(57)【要約】【課題】原子力発電プラントなどに設置されている安全弁において、安全弁下流側に流体の流れ（漏洩）が認められた場合、系統圧力上昇に伴う安全弁の作動か、または熱膨張等による強制的な外力によるものかを確認する。【解決手段】配管内の流体状態を検知する温度センサと、圧力センサと、弁棒の変位を検知する変位センサにより外観では確認できない安全弁の作動、シートリークの有無、センサ異常等を確認する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側配管と出口側配管の間に設けられ前記入口配管圧力が設定値を超えると開放され流入口と流出口を連通させる弁体と、該弁体の上部に設けられた弁棒とを有する安全弁であって、前記弁棒の昇降を感知する変位センサと、前記出口側配管内部の流体温度を検知する温度センサと、前記入口側配管圧力を検出する圧力センサと、前記各センサからのデータを受信して前記安全弁の開閉を制御する制御装置を有する原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、
前記変位センサと温度センサと圧力センサの出力の組合せにより前記安全弁の作動状態および前記変位センサと温度センサと圧力センサの異常を判断する事を特徴とする原子力発電プラントの安全弁監視制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載された原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が高の場合、または前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が低の場合に、前記安全弁がシートリーク状態にあると判断することを特徴とする原子力発電プラントの安全弁監視制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載された原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が高の場合、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が高の場合に、前記温度センサが異常状態にあると判断することを特徴とする原子力発電プラントの安全弁監視制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載された原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が低の場合、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が低の場合に、前記安全弁が閉じない異常状態にあると判断することを特徴とする原子力発電プラントの安全弁監視制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載された原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が高の場合に前記安全弁が正常な開放状態にあり、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が低の場合に前記安全弁が正常な閉鎖状態にあると判断することを特徴とする原子力発電プラントの安全弁監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子力発電プラントの安全弁の運転状態監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電プラントなどに設置されている安全弁においては、通常圧力容器等に接続された配管系統の内圧が上昇した場合に圧力容器等の破損を防ぐために作動するよう設計されている。しかし、安全弁下流側に流体の流れ（漏洩）が認められた場合、系統圧力上昇に伴う正常な安全弁の作動か、または、熱膨張等の強制的外力による安全弁の変形に起因する弁異常かが判断できない場合があり、安全弁の運転状態を判断し異常原因を特定することが困難になっている。
【０００３】
これに対し、特許文献１に記載された技術では、配管内部の流体の状態（温度）を検知するセンサと、全圧検出配管及び静圧検出配管により流量を検出し、弁の開閉状態を正確に判断可能な信号処理装置をそなえた安全弁監視装置が開示されている。また、特許文献２には、安全弁に取り付けた加速度センサと圧力容器の圧力により安全弁の開閉状態および異常正常を判断する、逃がし安全弁の動作状態監視装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−１２４７８２号公報
【特許文献２】特開平２−４５０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１および特許文献２では、基本的な安全弁の運転状態の正常、異常を判断することができる。しかしながら、弁の変位センサと温度センサと圧力センサを組み合わせてより正確に安全弁の作動状態を検出し、さらにセンサ自体の正常／異常を判別する構成については開示されていない。
【０００６】
本発明は、原子力発電プラントの系統運転中に安全弁が作動したか否か、及び安全弁の正確な作動状態か否かを確認する事が可能な安全弁の運転状態監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入口側配管と出口側配管の間に設けられ前記入口側配管圧力が設定値を超えると開放され流入口と流出口を連通させる弁体と、該弁体の上部に設けられた弁棒とを有する安全弁であって、前記弁棒の昇降を感知する変位センサと、前記出口側配管内部の流体温度を検知する温度センサと、前記入口側配管圧力を検出する圧力センサと、前記各センサからのデータを受信して前記安全弁の開閉を制御する制御装置を有する原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記変位センサと温度センサと圧力センサの出力の組合せにより前記安全弁の作動状態および前記変位センサと温度センサと圧力センサの異常を判断する事を特徴とする。
【０００８】
また、原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が高の場合、または前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が低の場合に前記安全弁がシートリーク状態にあると判断することを特徴とする。
【０００９】
また、原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が高の場合、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が高の場合に前記温度センサが異常状態にあると判断することを特徴とする。
【００１０】
また、原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が低の場合、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が低の場合に前記安全弁が閉じない異常状態にあると判断することを特徴とする。
【００１１】
また、原子力発電プラントの安全弁監視制御方法において、前記温度センサ出力が高且つ変位センサ出力が有且つ圧力センサ出力が高の場合に前記安全弁が正常な開放状態にあり、または前記温度センサ出力が低且つ変位センサ出力が無且つ圧力センサ出力が低の場合に前記安全弁が正常な閉鎖状態にあると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、原子力発電プラントにおいて、入口側配管と出口側配管の間に設けられる弁体と弁棒とを有する安全弁であって、前記弁棒の昇降を感知する変位センサと、前記出口側配管温度を検知する温度センサと、入口側配管圧力を検出する圧力センサとを有し、変位センサと温度センサと圧力センサの出力の組合せにより安全弁の作動状態および前記変位センサと温度センサと圧力センサの異常を判断する安全弁の作動の有無、及びシートリーク等の安全弁異常状態、及び各種センサの異常状態を時系列的に正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の安全弁の作動状態を検出する装置の配置図
【図２】本発明の安全弁の作動状態を判断する手順を示すフローチャート
【図３】本発明の温度センサと圧カセンサと変位センサによって安全弁の作動状態を判断する手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔装置構成〕
具体的には、本発明は以下のものを提供する。図１は、実施形態の構成を示す配置図である。なお以降の説明では、同じ部材の場合には同じ符号を付すとともに、すでに説明した部材の説明は省略する。
【００１５】
図１に示す安全弁１は弁体６を有する。弁体６は入口側配管９内の圧力が設定圧を超えると矢印方向に上昇して開状態になり、流入口１２と流出口１３とを連通させるようになっている。
【００１６】
原子炉圧力容器に接続された入口側配管９に設けられたテストライン１１に圧カセンサ４を接続し、ケーブル１０を介して制御装置５に入口側の圧力を伝達する。制御装置５は例えば情報端末から構成し、中央の制御装置に各種情報を送信するものであってもよい。また、安全弁１は弁体６に連結された弁棒７を有し、弁体６が開状態にあるか閉状態にあるかを変位センサ３に伝達する。変位センサ６は非接触型センサを用い、弁棒７の変位を検出する。
【００１７】
そして、安全弁１は弁蓋１５の上部に、変位センサ３を取付け可能な矩形の切り欠き部１４を持ち、変位センサ３は切り欠き部１４に取付けられており、ケーブル１０を介して制御装置５に弁体の変位を伝達する。
【００１８】
また、出口側配管８に熱電対からなる温度センサ２が取付けられており、これもケーブル１０を介して制御装置５に出口側配管８を流れる流体の温度を伝達する。
【００１９】
制御装置５は、温度センサ２、変位センサ３、圧カセンサ４の各状態より、安全弁１の状態を検出し時系列的に記録し、このデータに基づいた安全弁1およびセンサの作動状態を判断監視する。
〔安全弁動作状態を判断する手順〕
図２に、温度センサ２、変位センサ３の状態から安全弁１の状態を検出する手順を示す。はじめに、通常は安全弁１は閉状態にあるとし、変位センサ３の全閉状態の位置及び、温度センサ２の検知温度の情報を制御装置に登録する。
【００２０】
次に、手順１６にて、出口側配管８を流れる流体の温度を検出しその測定データを制御装置５に送信する。次に手順１６の取得データと、制御装置５に設定してある温度センサの規準温度である高温基準温度（配管内部流体温度）および低温基準温度（外部温度）を比較し、取得データが規準温度よりも時系列的に変化していない場合には手順２０により安全弁１は閉状態にあると判断する。
【００２１】
取得データが規準温度から時系列的に変化している場合、さらに手順１７において変位センサ３から変位の情報を取得し、変位が全閉状態からの変位を示した場合には手順１８により安全弁１が開状態と判断する。しかし、変位が時系列的に閉状態を示した場合には、手順１９により安全弁１にシートリークが発生していると判断する。
〔安全弁動作状態を判断する別の手順〕
図３に、温度センサ２、変位センサ３、圧カセンサ４の状態より、安全弁１の状態を検出する手順を示す。はじめに、通常は安全弁１は閉状態にあるとし、変位センサ３の全閉状態の位置及び、圧カセンサ４の吹出圧力、温度センサ２の検知温度の情報を制御装置に登録する。
【００２２】
次に、手順２１で出口側配管８を流れる流体の温度を検知してその測定データを制御装置５に送信する。次に手順１６の取得データと、制御装置５に設定してある温度センサ２の高温基準温度（配管内部流体温度）および低温基準温度（外部温度）を比較し、取得データが規準温度よりも低い場合、手順２６により安全弁１は閉状態にあると判断する。
【００２３】
表1に温度センサ２、変位センサ３、圧カセンサ４の状態信号の概略を示す。
【００２４】
【表１】
2012098136.tif 000003
【００２５】
取得データが規準温度よりも高い場合、手順２２において圧カセンサ４から入口側配管９の流体圧力を測定し、測定データが安全弁1の吹出圧力よりも低い場合には、手順２５より安全弁１にシートリークが発生していると判断する。次に圧カセンサ４の測定データが吹出圧力よりも高い場合には、変位センサ３から変位情報を取得し変位が開状態を示した場合、手順２４により安全弁１が開状態であると判断する。しかし、変位が閉状態を示した場合には手順２５により安全弁１にシートリークが発生していると判断する。
【００２６】
また、温度センサ２、変位センサ３の状態から安全弁１の状態を検出する手順の場合も、温度センサ２、変位センサ３、圧カセンサ４の状態から安全弁１の状態を検出する手順の場合も、温度センサ２の取得データが規準温度よりも低く変位センサ３が開状態を示している場合には、弁体の噛みこみ等の異常な状態であると判断する。
【００２７】
これらの判断条件を表２にまとめる。
【００２８】
【表２】
2012098136.tif 000004
【００２９】
以上の実施形態により、従来、外観上では判断の付かなかった、安全弁の正常作動及びシートリーク、センサ異常等の判断が可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１：安全弁
２：温度センサ  
３：変位センサ  
４：圧カセンサ  
５：制御装置  
６：弁体
７：弁棒  
８：出口側配管  
９：入口側配管  
１０：ケーブル  
１１：テストライン
１２：流入口
１３：流出口  
１４：切り欠き部  
１５：弁蓋
【図１】
2012098136.tif 000005
【図２】
2012098136.tif 000006
【図３】
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