JPH03110477A - 運動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 この発明は、ある物体を支持する部材の破損から生ずる
異常な運動のような、その物体の運動を検出する際に利
用される運動検出装置に関する。例えば、この装置は、
ボイラ支持台の破損によって生じた、原子炉のボイラ装
置の異常な運動を検出するために利用することができる
。

口、従来の技術 改良型ガス冷却炉（ＡＧ几）の構造においては、炉心の
周囲およびコンクリート圧力容器内に、多数の垂直ボイ
ラ支持台が設置されている。熱は、燃料の上を二酸化炭
素冷却ガスが通過することによって炉心から抽出され、
そして二数化炭素冷却材から各ボイラ製置内の水に移動
する。それによって生成された蒸気は発電機が結合され
ているタービンを駆動する。

各ボイラは水平横げたによって支持構れており、そして
この横げたは、その周囲を流れる高温ガスによって腐食
される傾向がある。支持構げたは遂には破損して、ボイ
ラ装置の異常な動作を生じる。

そのような破損を警告する必要のあることは明らかであ
り、そしてこの事は種々の方法で以前から実行されてき
た。ある方法では、機拡的標識がボイラ装置あるいはそ
の支持部に取付けられ、その結果、異常なボイラ装置運
動の視覚的表示が与えられる。しかし、そのような装置
は原子炉運転停止中の稼動中検査設備によって検べるこ
とかできるだけである。代わりの方法では、原子炉温度
監視熱電対をその関連するインジケータに接続するケー
ブルが、異常なボイラ装置運動の場合には切断されるよ
うに位置ぎめされている。この切断は、温度表示が行わ
れないことから分るようになっている。

ハ作用 本発明の目的は、物体の運動を検出する改良装置を提供
することである。

本発明の１様相によると、通路に流体を供給する手段と
、前記物体の動きに応答して流体の流れに対する前記通
路の抵抗を変えることのできるバルブ手段と、および前
記変化した抵抗によって生じた前記通路に沿っての流体
の流れの変化に応答して、前記運動の発生を表示する働
きをするインジケータ手段、とを備える、物体の運動を
検出する運動検出装置が与えられている。

この発明の別の様相によれば、第１物体に結合してそれ
と共に運動し、かつ流体を受入れる通路の少なくとも一
部を形成するパイプと、第２物体に結合してそれと共に
運動し、かつ前記パイプに滑りばめＫなっているスリー
ブとを備え、それによって前記２物体間の相対運動のた
めにスリーブは前記パイプの壁における開口を覆いある
いは露出させておシ、そして流体を前記通路に供給する
手段と、前記開口の被覆または露出によって生じる前記
通路沿いの流体の流れの変化に応答して表示を行う働き
をするインジケータ手段とを備える、前記２つの物体の
うちの第１物体または第２物体のその他方に対する運動
を検出する運動検出装置が提供されている。

この装置は、原子炉の圧力容器のボイラ装置のような、
ボイラ装置の異常な運動を検出するのに利用することが
できる。この場合、流体は原子炉冷却流体から成る。

二、実施例 次に、発明の実施態様を添付の図面を参照して説明する
。

第１図では、改良型ガス冷却炉（ＡＧ几）は炉心２が中
に設置されているコンクリート圧力容器１を有している
。この炉心は、ガスバッフルとして作用する丸屋根のあ
るスチール容器３内に容れである。ボイラ装置４および
５のよう゛な垂直ボイラ装［は炉心の周囲に設置されて
いる。

例えば、３個の装置から成る４つのグループに構成され
、その各グループがボイラを構成する、１２個のボイラ
装置を設けることができる。このボイラ装ｖＬはガスバ
ッフル３と圧力容器１の内表面との間で環状になって容
れられている。

ボイラ装置は、横げた６と７のような水平横げたに取付
けられ、この横けたは圧力容器１およびガスバッフル３
によって、その末端部を支えられている。

二酸化炭素冷却剤は炉心を通って循環して燃料要素を冷
却し、それによって加熱されたこの二酸化炭素はボイラ
を通って下方に移動し、その結果、蒸気が発生してター
ビン発電機（図示されていない〕を駆動する。

４個の４象限形高圧室がそれぞれのボイラの下方に設け
られているが、そのうちの２室８と９のみが図示されて
いる。ガスサーキュレータが設けられて二酸化炭素冷却
剤を循環させているが、そのうちの２個１０と１１のみ
が図示されている。ガスは各ボイラの底部の高圧室から
、各自のサーキュレータによって引出され、そして副炉
心高圧室１２内に放出される。次いでガスＲは分割され
て、一部は燃料チャネルの低部に直接入シ、そして残シ
は先ず、炉心２の外側とガスバッフル３の白衣との間の
環状通路１３を上昇する。この後者は、ガスバッフル３
の内部で炉心２の上方の半球形空間１４に入った後、炉
心構造内の特定通路を通って炉心の底部まで下降し、そ
して上述の直接流と結合する。次いで、この結合した流
れは燃料チャネルを上昇し、そしてパイプ１５を介して
ガスバッフルの半球形空間１４を通って上方高圧室１６
に入る。この高圧室からの高熱ガスはボイラを通って下
降し、そしてサーキュレータに戻る。

二酸化炭素は連続して監視され、そして冷却剤監視装置
１７と１８の存在によって、本発明による単純ボイラ運
動検出装置を提供することができる。

第２図は５個の隣接するボイラ装置１１１９，２０゜２
１の一部を概略的に示しており、これらのボイラ装置が
一緒罠なって、原子炉の１象限を成すボイラを形成する
。スリーブバルブ２２は中心ボイラ装置２０の容器の表
面に固定されており、従ってこのバルブは表面の垂直中
心線２５の周囲に対称的Ｋｆｉｌかれている。

スリーブバルブ２２の詳細を図示する第３図では、パイ
プ２４は間隔を置いたブラケット２５と２６によりてボ
イラ装置外被に固定されている。ブラケット２５に隣接
するパイプ２４の末端部２７Ｆ′ｉ閉じており、そして
パイプの反対末端部は、二酸化炭素原子炉冷却剤を圧力
を受けてバイブ内に供給する源（図示されていない）Ｋ
接続している。ガス流量率は炉心の領域外の手段（図示
されていない）によって監視される。

パイプはその壁を通じて２つの開口２８と２９を備えて
おり、これらの開口はパイプに沿って間隔を置かれてい
るので、それらは中心線２３から等距離であり、かつそ
の中心線について対向する側にある。スリーブ３０は両
開口２８と２９を同時Ｋｍうだけの長さであって、パイ
プ２４に清シばめとなっている。

２本の水平ピボット棒３１と３２は、例えば溶接によっ
で、スリーブ５０の長さの中心の直径方向に対向する点
に取付けられている。２個のバー３３と５４はその中心
点３５と３６でそれぞれピボット棒５１と３２の末端と
回動的に連結している。これらバーの対応する末端は上
方と下方の水平コネクタ３７と３８によって相互連結式
れておシ、従ってバーおよびコネクタで共に、ピボット
棒３１と５２に中心を回動的に取付けられた剛性構造を
形成している。水平の上方棒と下方棒４０と４１はそれ
らの１端をコネクタ３７および３８にそれぞれ回動的に
連結している。この棒４０と４１の他端は、中心線２３
から等距離になっているブラケット４２と４３に回動的
に連結しておシ、そして棒４゜と４１は同じ長さになっ
ているので、通常の条件の下では、バー３３と５４は垂
直になり、かつ中心線２３と−１ｌｆｆ線になシ、そし
てスリーブ３０はパイプ２４の両開口２８と２９を覆う
ようになる。

この検出装置の使用中、冷却ガスはパイプ２４に供給さ
れるが、ガスの流れはほぼゼロであろう。それはパイプ
の末端２７は閉じておシ、そして開口２８と２９はスリ
ーブ３０によって覆われているからである。原子炉が運
転される場合、ボイラ装置の温度は相当に上昇し、ナし
てボイラ装置基部の上のプラタン）　２５，２６．４２
および４３の高さは増加するが、すべてがほぼ等しく増
加する。さらに、取付はブラケット４２゜４３はまた、
ボイラ装置外被の水平方向熱膨張のために、原子炉の中
心に向かって、半径方向内側へ移動する。このブラケッ
トはまた、ボイラ装置に向かって押している水平過熱器
透過力（図示されていない）の作用のために、半径方向
内側に移動する。なお、これらブラケット運動のナベて
は同じ大きさとなっている。＠４０と４１およびバー５
５と５４の長さは高温のために増加するが、この場合も
また、すべての変化はほぼ対称的であシ、そしてバー３
５と３４は垂直かつ、装置２０の中心線に対して平行の
ままではないが、パイプ２４におけるスリーブ３０の位
置には目立った変化は起らない。従って、原子炉のすべ
ての正常運転条件の下では、開口２８と２９は閉じられ
たままであシ、そしてガス圧は不変のままであって、パ
イプを通るガスの流れはほぼゼロである。

しかし、ボイラ装置支持部に破損がある場合には、ボイ
ラ装置は傾斜するであろう。先ず、ボイラ装置１？が装
置２０の方に傾斜すると考えてみる。棒４１は構造３９
の下端部を右に押すであろう。構造３９の上端部は、神
４０が動いていないので、静止している。従ってこの構
造は反時計回シ方向に回転するであろう。その結果、ス
リーブ３０はパイプ２４に沿って右の方へ滑動し、そし
て開口２８は露出する。その結果、パイプに沿った冷却
剤の流れに急な増加が生じて、これは流量率監視装置に
よって検出される。

ボイラ族＠１９が装ｆＩＬ２０から離れて傾斜する結果
としてスリーブ３００反対方向への運動を生じること、
従って開口２９は露出することは明らかであろう。

支持部の破損の次めにボイラ装置２１が傾斜することに
よって、構造３９の上端部の運動をひき起こし、一方、
構造の下端部は静止したままである。装ｆ１１２１の傾
斜の方向に依存して、開口２８と２９の１万または他方
がそれによって露出されることは、上述のことから容易
に推論することができる。

一方では、例えは、中央ボイラ装置２０が装置２１の方
に傾斜する場合、棒４０と４１は殆ど影響を受けず、従
ってスリーブ５０はその通常の位置のままであろう。し
かし、パイプ２４は右方へ移動し、従って開口２９は露
出されるであろう。装［２０が反対方向に傾斜する場合
、同じプロセスが生ずるが、開口２８が露出されること
になる。

第４図はこの装置で利用されるバルブの別の形状を示し
ている。この場合、バルブ４４は、短くされたパイプ２
４に連結し、かつブラケット４６と４７でボイラ装置２
ｏの外被に喉付けられた箱４５を備えている。この箱は
それがブラケット４６に取付けられている末端部４８は
密封されている。開口４９は箱の壁の中央に形成されて
いる。スリーブ５０は箱の外側で滑動可能であり、従っ
てそれは開口４９を蝋い、あるいは露出させる。このス
リーブは第２図に示きれるように、パー３３と５４およ
び棒４ｏと４１によって動かされる。減摩材料から成る
ストリップ５１はスリーブ５ｏの内嵌に取付けられて、
スリーブと箱との間の摩擦を低減させる。

このバルブはバルブ２２と同様に作用するが、この場合
、スリーブ５０は短くそしてどちらの方向く滑動する場
合でも、この単一間口４５を露出させるように構成され
ている。

パイプ２４あるいは箱４５の末端２７は上述のように閉
じることもできるしあるいは選択的に開くかまたは少な
くとも部分的に開いておくこともできる。その上、パイ
プあるいは箱が閉じてい念としても、バルブから連続的
に幾らかの洩れがあり得る。後者の場合、通常、パイプ
を通る冷却剤の定流があるが、開口２８または開口２９
のいずれか（第３図）あるいは開口４９（第４図）がボ
イラ装置の傾斜のために露出されるとしたら、流量率は
増加するであろう。

ガス流および／または圧力あるいはパイプの流れの抵抗
の監視は適切な時間間隔で周期的に行うことができる。

ガスは既知の流量率でパイプに注入され、あるいはパイ
プから抽出されることができ、そしてパイプの圧力損は
ボイラ装置の傾斜をチエツクする九めに測定することが
できる。

前述のスリーブバルブは、ボイラ装置支持部の破損の場
合にガス流量率あるいは圧力を変える非常に便利な装置
となっているが、ガス流量を変える他の装！ｉあるいは
方法を利用することができる。例えば、ボイラ装置の運
動によってパイプの末端の閉鎖を起といりあるいは閉鎖
を除いたりすることができて、この末端の閉鎖によりて
バルブを構成する。あるいはまた、この運動によって回
転弁を開いたり、閉じたシすることができる。

ボイラ装置運動検出装置における現存の冷却ガス供給を
利用することは明らかに便利ではあるが、他のどんな適
切なガスあるいは液体をも使用できることは明らかであ
ろう。

この原子炉の運動検出装置を利用すると非常に有利であ
ることが認識されるであろう。先ず、この検出装置はす
でに用意されている冷却ガスを利用することができる。

発明の上述の実施態様ではバルブおよび関連する連結を
必要としているが、これは低価格で生産することができ
る。

これらの構成狭素は適切な時期に何時でも原子炉に加え
ることができる。この装置によってボイラ装置の異常な
運動のあること′ｔ−直ちに表示し、運転停止を待つこ
ともないし、ケーブル切断技術に依存することもない。

原子炉が一旦臨界に達すると、原子炉内部の運転停止を
含む作業は時間浪費であり、かつ電気出力のかなシの損
失を伴なう。上述のスリーブバルブ装置は非常に速く設
置することができる。

原子炉のボイラ装置に関連して、運動検出装置を説明し
てきたが、物体の運動によってもたらされる流体の流れ
の変化を監視することを含む、本発明による装置は、ど
んな適切な設備における運動をも監視するために利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は改良型ガス冷却式原子炉の一部のブロック図、 第２図は、この発明による運動検出装置を組み込んでい
る、第１図の原子炉におけるボイ２の一部の略画図、 第３図は第２図の装置の一部を形成するスリーブバルブ
の１形式の拡大絵画図、そして第４図は装置で利用され
るスリーブバルブの別の形式の絵画図である。 図中、ｔは圧力容器、２は炉心、３は円形屋根付きスチ
ール容器、４，５はボイラ装置、６゜７は横げた、８．
Ｑｊ高圧室、１０．１１はサーキュレータ、１２は副炉
心高圧部、１５は環状通路、１４＃′ｉ半球形空間、１
５Ｆ′ｉパイプ、１６は上方高圧部、そして１７，１８
ｉｊ冷却剤監視装置、１９，２０．２１はボイラ装置、
２２．４４はバルブ、２４はパイプ、２Ｂ、２９．４９
は開口、３０゜５０はスリーブをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体（１９、２０、２１）の運動を検出する運動
   検出装置であつて、流体を通路（２４）に供給する手段
   と、前記物体の運動に応答して、流体の流れに対する前
   記通路の抵抗を変更することができるバルブ手段（２２
   、４４）と、および前記変化した抵抗によつて生じた前
   記通路に沿つた流体の流れの変化に応答して前記運動の
   発生を表示する働きをする表示手段（１７、１８）、と
   を備えていることを特徴とする前記運動検出装置。 （２）請求項（１）記載の装置において、バルブ手段（
   ２２；４４）は前記運動に応答して少なくとも部分的に
   前記通路（２４）に挿入され、あるいは少なくとも部分
   的に前記通路（２４）から徹回される手段を備えている
   ことを特徴とする前記運動検出装置。 （３）請求項（１）記載の装置において、バルブ手段（
   ２２、４４）は、少なくとも通路の一部を形成するパイ
   プ（２４）に滑りばめとなつているスリーブ（３０；５
   ０）を備え、そしてこのスリーブはパイプに関して滑動
   して、この運動に応答して前記パイプの壁の開口（２８
   、２９；４９）を覆いあるいはそれを露出させることを
   特徴とする前記装置。（４）第１物体（２０）あるいは
   第２物体（１９）のこの２物体のうちの他方に対する運
   動を検出する運動検出装置であつて、前記第１物体に結
   合してそれと共に運動し、そして流体を受入れる通路の
   少なくとも一部を形成するパイプ（２４）と、前記第２
   物体に結合してそれと共に運動し、そして前記パイプに
   滑りばめになつているスリーブであつて、従つて前記物
   体間の相対運動によつてこのスリーブは前記パイプの壁
   における開口（２８、２９；４９）を覆いあるいは露出
   させる前記スリーブと、流体を前記通路に供給する手段
   と、および前記開口の前記被覆または露出によつて生じ
   た前記通路沿いの流体の流れの変化に応答して表示を行
   なう働きをするインジケータ手段（１７、１８）とを備
   えていることを特徴とする前記運動検出装置。 （５）請求項（４）記載の、なお、前記第１物体（２０
   ）、前記第２物体（２１）、あるいは第３の物体（２１
   ）の、これら３個の物体のうちの他の２個に対する運動
   を検出するよう構成された装置であつて、前記スリーブ
   （３０；５０）はまた前記第３物体に結合してそれと共
   に運動することを特徴とする前記運動検出装置。 （６）請求項（５）記載の装置であつて、前記第２と第
   ３の物体（１９、２１）は前記第１物体（２０）の対向
   する両側に置かれていること、そして前記第２と第１の
   物体間の相対運動に応答する第１方向または第２方向で
   の前記スリーブ（３０；５０）と前記パイプ（２４）間
   の相対滑り運動および、前記第３と第１の物体間の相対
   運動に応答する第１方向または第２方向での相対滑り運
   動があること、そしてスリーブとパイプ間の相対滑り運
   動によつてパイプの壁における開口（２８、２９；４９
   ）を覆いあるいは露出すること、を特徴とする前記運動
   検出装置。 （７）請求項（６）記載の装置であつて、その第１と第
   ２の間隔を置いた位置（３７、３８）それぞれにおいて
   前記第２と第３の物体（１９、２１）に回動的に結合さ
   れ、かつ前記第１と第２の位置間の第３の位置（３５、
   ３６）において前記スリーブに回動連結されている部材
   （３９）を備えていることを特徴とする前記運動検出装
   置。 （８）請求項（７）記載の装置であつて、前記部材（３
   ９）はほぼ同じ長さの棒（４０、４１）によつて前記第
   ２と第３の物体（１９、２１）に結合されており、そし
   て前記第３位置（３５、３６）は前記第１と第２の位置
   （３７、３８）から等間隔になつていることを特徴とす
   る前記運動検出装置。 （９）前述の請求項のいずれか１項記載の運動検出装置
   を特徴とする原子炉において各物体（１９、２０、２１
   ）は各自のボイラ装置から成ることを特徴とする前記原
   子炉。 （１０）請求項（９）記載の原子炉であつて、その流体
   は原子炉冷却剤から成ることを特徴とする前記原子炉。 （１１）請求項（１０）記載の原子炉であつて、その冷
   却剤は二酸化炭素から成ることを特徴とする前記原子炉
   。