(57)【要約】【課題】本発明は、校正ガスを蓄えるタンク設備を小型化することを目的とする。【解決手段】本発明は、ガスが流れる計測対象装置と、該ガス中の水素濃度を計測する水素濃度計測器と、前記計測対象装置と前記水素濃度計測器とを接続する計測系統とを備えた水素濃度計測システムであって、前記水素濃度計測器の上流側から校正ガスを供給する校正ガス系統を備え、前記水素濃度計測器に供給された校正ガスは、前記水素濃度計測器の下流側から回収され、前記校正ガス系統へ戻されることを特徴とする。【効果】本発明によれば、校正ガスを蓄えるタンク設備を小型化することが可能となる。【選択図】  図１
2011002396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが流れる計測対象装置と、
該ガス中の水素濃度を計測する水素濃度計測器と、
前記計測対象装置と前記水素濃度計測器とを接続する計測系統とを備えた水素濃度計測システムであって、
前記水素濃度計測器の上流側から校正ガスを供給する校正ガス系統を備え、
前記水素濃度計測器に供給された校正ガスは、前記水素濃度計測器の下流側から回収され、前記校正ガス系統へ戻されることを特徴とする水素濃度計測システム。
【請求項２】
ガスが流れる計測対象装置と、
該ガス中の水素濃度を計測する水素濃度計測器と、
前記計測対象装置と前記水素濃度計測器とを接続する計測系統とを備えた水素濃度計測システムであって、
前記水素濃度計測器の上流側から第１の校正ガス及び第２の校正ガスを供給する２つの校正ガス系統と、
前記水素濃度計測器に供給された前記第１の校正ガス及び前記第２の校正ガスは、前記水素濃度計測器の下流側からそれぞれ回収され、２つの前記校正ガス系統へ戻されることを特徴とする水素濃度計測システム。
【請求項３】
ガスが流れる計測対象装置と、
該ガス中の水素濃度を計測する水素濃度計測器と、
前記計測対象装置と前記水素濃度計測器とを接続する計測系統とを備えた水素濃度計測器の校正方法であって、
前記水素濃度計測器の上流側から校正ガスを供給し、
前記水素濃度計測器に供給された校正ガスを前記水素濃度計測器の下流側から回収し、前記校正ガス系統へ戻されることを特徴とする水素濃度計測器の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素濃度計測システム及び水素濃度計測器の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、原子力発電所のガス成分監視装置において、水素検出器の校正方法を開示する。水素検出器を校正する際に使用する校正ガス（水素標準ガス）は、水素検出器の校正試験に使用した後、水素吸蔵タンクに供給して校正ガスの水素濃度を低減させて、原子炉格納容器に戻している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素検出器の校正試験は、校正ガスによる水素検出器の指示値を安定させるため、一定時間、水素検出器に校正ガスを流し続ける必要がある。そのため、多量の校正ガスが消費され、校正ガスを蓄えるタンクの容量が大きくなる。従って、設備が大型化するという課題があった。
【０００５】
本発明は、校正ガスを蓄えるタンク設備を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、水素濃度計測器の上流側から校正ガスを供給する校正ガス系統を備え、水素濃度計測器に供給された校正ガスは、水素濃度計測器の下流側から回収され、校正ガス系統へ戻されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、校正ガスを蓄えるタンク設備を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】原子力発電所の気体廃棄物処理設備における水素濃度計測システムを示す図である。
【図２】ゼロガス校正を行う場合の弁開閉状況を示す図である。
【図３】スパンガス校正を行う場合の弁開閉状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、原子力発電所の気体廃棄物処理設備における水素濃度計測システムを示す。原子力発電所は、原子炉１が水を蒸気に変え、蒸気でタービン２を回し、発電機４により発電する。タービン２を駆動した蒸気は、復水器３で水に戻り、再び原子炉１へ供給される。
【００１０】
気体廃棄物処理設備５は、復水器３を流れるガスに含まれる水素と酸素などを連続的に抽出し、ガス中に含まれる酸素と水素を触媒反応により水蒸気とし、水素濃度を可燃限界未満にする。さらに、ガスを冷却しガス中の大部分の水蒸気を凝縮させ、湿分を凝縮除去する。また、ガスを一定期間活性炭に吸着させ、環境に影響を与えない程度まで放射能を減衰させた後、処理後のガスを大気に放出する。
【００１１】
水素濃度計測システム１００は、計測対象である気体廃棄物処理設備５，水素濃度計測装置６、及び校正ガス装置７を備える。水素濃度計測装置６は、この気体廃棄物処理設備５内の水素濃度を確認する装置である。校正ガス装置７は、水素濃度計測装置６が有する水素濃度計測器１４を校正するための装置である。
【００１２】
本実施例において、水素濃度計測装置６は、水素濃度計測器１４，気体廃棄物処理設備５と水素濃度計測器１４とを接続する計測系統２５，水素濃度計測器１４によってガス中の水素濃度を計測した後に、当該ガスを復水器３に戻す配管２４，計測系統２５を流れるガスの流量を調整する弁８，配管２４を流れるガスの流量を調整する弁９を備える。また、水素濃度計測器１４の上流側には、第１の校正ガスであるゼロガスを水素濃度計測器１４に供給する第１の校正ガス系統２６，第２の校正ガスであるスパンガスを水素濃度計測器１４に供給する第２の校正ガス系統２７が接続されている。第１の校正ガス系統２６，第２の校正ガス系統２７は、それぞれ校正ガスの供給量を調整する弁１０，１１を備える。そして、水素濃度計測器１４の下流側には、水素濃度計測器１４に供給された第１の校正ガスを回収するために、第１の校正ガス系統２６が接続されている。同様に、水素濃度計測器１４に供給された第２の校正ガスを回収するために、第２の校正ガス系統２７も接続されている。
【００１３】
第１の校正ガス系統２６は、その上流側から、弁１０，水素濃度計測器１９ａ，タンク２２，逆止弁２３，ポンプ１７，タンク１５を備える。第２の校正ガス系統２７は、その上流側から、弁１１，水素濃度計測器１９，タンク２０，逆止弁２１，ポンプ１８，タンク１６を備える。また、水素濃度計測装置６と校正ガス装置７を制御する制御盤３０が設けられている。
【００１４】
図１は、計測対象装置内のガス水素濃度を計測する場合の弁開閉状況を示す。「開」状態の弁は白抜き、「閉」状態の弁は黒色の塗りつぶしで示す。弁８，９は「開」、弁１０，１１，１２，１３は「閉」の状態で行う。計測系統２５内のガス圧力は、配管２４内のガス圧力より低いため、計測系統２５内のガスは、弁８，水素濃度計測器１４，弁９，配管２４を流れる。そして、ガス中の水素濃度は、水素濃度計測器１４で計測される。
【００１５】
また、水素濃度計測器１４の健全性を確認するため、定期的に校正ガスによる校正を行う。校正ガスは、校正ガス装置７より供給する。この校正は、ゼロガス・スパンガスを用いて行う。ゼロガスは、水素濃度計測器１４の最小目盛値を校正するために用いる校正ガスであり、窒素ガスなどが用いられる。スパンガスは、水素濃度計測器１４の最大目盛値付近の目盛値を校正するために用いる校正ガスであり、最大目盛値に近い水素濃度ガスが用いられる。更に、中間点ガスを用いることも可能である。中間点ガスは、水素濃度計測器１４の最小目盛値と最大目盛値の間の目盛値を校正するために用いられる校正ガスをいう。図１では、中間点ガスを省略している。
【００１６】
水素濃度計測器１４の校正方法は、ゼロガスを一定時間流し、水素濃度計測器１４の指示値が安定した後、ゼロ調整を行う。次に、スパンガスを一定時間流し、水素濃度計測器１４の指示値が安定した後、スパン調整を行う。必要に応じてゼロ調整，スパン調整を繰り返して行い、ゼロ，スパン、それぞれの指示が、指定の再現性内で一致したことを確認する。
【００１７】
以下の手順により、ゼロガス校正，スパンガス校正を行う。
【００１８】
ゼロガス校正を行う場合、水素濃度計測器１９ａが検出するゼロガスの水素濃度を示す計測信号３１に基づき、制御盤３０が制御信号３２を弁に送信する。図２は、ゼロガス校正を行う場合の弁開閉状況を示す図である。このとき、弁１０，１２を「開」、弁８，９，１１，１３を「閉」とする。また、ポンプ１７，１８は「停止」状態となる。タンク２２内のガス圧力よりタンク１５内のガス圧力が低いため、タンク２２内のゼロガスは、弁１０，水素濃度計測器１４，弁１２を流れ、タンク１５に蓄えられる。ゼロガスを一定時間流し、水素濃度計測器１４の指示がゼロ近傍で安定することを確認してから、水素濃度計測器１４のゼロ調整を行う。水素濃度計測器１９ａでゼロガスの水素濃度を確認しながらゼロガス校正を行う。
【００１９】
次にスパンガスにより、スパン調整を実施する。図３は、スパンガス校正を行う場合の弁開閉状況を示す図である。スパンガス校正は、水素濃度計測器１９が検出するスパンガスの水素濃度を示す計測信号３１に基づき、制御盤３０が制御信号３２を送信し、弁１１，１３を「開」、弁８，９，１０，１２を「閉」とする。ポンプ１７，１８は「停止」とする。タンク２０内のガス圧力よりタンク１６内のガス圧力が低いため、タンク２０内のスパンガスは、弁１１，水素濃度計測器１４，弁１３を流れ、タンク１６に入り蓄えられる。スパンガスを一定時間流し、水素濃度計測器１４の指示が安定することを確認してから、水素濃度計測器１４のスパン調整を行う。スパンガスを水素濃度計測器１９で確認しながらスパンガス校正を行う。
【００２０】
次に、ゼロガスをタンク１５からタンク２２に戻す。この戻し工程は、図１の計測状態で行う。計測状態では、制御盤３０からの制御信号３２により、弁８，９を「開」、弁１０，１１，１２，１３を「閉」とする。計測状態時、タンク１５に蓄えられたゼロガスは、ポンプ１７によって吸引され、逆止弁２３を介してタンク２２に戻される。ポンプ１７の起動は、制御盤３０からの制御信号３２により行う。また、ゼロガスの戻し工程は、計測状態の任意の時間に実施する。
【００２１】
また、スパンガスもタンク１６からタンク２０に戻す。計測状態時に、タンク１６に蓄えられたスパンガスは、ポンプ１８によって吸引され、逆止弁２１を介してタンク２０に戻される。ポンプ１８の起動も、制御盤３０からの制御信号３２により行われる。スパンガスは、計測状態の任意の時間にタンク２０へ戻される。このように、ゼロガスの戻し工程とスパンガスの戻し工程は、制御盤３０からの制御信号３２により、ポンプ１７またはポンプ１８を一定時間起動することにより実施する。同時に実施してもよい。
【００２２】
以上のように、ゼロガス，スパンガスをそれぞれタンク２２，２０に戻すことにより、再度ゼロガス校正，スパンガス校正を行うことができる。
【００２３】
このように、本実施例は、水素濃度計測器１４の上流側から校正ガスを供給する校正ガス系統を備え、水素濃度計測器１４に供給された校正ガスは、水素濃度計測器１４の下流側から回収され、校正ガス系統へ戻される。そのため、校正ガスが気体廃棄物処理設備５に排出されてしまうことを防ぎ、校正ガスを蓄えるタンク設備を小型化することが可能となる。
【００２４】
また、本実施例は、水素濃度計測器の上流側から第１の校正ガス及び第２の校正ガスを供給する２つの校正ガス系統と、水素濃度計測器に供給された第１の校正ガス及び第２の校正ガスは、水素濃度計測器の下流側からそれぞれ回収され、２つの校正ガス系統へ戻される。そのため、２種類以上の校正ガス（例えば、スパンガスとゼロガス）を使用する場合も、２系統の校正ガスを切り替えて使用できるため、異なる種類の校正ガスが混ざってしまうことを抑制できる。
【００２５】
このように、ゼロガス校正，スパンガス校正，ゼロガスの戻し工程，スパンガスの戻し工程を行うことにより、水素濃度計測器１４の上流側から供給された校正ガスは、水素濃度計測器１４の下流側から回収され、再び校正ガス系統へ戻される。従って、校正ガスを循環して使用することができる。本実施例では、校正で使用したガスを再度、ゼロガス，スパンガスに戻し使用する。したがって、校正ガスの消費を抑えることができ、校正ガスを貯めるタンクの容量を小さくすることが可能である。また、校正ガスを循環して使用することで、不要なゼロガス，スパンガスを廃棄物処理設備に流す必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
原子力発電所の水素濃度計測器を用いる設備に適用可能と考える。
【符号の説明】
【００２７】
１  原子炉
２  タービン
３  復水器
４  発電機
５  気体廃棄物処理設備
６  水素濃度計測装置
７  校正ガス装置
８，９，１０，１１，１２，１３  弁
１４，１９，１９ａ  水素濃度計測器
１５，１６，２０，２２  タンク
１７，１８  ポンプ
２１，２３  逆止弁
２４  配管
２５  計測系統
２６  第１の校正ガス系統
２７  第２の校正ガス系統
３０  制御盤
３１  計測信号
３２  制御信号
【図１】
2011002396.tif 000003
【図２】
2011002396.tif 000004
【図３】
2011002396.tif 000005