPH0743368B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=11925134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016758A Expired - Lifetime JPH0743368B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Liquid metal sampling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743368B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112345307A (en) * | 2020-11-01 | 2021-02-09 | 百色学院 | Liquid heavy metal loop sampling device and using method thereof |
| CN112345307B (en) * | 2020-11-01 | 2024-05-28 | 百色学院 | Liquid heavy metal loop sampling device and use method thereof |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62016758A patent/JPH0743368B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112345307A (en) * | 2020-11-01 | 2021-02-09 | 百色学院 | Liquid heavy metal loop sampling device and using method thereof |
| CN112345307B (en) * | 2020-11-01 | 2024-05-28 | 百色学院 | Liquid heavy metal loop sampling device and use method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743368B2 (en) | 1995-05-15 |
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |