JP7395757B2 - Turbine equipment and turbine equipment inspection methods - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰水型原子力発電所(以下、BWR:Boiling water reactor)とする)で使用されるタービン設備およびタービン設備の検査方法に関する。 The present invention relates to turbine equipment used in a boiling water nuclear power plant (hereinafter referred to as BWR) and a method for inspecting the turbine equipment.
中央遮へい板、及び中側遮へい板のみを分解、再組立し、外側遮へい板は据付状態のままとし、分解、再組立を廃止して定期点検期間を短縮することを目的として、特許文献1には、低圧遮へい板に於いて、中側遮へい板と外側遮へい板との接手構造を変更し、分解を中央遮へい板、中側遮へい板の順序にするとともに、外側遮へい板は据付けた状態のままとする、ことが記載されている。
特許文献2には、一対の分割ケーシング結合の作業性および信頼性を向上させることを目的として、分割ケーシングに貫通孔が穿設され、かつこの貫通孔の分割ケーシング接合面側に、貫通孔より大径の座ぐり部を形成し、さらに、貫通孔に挿通する両締めボルトに、貫通孔より大径で座ぐり部より小径の膨出部を設け、かつ両締めボルトの一端にこのボルトとほぼ同一強度を有するナットを固定可能とするものであり、両締めボルトの膨出部を分割ケーシングの一方の座ぐり部に係止し、この分割ケーシングの一方の外側から両締めボルトの一端にナットを螺合し、このボルトに回転不可能に固定した後、この両締めゲルトの他端側を分割ケーシングの他方の貫通孔に挿通し、この分割ケーシングの他方の外側からナットと異なるナットを螺合する、ことが記載されている。 Patent Document 2 discloses that, for the purpose of improving the workability and reliability of joining a pair of split casings, a through hole is bored in the split casing, and a through hole is formed on the joint surface side of the split casing of the through hole. A large-diameter counterbore is formed, and a bulge portion is provided on both bolts that are inserted into the through-hole, and the diameter is larger than the through-hole and smaller than the counterbore. Nuts with almost the same strength can be fixed, and the bulging parts of both tightening bolts are locked to the counterbore of one of the split casings, and the bolts are inserted from the outside of one of the split casings to one end of both tightening bolts. After screwing the nut and fixing it non-rotatably to this bolt, insert the other end of this double-tightened gel into the other through hole of the split casing, and insert a nut different from the nut from the outside of the other split casing. It is stated that they screw together.
沸騰水型原子力発電所(BWR)では、原子炉で加熱した一次系の蒸気で直接タービンを回転駆動させることで発電機を駆動し、発電を行う。 In a boiling water nuclear power plant (BWR), primary steam heated in a nuclear reactor directly rotates a turbine to drive a generator and generate electricity.
このような構造のため、周辺機器や建屋の外部への直接線の影響を低減させるために、タービン設備は遮へい機能を有する必要がある。タービン設備の遮へい機能は、タービン自体の鋼製ケーシングに十分な板厚を持たせる構造のほか、タービン周囲にコンクリート製の遮へい体を設置する構造が実用化されており、例えば特許文献1,2に記載の技術がある。 Due to this structure, the turbine equipment needs to have a shielding function in order to reduce the influence of direct radiation on peripheral equipment and the outside of the building. Regarding the shielding function of turbine equipment, in addition to a structure in which the steel casing of the turbine itself has a sufficient plate thickness, a structure in which a concrete shield is installed around the turbine has been put into practical use.For example,
原子力発電所におけるタービン設備は、高圧の蒸気を受けて高速回転することで発電機を駆動していることから、タービン設備が所定の性能を維持するために、原子力発電所の定期検査時にタービンのコンクリート遮へい体を開放し、回転翼や回転子等の点検、補修を行う必要がある。 Turbine equipment at nuclear power plants receives high-pressure steam and rotates at high speed to drive the generator. Therefore, in order to maintain the specified performance of the turbine equipment, the turbines must be inspected during periodic inspections at nuclear power plants. It is necessary to open the concrete shield and inspect and repair the rotor, rotor, etc.
この際、タービン周囲のコンクリート製の遮へい体をタービン周辺に仮置くスペースが建屋内に必要になる。しかし、この仮置きのためにスペースを設けると、仮置きという一時的な用途のスペースの分だけタービン建屋を広く建設する必要があり、建設に要する時間や費用が多くなっている、との課題があった。 At this time, space will be required within the building to temporarily place a concrete shield around the turbine. However, if a space is provided for this temporary storage, the turbine building needs to be built wider to accommodate the temporary storage space, which increases the time and cost required for construction. was there.
本発明は、従来に比べて建屋を小型化することが可能なタービン設備およびタービン設備の検査方法を提供する。 The present invention provides turbine equipment and a method for inspecting turbine equipment that allow the building to be made smaller than conventional ones.
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、沸騰水型原子炉のタービン設備であって、タービンと、前記タービンを覆う複数の遮へい体と、を備え、複数の前記遮へい体は、各々が他の前記遮へい体に対して積層構造を有していることを特徴とする。 The present invention includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is a turbine equipment for a boiling water nuclear reactor, which includes a turbine and a plurality of shielding bodies covering the turbine. Each of the plurality of shielding bodies has a laminated structure with respect to the other shielding bodies.
本発明によれば、従来に比べて建屋を小型化することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to downsize the building compared to the conventional structure. Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the description of the following examples.
本発明のタービン設備およびタービン設備の検査方法の実施例について図1乃至図12を用いて説明する。 Embodiments of the turbine equipment and turbine equipment inspection method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
最初に、BWRにおけるタービン設備の参考例と本発明との概要の違いについて図1乃至図6を用いて説明する。図1は参考例のタービン設備の概要を示す図、図2は参考例のタービン設備の点検前の概要を示す図、図3は参考例のタービン設備の点検時の概要を示す図である。図4は本発明のタービン設備の概要を示す図、図5は本発明のタービン設備の点検前の概要を示す図、図6は本発明のタービン設備の点検時の概要を示す図である。 First, differences in outline between a reference example of turbine equipment in a BWR and the present invention will be explained using FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the turbine equipment of the reference example, FIG. 2 is a diagram showing the outline of the turbine equipment of the reference example before inspection, and FIG. 3 is a diagram showing an outline of the turbine equipment of the reference example at the time of inspection. FIG. 4 is a diagram showing an outline of the turbine equipment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an outline of the turbine equipment of the invention before inspection, and FIG. 6 is a diagram showing an outline of the turbine equipment of the invention at the time of inspection.
なお、本発明のタービン設備は、新設のBWRやABWR(Advanced Boiling Water Reactor:改良型沸騰水型軽水炉)、BWRの派生形の型の炉に好適に適用される。 The turbine equipment of the present invention is suitably applied to a newly installed BWR, an ABWR (Advanced Boiling Water Reactor), or a derivative type of BWR.
図1や図2に示すような一般的なBWRでのタービン設備110では、そのフロア122に、蒸気の流入する上流側から、高圧タービン40、複数(図1では3つ)の低圧タービン30、発電機50の順に、並べられている。 In a typical BWR
これら高圧タービン40、低圧タービン30、発電機50の定期点検の際には、図1や図3に示すように、仮置きスペース3のうち、ロータ載置スペース32にロータを、ダイヤフラム載置スペース34にダイヤフラムを、上ケーシング載置スペース35に上ケーシングを、下ケーシング載置スペース36に下ケーシングを、コンクリート遮へい体載置スペース37にコンクリート遮へい体111等を載置する。 During regular inspections of the high-
なお、図1では低圧タービン30の場合について記載している。また、図1と図2、図3とではコンクリート遮へい体載置スペース37の位置が異なる場合を示している。 Note that FIG. 1 describes the case of a low-
このような一般的なBWRでのタービン設備110では、放射線の遮へい構造体として、高圧タービン40、低圧タービン30のケーシング自体に遮へい性能を持たせる、あるいは高圧タービン40、低圧タービン30の周囲をコンクリート遮へい体で囲むなどの構造が用いられている。 In such a typical BWR
図4および図5に示す本発明の沸騰水型原子炉のタービン設備100では、そのフロア22に、蒸気の流入する上流側から、高圧タービン40、複数(図1では3つ)の低圧タービン30、発電機50の順に並べられている点は同じである。また、低圧タービン30は、フロア22上でコンクリート遮へい体1Aに覆われている。 In the boiling water
本発明のタービン設備100では、低圧タービン30については、放射線の遮へい機能を有する低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aが遮へい体として用いられている。このコンクリート遮へい体1Aは、低圧タービン30の軸方向において低圧タービン30を複数枚で覆う構造となっている。 In the
更に、本実施例のタービン設備100におけるコンクリート遮へい体1Aは、各々が他のコンクリート遮へい体1Aに対して積層構造を有している。 Further, each of the
原子力発電所の運転期間中、コンクリート遮へい体1Aは所定の低圧タービン30上に設置された状態となる。これに対し、原子力発電所の定期検査時(例えば北米では約18カ月に一度)、複数台ある低圧タービン30は順次分解・点検されるが、その際、分解・点検のためにコンクリート遮へい体1Aを一時撤去する必要がある。 During the operation of the nuclear power plant, the
そこで、対象の低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aについては、仮置きスペース4ではなく、図6に示すように、分解・点検対象ではない他の点検していない部分の低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aの上に積層する。対象の低圧タービン30の点検完了後は、コンクリート遮へい体1Aは元の低圧タービン30上に戻される。 Therefore, the
この作業を点検の際に順次実行することで、コンクリート遮へい体載置スペース37を不要とし、タービン建屋のレイダウンスペースを削減することが可能となる。すなわち、本実施例のタービン設備100では、定期点検の際に仮置きスペース4に載置すべき部品群は、対象となる低圧タービン30のロータ、上ケーシング、下ケーシング、およびダイヤフラムが主なものとなる。 By sequentially performing this work at the time of inspection, the concrete
次に、コンクリート遮へい体1Aの構造の詳細について図7乃至図9を用いて説明する。図7は本発明のタービン設備のうち、遮へい構造体の概要を示す図、図8は、積層構造を有するコンクリート遮へい体の詳細を示す図、図9は、積層させた状態を示す図である。 Next, details of the structure of the
図7に示すように、コンクリート遮へい体1Aは、低圧タービン30の軸方向において低圧タービン30をケーシングの上から複数で覆う構造となっているが、各々のコンクリート遮へい体1Aのうち、隣り合うコンクリート遮へい体1Aとの接触部分には、図7および図8に示すように放射線漏れ対策としてキー構造10が設けられている。このキー構造10は、放射性物質の漏れを防ぐものではなく、略直線状の軌跡を描く放射線の漏れを防ぐものであるため、低圧タービン30の径方向に重複する部分が存在する構造であればよい。 As shown in FIG. 7, a plurality of
また、図8に示すように、コンクリート遮へい体1Aの各々は、その低圧タービン30の半径方向の厚さのうち、基礎部分7Aの厚さが低圧タービン30の上部を覆うアーチ部分6に比べて厚い構造となっている。 Moreover, as shown in FIG. 8, each of the
更に、コンクリート遮へい体1Aの基礎部分7Aの上部側にキー構造凸部8Aが、基礎部分7Bの下部側にキー構造凹部8Bが設けられており、定期点検中等の積層時に地震などの外部事象が発生した際の横ズレを防止する構造となっている。この横ズレ防止用のキー構造凸部8A,キー構造凹部8Bは、コンクリート遮へい体1Aを取り付ける際の位置合わせなどにも利用可能である。 Furthermore, a key structure
このようなコンクリート遮へい体1Aを積層させると、図9に示すように、点検対象の低圧タービン30から取り外されたコンクリート遮へい体1Aを、点検対象ではない低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aの上に積層させる。この際、点検対象ではない低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aの基礎部分7Aのキー構造凸部8Aに、取り外された低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Aのキー構造凹部8Bがはまるように積層させる。 When such
なお、高圧タービン40は、タービン設備100中に一つしかなく、積層先は特に存在しない。また、その構造的に積層させることが困難であるため、積層構造を無理に採用する必要はない。 Note that there is only one high-
次に、コンクリート遮へい体の形態のバリエーションについて図10乃至図12を用いて説明する。図10はタービン設備のうち、コンクリート遮へい体の他の形態の概要を示す図、図11は、積層構造を有するコンクリート遮へい体の詳細を示す図、図12は、積層させた状態を示す図である。 Next, variations in the form of the concrete shield will be explained using FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is a diagram showing an outline of another form of concrete shielding body in turbine equipment, FIG. 11 is a diagram showing details of a concrete shielding body having a laminated structure, and FIG. 12 is a diagram showing a laminated state. be.
図10に示すコンクリート遮へい体1Bは、図7等に示したコンクリート遮へい体1Aと同様に、放射線の遮へい機能を有しており、低圧タービン30の軸方向において低圧タービン30を複数枚で覆うものである。また、放射線漏れ対策としてキー構造10が設けられている。 The
図10および図11に示すコンクリート遮へい体1Bは、コンクリート遮へい体1Aのキー構造凸部8A,キー構造凹部8Bの代わりに、基礎部分7Bにボルト穴9Aを有している。 The
このボルト穴9Aは、図12に示すように、点検対象の低圧タービン30から取り外されたコンクリート遮へい体1Bを、点検対象ではない低圧タービン30のコンクリート遮へい体1Bの上に積層させた際に、ボルト9Bにより積層されたコンクリート遮へい体1Bが横ズレすることを抑制するために設けられている。 As shown in FIG. 12, this
次に、本実施例の効果について説明する。 Next, the effects of this embodiment will be explained.
上述した本実施例のタービン設備100は、沸騰水型原子炉用であり、低圧タービン30と、低圧タービン30を覆う複数のコンクリート遮へい体と、を備え、複数のコンクリート遮へい体は、各々が他のコンクリート遮へい体に対して積層構造を有している。好適には、コンクリート遮へい体は、低圧タービン30のケーシングを覆うコンクリート遮へい体1A,1Bである。 The
これによって、従来の遮へい体を用いた際の仮置きスペース3と比較してコンクリート遮へい体載置スペース37を削減することができるため、仮置きスペース4に必要なスペースを小さくすることができる。そのため、タービン設備100を収納する建屋のレイダウン平面積が小さくなり、従来の建屋に比べて建屋自体の建築面積を減らすことができる。したがって、原子力発電所の建設コストの低減に寄与することができる、との効果が得られる。 As a result, the concrete
また、遮へい体は、キー構造凸部8A,キー構造凹部8Bを有していること、あるいはコンクリート遮へい体は、ボルト穴9Aを有していることにより、積層時に地震が発生した場合などにコンクリート遮へい体がずれ落ちるなどの不測の事態が発生することを抑制することができる。 In addition, the shielding body has a key structure
更に、遮へい体は、低圧タービン30の軸方向において低圧タービン30を複数のコンクリート遮へい体1A,1Bで覆うものであり、コンクリート遮へい体1A,1Bの各々に、キー構造10が設けられていることで、コンクリート遮へい体1A,1B以外の放射線漏れ対策が不要となり、タービン設備100の構造をより簡略化することができる。 Furthermore, the shielding body covers the
また、遮へい体の低圧タービン30の半径方向の厚さは、基礎部分7A,7Bの厚さが低圧タービン30の上部を覆うアーチ部分6に比べて厚いことにより、積層時にコンクリート遮へい体を安定させることができる。 Furthermore, the thickness of the shield in the radial direction of the low-
<その他>
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。<Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible. The embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.
1A,1B…遮へい性能を有するコンクリート遮へい体
3…仮置きスペース
4…仮置きスペース
6…アーチ部分
7A,7B…基礎部分
8A…キー構造凸部(横ずれ防止用キー構造)
8B…キー構造凹部(横ずれ防止用キー構造)
9A…ボルト穴(横ずれ防止用ボルト止め穴)
9B…ボルト
10…キー構造(放射線漏れ防止キー構造)
22…フロア
30…低圧タービン
32…ロータ載置スペース
34…ダイヤフラム載置スペース
35…上ケーシング載置スペース
36…下ケーシング載置スペース
37…コンクリート遮へい体載置スペース
40…高圧タービン
50…発電機
100…タービン設備
110…タービン設備
111…コンクリート遮へい体
122…フロア1A, 1B... Concrete shielding body with shielding
8B...Key structure recess (key structure for preventing lateral slippage)
9A...Bolt hole (Bolt hole for preventing lateral slippage)
9B...
22...
Claims (6)
タービンと、
前記タービンを覆う複数の遮へい体と、を備え、
複数の前記遮へい体は、各々が他の前記遮へい体に対して積層構造を有しており、
前記遮へい体の前記タービンの半径方向の厚さは、基礎部分の厚さが前記タービンの上部を覆うアーチ部分に比べて厚い
ことを特徴とするタービン設備。 Turbine equipment for a boiling water reactor,
turbine and
a plurality of shielding bodies covering the turbine;
Each of the plurality of shielding bodies has a laminated structure with respect to the other shielding bodies ,
The thickness of the shield in the radial direction of the turbine is such that a base portion has a thickness greater than an arch portion covering an upper portion of the turbine.
Turbine equipment characterized by:
前記遮へい体は、前記タービンのケーシングを覆うコンクリート遮へい体である
ことを特徴とするタービン設備。 The turbine installation according to claim 1,
The turbine equipment, wherein the shielding body is a concrete shielding body that covers a casing of the turbine.
前記遮へい体は、横ずれ防止用キー構造を有している
ことを特徴とするタービン設備。 The turbine installation according to claim 1,
The turbine equipment, wherein the shielding body has a key structure for preventing lateral slippage.
前記遮へい体は、横ずれ防止用ボルト止め穴を有している
ことを特徴とするタービン設備。 The turbine installation according to claim 1,
The turbine equipment, wherein the shielding body has bolt holes for preventing lateral slippage.
前記遮へい体は、前記タービンの軸方向において前記タービンを複数のコンクリート遮へい体で覆うものであり、
前記複数のコンクリート遮へい体の各々に、放射線漏れ防止キー構造が設けられている
ことを特徴とするタービン設備。 The turbine installation according to claim 1,
The shielding body covers the turbine with a plurality of concrete shielding bodies in the axial direction of the turbine,
A turbine facility characterized in that each of the plurality of concrete shielding bodies is provided with a radiation leakage prevention key structure.
複数の前記遮へい体として、各々が他の前記遮へい体に対して積層構造を有しているものを用いて、
前記タービン設備の検査時に、点検対象の前記タービンの前記遮へい体を、点検対象ではない前記タービンの前記遮へい体の上に積層させる
ことを特徴とするタービン設備の検査方法。 A method for inspecting turbine equipment for a boiling water reactor comprising a turbine and a plurality of shielding bodies covering the turbine, the method comprising:
Using a plurality of shielding bodies each having a laminated structure with respect to the other shielding bodies,
A method for inspecting turbine equipment, characterized in that, when inspecting the turbine equipment, the shielding body of the turbine to be inspected is stacked on the shielding body of the turbine not to be inspected.
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