ナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置
【課題】プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができるナトリウム漏洩検出方法を提供する。
【解決手段】開閉弁１５，１７を有するサンプリング配管２の両端がナトリウムが流れる配管１１を配置した空間１に連絡され、電極式ナトリウム検出器５をサンプリング配管２に設置する。カリウム蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置３５が校正空間１８内に設置され、この校正空間１８が開閉弁２２を設けたガス供給管２１及び開閉弁２０を設けたガス戻り管１９によりサンプリング配管２に連絡される。高速増殖炉プラントの運転時に、開閉弁１５，１７，２０，２１の切替え操作により、校正空間１８内のカリウムを含むガスを電極式ナトリウム検出器５に周期的に供給する。構成データ算出装置６が電極式ナトリウム検出器５からカリウムの検出により出力される出力信号を用いて校正データを求める。
【解決手段】開閉弁１５，１７を有するサンプリング配管２の両端がナトリウムが流れる配管１１を配置した空間１に連絡され、電極式ナトリウム検出器５をサンプリング配管２に設置する。カリウム蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置３５が校正空間１８内に設置され、この校正空間１８が開閉弁２２を設けたガス供給管２１及び開閉弁２０を設けたガス戻り管１９によりサンプリング配管２に連絡される。高速増殖炉プラントの運転時に、開閉弁１５，１７，２０，２１の切替え操作により、校正空間１８内のカリウムを含むガスを電極式ナトリウム検出器５に周期的に供給する。構成データ算出装置６が電極式ナトリウム検出器５からカリウムの検出により出力される出力信号を用いて校正データを求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置に係り、特に、高速増殖炉プラントでのナトリウムの漏洩検出に適用するのに好適なナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉プラントでは、一次冷却系及び二次冷却系において液体ナトリウムが用いられ、それぞれの冷却系の配管内を液体ナトリウムが流れている。それぞれの冷却系に設けられた容器内にも液体ナトリウムが存在する。これらの配管及び容器は、高速増殖炉プラントの原子炉建屋内に配置されている。配管（または容器）から、配管（または容器）が存在する部屋内へのナトリウムの漏洩を検出するために、配管（または容器）の周辺のガスをサンプリングして電極式ナトリウム漏洩検出器に導き、サンプリングしたガス中のナトリウム濃度を検出している（特開２００３−３５６９６号公報参照）。電極式ナトリウム漏洩検出器は、漏洩したナトリウムを検出したとき、漏洩したナトリウムの濃度に応じた値の電流を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
万が一、配管（または容器）からナトリウムが漏洩したときには、電極式ナトリウム漏洩検出器は精度良くナトリウムの漏洩を検出する必要がある。しかしながら、電極式ナトリウム漏洩検出器は、経年変化による劣化により漏洩したナトリウム濃度の検出誤差が大きくなるので、万が一、配管（または容器）からナトリウムが漏洩したときにそのナトリウム濃度を精度良く測定することができなくなる。このため、実際には、ナトリウムの漏洩が生じていないにもかかわらず、電極式ナトリウム漏洩検出器から出力される電流値が設定値を超えたときには、ナトリウム漏洩を知らせる警報が発せられる可能性がある。
【０００５】
高速増殖炉プラントの運転時間の経過により劣化してナトリウム濃度の検出誤差が増大した電極式ナトリウム漏洩検出器は、その検出誤差の大きさによっては、交換する必要がある。
【０００６】
電極式ナトリウム漏洩検出器においてナトリウム濃度の検出誤差が増大したことは、電極式ナトリウム漏洩検出器の校正を行うことによって知ることができる。しかしながら、電極式ナトリウム漏洩検出器の校正は、高速増殖炉プラントの運転停止後における定期検査期間において行われる。このため、高速増殖炉プラントの運転中に電極式ナトリウム漏洩検出器の検出誤差が増大し、ナトリウムの漏洩が実際に生じていないにもかかわらず上記した警報が発生する可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができるナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、容器内に設置された液体金属蒸気発生装置から容器内に放出された液体金属の蒸気を含む第１ガスを、電極式液体金属検出器に供給し、その第１ガスに含まれる液体金属の蒸気の検出によって電極式液体金属検出器から出力される第１出力信号に基づいて、校正情報を生成し、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスを電極式液体金属検出器に供給し、第２ガスが電極式液体金属検出器に供給されているときに電極式液体金属検出器から出力される第２出力信号を校正情報により補正し、補正された第２出力信号に基づいてナトリウムの漏洩を判定することにある。
【０００９】
プラントの運転時において、第１ガスに含まれる、液体金属蒸気発生装置から容器内に放出された液体金属の蒸気の検出によって、電極式液体金属検出器から出力される出力信号に基づいて、校正情報を生成し、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスが電極式液体金属検出器に供給されているときに電極式液体金属検出器から出力される出力信号を校正情報により補正するので、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【００１０】
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間に両端部を連絡させるサンプリング配管と、サンプリング配管に設けられた電極式液体金属検出器と、電極式液体金属検出器の上流でサンプリング配管に設けられた第１弁と、電極式液体金属検出器の下流でサンプリング配管に設けられた第２弁と、液体金属の蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置が内部に設けられた容器と、この容器に連絡されて第３弁が設けられ、電極式液体金属検出器と第１弁の間でサンプリング配管に接続されたガス供給管と、その容器に連絡されて第４弁が設けられ、電極式液体金属検出器と第２弁の間でサンプリング配管に接続されたガス戻り管と、第１弁及び第２弁を開き且つ第３弁及び第４弁を閉じる第１制御信号、及び第３弁及び第４弁を開き且つ第１弁及び第２弁を閉じる第２制御信号を出力する制御装置と、第２制御信号を入力したとき、電極式液体金属検出器の出力に基づいて校正情報を求める校正情報生成装置と、第１制御信号を入力したとき、電極式液体金属検出器の出力を校正情報により補正する補正装置と、補正装置から出力される補正された出力に基づいてナトリウムの漏洩を判定する漏洩判定装置とを備えることによっても、上記の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な一実施例であるナトリウム漏洩検出装置の構成図である。
【図２】図１に示す電極式ナトリウム検出器の検出誤差に基づいて分類された各ケースの内容を示す説明図である。
【図３】図２に示す各ケースにおける対策の内容を示す説明図である。
【図４】電極式ナトリウム検出器の産出された検出誤差の一例に対して選択された対策の一例の内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明の好適な一実施例であるナトリウム漏洩検出方法を、図１を用いて説明する。
【００１５】
高速増殖炉プラントのナトリウムが流れている配管１１が、建屋内の、或る区切られた空間（例えば、部屋）１内に配置されている。
【００１６】
本実施例のナトリウム漏洩検出方法に用いられるナトリウム漏洩検出装置は、図１に示すように、サンプリング配管２、対向する一対の電極１６を有する電極式ナトリウム検出器（電極式液体金属検出器）５、制御装置２３、液体金属蒸気発生装置３５及びデータ処理装置４２を備えている。データ処理装置４２は、校正データ算出装置（校正情報生成装置）６、補正装置７、漏洩量判定器（漏洩判定装置）８及び対策選択装置９を有する。
【００１７】
サンプリング配管２のサンプリングガス流入口が、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間である空間１に連絡され、サンプリング配管２のサンプリングガス流出口も空間１に連絡される。電極式ナトリウム検出器５がサンプリング配管２に設けられる。開閉弁１５及び排風機３が電極式ナトリウム検出器５の上流でサンプリング配管２に設けられる。開閉弁１５は排風機３よりも上流に配置される。開閉弁１７が電極式ナトリウム検出器５の下流でサンプリング配管２に設けられる。
【００１８】
校正空間１８が、例えば、密封されたタンク（または容器）内に形成される。液体金属蒸気発生装置３５が校正空間１８内に設置される。液体金属蒸気発生装置３５が、容器３６、加熱装置３７、液体金属ガス放出管３８及び開閉弁３９を有する。配管１１内を流れているナトリウムとは異なる液体金属であるカリウムが、容器３６内に充填されている。開閉弁３９が設けられた液体金属ガス放出管３８が容器３６の頂部に接続されている。開閉弁２２が設けられて校正空間１８に連絡されたガス供給管２１が、開閉弁１５と排風機３の間でサンプリング配管２に接続される。電極式ナトリウム検出器５と開閉弁１７の間でサンプリング配管２に接続されたガス戻り管１９が、校正空間１８に連絡される。開閉弁２０がガス戻り管１９に設けられる。
【００１９】
電極式ナトリウム検出器５が配線２９によって校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ接続される。補正装置７が、配線３０によって校正データ算出装置６に接続され、配線３１によって漏洩量判定器８に接続される。漏洩量判定器８が配線３２によって警報表示装置４０に接続される。対策選択装置９が、配線３３によって校正データ算出装置６に接続され、配線４１によって表示装置２５に接続される。入力装置２４が、配線４３によって、制御装置２３及び漏洩量判定器８にそれぞれ接続される。制御装置２３は、さらに、配線４４によって校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ接続される。
【００２０】
高速増殖炉プラントの運転時において、配管１１内を液体ナトリウムが流れている。空間１内には、不活性ガスである窒素ガスが充填されている。窒素ガスがガス供給ダクト１３から空間１内に供給され、空間１内の窒素ガスが排気ダクト１４に排出される。
【００２１】
制御装置２３から第１制御信号が出力されたとき、開閉弁１５，１７が開き、開閉弁２０，２２が閉じる。制御装置２３から出力された第１制御信号は、校正データ算出装置６及び補正装置７にも入力される。排風機３が駆動しており、空間１内のガスがサンプリング配管２内に流入し、サンプリングされたガスが電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５が、サンプリング配管２によって導かれるガスに含まれているナトリウムの濃度を検出する。電極式ナトリウム検出器５で計測されたサンプリングガスは、サンプリング配管２によって空間１内に戻される。サンプリング配管２内に配置された、電極式ナトリウム検出器５の一対の電極１６間にナトリウムが存在するとき、このナトリウムの量に対応する電流がこれらの電極１６間に流れ、この電流値の電流信号が出力信号として電極式ナトリウム検出器５から出力される。
【００２２】
電極式ナトリウム検出器５が、サンプリング配管２によって導かれた空間１内のガスに含まれたナトリウムの濃度に応じた大きさの電流値を有する電流信号を出力する。この電流信号が配線２９によって校正データ算出装置６及び補正装置７に伝えられる。校正データ算出装置６は、第１制御信号を入力したとき、校正データ算出装置６のメモリ（図示せず）に記憶されている電流値（ナトリウム濃度）の校正データ（校正情報）を、配線３０により補正装置７に出力する。校正データ算出装置６は、第１制御信号を入力したときには、後述の校正データの算出を実行しない。
【００２３】
補正装置７は、電極式ナトリウム検出器５から配線２９を通して入力さした電流信号の電流値を、配線３０により入力した校正データを用いて補正する。補正装置７は、制御装置２３から第１制御信号を入力したとき、すなわち、空間１内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているとき、補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）を、配線３１によって漏洩量判定器８に出力する。漏洩量判定器８は、入力した補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）以上であるかを判定する。漏洩量判定器８において補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）よりも低いと判定されたときには、配管１１からのナトリウムの漏洩が生じていない。このとき、警報表示装置４０からは警報が発せられない。
【００２４】
制御装置２３は、例えば、１回／週の割合で第２制御信号を出力する。制御装置２３から出力された第２制御信号が、開閉弁２０，２２を開いて開閉弁１５，１７を閉じる。この第２制御信号を出力する前に、制御装置２３は、第３制御信号を出力する。この第３制御信号の出力によって、加熱装置３７が、カリウム蒸気を発生する所定の温度になるように、容器３５内のカリウムを加熱する。加熱装置３７はカリウムの温度をこの所定の温度に保持する。容器３５に設けられた温度計（図示せず）で計測した温度を入力する制御装置２３は、入力した計測温度がその所定温度になったとき、第２制御信号を出力する。このとき、前述したように、開閉弁２０，２２が開くので、校正空間１８内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、開閉弁１５，１７が閉じられるので、空間１内のガスの電極式ナトリウム検出器５への供給が停止される。第２制御信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にもそれぞれ入力される。
【００２５】
第２制御信号によって、開閉弁３９が開く。加熱装置３７の加熱により容器３６内で発生したカリウム蒸気が、液体金属ガス放出管３８を通して校正空間１８内に放出される。排風機３が駆動しているので、カリウム蒸気を含む校正空間１８内のガスが、ガス供給管２１及びサンプリング配管２を通して電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５が、供給されたガスに含まれたカリウムを検出したとき、このカリウムの濃度に対応した電流値を有する電流信号を出力する。出力されたこの電流信号が配線２９により校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ入力される。
【００２６】
校正データ算出装置６は、第２制御信号を入力したとき、すなわち、校正空間１８内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているとき、校正データの補正装置７への出力を実行しなく、以下に述べるように電流値の校正データを求める。補正装置７は、第２制御信号を入力したとき、電極式ナトリウム検出器５から入力した電流値の校正データによる補正を実行しない。当然のことながら、前述した補正された電流値が、補正装置７から漏洩量判定器８に出力されない。
【００２７】
校正データ算出装置６は、カリウムの検出により電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（以下、便宜的に、現在電流値という）に基づいて、空間１内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているときに電極式ナトリウム検出器５から出力される電流値を補正する電流値の校正データを求める。この校正データの算出に際しては、新品の電極式ナトリウム検出器５をサンプリング配管２に設置した後で、初めて、上記したように、校正空間１８内のカリウム蒸気を含むガスをガス供給管２１及びサンプリング配管２により電極式ナトリウム検出器５に供給したときに、カリウムの検出によって電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（以下、便宜的に、初期電流値という）も用いられる。具体的には、その校正データは、現在電流値から初期電流値を差し引くことによって算出される。求められた校正データは、校正データ算出装置６のメモリに格納される。このメモリに格納された校正データは、校正データ算出装置６で求められた最新の校正データによって更新される。
【００２８】
校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５へのカリウムを含むガスの供給が、設定時間の間、行われる。校正データ算出装置６は、この設定時間の間で、電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（現在電流値）、及び初期電流値を用いて校正データを求める。制御装置２３は、第２制御信号を出力してからその設定時間が経過したとき、再び、第１制御信号を出力する。
【００２９】
制御装置２３から第１制御信号が出力されたとき、開閉弁１５，１７が開いて開閉弁２０，２１，３９が閉じられ、加熱装置３７によるカリウムの加熱が停止される。カリウムが液状に保たれる温度に保持されるように、加熱温度を低下させて加熱装置３７によるカリウムの加熱を継続してもよい。その第１制御信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にもそれぞれ入力される。
【００３０】
排風機３が駆動されているので、空間１内のガスが、サンプリング配管２を通って電極式ナトリウム検出器５に供給される。空間１内の配管１１に配管１１の間壁を貫通するき裂１２が発生したことを想定する。配管１１内を流れている液体ナトリウムの一部が、き裂１２を通して空間１内に漏洩する。漏洩したナトリウムを含むガスが、空間１から、サンプリング配管２を通って電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５は、ガスに含まれているナトリウムを検出し、このナトリウムの濃度に対応した電流値を有する電気信号（出力信号）を、配線２９に出力する。この電気信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ入力される。
【００３１】
第１制御信号を入力した校正データ算出装置６は、入力した電気信号の電流値を用いた校正データの算出を実行しなく、メモリに記憶している校正データ（最新の校正データ）を補正装置７に出力する。補正装置７は、第１制御信号を入力したとき、電極式ナトリウム検出器５から出力された電気信号の電流値（ナトリウム濃度に対応した電流値）を、校正データ算出装置６から入力した校正データを用いて補正する。補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が漏洩量判定器８に入力される。漏洩量判定器８は、入力した、補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）以上であると判定する。この判定結果は配管１１からのナトリウム漏洩が生じていることを表しており、この判定結果の情報を入力した警報表示装置４０はナトリウム漏洩発生の警報を発する。
【００３２】
対策選択装置９の機能を以下に説明する。対策選択装置９は、校正データ算出装置６で求められた全ての校正データを、配線３３を通して入力する。校正データ算出装置６で、例えば、１回／週で１日間に求められた校正データは、校正データを求めた時点での現在電流値と初期電流値の差、換言すれば、電極式ナトリウム検出器５の検出誤差を示している。対策選択装置９は、入力した校正データである検出誤差を、対策選択装置９のメモリ（図示せず）に格納する。対策選択装置９は、入力した各校正データ（検出誤差）を積分して検出誤差の積分値を求め、さらに、各校正データ（検出誤差）に基づいて検出誤差の変化率を求める。求められた検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率が対策選択装置９のメモリに登録される。
【００３３】
本実施例では、電極式ナトリウム検出器５の検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値に基づいて、電極式ナトリウム検出器５の性能が、図２に示すように、例えば、Ａケース、Ｂケース、Ｃケース及びＤケースの４つのケースに分類されているとする。Ａケースでは、検出誤差の値が「１％未満」、検出誤差の積分値が「１０％未満／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．１％未満／日」である。Ｂケースでは、検出誤差の値が「１〜１．５％」、検出誤差の積分値が「１０〜２０％／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．１〜０．３％／日」である。Ｃケースでは、検出誤差の値が「１．５〜２．５％」、検出誤差の積分値が「２０％より大／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．３〜０．５％／日」である。Ｄケースでは、検出誤差の値が「２．５％より大」、検出誤差の積分値が「２０％より大／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．５％より大／日」である。
【００３４】
また、本実施例では、図３に示すように、各ケースに対して、電極１６の交換推奨時期、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期をそれぞれ定めている。上記のＡケースでは、電極１６の交換推奨時期が「通常交換（１回／３年）」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「通常設定値（０．５Ａ）」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「通常周期（１回／週）」である。上記のＢケースでは、電極１６の交換推奨時期が「１年以内」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／２日」である。上記のＣケースでは、電極１６の交換推奨時期が「即日交換」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．７Ａを１Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／１日」である。上記のＤケースでは、電極１６の交換推奨時期が「プラント停止」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．７Ａを１Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／１日」である。
【００３５】
Ａ〜Ｄケースのそれぞれの検出誤差の値、検出誤差の積分値、検出誤差の変化率の値、電極１６の交換推奨時期、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が、対策選択装置９のメモリに登録されている。ＡケースからＤケースに向って、検出誤差が大きくなる。
【００３６】
対策選択装置９において、入力した各校正データ（検出誤差）を用いて求められた検出誤差の積分値が「１０〜２０％／日」で、検出誤差の変化率の値が「０．１％未満／日」である。また、校正データ算出装置６で求められた検出誤差（校正データ）の値（最新の値）が「１％未満」である。これらの値は、図４において「算出値」として記載されている。検出誤差及び検出誤差の変化率の各値はＡケースであるが、検出誤差の積分値がＢケースである。対策選択装置９は、上記した検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値に基づいて、電極式ナトリウム検出器５に対する対策を選択する。対策選択装置９は、「１％未満」、「１０〜２０％／日」及び「０．１％未満／日」に基づいて、Ｂケースの対策である、電極１６の交換推奨時期として「１年以内」、設定電流値の変更奨励値として「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極の劣化を自動的に測定する周期として「１回／２日」を選択し、表示装置２５に出力する。
【００３７】
対策選択装置９は、電極１６の交換推奨時期に関して言えば、検出誤差に基づいて電極１６の交換時期を予測する予測装置である。
【００３８】
表示装置２５は、電極１６の交換推奨時期２６である「１年以内」、設定電流値の変更奨励値２７である「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極の劣化を自動的に測定する周期２８である「１回／２日」を表示する（図１及び図４参照）。これらの表示情報は、測定空間１８内のカリウムを含むガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、電極式ナトリウム検出器５によってカリウムが検出されたときに出力される電流値に基づいて得られたものである。表示装置２５には、それらの対策を選択する基になった検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値も併せて表示される。
【００３９】
オペレータは、表示装置２５に表示された検出誤差の値、検出誤差の積分値、検出誤差の変化率の値、電極１６の交換推奨時期２６、設定電流値の変更奨励値２７及び電極の劣化を自動的に測定する周期２８の各情報を見ることによって、現時点での電極式ナトリウム検出器５の性能、及び対策の内容を知ることができる。オペレータは、電極式ナトリウム検出器５に設けられた電極１６の交換を１年以内に行う必要があることを知る。高速増殖炉プラントが運転されている現時点では、表示装置２５に表示された情報によれば、設定電流値の変更奨励値及び電極の劣化を自動的に測定する周期をそれぞれ変更する必要がある。
【００４０】
オペレータは、それらの表示情報に基づいて、入力装置２４に、設定電流値を０．５Ａから０．７Ａに変更すること、及び電極の劣化を自動的に測定する周期を１回／２日に変更することを入力する。制御装置２３は、入力装置２４から電極１６の劣化を自動的に測定する周期である「１回／２日」を入力することによって、１回／２日の割合で第２制御信号を出力する。これにより、１回／２日の割合で校正空間１８からカリウムを含むガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、カリウムが電極式ナトリウム検出器５によって検出される。
【００４１】
入力装置２４から出力された、設定電流値を０．５Ａから０．７Ａに変更する旨の情報が漏洩量判定器８に入力される。これにより、漏洩量判定器８に設定された設定電流値が０．５Ａから０．７Ａに変更される。このため、漏洩量判定器８では、補正装置７から出力された、補正された電流値が、設定電流値である０．７Ａ以上になったときに、空間１内に配置された配管１１でナトリウム漏洩が発生していると判定される。
【００４２】
本実施例では、液体金属蒸気発生装置３５を設けて校正空間１８を内部に形成するタンク（または容器）を備えており、高速増殖炉プラントの運転時において、高速増殖炉プラントの、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスを電極式ナトリウム検出器５に供給しているので、カリウムの検出により電極式ナトリウム検出器５から出力された現在電流値、及び初期電流値に基づいて電極式ナトリウム検出器５の出力信号の校正データ（検出誤差）を高速増殖炉プラントの運転時に求めることができる。また、高速増殖炉プラントの運転時において、高速増殖炉プラントの、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスと、液体金属蒸気発生装置３５から校正空間１８内に放出されたカリウムの蒸気を、交互に電極式ナトリウム検出器５に供給しているので、求められたその校正データ（検出誤差）を用いて、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給された時点での電極式ナトリウム検出器５の出力を補正することができ、この補正された出力を用いてナトリウムの漏洩を判定することができる。このため、高速増殖炉プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【００４３】
本実施例によれば、高速増殖炉プラントの運転時に、求められた電極式ナトリウム検出器５の検出誤差に基づいて電極式ナトリウム検出器５（または電極１６）の交換予定時期を推定することができ、表示装置２５に表示されたその交換予定時期を見ることによってオペレータはそれの交換予定時期を知ることができる。また、本実施例では、求められた電極式ナトリウム検出器５の検出誤差に基づいて、カリウムを含むガスの、校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５に供給する周期を求めるので、求められた検出誤差により校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５へのガスの供給周期を調節することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…空間、２…サンプリング配管、３…排風機、５…電極式ナトリウム検出器、６…校正データ算出装置、７…補正装置、８…漏洩量判定器、９…対策選択装置、１１…配管、１２…き裂、１５，１７，２０，２１，３９…開閉弁、１６…電極、１８…校正空間、１９…ガス戻り管、２１…ガス供給管、２３…制御装置、２５…表示装置、３５…液体金属蒸気発生装置、３６…容器、３７…加熱装置、３８…液体金属ガス放出管、４０…警報表示装置、４２…データ処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置に係り、特に、高速増殖炉プラントでのナトリウムの漏洩検出に適用するのに好適なナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉プラントでは、一次冷却系及び二次冷却系において液体ナトリウムが用いられ、それぞれの冷却系の配管内を液体ナトリウムが流れている。それぞれの冷却系に設けられた容器内にも液体ナトリウムが存在する。これらの配管及び容器は、高速増殖炉プラントの原子炉建屋内に配置されている。配管（または容器）から、配管（または容器）が存在する部屋内へのナトリウムの漏洩を検出するために、配管（または容器）の周辺のガスをサンプリングして電極式ナトリウム漏洩検出器に導き、サンプリングしたガス中のナトリウム濃度を検出している（特開２００３−３５６９６号公報参照）。電極式ナトリウム漏洩検出器は、漏洩したナトリウムを検出したとき、漏洩したナトリウムの濃度に応じた値の電流を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
万が一、配管（または容器）からナトリウムが漏洩したときには、電極式ナトリウム漏洩検出器は精度良くナトリウムの漏洩を検出する必要がある。しかしながら、電極式ナトリウム漏洩検出器は、経年変化による劣化により漏洩したナトリウム濃度の検出誤差が大きくなるので、万が一、配管（または容器）からナトリウムが漏洩したときにそのナトリウム濃度を精度良く測定することができなくなる。このため、実際には、ナトリウムの漏洩が生じていないにもかかわらず、電極式ナトリウム漏洩検出器から出力される電流値が設定値を超えたときには、ナトリウム漏洩を知らせる警報が発せられる可能性がある。
【０００５】
高速増殖炉プラントの運転時間の経過により劣化してナトリウム濃度の検出誤差が増大した電極式ナトリウム漏洩検出器は、その検出誤差の大きさによっては、交換する必要がある。
【０００６】
電極式ナトリウム漏洩検出器においてナトリウム濃度の検出誤差が増大したことは、電極式ナトリウム漏洩検出器の校正を行うことによって知ることができる。しかしながら、電極式ナトリウム漏洩検出器の校正は、高速増殖炉プラントの運転停止後における定期検査期間において行われる。このため、高速増殖炉プラントの運転中に電極式ナトリウム漏洩検出器の検出誤差が増大し、ナトリウムの漏洩が実際に生じていないにもかかわらず上記した警報が発生する可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができるナトリウム漏洩検出方法及びナトリウム漏洩検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、容器内に設置された液体金属蒸気発生装置から容器内に放出された液体金属の蒸気を含む第１ガスを、電極式液体金属検出器に供給し、その第１ガスに含まれる液体金属の蒸気の検出によって電極式液体金属検出器から出力される第１出力信号に基づいて、校正情報を生成し、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスを電極式液体金属検出器に供給し、第２ガスが電極式液体金属検出器に供給されているときに電極式液体金属検出器から出力される第２出力信号を校正情報により補正し、補正された第２出力信号に基づいてナトリウムの漏洩を判定することにある。
【０００９】
プラントの運転時において、第１ガスに含まれる、液体金属蒸気発生装置から容器内に放出された液体金属の蒸気の検出によって、電極式液体金属検出器から出力される出力信号に基づいて、校正情報を生成し、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスが電極式液体金属検出器に供給されているときに電極式液体金属検出器から出力される出力信号を校正情報により補正するので、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【００１０】
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間に両端部を連絡させるサンプリング配管と、サンプリング配管に設けられた電極式液体金属検出器と、電極式液体金属検出器の上流でサンプリング配管に設けられた第１弁と、電極式液体金属検出器の下流でサンプリング配管に設けられた第２弁と、液体金属の蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置が内部に設けられた容器と、この容器に連絡されて第３弁が設けられ、電極式液体金属検出器と第１弁の間でサンプリング配管に接続されたガス供給管と、その容器に連絡されて第４弁が設けられ、電極式液体金属検出器と第２弁の間でサンプリング配管に接続されたガス戻り管と、第１弁及び第２弁を開き且つ第３弁及び第４弁を閉じる第１制御信号、及び第３弁及び第４弁を開き且つ第１弁及び第２弁を閉じる第２制御信号を出力する制御装置と、第２制御信号を入力したとき、電極式液体金属検出器の出力に基づいて校正情報を求める校正情報生成装置と、第１制御信号を入力したとき、電極式液体金属検出器の出力を校正情報により補正する補正装置と、補正装置から出力される補正された出力に基づいてナトリウムの漏洩を判定する漏洩判定装置とを備えることによっても、上記の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な一実施例であるナトリウム漏洩検出装置の構成図である。
【図２】図１に示す電極式ナトリウム検出器の検出誤差に基づいて分類された各ケースの内容を示す説明図である。
【図３】図２に示す各ケースにおける対策の内容を示す説明図である。
【図４】電極式ナトリウム検出器の産出された検出誤差の一例に対して選択された対策の一例の内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明の好適な一実施例であるナトリウム漏洩検出方法を、図１を用いて説明する。
【００１５】
高速増殖炉プラントのナトリウムが流れている配管１１が、建屋内の、或る区切られた空間（例えば、部屋）１内に配置されている。
【００１６】
本実施例のナトリウム漏洩検出方法に用いられるナトリウム漏洩検出装置は、図１に示すように、サンプリング配管２、対向する一対の電極１６を有する電極式ナトリウム検出器（電極式液体金属検出器）５、制御装置２３、液体金属蒸気発生装置３５及びデータ処理装置４２を備えている。データ処理装置４２は、校正データ算出装置（校正情報生成装置）６、補正装置７、漏洩量判定器（漏洩判定装置）８及び対策選択装置９を有する。
【００１７】
サンプリング配管２のサンプリングガス流入口が、ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間である空間１に連絡され、サンプリング配管２のサンプリングガス流出口も空間１に連絡される。電極式ナトリウム検出器５がサンプリング配管２に設けられる。開閉弁１５及び排風機３が電極式ナトリウム検出器５の上流でサンプリング配管２に設けられる。開閉弁１５は排風機３よりも上流に配置される。開閉弁１７が電極式ナトリウム検出器５の下流でサンプリング配管２に設けられる。
【００１８】
校正空間１８が、例えば、密封されたタンク（または容器）内に形成される。液体金属蒸気発生装置３５が校正空間１８内に設置される。液体金属蒸気発生装置３５が、容器３６、加熱装置３７、液体金属ガス放出管３８及び開閉弁３９を有する。配管１１内を流れているナトリウムとは異なる液体金属であるカリウムが、容器３６内に充填されている。開閉弁３９が設けられた液体金属ガス放出管３８が容器３６の頂部に接続されている。開閉弁２２が設けられて校正空間１８に連絡されたガス供給管２１が、開閉弁１５と排風機３の間でサンプリング配管２に接続される。電極式ナトリウム検出器５と開閉弁１７の間でサンプリング配管２に接続されたガス戻り管１９が、校正空間１８に連絡される。開閉弁２０がガス戻り管１９に設けられる。
【００１９】
電極式ナトリウム検出器５が配線２９によって校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ接続される。補正装置７が、配線３０によって校正データ算出装置６に接続され、配線３１によって漏洩量判定器８に接続される。漏洩量判定器８が配線３２によって警報表示装置４０に接続される。対策選択装置９が、配線３３によって校正データ算出装置６に接続され、配線４１によって表示装置２５に接続される。入力装置２４が、配線４３によって、制御装置２３及び漏洩量判定器８にそれぞれ接続される。制御装置２３は、さらに、配線４４によって校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ接続される。
【００２０】
高速増殖炉プラントの運転時において、配管１１内を液体ナトリウムが流れている。空間１内には、不活性ガスである窒素ガスが充填されている。窒素ガスがガス供給ダクト１３から空間１内に供給され、空間１内の窒素ガスが排気ダクト１４に排出される。
【００２１】
制御装置２３から第１制御信号が出力されたとき、開閉弁１５，１７が開き、開閉弁２０，２２が閉じる。制御装置２３から出力された第１制御信号は、校正データ算出装置６及び補正装置７にも入力される。排風機３が駆動しており、空間１内のガスがサンプリング配管２内に流入し、サンプリングされたガスが電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５が、サンプリング配管２によって導かれるガスに含まれているナトリウムの濃度を検出する。電極式ナトリウム検出器５で計測されたサンプリングガスは、サンプリング配管２によって空間１内に戻される。サンプリング配管２内に配置された、電極式ナトリウム検出器５の一対の電極１６間にナトリウムが存在するとき、このナトリウムの量に対応する電流がこれらの電極１６間に流れ、この電流値の電流信号が出力信号として電極式ナトリウム検出器５から出力される。
【００２２】
電極式ナトリウム検出器５が、サンプリング配管２によって導かれた空間１内のガスに含まれたナトリウムの濃度に応じた大きさの電流値を有する電流信号を出力する。この電流信号が配線２９によって校正データ算出装置６及び補正装置７に伝えられる。校正データ算出装置６は、第１制御信号を入力したとき、校正データ算出装置６のメモリ（図示せず）に記憶されている電流値（ナトリウム濃度）の校正データ（校正情報）を、配線３０により補正装置７に出力する。校正データ算出装置６は、第１制御信号を入力したときには、後述の校正データの算出を実行しない。
【００２３】
補正装置７は、電極式ナトリウム検出器５から配線２９を通して入力さした電流信号の電流値を、配線３０により入力した校正データを用いて補正する。補正装置７は、制御装置２３から第１制御信号を入力したとき、すなわち、空間１内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているとき、補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）を、配線３１によって漏洩量判定器８に出力する。漏洩量判定器８は、入力した補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）以上であるかを判定する。漏洩量判定器８において補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）よりも低いと判定されたときには、配管１１からのナトリウムの漏洩が生じていない。このとき、警報表示装置４０からは警報が発せられない。
【００２４】
制御装置２３は、例えば、１回／週の割合で第２制御信号を出力する。制御装置２３から出力された第２制御信号が、開閉弁２０，２２を開いて開閉弁１５，１７を閉じる。この第２制御信号を出力する前に、制御装置２３は、第３制御信号を出力する。この第３制御信号の出力によって、加熱装置３７が、カリウム蒸気を発生する所定の温度になるように、容器３５内のカリウムを加熱する。加熱装置３７はカリウムの温度をこの所定の温度に保持する。容器３５に設けられた温度計（図示せず）で計測した温度を入力する制御装置２３は、入力した計測温度がその所定温度になったとき、第２制御信号を出力する。このとき、前述したように、開閉弁２０，２２が開くので、校正空間１８内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、開閉弁１５，１７が閉じられるので、空間１内のガスの電極式ナトリウム検出器５への供給が停止される。第２制御信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にもそれぞれ入力される。
【００２５】
第２制御信号によって、開閉弁３９が開く。加熱装置３７の加熱により容器３６内で発生したカリウム蒸気が、液体金属ガス放出管３８を通して校正空間１８内に放出される。排風機３が駆動しているので、カリウム蒸気を含む校正空間１８内のガスが、ガス供給管２１及びサンプリング配管２を通して電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５が、供給されたガスに含まれたカリウムを検出したとき、このカリウムの濃度に対応した電流値を有する電流信号を出力する。出力されたこの電流信号が配線２９により校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ入力される。
【００２６】
校正データ算出装置６は、第２制御信号を入力したとき、すなわち、校正空間１８内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているとき、校正データの補正装置７への出力を実行しなく、以下に述べるように電流値の校正データを求める。補正装置７は、第２制御信号を入力したとき、電極式ナトリウム検出器５から入力した電流値の校正データによる補正を実行しない。当然のことながら、前述した補正された電流値が、補正装置７から漏洩量判定器８に出力されない。
【００２７】
校正データ算出装置６は、カリウムの検出により電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（以下、便宜的に、現在電流値という）に基づいて、空間１内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給されているときに電極式ナトリウム検出器５から出力される電流値を補正する電流値の校正データを求める。この校正データの算出に際しては、新品の電極式ナトリウム検出器５をサンプリング配管２に設置した後で、初めて、上記したように、校正空間１８内のカリウム蒸気を含むガスをガス供給管２１及びサンプリング配管２により電極式ナトリウム検出器５に供給したときに、カリウムの検出によって電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（以下、便宜的に、初期電流値という）も用いられる。具体的には、その校正データは、現在電流値から初期電流値を差し引くことによって算出される。求められた校正データは、校正データ算出装置６のメモリに格納される。このメモリに格納された校正データは、校正データ算出装置６で求められた最新の校正データによって更新される。
【００２８】
校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５へのカリウムを含むガスの供給が、設定時間の間、行われる。校正データ算出装置６は、この設定時間の間で、電極式ナトリウム検出器５から出力された電流値（現在電流値）、及び初期電流値を用いて校正データを求める。制御装置２３は、第２制御信号を出力してからその設定時間が経過したとき、再び、第１制御信号を出力する。
【００２９】
制御装置２３から第１制御信号が出力されたとき、開閉弁１５，１７が開いて開閉弁２０，２１，３９が閉じられ、加熱装置３７によるカリウムの加熱が停止される。カリウムが液状に保たれる温度に保持されるように、加熱温度を低下させて加熱装置３７によるカリウムの加熱を継続してもよい。その第１制御信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にもそれぞれ入力される。
【００３０】
排風機３が駆動されているので、空間１内のガスが、サンプリング配管２を通って電極式ナトリウム検出器５に供給される。空間１内の配管１１に配管１１の間壁を貫通するき裂１２が発生したことを想定する。配管１１内を流れている液体ナトリウムの一部が、き裂１２を通して空間１内に漏洩する。漏洩したナトリウムを含むガスが、空間１から、サンプリング配管２を通って電極式ナトリウム検出器５に供給される。電極式ナトリウム検出器５は、ガスに含まれているナトリウムを検出し、このナトリウムの濃度に対応した電流値を有する電気信号（出力信号）を、配線２９に出力する。この電気信号が校正データ算出装置６及び補正装置７にそれぞれ入力される。
【００３１】
第１制御信号を入力した校正データ算出装置６は、入力した電気信号の電流値を用いた校正データの算出を実行しなく、メモリに記憶している校正データ（最新の校正データ）を補正装置７に出力する。補正装置７は、第１制御信号を入力したとき、電極式ナトリウム検出器５から出力された電気信号の電流値（ナトリウム濃度に対応した電流値）を、校正データ算出装置６から入力した校正データを用いて補正する。補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が漏洩量判定器８に入力される。漏洩量判定器８は、入力した、補正された電流値（補正されたナトリウム濃度）が設定電流値（設定ナトリウム濃度）以上であると判定する。この判定結果は配管１１からのナトリウム漏洩が生じていることを表しており、この判定結果の情報を入力した警報表示装置４０はナトリウム漏洩発生の警報を発する。
【００３２】
対策選択装置９の機能を以下に説明する。対策選択装置９は、校正データ算出装置６で求められた全ての校正データを、配線３３を通して入力する。校正データ算出装置６で、例えば、１回／週で１日間に求められた校正データは、校正データを求めた時点での現在電流値と初期電流値の差、換言すれば、電極式ナトリウム検出器５の検出誤差を示している。対策選択装置９は、入力した校正データである検出誤差を、対策選択装置９のメモリ（図示せず）に格納する。対策選択装置９は、入力した各校正データ（検出誤差）を積分して検出誤差の積分値を求め、さらに、各校正データ（検出誤差）に基づいて検出誤差の変化率を求める。求められた検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率が対策選択装置９のメモリに登録される。
【００３３】
本実施例では、電極式ナトリウム検出器５の検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値に基づいて、電極式ナトリウム検出器５の性能が、図２に示すように、例えば、Ａケース、Ｂケース、Ｃケース及びＤケースの４つのケースに分類されているとする。Ａケースでは、検出誤差の値が「１％未満」、検出誤差の積分値が「１０％未満／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．１％未満／日」である。Ｂケースでは、検出誤差の値が「１〜１．５％」、検出誤差の積分値が「１０〜２０％／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．１〜０．３％／日」である。Ｃケースでは、検出誤差の値が「１．５〜２．５％」、検出誤差の積分値が「２０％より大／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．３〜０．５％／日」である。Ｄケースでは、検出誤差の値が「２．５％より大」、検出誤差の積分値が「２０％より大／日」及び検出誤差の変化率の値が「０．５％より大／日」である。
【００３４】
また、本実施例では、図３に示すように、各ケースに対して、電極１６の交換推奨時期、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期をそれぞれ定めている。上記のＡケースでは、電極１６の交換推奨時期が「通常交換（１回／３年）」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「通常設定値（０．５Ａ）」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「通常周期（１回／週）」である。上記のＢケースでは、電極１６の交換推奨時期が「１年以内」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／２日」である。上記のＣケースでは、電極１６の交換推奨時期が「即日交換」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．７Ａを１Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／１日」である。上記のＤケースでは、電極１６の交換推奨時期が「プラント停止」、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値が「０．７Ａを１Ａに変更」、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が「１回／１日」である。
【００３５】
Ａ〜Ｄケースのそれぞれの検出誤差の値、検出誤差の積分値、検出誤差の変化率の値、電極１６の交換推奨時期、漏洩判定に用いる設定電流値の変更推奨値、及び電極１６の劣化を自動的に測定する周期が、対策選択装置９のメモリに登録されている。ＡケースからＤケースに向って、検出誤差が大きくなる。
【００３６】
対策選択装置９において、入力した各校正データ（検出誤差）を用いて求められた検出誤差の積分値が「１０〜２０％／日」で、検出誤差の変化率の値が「０．１％未満／日」である。また、校正データ算出装置６で求められた検出誤差（校正データ）の値（最新の値）が「１％未満」である。これらの値は、図４において「算出値」として記載されている。検出誤差及び検出誤差の変化率の各値はＡケースであるが、検出誤差の積分値がＢケースである。対策選択装置９は、上記した検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値に基づいて、電極式ナトリウム検出器５に対する対策を選択する。対策選択装置９は、「１％未満」、「１０〜２０％／日」及び「０．１％未満／日」に基づいて、Ｂケースの対策である、電極１６の交換推奨時期として「１年以内」、設定電流値の変更奨励値として「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極の劣化を自動的に測定する周期として「１回／２日」を選択し、表示装置２５に出力する。
【００３７】
対策選択装置９は、電極１６の交換推奨時期に関して言えば、検出誤差に基づいて電極１６の交換時期を予測する予測装置である。
【００３８】
表示装置２５は、電極１６の交換推奨時期２６である「１年以内」、設定電流値の変更奨励値２７である「０．５Ａを０．７Ａに変更」、及び電極の劣化を自動的に測定する周期２８である「１回／２日」を表示する（図１及び図４参照）。これらの表示情報は、測定空間１８内のカリウムを含むガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、電極式ナトリウム検出器５によってカリウムが検出されたときに出力される電流値に基づいて得られたものである。表示装置２５には、それらの対策を選択する基になった検出誤差の値、検出誤差の積分値及び検出誤差の変化率の値も併せて表示される。
【００３９】
オペレータは、表示装置２５に表示された検出誤差の値、検出誤差の積分値、検出誤差の変化率の値、電極１６の交換推奨時期２６、設定電流値の変更奨励値２７及び電極の劣化を自動的に測定する周期２８の各情報を見ることによって、現時点での電極式ナトリウム検出器５の性能、及び対策の内容を知ることができる。オペレータは、電極式ナトリウム検出器５に設けられた電極１６の交換を１年以内に行う必要があることを知る。高速増殖炉プラントが運転されている現時点では、表示装置２５に表示された情報によれば、設定電流値の変更奨励値及び電極の劣化を自動的に測定する周期をそれぞれ変更する必要がある。
【００４０】
オペレータは、それらの表示情報に基づいて、入力装置２４に、設定電流値を０．５Ａから０．７Ａに変更すること、及び電極の劣化を自動的に測定する周期を１回／２日に変更することを入力する。制御装置２３は、入力装置２４から電極１６の劣化を自動的に測定する周期である「１回／２日」を入力することによって、１回／２日の割合で第２制御信号を出力する。これにより、１回／２日の割合で校正空間１８からカリウムを含むガスが電極式ナトリウム検出器５に供給され、カリウムが電極式ナトリウム検出器５によって検出される。
【００４１】
入力装置２４から出力された、設定電流値を０．５Ａから０．７Ａに変更する旨の情報が漏洩量判定器８に入力される。これにより、漏洩量判定器８に設定された設定電流値が０．５Ａから０．７Ａに変更される。このため、漏洩量判定器８では、補正装置７から出力された、補正された電流値が、設定電流値である０．７Ａ以上になったときに、空間１内に配置された配管１１でナトリウム漏洩が発生していると判定される。
【００４２】
本実施例では、液体金属蒸気発生装置３５を設けて校正空間１８を内部に形成するタンク（または容器）を備えており、高速増殖炉プラントの運転時において、高速増殖炉プラントの、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスを電極式ナトリウム検出器５に供給しているので、カリウムの検出により電極式ナトリウム検出器５から出力された現在電流値、及び初期電流値に基づいて電極式ナトリウム検出器５の出力信号の校正データ（検出誤差）を高速増殖炉プラントの運転時に求めることができる。また、高速増殖炉プラントの運転時において、高速増殖炉プラントの、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスと、液体金属蒸気発生装置３５から校正空間１８内に放出されたカリウムの蒸気を、交互に電極式ナトリウム検出器５に供給しているので、求められたその校正データ（検出誤差）を用いて、液体ナトリウムが内部に存在する配管（または容器）が配置された空間内のガスが電極式ナトリウム検出器５に供給された時点での電極式ナトリウム検出器５の出力を補正することができ、この補正された出力を用いてナトリウムの漏洩を判定することができる。このため、高速増殖炉プラントからの液体金属の漏洩を精度良く検出することができる。
【００４３】
本実施例によれば、高速増殖炉プラントの運転時に、求められた電極式ナトリウム検出器５の検出誤差に基づいて電極式ナトリウム検出器５（または電極１６）の交換予定時期を推定することができ、表示装置２５に表示されたその交換予定時期を見ることによってオペレータはそれの交換予定時期を知ることができる。また、本実施例では、求められた電極式ナトリウム検出器５の検出誤差に基づいて、カリウムを含むガスの、校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５に供給する周期を求めるので、求められた検出誤差により校正空間１８から電極式ナトリウム検出器５へのガスの供給周期を調節することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…空間、２…サンプリング配管、３…排風機、５…電極式ナトリウム検出器、６…校正データ算出装置、７…補正装置、８…漏洩量判定器、９…対策選択装置、１１…配管、１２…き裂、１５，１７，２０，２１，３９…開閉弁、１６…電極、１８…校正空間、１９…ガス戻り管、２１…ガス供給管、２３…制御装置、２５…表示装置、３５…液体金属蒸気発生装置、３６…容器、３７…加熱装置、３８…液体金属ガス放出管、４０…警報表示装置、４２…データ処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に設置された液体金属蒸気発生装置から前記容器内に放出された液体金属の蒸気を含む第１ガスを、電極式液体金属検出器に供給し、
前記第１ガスに含まれる前記液体金属の蒸気の検出によって前記電極式液体金属検出器から出力される第１出力信号に基づいて、校正情報を生成し、
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスを前記電極式液体金属検出器に供給し、
前記第２ガスが前記電極式液体金属検出器に供給されているときに前記電極式液体金属検出器から出力される第２出力信号を前記校正情報により補正し、
補正された前記第２出力信号に基づいてナトリウムの漏洩を判定することを特徴とするナトリウム漏洩検出方法。
【請求項２】
前記第１出力信号を用いて求められた前記電極式液体金属検出器の検出誤差に基づいて、前記電極式液体金属検出器の電極の交換時期を予測する請求項１に記載のナトリウム漏洩検出方法。
【請求項３】
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間に両端部を連絡させるサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられた電極式液体金属検出器と、前記電極式液体金属検出器の上流で前記サンプリング配管に設けられた第１弁と、前記電極式液体金属検出器の下流で前記サンプリング配管に設けられた第２弁と、液体金属の蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置が内部に設けられた容器と、この容器に連絡されて第３弁が設けられ、前記電極式液体金属検出器と前記第１弁の間で前記サンプリング配管に接続されたガス供給管と、前記容器に連絡されて第４弁が設けられ、前記電極式液体金属検出器と前記第２弁の間で前記サンプリング配管に接続されたガス戻り管と、前記第１弁及び前記第２弁を開き且つ前記第３弁及び前記第４弁を閉じる第１制御信号、及び前記第３弁及び前記第４弁を開き且つ前記第１弁及び前記第２弁を閉じる第２制御信号を出力する制御装置と、前記第２制御信号を入力したとき、前記電極式液体金属検出器の出力に基づいて校正情報を求める校正情報生成装置と、前記第１制御信号を入力したとき、前記電極式液体金属検出器の出力を前記校正情報により補正する補正装置と、前記補正装置から出力される補正された前記出力に基づいてナトリウムの漏洩を判定する漏洩判定装置とを備えたことを特徴とするナトリウム漏洩検出装置。
【請求項４】
前記第１出力信号を用いて求められた前記電極式液体金属検出器の検出誤差に基づいて、前記電極式液体金属検出器の電極の交換時期を予測する予測装置を設けた請求項３に記載のナトリウム漏洩検出装置。
【請求項１】
容器内に設置された液体金属蒸気発生装置から前記容器内に放出された液体金属の蒸気を含む第１ガスを、電極式液体金属検出器に供給し、
前記第１ガスに含まれる前記液体金属の蒸気の検出によって前記電極式液体金属検出器から出力される第１出力信号に基づいて、校正情報を生成し、
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間内の第２ガスを前記電極式液体金属検出器に供給し、
前記第２ガスが前記電極式液体金属検出器に供給されているときに前記電極式液体金属検出器から出力される第２出力信号を前記校正情報により補正し、
補正された前記第２出力信号に基づいてナトリウムの漏洩を判定することを特徴とするナトリウム漏洩検出方法。
【請求項２】
前記第１出力信号を用いて求められた前記電極式液体金属検出器の検出誤差に基づいて、前記電極式液体金属検出器の電極の交換時期を予測する請求項１に記載のナトリウム漏洩検出方法。
【請求項３】
ナトリウム漏洩を検出する計測対象空間に両端部を連絡させるサンプリング配管と、前記サンプリング配管に設けられた電極式液体金属検出器と、前記電極式液体金属検出器の上流で前記サンプリング配管に設けられた第１弁と、前記電極式液体金属検出器の下流で前記サンプリング配管に設けられた第２弁と、液体金属の蒸気を発生する液体金属蒸気発生装置が内部に設けられた容器と、この容器に連絡されて第３弁が設けられ、前記電極式液体金属検出器と前記第１弁の間で前記サンプリング配管に接続されたガス供給管と、前記容器に連絡されて第４弁が設けられ、前記電極式液体金属検出器と前記第２弁の間で前記サンプリング配管に接続されたガス戻り管と、前記第１弁及び前記第２弁を開き且つ前記第３弁及び前記第４弁を閉じる第１制御信号、及び前記第３弁及び前記第４弁を開き且つ前記第１弁及び前記第２弁を閉じる第２制御信号を出力する制御装置と、前記第２制御信号を入力したとき、前記電極式液体金属検出器の出力に基づいて校正情報を求める校正情報生成装置と、前記第１制御信号を入力したとき、前記電極式液体金属検出器の出力を前記校正情報により補正する補正装置と、前記補正装置から出力される補正された前記出力に基づいてナトリウムの漏洩を判定する漏洩判定装置とを備えたことを特徴とするナトリウム漏洩検出装置。
【請求項４】
前記第１出力信号を用いて求められた前記電極式液体金属検出器の検出誤差に基づいて、前記電極式液体金属検出器の電極の交換時期を予測する予測装置を設けた請求項３に記載のナトリウム漏洩検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２２６８３０（Ｐ２０１１−２２６８３０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９４６７２（Ｐ２０１０−９４６７２）
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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