JP2012021631A

JP2012021631A - 検査穴栓

Info

Publication number: JP2012021631A
Application number: JP2010161773A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirano; 廣平野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-02-02
Also published as: EP2407714A1; US20120014492A1; EP2407714B1; US8817938B2

Abstract

【課題】検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うこと。
【解決手段】蒸気発生器において管群を囲む外筒１３６の検査穴を塞ぐ検査穴栓１であって、外筒１３６に固定され検査穴となる開口部２１を有した基盤２と、基盤２の開口部２１を塞ぐ嵌合部材３と、基盤２の開口部２１の内周縁に沿う嵌合部材３の周方向への回転移動を案内すると共に、回転移動の軸心Ｒと平行な軸方向への嵌合部材３の移動により回転移動を規制して、基盤２の開口部２１の内周縁と嵌合部材３の外周縁とを相互に嵌合させる嵌合手段４と、嵌合部材３から軸方向に沿って延在された軸部３１を挿通すると共に、基盤２に当接可能に設けられた保持部材５と、嵌合部材３の軸部３１に螺着され、基盤２に当接した保持部材５との間で嵌合部材３を軸方向に移動した位置にて締め付けて保持する締付部材６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、蒸気発生器において伝熱管からなる管群を囲む外筒に設けられる検査穴に対し、当該検査穴を塞ぐ検査穴栓に関する。

原子力プラントに設けられる蒸気発生器は、プラント停止中に内部の点検や検査をするため、伝熱管からなる管群を囲む外筒に検査穴が設けられている。この検査穴は、プラント運転中では、二次冷却材が検査穴を通して外筒の内外に流通することがないように検査穴栓で塞がれる。

従来、特許文献１に記載の検査穴栓（ラッパークロージャー組立体）は、管群の外筒に取り付けられるプレートと、プレートに貫通したボアを塞ぐ第１端部を有する栓と、栓の第２端部を挿通するスリーブと、栓の第２端部に装着されるナットとを備えている。プレートは、ボアの内周部に連結部を有している。連結部は、少なくとも１つの孔が形成されている。栓は、第１端部において連結部に嵌合するフランジを有している。フランジは、栓の第１端部によりボアを塞いだ場合、連結部の孔と整列する孔が形成されている。スリーブは、互いに整列したプレートの孔と栓の孔とを貫通するピンを有している。そして、ナットを栓の第２端部に装着することで、スリーブのピンが各孔から抜け止めされ、これによりプレートに対して栓が固定される。

特開平６−２２２１８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の検査穴栓は、スリーブに設けたピンを、整列した各孔に貫通させることで、プレートに対する栓を保持するが、ピンがスリーブにおける栓への挿通端に設けてあるため、整列した各孔にピンを差し込む際に目視が困難であり、作業性が悪いという問題がある。しかも、プレートの連結部と、栓のフランジとは、ぴったりと嵌合自在に係合するものであり、各孔を整列させる際の栓の回転の作業性も悪いという問題がある。このため、検査穴栓の組み立てを容易に行うことが難しい。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うことのできる検査穴栓を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の検査穴栓は、蒸気発生器において管群を囲む外筒の検査穴を塞ぐ検査穴栓であって、前記外筒に固定され前記検査穴となる開口部を有した基盤と、前記基盤の開口部を塞ぐ嵌合部材と、前記基盤の開口部の内周縁に沿う前記嵌合部材の周方向への回転移動を案内すると共に、前記回転移動の軸心と平行な軸方向への前記嵌合部材の移動により前記回転移動を規制して、前記基盤の開口部の内周縁と前記嵌合部材の外周縁とを相互に嵌合させる嵌合手段と、前記嵌合部材から前記軸方向に沿って延在された軸部を挿通すると共に、前記基盤に当接可能に設けられた保持部材と、前記嵌合部材の軸部に螺着され、前記基盤に当接した前記保持部材との間で前記嵌合部材を前記軸方向に移動した位置にて締め付けて保持する締付部材と、を備えることを特徴とする。

この検査穴栓によれば、嵌合部材を基盤に対して回転移動させ、保持部材を嵌合部材の軸部に挿通させ、締付部材を軸部に螺着させて締め付けることで、嵌合部材が軸方向に移動し、嵌合手段が嵌合する。このため、基盤に対する嵌合部材の嵌合において、その回転移動に従来のようなぴったりとした嵌合は必要がなく、かつ回転の規制に従来のような穴にピンを刺す作業も必要ない。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うことができる。

また、本発明の検査穴栓は、前記基盤に、前記保持部材の当接端が挿入される凹部を備えることを特徴とする。

保持部材は、締付部材の締め付けによる嵌合部材の軸方向への移動を保持する。この検査穴栓によれば、保持部材の当接端が基盤の凹部に挿入することで、嵌合部材の軸方向の移動を確実に保持することができる。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易かつ確実に行うことができる。

また、本発明の検査穴栓は、前記締付部材に、前記保持部材と嵌合する段部を備えることを特徴とする。

締付部材は、その締め付けにより、当該締付部材と基盤に当接した保持部材との間で嵌合部材を軸方向に移動させる。この検査穴栓によれば、締付部材の段部が、保持部材に嵌合することで、嵌合部材の軸方向への移動を確実に保持することができる。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易かつ確実に行うことができる。

また、本発明の検査穴栓では、前記蒸気発生器は、前記外筒の周りを覆う胴体に、当該胴体の外側から前記検査穴を臨む胴穴が形成されており、前記保持部材に対し、当該保持部材が前記基盤に当接した状態で前記胴穴内に配置され、当該胴穴の内周面との間で前記外筒側への前記締付部材の通過を規制する規制部材を備えることを特徴とする。

この検査穴栓によれば、検査穴を開放する際、締付部材を外すことになるが、この場合、規制部材により締付部材が外筒側に至る事態を規制することで、外筒と胴体との間に締付部材が落下する事態を防ぐことができる。

また、本発明の検査穴栓は、前記保持部材に対し、当該保持部材が前記基盤に当接した状態で前記規制部材を前記胴穴内の位置に位置決めする位置決部を備えることを特徴とする。

この検査穴栓によれば、保持部材が基盤に当接した状態で規制部材が胴穴内の位置に位置決めされるため、外筒と胴体との間に締付部材が落下する事態を確実に防ぐことができる。

本発明によれば、検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うことができる。

図１は、一般的な原子力プラントの構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る検査穴栓の断面図である。図３は、図２に示す検査穴栓の斜視図である。図４は、図２に示す検査穴栓の分解斜視図である。図５は、図２に示す検査穴栓の嵌合手段を示す分解斜視図である。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、一般的な原子力プラントを示す。原子力プラント１００は、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）がある。この原子力プラント１００は、原子炉容器１１０、加圧器１２０、蒸気発生器１３０およびポンプ１４０が、一次冷却材管１５０により順次連結されて、一次冷却材の循環経路が構成されている。また、蒸気発生器１３０とタービン（図示省略）との間には、二次冷却材の循環経路が構成されている。

この原子力プラント１００では、一次冷却材が原子炉容器１１０にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１２０にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却材管１５０を介して蒸気発生器１３０に供給される。蒸気発生器１３０では、一次冷却材が入口側水室１３１に流入し、この入口側水室１３１からＵ字状で複数本の伝熱管１３２ａに供給される。そして、伝熱管１３２ａにて一次冷却材と二次冷却材との熱交換が行われることにより、二次冷却材が蒸発して蒸気となる。熱交換により蒸気となった二次冷却材は、タービンに供給される。タービンは、二次冷却材の蒸発により駆動される。そして、タービンの動力が発電機（図示省略）に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、凝縮して水となり蒸気発生器１３０に供給される。一方、熱交換後の一次冷却材は、伝熱管１３２ａを経て出口側水室１３３に至り、一次冷却材管１５０を介してポンプ１４０側に回収される。

蒸気発生器１３０は、その内部が管板１３４および複数の伝熱管１３２ａからなる管群１３２により、一次冷却材が流入する一次側と、二次冷却水が流入する二次側とが区画されている。管板１３４は、二次側に配置される伝熱管１３２ａの下端部を支持する。また、一次側の各水室１３１，１３３は、仕切板１３５を介して仕切られている。管板１３４に支持された複数の伝熱管１３２ａは、管群１３２をなし、その周りを筒状の外筒１３６で囲まれている。外筒１３６は、その下端と管板１３４との間に隙間が設けられている。また、外筒１３６の周りを覆うように、蒸気発生器１３０の外殻をなす胴体１３７が設けられている。そして、蒸気発生器１３０に流入する二次冷却材は、胴体１３７と外筒１３６との間を下降し、外筒１３６の下端の隙間を通過して外筒１３６内を上昇し、この上昇過程において、伝熱管１３２ａ内を通過する一次冷却材と熱交換する。

このように構成された蒸気発生器１３０は、原子力プラント１００の停止時に、内部の点検や検査をするため、外筒１３６に検査穴が設けられている。この検査穴は、プラント運転中では、二次冷却材が検査穴を通して外筒１３６の内外に流通することがないように、本実施の形態に係る検査穴栓１で塞がれる。また、蒸気発生器１３０の胴体１３７には、胴体１３７の外側（蒸気発生器１３０の外側）から検査穴を臨む胴穴１３７ａが形成されている。この胴穴１３７ａは、プラント運転中では、二次冷却材が漏れ出さないように蓋部１３８により塞がれる。

図２〜図５は、本実施の形態に係る検査穴栓を示す。検査穴栓１は、基盤２と、嵌合部材３と、嵌合手段４と、保持部材５と、締付部材６とで構成されている。

基盤２は、円形の開口部２１を有して円環状に形成されている。この基盤２は、外筒１３６に固定され、自身の開口部２１が外筒１３６に設けられた開口部１３６ａに連通することで、外筒１３６の内外に通じる検査穴をなす。

嵌合部材３は、円盤状に形成され、嵌合手段４により基盤２の開口部２１と嵌め合うものである。嵌合部材３は、嵌合手段４により、基盤２の開口部２１の内周縁に沿う周方向に回転移動可能に設けられている。そして、嵌合部材３は、この回転の軸心Ｒに沿って外筒１３６の外側に延在された棒状の軸部３１が設けられている。

嵌合手段４は、基盤２側と嵌合部材３側とに設けられている。嵌合手段４は、図５に示すように、基盤２側では、開口部２１の内周縁において、内側に延出した嵌合片４１と、嵌合片４１の間に設けられた切欠４２とを有している。嵌合片４１は、開口部２１の内周縁の周方向に等間隔で複数設けられている。また、切欠４２は、嵌合片４１の間で、開口部２１の内周縁の周方向に嵌合片４１と同数設けられている。例えば、図５に示すように、嵌合片４１が２つの場合、当該嵌合片４１が開口部２１の内周縁で対向配置され、この嵌合片４１の間で切欠４２が開口部２１の内周縁で対向配置される。

一方、嵌合手段４は、図５に示すように、嵌合部材３側では、その外周縁において、嵌合突起４３を有している。嵌合突起４３は、嵌合部材３の外周縁の周方向に等間隔で、かつ嵌合片４１（および切欠４２）と同数設けられている。この嵌合突起４３は、嵌合部材３の外周縁の周方向の長さが、上記嵌合片４１の間で切欠４２に挿入されるように形成されている。さらに、嵌合突起４３は、嵌合部材３の軸心Ｒの廻りの回転において、嵌合片４１を挿通することで、当該回転移動を案内する案内溝４３ａが形成されている。さらに、嵌合突起４３は、案内溝４３ａに嵌合片４１を挿通した状態で、軸心Ｒと平行な軸方向に嵌合部材３を移動させることができるように、案内溝４３ａの軸方向の寸法が嵌合片４１よりも大きく形成されている。また、嵌合突起４３は、嵌合部材３の軸方向への移動により、嵌合片４１の周方向端に係止して嵌合部材３の回転移動を規制する規制鍔部４３ｂが形成されている。また、嵌合突起４３は、案内溝４３ａにおいて規制鍔部４３ｂと対向する側に規制壁４３ｃが設けてある。この規制壁４３ｃは、嵌合部材３の回転移動において嵌合片４１が当接することで、嵌合部材３の回転を不能とし、この嵌合片４１と嵌合突起４３との位置関係が、規制鍔部４３ｂに嵌合片４１が係止し得る嵌合部材３の回転位置となる。

このように、嵌合手段４は、基盤２の開口部２１の内周縁に沿う嵌合部材３の周方向への回転移動を、嵌合突起４３の案内溝４３ａへの嵌合片４１の挿通により案内すると共に、回転移動の軸心Ｒと平行な軸方向への嵌合部材３の移動により、嵌合突起４３の規制鍔部４３ｂが嵌合片４１に係止することで、前記回転移動を規制し、基盤２の開口部２１の内周縁と嵌合部材３の外周縁とを相互に嵌合させる。この、嵌合部材３が回転すると共に軸方向に移動して嵌合手段４が嵌合した嵌合部材３の位置を嵌合位置という。

保持部材５は、嵌合部材３の軸部３１を挿通する筒状の挿通部５１と、挿通部５１に固定され、挿通部５１に軸部３１が挿通された状態で、嵌合部材３を跨ぐようにして基盤２に当接可能に設けられた脚部５２とを有している。脚部５２は、外筒１３６の内側にて嵌合部材３を覆うようにカップ型を呈し、その開口する端が、基盤２に当接する当接端５２ａとなる。なお、基盤２において、脚部５２の当接端５２ａが当接する部位は、当該当接端５２ａが挿入される凹部２２が形成されている。

また、保持部材５は、規制部材５３が設けられている。この規制部材５３は、挿通部５１を中心として固定され、当該挿通部５１の外側に延出する円板として構成されている。規制部材５３は、脚部５２が基盤２に当接した状態で、蒸気発生器１３０の胴体１３７に設けられた胴穴１３７ａの内周面１３７ｂとの間に寸法Ａの隙間を有する。この寸法Ａの隙間は、締付部材６の通過を妨げる。なお、規制部材５３は、締付部材６が通過しない大きさの複数の孔５３ａが形成されており、二次冷却材の流通を許容すると共に、軽量化が図られている。

また、保持部材５は、規制部材５３の位置を位置決めする位置決部５４が設けられている。位置決部５４は、挿通部５１の外周に形成された段部であり、この段部に規制部材５３が嵌合することで、保持部材５が基盤２に当接した状態で、胴穴１３７ａ内の位置に規制部材５３を位置決めする。

締付部材６は、嵌合部材３の軸部３１の先端の雄ネジ部３１ａに螺着されるナットとして構成されている。この締付部材６は、保持部材５の挿通部５１から突出した軸部３１に螺着される。そして、締付部材６は、自身が保持部材５の挿通部５１に当接することで、保持部材５を基盤２に当接させ、さらなる締め付けにより嵌合部材３を軸方向に移動させ、この位置を保持する。このように、締付部材６は、嵌合部材３の軸部３１に螺着され、基盤２に当接した保持部材５との間で嵌合部材３を軸方向に移動した嵌合位置にて保持する。

また、締付部材６は、保持部材の挿通部５１の端部に嵌合する段部６１が設けられている。段部６１は、挿通部５１に嵌合することで、軸部３１を軸心Ｒ上に位置決めする。

このように構成された本実施の形態の検査穴栓１は、外筒１３６に固定され検査穴となる開口部２１を有した基盤２と、基盤２の開口部２１を塞ぐ嵌合部材３と、基盤２の開口部２１の内周縁に沿う嵌合部材３の周方向への回転移動を案内すると共に、回転移動の軸心Ｒと平行な軸方向への嵌合部材３の移動により回転移動を規制して、基盤２の開口部２１の内周縁と嵌合部材３の外周縁とを相互に嵌合させる嵌合手段４と、嵌合部材３から軸方向に沿って延在された軸部３１を挿通すると共に、基盤２に当接可能に設けられた保持部材５と、嵌合部材３の軸部３１に螺着され、基盤２に当接した保持部材５との間で嵌合部材３を軸方向に移動した位置にて締め付けて保持する締付部材６とを備える。

この検査穴栓１によれば、嵌合部材３を基盤２に対して回転移動させ、保持部材５を嵌合部材３の軸部３１に挿通させ、締付部材６を軸部３１に螺着させて締め付けることで、嵌合部材３が軸方向に移動し、嵌合手段４が嵌合する。このため、基盤２に対する嵌合部材３の嵌合において、その回転移動に従来のようなぴったりとした嵌合は必要がなく、かつ回転の規制に従来のような穴にピンを刺す作業も必要ない。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うことが可能になる。

また、本実施の形態の検査穴栓１は、基盤２に、保持部材５の当接端５２ａが挿入される凹部２２を備える。

保持部材５は、締付部材６の締め付けによる嵌合部材３の軸方向への移動を保持する。この検査穴栓１によれば、保持部材５の当接端５２ａが基盤２の凹部２２に挿入することで、嵌合部材３の軸方向の移動を確実に保持することができる。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易かつ確実に行うことが可能になる。

また、本実施の形態の検査穴栓１は、締付部材６に、保持部材５と嵌合する段部６１を備える。

締付部材６は、その締め付けにより、当該締付部材６と基盤２に当接した保持部材５との間で嵌合部材３を軸方向に移動させる。この検査穴栓１によれば、締付部材６の段部６１が、保持部材５に嵌合することで、嵌合部材３の軸方向への移動を確実に保持することができる。この結果、検査穴を塞ぐ際の組立を容易かつ確実に行うことが可能になる。

また、本実施の形態の検査穴栓１では、蒸気発生器１３０は、外筒１３６の周りを覆う胴体１３７に、当該胴体１３７の外側から検査穴を臨む胴穴１３７ａが形成されており、保持部材５に対し、当該保持部材５が基盤２に当接した状態で胴穴１３７ａ内に配置され、当該胴穴１３７ａの内周面１３７ｂとの間で外筒１３６側への締付部材６の通過を規制する規制部材５３を備える。

この検査穴栓１によれば、検査穴を開放する際、締付部材６を外すことになるが、この場合、規制部材５３により締付部材６が外筒１３６側に至る事態を規制することで、外筒１３６と胴体１３７との間に締付部材６が落下する事態を防ぐことが可能になる。

また、本実施の形態の検査穴栓１は、保持部材５に対し、当該保持部材５が基盤２に当接した状態で規制部材５３を胴穴１３７ａ内の位置に位置決めする位置決部５４を備える。

この検査穴栓１によれば、保持部材５が基盤２に当接した状態で規制部材５３が胴穴１３７ａ内の位置に位置決めされるため、外筒１３６と胴体１３７との間に締付部材６が落下する事態を確実に防ぐことが可能になる。

なお、本実施の形態の検査穴栓１では、蒸気発生器１３０は、外筒１３６の周りを覆う胴体１３７に、当該胴体１３７の外側から検査穴を臨む胴穴１３７ａが形成されていると共に、胴穴１３７ａを塞ぐ蓋部１３８が設けられ、締付部材６は、嵌合部材３の軸部３１から離脱する移動寸法Ｂ’が、蓋部１３８との間の寸法Ｂよりも長く形成されていることが好ましい。

この検査穴栓１によれば、万一、締付部材６の締め付けが緩んだとしても、締付部材６の軸部３１に対する螺着が外れる事態を防ぐことが可能になる。

以上のように、本発明に係る検査穴栓は、検査穴を塞ぐ際の組立を容易に行うことに適している。

１検査穴栓
２基盤
２１開口部
２２凹部
３嵌合部材
３１軸部
３１ａ雄ネジ部
４嵌合手段
４１嵌合片
４２切欠
４３嵌合突起
４３ａ案内溝
４３ｂ規制鍔部
４３ｃ規制壁
５保持部材
５１挿通部
５２脚部
５２ａ当接端
５３規制部材
５３ａ孔
５４位置決部
６締付部材
６１段部
１３０蒸気発生器
１３２管群
１３２ａ伝熱管
１３６外筒
１３６ａ開口部
１３７胴体
１３７ａ胴穴
１３７ｂ内周面
１３８蓋部
Ｒ軸心

Claims

蒸気発生器において管群を囲む外筒の検査穴を塞ぐ検査穴栓であって、
前記外筒に固定され前記検査穴となる開口部を有した基盤と、
前記基盤の開口部を塞ぐ嵌合部材と、
前記基盤の開口部の内周縁に沿う前記嵌合部材の周方向への回転移動を案内すると共に、前記回転移動の軸心と平行な軸方向への前記嵌合部材の移動により前記回転移動を規制して、前記基盤の開口部の内周縁と前記嵌合部材の外周縁とを相互に嵌合させる嵌合手段と、
前記嵌合部材から前記軸方向に沿って延在された軸部を挿通すると共に、前記基盤に当接可能に設けられた保持部材と、
前記嵌合部材の軸部に螺着され、前記基盤に当接した前記保持部材との間で前記嵌合部材を前記軸方向に移動した位置にて締め付けて保持する締付部材と、
を備えることを特徴とする検査穴栓。
前記基盤に、前記保持部材の当接端が挿入される凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載の検査穴栓。
前記締付部材に、前記保持部材と嵌合する段部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の検査穴栓。
前記蒸気発生器は、前記外筒の周りを覆う胴体に、当該胴体の外側から前記検査穴を臨む胴穴が形成されており、
前記保持部材に対し、当該保持部材が前記基盤に当接した状態で前記胴穴内に配置され、当該胴穴の内周面との間で前記外筒側への前記締付部材の通過を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の検査穴栓。
前記保持部材に対し、当該保持部材が前記基盤に当接した状態で前記規制部材を前記胴穴内の位置に位置決めする位置決部を備えることを特徴とする請求項４に記載の検査穴栓。