JP5063633B2

JP5063633B2 - 過流量阻止弁の作動検査システム及び作動検査方法

Info

Publication number: JP5063633B2
Application number: JP2009057275A
Authority: JP
Inventors: 永二田嶋; 敏彦樋渡
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP2010210448A

Description

本発明は、過流量阻止弁の作動検査システム及び作動検査方法に関する。

原子炉格納容器を貫通する計装配管は、格納容器外側に手動弁及び過流量阻止弁が隔離弁として設置され、隔離弁の下流側に圧力計及び差圧計等の計測機器が設置されている。この過流量阻止弁は、プラント出力により設置台数が相違するが、平均で約８０台以上設置されており、設置台数も膨大な数となっている。

この過流量阻止弁は、重要性の観点から原子力発電所の定期検査毎に作動試験を行う。但し、過流量阻止弁を作動させるためには、差圧及び流量等の条件がある。この条件は、定期検査後期の原子炉圧力容器耐圧試験時が満たしているため、過流量阻止弁の作動試験は前記試験時に行っている。又、過流量阻止弁より上流側の圧力が低く、作動試験ができない弁も若干存在するため、分解点検を余儀なくされている。

過流量阻止弁の作動試験時に作動不良を起こした弁は、分解点検が必要である。そして、場合によっては定期検査期間の延長等が必要となる。そのため、過流量阻止弁の作動試験方法を改善する必要がある。

過流量阻止弁の作動検査システムの公知例は、特許文献１がある。特許文献１の技術は、過流量阻止弁の下流側に専用の試験装置を接続し、真空引きによる作動試験を実施する。

特開２００６−２２６９４７号公報

しかし、特許文献１のように真空引きによって作動試験を行う場合、過流量阻止弁の上流側及び下流側に生じる差圧を長時間維持することが困難であった。

そこで本発明は、過流量阻止弁の上流側及び下流側に生じさせる差圧をより長時間にわたって維持し、試験の信頼性を向上させることを目的とする。

本発明は、過流量阻止弁より下流側の計装配管に接続する接続部と、接続部を介し計装配管に接続され、水を循環させる循環系統及び循環ポンプとを備えたことを特徴する。

本発明によれば、過流量阻止弁の上流側及び下流側に生じさせる差圧をより長時間にわたって維持し、試験の信頼性を向上させることができる。

実施例１の過流量阻止弁作動検査システムを計装配管の全体構成とともに表す概略図である。本実施例の過流量阻止弁作動検査システムにおいて、専用試験装置を取り外した場合の計装配管を表す概略図である。専用試験装置の拡大図を示す。

原子炉格納容器に付設されたペネトレーションの下流側（言い換えれば、原子炉格納容器の外側）の計装配管には、隔離弁として元弁及び過流量阻止弁が設けられ、その下流側に圧力計及び差圧計等の計器が接続されている。過流量阻止弁は、例えば、ケーシングの弁室内に配置された弁体と、この弁体が弁座から離間する方向の弾性付勢力を付与するバネと、弁体が弁座に近接する方向の磁性付勢力を付与する磁体とを備えており、バネの弾性付勢力，磁体の磁性付勢力、及び流れる水の圧力の釣り合いによって弁体が移動するようになっている。そして、過流量阻止弁は、流れる水の圧力（言い換えれば、水が流れるための過流量阻止弁の前後差圧）が所定の設定圧力（例えば数十ｋＰａ程度）以上になると、弁体が弁座に着座して計装配管を遮断するようになっている。これにより、例えば計装配管及び計器等に漏洩事故が生じた場合、原子炉圧力容器及び原子炉格納容器内の配管からの水が外部に流出するのを防止するようになっている。

また過流量阻止弁は、上述した作動時の漏洩量が厳しく規定されており、特にケーシングの弁室壁と弁体との隙間が非常に狭い構造となっているので、異物等が隙間に挟まって動作不良を起こす可能性がある。そこで、過流量阻止弁が正常に作動するか否かを確認する作動検査が定期的に行われている。この過流量阻止弁の作動検査は、過流量阻止弁の作動条件である上記差圧を十分に確保しなければならない。

以下、本発明の実施例を説明する。

図１は、本実施例の過流量阻止弁作動検査システムを計装配管の全体構成とともに表す概略図である。図２は、本実施例の過流量阻止弁作動検査システムにおいて、専用試験装置を取り外した場合の計装配管を表す概略図である。なお、以降、図中に示す塗りつぶしの弁は閉じ状態を表し、白抜きの弁は開き状態を表すものとする。

過流量阻止弁の作動検査システム１は、原子炉格納容器１０２及び原子炉格納容器遮蔽体１０３を貫通するように付設されたペネトレーション１０４と、原子炉圧力容器１０１からペネトレーション１０４の上流側（図１中左側）に接続された計装配管１０５と、計装ラック１０８内に配設された、例えば圧力計及び差圧計等の計器１１９と、ペネトレーション１０４の下流側（図１中右側）から計装ラック１０８内の計器１１９及びドレンヘッダ１１７に接続された計装配管１５０とが設けられている。

計装配管１５０は、ペネトレーション１０４からドレンヘッダ１１７に接続された管路と、この管路から分岐され計器１１９に接続された計測用管路とを備える。ペネトレーション１０４からドレンヘッダ１１７に接続された管路には、元弁１０６，過流量阻止弁１０７，ラック入口弁１０９，ブロー弁１１２，１１３が下流側に向かってその順序で設けられている。

計測用管路は、ラック入口弁１０９とブロー弁１１２との間で分岐されている。計測用管路には、計器入口弁１１０が設けられ、この計器入口弁１１０と計器１９との間には、計器校正用の計器テスト弁１１１が分岐接続されている。

ドレンヘッダ１１７の一方側（図１中左側）には、ドレン弁１１４及びドレン配管を介しドレン受口１１６が接続されている。ドレンヘッダ１１７の他方側（図１中右側）には、水張り弁１１５及び水張り配管１１８を介し水張り装置（図示せず）が接続されている。

過流量阻止弁１０７は、この種のものとして公知のものであり、例えば流れる水の圧力（言い換えれば、水が流れるための前後差）が所定の設定圧力（例えば数十ｋＰａ程度）以上になると、計装配管１５０の管路を遮断するようになっている。通常、図２に示すように、元弁１０６，ラック入口弁１０９，計器入口弁１１０、及びドレン弁１１４は開き状態，計器テスト弁１１１，ブロー弁１１２，１１３、及び水張り弁１１５は閉じ状態である。

そして、計装配管１５０の管路に設けられた計測用管路の分岐部とブロー弁１１２との間に、分岐ティー１３０であるＴ字継手等によって検査用接続口１２０が設けられている。専用試験装置１２２は、接続配管１２１（例えば接続ホース等）を介し検査用接続口１２０に接続する。このように、計装配管１５０と専用試験装置１２２は、分岐ティー１３０の接続部を介して接続する。また、計装配管１５０に専用試験装置１２２を取り付けていない場合、計装配管１５０の検査用接続口１２０には、接続配管１２１に代えて閉止プラグ１６０（図２参照）が取り付けられている。この閉止プラグ１６０により、漏洩防止を図っている。

図３は、専用試験装置１２２の拡大図を示す。専用試験装置１２２は、接続配管１２１に接続するコネクタ部１３６，コネクタ部１３６から流入した流体を循環タンク１２９に引き込む引込配管１３７，循環タンク１２９に流体を引き込む循環ポンプ１２４，循環タンク１２９の内部水を引込配管１３７に戻す循環配管１３３を備える。引込配管１３７は、コネクタ部１３６から順に、仕切り弁１２３，循環ポンプ１２４，圧力計１２５，流量計１２６を備える。また、循環配管１３３は、循環タンク１２９側から順に、流量計１３４，流量調整弁１３５を備えており、引込配管１３７の仕切り弁１２３と循環ポンプ１２４との間で引込配管１３７と合流する。このように、専用試験装置１２２は、循環タンク１２９の循環水を循環配管１３３及び引込配管１３７によって循環させる循環系統を形成する。

そして、専用試験装置１２２は、循環水を循環タンク１２９に供給するベント配管１２７，循環タンク１２９が保有する循環水を建屋ドレン処理系へ排出するドレン配管１３１を備える。ベント配管１２７は、循環水の流量を調整するベント弁１２８を備える。また、ドレン配管１３１は、ドレン水を排出する際に開くドレン弁１３２を備える。

次に、本実施例における過流量阻止弁の作動試験システムの試験実施方法を説明する。

図１に示すように、計装ラック１０８内の計器１１９に不要な圧力がかからないようにするため、計器入口弁１１０を全閉、計器テスト弁１１１を全開にする。次に、計装配管１５０の分岐ティー１３０に設置される検査用接続口１２０から閉止プラグ１６０を取り外す。そして、専用試験装置１２２のコネクタ部１３６と検査用接続口１２０を接続配管１２１で接続する。

専用試験装置１２２を接続配管１２１で検査用接続口１２０に接続した後、専用試験装置１２２の仕切り弁１２３及びドレン弁１３２を全閉にする。そして、ベント弁１２８を開き、ベント配管１２７から循環タンク１２９に循環水を入れる。循環タンク１２９に注入された循環水の水量は、レベル計１３８で確認できる。次に、循環配管１３３に設置された流量調整弁１３５を全開にした後、循環ポンプ１２４を起動し、循環ポンプ１２４の出口側に設置された圧力計１２５，流量計１２６の値を確認する。流量計１２６で流量確認を行った後、流量調整弁１３５の開度を絞り、循環ポンプ１２４の最低流量を確保する。

循環ポンプ１２４が安定運転に移行した後、仕切り弁１２３を全開にする。仕切り弁１２３を全開にすることで、計装配管１５０，接続配管１２１を介して、過流量阻止弁１０７に差圧が生じる。そして、過流量阻止弁１０７の作動を確認後、仕切り弁１２３を全閉にし循環ポンプ１２４を停止する。最後に、検査用接続口１２０に接続した接続配管１２１を取り外し、閉止プラグ１６０を取り付ける。なお、循環タンク１２９内に保有する循環水は、ドレン弁１３２を開くことにより、ドレン配管１３１から建屋ドレン処理系へ排出される。

以上のように、接続部を介し計装配管１５０に接続され、水を循環させる循環系統及び循環ポンプ１２４を備えることにより、専用試験装置１２２の仕切り弁１２３を開いて過流量阻止弁の作動試験を行う間、循環ポンプ１２４の駆動により、過流量阻止弁１０７の上流側及び下流側に生じさせる差圧を維持し続けることが可能である。そのため、試験の信頼性を向上できる。

また、過流量阻止弁が設置された計装配管は、配管構成上、過流量阻止弁より上流側の保有水が少ない場合もある。長時間の試験を行い、配管内部の流体を多量に移動させると、試験ができなくなる場合もある。そこで、循環ポンプ１２４の吸い込み力を最大限にするため、循環配管１３３に設置した流量調整弁１３５によって循環水量を最低限に絞り、試験を行う。このように、循環系統を流れる流量を調整する流量調整弁を設けることにより、過流量阻止弁上流側の保有水量に関係なく試験を行うことができる。

この絞りは、あらかじめ試験で設定を行うことにより任意に選定できる。

１０１原子炉圧力容器
１０２原子炉格納容器
１０３原子炉格納容器遮蔽体
１０４ペネトレーション
１０５計装配管
１０６元弁
１０７過流量阻止弁
１０８計装ラック
１０９ラック入口弁
１１０計器入口弁
１１１計器テスト弁
１１２，１１３ブロー弁
１１４，１３２ドレン弁
１１５水張り弁
１１６ドレン受口
１１７ドレンヘッダ
１１８水張り配管
１１９計器
１２０検査用接続口
１２１接続配管
１２２専用試験装置
１２３仕切り弁
１２４循環ポンプ
１２５圧力計
１２６，１３４流量計
１２７ベント配管
１２８ベント弁
１２９循環タンク
１３１ドレン配管
１３３循環配管
１３５流量調整弁
１３７引込配管
１３８レベル計

Claims

原子炉格納容器に付設されたペネトレーションの下流側の計装配管に設けた過流量阻止弁の作動検査を行う過流量阻止弁の作動検査システムにおいて、
前記過流量阻止弁より下流側の前記計装配管に接続する接続部と、
前記接続部を介し前記計装配管に接続され、水を循環させる循環系統及び循環ポンプとを備えることを特徴する過流量阻止弁の作動検査システム。
請求項１記載の過流量阻止弁の作動検査システムであって、
前記循環系統を流れる流量を調整する流量調整弁を備えることを特徴とする過流量阻止弁の作動検査システム。
原子炉格納容器に付設されたペネトレーションの下流側の計装配管に設けた過流量阻止弁の作動検査を行う過流量阻止弁の作動検査方法において、
前記過流量阻止弁より下流側の前記計装配管に設けられた接続部を介し、循環系統及び循環ポンプを備えた専用試験装置により水を循環させ、前記過流量阻止弁に差圧を生じさせることを特徴する過流量阻止弁の作動検査方法。