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JPH0754285B2 - Sampling method and apparatus for precipitated impurities in liquid sodium - Google Patents

Sampling method and apparatus for precipitated impurities in liquid sodium

Info

Publication number
JPH0754285B2
JPH0754285B2 JP1026459A JP2645989A JPH0754285B2 JP H0754285 B2 JPH0754285 B2 JP H0754285B2 JP 1026459 A JP1026459 A JP 1026459A JP 2645989 A JP2645989 A JP 2645989A JP H0754285 B2 JPH0754285 B2 JP H0754285B2
Authority
JP
Japan
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impurities
sodium
temperature
sampling
impurity
Prior art date
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Application number
JP1026459A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH02205772A (en
Inventor
昌信 道野
泰明 郡司
Original Assignee
動力炉・核燃料開発事業団
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 動力炉・核燃料開発事業団 filed Critical 動力炉・核燃料開発事業団
Priority to JP1026459A priority Critical patent/JPH0754285B2/en
Publication of JPH02205772A publication Critical patent/JPH02205772A/en
Publication of JPH0754285B2 publication Critical patent/JPH0754285B2/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液体ナトリウム中に微量含まれる析出型不純
物をメッシュを用いた治具により捕獲・採取する技術に
関するものである。液体ナトリウム中の主な不純物は酸
素不純物と水素不純物であるが、本発明はそれ以外の濃
度の極めて低い未知の不純物を捕獲できる技術である。
従って本発明は液体ナトリウムを使用する高速増殖炉や
各種プラントでのナトリウムのサンプリングに使用でき
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for capturing and collecting a precipitation-type impurity contained in a small amount in liquid sodium by a jig using a mesh. The main impurities in liquid sodium are oxygen impurities and hydrogen impurities, but the present invention is a technique capable of trapping other unknown impurities of extremely low concentration.
Therefore, the present invention can be used for sodium sampling in fast breeder reactors using liquid sodium and various plants.

[従来の技術] 高速増殖炉では冷却材として液体ナトリウムが用いられ
ており、高温で流動している主系統ナトリウム中の不純
物濃度には重大な注意が払われている。液体ナトリウム
の純度管理において主な対象不純物は酸素不純物と水素
不純物であった。これらの不純物濃度はプラギンク計に
よって簡便に測定できる。この測定原理は、ナトリウム
温度を徐々に下げていくとある温度でオリフィス部の不
純物が過飽和となって析出が始まりナトリウム流量が低
下するから、そのときの温度を検出することによって不
純物濃度を求めることができるというものである。プラ
ギング計では不純物成分を求めることはできないが、プ
ラギング温度が低いほどナトリウム純度が高いとしてよ
く、ナトリウム純度管理の有効且つ簡便な手段である。
[Prior Art] Liquid sodium is used as a coolant in a fast breeder reactor, and great attention is paid to the impurity concentration in the main system sodium flowing at high temperature. The main target impurities in the purity control of liquid sodium were oxygen impurities and hydrogen impurities. The concentration of these impurities can be easily measured by a plugging meter. The principle of this measurement is that when the sodium temperature is gradually lowered, impurities in the orifice part become supersaturated at a certain temperature and precipitation begins and the sodium flow rate decreases, so the impurity concentration can be determined by detecting the temperature at that time. It is possible to do. Although the plugging meter cannot determine the impurity component, the lower the plugging temperature, the higher the sodium purity may be, which is an effective and simple means for sodium purity control.

液体ナトリウム中の不純物の成分分析を行うためには流
動している液体ナトリウムをサンプリングする必要があ
る。サンプリング装置の代表的な例としてはフロースル
ー方式がある。これはナトリウム循環系統配管の一部か
らナトリウムを分流するサンプリング管と、それを強制
冷却する装置等から構成される。サンプリングは、ナト
リウムをサンプリング管に導き該管内を十分フラッシン
グした後、サンプリング管を強制冷却して管内のナトリ
ウムを冷却固化させ、管継手部から管ごと取り外すこと
によって行われる。
In order to analyze the components of impurities in liquid sodium, it is necessary to sample the flowing liquid sodium. A flow-through method is a typical example of the sampling device. This is composed of a sampling pipe that diverts sodium from a part of the sodium circulation system pipe, a device that forcibly cools it, and the like. Sampling is performed by introducing sodium into a sampling pipe and sufficiently flushing the inside of the pipe, forcibly cooling the sampling pipe to cool and solidify the sodium in the pipe, and remove the entire pipe from the pipe joint portion.

[発明が解決しようとする課題] 近年、プラギング計に酸素及び水素不純物以外の未知の
不純物が析出し、安定なプラギング温度の測定に支障を
来す例があった。この未知の不純物をサンプリングし分
析することは、その発生原因の究明、並びに系統機器等
の健全性評価及び運転手法等の検討の面で極めて重要で
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, there have been cases where unknown impurities other than oxygen and hydrogen impurities are deposited on a plugging meter, which hinders stable plugging temperature measurement. It is extremely important to sample and analyze this unknown impurity in order to investigate the cause of its occurrence and to evaluate the soundness of system equipment and the operation method.

しかしながらこの未知の不純物のナトリウム中濃度は極
めて低いため、従来のサンプリング技術では未知の不純
物の成分を分析し確認するだけの量を捕獲することが極
めて困難である。また冷却時にサンプリング管に温度差
が生じるため偏析等の問題もあり、それが未知の不純物
の捕獲を一層困難なものにしている。
However, since the concentration of this unknown impurity in sodium is extremely low, it is extremely difficult to capture an amount sufficient to analyze and confirm the component of the unknown impurity by the conventional sampling technique. In addition, there is a problem such as segregation because a temperature difference occurs in the sampling tube during cooling, which makes it more difficult to capture unknown impurities.

本発明の目的は上記のような技術的課題を解決し、プラ
ギング計に悪影響を及ぼす酸素・水素不純物以外の未知
の不純物を容易に捕獲できる液体ナトリウム中析出不純
物のサンプリング技術を提供することである。
It is an object of the present invention to solve the above technical problems and to provide a sampling technique for precipitating impurities in liquid sodium that can easily capture unknown impurities other than oxygen and hydrogen impurities that adversely affect the plugging meter. .

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成できる本発明では、サンプリング管内
を流動する液体ナトリウムの温度を制御して目的とする
不純物のみを析出させ、析出したその不純物をメッシュ
を用いて捕獲するように構成されている。ここで制御す
る温度範囲は、酸素不純物及び水素不純物の析出温度よ
り高く且つそれら以外の未知の不純物の析出温度以下で
ある。サンプリングは、ナトリウム循環系統の純化運転
を停止し、一定時間経過してから行う。
[Means for Solving the Problems] In the present invention capable of achieving the above object, the temperature of liquid sodium flowing in a sampling tube is controlled to deposit only an intended impurity, and the deposited impurity is used by a mesh. It is configured to capture. The temperature range controlled here is higher than the precipitation temperature of oxygen impurities and hydrogen impurities and below the precipitation temperature of unknown impurities other than those. Sampling will be performed after a certain period of time has passed after stopping the purification operation of the sodium circulation system.

サンプリング装置の原理図を第1図に示す。この装置
は、内部を液体ナトリウムが流動するサンプリング管10
と、液体ナトリウムの温度を制御するための強制冷却装
置17と、ナトリウム温度を検出する温度センサ12と、サ
ンプリング管10内に設けられるメッシュ14を用いた不純
物捕獲部16とを具備している。ここで強制冷却装置17
は、サンプリング管10の外周に形成した多数の冷却用フ
ィン18と、冷却用ファン20とからなる。温度センサ12は
熱電対等であってよい。不純物捕獲部16は、内部のメッ
シュ14を取り出し易いような構造とする。
A principle diagram of the sampling device is shown in FIG. This device has a sampling tube 10 in which liquid sodium flows.
Further, a forced cooling device 17 for controlling the temperature of the liquid sodium, a temperature sensor 12 for detecting the sodium temperature, and an impurity trap 16 using a mesh 14 provided in the sampling tube 10 are provided. Here forced cooling device 17
Is composed of a large number of cooling fins 18 formed on the outer periphery of the sampling tube 10 and a cooling fan 20. The temperature sensor 12 may be a thermocouple or the like. The impurity capturing unit 16 has a structure that makes it easy to take out the internal mesh 14.

[作用] 液体ナトリウム中に溶解している酸素不純物、水素不純
物、及び未知の不純物には温度依存性があり、液体ナト
リウムを各不純物の飽和温度以下に冷却すると析出する
特性を持っている。これらの不純物のうち酸素及び水素
不純物は系統外からの空気の混入若しくは燃料集合体等
に付着して混入する。第3図に示すように、ナトリウム
循環系統においてコールドトラップによるナトリウム純
化運転を停止すると、酸素及び水素不純物の混入がなけ
ればそれらのプラギング温度(飽和温度)はコールドト
ラップ停止前と変わらないのに対して未知の不純物のプ
ラギング温度は時間経過に伴い上昇する。従って未知の
不純物は系統構造材から溶出してくるものと考えられ
る。
[Operation] Oxygen impurities, hydrogen impurities, and unknown impurities dissolved in liquid sodium have a temperature dependency, and have a characteristic of precipitating when liquid sodium is cooled below the saturation temperature of each impurity. Of these impurities, oxygen and hydrogen impurities are mixed with air from outside the system or adhered to the fuel assembly or the like. As shown in Fig. 3, when the sodium purification operation by the cold trap is stopped in the sodium circulation system, the plugging temperature (saturation temperature) of oxygen and hydrogen impurities is the same as before the cold trap was stopped, unless oxygen and hydrogen impurities are mixed. The plugging temperature of unknown impurities increases with time. Therefore, it is considered that unknown impurities are eluted from the system structural material.

これらのことから酸素不純物、水素不純物、及び未知の
不純物のナトリウム中溶解度がそれぞれ第2図に示すQ
線上にあると仮定すれば、 (1)温度範囲(a)では、酸素不純物、水素不純物、
及び未知の不純物の飽和温度以上であるためなにも析出
しない。
From these facts, the solubilities of oxygen impurities, hydrogen impurities, and unknown impurities in sodium are shown in FIG.
Assuming that they are on the line, (1) in the temperature range (a), oxygen impurities, hydrogen impurities,
Also, no precipitation occurs because it is above the saturation temperature of unknown impurities.

(2)温度範囲(b)では酸素不純物及び水素不純物の
飽和温度より高く、且つ未知の不純物の飽和温度以下で
あるため、未知の不純物のみが析出する。
(2) In the temperature range (b), the temperature is higher than the saturation temperature of oxygen impurities and hydrogen impurities, and is equal to or lower than the saturation temperature of unknown impurities, so only unknown impurities are deposited.

(3)温度範囲(c)では酸素不純物の飽和温度より高
く、且つ水素不純物及び未知の不純物の飽和温度以下で
あるため、水素不純物及び未知の不純物が析出する。
(3) In the temperature range (c), the temperature is higher than the saturation temperature of oxygen impurities and is equal to or lower than the saturation temperature of hydrogen impurities and unknown impurities, so that hydrogen impurities and unknown impurities are precipitated.

(4)温度範囲(d)では、酸素不純物、水素不純物、
及び未知の不純物の飽和温度以下であるため、それら全
ての不純物が析出する。
(4) In the temperature range (d), oxygen impurities, hydrogen impurities,
And the saturation temperature of unknown impurities is lower than the saturation temperature, all of these impurities precipitate.

本発明のサンプリング方法は、未知の不純物の温度依存
性、及び酸素不純物、水素不純物と飽和温度が異なるこ
とを利用したもので、温度を第2図の(b)で示す範囲
で制御することにより酸素不純物及び水素不純物の影響
を受けず、それら以外の未知の不純物のみを析出させる
ものである。サンプリング管10内を流動する液体ナトリ
ウム温度をこの温度範囲(b)に制御するには、温度セ
ンサ12からの信号に基づいて冷却用ファン20による風量
を制御すればよい。
The sampling method of the present invention utilizes the temperature dependence of unknown impurities, and the fact that the oxygen impurities and hydrogen impurities have different saturation temperatures. By controlling the temperature within the range shown in FIG. It is not affected by oxygen impurities and hydrogen impurities, and only unknown impurities other than those are deposited. In order to control the temperature of the liquid sodium flowing in the sampling tube 10 within this temperature range (b), the air volume by the cooling fan 20 may be controlled based on the signal from the temperature sensor 12.

ナトリウム中に析出した不純物は、サンプリング管10内
に設置したメッシュ14により捕獲される。未知の不純物
の捕獲にメッシュ14を用いることにより、ナトリウム循
環系統において実際に未知の不純物が析出するプラギン
グ計のオリフィス孔径を模擬でき、且つ析出した不純物
を分析のために容易に採取することができる。
Impurities precipitated in sodium are captured by the mesh 14 installed in the sampling tube 10. By using the mesh 14 to capture unknown impurities, it is possible to simulate the orifice hole diameter of the plugging meter in which unknown impurities actually precipitate in the sodium circulation system, and the precipitated impurities can be easily collected for analysis. .

[実施例] 第4図は本発明に係るサンプリング装置の一実施例を示
す説明図である。サンプリング装置30は、小型化のため
3次元的に蛇行させたサンプリング管32を有する。その
サンプリング管32の一端をナトリウム入口34とし、他端
をナトリウム出口36とする。サンプリング管32のナトリ
ウム入口側のストレート部分が不純物定量分析用ナトリ
ウム採取部38であり、ナトリウム出口側が未知の不純物
捕獲部40となる。そして冷却用フィン42を取り付けた中
間部が冷却部44となる。ナトリウム出口側には温度セン
サとして熱電対46を挿入し、サンプリング管30内を流動
するナトリウム温度を測定する。この温度情報は、冷却
装置の制御に利用される。
[Embodiment] FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment of the sampling apparatus according to the present invention. The sampling device 30 has a three-dimensionally meandering sampling tube 32 for downsizing. One end of the sampling tube 32 is used as a sodium inlet 34, and the other end is used as a sodium outlet 36. The straight portion on the sodium inlet side of the sampling tube 32 is the impurity quantitative analysis sodium sampling portion 38, and the sodium outlet side is the unknown impurity trap portion 40. The middle part to which the cooling fins 42 are attached becomes the cooling part 44. A thermocouple 46 is inserted as a temperature sensor on the sodium outlet side to measure the temperature of sodium flowing in the sampling tube 30. This temperature information is used to control the cooling device.

入口側の不純物定量分析用ナトリウム採取部38は未知の
不純物のナトリウム中濃度を定量的に分析するためにナ
トリウムを採取する部分である。冷却部44は高温で流入
するナトリウムを未知の不純物の飽和温度以下に冷却す
る部分であり、冷却用フィンによってナトリウムの冷却
効果を向上させている。実際には冷却用ファン(図示せ
ず)を設けて強制冷却することになる。
The sodium sampling unit 38 for quantitative analysis of impurities on the inlet side is a unit for sampling sodium for quantitatively analyzing the concentration of unknown impurities in sodium. The cooling unit 44 is a unit that cools sodium flowing in at a high temperature to a temperature equal to or lower than the saturation temperature of an unknown impurity, and the cooling fin improves the cooling effect of sodium. Actually, a cooling fan (not shown) is provided for forced cooling.

ナトリウム出口側に設けた不純物捕獲部40は内部に捕獲
用エレメントを挿入する部分である。その詳細を第5図
に示す。不純物捕獲部40内には3種類の捕獲用エレメン
ト50a,50b,50cが組み込まれている。ここではスウェジ
ロック継手52内に挿入し、捕獲用エレメント50a,…,50c
の固定及び取外しが容易に行えるようになっている。捕
獲用エレメントの構造を第6図に示す。これは捕獲用エ
レメント50aであり、3枚の平織メッシュ54を、中央に
開口が形成されている一対のメッシュホルダ56で挾み付
けた構造である。これによってメッシュ54を固定しその
脱落飛散を防止している。
The impurity trap portion 40 provided on the sodium outlet side is a portion into which a trapping element is inserted. The details are shown in FIG. Three types of trapping elements 50a, 50b, 50c are incorporated in the impurity trapping section 40. Here, it is inserted into the Swagelok joint 52 and the capturing elements 50a, ..., 50c
It can be easily fixed and removed. The structure of the capture element is shown in FIG. This is a capturing element 50a, and has a structure in which three plain weave meshes 54 are sandwiched by a pair of mesh holders 56 each having an opening formed in the center. This fixes the mesh 54 and prevents it from falling and scattering.

未知の不純物を究明するには、析出させ粒状物として
採取すること、析出物の粒径がある程度大きいもので
あること等が必要である。しかし未知の不純物の析出特
性(ナトリウム流速との関係:流速(流量)が遅いと析
出物粒径を大きくするのに時間がかかり、流速が速すぎ
ると析出物が剥離する)が不明のため、形状(開口の口
径及び個数)の異なる3個の捕獲用エレメントを挿入し
ている。なお3枚のメッシュ54は中間の粗いもの(例え
ば4メッシュ)を細かいもの(例えば20メッシュ)で挾
むように組み合わせており、3段の捕獲用エレメントに
ついて同じものを使用している。
In order to investigate unknown impurities, it is necessary to deposit them and collect them as granules, and the grain size of the precipitates should be large to some extent. However, unknown precipitation characteristics of impurities (relation with sodium flow rate: if the flow rate (flow rate) is slow, it takes time to increase the precipitate particle size, and if the flow rate is too fast, the precipitates peel off). Three capture elements having different shapes (aperture diameter and number of openings) are inserted. It should be noted that the three meshes 54 are combined so that a coarse one (for example, 4 mesh) in the middle is sandwiched by a fine one (for example, 20 mesh), and the same one is used for the three-stage capturing elements.

未知の不純物は不純物捕獲部40において析出・捕獲され
るため、不純物捕獲部40の温度は未知の不純物の飽和温
度以下でなければならない。但し酸素及び水素不純物の
飽和温度以下にすると、それらも析出してしまい未知の
不純物の粒径が十分に大きくなる前に閉塞する可能性が
ある。このため前述したように、酸素及び水素不純物の
飽和温度より僅かに高い温度(第2図(b)で示す温度
範囲)に制御する。この温度制御は熱電対46からの温度
信号に基づく冷却用ファンの風量調節で行う。例えば高
速実験炉「常陽」の場合、未知の不純物の飽和温度(プ
ラギング温度)は約200℃、酸素及び水素不純物の飽和
温度は約130℃であるため、130〜200℃の範囲内とな
る。実際には短時間で大きな粒径を得るために酸素及び
水素不純物の飽和温度以上で且つできる限り低い温度が
好ましく、150℃を目標としている。
Since unknown impurities are precipitated and captured in the impurity capturing section 40, the temperature of the impurity capturing section 40 must be equal to or lower than the saturation temperature of unknown impurities. However, when the temperature is lower than the saturation temperature of oxygen and hydrogen impurities, they are also precipitated and may be blocked before the grain size of unknown impurities becomes sufficiently large. Therefore, as described above, the temperature is controlled to a temperature slightly higher than the saturation temperature of oxygen and hydrogen impurities (the temperature range shown in FIG. 2B). This temperature control is performed by adjusting the air volume of the cooling fan based on the temperature signal from the thermocouple 46. For example, in the case of the fast experimental reactor “JOYO”, the saturation temperature (plugging temperature) of unknown impurities is about 200 ° C. and the saturation temperature of oxygen and hydrogen impurities is about 130 ° C., so that it is within the range of 130 to 200 ° C. Actually, in order to obtain a large particle size in a short time, it is preferable that the temperature is equal to or higher than the saturation temperature of oxygen and hydrogen impurities and is as low as possible, and the target is 150 ° C.

捕獲用エレメントで不純物を捕獲した後、サンプリング
管30を更に冷却してナトリウムを固化し、ナトリウム入
口34とナトリウム出口36とで切り離す。そして不純物定
量分析用ナトリウム採取部38からナトリウムを採取し、
またスウェジロック継手を外して各捕獲用エレメントを
取り外しメッシュを外して析出不純物を採取する。
After the impurities are captured by the capturing element, the sampling tube 30 is further cooled to solidify the sodium, and the sodium is separated from the sodium inlet 34 and the sodium outlet 36. Then, sodium is collected from the sodium sampling unit 38 for quantitative analysis of impurities,
Also, the swagelok joint is removed, each trapping element is removed, and the mesh is removed to collect precipitated impurities.

次に本発明の応用例について述べる。未知の不純物の飽
和温度を酸素及び水素不純物の飽和温度より高くできな
い場合には、それぞれの不純物の飽和温度が異なること
を利用して未知の不純物の究明を行うことができる。例
えば未知の不純物の飽和温度が水素不純物の飽和温度と
酸素不純物の飽和温度との間にあるとする。第7図に示
すように、サンプリング管60内にメッシュを複数段設置
する。ここでは3段設けられている。サンプリング管60
内にナトリウムを流動させながら冷却する。これによっ
てサンプリング管長さ方向に温度勾配が形成され、各不
純物の飽和温度以下になった部分のメッシュに不純物が
析出する。
Next, application examples of the present invention will be described. When the saturation temperature of the unknown impurities cannot be higher than the saturation temperatures of the oxygen and hydrogen impurities, the unknown impurities can be investigated by utilizing the fact that the saturation temperatures of the respective impurities are different. For example, assume that the unknown impurity saturation temperature is between the hydrogen impurity saturation temperature and the oxygen impurity saturation temperature. As shown in FIG. 7, a plurality of meshes are installed in the sampling tube 60. Here, three stages are provided. Sampling tube 60
Cool while flowing sodium in. As a result, a temperature gradient is formed in the length direction of the sampling tube, and the impurities are deposited on the mesh at the portion where the saturation temperature of each impurity is lower than the temperature.

第1のメッシュ61は酸素不純物が飽和温度になる位置A
と未知の不純物が飽和温度になる位置Bの間に設ける。
第2のメッシュ62は未知の不純物が飽和温度になる位置
Bと水素不純物が飽和温度になる位置Cの間に設ける。
第3のメッシュ63は水素不純物の飽和温度以下になる位
置に設ける。このような関係を保つと、位置Aでは酸素
不純物が析出を開始するため第1のメッシュ61には酸素
不純物のみが析出する。位置Bからは未知の不純物も析
出を開始するため、第2のメッシュ62には酸素不純物と
未知の不純物の両方が析出する。更に位置Cでは水素不
純物が析出するため、第3のメッシュ63にはそれらすべ
ての不純物が析出することになる。従って少なくとも第
1のメッシュ61と第2のメッシュ62の析出物の元素比較
を行うことによって未知の不純物を究明することができ
る。
The first mesh 61 is at position A where the oxygen impurity reaches the saturation temperature.
And a position B where the unknown impurity reaches the saturation temperature.
The second mesh 62 is provided between a position B where the unknown impurities reach the saturation temperature and a position C where the hydrogen impurities reach the saturation temperature.
The third mesh 63 is provided at a position where the saturation temperature of hydrogen impurities is lower than the saturation temperature. If such a relationship is maintained, the oxygen impurities start to precipitate at the position A, so that only the oxygen impurities precipitate on the first mesh 61. Since unknown impurities also start to be precipitated from the position B, both oxygen impurities and unknown impurities are precipitated on the second mesh 62. Further, at the position C, hydrogen impurities are deposited, so that all the impurities are deposited on the third mesh 63. Therefore, unknown impurities can be investigated by comparing the elements of the precipitates of at least the first mesh 61 and the second mesh 62.

このような方法はサンプリング装置を若干変更すること
によって対応できる。つまり捕獲用エレメントの挿入部
をサンプリング管内に分散し、各捕獲用エレメントの前
段にそれぞれ冷却部を設置すればよい。
Such a method can be dealt with by slightly changing the sampling device. That is, the insertion portion of the trapping element may be dispersed in the sampling tube, and the cooling portion may be installed in front of each trapping element.

[発明の効果] 本発明は前記のようにサンプリング管内を流動する液体
ナトリウムの温度を制御して目的とする不純物を析出さ
せ、析出した不純物をメッシュを用いて捕獲するように
構成したから、従来のナトリウムサンプリング技術では
分析で究明できなかった未知の不純物(酸素及び水素不
純物以外の極く微量濃度の未知の不純物)を容易に効率
よく採取することが可能となった。系統構造材から溶出
すると考えられるこの未知の不純物を究明することによ
り、液体ナトリウムを使用している系統機器などの健全
性の評価及び運転手法の検討を行うことができる。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the temperature of the liquid sodium flowing in the sampling tube is controlled to precipitate the target impurities, and the deposited impurities are captured using a mesh. It has become possible to easily and efficiently collect unknown impurities (very small concentrations of unknown impurities other than oxygen and hydrogen impurities) that could not be analyzed by the sodium sampling technology of. By investigating this unknown impurity that is considered to be eluted from the system structural material, it is possible to evaluate the soundness of system equipment and the like using liquid sodium and to examine the operation method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の原理説明図、第2図はその温度制御の
説明図、第3図は未知の不純物の飽和温度変化を示すグ
ラフである。第4図は本発明に係るサンプリング装置の
一実施例を示す全体説明図、第5図はその不純物捕獲部
の詳細説明図、第6図は捕獲用エレメントの分解図であ
る。また第7図は本発明の応用例を示す説明図である。 10……サンプリング管、12……温度センサ、14……メッ
シュ、16……不純物捕獲部、18……冷却用フィン、20…
…冷却用ファン。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of its temperature control, and FIG. 3 is a graph showing a change in saturation temperature of unknown impurities. FIG. 4 is an overall explanatory view showing an embodiment of the sampling device according to the present invention, FIG. 5 is a detailed explanatory view of the impurity trapping portion thereof, and FIG. 6 is an exploded view of the trapping element. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an application example of the present invention. 10 ... Sampling tube, 12 ... Temperature sensor, 14 ... Mesh, 16 ... Impurity trap, 18 ... Cooling fin, 20 ...
… A cooling fan.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入口側のストレート部分の不純物定量分析
用ナトリウム採取部と、中間部の蛇行した冷却部と、出
口側のストレート部分の不純物捕獲部とが連続し、該不
純物捕獲部内には、開口の口径又は個数が異なり且つメ
ッシュを内蔵している複数の捕獲エレメントが間隔をお
いて挿入されている構造のサンプリング管を使用し、該
サンプリング管の不純物捕獲部内を流動する液体ナトリ
ウムの温度を、酸素不純物及び水素不純物の析出温度よ
り高く且つそれら以外の未知の不純物の析出温度以下の
温度範囲に制御して、目的とする未知の不純物のみを捕
獲エレメントのメッシュに析出させて捕獲し、その後、
前記サンプリング管を更に冷却してナトリウムを固化
し、入口側と出口側とでナトリウム流路から切り離し、
不純物定量分析用ナトリウム採取部からナトリウムを採
取するとともに、不純物捕獲部から各捕獲用エレメント
を取り外しメッシュを外して該メッシュから未知の析出
不純物を結晶状態で採取する液体ナトリウム中析出不純
物のサンプリング方法。
1. A sodium sampling portion for quantitative analysis of impurities in the straight portion on the inlet side, a meandering cooling portion in the middle portion, and an impurity trap portion in the straight portion on the outlet side are continuous, and in the impurity trap portion, Using a sampling tube having a structure in which a plurality of trap elements having different aperture diameters or numbers and having a built-in mesh are inserted at intervals, the temperature of liquid sodium flowing in the impurity trap portion of the sampling tube is controlled. , A temperature range higher than the precipitation temperature of oxygen impurities and hydrogen impurities and equal to or lower than the precipitation temperature of unknown impurities other than those, and only the target unknown impurities are precipitated and captured on the mesh of the capture element, and then ,
The sampling tube is further cooled to solidify sodium, and separated from the sodium flow path on the inlet side and the outlet side,
A method for sampling precipitated impurities in liquid sodium, which comprises collecting sodium from a sodium sampling unit for quantitative analysis of impurities, removing each capturing element from the impurity capturing unit, removing a mesh, and collecting unknown precipitated impurities from the mesh in a crystalline state.
【請求項2】内部を液体ナトリウムが流動するサンプリ
ング管と、液体ナトリウムの温度を制御するための強制
冷却装置と、流動している液体ナトリウムの温度を検出
する温度センサとを具備し、 サンプリング管は、入口側のストレート部分の不純物定
量分析用ナトリウム採取部と、3次元的に蛇行した管形
状で且つ外周面に冷却用フィンを有する冷却部と、出口
側のストレート部分の不純物捕獲部とが連続した構造で
あり、該不純物捕獲部内には、開口の口径又は個数が異
なるメッシュホルダで複数枚の平織メッシュを挾持した
複数の捕獲エレメントが間隔をおいて着脱可能に挿入さ
れていて、ナトリウムの入口と出口がナトリウム流路に
対して結合・分離可能となっている液体ナトリウム中析
出不純物のサンプリング装置。
2. A sampling tube provided with a sampling tube through which liquid sodium flows, a forced cooling device for controlling the temperature of liquid sodium, and a temperature sensor for detecting the temperature of flowing liquid sodium. Includes a sodium sampling portion for quantitative analysis of impurities in the straight portion on the inlet side, a cooling portion having a three-dimensionally meandering tubular shape and cooling fins on the outer peripheral surface, and an impurity trap portion for the straight portion on the outlet side. In the continuous structure, a plurality of trapping elements sandwiching a plurality of plain weave meshes with mesh holders having different opening diameters or numbers are detachably inserted at intervals in the impurity trapping part, and Sampling device for precipitated impurities in liquid sodium, whose inlet and outlet can be combined and separated from the sodium flow path.
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