JP5720985B2 - 配管貫通溶接部真空箱シール方法及び配管貫通溶接部真空箱試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば原子炉圧力容器における、配管貫通溶接部の真空箱シール構造に関する。

原子炉圧力容器において、事故が発生した場合においても放射性物質が漏洩することを避けるため、該原子炉圧力容器の周囲を原子炉格納容器等で取り囲っておくことが一般的である。
この場合、原子炉圧力容器と外部を接続するための電気ケーブル等を、該原子炉格納容器において貫通させるために、多数の貫通部が形成されている。

かかる場合において、貫通部と原子炉格納容器の間を結合している溶接部において溶接が正しく行われているための試験を行うとした場合、原子炉圧力容器は原子炉格納容器によって閉塞されているので、耐圧試験では検査することができない。そのため、原子炉圧力容器が原子炉格納容器によって閉塞されていても試験可能な真空引試験が行われている。

真空引試験は、試験対象（上記の場合は貫通部と原子炉格納容器の間を結合している溶接部）に発泡剤を塗布し、さらに該試験対象を含めた空間を真空箱で覆う。
そして、該真空箱の内部をバキュームによって真空箱内部の圧力と外圧との間に差圧を発生させることで行う。
上記差圧を発生させることで、真空箱内部の圧力が原子炉格納容器内部の圧力よりも低くなるため、溶接部に貫通穴等が存在する場合には、気体がその貫通穴から漏れることになり、溶接が正しく行われていない場合には、これを検知できる仕組みになっている。

なお、上記原子炉格納容器において、溶接部が複数個所ある場合には、１箇所の試験終了後、真空箱の位置をずらして順次試験を行っていき、遮蔽板全体についての試験を行っている。

特許文献１に記載の発明は、貫通管の容器貫通部の真空引試験を容易かつ高性能に行うことを目的にしている。

そのために、容器を貫通する貫通管の内側端を余裕をもって包囲する形状を有した吸引カバーを、カバー支持装置によって容器に接着させて支持することで、真空引試験を容易に行うことができるようになっている。

特開平４−３６１１２７公報、「貫通管の容器貫通部における真空引試験装置」

ここで、従来の真空引試験においては、原子炉格納容器の貫通部から延びる配管の先端部を取り込むような真空箱を用意することで実施している。
そして、試験終了後に配管を他の配管と接続を行うという作業順序になっている。

しかし、原子炉格納容器の貫通部から延びる配管が、数ｍの長さを有している場合や、他の配管と既に接続されており、分離することが不可能である場合等においては、従来の真空引試験を行うことができないという問題があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためのものである。
つまり、本発明の目的は、貫通部から延びる配管の長さにかかわらず、真空引試験を行う方法を提供することにある。

本発明によると、遮蔽板と、該遮蔽板に貫通された配管との溶接部について、該溶接部を真空箱で覆って内部を真空にすることで、該溶接部における漏洩の有無を確認するための試験に用いる配管貫通溶接部真空箱シール方法であって、
前記真空箱は、前記配管の軸方向において前記溶接部から間隔を隔てて位置する前記配管の軸心と交わる平面と、
前記平面から溶接部側に凹み、その底面に前記配管の径に合った径の孔をもつ空洞部と、を有するものであり、
リング状のシール材である複数枚のパッキンの一部に切り込みを入れ、前記切り込みが隣接する前記複数枚のパッキンの切り込みと互い違いになるように前記配管に設置し、
前記パッキンと、該パッキンを取り付けた部分の前記配管と、を前記空洞部の内部に収納し、
前記複数枚のパッキンを重ねた状態で押え治具によって前記空洞部の前記底面に押さえつけ、前記真空箱に前記押え治具を接合する、ことを特徴とする配管貫通溶接部真空箱シール方法が提供される。

また、本発明によると、遮蔽板と、該遮蔽板に貫通された配管との溶接部について、該溶接部を真空箱で覆って内部を真空にすることで、該溶接部における漏洩の有無を確認するための試験に用いる配管貫通溶接部真空箱試験装置であって、
前記配管の軸方向において前記溶接部から間隔を隔てて位置する前記配管の軸心と交わる平面と、前記平面から溶接部側に凹み、その底面に前記配管の径に合った径の孔をもつ空洞部と、を有する前記真空箱と、
前記軸方向において前記平面と前記空洞部の前記底面との間に位置するリング状のシール材である複数枚のパッキンと、
前記パッキンより反溶接部側に位置し、溶接部側に突出する突出部で前記複数枚のパッキンを重ねた状態で前記空洞部の前記底面に押さえつけ、前記真空箱に接合される押え治具と、を備え、
前記複数枚のパッキンは、一部に切り込みがあり、
前記切り込みが隣接する前記複数枚のパッキンの切り込みと互い違いになるように前記配管に設置されており、
前記空洞部は、その内部に、前記パッキンと、該パッキンを取り付けた部分の前記配管と、を収納する、ことを特徴とする配管貫通溶接部真空箱試験装置が提供される。

さらに本発明によると、前記真空箱又は前記押え治具は、２分割以上に分割可能な構造である。

この構成によって、貫通部から延びる配管の長さにかかわらず、真空引試験を行うことが可能になる。

本発明における真空引試験実施時の真空箱の説明図である。 本発明におけるパッキンの正面図である。

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明における真空引試験実施時の真空箱の説明図である。
図１（Ａ）は、本発明における真空引試験実施時の真空箱の断面図であり、図１（Ｂ）は、本発明における真空引試験実施時の真空箱の斜視図である。また、図２は本願発明発明におけるパッキンの正面図である。
この図において、１はパッキン、１ａは切り込み、１ｂは空洞部、２は真空箱、２ａは結合部、３はパッキン押え治具、３ａはボルト、４は配管、５はパッキン、６は溶接部、７は原子炉格納容器、７ａは貫通部である。

パッキン１は、リング状であって、一部に切り込み１ａを有している。
また、素材がスポンジであり、柔軟な動きが可能であるため、切り込み１ａを開くことによって配管４をパッキン１の空洞部１ｂに設置する形で、配管４と一体化させることができる。
パッキン１は、切り込み１ａを互い違いに２枚以上重ねることで、気密性の高いシールを行うことが可能になる。
なお、この例において、パッキン１は、切り込み１ａが互い違いになるように重ねているが、隣接するパッキン１の切り込み１ａと一定角度ずつ（例えば４５度）変化させる形で重ね合わせても良い。

この切り込み１ａを有することによって、配管４の長さに依存せずに小型の真空箱２で真空引試験を実施することが可能になる。
さらに、配管４を真空箱２によって取り込まない形での真空引試験が可能になる。
また、配管４の先端にフランジ等、配管４の径よりも大きなものが取り付いている場合にも試験が可能になるという有利な点を有している。

真空箱２は、溶接部６の漏洩試験を行う際に使用するアクリル性の気密箱である。
真空箱２は、この例において、結合部２ａで分離が可能な２分割構造を有しているため、配管４が既に他の配管と接続されており、分離ができない場合であっても、２分割された真空箱２を配管４を取り囲むように設置することが可能になる。
なお、この例において、真空箱２は２分割構造であるが、それ以上に分割可能な多分割構造であってもよい。

また、真空箱２は、配管４を取り囲むように設置するために、中央部が配管４の径に合わせて空洞部を有している。
さらに、パッキン１を配管４と接続させる部分においては、パッキン１を取り付けた配管４が収納可能になるように空洞部が一部広い形状になっている。

真空箱２は、結合部２ａにおける気密性を確保できない場合には、パッキン１等と同様の素材からなるスポンジ状のパッキンを用いることで、気密性を高めるようにしてもよい。
また、真空箱２は、この例では全体形状が円柱であるが、直方体等の別の形状であってもよい。

パッキン押え治具３は、１０枚程度重ねてセットされたパッキン１を押さえつけるものである。
この例において、パッキン押え治具３は、真空箱２と同様に２分割構造であるため、配管４の長さに依存せずに設置が可能である。
なお、パッキン押え治具３は、この例において、真空箱２は２分割構造であるが、それ以上に分割可能な多分割構造であってもよい。

ボルト３ａは、真空箱２とパッキン押え治具３を接合するためのものである。
真空引試験の際に、ボルト３ａのネジ穴の隙間から空気が漏洩しないように、パッキン押え治具３を貫通しないボルトを使用する形が望ましい。

配管４は、原子炉格納容器７内部のケーブル等を外部に引くためのものであり、貫通部７ａにおいて、原子炉格納容器７内部を貫通している。

パッキン５は、真空箱２と原子炉格納容器７を結合しており、真空引試験実施時に、外部より真空箱２内に空気が出入しないように設置されたものである。

溶接部６は、配管４と原子炉格納容器７を溶接によって接続しているものである。
空気引試験は、かかる溶接部６において、溶接が正しく行われているか否かを確認するために行われる。

本発明は、原子炉格納容器７と真空箱２による真空引試験について記載されているが、原子炉格納容器の代わりに、例えば水受けタンク等についての真空引試験を行う場合であっても、活用することができる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ パッキン、１ａ 切り込み、１ｂ 空洞部、２ 真空箱、２ａ 結合部
３ パッキン押え治具、３ａ ボルト、４ 配管、５ パッキン、６ 溶接部、
７ 原子炉格納容器、７ａ 貫通部

Claims (3)

1. 遮蔽板と、該遮蔽板に貫通された配管との溶接部について、該溶接部を真空箱で覆って内部を真空にすることで、該溶接部における漏洩の有無を確認するための試験に用いる配管貫通溶接部真空箱シール方法であって、
   前記真空箱は、前記配管の軸方向において前記溶接部から間隔を隔てて位置する前記配管の軸心と交わる平面と、
   前記平面から溶接部側に凹み、その底面に前記配管の径に合った径の孔をもつ空洞部と、を有するものであり、
   リング状のシール材である複数枚のパッキンの一部に切り込みを入れ、前記切り込みが隣接する前記複数枚のパッキンの切り込みと互い違いになるように前記配管に設置し、
   前記パッキンと、該パッキンを取り付けた部分の前記配管と、を前記空洞部の内部に収納し、
   前記複数枚のパッキンを重ねた状態で押え治具によって前記空洞部の前記底面に押さえつけ、前記真空箱に前記押え治具を接合する、ことを特徴とする配管貫通溶接部真空箱シール方法。
2. 遮蔽板と、該遮蔽板に貫通された配管との溶接部について、該溶接部を真空箱で覆って内部を真空にすることで、該溶接部における漏洩の有無を確認するための試験に用いる配管貫通溶接部真空箱試験装置であって、
   前記配管の軸方向において前記溶接部から間隔を隔てて位置する前記配管の軸心と交わる平面と、前記平面から溶接部側に凹み、その底面に前記配管の径に合った径の孔をもつ空洞部と、を有する前記真空箱と、
   前記軸方向において前記平面と前記空洞部の前記底面との間に位置するリング状のシール材である複数枚のパッキンと、
   前記パッキンより反溶接部側に位置し、溶接部側に突出する突出部で前記複数枚のパッキンを重ねた状態で前記空洞部の前記底面に押さえつけ、前記真空箱に接合される押え治具と、を備え、
   前記複数枚のパッキンは、一部に切り込みがあり、
   前記切り込みが隣接する前記複数枚のパッキンの切り込みと互い違いになるように前記配管に設置されており、
   前記空洞部は、その内部に、前記パッキンと、該パッキンを取り付けた部分の前記配管と、を収納する、ことを特徴とする配管貫通溶接部真空箱試験装置。
3. 前記真空箱又は前記押え治具は、２分割以上に分割可能な構造である、ことを特徴とする請求項２に記載の配管貫通溶接部真空箱試験装置。