JP7494131B2 - LIQUID LEVEL CALCULATION METHOD, LIQUID LEVEL CALCULATION DEVICE, AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本開示は、液位計算方法、液位計算装置及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a liquid level calculation method, a liquid level calculation device, and a program.
原子力プラントの蒸気発生器では、ダウンカマー部において、冷却水の水位を含む範囲の上下に圧力タップを設置し、上下の圧力タップ位置で測定された圧力の差圧から水位を測定している(特許文献1)。一方、原子力プラントの解析コードでは、蒸気発生器内の水の体積に基づいて水位を計算している。 In the steam generator of a nuclear power plant, pressure taps are installed above and below the range that includes the cooling water level in the downcomer section, and the water level is measured from the differential pressure measured at the upper and lower pressure tap positions (Patent Document 1). Meanwhile, analysis codes for nuclear power plants calculate the water level based on the volume of water in the steam generator.
解析コードによる水位の計算は、実機での水位の測定方法と原理が異なるため、実機で測定された水位と誤差が生じることが多い。実機と同様の方法で水位を計算する方法が求められている。 The water level calculations using the analysis code differ from the method and principle of measuring water level in an actual machine, so there is often an error with the water level measured in the actual machine. There is a demand for a method to calculate water level in the same way as in the actual machine.
本開示は、上記課題を解決することができる液位計算方法、液位計算装置及びプログラムを提供する。 The present disclosure provides a liquid level calculation method, a liquid level calculation device, and a program that can solve the above problems.
本開示の一実施形態によれば、液位計算方法は、原子力プラントが備える圧力容器に設けられた上位圧力タップと下位圧力タップについて、前記上位圧力タップの設置位置における圧力を、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する方法であって、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得するステップと、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択するステップと、前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップと、を有する圧力計算方法を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、前記下位圧力タップの設置位置における圧力を、前記圧力計算方法を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する。前記圧力容器は、蒸気発生器または加圧器である。 According to an embodiment of the present disclosure, a liquid level calculation method is a method for calculating the pressure of a liquid at a predetermined measurement position of a vessel containing liquid, the method including the steps of: acquiring an analysis value of an average pressure for each of a plurality of sections when the vessel is divided into the plurality of sections; selecting the analysis value of a target section, which is the section including the measurement position among the plurality of sections; and calculating the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target section based on the height of the measurement position relative to the height of the entire target section, by using the pressure calculation method to calculate the pressure at the measurement position by assuming the vessel as the pressure vessel, and calculating the pressure at the installation position of the lower pressure tap by using the pressure calculation method to calculate the liquid level of the pressure vessel from the pressure difference between the installation position of the upper pressure tap and the installation position of the lower pressure tap. The pressure vessel is a steam generator or a pressurizer.
本開示の一実施形態によれば、前記測定位置における圧力を計算するステップでは、前記対象区画の平均圧力をPvol、前記対象区画の上下端における圧力差をΔP、前記測定位置の前記対象区画の上端からの高さ方向の距離をa、前記対象区画の高さをh、前記測定位置における圧力をPtとした場合、Pt=Pvol+ΔP×((a÷h)-0.5)によって、前記測定位置における圧力Ptを計算する。 According to one embodiment of the present disclosure, in the step of calculating the pressure at the measurement position, where Pvol is the average pressure of the target section, ΔP is the pressure difference between the upper and lower ends of the target section, a is the height direction distance from the upper end of the target section to the measurement position, h is the height of the target section, and Pt is the pressure at the measurement position, the pressure Pt at the measurement position is calculated as Pt = Pvol + ΔP × ((a÷h)-0.5).
本開示の一実施形態によれば、前記容器は、前記圧力容器であって、前記平均圧力の解析値を取得するステップでは、前記原子力プラントの挙動を模擬する解析コードによって計算された、前記圧力容器を複数のボリュームに区画したときの前記ボリュームごとの冷却水圧力の解析値を取得し、前記選択するステップでは、前記圧力容器における液位測定用の圧力タップの設置位置を含む前記ボリュームを前記対象区画として選択し、前記測定位置における圧力を計算するステップでは、前記解析コードによって計算された前記対象区画の平均圧力を補正して、前記圧力タップの設置位置における圧力を計算する。 According to one embodiment of the present disclosure, the vessel is a pressure vessel, and in the step of acquiring the analytical value of the average pressure, an analytical value of the cooling water pressure for each volume when the pressure vessel is divided into a plurality of volumes is acquired, calculated by an analysis code that simulates the behavior of the nuclear power plant, and in the step of selecting, the volume including an installation position of a pressure tap for measuring liquid level in the pressure vessel is selected as the target partition, and in the step of calculating the pressure at the measurement position, the average pressure of the target partition calculated by the analysis code is corrected to calculate the pressure at the installation position of the pressure tap.
本開示の一実施形態によれば、液位計算装置は、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する圧力計算装置であって、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得する取得部と、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択する選択部と、前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算する計算部と、を備える圧力計算装置と、原子力プラントの圧力容器に設けられた上位圧力タップと下位圧力タップについて、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と、前記下位圧力タップの設置位置における圧力と、を、前記容器を前記圧力容器として前記圧力計算装置によって計算する圧力計算部と、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する液面計算部と、を備える。 According to one embodiment of the present disclosure , a liquid level calculation device is a pressure calculation device that calculates the pressure of the liquid at a predetermined measurement position of a container containing the liquid, and includes: an acquisition unit that acquires an analytical value of an average pressure for each compartment when the container is divided into a plurality of compartments; a selection unit that selects the analytical value of a target compartment which is the compartment including the measurement position among the plurality of compartments; and a calculation unit that calculates the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target compartment based on the height of the measurement position relative to the height of the entire target compartment; a pressure calculation unit that calculates the pressure at the installation position of an upper pressure tap and the pressure at the installation position of a lower pressure tap for an upper pressure tap and a lower pressure tap provided in a pressure vessel of a nuclear power plant using the pressure calculation device, with the vessel as the pressure vessel; and a liquid level calculation unit that calculates the liquid level of the pressure vessel from the differential pressure between the pressure at the installation position of the upper pressure tap and the pressure at the installation position of the lower pressure tap.
本開示の一実施形態によれば、プログラムは、コンピュータに、原子力プラントが備える圧力容器に設けられた上位圧力タップと下位圧力タップについて、前記上位圧力タップの設置位置における圧力を、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する圧力計算処理であって、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得するステップと、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択するステップと、前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップと、を有する圧力計算処理を用いて、前記容器を前記圧力容器として実行することにより計算し、前記下位圧力タップの設置位置における圧力を、前記圧力計算処理を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する処理を実行させる。
According to one embodiment of the present disclosure, a program causes a computer to execute a pressure calculation process for calculating the pressure at the installation position of an upper pressure tap and a lower pressure tap provided in a pressure vessel equipped in a nuclear power plant, the pressure at the installation position of the upper pressure tap being calculated at a predetermined measurement position of a vessel containing liquid, the pressure calculation process including the steps of: acquiring an analytical value of an average pressure for each of the compartments when the vessel is divided into a plurality of compartments; selecting the analytical value of a target compartment which is the compartment that includes the measurement position among the plurality of compartments; and calculating the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target compartment based on the height of the measurement position relative to the height of the entire target compartment, by executing the vessel as the pressure vessel; calculating the pressure at the installation position of the lower pressure tap using the pressure calculation process by using the vessel as the pressure vessel; and calculating the liquid level of the pressure vessel from the differential pressure between the pressure at the installation position of the upper pressure tap and the pressure at the installation position of the lower pressure tap.
上述の圧力計算方法、液位計算方法、圧力計算装置及びプログラムによれば、実機と同様の方法で圧力または液位を計算することができる。 The above-mentioned pressure calculation method, liquid level calculation method, pressure calculation device, and program allow pressure or liquid level to be calculated in the same way as in an actual machine.
<実施形態>
(システム構成)
以下、本開示の水位計算装置について、図1~図6を参照しながら説明する。
図1に示す水位計算装置10は、解析コードと呼ばれる原子炉の解析用プログラムを利用して、図2に示す蒸気発生器4の水位を計算する。図2に加圧水型原子力プラント1の概略を示す。原子力プラント1は、原子炉2と、加圧器3と、蒸気発生器4と、一次冷却ループ5と、原子炉格納容器7とを備えている。原子炉2は、原子炉容器8と、燃料棒9aと、制御棒9bと、その他の炉内構造物(図示せず)と、を備えている。一次冷却ループ5は、原子炉容器8と蒸気発生器4との間で、一次冷却水を循環させる流路を形成している。一次冷却ループ5は、一次冷却水を循環させるための一次冷却ポンプ6を有している。加圧器3は、一次冷却ループ5の内部を加圧する。蒸気発生器4は、タービン等を含む二次側設備を流通する二次冷却水と、一次冷却ループ5を循環する一次冷却水とを熱交換させて、二次冷却水を加熱し、蒸気を発生させる。原子炉格納容器7は、原子炉2、一次冷却ループ5、加圧器3、蒸気発生器4を格納する。以下で説明するように、水位計算装置10は、解析コードによる蒸気発生器4内のボリュームごとの圧力計算値を用いて、実機における水位測定と同様の原理で蒸気発生器4の二次冷却水の水位を計算する。
<Embodiment>
(System configuration)
The water level calculation device of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
The water
水位計算装置10は、入力受付部11と、制御部12と、記憶部13と、出力部14と、を備える。制御部12は、水位計算部121を備える。記憶部13は、解析コード131を記憶している。
入力受付部11は、水位計算に必要な各種情報の入力を受け付ける。
制御部12は、水位の計算処理を制御する。制御部12は、原子力プラント1の挙動を模擬するRELAP5などの解析コード131を用いて、蒸気発生器4のボリュームごとの圧力を計算する。解析コード131とは、原子力プラント1の挙動を模擬するプログラムであり、異常などの様々な事象が生じた際の原子力プラント1の動作を解析し、動作中の諸量を計算する。原子力プラント1の解析では、その目的に応じて様々な種類の解析コードが用いられている。例えば、RELAP5と呼ばれる解析コード131を用いると、原子力設備1の冷却系における冷却水の流動を解析することができる。この解析の中では、ボリュームごとの冷却水の圧力、温度、密度などが計算される。図2を参照して蒸気発生器4のボリュームについて説明する。ボリュームとは、蒸気発生器4を所定の領域ごとに区切ってできた各区画のことであり、解析コード131が蒸気発生器4内の冷却水や水蒸気の流動を解析する際の計算単位である。図2の区画4a,4bは、ボリュームの一例である。解析コード131はボリューム単位でそのボリュームの冷却水等の特性を解析する。解析コード131は、ボリュームごとに冷却水の圧力、温度、流量、密度、体積、水蒸気の密度、体積などを計算する。解析コード131によって計算されるボリュームの圧力は、当該ボリュームの平均圧力である。
The water
The
The
また、解析コード131は、二次側設備との間で流通する二次冷却水について、蒸気発生器4に存在する二次冷却水の体積を計算し、この体積に基づいて、蒸気発生器4の水位を計算する。例えば、蒸気発生器4の上位圧力タップT1と下位圧力タップT2間の体積を100、ある時点で蒸気発生器4の上位圧力タップT1と下位圧力タップT2間に存在する冷却水の体積が80であれば、解析コード131は、蒸気発生器4の水位を80%と計算する。
In addition, the
水位計算部121は、解析コード131が有している体積に基づく水位計算とは異なる方法で蒸気発生器4の水位を計算する。ここで、実機における水位の測定方法について説明する。図2のT1,T2は、実機における水位測定用の圧力タップの設置位置である。実機では、位置T1に上位タップ、位置T2に下位タップを設け、上位タップ位置T1における圧力と下位タップ位置T2における圧力の差圧から水位を測定する。差圧から水位を測定する方法は公知である。最も簡単な例では、図示しない容器に水が貯留されており、水面を上下に挟む位置(上位をt1、下位をt2とする。)に上位圧力タップと下位圧力タップを設ける。このとき、上位タップ位置t1の圧力がpH、下位タップ位置t2の圧力がpL、液体の密度がρ、下位タップ位置t2から水面までの距離(高さ)をh、重力をgとすると、差圧Δp=pH-pL=ρghが成立し、ρ、gを既知とすると、差圧Δpを測定することで位置t2から水面までの距離hを算出し、t2にhを加算することで水位を計算することができる。一方、一般に提供されている解析コード131は、上述のとおり、蒸気発生器4内の二次冷却水の体積から水位を計算する。解析コード131によって原子力プラント1の挙動を模擬するときに、実際の水位測定と同様の原理で水位を計算できた方が、模擬した事象が実際に実機に生じたときに測定される水位に近い値が得られると考えられる。例えば、ある事象が発生したときの蒸気発生器4の水位変動を模擬したいような場合、実機の測定値に近い計算結果が得られた方が好都合である。
The water
さらに差圧に基づく水位(実機)と体積に基づく水位(解析コード)との違いについて検討する。例えば、蒸気発生器4に二次冷却水が静かな状態で貯留されているのならば、体積に基づいて水位を計算しても、差圧に基づいて水位を計算しても正しい水位が計算できる。しかしながら、蒸気発生器4では、熱交換によって冷却水が加熱されることで水蒸気が発生しており、液相においても一定程度の水蒸気が混ざっている状態が生じる。従って、蒸気発生器4の水位を計算する場合、冷却水の体積に基づいて計算される水位と、差圧によって計算される水位とでは誤差が生じやすい。この点から、冷却水の体積を水位に変換するのではなく、液相に含まれる気体成分を考慮して差圧によって水位を計算することが好ましい。
Furthermore, we will consider the difference between the water level based on the differential pressure (actual machine) and the water level based on the volume (analysis code). For example, if the secondary cooling water is stored in the
そこで、水位計算部121は、解析コード131によって体積に基づいて計算される水位とは別に、実機と同様の原理によって、蒸気発生器4の水位を計算する。具体的には、水位計算部121は、解析コード131によって計算された上位タップ位置T1を含むボリュームの平均圧力を補正して、上位タップ位置T1の圧力を計算する。同様に水位計算部121は、解析コード131によって計算された下位タップの位置T2を含むボリュームの平均圧力を補正して、下位タップ位置T2の圧力を計算する。そして、これらの差圧から、蒸気発生器4の水位を計算する。また、上位タップ位置T1、下位タップ位置T2の圧力を求める際には、液相に含まれる水蒸気を考慮して圧力の補正を行う。これらの計算については、次に図3を用いて説明する。
The water
記憶部13は、蒸気発生器4の水位の計算に必要な各種情報を記憶する。例えば、記憶部13は、RELAP5等の解析コード131やタップの設置位置を記憶する。
出力部14は、水位計算部121が計算した蒸気発生器4の水位を表示装置や電子ファイル等に出力する。
The
The
次に図3を用いて、水位計算部121による蒸気発生器4の水位の計算方法について説明する。図3に蒸気発生器4の二次側のダウンカマー部の模式図を示す。上述のように解析コード131は、蒸気発生器4をボリュームV1、V2、・・・、Vi、・・・、Vnに区画し、各ボリュームの圧力等を計算する。ここでW1を水面とすると、水位W2はボリュームV2に存在する。ボリュームV1は蒸気が主体の気相、図示しないボリュームV3以下は二次冷却水が主体の液相である。
Next, a method for calculating the water level of the
上位タップ位置T1は、水位測定スパンの上位のタップ位置である。下位タップ位置T2は、水位測定スパンの下位のタップ位置である。上位タップ位置T1は、ボリュームV1に設けられている。下位タップ位置T2は、ボリュームViに設けられている。ボリュームViの場合、タップ位置T2における圧力とボリュームViの上端部(又は下端部)の圧力の差は、上端部(又は下端部)から位置T2までの距離に比例すると仮定することができる。 The upper tap position T1 is the upper tap position of the water level measurement span. The lower tap position T2 is the lower tap position of the water level measurement span. The upper tap position T1 is located in volume V1. The lower tap position T2 is located in volume Vi. For volume Vi, it can be assumed that the difference between the pressure at tap position T2 and the pressure at the upper end (or lower end) of volume Vi is proportional to the distance from the upper end (or lower end) to position T2.
つまり、各タップ位置の圧力は、解析コードによって計算された当該ボリュームの平均圧力に対して、ボリューム内の二次冷却水による水頭分だけ圧力勾配があると仮定して計算することができる。ボリュームの水頭ΔPは、次式(1)で表すことができる。
ΔP=(ρω×Vf+ρs×Vg)×h ・・・(1)
ここで、ρωは冷却水の密度、Vfは冷却水の単位高さあたりの体積、ρsは液体に含まれる水蒸気の密度、Vfは蒸気の単位高さあたりの体積、hはボリュームの高さである。また、各ボリュームの入口を上端(ボリュームViの場合、図示するViu)、出口を下端(ボリュームViの場合、図示するVid)とし、ボリューム入口圧力(Pi)、出口圧力(Po)、ボリューム平均圧力(Pvol)とする。すると、以下の式(2)、式(3)の関係が成り立つ。
Po-Pi=ΔP・・・(2)
(Po+Pi)/2=Pvol・・・(3)
式(2)、式(3)から、タップ位置の圧力をPt、当該ボリュームの高さをh、タップ位置のボリューム入口からの距離をaとすると、タップ位置の圧力Ptは、以下の式(4)で算出することができる。
Pt=Pvol+ΔP×((a÷h)-0.5))・・・(4)
In other words, the pressure at each tap position can be calculated by assuming that there is a pressure gradient corresponding to the head of the secondary cooling water in the volume with respect to the average pressure of the volume calculated by the analysis code. The head ΔP of the volume can be expressed by the following equation (1).
ΔP=(ρω×Vf+ρs×Vg)×h (1)
Here, ρω is the density of the cooling water, Vf is the volume per unit height of the cooling water, ρs is the density of the water vapor contained in the liquid, Vf is the volume per unit height of the vapor, and h is the height of the volume. The inlet of each volume is the upper end (Viu in the case of volume Vi, as shown in the figure), and the outlet is the lower end (Vid in the case of volume Vi, as shown in the figure), and the volume inlet pressure is (Pi), the outlet pressure is (Po), and the volume average pressure is (Pvol). Then, the relationship of the following formulas (2) and (3) is established.
Po-Pi=ΔP (2)
(Po+Pi)/2=Pvol... (3)
From equations (2) and (3), if the pressure at the tap position is Pt, the height of the volume is h, and the distance from the inlet of the volume to the tap position is a, the pressure Pt at the tap position can be calculated using the following equation (4).
Pt = Pvol + ΔP × ((a ÷ h) - 0.5)) ... (4)
(上位タップ位置T1の圧力)
ここで、ボリュームV1の平均圧力をPvol_v1、ボリュームV1の冷却水の密度をρω_v1、単位高さあたりの冷却水の体積をVf_v1、水蒸気の密度をρs_v1、単位高さあたりの水蒸気の体積をVg_v1、ボリュームV1の高さをh1、ボリュームV1入口から上位圧力タップ位置T1までの距離をa1とする。すると、式(4)より上部タップ位置T1の圧力Pt1は、以下の式(5)で算出することができる。
Pt1=Pvol_v1+(ρω_v1×Vf_v1+ρs_v1×Vg_v1)×h1×9.8×((a1÷h1)-0.5)・・・(5)
式(5)の“9.8”は、“kg/m2”から“Pa”への換算係数である。式(5)のPvol_v1、ρω_v1、Vf_v1、ρs_v1、Vg_v1は、解析コードによって計算される値である。式(5)のh1、a1は予め定められた値である。これらの値を代入することによって、式(5)から上位タップ位置T1の圧力を計算することができる。
(Pressure at upper tap position T1)
Here, the average pressure of volume V1 is Pvol_v1, the density of the cooling water in volume V1 is ρω_v1, the volume of the cooling water per unit height is Vf_v1, the density of the water vapor is ρs_v1, the volume of the water vapor per unit height is Vg_v1, the height of volume V1 is h1, and the distance from the inlet of volume V1 to the upper pressure tap position T1 is a1. Then, from equation (4), the pressure Pt1 at the upper tap position T1 can be calculated by the following equation (5).
Pt1 = Pvol_v1 + (ρω_v1 × Vf_v1 + ρs_v1 × Vg_v1) × h1 × 9.8 × ((a1 ÷ h1) - 0.5) ... (5)
The "9.8" in equation (5) is a conversion coefficient from "kg/ m2 " to "Pa". Pvol_v1, ρω_v1, Vf_v1, ρs_v1, and Vg_v1 in equation (5) are values calculated by the analysis code. h1 and a1 in equation (5) are predetermined values. By substituting these values, the pressure at the upper tap position T1 can be calculated from equation (5).
(下位タップ位置T2の圧力)
同様にして、下位タップ位置T2の圧力を計算することができる。例えば、ボリュームViの平均圧力をPvol_vi、ボリュームViの冷却水の密度をρω_vi、単位高さあたりの冷却水の体積をVf_vi、水蒸気の密度をρs_vi、単位高さあたりの水蒸気の体積をVg_vi、ボリュームViの高さをh2、ボリュームVi入口から上位圧力タップ位置T2までの距離をa2とすると下位タップ位置T2の圧力Pt2は、以下の式(6)で算出することができる。
Pt2=Pvol_vi+(ρω_vi×Vf_vi+ρs_vi×Vg_vi)×h2×9.8×((a2÷h2)-0.5)・・・(6)
式(6)にPvol_vi、ρω_vi、Vf_vi、ρs_vi、Vg_vi、h2、a2を代入することによって下位タップ位置T2の圧力を計算することができる。
(Pressure at lower tap position T2)
In a similar manner, the pressure at the lower tap position T2 can be calculated. For example, if the average pressure of the volume Vi is Pvol_vi, the density of the cooling water in the volume Vi is ρω_vi, the volume of the cooling water per unit height is Vf_vi, the density of the water vapor is ρs_vi, the volume of the water vapor per unit height is Vg_vi, the height of the volume Vi is h2, and the distance from the inlet of the volume Vi to the upper pressure tap position T2 is a2, the pressure Pt2 at the lower tap position T2 can be calculated by the following formula (6).
Pt2 = Pvol_vi + (ρω_vi × Vf_vi + ρs_vi × Vg_vi) × h2 × 9.8 × ((a2 ÷ h2) - 0.5) ... (6)
The pressure at the lower tap position T2 can be calculated by substituting Pvol_vi, ρω_vi, Vf_vi, ρs_vi, Vg_vi, h2, and a2 into equation (6).
以上によって上位タップ位置の圧力Pt1と、下位タップ位置の圧力Pt2とを計算することができるので、これらの差圧から、水位測定スパンにおける水位を、実機と同様の原理で計算することができる。
なお、上位と下位のタップ位置は図3のT1、T2に限定されず、任意の位置に上位圧力タップと下位圧力タップを設け、その間の水位を計算することが可能である。
As a result of the above, the pressure Pt1 at the upper tap position and the pressure Pt2 at the lower tap position can be calculated, and the water level in the water level measurement span can be calculated from the differential pressure between these using the same principles as in an actual machine.
The positions of the upper and lower taps are not limited to T1 and T2 in FIG. 3, and it is possible to set the upper and lower pressure taps at any positions and calculate the water level therebetween.
(動作)
図4は、実施形態に係る水位計算方法の処理の流れの一例を示す図である。
前提として、記憶部13にはタップ位置T1~T2の位置に関する情報(どのボリュームに属するか(V1、Vi)、および当該ボリューム上端からの距離(a1~a2)とタップが設けられるボリュームの高さ(h1~h2)が予め登録されているとする。
(motion)
FIG. 4 is a diagram showing an example of a process flow of the water level calculation method according to the embodiment.
It is assumed that information regarding the positions of the tap positions T1 to T2 (which volume they belong to (V1, Vi), the distance from the top end of the volume (a1 to a2), and the height of the volume at which the taps are provided (h1 to h2) are registered in advance in the
まず、解析コード131が、外乱等が生じたときの原子力プラント1の挙動を模擬する(ステップS1)。ユーザは、外乱等の模擬に必要な各種の解析条件の設定を行い、外乱発生時の原子力プラント1の模擬および水位の計算を水位計算装置10へ指示する。入力受付部11は、ユーザの指示操作を受け付け、制御部12に解析コード131による模擬を指示する。制御部12は、記憶部13から解析コード131を読み出して、ユーザによって設定された解析条件を解析コード131に設定し模擬を実行する。解析コード131は、指定された外乱が生じたときに原子力プラント1に生じる事象の進展および事象の進展に伴う状態の変化を模擬し、各状態における圧力、温度、流量などの諸量を計算する。解析コードは、計算した諸量の時刻歴データを出力する。例えば、解析コードは、蒸気発生器4における液相、気相の流動状態を解析する。この解析の中で、時々刻々の各ボリュームの平均圧力(Pvol)、冷却水の密度(ρω)および体積(Vf)、水蒸気の密度(ρs)および体積(Vg)などが計算される。解析コード131による各ボリュームの平均圧力Pvolの計算では、冷却水の流速による動圧の影響、加熱によって発生する水蒸気の影響も考慮されている。制御部12は、ボリュームごとに計算されたPv、ρω、Vf、ρs、Vgの時系列データを、記憶部13に記録する。
First, the
次に水位計算部121が、上位タップ位置の圧力を計算する(ステップS2)。例えば、水位計算部121は、ステップS1で計算された時系列データを記憶部13から読み出して取得し、その中から、上位タップ位置T1を含むボリュームのPvol_v1、ρω_v1、Vf_v1、ρs_v1、Vg_v1を選択し、選択したこれらの値と記憶部13が記憶するボリュームv1の高さh1と、入口からの距離a1と、式(5)により、上位タップ位置T1における圧力Pt1を計算する。
Next, the water
次に水位計算部121が、下位タップ位置の圧力を計算する(ステップS3)。例えば、模擬した状態での水位が水位測定スパンに含まれる場合、水位計算部121は、ステップS1で計算された時系列データを記憶部13から読み出して取得し、その中から、下位タップ位置T2を含むボリュームViのPvol_vi、ρω_vi、Vf_vi、ρs_vi、Vg_viを選択し、選択したこれらの値と記憶部13が記憶するボリュームviの高さh2と、入口からの距離a2と、式(6)により、下位タップ位置T2における圧力Pt2を計算する。
Next, the water
次に水位計算部121が、上位タップ位置の圧力と下位タップ位置の圧力の差圧から水位を計算する(ステップS4)。水位計算部121は、ステップS2で計算した圧力Pt1とステップS3で計算した圧力Pt2の差圧に基づいて水位を計算する。次に出力部14が、上位タップ位置の圧力、下位タップ位置の圧力、差圧に基づく水位などの情報を表示装置などへ出力する(ステップS5)。出力部14は、解析コード131が計算した体積に基づく水位を併せて出力してもよい。
Next, the water
以上説明したように、本実施形態によれば、実機における水位測定と同様の原理で、水位を計算することができる。水位の計算にあたっては、解析コードによって計算されるボリュームごとの平均圧力に基づいて、上下のタップ位置における圧力を補正するが、解析コードによる冷却系の流動解析では、冷却水の沸騰によって生じる水蒸気の圧力や冷却水の循環の動圧の影響が考慮され、各ボリュームの平均圧力が計算されているので精度の良い圧力補正ならびに水位の計算が可能である。 As described above, according to this embodiment, the water level can be calculated using the same principle as water level measurement in an actual machine. When calculating the water level, the pressure at the upper and lower tap positions is corrected based on the average pressure for each volume calculated by the analysis code. However, in the analysis of the cooling system flow using the analysis code, the effects of the steam pressure caused by the boiling of the cooling water and the dynamic pressure of the cooling water circulation are taken into account, and the average pressure for each volume is calculated, allowing for accurate pressure correction and water level calculation.
次に本実施形態の効果の一例について説明する。図5は、実施形態に係る水位計算方法の効果を説明する図である。図5に、蒸気発生器4内の蒸気圧力が上昇する状況における水位の実測値、同様の事象を解析コード131によって模擬させたときの体積に基づいて計算された水位、本実施形態の方法によって計算された水位を示す。図の縦軸は水位、横軸は時間を示す。グラフLaは水位の実測値を示す。グラフLvは解析コード131が計算した体積に基づく水位を示す。グラフLpは本実施形態に係る水位計算装置10が計算した差圧に基づく水位を示す。図示するように、体積に基づいて計算された水位を示すグラフLvは、最も水位が低下したときにグラフLa及びグラフLpの水位に対して最も高い水位を示し、実測値のグラフLaは、中間的な水位を示し、本実施形態の水位計算方法で計算された水位を示すグラフLpは、最も低い水位を示している。何らかの事象が発生した場合の蒸気発生器4の水位については、最も低下したときの水位が重要であり、水位が下がる方がリスクが高いと判断される。体積に基づいて計算される水位(グラフLv)は、実測値(グラフLa)より高く、このような解析結果が事前に得られていると、実際に当該事象が発生した場合でも、それほど水位が下がらないと判断される可能性がある。これに対し、本実施形態の水位計算方法による水位(グラフLp)は、実測値(グラフLa)より低く計算されている。つまり、差圧に基づく水位の計算では、保守的な解析結果が得られている。この結果は、次のように理解される。この例では、蒸気発生器4の気相の圧力が上昇している状況を模擬している。すると、液相の水面が下側へ押し下げられ、液相内の水蒸気も押しつぶされる。このような状況における水位は、単純に冷却水の体積を水位に換算して得られる水位よりも低下する。従来の体積に基づく水位の計算では、気相の圧力上昇による水位への影響を計算結果に反映させることができない為、実測値よりも楽観的な水位が得られてしまう。差圧に基づく水位の計算方法であれば、気相の圧力上昇による下方向の圧力を考慮して解析された各ボリュームの平均圧力、冷却水および水蒸気の密度や体積を用いて水位を計算するためより正確な水位を計算することができる。
Next, an example of the effect of this embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the water level calculation method according to the embodiment. FIG. 5 shows the actual water level in a situation where the steam pressure in the
このように本実施形態によれば、実機での水位測定と同様の方法で水位を計算するため、従来よりも精度よく水位を計算することができる。なお、本実施形態の水位の計算方法は、蒸気発生器4だけでなく加圧器3の水位の計算にも適用することができる。具体的には、図3を参照して説明した水位計算方法における蒸気発生器4を加圧器3と読み替えて、実機の加圧器3に設置されている上位タップ位置に対応するボリュームと下位タップ位置に対応するボリュームの平均圧力などを解析コード131によって計算する。そして、計算された平均圧力を上記の方法によって補正することによって、上位タップ位置と下位タップ位置における圧力を計算し、それらの差圧によって加圧器3の水位を計算する。
また、上記の実施形態では、水位を計測することとしたが、水に限らず任意の液体の液位を同様の方法で計算することができる。
As described above, according to this embodiment, the water level is calculated by the same method as the water level measurement in the actual plant, so that the water level can be calculated more accurately than in the past. The water level calculation method of this embodiment can be applied to the calculation of the water level of not only the
Furthermore, in the above embodiment, the water level is measured, but the liquid level of any liquid other than water can be calculated in a similar manner.
図6は、実施形態の水位計算装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、入出力インタフェース904、通信インタフェース905を備える。
上述の水位計算装置10は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the water level calculation device according to the embodiment.
The
The water
なお、水位計算装置10の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、CD、DVD、USB等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
A program for realizing all or part of the functions of the water
以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, several embodiments of the present disclosure have been described, but all of these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope of the invention and its equivalents as described in the claims, as well as in the scope and gist of the invention.
<付記>
各実施形態に記載の圧力計算方法、液位計算方法、圧力計算装置及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
<Additional Notes>
The pressure calculation method, the liquid level calculation method, the pressure calculation device, and the program described in each embodiment can be understood, for example, as follows.
(1)第1の態様に係る圧力計算方法は、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する方法であって、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値(解析コード131によるボリュームごとの平均圧力)を取得するステップ(ステップS1)と、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画(図3のタップ位置T1、T2)の前記解析値を選択するステップ(ステップS2、S3)と、前記対象区画全体の高さ(h1~h2)に対する前記測定位置の高さ(a1~a2)に基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップ(ステップS2、S3)と、を備える。
これにより、液体が入った容器のボリューム単位の圧力が得られれば、測定位置(圧力タップの設置位置)における圧力を計算することができる。
(1) A pressure calculation method according to a first aspect is a method for calculating the pressure of a liquid at a predetermined measurement position in a container containing the liquid, and includes the steps of: acquiring an analysis value of an average pressure for each partition (average pressure for each volume by analysis code 131) when the container is divided into a plurality of partitions (step S1); selecting the analysis value for a target partition (tap positions T1, T2 in FIG. 3), which is the partition that includes the measurement position among the plurality of partitions (steps S2, S3); and calculating the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target partition based on the height (a1-a2) of the measurement position relative to the height (h1-h2) of the entire target partition (steps S2, S3).
This allows the pressure at the measurement position (the position where the pressure tap is installed) to be calculated by obtaining the pressure per volume of the container containing the liquid.
(2)第2の態様に係る圧力計算方法は、(1)の圧力計算方法であって、前記測定位置における圧力を計算するステップでは、前記対象区画の平均圧力をPvol、前記対象区画の上下端における圧力差をΔP、前記測定位置の前記対象区画の上端からの高さ方向の距離をa、前記対象区画の高さをh、前記測定位置における圧力をPtとした場合、
Pt=Pvol+ΔP×((a÷h)-0.5)
によって、前記測定位置における圧力Ptを計算する。
これにより、Pvol、ΔP、a、hの値が得られれば、測定位置における圧力を計算することができる。
(2) A pressure calculation method according to a second aspect is the pressure calculation method according to (1), wherein in the step of calculating the pressure at the measurement position, assuming that an average pressure of the target partition is Pvol, a pressure difference between the upper and lower ends of the target partition is ΔP, a distance in a height direction from the measurement position to the upper end of the target partition is a, a height of the target partition is h, and the pressure at the measurement position is Pt,
Pt = Pvol + ΔP × ((a ÷ h) - 0.5)
The pressure Pt at the measurement position is calculated by:
Thus, if the values of Pvol, ΔP, a, and h are obtained, the pressure at the measurement position can be calculated.
(3)第3の態様に係る圧力計算方法は、(1)~(2)の圧力計算方法であって、前記容器は、原子力プラントの蒸気発生器であり、前記平均圧力を取得するステップでは、前記原子力プラントの挙動を模擬する解析コードによって計算された、前記蒸気発生器を複数のボリュームに区画したときの前記ボリュームごとの冷却水圧力の解析値を取得し、前記選択するステップでは、前記蒸気発生器における液位測定用の圧力タップの設置位置を含む前記ノードを前記対象区画として選択し、前記測定位置における圧力を計算するステップでは、前記解析コードによって計算された前記対象区画の平均圧力を補正して、前記圧力タップの設置位置における圧力を計算する。
これにより、解析コードによる解析結果から、実機と同様の方法で圧力タップ設置位置における圧力を測定することができる。
(3) A pressure calculation method according to a third aspect is the pressure calculation method of (1) to (2), wherein the vessel is a steam generator of a nuclear power plant, and in the step of acquiring the average pressure, an analytical value of the cooling water pressure for each volume when the steam generator is partitioned into a plurality of volumes is acquired, calculated by an analysis code that simulates the behavior of the nuclear power plant, and in the step of selecting, the node including an installation position of a pressure tap for measuring liquid level in the steam generator is selected as the target partition, and in the step of calculating the pressure at the measurement position, the average pressure of the target partition calculated by the analysis code is corrected to calculate the pressure at the installation position of the pressure tap.
This makes it possible to measure the pressure at the pressure tap installation position using the analysis results obtained by the analysis code in the same manner as in an actual device.
(4)第4の態様に係る液位計算方法は、原子力プラント1の蒸気発生器4において上位圧力タップ(圧力タップは、圧力測定器)と下位圧力タップについて、前記圧力上位タップの設置位置(例えば、T1又はT2)と前記下位圧力タップの設置位置(例えば、T2)の圧力を(1)~(3)の何れか1つに記載の圧力計算方法で計算し、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記蒸気発生器の液位(水位)を計算する。
これにより、解析コードに計算結果を利用して、実機と同様の方法で蒸気発生器4の水位を計算することができる。また、任意の位置に設置された上位圧力タップおよび下位圧力タップに基づいて、その間の水位を測定することができる。
(4) A liquid level calculation method according to a fourth aspect calculates the pressure at the installation position (e.g., T1 or T2) of an upper pressure tap (a pressure tap is a pressure measuring instrument) and a lower pressure tap in a
This makes it possible to use the calculation results in the analysis code to calculate the water level in the
(5)第5の態様に係る液位計算方法は、原子力プラント1の加圧器3において上位圧力タップ(圧力タップは、圧力測定器)と下位圧力タップについて、前記圧力上位タップの設置位置と前記下位圧力タップの設置位置の圧力を(1)~(3)の何れか1つに記載の圧力計算方法で計算し、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記加圧器の液位(水位)を計算する。
これにより、解析コードに計算結果を利用して、実機と同様の方法で加圧器3の水位を計算することができる。
(5) A liquid level calculation method according to a fifth aspect calculates the pressures at the installation positions of an upper pressure tap (a pressure tap is a pressure measuring device) and a lower pressure tap in a
This makes it possible to use the calculation results in the analysis code to calculate the water level in the
(6)第6の態様に係る圧力計算装置は、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する圧力計算装置であって、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得する取得部と、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択する選択部と、前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算する計算部と、を備える。 (6) A pressure calculation device according to a sixth aspect is a pressure calculation device that calculates the pressure of a liquid at a predetermined measurement position in a container containing the liquid, and includes an acquisition unit that acquires an analysis value of an average pressure for each of a plurality of compartments when the container is divided into the plurality of compartments, a selection unit that selects the analysis value of a target compartment that is the compartment that includes the measurement position among the plurality of compartments, and a calculation unit that calculates the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target compartment based on the height of the measurement position relative to the height of the entire target compartment.
(7)第7の態様に係るプログラムは、液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算するコンピュータに、前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得するステップと、複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択するステップと、前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップと、を実行させる。 (7) A program according to a seventh aspect causes a computer that calculates the pressure of a liquid at a predetermined measurement position in a container containing the liquid to execute the steps of: acquiring an analytical value of the average pressure for each of a plurality of compartments when the container is divided into the plurality of compartments; selecting the analytical value of a target compartment, which is the compartment that includes the measurement position among the plurality of compartments; and calculating the pressure at the measurement position by correcting the average pressure of the target compartment based on the height of the measurement position relative to the height of the entire target compartment.
1・・・原子力プラント
2・・・原子炉
3・・・加圧器
4・・・蒸気発生器
5・・・一次冷却ループ
6・・・一次冷却ポンプ
7・・・原子炉格納容器
8・・・原子炉容器
9a・・・燃料棒
9b・・・制御棒
10・・・水位計算装置
11・・・入力受付部
12・・・制御部
121・・・水位計算部
13・・・記憶部
131・・・解析コード
14・・・出力部
900・・・コンピュータ
901・・・CPU
902・・・主記憶装置
903・・・補助記憶装置
904・・・入出力インタフェース
905・・・通信インタフェース
Reference Signs List 1: Nuclear plant 2: Nuclear reactor 3: Pressurizer 4: Steam generator 5: Primary cooling loop 6: Primary cooling pump 7: Nuclear reactor containment vessel 8:
902: Main memory device 903: Auxiliary memory device 904: Input/output interface 905: Communication interface
Claims (6)
前記上位圧力タップの設置位置における圧力を、
液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する方法であって、
前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得するステップと、
複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択するステップと、
前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップと、
を有する圧力計算方法を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、
前記下位圧力タップの設置位置における圧力を、前記圧力計算方法を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、
前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する、
液位計算方法。 Regarding the upper and lower pressure taps installed in the pressure vessel of a nuclear power plant,
The pressure at the upper pressure tap installation position is
1. A method for calculating a pressure of a liquid at a predetermined measurement location in a container containing said liquid, comprising the steps of:
A step of obtaining an analytical value of an average pressure for each of a plurality of compartments when the container is divided into the plurality of compartments;
selecting the analysis value of a target section, the section including the measurement location, from among the plurality of sections;
calculating a pressure at the measurement location by correcting an average pressure in the target area based on the height of the measurement location relative to the height of the entire target area;
Calculate the pressure by using a pressure calculation method having the following formula:
Calculating the pressure at the installation location of the lower pressure tap using the pressure calculation method by treating the vessel as the pressure vessel;
Calculating the liquid level of the pressure vessel from a pressure difference between the pressure at the installation position of the upper pressure tap and the pressure at the installation position of the lower pressure tap.
How to calculate liquid level.
前記対象区画の平均圧力をPvol、前記対象区画の上下端における圧力差をΔP、
前記測定位置の前記対象区画の上端からの高さ方向の距離をa、前記対象区画の高さをh、前記測定位置における圧力をPtとした場合、
Pt=Pvol+ΔP×((a÷h)-0.5)
によって、前記測定位置における圧力Ptを計算する、
請求項1に記載の液位計算方法。 In the step of calculating the pressure at the measurement location,
The average pressure of the target section is Pvol, the pressure difference between the upper and lower ends of the target section is ΔP,
When the distance in the height direction from the upper end of the target section to the measurement position is a, the height of the target section is h, and the pressure at the measurement position is Pt,
Pt = Pvol + ΔP × ((a ÷ h) - 0.5)
Calculate the pressure Pt at the measurement position by
The liquid level calculation method according to claim 1.
前記平均圧力の解析値を取得するステップでは、前記原子力プラントの挙動を模擬する解析コードによって計算された、前記圧力容器を複数のボリュームに区画したときの前記ボリュームごとの冷却水圧力の解析値を取得し、
前記選択するステップでは、前記圧力容器における液位測定用の圧力タップの設置位置を含む前記ボリュームを前記対象区画として選択し、
前記測定位置における圧力を計算するステップでは、前記解析コードによって計算された前記対象区画の平均圧力を補正して、前記圧力タップの設置位置における圧力を計算する、
請求項1または請求項2に記載の液位計算方法。 The vessel is a pressure vessel ,
In the step of acquiring the analytical value of the average pressure, an analytical value of a cooling water pressure for each of a plurality of volumes when the pressure vessel is divided into a plurality of volumes is acquired, the analytical value being calculated by an analysis code that simulates the behavior of the nuclear power plant;
In the selecting step, the volume including the installation position of a pressure tap for measuring a liquid level in the pressure vessel is selected as the target partition;
In the step of calculating the pressure at the measurement position, the average pressure of the target section calculated by the analysis code is corrected to calculate the pressure at the installation position of the pressure tap.
The liquid level calculation method according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の液位計算方法。The liquid level calculation method according to any one of claims 1 to 3.
前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得する取得部と、
複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択する選択部と、
前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算する計算部と、
を備える圧力計算装置と、
原子力プラントの圧力容器に設けられた上位圧力タップと下位圧力タップについて、前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力のそれぞれを、前記容器を前記圧力容器として前記圧力計算装置によって計算する圧力計算部と、
前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する液面計算部と、
を備える液位計算装置。 A pressure calculation device that calculates a pressure of a liquid at a predetermined measurement position of a container containing the liquid, comprising:
an acquisition unit that acquires an analytical value of an average pressure for each of a plurality of compartments when the container is divided into the plurality of compartments;
A selection unit that selects the analysis value of a target section that is a section including the measurement position among the plurality of sections;
a calculation unit that calculates a pressure at the measurement position by correcting an average pressure of the target section based on a height of the measurement position relative to a height of the entire target section;
A pressure calculation device comprising :
a pressure calculation unit that calculates, for an upper pressure tap and a lower pressure tap provided in a pressure vessel of a nuclear power plant, a pressure at an installation position of the upper pressure tap and a pressure at an installation position of the lower pressure tap by using the pressure calculation device with the vessel as the pressure vessel;
a liquid level calculation unit that calculates a liquid level of the pressure vessel from a pressure difference between a pressure at an installation position of the upper pressure tap and a pressure at an installation position of the lower pressure tap;
A liquid level calculation device comprising:
原子力プラントが備える圧力容器に設けられた上位圧力タップと下位圧力タップについて、
前記上位圧力タップの設置位置における圧力を、
液体が入った容器の所定の測定位置での前記液体の圧力を計算する処理であって、
前記容器を複数の区画で分割したときの前記区画ごとの平均圧力の解析値を取得するステップと、
複数の前記区画のうちの前記測定位置を含む前記区画である対象区画の前記解析値を選択するステップと、
前記対象区画全体の高さに対する前記測定位置の高さに基づいて、前記対象区画の平均圧力を補正することで、前記測定位置における圧力を計算するステップと、
を有する圧力計算処理を用いて、前記容器を前記圧力容器として実行することにより計算し、
前記下位圧力タップの設置位置における圧力を、前記圧力計算処理を用いて、前記容器を前記圧力容器とすることにより計算し、
前記上位圧力タップの設置位置における圧力と前記下位圧力タップの設置位置における圧力の差圧から前記圧力容器の液位を計算する処理、
を実行させるプログラム。 On the computer,
Regarding the upper and lower pressure taps installed in the pressure vessel of a nuclear power plant,
The pressure at the upper pressure tap installation position is
A process for calculating a pressure of a liquid at a predetermined measurement location in a container containing the liquid, comprising:
A step of obtaining an analytical value of an average pressure for each of a plurality of compartments when the container is divided into the plurality of compartments;
selecting the analysis value of a target section, the section including the measurement location, from among the plurality of sections;
calculating a pressure at the measurement location by correcting an average pressure in the target area based on the height of the measurement location relative to the height of the entire target area;
by implementing the vessel as the pressure vessel using a pressure calculation process having
Calculating the pressure at the location of the lower pressure tap using the pressure calculation process by treating the vessel as the pressure vessel;
A process of calculating a liquid level of the pressure vessel from a pressure difference between a pressure at an installation position of the upper pressure tap and a pressure at an installation position of the lower pressure tap;
A program that executes the following.
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| JP2021033562A JP7494131B2 (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | LIQUID LEVEL CALCULATION METHOD, LIQUID LEVEL CALCULATION DEVICE, AND PROGRAM |
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-
2021
- 2021-03-03 JP JP2021033562A patent/JP7494131B2/en active Active
Patent Citations (2)
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| JP2013205107A (en) | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Liquid level position measuring device and nuclear facility |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Tae-Won Kang et al.,Earthquake-induced sloshing effects on the hydrodynamic pressure response of rigid cylindrical liquid storage tanks using CFD simulation,Engineering Structures,NL,Elsevier,2019年07月06日,Vol. 197, 109376,pp. 1-15 |
| 天野 研 ほか,地震時の高速炉容器内液面揺動現象の解析,日立評論,日本,日立製作所,1990年07月,Vol. 72, No. 7,pp. 9-14 |
Also Published As
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