JP5319438B2 - 原子力蒸気発生器用の管支持システム - Google Patents
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Description
原子炉蒸気発生器の特徴の一般的説明に関しては、2005年の米国オハイオ州バーベルトンのBabcock & Wilcox社のSteam/Its Generation and Use 第41版第48章を参照されたい。
本発明の装置及び方法は、内部の変更量が少ないので、既存の蒸気発生器に容易に組み込み可能であり、また逆に、蒸気発生器を元の状況に戻すために容易に取り外し得る。
各管や支持体、シュラウドとシェル、との間の、地震による負荷を移行させるための通常の負荷通路はそのまま利用され得る。
本方法には、管支持プレートを、管を横断する同じ横方向に1つおきに偏倚させることが含まれ得る。
本方法には、各管を横断する第1の横方向に管支持プレートを交互に偏倚させ、残余の管支持プレートを第1の横方向とは反対の横方向に偏倚させることが含まれ得る。
本方法には、複数の管支持プレートを、管を横断する第1の横方向に偏倚させ、残余の複数の管支持プレートを第1の横方向とは反対の横方向に偏倚させることが含まれ得る。
本方法には、1つ以上の管支持プレートを同じ又は可変の量及び方向において偏倚させ、任意の各管支持プレートに対して1つ以上の偏倚を提供することが含まれ得る。
管支持体偏倚システムにはプッシュロッドが含まれる。プッシュロッドは、管支持プレートの外側縁部と接触する接触端と、この接触端とは反対側の旋回端とを有する。プッシュロッドにネジ溝を介してバネバーを係合させる。バネバーは、このバネバーに管支持プレートを挿通させて螺装させる際に管支持プレートを管を横断する横方向に偏倚させる。旋回端は、シェル内のハンドホールを通してアクセス自在の駆動ヘッドを有する。駆動ヘッドは、プッシュロッドをバネバーを貫いて螺装して管支持プレートに接触させ、その間、シェル方向に押されるバネバーからの反作用を受ける。
バネバーにおける前負荷及びプッシュロッドの押し付け力は、プッシュロッドをバネバーを貫いて螺装する距離により制御される。プッシュロッドの最大横方向偏倚量は、プッシュロッドの長さを調節する又は管支持プレートの材料を予め選択することにより制御され得る。プッシュロッドとバネバーとは、管支持体偏倚システムにおいてシェル内部に配置される2つの部品である。
管支持体偏倚システムは、1つ以上の管支持プレートを、同じ又は可変の量及び方向において、且つ1つ以上の装置を任意の個別の管支持プレートに設ける状態において制御下に不整列化させるために使用され得る。
上方ヘッドは、上部管板14と、一次冷却材入口15と、人道16と、ハンドホール17とを含む。人道16及びハンドホール17は、蒸気発生器10の停止時の検査及び補修のために使用される。下方ヘッド13はドレン18と、冷却材出口20と、ハンドホール21と、人道22と、下方の管板23と、を含む。
蒸気発生器10は、この蒸気発生器10を構造床25の上方に支持するための、下方ヘッド13の外側表面と係合させた切頭円錐又は円筒状のスカート24上に支持される。
検討対象とする代表的な蒸気発生器の、構造床25と、一次冷却材入口15の上端部との間の全長は、約22.5m(75フィート)であり、蒸気発生器10の全体直径は3.6m(12フィート)を越える。
支持ロッドシステム28が最上部の支持プレート45B位置に固定され、この支持ロッドシステム28が、下方の管板23と、最下部の支持プレート45Aとの間を、次いで最上部の支持プレート45Bまでの全ての支持プレート45間に渡るネジ溝付きセグメントを含んでいる。
管支持プレート整列ブロック104は、高温条件下での管支持プレートの動作を容易化する初期間隙を伴う状況下に組み込み得る。
図6に示すように、異なる高さ位置、例えば、45C、45D、45E、45Fで連続する管支持プレートの押し付け方向を交互させることにより、管支持プレートに所望される不整列性と、管支持プレートの孔116の内部に管27を装填し得る。
図6に示すように、異なる高さ位置、例えば45C、45D、45Eにおいて連続する管支持プレートの押し付け方向を交互させることにより、管支持プレートを所望通りに不整列化させると共に、管支持プレートの各孔内での管27への負荷を調節可能である。例えば、管支持プレートを1つおきに同じ方向にずらし、他方、残余の管支持プレートを中立位置に維持することにより、所望の不整列化を達成し得る。管支持プレートの高さに対する管支持プレート偏倚システム100の数を1つ以上にすることもできる。
プッシュロッド114の作製材料としては、その押し付け機能を支援させるべく熱膨張係数の大きいものを選択し得る。
管支持プレート45が、通常の製造プロセスとの互換性を有する整列形態において組み込まれる。所望の不整列が、熱交換器の高温状態下においてのみ生じる。
高温条件下での管支持プレート45の不整列が、交叉流れ又は軸流励起性メカニズムに基づく管振動を緩和させ得る。
高温条件下での管と管支持プレートとの接触負荷が、プッシュロッドの力と、管支持プレートの偏倚量と、プッシュロッドの偏倚量又はそれらの組み合わせを制御することにより制御され得る。
管27と、管支持プレート45と、シュラウド26又はバッフル33と、シェル11との間における地震による負荷を移行させるために使用する通常の負荷通路は不変である。
管支持プレート偏倚システム100は、相互にネジ溝を介して係合し、蒸気発生器のシェル11の内部に配置する部材としてバネバー112及びプッシュロッド114のみを有し、かくして、部品喪失の恐れが最小化される。
プッシュロッドの力を生じさせるハードウェアは蒸気発生機の外側にあり、かくして検査、前負荷調整又はストローク長さ調節のためのアクセスが容易である。
プッシュロッドを不整列化させる負荷が、比較的可撓性を有するシュラウド26又はバッフル33ではなく、剛性のアンカーポイントであるところのシェル11からの反作用を受ける。
本発明では、管支持プレート45を押すことにより不整列化を実現するが、管支持プレート45に構造上何も装着する必要がないことから、管支持プレートを引張するようにもできる。
管支持プレート整列ブロック104は熱交換器の加熱中の管支持プレートの偏倚を容易化する初期間隙量において組み込み得る。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
11 シェル
12 上方ヘッド
13 下方ヘッド
14 上部管板
15 一次冷却材入口
16 人道
17 ハンドホール
18 ドレン
19 ライザチャンバ
20 冷却水出口
21 ハンドホール
22 人道
23 管板
25 構造床
26 シュラウド
27 各管
28 支持ロッドシステム
30 水ポート
31 降水管環状空間
32 蒸気放出孔
33 バッフル
34 ヘッダ
35 給水入口ノズル
37 環状プレート
40 蒸気出口ノズル
41 補助給水ヘッダ
42 ノズル
43 出口通路
45、45A、45B 管支持プレート
48 管支持プレート整列ブロック
49 シュラウド整列ピン
100 管支持プレート偏倚システム
102 半径方向間隙
104 管支持プレート整列ブロック
106 シュラウド整列ピン
110 管支持プレート偏倚システム
112 バネバー
114 プッシュロッド
118 中央部分
120 開口
122 テーパ部分
124 接触端
126 旋回端
128 駆動ヘッド
130 開口
132 ハンドホール
134 ハンドホールカバー
138 中心位置
150 管支持プレート偏倚システム
Claims (21)
- 流体を流動させるための、平行状態に離間した複数の管にして、各管が該管に沿って流動する流体に伝熱する管を有し、各管を横断する横方向に配置した複数の管支持プレートを更に有する蒸気発生器の組み立て及び運転方法であって、
管支持プレートを整列させること、
整列した管支持プレートを貫いて管を挿通すること、
蒸気発生器を加熱する間、少なくとも1つの管支持プレートを、管を横断する横方向に偏倚させて不整列化させ、かくして管支持効果を増長させること、
を含み、前記蒸気発生器を加熱する間、少なくとも1つの管支持プレートを、管を横断する横方向に偏倚させて不整列化させることが、複数の管支持プレートを可変量偏倚させることを含む方法。 - 前記管支持プレートが、管を横断する同じ横方向において可変量偏倚される請求項1の方法。
- 前記管支持プレートが、管を横断する同じ横方向に1つおきに可変量偏倚される請求項1の方法。
- 前記管支持プレートが、管を横断する同じ第1の横方向において交互に可変量偏倚され、残余の管支持プレートが、第1の横方向とは反対の、管を横断する第2の横方向において可変量偏倚される請求項1の方法。
- 第1の複数の管支持プレートが、管を横断する同じ第1の横方向において交互に可変量偏倚され、残余の複数の管支持プレートが、第1の横方向とは反対の、管を横断する第2の横方向において可変量偏倚される請求項1の方法。
- 前記複数の管支持プレートが、複数の方向の1つ以上において可変量偏倚される請求項1の方法。
- 前記複数の管支持プレートが、複数の異なる方向の1つ以上において可変量偏倚される請求項1の方法。
- 流体を流動させるための、平行状態に離間した複数の管にして、各管が該管に沿って流動する流体に伝熱する管を有し、円筒状のシュラウドを更に有し、該シュラウドが円筒状の圧力シェルの内部に配置され且つシュラウドを包囲する蒸気発生器で使用するための管支持システムであって、
各管を横断して配置した管支持プレートにして、熱膨張係数がシュラウドのそれよりも小さい材料から作製した管支持プレートと、
各管を横断する横方向において管支持プレートを偏倚させるための手段と、
を含み、
前記各管を横断する横方向において管支持プレートを偏倚させるための手段が、管支持プレートの縁部と接触するプッシュロッドを含む管支持システム。 - 管支持プレートを410Sステンレス鋼から作製し、シュラウドを炭素鋼から作製した
請求項8の管支持システム。 - 各管を横断する横方向において管支持プレートを偏倚させるための手段が、プッシュロッドとネジ溝を介して係合するバネバーを含む請求項8の管支持システム。
- プッシュロッドとバネバーとをシェルの内部に位置付けた請求項10の管支持システム。
- バネバーを前負荷した請求項10の管支持システム。
- バネバーの各端部がシェルの内面と接触する請求項10の管支持システム。
- バネバーが中央部分を有し、ネジ溝付きの開口が該中央部分を貫いて伸延する請求項10の管支持システム。
- バネバーが、対向状態でテーパ付けした、中央部分から伸延する部分を有する請求項14の管支持システム。
- 流体を流動させるための、平行状態に離間した複数の管にして、各管が該管に沿って流動する流体に伝熱する管を有し、各管を横断して対置した管支持プレート及び円筒状のシュラウドを更に有し、該シュラウドが円筒状の圧力シェルの内部に配置され且つシュラウドを包囲する蒸気発生器で使用するための管支持体偏倚システムであって、
管支持プレートと接触する接触端と、該接触端部とは反対側の旋回端とを有するプッシュロッドと、
プッシュロッドと係合し、プッシュロッドを、管を横断する横方向に偏倚させる偏倚力
を付加するバネバーと、
を含む管支持体偏倚システム。 - プッシュロッドがバネバーからの反作用を受ける間の、該プッシュロッドに付加される偏倚力を調節するためにシェルを貫くアクセス手段を含む請求項16の管支持体偏倚システム。
- プッシュロッドの長さが、その最大横方向偏倚量を制限するべく調節される請求項16の管支持体偏倚システム。
- 管支持プレートの材料が、プッシュロッドの最大横方向偏倚量を制限するべく予め調節される請求項16の管支持体偏倚システム。
- バネバーが前付加される請求項16の管支持体偏倚システム。
- プッシュロッド及びバネバーが、管支持体偏倚システムにおいてシェル内に位置付けられる部品である請求項16の管支持体偏倚システム。
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