DE2443559A1 - Vorrichtung zur entnahme von proben aus einem fluessigmetallkreislauf - Google Patents
Vorrichtung zur entnahme von proben aus einem fluessigmetallkreislaufInfo
- Publication number
- DE2443559A1 DE2443559A1 DE2443559A DE2443559A DE2443559A1 DE 2443559 A1 DE2443559 A1 DE 2443559A1 DE 2443559 A DE2443559 A DE 2443559A DE 2443559 A DE2443559 A DE 2443559A DE 2443559 A1 DE2443559 A1 DE 2443559A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- liquid metal
- crucible
- thermocouples
- crucibles
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims description 52
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
- G21C17/022—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
- G21C17/025—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators for monitoring liquid metal coolants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0093—Radioactive materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/202—Constituents thereof
- G01N33/2022—Non-metallic constituents
- G01N33/2025—Gaseous constituents
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/18—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state with provision for splitting samples into portions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N2001/1031—Sampling from special places
- G01N2001/1037—Sampling from special places from an enclosure (hazardous waste, radioactive)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/20—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials
- G01N1/2035—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials by deviating part of a fluid stream, e.g. by drawing-off or tapping
- G01N2001/2064—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials by deviating part of a fluid stream, e.g. by drawing-off or tapping using a by-pass loop
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/205—Metals in liquid state, e.g. molten metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
24.250.9
We/Me.
30. August 1974
INTERATOM
Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg
Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall
führenden Kreislauf
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf, bestehend
aus einem Gehäuse mit Zu- und Ableitungen für das Flüssigmetall, in dem herausnehmbare, mit dem Flüssigmetall füllbare Tiegel
angeordnet sind. Die Betriebssicherheit und die Wirtschaftlich-,
keit von Flüssigmetall führenden Anlagen, insbesondere von natriumgekühlten Kernenergieanlagen, sind in starkem Maße von
der Reinheit des Flüssigmetalls abhängig, da Verunreinigungen in Form von Oxyden nur schwer wieder zu entfernende Ablagerungen
bilden, die beispielsweise die Funktionsfähigkeit von Armaturen beeinträchtigen können. Verunreinigungen durch Kohlenstoff
können zu einer Aufkohlung und entsprechenden Versprödung des verwendeten Strukturmaterials führen. Es ist daher erforderlich,
einer Flüssigmetall führenden Anlage in regelmäßigen Abständen
Proben zu entnehmen, die auf das Vorhandensein derartiger Verunreinigungen hin analysiert werden können. Eine solche
Analyse kann selbstverständlich auch der Feststellung anderer Stoffe dienen, beispielsweise des Wasserstoffs. Die
Flüssigmetall-Proben werden dabei zweckmäßigerweise in Tiegel abgefüllt, wie sie zur Verwendung in chemischen Laboratorien
allgemein üblich sind. Um zuverlässige Analysenergebnisse zu gewährleisten ist es erforderlich, einen bestimmten Füllungsgrad der Tiegel einzuhalten und das Eindringen weiterer Verunreinigungen
in die Probe während ihrer Entnahme zu verhindern.
14/0455
Auch soll die Probe für die Zusammensetzung der gesamten Flüssigmetallmenge repräsentativ sein, so daß es zweckmäßig
ist, sie einem Kreislauf zu entnehmen, in dem das Flüssigmetall strömt. Die Analyse selbst geschieht üblicherweise
derart, daß das in den Tiegeln enthaltene Flüssigmetall selbst, beispielsweise Natrium, abdestilliert wird
und die dann verbleibenden.Rückstände chemisch untersucht werden. Die Entnahme der Proben wird durch die in Flüssigmetallanlagen
herrschenden hohen Temperaturen nicht unwesentlich erschwert. Handelt es sich bei der Flüssigmetallanlage
um eine Kernenergieanlage, ist das Flüssigmetall mehr oder weniger stark radioaktiv und bedingt eine besondere Ausgestaltung
der Probenentnahme-Apparatur sowie gesteigerte Vorsichtsmaßregeln beim Umgang mit den Proben.
Eine Vorrichtung für die Entnahme von Proben aus einem flüssiges Natrium führenden Kreislauf ist in Journal of
Nuclear Energy 24 (1970), Seite 503 bis 508 beschrieben worden. Auf Seite 607 und 608 derselben Zeitschrift sind
dann noch Verbesserungen dieser Vorrichtung vorgeschlagen worden, die sie für den weiter unten erörterten sogen. In-line-Betrieb
geeignet machen sollen. Dieser und anderen bekannten Vorrichtungen ähnlicher Art haften jedoch bestimmte Mängel an.
Neben ihrer allgemein wenig flüssigmetallgerechten Ausgestaltung und ihres zur Erzielung des zur Destillation erforderlichen
Vakuums ungünstigen Aufbaus sind zu nennen: große Innenoberflächen, an denen sich möglicherweise radioaktive
Rückstände bilden können, eine schlechte Durchspülung der Tiegel, wodurch die entnommenen Proben unrepräsentativ
sein können und eine ungenaue Temperaturmessung des Flüssigmetalls, wegen ungünstiger Anordnung der dazu verwendeten
Thermoelemente. Eine genaue Temperaturmessung ist jedoch für eine exakte Bewertung des Analysenergebnxsses wesentlich.
S098U/0455
Auch erscheint zweifelhaft, ob sich in einer Vorrichtung
der beschriebenen Art der gewünschte Füllstand der Tiegel genau einhalten läßt. Darüber hinaus ist ihre
Handhabung recht umständlich, da sie das Lösen der die Entnahmevorrichtung
mit der Anlage verbindenden Flansche und den Transport der gesamten Vorrichtung zum Laboratorium
notwendig macht. Aus der DT-OS 1 955 988 ist eine verbesserte Vorrichtung derselben Art bekannt, die jedoch noch
nicht a3.1en oben gestellten Anforderungen gerecht wird. Dort wird auch näher auf die Weiterbehandlung der Proben
nach der Entnahme eingegangen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigmetall-Proben, insbesondere
von Natrium, wobei dieses auch radioaktiv sein kann, die infolge ihrer an die Gegebenheiten dieser Stoffe
angepaßten Ausgestaltung in einfacher und sicherer Weise repräsentative Proben liefert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Zuleitung
für das Flüssigmetall senkrecht nach oben in das Gehäuse
zu führen und mittig und im Abstand von einer die obere Wand des Gehäuses bildenden konkaven Prallfläche münden
zu lassen und die Tiegel im Bereich einer ringförmigen Zone um die Zuleitung herum und unterhalb der Prallfläche
anzuordnen. Neben einer besonders platzsparenden Bauweise hat diese Ausführungsform vor allem den Vorteil, daß
alle Tiegel in gleicher Weise mit Flüssigmetall beaufschlagt und auch vor der eigentlichen Probeentnahme gut durchgespült
v/erden. .
In spezieller Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Tiegel in Halterungen angeordnet sind, die von der
oberen Wand des Gehäuses abgehängt sind, so daß ihre einwandfrei waagerechte Ausrichtung und damit ein konstanter Füllungsgräd
gewährleistet ist. Dabei bleiben die Tiegel trotzdem leicht herausnehmbar. Das beim Durchspülen aus den Tiegeln
herausfließende Flüssigmetall kann durch die Zwischenräume zwischen den Stützen der Halterung frei abfließen.
6 098U/UA5 5
Da die konkave Prallfläche zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet wird, wird die gleichmäßige
Beaufschlagung der Tiegel mit dem Flüssigmetall gewährleistet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die obere Wand des Gehäuses als herausnehmbarer,
vorzugsweise abschräubbarer Einsatz ausgebildet ist. Der Einsatz mit den an ihm hängenden Halterungen
und den darin befindlichen Tiegeln kann so verhältnismäßig einfach in eine sog. Manipulatorbox gezogen werden,
wo die Tiegel entnommen und zum Transport in das Laboratorium vakuumdicht und gegebenenfalls strahlengeschützt verpackt
werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Prallfläche mit einer über der ringförmigen Tiegelzone gelegenen
Abrißkante versehen. Ein über die Prallfläche ungleichmäßiges Ablösen des Flüssigmetallstromes von
derselben wird so vermieden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Abrißkante über einem Rand der ringförmigen Tiegelzone angeordnet,
so daß der Flüssigmetallstrom die Tiegel exzentrisch trifft und in ihnen eine die einwandfreie Durchspülung
fördernde Wirbelbildung hervorruft.
In spezieller Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Innenflächen des Gehäuses gegen die Waagerechte geneigt
und ohne scharfe Kanten ausgeführt sind. Scharfe Kanten sind in der Vorrichtung nach Möglichkeit zu vermeiden,
um eine Bildung von Tropfen zu verhindern, die bei einem späteren Herabfallen in die Tiegel die Analysenergebnisse
verfälschen können und die Menge des nach der Probenentnahme in der Vorrichtung verbleibenden radioaktiven Flüssigmetalls
6098U/U455
- ρ -S
unnötig vergrößern. Auch können solche Tropfen beim Destillieren Rückstände hinterlassen, die sich bei mehrmaligem Gebrauch der
Vorrichtung allmählich vergrößern.
Xn spezieller Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für radioaktives Flüssigmetall wird vorgeschlagen, daß der
herausnehmbare Einsatz einen mit einem strahlenundurchlässigen Stoff gefüllten Raum aufweist, und zwar vorzugsweise nach der
Seite, von der aus die Bedienung der Vorrichtung erfolgt. Der strahlenundurchlässige Stoff kann beispielsweise Bleioxyd
in Form eines Granulats sein.
Im vorhergehenden Teil der Beschreibung ist angenommen, worden,
daß die Vorrichtung im sogen. out-line-Betrieb verwendet werden soll, d.h., daß die gefüllten Tiegel der Vorrichtung
entnommen, in das Laboratorium geschafft und erst dort mit Hilfe einer geeigneten Apparatur das Flüssigmetall abdestilliert
wird. Aus arbeitstechnischen und Sicherheitsgründen ist es jedoch wünschenswert und in der oben genannten Zeitschrift
bereits vorgeschlagen worden, das Abdestillieren des Flüssigraetalls
in der Vorrichtung selbst vorzunehmen und ihr die leeren, nur die nach der Destillation verbleibenden Rückstände
enthaltenden Tiegel zu entnehmen. Zur Erzielung der für die Destillation erforderlichen Temperatur kann in bekannter
Weise eine um das Gehäuse wendelförmig angeordnete elektrische Heizung verwendet werden, wogegen auf eine zusätzliche
Kühlung der zur der Kondensation des Destillats bestimmten Flächen (beispielsweise mittels eines Na-K-Eutektikums)
entgegen früherer Meinung verzichtet werden kann, indem die . Kondensation des Flüssigmetalldampfes in einem getrennten
Behälter vorgenommen wird. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Qualität der Proben ist ein isothermer Temperaturverlauf
im Bereich der Tiegel erforderlich, der bei einer mit gleichbleibender Steigung gewickelten Heizwendel nicht ohne weiteres
zu erzielen ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß die Steigung der Heizwendel dem
örtlichen Wärmebedarf entsprechend ungleichmäßig ist.
60981 4/045
In spezieller Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens
wird vorgeschlagen, daß die Steigung der Heizwendel in Höhe der Tiegel groß und darunter und darüber klein ist.
Zum Ausgleich des durch die Wärmekonvektion hervorgerufenen,
der Höhe nach ungleichmäßigen Verlaufs der Temperatur wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen,
daß die Steigung der Heizwendel oberhalb der Tiegel größer als unterhalb derselben ist.
Die Aufrechterhaltung einer für den Bestand des Destillationsvakuums ausreichenden Dichtigkeit zwischen dem Gehäuse und
dem herausnehmbaren Einsatz bedingt besondere Maßnahmen, um ein durch etwa vorhandene Ablagerungen hervorgerufenes
ungenaues Anliegen der beiderseitigen Dichtflächen zu verhindern. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird gemäß
der Erfindung vorgeschlagen, daß die Dichtflächen zwischen Gehäuse und herausnehmbaren Einsatz stellitiert
sind, so daß diese so kräftig aufeinander gedrückt v/erden können, daß die Rückstände von den Dichtflächen weggedrückt
werden.
In spezieller Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine der Dichtflächen
ballig ausgeführt ist.
Während andere für die Bewertung der Analyse interessante Parameter, wie es die Durchflußmenge und die zum Spülen
der Tiegel verwendete Zeit sind, außerhalb der Vorrichtung gemessen werden können, ist eine Messung der Temperatur
des Flüssigmetalls möglichst nahe an den Tiegeln anzustreben. Als Temperaturmeßgeräte sind für diesen Zweck Thermoelemente
besonders geeignet. Um sie möglichst nahe an die Flüssigmetall-Proben heranzuführen, wird gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung vorgeschlagen, daß die Thermoelemente in die
6098U/O455
2A43559
Tiegelhalterungen eingelötet sind. Die Zuführung der Drähte kann dabei durch die die Halterungen der Tiegel
tragenden Säulen vorgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu wird vorgeschlagen, daß die Thermoelemente in
einem in die Zuleitung ragenden dornförmigen Teil des Einsatzes angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt, und·zwar zeigt Figur 1 eine schematische Übersicht über die Vorrichtung
und die zu ihrem Betrieb erforderlichen Nebenanlagen und Figur 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil der Vorrichtung
selbst.
Durch eine Leitung 1 fließt, durch einen Durchflußmesser 5
der Menge nach überwacht, ein Flüssigmetallstrom. Die Leitung 1 ist mittels eines Ventils 3 absperrbar und kann
darüber hinaus durch Einfrieren des Flüssigmetalls mittels
einer Kühlstrecke 9 geschlossen werden. Die Leitung 1 teilt sich in die beiden Zweige einer weiteren Leitung 4,
die einerseits in eine Probenentnahmevorrichtung 6 und andererseits, durch ein weiteres Ventil 7 absperrbar,
in einen Pufferbehälter 8 führen. Letztere Verbindung dient hauptsächlich zum Ablassen des Flüssigmetalls aus
der Probenentnahmevorrichtung 6 und ist im Normalbetrieb geschlossen. Der Pufferbehälter 8 ist mit einer regelbaren
elektrischen Heizung.10 und mit einem Füllstandsmeßgerät versehen. Von ihm zweigt eine durch ein weiteres Ventil 12
absperrbare Leitung 11 zu einem hier nicht gezeigten Ablaßtank ab und. eine v/eitere Leitung 13, die durch ein
weiteres Ventil 14 absperrbar ist und ebenfalls zur Probeentnahme-Vorrichtung
6 führt. Der nicht mit Flüssigmetall gefüllte Teil des Pufferbehälters 8 wird über eine v/eitere
Leitung 15 mit einem gegenüber dem Flüssigmetall inerten Schutzgas gefüllt, das in einer nicht näher beschriebenen,
60981 A/0455
mit Zeolith gefüllten Vorrichtung 16 gereinigt wird und über ein weiteres Ventil 17 und durch eine Natrium-Dampffalle 18
in den Pufferbehälter 8 strömt. Die Kontrolle des Gasdruckes wird durch ein Druckmeßgerät 19 sichergestellt. In die Leitung
15 mündet eine weitere, durch ein weiteres Ventil 20 absperrbare Leitung 21, die zu einer Vakuumpumpe 22 führt. Mittels der
Vakuumpumpe 2.2 kann bei entsprechender Stellung der Ventile 3,
17, 26 (geschlossen) und 7, 14, 20 (geöffnet) das Innere der Probeentnahmevorrichtung 6 evakuiert werden, wie es zum
Abdestillieren der dort in Tiegeln 23 enthaltenen Flüssigmetallproben
notwendig ist. Das Flüssigmetall gelangt in die Tiegel 2 3 über die Leitung 4 bei geöffnetem Ventil 3 und
geschlossenem Ventil 7 in der in Figur 2 näher gezeigten Weise, wobei der Überschluß über eine weitere Leitung 24,- die
ebenfalls mit einer Kühlstrecke 25 versehen und durch ein weiteres Ventil 26 absperrbar ist, abfließt. Die Probenentnahmevorrichtung
6 weist im übrigen eine regelbere elektrische Heizung 27 und Thermoelemente 28 auf, welch letztere zu einem
außerhalb der Vorrichtung 6 gelegenen Temperaturmeßgerät 29 geführt sind. Die Probenentnahmevorrichtung 6 besteht im
wesentlichen aus einem Gehäuse 30, in das ein herausnehmbarer Einsatz 31 eingeschraubt ist, beispielsweise mittels eines
Handrades 32. Der Einsatz 31 ist an seinem oberen Ende mit einer Aufhängevorrichtung 33 versehen. Mittels dieser und einer
hier nicht gezeigten Hebevorrichtung kann der Einsatz 31 mit den Tiegeln 23 in eine der bekannten, hier ebenfalls picht
gezeigten Manipulatorboxen gezogen werden, wo die Tiegel 23 entnommen und für ihren Transport in das chemische Laboratorium
verpackt werden.
609814/0455
Die Figur 2 zeigt deutlicher, wie das durch die Leitung herangeführte Flüssigmetall an deren oberem Ende durch
eine konkave, am Boden des Einsatzes 31 geformte Prallfläche 34 umgelenkt und in die Tiegel 23 geleitet wird.
Die Prallfläche 34 ist dabei mit einer Abreißkante 35 versehen, die sicherstellt, daß der Flüssigmetallstrom
derart in die Tiegel 23 fließt, daß er dort starke Verwirbelungen hervorruft und ein gründliches Durchspülen
derselben bewirkt. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß die Tiegel innerhalb einer ringförmigen Zone 47 und.
die Abreißkante 35 über einem der Ränder dieser Zone ■ angeordnet werden. Die Tiegel 23 sind in Halterungen 36
angebracht, die an Säulen 38 vom Einsatz 31 abgehängt ist. In den Säulen 38 sind die Drähte der Thermoelemente 28
bis zu den "Halterungen 36 geführt und dort verlötet. Der Einsatz 31 ist zum Schütze des Handhabungspersonals an .
seinem oberen Ende mit einem strahlenundurchlässigen Stoff 39, beispielsweise Bleioxydgranulat gefüllt. Ein Wärmedämmstoff
40 dient zum thermischen Schutz beispielsweise für elektrische Leitungen. Das Gehäuse 30 besteht zur Erleichterung der
Montage und Wartung aus im Beispiel zwei Teilen, die durch eine Flanschverbindung mit Schraubenbolzen 41 miteinander
verbunden werden.Um das Flüssigmetall in der Vorrichtung selbst unter Vakuum abdestillieren zu können, ist um
das Gehäuse 30 herum, wie bereits oben angedeutet, eine elektrische Heizung 27 wendelförmig gewickelt. Wie
die Zeichnung deutlich macht, ist die Heizwendel 27 in Bereichen mit jeweils unterschiedlicher Steigung gewickelt,
um dem unterschiedlichen Wärmebedarf der einzelnen Zonen zu entsprechen, wie er zur Erzielung eines isothermen
Temperaturverlaufes über die Höhe der Vorrichtung erforderlich ist. Dabei ist die Steigung der Wendel im Bereich
der Tiegel 23 am größten, im Bereich darunter am kleinsten
und im Bereich darüber etwas größer als im vorigen, um die Wärmekonvektion auszugleichen. Derselbe Effekt läßt
6098 1A/0455
sich selbstverständlich auch erreichen, indem in den
einzelnen Bereichen Heizdrähte unterschiedlichen Widerstandes verwendet werden. Aus der Zeichnung geht auch
hervor, daß sonstige Innenflächen 45 des Gehäuses 30 und 44 des Einsatzes 31 geneigt ausgeführt sind, um zu vermeiden,
daß nach erfolgter Durchspülung der Tiegel 23 an diesen Flächen Flüssigmetall stehen bleibt, das durch Herabtropfen
in die Tiegel 23 die Analysen des Inhaltes derselben verfälschen oder aber bei der anschließenden
Destillation später nur schwer zu entfernende Ablagerungen bilden könnte. Die Abdichtung zwischen Gehäuse 30 und
Einsatz 31 wird durch Dichtflächen 46 übernommen, die stellitiert sind und von denen wenigstens eine etwas
ballig ausgeführt ist, so daß beim Zusammenpressen derselben etwa an ihren befindliche Verunreinigungen weggedrückt
werden. Eine weitere Dichtung ist mit 37 gekennzeichnet, und die Wirksamkeit der Dichtungen
kann mit Hilfe eines der bekannten Lecknachweisgeräte 42 für elektrisch leitende Flüssigkeiten nach dem Induktionsprinzip überwacht werden. Schließlich kann etwa ausgetretenes
Flüssigmetall in dem Spalt zwischen Gehäuse 30 und Einsatz 31 durch eine nicht näher beschriebene Kühlvorrichtung
43 eingefroren werden. Um einen genau reproduzierbaren Füllstand zu gewährleisten,
ist auf genau planparallele Ausführung der Halterungen und des Bodens und der Oberkante der Tiegel 23 zu achten.
Der Betrieb der Vorrichtung ist wie folgt: über die Leitungen 1 und 4 gelangt Flüssigmetall in die
Vorrichtung 6, wo es durch die Prallflache 34 umgelenkt
in die Tiegel 23 fließt. Der Überschuß fließt dann durch die Leitung 24 ab. Nach Beendigung des Spülens werden
Zufuhr und Abfluß des Flüssigmetalls durch Schließen der Ventile 3 und 26 unterbrochen und die Tiegel 23
bleiben gefüllt zurück, während durch die besondere Ausformung der Flächen 34, 44, 45 sichergestellt ist,
6098U/0A55
daß alles überschüssige Flüssigmetall aus dem Gehäuse entfernt wird und durch die Leitung 13 in den Pufferbehälter
8 fließt. Daraufhin wird entweder (out--line-Betrieb) der Einsatz 31 mit den daran hängenden Tiegeln 23 herausgezogen und in eine Manipulatorbox gebracht, von wo die Tiegel
allein zur Untersuchung in das chemische Laboratorium gebracht werden, wo das Flüssigmetall abdestilliert und
die in den Tiegeln 23 verbleibenden Rückstände chemisch analysiert v/erden, oder aber es wird (in~line-Betrieb)
das Flüssigmetall in der Vorrichtung 6 selbst unter Vakuum abdestilliert, und es werden nur die leeren,
möglicherweise Rückstände enthaltenden Tiegel 23 auf die vorhin beschriebene Art ins Laboratorium geschafft.
60 9 8U/QA55
Claims (1)
- 24.250.9We/Me.30. August 1974SchutzansprücheVorrichtung■zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf, bestehend aus einem Gehäuse mit Zu- und Ableitungen für das Flüssigmetall, in dem herausnehmbare, mit dem Flüssigmetall füllbare Tiegel angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,daß die senkrecht nach oben in das Gehäuse (30) geführte Zuleitung (4) mittig und im Abstand von einer die obere Wand des Gehäuses bildenden konkaven Prallfläche (34) mündet und die Tiegel (23) im Bereich einer ringförmigen Zone (47) um die Zuleitung (4) herum und unterhalb der Prallfläche (34) angeordnet sind.Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegel (23) in Halterungen (36) angeordnet sind, die von der oberen Wand des Gehäuses abgehängt sind.Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß die obere Wand des Gehäuses als herausnehmbarer Einsatz (31) ausgebildet ist.Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Prallfläche (34) mit einer über der ringförmigen Tiegelzone (47) gelegenen Abrißkante (35) versehen ist.6098U/0 4555. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrißkante (35) über einem Rand der ringförmigen Tiegelzone (47) angeordnet ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen (44, 45) des Gehäuses gegen die Waagerechte geneigt und ohne scharfe Kanten ausgeführt sind.7. Vorrichtung nach Anspruch 3 für radioaktives Flüssigmetall,dadurch gekennzeichnet, daß der herausnehmbare Einsatz (31) einen mit einem strahlenundurchlässigen Stoff (39) gefüllten Raum aufweist.8. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer um das Gehäuse wendelförmig angeordneten elektrischen Heizung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Heizwendel (27) ungleichmäßig ist.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Heizwendel (27) in Höhe der Tiegel (23) groß und darunter und darüber klein ist.10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Heizwendel (27) oberhalb der Tiegel (23) größer als unterhalb derselben ist.6098U/045511. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß die Dichtflächen (46) zwischen Gehäuse (30) und herausnehmbarem Einsatz (31) stellitiert sind.12. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Dichtflächen (46) ballig ausgeführt ist.13. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit im Gehäuse angeordneten Thermoelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoelemente (28) in die Tiegelhalterungen(36) eingelötet sind.14. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit im Gehäuse angeordneten Thermoelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoelemente in einem in die Zuleitung (4) ragenden, dornförmigen Teil (48) des Einsatzes (31) angeordnet sind.6098U/0iSLeerseite
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2443559A DE2443559C2 (de) | 1974-09-11 | 1974-09-11 | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf |
GB3527075A GB1478080A (en) | 1974-09-11 | 1975-08-26 | Device for obtaining samples of liquid metal |
US05/608,702 US3968695A (en) | 1974-09-11 | 1975-08-28 | Device for taking samples of molten metals flowing in pipes |
FR7527723A FR2284873A1 (fr) | 1974-09-11 | 1975-09-10 | Dispositif de prelevement d'echantillons dans un circuit de metal liquide |
JP50110477A JPS5156288A (de) | 1974-09-11 | 1975-09-11 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2443559A DE2443559C2 (de) | 1974-09-11 | 1974-09-11 | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2443559A1 true DE2443559A1 (de) | 1976-04-01 |
DE2443559C2 DE2443559C2 (de) | 1984-01-12 |
Family
ID=5925496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2443559A Expired DE2443559C2 (de) | 1974-09-11 | 1974-09-11 | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3968695A (de) |
JP (1) | JPS5156288A (de) |
DE (1) | DE2443559C2 (de) |
FR (1) | FR2284873A1 (de) |
GB (1) | GB1478080A (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3145442A1 (de) * | 1981-11-16 | 1983-05-26 | Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach | "verfahren und vorrichtung zur entnahme von natriumproben aus dem core eines natriumgekuehlten kernreaktors" |
JPS60228936A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | ナトリウムサンプリング装置 |
JP3028941B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2000-04-04 | 核燃料サイクル開発機構 | 多重シース型ナトリウム漏洩検出装置 |
US20040099061A1 (en) | 1997-12-22 | 2004-05-27 | Mks Instruments | Pressure sensor for detecting small pressure differences and low pressures |
US6772640B1 (en) * | 2000-10-10 | 2004-08-10 | Mks Instruments, Inc. | Multi-temperature heater for use with pressure transducers |
FR2818676B1 (fr) * | 2000-12-27 | 2003-03-07 | Freyssinet Int Stup | Procede de demontage d'un cable de precontrainte et dispositif pour la mise en oeuvre |
US6993973B2 (en) * | 2003-05-16 | 2006-02-07 | Mks Instruments, Inc. | Contaminant deposition control baffle for a capacitive pressure transducer |
US7201057B2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-04-10 | Mks Instruments, Inc. | High-temperature reduced size manometer |
US7141447B2 (en) | 2004-10-07 | 2006-11-28 | Mks Instruments, Inc. | Method of forming a seal between a housing and a diaphragm of a capacitance sensor |
US7137301B2 (en) | 2004-10-07 | 2006-11-21 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for forming a reference pressure within a chamber of a capacitance sensor |
US7204150B2 (en) * | 2005-01-14 | 2007-04-17 | Mks Instruments, Inc. | Turbo sump for use with capacitive pressure sensor |
US11573156B2 (en) * | 2019-01-15 | 2023-02-07 | Westinghouse Electric Company Llc | Minimally invasive microsampler for intact removal of surface deposits and substrates |
CN113701906B (zh) * | 2021-08-26 | 2024-04-05 | 英业达科技有限公司 | 液冷回路中测量液体温度的方法 |
DE102023104568A1 (de) * | 2023-02-24 | 2024-08-29 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Probenentnahmevorrichtung zur Entnahme einer Probe aus einem ein flüssiges Medium führenden Anlagenteil sowie Verfahren zur Entnahme einer solchen Probe |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3872718A (en) * | 1973-10-30 | 1975-03-25 | Atomic Energy Commission | Multipurpose sampler device for liquid metal |
US3881355A (en) * | 1973-10-30 | 1975-05-06 | Us Energy | Archive-cup insert for liquid-metal sampling |
-
1974
- 1974-09-11 DE DE2443559A patent/DE2443559C2/de not_active Expired
-
1975
- 1975-08-26 GB GB3527075A patent/GB1478080A/en not_active Expired
- 1975-08-28 US US05/608,702 patent/US3968695A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-09-10 FR FR7527723A patent/FR2284873A1/fr active Granted
- 1975-09-11 JP JP50110477A patent/JPS5156288A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2284873B1 (de) | 1979-08-24 |
DE2443559C2 (de) | 1984-01-12 |
JPS5156288A (de) | 1976-05-17 |
US3968695A (en) | 1976-07-13 |
GB1478080A (en) | 1977-06-29 |
FR2284873A1 (fr) | 1976-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2443559C2 (de) | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf | |
EP1826777B1 (de) | Verfahren zur Prüfung eines Brennstabhüllrohres sowie zugehörige Vorrichtung | |
DE69419786T2 (de) | Elektrochemische Überwachung von Behälter-Durchlässigkeiten | |
DE2314650A1 (de) | Verfahren zur auffindung defekter brennstaebe | |
DE19700499B4 (de) | Vorrichtung zum Behandeln chemischer Substanzen durch Erhitzen | |
DE2846826C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Anteiles an nicht kondensierbaren Gasen in Dämpfen | |
DE7430643U (de) | Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einem Flüssigmetall führenden Kreislauf | |
DE7807248U1 (de) | Waermeaustauscher | |
DE2709914A1 (de) | Kernreaktor mit einrichtungen zur verhinderung der konvektion von metalldaempfen | |
DE2302831C2 (de) | Vorrichtung zur Handhabung von stabförmigen Elementen eines Kernreaktors | |
DE2326329C2 (de) | Vorrichtung zur Vorbereitung von Proben für die analytische Bestimmung von Verunreinigungen in einer Flüssigkeit | |
DE2304324A1 (de) | Vorrichtung zur ueberpruefung von brennelementen fluessigkeitsgekuehlter kernreaktoren auf huellrohrschaeden | |
DE2505012A1 (de) | Wasserstoffdetektor fuer natriumgekuehlte reaktoren | |
EP0173971B1 (de) | Auffangbehälter für Versickerungsmesser | |
EP0405153B1 (de) | Messkopf für die Differenzthermoanalyse | |
DE3542238C1 (en) | Method and appliance for detecting oil or petrol in water | |
DE2540708A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung des zustands von brennstoffstaeben innerhalb eines atomreaktorkerns | |
DE1955988A1 (de) | Kombinierte Probenentnahme- und Vakuumdestillationseinrichtung | |
DE661583C (de) | Untersuchungsroehre fuer optische Untersuchungen bei bestimmten, von der Zimmertemperatur abweichenden Temperaturen | |
DE1039145B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Defekten an Brennstoffelementen in Kernreaktoren | |
DE3513782C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung des CO¶2¶-Gehaltes von in einer gasdicht verschlossenen Flasche enthaltenem Bier | |
DE1798002C3 (de) | Meßsonde zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten, insbesondere in flüssigen Metallen | |
Weiss et al. | Device for sampling out of a liquid metal loop | |
WO2024260715A1 (de) | Strahlenschutzbehälter für radiometrische messgeräte | |
DE7538372U (de) | Vorrichtung zum auswechseln von tiegeln in einem gluehofen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: INTERATOM GMBH, 5060 BERGISCH GLADBACH, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |