JP4017373B2

JP4017373B2 - ジェットポンプの滑り継手の固定装置

Info

Publication number: JP4017373B2
Application number: JP2001318781A
Authority: JP
Inventors: ジョン・ゲッディーズ・エルベス; マーティン・ルディ・トレス
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: US6394765B1; JP2002148381A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、一般的に原子炉に関し、より具体的には、沸騰水型原子炉用のジェットポンプの滑り継手固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は、一般的にほぼ円筒形状を有し、両端で、例えば底部ヘッド及び着脱可能な上部ヘッドにより、閉じられる。上部ガイドは、一般的にＲＰＶ内部の炉心プレートの上方に間隔を置いて配置される。炉心シュラウド、つまりシュラウドは、一般的に炉心を囲み、シュラウド支持構造により支持される。具体的には、シュラウドは、ほぼ円筒形状を有し、炉心プレート及び上部ガイドの両方を囲む。円筒形状の原子炉圧力容器と円筒形状のシュラウドの間にはスペースすなわち環状空間が設けられる。
【０００３】
ＢＷＲでは、シュラウド環状空間の内側に設置される中空管状のジェットポンプが、要求される原子炉炉心の水の流れを供給する。入口ミキサとして知られる、ジェットポンプの上部は、側方に設置されて、重力が作用することによる楔により拘束ブラケット内の２つの対向する固定接合部に対して支持される。拘束ブラケットは、隣接するジェットポンプ昇水管に取り付けることにより入口ミキサを支持する。ディフューザとして知られているジェットポンプの下方部分は、滑り継手により入口ミキサに結合される。ジェットポンプ入口ミキサとジェットポンプのディフューザカラーの間の滑り継手は、約０．０１５インチ（０．３８mm）直径の作動隙間を有し、この間隙が、ジェットポンプの上部及び下部部分間の相対的な軸方向の熱膨張による変位を吸収し、ポンプの内側の送給圧力から流れが漏れるのを許す。
【０００４】
過剰な漏れ流は、滑り継手内に揺動運動を生じさせる可能性があり、それがジェットポンプ組立体中の有害な励振の発生源となる。滑り継手の漏れ量は、単一ループ運転、炉心流れの増大、またはジェットポンプの不要残留物付着のために増大する可能性がある。拘束ブラケットは、滑り継手の上方の隆起部における２つの止めねじ及び入口ミキサ楔により得られる三点接触により、入口ミキサを横方向に支持する。発電設備の運転の間に、止めねじ間隙が生じる可能性がある。時には、入口ミキサが、止めねじから離れた位置に定置しているような場合があり、またある場合には、ミキサ楔と拘束パッドの間に摩耗が起こる。どちらの場合にも、三点接触が失われるので、振動が発生する可能性が著しく増大する。止めねじ間隙は、シュラウド及び圧力容器の熱及び圧力による変位の差並びにシュラウド支持プレートの回転により影響される。止めねじ間隙に影響を与えるのに加えて、シュラウド及び圧力容器の熱及び圧力による変位は、滑り継手内の横方向の力のような振動の抑制には効果がある、ジェットポンプ組立体中の位置合わせ相互作用荷重を減少させる可能性がある。配管及び支持体にかかる結果として増大した振動レベル並びに対応する振動荷重は、ジェットポンプ構成要素を摩耗及び疲労により劣化させる可能性がある。
【特許文献１】
特開２０００−１９３７８５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
高レベルの流れに起因する振動（ＦＩＶ）が、漏れ量が増大した幾つかの異常な運転状態時に、一部のジェットポンプ設計では起こり得る。従って、入口ミキサとディフューザカラーの間に固定接触を維持して、揺動運動を防止し、ＦＩＶを抑制するために、滑り継手中に横方向荷重を有するジェットポンプ組立体を提供することが望まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
例示的な実施形態において、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内のジェットポンプ滑り継手用の固定装置は、Ｃ形ヨークを含む。Ｃ形ヨークは、円弧形の本体部分、本体部分の第１端から延びる係合部分、及び本体部分の第２端から延びる固締予荷重部分を含む。
【０００７】
係合部分は、ディフューザ案内取っ手を受け入れるように構成された係合スロットを含み、固締予荷重の力をジェットポンプディフューザに伝える。固締予荷重部分は、それを貫通して延びるねじが切られた固定ボルト開口、及び固定ボルト開口と螺合してそれを貫通して延びる固定ボルトを含む。固定ボルトは、入口ミキサの外側表面と係合するように構成され、その周縁の周りに間隔を置いて配置された複数のラチェット歯を有するロックカラーを含む。六角形の駆動延長部分は、ロックカラーを貫通して延びる。六角形の駆動延長部分は、固定ボルトを締め、所定の予荷重をジェットポンプディフューザにかけるために用いられる。ロックばねが、ボルト開口に隣接する固締部分の表面に結合される。ロックばねは、ロックカラーのラチェット歯と係合して、固定ボルトを定位置にロックしてボルトが弛むのを防止する。
【０００８】
上述の固定装置は、ジェットポンプの滑り継手領域に横方向荷重を与え、入口ミキサとディフューザの間に緊密な固定接触を維持して、揺動運動を防止し、ＦＩＶを抑える。固定装置は、遠隔操作で取り付け可能であり、取り付けに要する時間を最小限にし、しかもジェットポンプの分解を必要としない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、沸騰水型原子炉用の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）２０の一部を破断した、概略部分断面図である。ＲＰＶ２０は、ほぼ円筒形状を有し、１端で底部ヘッドにより、またその他端で着脱自在の上部ヘッド（図示せず）により閉じられている。上部ガイド（図示せず）が、ＲＰＶ２０内部の炉心プレート２２の上方に間隔を置いて配置される。シュラウド２４は、炉心プレート２２を囲み、シュラウド支持構造２６により支持される。環状空間２８が、シュラウド２４とＲＰＶ２０の側壁３０の間に形成される。
【００１０】
入口ノズル３２が、ＲＰＶ２０の側壁３０を貫通して延び、ジェットポンプ組立体３４に結合される。ジェットポンプ組立体３４は、ノズル３２を通して延びる熱スリーブ３６、下部エルボ（図１に一部のみ見える）及び昇水管３８を含む。昇水管３８は、シュラウド２４とＲＰＶ側壁３０の間にかつそれらにほぼ平行に延びる。昇水管ブレース４０が、昇水管３８をＲＰＶ２０の内部に安定させる。
【００１１】
ジェットポンプ組立体３４はまた、遷移組立体４４により昇水管３８に接続された入口ミキサ４２を含む。入口ミキサ４２は、滑り継手４８により対応するディフューザ４６に結合される。各ディフューザ４６は、滑り継手４８の位置においてディフューザ４６の周りに等しい間隔を置いて配置された案内取っ手５０、５２、５４、及び５６を含む。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態による、ジェットポンプ組立体３４の滑り継手４８に取り付けられた固定組立体５８の上部断面図である。図３は、滑り継手４８に取り付けられた固定組立体５８の側面図である。図２及び図３を参照すると、固定組立体５８は、湾曲した円弧形の本体部分６０、本体部分６０の第１端部６４から延びる係合部分６２、及び本体部分６０の第２端部６８から延びる固締予荷重部分６６を含む。固定組立体５８は、実質的にＣ字形である。
【００１３】
係合部分６２は、ディフューザ案内取っ手５０を受け入れて、案内取っ手５０を介してジェットポンプディフューザ４６に固締予荷重を作用させる寸法に作られた係合スロット７０を含む。係合スロット７０は、湾曲した、半径の付いた形状をしている。半径の付いたスロット７０中に案内取っ手５０を着座させることで、固定組立体５８の水平方向の姿勢を安定させる仮締めが施される。
【００１４】
図４も参照すると、固締部分６６は、それを貫通して延びるねじが切られた固定ボルト開口７２、及び固定ボルト開口７２に螺合してそれを貫通して延びる固定ボルト７４を含む。固定ボルト７４は、引っ込められた時、固定組立体５８を滑り継手４８に取り付けることが可能になり、また締められた時、入口ミキサ４２の外側表面７７と係合する寸法に作られる。固定ボルト７４の第１端部７８は、入口ミキサ４２と望ましい接触を維持するための旋回パッド８０を含む。旋回パッド８０は、第１止めピン８２により固定ボルト７４に結合される。
【００１５】
図５を参照すると、固定ボルト７４は、ロックカラー８４及びロックカラー８４の周縁の周りに間隔を置いて配置された複数のラチェット歯８６を含む。ロックカラー８４は、第２止めピン８８でボルト７４に固定される。ロックばね９０は、ボルト開口７２に隣接する固締部分６６に結合される。保持スタブ９２は、ロックばね９０の１側９４から延びる。保持スタブ９２は、ラチェット歯８６に係合してボルト７４を定位置にロックして、固定ボルト７４が弛むのを防止する寸法に作られる。固締部分６６はまた、ロックばね９０に隣接して設置された弛め開口９６を含む。弛め開口９６は、ロックばね９０を移動させて保持スタブ９２をラチェット歯８６から係合を外して固定ボルト７４を弛めることを可能にする、弛め工具（図示せず）を受け入れる寸法に作られる。六角形の駆動延長部分９８は、固定ボルト７４の第２端部１００から延びる。六角形の駆動延長部分９８は、所定の予荷重をジェットポンプディフューザ４６にかけるために固定ボルト７４を締めるのに用いられる。
【００１６】
固定組立体５８は、固定ボルト７４が引っ込められた状態で滑り継手４８に遠隔操作で取り付けられる。固定組立体５８を取り付けるのに、ジェットポンプ３４を分解する必要はない。具体的には、固定組立体５８は、案内取っ手５０が係合スロット７０中に受け入れられるように、滑り継手４８の周りに設置される。固定ボルト７４は、ボルト７４が固定ボルト開口７２を貫通して延びて、入口ミキサ４２の外側表面７６と係合するように、締められる。固定ボルト７４は、案内取っ手５０と直径方向に対向する案内取っ手５４に隣接して延びており、固定組立体５８をジェットポンプ３４に捕捉する。固定ボルト７４を締めることで、所望の側方つまり横方向の力を入口ミキサ４２にかけることになる。その上に、固定ボルト７４は、固定組立体５８の本体部分６０の接触により中間の案内取っ手５２でもって、予荷重の成分を入口ミキサ４２に作用させるように、案内取っ手５４から偏位した方位位置に設置されている。これによりまた、固定組立体５８の水平方向の姿勢を安定させることになり、案内取っ手５０と係合スロット７０の間の仮締めと共に、固定組立体５８を振動から保護する。入口ミキサ４２及ディフューザ４６の直径にわたって作用する、固定組立体５８のばね予荷重は、ミキサ４２とディフューザ４６の間の固定接触を維持する。本体部分６０の弾性変形は、運転中のミキサ４２及びディフューザ４６の寸法における小さな差熱による変化を吸収しながら、予荷重を維持する。
【００１７】
上述の固定装置５８は、ジェットポンプ３４の滑り継手４８に横方向荷重を与えて、入口ミキサ４２とディフューザ４６の間に緊密な固定接触を維持し、揺動運動を防止して、ＦＩＶを抑える。その上に、固定装置５８は、遠隔操作で取り付けることができるので、取り付けに要する時間は最小限ですみ、ジェットポンプ３４の分解を必要としない。
【００１８】
本発明を、様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明は、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変形形態で実施することが可能であることは当業者には分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の、一部を破断した概略部分断面図。
【図２】本発明の実施形態により取り付けられた固定組立体を備える、図１に示すジェットポンプの上面断面図。
【図３】図２に示すジェットポンプ及び固定組立体の正面断面図。
【図４】固定ボルトが引っ込められた状態での、図２に示す固定組立体の固締予荷重部分の上面断面図。
【図５】図２に示す固定組立体の固締予荷重部分の側面断面図。
【符号の説明】
２０原子炉圧力容器
２２炉心プレート
２４シュラウド
２６シュラウド支持構造
２８環状空間
３０原子炉圧力容器の側壁
３２入口ノズル
３４ジェットポンプ組立体
３８昇水管
４２入口ミキサ
４４遷移組立体
４６ジェットポンプディフューザ
４８ジェットポンプ滑り継手
５０、５２、５４、５６案内取っ手

Claims

沸騰水型原子炉圧力容器（２０）内のジェットポンプ（３４）の滑り継手（４８）用の固定装置（５８）であって、前記ジェットポンプ（３４）は、ジェットポンプ入口ミキサ（４２）及び前記滑り継手により接続されるジェットポンプディフューザ（４６）を含んでおり、該ディフューザは、該ディフューザの周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の案内取っ手（５０，５２，５４，５６）を含んでおり、前記固定装置は、第１端及び第２端を有するＣ形ヨークを含んでおり、前記Ｃ形ヨークは、
前記第１端における係合スロット（７０）と、
前記第２端における固定ボルト（７４）と、
を含むことを特徴とする固定装置（５８）。
前記Ｃ形ヨークは、
第１端部（６４）及び第２端部（６８）を有する円弧形の本体部分（６０）と、
前記本体部分の前記第１端部から延び、ディフューザ案内取っ手（５０）を受け入れてそれと係合するように構成された前記係合スロット（７０）を含む係合部分（６２）と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の固定装置（５８）。
前記Ｃ形ヨークは、前記本体部分（６０）の前記第２端部（６８）から延びる固締予荷重部分（６６）をさらに含み、該固締予荷重部分は、それを貫通して延びるねじが切られた固定ボルト開口（７２）を含み、固定ボルト（７４）が、前記固定ボルト開口に螺合してそれを貫通して延び、前記入口ミキサ（４２）と係合するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の固定装置。
前記固定ボルト（７４）は、ロックカラー（８４）及び該ロックカラーの周縁の周りに間隔を置いて配置された複数のラチェット歯（８６）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の固定装置（５８）。
前記固締予荷重部分（６６）は、前記ボルト開口（７２）に隣接する前記固締予荷重部分の表面に結合されたロックばね（９０）を含み、該ロックばねは、前記ロックカラー（８４）の前記ラチェット歯（８６）と係合することを特徴とする、請求項４に記載の固定装置（５８）。
前記固定ボルト（７４）は、旋回パッド（８０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の固定装置（５８）。
沸騰水型原子炉用のジェットポンプ（３４）であって、
入口ミキサ（４２）と、
滑り継手（４８）により前記入口ミキサに結合され、その周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の案内取っ手（５０，５２，５４，５６）を含むディフューザと、
第１端及び第２端を有し、前記第１端における係合スロット（７０）及び前記第２端における固定ボルト（７４）を備えるＣ形ヨークを含む固定装置（５８）と、
を含むことを特徴とするジェットポンプ（３４）。
前記Ｃ形ヨークは、
第１端部（６４）及び第２端部（６８）を有する円弧形の本体部分（６０）と、
前記本体部分の前記第１端部から延び、ディフューザ案内取っ手（５０）を受け入れてそれと係合するように構成された前記係合スロット（７０）を含む係合部分（６２）と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のジェットポンプ（３４）。
前記Ｃ形ヨークは、前記本体部分（６０）の前記第２端部（６８）から延びる固締予荷重部分（６６）をさらに含み、該固締予荷重部分は、それを貫通して延びるねじが切られた固定ボルト開口（７２）を含み、固定ボルト（７４）が、前記固定ボルト開口に螺合してそれを貫通して延び、前記入口ミキサ（４２）と係合するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載のジェットポンプ（３４）。
前記固定ボルト（７４）は、ロックカラー（８４）及び該ロックカラーの周縁の周りに間隔を置いて配置された複数のラチェット歯（８６）を含むことを特徴とする、請求項９に記載のジェットポンプ（３４）。
前記固締予荷重部分（６６）は、前記ボルト開口（７２）に隣接する前記固締予荷重部分の表面に結合されたロックばね（９０）を含み、該ロックばねは、前記ロックカラー（８４）の前記ラチェット歯（８６）と係合することを特徴とする、請求項１０に記載のジェットポンプ（３４）。
前記固定ボルト（７４）は、旋回パッド（８０）をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のジェットポンプ（３４）。
ジェットポンプの滑り継手（４８）を修理する方法であって、前記ジェットポンプ（３４）は、ジェットポンプ入口ミキサ（４２）及び前記滑り継手により接続されるジェットポンプディフューザ（４６）を含んでおり、該ディフューザは、該ディフューザの周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の案内取っ手（５０，５２，５４，５６）を含んでおり、前記方法は、
第１端及び第２端を有するＣ形ヨークを含み、該Ｃ形ヨークが、前記第１端における係合スロット（７０）と前記第２端における固定ボルト（７４）とを含む固定装置（５８）を、前記滑り継手に結合する段階、
を含むことを特徴とする方法。
前記Ｃ形ヨークは、
第１端部（６４）及び第２端部（６８）を有する円弧形の本体部分（６０）と、
前記本体部分の前記第１端部から延び、ディフューザ案内取っ手（５０）を受け入れてそれと係合するように構成された前記係合スロット（７０）を含む係合部分（６２）と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
前記Ｃ形ヨークは、前記本体部分（６０）の前記第２端部（６８）から延びる固締予荷重部分（６６）をさらに含み、該固締予荷重部分は、それを貫通して延びるねじが切られた固定ボルト開口（７２）を含み、固定ボルト（７４）が、前記固定ボルト開口に螺合してそれを貫通して延びていることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
前記固定ボルト（７４）は、ロックカラー（８４）及び該ロックカラーの周縁の周りに間隔を置いて配置された複数のラチェット歯（８６）を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
前記固締予荷重部分（６６）は、前記ボルト開口（７２）に隣接する前記固締予荷重部分の表面に結合されたロックばね（９０）を含み、該ロックばねは、前記ロックカラー（８４）の前記ラチェット歯（８６）と係合するように構成されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
前記固定装置（５８）を前記滑り継手（４８）に結合する段階は、
前記係合スロット（７０）がディフューザ案内取っ手（５０）を受け入れてそれと係合した状態で、前記滑り継手の周りに前記固定装置（５８）を設置する段階と、
前記固定ボルトが、前記固定ボルト開口（７２）を貫通して延び、前記入口ミキサ（４２）の外側表面と係合するように、前記固定ボルト（７４）を締める段階と、
前記固定ボルトをロックする段階と、
を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
前記固定ボルト（７４）をロックする段階は、前記ロックカラー（８４）の前記ラチェット歯（８６）を前記ロックばね（９０）と係合させる段階を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
前記固定ボルト（７４）は、旋回パッド（８０）を含み、前記固定ボルトを締める段階は、前記旋回パッドが動いて前記入口ミキサ（４２）の外側表面と係合するように、前記固定ボルトを締める段階を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。