JPS62132127A - パ−ジ式液面計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、原子力発電所の廃液処理施設または核燃料再
処理工場などの液体貯蔵容器内の液体の液面ならびに密
度を測定するために使用されるパージ式液面計に関する
。

（発明の技術的背景とその問題点〕 例えば、原子力発電所の廃液処理施設、核燃料再処理工
場などの液体貯蔵容器において使用されるパージ式液面
計には、パージ・流体として気体が使用されており、こ
のパージ気体は、パージ管の先端部で気泡となり、被測
定液中に放出されるようになっている。この現象を一般
にバブリング現象と称している。どころで、パージ管の
先端部で気泡が成長する間はパージ管の先端部内周面は
被測定液に接しておらずパージ気体により乾燥した状態
となり、他方、気泡がパージ管から放出された後、パー
ジ管の先端部内周面は被測定液に接することになってお
り、パージ管の先端部内周面はこの乾燥および被接触液
との接触を繰り返すことになる。

このようなバブリング現象により、第２図に示すように
、パージ管１の先端部内周面２に被測定液体３中の化合
物の塩析が生じ、この塩４が固化することになる。この
パージ管１の内周面２に付着して固化した塩４は、上記
バブリング現象の繰り返しにより次第に成長してパージ
管１の先端開口５を徐々に閉塞することになる。そして
、塩４によるパージ管１の閉塞が進むとパージ管１の内
径は次第に小さくなり、パージ管１の内径が小さくなる
とオリフィス効果によってパージ気体の圧力損失が大き
くなり、測定誤差が生ずるおそれがある。

例えば、内径１０ａ＋ｍのパージ管１において、パージ
気体の流量を３０４１／ｈとすると、塩４によるパージ
管１の閉塞によりパージ管１の内径が４〜５Ｎｎになっ
たところでパージ気体の圧力損失による影響が出始め、
内径が１繭前後にまで減少すると測定誤差が急激に増大
する。

したがって、従来のパージ式液面計においては、被測定
液体が増加づるような運転を行なっていないにもかかわ
らず、液面計の指示値がパージ管１の先端部における閉
塞によって増加丈るという現象が生じ、運転監視または
制御上大きな問題になっていた。

そこで、従来からバブリング現象によるパージ管１の先
端部の閉塞を防止するため、パージ気体を加湿する機構
を備えたパージ式液面計が使用されていた。

まず、このような加湿機構を・備えたパージ式液面３１
の従来のものを第３図により説明する。なお、この第３
図のパージ式液面Ｊ１は、被測定液体３の密度を測定し
うるように構成されている。

第３図において、水平方向の遮蔽壁６の下方には、内部
に被測定液体３が貯溜される密閉型の貯溜タンク７が設
けられており、この貯溜タンク７には供給管８により被
測定液体３が供給され、またこの貯溜タンク７からは排
出管９により被測定液体３が排出されるようになってい
る。貯溜タンク７内には、遮蔽壁６を貫通する一対のパ
ージ管ＩＡ、ＩＢが臨んでおり、パージ気体を被測定液
体３内にパージして背圧を測定しつるようになっている
。また、両パージ管ＩＡ、１Ｂの先端は、貯溜タンク７
の被測定液体３内において所定距離だけ垂直方向に間隔
を隔てている。これは、両パージ管１△、１Ｂに作用す
る背圧の差圧により被測定液体３の密度を測定するため
である。

各パージ管１Δ、ＩＢは、それぞれ導管１０Ａ。

１０Ｂを介してパージ気体を供給するための圧力源１１
と接続されており、各導管１０Ａ、ＩＯＢには、それぞ
れ圧力源１１からのパージ気体の流量をＭｉｌｌ　ｆｉ
ｌ　ｉる流量調整器１２Ａ、１２Ｂと、各導管１０Ａ、
１０Ｂ内を流動するパージ気体の流量を測定する流ｍ計
１３Ａ、１３Ｂ、！ｌ：、各導管１０Ａ、１０Ｂ内を流
動するパージ気体を加湿する加湿器１４Ａ、１４Ｂとが
介装されている。各加湿器１４Ａ、１４Ｂは、密閉容器
１５Ａ、１５Ｂ内に水１６が貯溜されて構成されでいる
。

パージＴ２１Ａ、１Ｂの上端には、両パージ管ＩＡ、Ｉ
Ｂに作用する背圧の差圧に比例した信号を伝送する差圧
伝送器１７が取付けられており、また、この差圧伝送７
５１７の性能を定期的に確認するための加圧器１Ｂが設
けられている。この加圧器１８はシリンダ１９を有して
おり、このシリンダ１９は、内部をｆｆｌ　ｆＪｌする
ビスミーン２０により第１室２１Ｊ３よび第２室２２に
区画されている。

また、これらの第１室２１および第２室２２は、導管２
３．２４を介して差圧伝送器１７に連通されている。な
お、導管２３．２４は差圧伝送器１７に対し着脱可能と
されてい・る。さらに、ピストン２０には、シリンダ１
９の外方に延在するピストンロッド２０ａが突設されて
おり、このピストンロッド２０ａを操作してピストン２
０をシリンダ１９内において移動して、導管２３．２４
を介して差圧伝送器１７に圧力を印加するようになつＣ
いる。さらにまた、導管１０Δ、１０Ｂとの接続部位に
より、差圧伝送器１７側の各パージ管１Ａ、ＩＢには手
動弁からなる遮断弁２５Ａ。

２５Ｂが介装されており、使方、これらの遮断弁２５Ａ
、２５Ｂｆ３よび差圧伝送器１７間のパージ管１Ａおよ
びＩＢを連通ずる連通管２６が配設され、この連通管２
６には手動弁からなる零調整弁２７が介装されている。

前述した構成によれば、圧ノコ源１１から途中流聞調整
鼎１２Ａ、１２Ｂにより流量を調整されるとともに、流
聞計１３Ａ、１３Ｂにより流量監視を行なわれるように
して、それぞれ導管１０Δ。

１０Ｂを流動するパージ気体は、加湿２Ｓ１４Ａ。

１４Ｂを通過する際に密閏′８器１５Ａ、１５Ｂ内の水
１６の開力を吸収してパージ管ＩＡ、１Ｂに供給される
。したがって、パージ管ＩＡ、１Ｂのド端部内周面２が
パージ気体の気泡のために被測定液体３と接触していな
いときでも、パージ気体中に湿分が存在しているため、
バブリング現象を繰り返してもパージ管ＩＡ、１Ｂの先
端部内周面２に被測定液体３の化合物の塩析が生じるお
それは少むい。このため、測定誤差が生じるようなパー
ジ管ＩＡ、１［３の先端間口５が閉塞される恐れは小さ
い。

一方、差圧伝送器１７の性能を確認するための定期的な
校正は下記のように行なわれる。

まず、両パージ管ＩＡ、ＩＢの遮断弁２５Δ。

２５Ｂｆ開しる。その後零調整弁２７を開いて差圧伝送
器１７に零差圧を供給し、この状態において差圧伝送器
１７の零信号の調整を行なう。ついで、零調整弁２７を
閉じて加圧器１８により導管２３．２４を介して差圧伝
送器１７に基準圧力を印加し、この状態において差圧伝
送器１７のスパン調整を行なう。

しかしながら、前述した従来のパージ式液面計において
は、１本のパージ管１ごとに流ω調整器１２、流ｆｆ１
ｉ１１３および加湿器１４が必要とされ、構造が複雑に
なるし、また、遮蔽壁６を１つの貯溜タンク７につき２
本のパージ管１Ａ、１Ｂが貫通することになる。さらに
、加湿器１４Ａ。

１４Ｂの水位を常時一定レベルに維持するために図示し
ない給水配管も遮蔽壁６を貫通する。しから原子カプラ
ントには通常複数の貯溜タンク７が設けられているため
、放射線の漏洩防止のための構造も複雑になるという問
題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり
、遮蔽壁を貫通する配管の数を従来のものより減少する
ようにしたパージ式液面計を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明は、遮蔽壁の内側に配設された複数の貯溜タンク
内の被測定液体にパージ気体を放出するための複数のパ
ージ管と、これらのパージ管に作用する背圧を測定する
複数の差圧伝送器とを有するパージ式液面計であって、
前記遮蔽壁の内側に、各パージ管にパージ気体を供給す
るためのエアタンク、および、このエアタンクからパー
ジ管に供給するパージ気体を加湿するための複数の加湿
タンクを配設するとともに、前記遮蔽壁の外側に各加湿
タンク内に水を供給するための水タンクを配設したこと
を特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来のものと同一の構成については、図面中
に同一の符号を付し、その説明は省略する。

第１図は本発明の実施例を示すものであり、鉛直方向の
遮蔽壁６内には、供給管８および排出管９の接続された
被測定液体３の貯溜タンク７が配設されている。貯溜タ
ンク７の上方にはエアタンク２８が配設されており、こ
のエアタンク２８に　。

は、遮蔽壁６を貫通する導管２９を介して図示しない空
気供給源から圧縮空気が供給されるようになっている。

この導管２９には・、エアタンク２８に供給する圧縮空
気の開を制御する電磁弁３０と、この導管２９内の圧縮
空気の圧力を測定する精密圧力計３１とが設【プられて
いる。

貯溜タンク７の側方には、一対の加湿タンク３２Ａ、３
２Ｂが配設されており、各加湿タンク３２Ａ、３２Ｂ内
にはパージ気体を加湿する水３３が貯溜されている。一
方、エアタンク２８には複数本のキャピラリチューブ３
／１．３４が接続されており、両加湿タンク３２Ａ、３
２Ｂの水３３内には各１本のキャピラリチューブ３４の
下端が臨み、キャビラリチューブ３１１を通過したパー
ジ気体が水３３内において加湿されるようになっている
。なお、エアタンク２８に接続されている他のキャピラ
リチューブ３４は他の図示しない加湿タンク用のもので
あり、またエアタンク２８には、電磁弁３６が介装され
た調圧管３５が接続されている。

上端に差圧伝送器１７が接続され、下端が貯溜タンク７
の被測定液体３内に臨んでいる一対のパージ管ＩＡ、Ｉ
Ｂには、それぞれ電磁弁３７Ａ。

３７Ｂが介装されてＪ３す、この電磁弁３７Ａ。

３７Ｂより差圧伝送器１７側のパージ管ＩＡ。

１Ｂには、前記加湿タンク３２Ａ、３２Ｂからのパージ
気体をパージ管１△、１Ｂに供給するための導管３８Ａ
、３８Ｂが接続されている。また、下端が上方に位置す
る低圧側の導管３８Ａには電磁弁３９が介装されている
。

遮蔽壁６の外側には水タンク４０が配設されており、こ
の水タンク４０には、手動弁４２が介装された水供給管
４１により図示しない水供給源から水が供給されるよう
になっている。水タンク４０内の水は、電磁弁４４が介
装され遮蔽壁６をＬ’Ｊ通する導管４３により各加湿タ
ンク３２Ａ。

３２Ｂに供給されるほか、他のシステム４５にも供給さ
れるようになっている。また、水タンク４０内の水は、
電磁弁４７が介装されたドレーン管４６により排水され
るようになっており、他方、水タンク４０の上端には大
気開放管４８が接続されている。

そして、各電磁弁３０．３６・、３７△、３７Ｂ。

３９．４４．４７は電磁弁制御器４９ににり開閉制御さ
れるようになっている。

つぎに、前述した実施例の作用について説明する。

パージ気体たる空気は、導管２９からエアタンク２８内
に供給され、キャピラリチューブ３４により流量を制限
されて、はぼ一定流ｍとされた上で加湿タンク３２Ａ、
３２Ｂ内に導入される。そして、これらの加湿タンク３
２Ａ、３２Ｂ内において水３３を通過して加湿され、パ
ージ管１Ａ。

１Ｂから被測定液体３内に供給される。したがっで、両
パージ管１Ａ、ＩＢの下端部内周面にはバブリング現象
を繰り返しても常時湿っているので、パージ管１Ａ、Ｉ
Ｂの下端部内周面に塩析が生しることはない。なお、両
加湿タンク３２Ａ。

３２Ｂには水タンク４０から導管４３を介して水３３が
供給される。

どころで、貯溜タンク７内のパージ管１Ｂの下端から被
測定液体３の液面までの高さをＡ、貯溜タンク７の圧力
をＰｌ、被測定液体３の比重量をγとすると、パージ管
１Ｂ内に発生ずる背圧はＰ１＋Ａγとなる。このとき、
水タンク４ｏ内る。なお、第１図の圧力Ｐｉ　、Ｐ２．
Ｐ３はそれぞれ人気圧との差で示されており、したがっ
て、大気開放管４８により大気に連通している水タンク
４０内の圧力Ｐ３は零となる。

もし、貯溜タンク７内の被測定液体３の液面が上界また
は下降した場合には、両加湿タンク３２Ａ、３２ＢＪ３
よび水タンク４０内の液面は変ωＪするが、その相対的
な位置は−」−＋Ａの差γ を保って平衡に達する。したがって、水タンク４０の容
量を加湿タンク３２Ａ、３２Ｂの容量に比較して大きく
しておけば、水タンク４０の液面はほとんど変化しない
。

つぎに、差圧伝送器１７の校正について述べると、まず
、ドレーン管４６に介、装されている電磁弁４７を開い
て、加湿タンク３２Ａ、３２Ｂならびに水タンク４０内
の水を寸べて排出し、この排出された水について廃液処
理を行なう。その後、各電磁弁３７Ａ、３７Ｂならびに
４４を開じるとともに、電磁弁３６を開き、エアタンク
２８内の圧力が水柱数１００ｍ程度になるまで低下さ往
る。

このとき、差圧伝送器１７の高圧側は、加湿タンク３２
Ｂおよびキャピラリチューブ３４を介してエアタンク２
８に接続され、また、差圧伝送器１７の低圧側は、電磁
弁３９、加湿タンク３２Ａおよびキャピラリチューブ３
４を介してエアタンク２８に接続されることになる。し
たがって、この状態においては差圧伝送器１７には差圧
は印加されない。ここで、差圧伝送器１７の３Ｑ置場所
まで行かずに差圧伝送器１７の零点調整を行なうために
は、図示しないプロセス運転用の制御室から回路上で行
なうハードの調整または計算機で行なうソフトウェアで
の調整を行なえば、設置場所に行くことなく差圧伝送器
１７の零点調整を行なうことができ、校正時間が短縮で
きる。このときの基準圧力は、エアタンク２８内の圧力
すなわち導管２つ内の圧力を精密圧力計３１により測定
する。

つぎに差圧伝送器１７のスパン校正の手順について説明
する。まず、導管３８Ａの電磁弁３９を閉にして、差圧
伝送器１７の低圧側を密閉する。

その後、圧縮空気をエアタンク２８に供給する導管２９
の電磁弁３０を聞き、圧縮空気によりエアタンク２８内
に校正圧力を印加する。この校正圧力の目安どしては差
圧伝送器１７の測定レンジの１／２程度とする。例えば
、水柱３０００ｍがフルレンジの差圧伝送器１７を校正
する場合、高圧側圧力を水柱１８００ｍに設定し、零点
校正の初期設定圧力が水柱３００Ｍであった場合には、
差圧として、１８００−３００＝１５０ＯＮＲ（水柱）
が印加される。そして、差圧伝送器１７の指示が安定し
たら、差圧伝送器１７の出力指示を読み、同時に精密圧
力計３１で圧力を測定する。

このようにして、差圧伝送器１７の指示値水柱１５００
ＨＲと精密圧力計３１の測定値の差、すなわち、測定レ
ンジの１／２のと°きと、零差力入力時に差圧伝送′ａ
１７に印加された水柱３００＃どの差を比較して差圧伝
送器１７のスパン校正を行なう。なお、校正値の調整の
方法は、７差圧入力の場合と同じ方法で行なうことがで
きる。

以上の手順により校正が終了したら、パージ管１Ａ、Ｉ
Ｂの電磁弁３７Ａ、３７Ｂおよび加湿タンク３２Ａとパ
ージ管１Δを連通する導管３８Δの電磁弁３９を開にし
て、その後エアタンク２８内の圧力を通常測定時の圧力
（１〜１．４に９／ｃｉ程度）まで上界させる。ついで
、ドレーン管４６の電磁弁４７を閉じるとともに、水タ
ンク４０内の水３３を加湿タンク３２Ａ、３２Ｂに供給
する導管４３の電磁弁４４を開にする。そして、手動弁
４２を間にして水を水タンク４０内に供給すると、導管
４３を介して両加湿タンク３２△。

３２Ｂに水が供給され、正常の測定状態に戻る。

前ｉ１した実施例によれば、遮蔽壁６を貫通する配管は
導管２つおよび４３の２本のみであり、この数は貯溜タ
ンク７の数が増し、パージ管１の数が増加しても変化し
ないので、放射能対策を簡単に行なうことができる。ま
た、差圧伝送器１７の校正に際し、従来必要であった現
場に設置されている差圧伝送器１７への接近の必要がな
くなるので、校正時間が短縮できるし、作業員の被曝の
おそれをより低減できる。さらに、校正作業に要する人
員は、従来、現場と指示ｎ１器のある制御室に各１名必
要としていたが、本実施例では、制ｍｔ室の１名だけで
校正できるので人員を減少させることができる。さらに
また、校正時間が短縮できるのでプラントの運転時間が
長くなり、稼動率が向上する。

なお、各電磁弁３０，３６．３７Ａ、３７Ｂ。

３９．４４．４７の開閉動作、精密圧力計３１の測定値
の読み取りおよび差圧伝送器出力の読み取りをプログラ
ム制御して自動的に行なうようにすれば、完全な自動校
正が可能となる。この場合には、測定値を人間が読む場
合の読み取りミスがなくなるので、校正の信頼性がさら
に向上する。また、本実施例は、被測定液体３の密度を
測定するように構成したが、被測定液体・３の液面の測
定も簡単に行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明ににれば、遮蔽壁を貫通す
るのは、貯溜タンクの数にかかわりなく、エアタンクに
圧縮空気を供給する導管、ならびに水タンクから各加湿
タンクに水を供給する導管の２本の導管なので、放射線
にス・１する遮蔽効果をさらに向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパージ式液面計の実施例を示す構
成図、第２図はパージ管先端における塩析の状態を承り
縦断面図、第３図は従来のパージ式液面計を示１構成図
である。 １・・・パージ管、３・・・被測定液体、６・・・遮蔽
壁、７・・・貯蔵タンク、１１・・・圧力源、１７・・
・差圧伝送器、１８・・・加圧器、２８・・・エアタン
ク、２９・・・導管、３１・・・精密圧力計、３２Ａ、
３２Ｂ・・・加湿タンク、３５・・・調圧管、３８Ａ、
３８Ｂ・・・導管、４０・・・水タンク、４３・・・導
管、４６・・・ドレーン管、４８・・・大気間故管、４
９・・・電磁弁制御器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＄　ｌ　図 某　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、遮蔽壁の内側に配設された複数の貯溜タンク内の被
   測定液体にパージ気体を放出するための複数のパージ管
   と、これらのパージ管に作用する背圧を測定する複数の
   差圧伝送器とを有するパージ式液面計において、前記遮
   蔽壁の内側に、各パージ管にパージ気体を供給するため
   のエアタンク、および、このエアタンクからパージ管に
   供給するパージ気体を加湿するための複数の加湿タンク
   を配設するとともに、前記遮蔽壁の外側に各加湿タンク
   内に水を供給するための水タンクを配設したことを特徴
   とするパージ式液面計。 ２、前記エアタンクの内圧を調整するための調圧管、前
   記パージ管、前記水タンクから各加湿タンクに水を導く
   導管および前記水タンクから水を排出するドレーン管に
   はそれぞれ電磁弁が介装され、各電磁弁は電磁弁制御器
   により制御されるようになっている特許請求の範囲第１
   項記載のパージ式液面計。