SE461301B - Avkaenningsanordning foer detektering av aatminstone en korrosiv foerorening i ett fludium - Google Patents

Description

461 sm 2' tal fall. Detta resulterar i reaktoravställning för att be- stämma om orsaken är vattenförorening. Resultatet kan bli att reaktoravstängningen var onödig, vilket är ytterst kostsamt för den som driver reaktorn. Vidare är det önsk- värt att få vetskap om förekomsten av föroreningar i kyl- vattnet på ett betydligt tidigare stadium än det vid vilket föroreningarna orsakar skada hos lättvattenreaktortankens inre.

Det föreligger således ett behov av en avkännare som kan detektera föroreningar i kylvattnet för lättvatten- reaktorer så snart som möjligt efter det att föroreningarna uppträder.

Sammanfattning av uppfinningen _ Föreliggande uppfinning uppfyller det ovan angivna och andra krav genom åstadkommandet av en anordning för mätning av föroreningar i ett fluidum, med speciell tonvikt på kylvattnet i lättvattenreaktorer. Avkänningsanordningen arbetar tillsammans med ett elektriskt system som kan leve- I rera effekt till avkännaren och vilket kan analysera elek- I triska signaler som alstras av avkännaren för detektering É av närvaron av åtminstone en korrosiv förorening i fluidet.

I en första utföringsform innefattar anordningen ett organ för avgivande av elektriska signaler, vilket är elektriskt isolerat från men anordnat nära intill fluidet som even- tuellt innehåller åtminstone en korrosiv förorening, vars förekomst skall bestämmas. Ett korrosionsdetekterande ele- ment är elektriskt anslutet till nämnda organ för avgivande av elektriska signaler anordnat i fluidet som eventuellt innehåller åtminstone en korrosiv förorening, vars före- komst skall bestämmas. Vidare är det korrosionsdetekterande elementet försett med åtminstone ett bräckligt parti, som är utfört att i närvaro av åtminstone en korrosiv förening kunna korroderas tills brott uppstår, vilket resulterar i att en elektrisk signal som indikerar brott hos det korro- sionsdetekterande elementet och därmed förekomsten av den korrosiva föroreningen sänds till det elektriska systemet.

Slutligen är ett organ för pâläggande av dragbelastning 3” - 461 301 anordnat för belastning av det korrosionsdetekterande elemen- tet med en dragspänning för att underlätta korrosivt brott hos det korrosionsdetekterande elementet i närvaro av åtmin- stone en korrosiv förorening.

Ytterligare särdrag hos anordningen innefattar att det korrosionsdetekterande elementet är till brott korroder- bart i närvaro av en korrosiv förorening vald ur halogenid- gruppen innefattande klorider och fluorider, att det bräck- liga området innefattar åtminstone en smalare halsformad sektion med en relativt sett mindre tvärsektionsarea än återstoden av elementet, vilken halssektion är värmebehand- lad för att bli selektivt känslig för åtminstone en korrosiv förorening, att det resistiva elementet är inneslutet i kammaren hos ett stelt hus försett med en ändförslutning för att sluta kammaren och dessutom försett med öppningar genom vilka fluidet med åtminstone- en förorening kan strömma in i och lämna kammaren, att de dragspänningsbe- lastande organen innefattar en tryckfjäder inkopplad för att sätta elementet under dragspänning, att en andra ut- föringsform utnyttjar korrosionsdetekterande element som är fästa inuti ett hus, så att en värmeexpansion hos huset är tillräclig för att sätta elementet under dragspänning och att åtminstone första, andra och tredje element är elektriskt anslutna till nämnda organ för avgivande av elektriska signaler innefattande första, andra respektive tredje ledningar, så att det elektriska systemet ej rea- gerar då endast ett element bryts sönder men så att det reagerar då två eller flera av elementen bryts sönder.

Enligt en tredje utföringsform åstadkommes en av- kännande anordning tillsammans med ett elektriskt system som kan leverera effekt till avkännaren och analysera den elektriska signal som alstras av avkännaren för detek- tering av närvaron av åtminstone en korrosiv förorening i fluidet, Anordningen innefattar ett hus i vilket en avtätad kammare är anordnad, vilken är trycksatt med gas. Huset är försett med väggar med ett medvetet bräckligt parti, vilket är relativt sett svagare än resten av väggarna. 461 301 2,' Huset är anordnat i ett fluidum som eventuellt innehåller åtminstone en korrosiv förorening, vilken korrosiva för- orening om den föreligger i tillräcklig koncentration kom- mer att orsaka brott hos det bräckliga partiet och medge den korrosiva föroreningen tillträde till kammaren.

Denna tredje utföringsform innefattar vidare ett korrosionsdetekterande element som sträcker sig igenom åt- minstone en vägg i huset och är elektriskt isolerat från huset. En del av det korrosionsdetekterande elementet är belägen i kammaren och kan avge en signal till det elek- triska systemet om den korrosiva föroreningen får tillträde till kammaren i tillräcklig koncentration. variationer av- seende denna tredje utföringsform ger en anordning i vilken huset har en cylindrisk form, gasen är en inert gas, exem- pelvis helium, och det bräckliga partiet är skapat genom att innesluta en del av huset i ett yttre rör med en kant intill en svag kant anordnad omkring huset vid kontaktpunkten mel- lan den yttre rörkanten och huset.

Enligt en fjärde utföringsform åstadkommas en av- kännaranordning tillsammans med ett elektriskt system som kan leverera effekt till avkännaren och analysera elektriska signaler som alstras av avkännaren. Avkännaranordningen ut- nyttjas för att detektera närvaron av åtminstone en korro- siv förorening i ett fluidum. Avkännaren innefattar ett rör bockat för att påkännas under dess sträckgräns och utfört med ett bräckligt parti, vilket är relativt sett bräckligare än återstoden av röret. Röret är anordnat i ett fluidum som eventuellt innehåller åtminstone en förorening, vilken om den förekommer i tillräcklig koncentration kommer att med- föra att ett bräckligt parti bryts sönder. Ett korrosions- detekterande element är anordnat i röret och elektriskt anslutet till det elektriska systemet, vilket kan avge sig- naler vid förekomsten av åtminstone en förorening om röret bryts sönder.

Dessutom åstadkommes ett sätt, som då det används tillsammans med ett elektriskt system som kan leverera effekt till en avkännare och analysera elektriska signaler s' 461 301 som alstras av en avkännare, mäter förekomsten av förore- ningar. Detta sätt innefattar a) tillverkning av åtminstone ett korrosionsdetekterande element som är till brott korro- derbart av åtminstone en korrosiv förorening i ett fluidum, b) belastning av elementet med dragspänning, c) placering av elementet i fluidet innehållande åtminstone en korrosiv förorening, och d) koppling av elementet till ett elektriskt system som kan signalera brott hos elementet för att till- kännage närvaron av den korrosiva föroreningen.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är en uppskuren sidovy över avkännaren enligt en första utföringsform av uppfinningen.

Fig. 2 är en tvärsektion längs linjen 2-2 i fig. 1.

Fig. 3 är ett schema över en elektrisk krets till vilken varje korrosionsdetekterande element är anslutet.

Pig. 4 är ett schema över en typisk beslutskrets till vilken avkännaren är ansluten.

Pig. S är en uppskuren sidovy över avkännaren enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Pig. 6 är en uppskuren sidovy över avkännaren enligt en tredje utföringsform.

Fig. 7 är en uppskuren sidovy över avkännaren enligt en fjärde utföringsform.

Detaljbeskrivning av föredragna utföringsformer Allmänt utgör fig. 1 ett avkännarsystem, vilket innefattar en subsystemavkännare 22 som är elektriskt och mekaniskt kopplad till en subsystemkabel 24. Avkännarens 22 inre innefattar första, andra respektive tredje korrosions- detekterande element 26, 28 och 30, vilka vart och ett är försett med respektive första, andra och tredje smalare halspartier 32, 34 och 36. Vid användning placeras avkän- naren 22 i ett fluidum, såsom en gas eller kylvattnet till en lättvattenreaktor, som kan innehålla korrosiva för- oreningar. Elementen 26, 28 och 39 sätts under dragspänning, så att om specificerade föroreningar faktiskt förekommer i kylvattnet kommer dessa föroreningar att korrodera de tre elementen vid halspartierna 32, 34 och 36. Dragspänningen 461 501 '6- på elementen 26, 28 och 30 är tillräcklig för att orsaka brott hos halspartierna, då korrosion av dessa uppträder.

Detta medför att en elektrisk signal sänds genom kabeln 24 till ett elektriskt system som kan tillkännage närvaron av föroreningarna.

Mer speciellt innefattar avkännaren 22 enligt fig. 1 och 2 korrosionsdetekterande element, såsom första, andra och tredje element 26, 28 och 30, vilka passerar genom en gränsyta för att kunna anslutas elektriskt till kabeln 24.

Gränskroppen 38 utgör en keramisk-till metalltätning exempelvis innefattande en keramisk isolator 40. Gränskroppen 38 tjänstgör även som en tätning vilken förhindrar fluidum från att flyta ut ur kammaren 68, såsom kommer att diskuteras nedan. Första, andra respektive tredje genomföringar är mon- terade i isolatorn 40 och sträcker sig genom isolatorn 40 för uppnående av kontakt med området 48 hos kabeländen.

Elementen 26, 28 och 30 är stadigt monterade i respektive genomföringar 42, 44 och 46.

Elementen 26, 28 och 30 sträcker sig ut i riktning bort från gränskroppen 38 och är väsentligen riktade paral- lellt med varandra. Vid en punkt utmed elementens längd är vart och ett av dessa försett med första, andra respektive tredje halspartier 32, 34 och 36. Med utnyttjande av känd metallurgiteknik har dessa halspartier gjorts känsliga för att vara selektivt korroderbara av i förväg bestämda för- oreningar. Halspartierna har åstadkommits genom precisions- bearbetning av elementen, så att tvärsektionsarean hos varje halsparti är väsentligen identiskt med övriga halspartier.

Inom metallurgitekniken är det känt, att austeni- tiskt rostfritt stål innehållande kol i proportioner över- stigande 0,03% kan bli försvagade då de uppvärmts på ett speciellt sätt. Detta har sin orsak i att kolet, som nor- malt befinner sig i fast lösning i stålet, fälls ut vid metallens kristallkorngränser. Detta förhöjda kolinnehåll vid kolgränserna medför att stålet blir selektivt korro- derbart av förutbestämda korrosiva ämnen. Genom att sätta -elementen under dragspänning, som diskuteras i detalj 7' 461 301 nedan, kan de smalare halspartierna bringas att snabbt brista, för att därigenom tillkännage förekomsten av korro- siva föroreningar. Mot den fria änden 50 hos elementen 26, 28 och 30 är en tryckbricka 52 försedd med öppningar, som medger elementen 26, 28 och 30 att passera, fördeöver och fastlödd på den fria änden.

Såsom visas i fig. 1 är avkännaren 22 företrädesvis försedd med ett cylindriskt hus 44 för att göra avkännaren 22 mer robust. Husets bas 56 passar omkring den cirkulära kabelns ändparti 48 och är fast anbringad medelst exempel- vis en svetssträng 58. Från husets bas 56 skjuter husväggen 60 ut. Vid innerytan hos husväggen 60 är nära gränskroppen 38 en ringformad, styv tryckdyna 62 fastsatt. Väggen 60 sträcker sig ytterligare bort från kabeln 24 för att vid sin yttre ände avslutas med en ändförslutning 64, vilken är stadigt anbringad på väggen 60 medelst en svetssträng 66.

Kombinationen av gränskroppen 38, väggen 60 och ändförslut- ningen 64 samverkar för att skapa en kammare 68, definierad i huset 54. Ändförslutningen 64 är försedd med ett flertal kanaler 70 utformade för att mottaga de fria yttre ändarna hos elementen 26, 28,och 30. Väggen 60 är utförd med ett flertal hål 72 genom vilka fluida kan strömma in i och lämna kammaren 68.

Omkring de resistiva elementen 26, 28 och 30 är ett dragspänningsbelastande organ i form av en fjäder 74 anord- nad. Fjäderns 74 ena ände anligger mot tryckdynan 62 medan fjäderns 74 andra ände vilar mot tryckbrickan 52. Vid mon- teringen anbringas fjädern 74 i komprimerat tillstånd mot tryckdynan 62, varefter tryckbrickan 52 föres över och om- kring de resistiva elementen 26, 28 och 30 och anbringas fast vid dessa element medelst lödningar 76. Komprimerad på detta sätt bibehåller fjädern 74 elementen 26, 28 och 30 konstant belastade. Ett lämpligt material av vilket fjädern 74 kan tillverkas är legeringen Inconel X-750, då detta värmebehandlats på lämpligt sätt enligt känd metall- urgiteknik. Detta material får en lång livslängd jämfört med de känslighetsbehandlade elementen. 461 301 " Den mekansika utformningen av halspartierna 32, 34 och 36 är kritisk för den snabbhet med vilken brott sker i de under dragspänning stående elementen 26, 28 och 30 vid närvaro av föroreningar i det kemiska fluidet. Typiskt lig- ger halspåkänningen just under sträckgränsen under normala funktionsbetingelser. Då korrosionen till följd av förore- ningen fortgår reduceras halspartiets tvärsektionsarea tills flytning uppträder följt av brott. Så snart ett av elementen 26, 28 eller 30 brister till följd av dragbelastningsbrott följer snabbt bristningar hos de återstående elementen, eftersom dessa därvid utsätts för den ytterligare dragbe- lastning som tidigare upptogs av det resistiva element som först brast. Korrosionshastigheterna kan även pâverkas av ytförhâllanden och den grad av känslighet som materialet i elementet ges.

Vid subanordningen enligt fig. 1 och 2 innefattar kabeln 24 en metallmantel 78 med cirkulär tvärsektion. I manteln 78 finns första, andra respektive tredje ledningar 80, 81 och 84. En isolering 86 isolerar elektriskt ledningar- na från höljet 78 och kan ha formen av ett komprimerat kera- miskt pulver, såsom kiseldioxid (Si02) eller aluminiumoxid (AIZO3). Ledningarna 80, 82 och 84 avslutas i grânskroppen 38 genom att de lödes fast vid baspartierna hos respektive element 26, 28 och 30 för åstadkommande av en elektrisk för- bindning mellan ledningarna och elementen. Gränskroppen 38 är innesluten i en metallisk tätningskropp 88. Alla delar innefattande gränskroppen 38 är tätt sammanfogade på ett sätt som förhindrar att fluidum i kammaren 68 kan tränga in i gränskroppen 38 och in i kabeln 24.

Såsom visas i fig. 3 och 4 är den yttre änden hos varje ledning 80, 82 och 84 ansluten till en separat, indi- viduell, konventionell effektmatning och till konventionell signalbehandlingselektronik, som visas och diskuteras i samband med fig. 3 och 4. Effektmatningen matar en konstant signal genom ledningarna 80, 82 och 84 till elementen 26, 28 och 30. Den signalbehandlande elektroniken mottar en signal från ett respektive resistivt element endast om ett 'x 9' 461 301 element brister och därvid avbryter den signal som levereras av effektmatningssystemet. Elementen 26, 28 och 30 väljs så att de har en låg elektrisk resistans, av storleksordningen några få hundra ohm vardera under normala funktionsbetingel- ser. Resistansen är emellertid inrättad att bli mycket hög (dvs. öppen), då elementen 26, 28 och 30 brister till följd av spänningskorrosionssprickning. Avkännaren 22 kan vara så utförd att den blir helt liten, typiskt med en ytterdiameter på 0,3 cm och en aktiv längd på 1,9 cm.

Fig. 3 visar schematiskt ett arrangemang för ett möj- ligt elektriskt kopplingsarrangemang för anslutning av en avkännare 31 till en elektrisk krets 93. Ett element 95 be- läget i ett avkännarhus 97 är via ett tätningselement 99 anslutet till en kabel 101. Kabeln 101 är via en kabelanslut- ning 103 kopplad till ett resistansmätelement 105, såsom en konventionell ohmmeter, vilken i sin tur är förbunden med en likspänningskälla 107, vars katod är ansluten till kabeln 101 via anslutningen 103.

Fig. 4 visar ett mer detaljerat arrangemang, där tre korrosiva detekteringselement är anordnade i en avkännäre 109, vars hus är jordat. Vart och ett av de tre individuella, korrosionsdetekterande resistanselementen (ej synliga i fig. 4) är anslutet till sin egen likspänningskälla 111, 113 resp. 115, vilken i sin tur via individuella jordade ohm- metrar 117, 119 och 121 är ansluten till individuella sig- anlbehandlande analog/digitalomvandlarförstärkare 123, 125 och 127. Dessa förstärkare är anslutna till en tvâ- av tre- valkrets 129 innehållande en konventionell elektronisk kopp- ling av två OCH-grindar och tvâ ELLER-grindar. Dessa visas som OCH-grindar 131 och 133 resp. ELLER-grindar 135 och 137.

Valkretslogiken kommer ej att utmata en signal på en anslut- ning 139 såvida ej åtminstone tvâ av de korrosionsdetek- terande elementen brister. En sådan bristning skulle indi- kera förekomsten av korrosiva ämnen i det fluidum som över- vakas.

Under arbete är avkännaren 22 anordnad i ett fluidum som eventuellt kan innehålla föroreningar, vars förekomst 461 501 fö skall bestämmas. Fluidet innefattande eventuella föroreningar medges strömma in i och ut ur husets kammare 68 via hål 72.

Till följd av att halspartierna 32, 34 och 36 hos elementen 26, 28 och 30 har gjorts selektivt känsliga genom värme- behandling för att reagera på speciella typer av föroreningar kommer dessa halspartier att korrodera om sådana för- oreningar föreligger. Eftersom elementen 26, 28 och 30 är dragspänningsbelastade medelst fjädern 74 kommer eventuell korrosion hos halspartiet att orsaka sprickbildning och slutligen brott.

Ett brott hos ett av elementen medför att en elek- trisk signal sänds tillbaka genom respektive ledning 80, 82 och 84 till den elektriska signalanalyseraren, vilken till- kännager att åtminstone ett element har brustit. Dragbe- lastningen ökas sedan på de övriga två elementen tills de också brister till följd av korrosion. Elementen är så ut- förda, att varje kombination av två element kan motstå drag- belastningen under normala förhållanden men ej i närvaro av sprickbildningar till följd av korrosion. Ett oavsiktligt brott hos ett enda element kommer således ej att leda till felaktig indikering av förekomst av en förorening. Åtmin- stone tvâ element måste brista innan elektroniken indikerar ett sådant fel. Detta ökar tillförlitligheten hos avkännaren 22 avseende andra icke-korrelerade felanledningar, såsom fel orsakat av materialdefekter i elementen.

Tillförlitligheten ökas ytterligare genom att pla- cera ett flertal (ej visat), avkännare 22 i deniïskade posi- tionen för övervakning av förekomsten av eventuella föro- reningar. Om ett antal avkännare 22 brister under en kort tidsrymd föreligger hög sannolikhet för närvaron av för- oreningar. Denna information kan utnyttjas för avstängning av funktionen av den utrustning som övervakas för att er- sätta eller rena fluidet för att avlägsna eventuella för- oreningar.

Den speciella tillämpning för vilken föreliggande uppfinning har utvecklats är för mätning av förekomsten av föroreningar, såsom halogener innefattande klorider och q, 461 301 fluorider i kylvattnet till härden i lättvattenreaktorer.

De tre väsentligen identiska elementen 26, 28 och 30 expo- neras för detta kylvattenfluidum i en flödesbana. Elementen är speciellt utformade för att snabbt brista då vattenren- heten avtar. Elementen består typiskt av Inconel 600 och huset 54 består av rostfritt stål 316L. Inconel 600 väljs p.g.a. dess känslighet för spänningskorrosionssprickning och dess flytnings- och brottgränser är väl anpassade för sprickinitiering och -utveckling. A andra sidan är den rost- fria stâllegeringen 316L ej speciellt känslig för inter- granulärt angrepp.

Avkännaren 24 är så utförd att den blir mekaniskt styv, så att de däri ingående elementen ej utsätts för låg- periodig utmattning till följd av vibrationerna i härden.

För att således undvika lågfrekvensutmattning, vilket slut- ligen medför bristningar hos elementen väljs resonans- frekvensen hos avkännarelementen så att den blir avsevärt högre än vibrationsfrekvenserna i härden.

Fig. 5 visar en andra utföringsform av uppfinningen.

Kabeln 24 och gränskroppen 38 i fig. 5 är identiska med mot- svarande delar i fig. 1. Det är således ej nödvändigt att repetera uppbyggnaden av dessa delar som har beskrivits ut- tömmande i samband med fig. 1. Likaledes är i fig, 5 hus- väggen 60, kammaren 68, hålen 72, elementen 26, 28 resp. 30 samt halspartierna 32, 34 resp. 36 identiska med mot- svarande delar i fig. 1.

Den huvudsakliga skillnaden mellan fig. 5 och fig. 1 ligger i att huset 90 i fig. 5 bildar en avkännare 92 vilken är avtätad med en ändförslutning 92 som skiljer sig från utformningen hos ändförslutningen 64 enligt fig. 1. Ändförslutningen 94 enligt fig. 5 är utförd med ett flertal genomgående hål, genom vilka elementens26, 28 och 30 spetsar skjuter ut genom toppen hos ändförslutningen 94. De ut- skjutande ändarna hos elementen 26, 28 och 30 är förbundna med ändförslutningen genom hârdlödningn Den karakteristiska egenskapen enligt fig. 5 är att elementen 26, 28 och 30 är tillverkade av ett material med 461 301 " 12 en annan termisk expansionskoefficient än den för husväggen 60 och ändförslutningen 94. Genom detta arrangemang på- lägges en dragspänning på elementen genom att på plats upp- hetta husväggen 60 och avkännaren 92, så att husväggen 60 termiskt expanderar i sidled bort från gränškroppen 38 i större utsträckning än elementen, för att därigenom sätta elementen under dragspänning. Exempelvis kan 316L rostfritt stål utnyttjas för den belastande husväggen 60 och legeringen Inconel 600 utnyttjas som material i elementen. Avkännaren 92 uppvärmes på plats av härdens kylvatten, vilket typiskt har en temperatur på approximativt 288°C.

Fig. 6 visar en tredje utföringsform. Avkännaren 100 innefattar ett cylindriskt hus 102 försett med en bas 104, en vägg 106 och en topp 108 sammansvetsade i en följd för skapande av en avtätad kammare 110. Ett spår 112 är upptaget runt väggens 106 ytteryta. Ett cylindriskt rör 114 med en inre diameter lika med husets102 ytterdiameter är förd över väggen 106 och placerad så att rörets 114 kant 116 blir be- lägen intill spåret 112. En ledning 118 sträcker sig genom basen 104 och träder in i kammaren 110, där den är avtätad på plats medelst en svets 120.

Inuti ledningen 118 är en tråd 122 anordnad, vilken är elektriskt ansluten till en mätare 124 och en matnings- källa 126, vilken i sin tur är elektriskt ansluten till ledningen 118. Ledningens 118 ände 128 mynnar i kammaren 110. Kammaren 110 står under tryck av en inert gas, såsom helium, för att därigenom sätta avkännarens102 vägg 106 under dragspänning genom tryckexpansion i kammaren 110.

Vid användning placeras avkännaren 100 i fluidet, såsom kylvattnet för härden, vilket kan misstänkas inne- hålla föroreningar. Om sådana föroreningar föreligger kom- mer de att korrodera spåret 112 hos avkännaren 100, så att väggen 106 till slut brister vid den punkt där kanten 116 och spåret 112 möts. Fluidet strömmar sedan in i kammaren 110 och ledningen 118 genom änden 128, varvid föroreningar om sådana förekommer kommer att ge upphov till joner som kan leda en ström mellan ledningens 118 sida 130 och tråden I: " 461 301 13 122. Den potentialskillnad som föreligger mellan sidan 130 och tråden 122 till följd av matningskällan 126 alstrar en ström, som flyter genom det joniserade fluidet för att där- igenom fullständiga den elektriska kretsen och skapa ett strömflöde. Mätaren 124 indikerar denna ström för att där- igenom indikera förekomsten av föroreningar i kylvattnet.

Fig. 7 är en fjärde utföringsform. En avkännare 132 innefattar en avtätad, cylindrisk ledning 134 med en vägg 136. Anordnad i och elektriskt isolerad från väggen 136 löper en tråd 138, vilken externt är ansluten till en mätare 140 och en matningskälla 142, vilken i sin tur är elektriskt förbunden med väggen 136. Genom detta arrange- mang skapar matningskällan 142 en potentialskillnad mellan väggen 136 och ledningen 138. Ledningen 134 är bockad för att sätta väggen 136 under dragpâkänning men är därvid så bockad, att flytgränsen för materialet i väggen 136 ej överstiges. Vid bocken 144 är ett spår 146 upptaget i ett parti av väggen 136. En hylsa 148 är anordnad i tät kontakt omkring väggen 136 och belägen med en kant 150 intill spåret 146. Ett ankare 152 är säkert anbringat vid spetsen 154 hos den bockade ledningen 134 och även vid väggen 136 för att stadigt fasthålla ledningens 134 bockade parti. Ett sådant arrangemang sätter spåret 146 under dragpâkänning.

Vid användning anordnas avkännaren 132 i fluidet som antas kunna innehålla föroreningar. Om de valda förore- ningarna förekommer kommer de att korrodera ledningen 134 vid spåret 146. Dragspänningen som utövats av bocken hos röret 134 orsakar sprickutbredning i spåret 146. Slutligen kommer föroreningarna att korrodera väggen 136 tillräckligt för att orsaka bristning hos väggen, därigenom medgivande fludiet med föroreningar att strömma in i ledningen 134.

Föroreningsjonerna i fluidet bildar en elektriskt ledande bana, vilken kommer att göra den elektriska kretsen mellan väggen 136 och tråden 138 fullständig. Detta kommer att alstra en strömsignal som indikeras av mätaren 140 för att därigenom indikera förekomsten av föroreningar i fluidet.

Ett flertal fördelar erhålles medelst denna upp- 461 301 14 finning i enlighet med de ovan diskuterade utföringsformerna.

Utföringsformerna enligt fig. 1, 2 och 5 ger en anordning som är passiv, saknar rörliga delar eller gaser, är kompakt, ro- bust och billig att tillverka. Dessa första tvâ utförings- former ger en avkännarkonstruktion med inre redundans och en logisk krets för val av två av tre för att diskriminera icke- korrelerade feltillstând hos de tre elementen. Den andra ut- föringsformen enligt fig. 5 är självverkande till följd av differentiell termisk påkänning av avkännaren då den befinner sig i reaktorkärnans kylvatten.

Samtliga fyra utföringsformer enligt fig. 1, 5, 6 och 7 kan utföras så att de ger ett snabbt svar på förorenande kemiska beståndsdelar i fluidet som utnyttjas som kylvatten för en reaktor. Samtliga fyra utföringsformer kan utnyttjas i reaktorhärden eller i ledningssystemet (ej visat) för kyl- vattnet för att ge en tidig varning avseende tillståndet för korrosiv förorening. Avkännarna kan enkelt ersättas efter fel till följd av inblandning av kemiska föroreningar. Av- kännarna är små och tillräckligt billiga för användning i hela lättvattenreaktoranläggningen enligt behov.

Den detaljerade beskrivningen ovan av de såsom exempel föredragna utföringsformerna av uppfinningen har en- dast presenterats för att illustrera uppfinningen. Denna detaljbeskrivning är ej avsedd att vara uttömmande eller begränsande för uppfinningen till exakt de utföranden som beskrivits. Uppenbarligen kan många modifikationer och varia- tioner utföras med utnyttjande av tekniken ovan. De såsom exempel valda föredragna utföringsformerna har valts och be- skrivits för att kunna förklara principerna för uppfinningen och bästapmaktiska tillämpningar för att därigenom möjlig- göra för andra fackmän inom området att utnyttja uppfin- ningen pà bästa sätt i olika andra utföringsformer som ej beskrivits ovan och med olika modifikationer för anpass- ning till den specifika tillämpningen. Uppfinningens omfång bestäms uteslutande av patentkraven. i?

Claims (17)

-- 461 301 1 5 PATENTKRAV

1. Avkänningsanordning för anslutning till ett elek- triskt system, som kan leverera effekt till avkännaren och analysera elektriska signaler alstrade av avkännaren, och avsedd att detektera förekomsten av åtminstone en korro- siv förorening i ett fluidum, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett elektriska signaler avgivande organ (80, 82, 84), elektriskt isolerat från men anordnat nära intill fluidet som eventuellt innehåller åtminstone en korrosiv förorening, vars förekomst skall bestämmas, ett korrosionsdetekterande element (26, 28, 30) elektriskt förbundet med nämnda elektriska signaler avgivande organ anordnat i fluídet som eventuellt innehåller åtminstone en korrosiv förorening, vars förekomst skall bestämmas, och försett med åtminstone ett bräckligt parti (32, 34, 36), som är utfört att i närvaro av åtminstone en korrosiv för- orening kunna korroderas tills brott uppstår, vilket re- sulterar i att en elektrisk signal som indikerar brott hos det korrosionsdetekterande elementet och därmed förekomsten av den korrosiva föroreningen sänds till det elektriska systemet, samt dragspänningsbelastande organ (74:92) för att dragbelasta det korrosionsdetekterande elementet (26, 28, 30) för att underlätta korrosivt brott hos det korrosions- detekterande elementet i närvaro av åtminstone en korrosiv förorening.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda elektriska signaler avgivande organ inne- fattar åtminstone första och andra ledningar (80, 82, 84) inneslutna i en kabel (24) och elektriskt isolerade från varandra och kabeln.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda elektriska signaler avgivande organ inne- fattar åtminstone första, andra och tredje ledningar (80, 82, 84). 461 301 " 16 v..

4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda elektriska signaler avgivande organ inne- fattar åtminstone första, andra och tredje ledningar (80, 82, 84) inneslutna i en kabel (24) och elektriskt isolerade - från varandra och från kabeln. i

5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det finns åtminstone första och andra korrosions- detekterande element (26, 28, 30) kopplade till nämnda elektriska signaler avgivande organ, som innefattar första respektive andra ledningar (80, 82, 84).

6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det finns åtminstone första, andra och tredje korrosionsdetekterande element (26, 28, 30) kopplade till nämnda elektriska signaler avgivande organ, som innefattar första, andra respektive tredje ledningar (80, 82, 84).

7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det bräckliga partiet innefattar åtminstone en smalare halssektion (32, 34, 36) med en.relativt sett mindre tvärsektionsarea än återstoden av det korrosions- detekterande element (26, 28, 30:

8. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det bräckliga partiet innefattar åtminstone en smalare halssektion (32, 34, 36) med en relativt sett mindre tvärsektionsarea än återstoden av det korrisicns- detekterande element (26, 28, 30) och att halssektionen är värmebehandlad för att bli speciellt känslig för åt- minstone en korrosiv förorening.

9. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det korrosionsdetekterande elementet (26, 28, 30) I; 461 501 17 är inneslutet i kammaren hos ett hus (54; 90) försett med öppningar (72), genom vilka fluidet med åtminstone en korrosiv fintreung kan strömma in i och lämna kammaren.

10. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det korrosionsdetekterandeelementet (26, 28, 30) är inneslutet i kammaren hos ett stelt hus (S4; 90) försett med en ändförslutning (64; 92) för att tillsluta kammaren och dessutom utfört med öppningar (72) genom vilka fluidet med åtminstone en förorening kan strömma in i och lämna kammaren.

11. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda dragspänningsbelastande organ innefattar en tryckfjäder (74) inkopplad för att sättadetkorrosions~ detekterande<flementet (26, 28, 30) under dragspänning.

12. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det dragspänningsbelastande organet innefattar åt- minstone en tryckfjäder (74) anordnad omkring det korro- sionsdetekterandeeàementet (26, 28, 30) och spärrad vid basen och toppen hos det korrosionsdetekterande elementet, så att tryckfjädern är komprimerad för att därigenom utöva tryckkraft i motsatta riktningar på basen och toppen för att sätta det korrosionsdetekterande elementet under drag- spänning.

13.. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det dragspänningsbelastande organet innefattar åt- minstone en spiralfjäder (74) väsentligen omgivande det korrosionsdetekterande elementet (26, 28, 30) och spärrad mot basen och toppen hos det korrosionsdetekterande ele- mentet, så att fjädern är komprimerad för att därigenom ut- öva tryck på basen och toppen för att sätta det korrosions- detekterande elementet under dragspänninç.

14. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett hus (90) med väggar definierande en kammare som avslutas med en ändförslutning (92), varvid toppen hos det korrosionsdetekterande elementet (26, 28, 30) är fäst vid ändförslutningen så att ändförslutningen utöver en dragkraft på det korrosionsdetekterande elementet för 461 301 _. 18 ' att därigenom sätta detta under dragspänning.

15. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett hus (90) med väggar (60) defi- nierande en kammare vilken avslutas med en ändförslutning (92), varvid toppen hos det korrosionsdetekterande elemen- tet (26, za, am är fäst vid ändförslutningen så att äna- förslutningen utövar en dragkraft på det korrosionsdetek- terande elementet för att därigenom sätta detta under drag- spänning, vilken dragspänning alstras genom tillverkning av husväggarna (60) av ett material med en större termisk expansionskoefficient än den för materialet som väljs för det korrosionsdetekterande elementet, så att uppvärmning av väggarna och det korrosionsdetekterande elementet bringa: väggarna att röra sig axiellt i större utsträckning än det korrosionsdetekterande elementet, för att därigenom sätta det korrosionsdetekterande elementet under dragspänning.

16. Anordning enligt krav 1, i vilken ett flertal av- kännare är anordnade i området för fluidet innehållande åtminstone en korrosiv förorening, för att åstadkomma ett flertal signaler för att därigenom förbättra tillförlitlig- heten.

17. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone första, andra och tredje korrosions- detekterande element (26, 28, 30) är elektriskt kopplade till nämnda elektriska signaler avgivande organ, som inne- fattar första, andra respektive tredje ledningar (80, 82, 84) och är så utfört, att det elektriska systemet ej rea- gerar då endast ett korrosionsdetekterande element bryts sönder men så att det reagerar då två eller flera korro- sionsdetekterande element bryts sönder. I)