JPH0314101B2 - - Google Patents
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- JPH0314101B2 JPH0314101B2 JP60212711A JP21271185A JPH0314101B2 JP H0314101 B2 JPH0314101 B2 JP H0314101B2 JP 60212711 A JP60212711 A JP 60212711A JP 21271185 A JP21271185 A JP 21271185A JP H0314101 B2 JPH0314101 B2 JP H0314101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing sleeve
- sealing
- tube
- compressive force
- end portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/02—Details
- G21C13/032—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses
- G21C13/036—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses the tube passing through the vessel wall, i.e. continuing on both sides of the wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
- F16L5/02—Sealing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
- F16L55/179—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders specially adapted for bends, branch units, branching pipes or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は機械的密封、特に原子炉圧力容器の内
壁から延びる管状のスタブの密封を確立する装置
に関する。さらに詳細には、本発明は原子炉圧力
容器の内壁から圧力容器内部へと延びる制御棒支
持用のスタブ管を通じてあるいはそのまわりに起
こる流体の漏出を防止する技術に関する。従つ
て、本発明の一般的な目的は既述のような特徴を
有する新しく改良した装置を提供することにあ
る。
壁から延びる管状のスタブの密封を確立する装置
に関する。さらに詳細には、本発明は原子炉圧力
容器の内壁から圧力容器内部へと延びる制御棒支
持用のスタブ管を通じてあるいはそのまわりに起
こる流体の漏出を防止する技術に関する。従つ
て、本発明の一般的な目的は既述のような特徴を
有する新しく改良した装置を提供することにあ
る。
従来の技術
用途を限定するわけではないが、本発明は特に
沸騰水型原子炉（BWR）に適用するのに好適で
ある。沸騰水型原子炉の運転に当つて、原子炉圧
力容器内からの液体冷却材の漏出が制御棒ノズル
の付近で発生することがあることが明らかになつ
てきた。これらのノズルは、原子炉圧力容器の内
側に溶接されたスタブ管により支持されている。
従来からノズルは炉心の下方に配置され、溶接に
よりスタブ管に対し密封されている。他方、この
スタブ管は原子炉圧力容器に溶接されている。た
とえば、万一にもこのスタブ管にクラツクが発生
すると、原子炉圧力容器内の加圧流体はスタブ管
と制御棒ノズルとの間の環状の間〓に漏出し、こ
こから原子炉圧力容器外へと逃れ出る。原子炉圧
力容器中の液体冷却材は炉心に直接さらされてい
るので、放射能を帯びている。従つてこの冷却材
の漏出は直ちに終らせなければならない。
沸騰水型原子炉（BWR）に適用するのに好適で
ある。沸騰水型原子炉の運転に当つて、原子炉圧
力容器内からの液体冷却材の漏出が制御棒ノズル
の付近で発生することがあることが明らかになつ
てきた。これらのノズルは、原子炉圧力容器の内
側に溶接されたスタブ管により支持されている。
従来からノズルは炉心の下方に配置され、溶接に
よりスタブ管に対し密封されている。他方、この
スタブ管は原子炉圧力容器に溶接されている。た
とえば、万一にもこのスタブ管にクラツクが発生
すると、原子炉圧力容器内の加圧流体はスタブ管
と制御棒ノズルとの間の環状の間〓に漏出し、こ
こから原子炉圧力容器外へと逃れ出る。原子炉圧
力容器中の液体冷却材は炉心に直接さらされてい
るので、放射能を帯びている。従つてこの冷却材
の漏出は直ちに終らせなければならない。
本発明の出願人が所有し本明細書中にも引用す
る特願昭58−190018号（特開昭59−89896号公報
に対応）には、原子炉圧力容器スタブ管に生ずる
クラツクによる上述の問題が詳細に述べられてい
る。この先頭はさらに、このような欠点のあるス
タブ管の上に嵌めてここからの流体の漏出を止め
る新規な装置について記載している。この先願記
載の装置は所期の目的をよく達成し、多くの用途
に供されるものである。
る特願昭58−190018号（特開昭59−89896号公報
に対応）には、原子炉圧力容器スタブ管に生ずる
クラツクによる上述の問題が詳細に述べられてい
る。この先頭はさらに、このような欠点のあるス
タブ管の上に嵌めてここからの流体の漏出を止め
る新規な装置について記載している。この先願記
載の装置は所期の目的をよく達成し、多くの用途
に供されるものである。
原子炉施設によつては、制御棒ノズルを支持す
るスタブ管が大変短いものがある。すなわち、例
えばこのようなスタブ管の高さがわずか１インチ
（2.5センチ）しかないものがある。
るスタブ管が大変短いものがある。すなわち、例
えばこのようなスタブ管の高さがわずか１インチ
（2.5センチ）しかないものがある。
また、スタブ管のクラツクは制御棒ノズルのま
わりの漏出の最も一般的な原因であるのである
が、スタブ管を圧力容器の内壁へ合体せしめる溶
接部においてクラツクが発生することはあり得る
ことである。先願の装置は非常に短いスタブ管に
は向いておらず、その上原子炉圧力容器壁の面ま
たはここに非常に近いところでの漏出の問題を解
決することはできない。
わりの漏出の最も一般的な原因であるのである
が、スタブ管を圧力容器の内壁へ合体せしめる溶
接部においてクラツクが発生することはあり得る
ことである。先願の装置は非常に短いスタブ管に
は向いておらず、その上原子炉圧力容器壁の面ま
たはここに非常に近いところでの漏出の問題を解
決することはできない。
原子炉圧力容器の内壁への密封を確立すること
は、この内壁が、平坦でない表面を画成するオー
バラツピンクラツデイングストリツプをそなえて
いるという事実により非常に面倒なこととなる。
さらに例示をすると、沸騰水型原子炉圧力容器の
内壁は、１インチ（2.5センチ）の幅のステンレ
ンス鋼のストリツプで被覆されている。このよう
なストリツプ同志が重なる領域では約1/8インチ
（３ミリ）の谷ができるのである。
は、この内壁が、平坦でない表面を画成するオー
バラツピンクラツデイングストリツプをそなえて
いるという事実により非常に面倒なこととなる。
さらに例示をすると、沸騰水型原子炉圧力容器の
内壁は、１インチ（2.5センチ）の幅のステンレ
ンス鋼のストリツプで被覆されている。このよう
なストリツプ同志が重なる領域では約1/8インチ
（３ミリ）の谷ができるのである。
発明の開示
本発明は、管のまわりの漏出防止密封を確立す
る新規な改良した技術を提供することにより、上
述の従来の欠点またはその他の欠点を克服するこ
とを目的とする。
る新規な改良した技術を提供することにより、上
述の従来の欠点またはその他の欠点を克服するこ
とを目的とする。
すなわち本発明は、一表面から外方に延びる管
のまわりに流体密の密封を確立する装置におい
て、前記管の上に同軸に装架され、外側に開いた
第１の端部部分とこの第１の端部部分に対して反
対側にある第２の端部部分とを有し、前記表面に
向つて軸線方向に押し付けられる密封スリーブ
と、この密封スリーブの第１の端部部分に装架さ
れ、前記表面と接触する第１の方向に面するよう
に配設された第１の環状の密封手段と、 前記密封スリーブの第２の端部部分に装架さ
れ、前記密封スリーブの軸線に向う方向に面する
ように配設された第２の環状の密封手段と、 この第２の環状の密封手段に圧縮力を与える手
段と、 この圧縮力を与える手段に機械的に結合され、
前記圧縮力を与える手段を介して前記密封スリー
ブに結合する力を発生し、前記第１および第２の
密封手段がこの力によつて片寄せられ、さらに前
記密封スリーブが加圧流体中に浸漬されるのに応
答して圧縮されるようにする予負荷手段とを包含
し、前記圧縮力を与える手段が前記密封スリーブ
と一体になつており、かつたわみ性を有すること
を特徴とする装置にある。
のまわりに流体密の密封を確立する装置におい
て、前記管の上に同軸に装架され、外側に開いた
第１の端部部分とこの第１の端部部分に対して反
対側にある第２の端部部分とを有し、前記表面に
向つて軸線方向に押し付けられる密封スリーブ
と、この密封スリーブの第１の端部部分に装架さ
れ、前記表面と接触する第１の方向に面するよう
に配設された第１の環状の密封手段と、 前記密封スリーブの第２の端部部分に装架さ
れ、前記密封スリーブの軸線に向う方向に面する
ように配設された第２の環状の密封手段と、 この第２の環状の密封手段に圧縮力を与える手
段と、 この圧縮力を与える手段に機械的に結合され、
前記圧縮力を与える手段を介して前記密封スリー
ブに結合する力を発生し、前記第１および第２の
密封手段がこの力によつて片寄せられ、さらに前
記密封スリーブが加圧流体中に浸漬されるのに応
答して圧縮されるようにする予負荷手段とを包含
し、前記圧縮力を与える手段が前記密封スリーブ
と一体になつており、かつたわみ性を有すること
を特徴とする装置にある。
実施例
図面において、原子炉圧力容器のボトムヘツド
の壁を符号１０で示す。壁１０は表面すなわちク
ラツデイング１１をそなえている。符号１２で示
す管すなわちスタブ管は、符号１４でしめされる
溶接部で壁１０に溶接されている。スタブ管１２
は原子炉圧力容器の壁に穿設した孔の内周部のま
わりに延在する。この孔はクラツデイングの形成
後に穿設される。符号１６で示す第２の管状部材
すなわちノズル管は、スタブ管１２および壁１０
を貫通して延在している。ノズル管１６は炉心
（図示せず）内へと上方に延びる制御棒を担持し
ている。スタブ管１２とノズル管１６とは、符号
１８で示す環状密封溶接部により相互に合体せし
められている。実際上、スタブ管１２はその片側
でわずか１インチ（2.5センチ）の長さしかない。
の壁を符号１０で示す。壁１０は表面すなわちク
ラツデイング１１をそなえている。符号１２で示
す管すなわちスタブ管は、符号１４でしめされる
溶接部で壁１０に溶接されている。スタブ管１２
は原子炉圧力容器の壁に穿設した孔の内周部のま
わりに延在する。この孔はクラツデイングの形成
後に穿設される。符号１６で示す第２の管状部材
すなわちノズル管は、スタブ管１２および壁１０
を貫通して延在している。ノズル管１６は炉心
（図示せず）内へと上方に延びる制御棒を担持し
ている。スタブ管１２とノズル管１６とは、符号
１８で示す環状密封溶接部により相互に合体せし
められている。実際上、スタブ管１２はその片側
でわずか１インチ（2.5センチ）の長さしかない。
原子炉運転中に、スタブ管１２にクラツク２０
が発生することがある。これは、スタブ管１２の
この部位における残留応力および過酷な原子炉運
転環境によるものである。万一クラツク２０が発
生すると、高圧の原子炉冷却流体がこのクラツク
を通つてスラグ管１２とノズル管１６との間の環
状路から下方へと流出してしまう。このような漏
出は、放射性の液体が原子炉圧力容器から出るこ
とになるので、許容することができない。スタブ
管の修理あるいは交換は、万一クラツク２０が一
旦生じてしまうと実際上不可能となる。スタブ管
およびこれに関連する制御棒ノズルは、炉心を包
含する燃料集合体より下方の原子炉圧力容器の下
部部分に位置している。従つて、クラツクを生じ
たスタブ管の修理や交換には、燃料集合体の全部
と、関連する支持構造体とを原子炉圧力容器から
撤去し、原子炉冷却流体を完全に排出してスタブ
管に接近できるようにすることが必要である。ま
た、原子炉は短時間運転してさえも、原子炉圧力
容器内に放射能を帯び、従つて通常の修理作業が
不可能になる。すなわち、簡単に作業員に、クラ
ツクを生じたスタブ管の再溶接の仕事を課すこと
はできない。
が発生することがある。これは、スタブ管１２の
この部位における残留応力および過酷な原子炉運
転環境によるものである。万一クラツク２０が発
生すると、高圧の原子炉冷却流体がこのクラツク
を通つてスラグ管１２とノズル管１６との間の環
状路から下方へと流出してしまう。このような漏
出は、放射性の液体が原子炉圧力容器から出るこ
とになるので、許容することができない。スタブ
管の修理あるいは交換は、万一クラツク２０が一
旦生じてしまうと実際上不可能となる。スタブ管
およびこれに関連する制御棒ノズルは、炉心を包
含する燃料集合体より下方の原子炉圧力容器の下
部部分に位置している。従つて、クラツクを生じ
たスタブ管の修理や交換には、燃料集合体の全部
と、関連する支持構造体とを原子炉圧力容器から
撤去し、原子炉冷却流体を完全に排出してスタブ
管に接近できるようにすることが必要である。ま
た、原子炉は短時間運転してさえも、原子炉圧力
容器内に放射能を帯び、従つて通常の修理作業が
不可能になる。すなわち、簡単に作業員に、クラ
ツクを生じたスタブ管の再溶接の仕事を課すこと
はできない。
クラツクを生じたスタブ管の上からスリーブを
嵌めて、欠陥部の下方でこのスリーブをスタブ管
に密封し、欠陥部の上方でこのスリーブをノズル
管に密封することが、たとえば前述の先願（特開
昭59−89896号公報）に提案されている。しかし
ながら、この解決策はスタブ管が非常に短い場合
には実行不可能である。というのは、流体密密封
を確立するスタブ管の外周部には平滑性が不十分
な表面領域があるからである。環状のスタブ管の
外壁の平滑性が欠徐することの原因のひとつは、
溶接部１４および１８の形成時にスタブ管が熱に
さらされることにより生じる歪みにある。さらに
クラツクが溶接部１４に生ずるか、または溶接部
１４の領域まで拡がることもある。このような場
合には、スタブ管の側面に密封を確立しても何の
効果もない。しかしながら、スタブ管を完全にカ
プセル化すること、従つてスタブ管の破損の問題
をカプセル化によつて解決することは従来不可能
と考えられていた。というのは、このようなカプ
セル化には、原子炉圧力容器の壁１０との密封関
係を確立させることが必要であるからである。上
述したように、原子炉圧力容器の壁にはクラツデ
イングが設けられている。これは典型的にはステ
ンレス鋼のストリツプを重なり合うようにして形
成することによつて得られる。これらのストリツ
プは典型的には幅１インチ（2.5センチ）程度で、
その重なり目に大略深さ1/8インチ（３ミリ）の
谷が形成される。
嵌めて、欠陥部の下方でこのスリーブをスタブ管
に密封し、欠陥部の上方でこのスリーブをノズル
管に密封することが、たとえば前述の先願（特開
昭59−89896号公報）に提案されている。しかし
ながら、この解決策はスタブ管が非常に短い場合
には実行不可能である。というのは、流体密密封
を確立するスタブ管の外周部には平滑性が不十分
な表面領域があるからである。環状のスタブ管の
外壁の平滑性が欠徐することの原因のひとつは、
溶接部１４および１８の形成時にスタブ管が熱に
さらされることにより生じる歪みにある。さらに
クラツクが溶接部１４に生ずるか、または溶接部
１４の領域まで拡がることもある。このような場
合には、スタブ管の側面に密封を確立しても何の
効果もない。しかしながら、スタブ管を完全にカ
プセル化すること、従つてスタブ管の破損の問題
をカプセル化によつて解決することは従来不可能
と考えられていた。というのは、このようなカプ
セル化には、原子炉圧力容器の壁１０との密封関
係を確立させることが必要であるからである。上
述したように、原子炉圧力容器の壁にはクラツデ
イングが設けられている。これは典型的にはステ
ンレス鋼のストリツプを重なり合うようにして形
成することによつて得られる。これらのストリツ
プは典型的には幅１インチ（2.5センチ）程度で、
その重なり目に大略深さ1/8インチ（３ミリ）の
谷が形成される。
本発明によれば、符号２４で示す密封スリーブ
または密封スリーブサブアセンブリがスタブ管１
２の上に嵌められる。この密封スリーブサブアセ
ンブリ２４は、溶接部１４の外周部のまわりの領
域の圧力容器１０の内面から、スタブ管１２の最
内端部の上方の環状領域のノズル管１６まで延在
するものである。図示の実施例では、密封スリー
ブサブアセンブリ２４はその下端部に第１の環状
の密閉手段すなわちシール２６および２８を担持
している。これらのシール２６，２８は圧力容器
１０の内面に形成したクラツデイング１１に接触
している。場合によつてはシール２８を省略する
ことも可能である。密封スリーブサブアセンブリ
２４は、スタブ管１２およびノズル管１６とおお
よそ同軸の中間部３０を有する。図面から明らか
なように、密封スリーブサブアセンブリ２４のこ
のまつすぐなあるいは同軸の中間部３０は壁１０
の勾配の上方では狭くなり、実際上全周にわたつ
て延在するものではない。また、密封スリーブサ
ブアセンブリ２４は図示のように外側に向つて末
広がりの第１の端部部分すなわち下部フランジ部
分３２を有する。この下部フランジ部分３２がシ
ール２６，２８を担持しているのである。下部フ
ランジ部分は、原子炉圧力容器内の加圧冷却材が
原子炉運転中この上に作用して圧縮力を生じ、こ
の圧縮力がシール２６，２８に加わつて密封作用
をさらに高めるような形状としてあるのである。
または密封スリーブサブアセンブリがスタブ管１
２の上に嵌められる。この密封スリーブサブアセ
ンブリ２４は、溶接部１４の外周部のまわりの領
域の圧力容器１０の内面から、スタブ管１２の最
内端部の上方の環状領域のノズル管１６まで延在
するものである。図示の実施例では、密封スリー
ブサブアセンブリ２４はその下端部に第１の環状
の密閉手段すなわちシール２６および２８を担持
している。これらのシール２６，２８は圧力容器
１０の内面に形成したクラツデイング１１に接触
している。場合によつてはシール２８を省略する
ことも可能である。密封スリーブサブアセンブリ
２４は、スタブ管１２およびノズル管１６とおお
よそ同軸の中間部３０を有する。図面から明らか
なように、密封スリーブサブアセンブリ２４のこ
のまつすぐなあるいは同軸の中間部３０は壁１０
の勾配の上方では狭くなり、実際上全周にわたつ
て延在するものではない。また、密封スリーブサ
ブアセンブリ２４は図示のように外側に向つて末
広がりの第１の端部部分すなわち下部フランジ部
分３２を有する。この下部フランジ部分３２がシ
ール２６，２８を担持しているのである。下部フ
ランジ部分は、原子炉圧力容器内の加圧冷却材が
原子炉運転中この上に作用して圧縮力を生じ、こ
の圧縮力がシール２６，２８に加わつて密封作用
をさらに高めるような形状としてあるのである。
図面について説明を続けると、密封スリーブサ
ブアセンブリ２４の上端には内側に収れんする第
２の端部部分が設けてある。この部分の内径はノ
ズル管１６の外径に近似している。中間部３０の
厚さよりも厚い密封スリーブサブアセンブリ上端
部には、ノズル管１６に面する側から内方に延び
る切欠部３４が設けてある。この切欠部３４は、
密封スリーブサブアセンブリ２４の上端に、圧縮
力を与える手段であるたわみ性のアーム延長部３
６を画成せしめる。このアーム延長部３６は或る
程度の弾性を有し、シールフオロワとしての機能
を有する。アーム延長部３６の自由端、すなわち
ノズル管１６に最も接近して位置する端部は、力
を伝達する環状の突出部３８を画成している。こ
の突出部３８に対向する側の切欠部３４の側部に
は、内側肩部で終るくぼみが設けられている。金
属の裏あてリング４０は、この内側肩部により位
置決めされ、第２の環状の密封手段すなわちシー
ルリング４２の裏あて部材として作用する。原子
炉環境に用いられるこのシールリング４２は、典
型的に純粋なグラフアイトから成るものとする。
というのは、この材料が放射線にさらされても劣
化することなく、十分な弾性を有するからであ
る。この好適なシール材料は、登録商標グラフオ
イル（GRAPHOIL）をもつて米国イリノイ州モ
ートングローブにあるクレーン・パツキング・カ
ンパニーから市販されている。シールリング４２
の構造および装架態様は以下のようなものであ
る。すなわち、突出部３８を介するシールリング
４２への圧縮力の伝達によつてシールリング４２
が変形し、ノズル管１６の内側に流体密の密封を
確立するような構造及び装架態様とするのであ
る。
ブアセンブリ２４の上端には内側に収れんする第
２の端部部分が設けてある。この部分の内径はノ
ズル管１６の外径に近似している。中間部３０の
厚さよりも厚い密封スリーブサブアセンブリ上端
部には、ノズル管１６に面する側から内方に延び
る切欠部３４が設けてある。この切欠部３４は、
密封スリーブサブアセンブリ２４の上端に、圧縮
力を与える手段であるたわみ性のアーム延長部３
６を画成せしめる。このアーム延長部３６は或る
程度の弾性を有し、シールフオロワとしての機能
を有する。アーム延長部３６の自由端、すなわち
ノズル管１６に最も接近して位置する端部は、力
を伝達する環状の突出部３８を画成している。こ
の突出部３８に対向する側の切欠部３４の側部に
は、内側肩部で終るくぼみが設けられている。金
属の裏あてリング４０は、この内側肩部により位
置決めされ、第２の環状の密封手段すなわちシー
ルリング４２の裏あて部材として作用する。原子
炉環境に用いられるこのシールリング４２は、典
型的に純粋なグラフアイトから成るものとする。
というのは、この材料が放射線にさらされても劣
化することなく、十分な弾性を有するからであ
る。この好適なシール材料は、登録商標グラフオ
イル（GRAPHOIL）をもつて米国イリノイ州モ
ートングローブにあるクレーン・パツキング・カ
ンパニーから市販されている。シールリング４２
の構造および装架態様は以下のようなものであ
る。すなわち、突出部３８を介するシールリング
４２への圧縮力の伝達によつてシールリング４２
が変形し、ノズル管１６の内側に流体密の密封を
確立するような構造及び装架態様とするのであ
る。
本発明による装置は、また予負荷手段４４を包
含する。この予負荷手段４４は密封スリーブサブ
アセンブリ２４を下方に付勢して圧力容器の壁１
０とシール２６，２８との間に密封関係を確立す
ると共に、シールリング４２を圧縮して密封スリ
ーブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間に
密封を確立する。
含する。この予負荷手段４４は密封スリーブサブ
アセンブリ２４を下方に付勢して圧力容器の壁１
０とシール２６，２８との間に密封関係を確立す
ると共に、シールリング４２を圧縮して密封スリ
ーブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間に
密封を確立する。
本発明の好適な実施例における、予負荷手段４
４は、内側にねじを切つたＬ字形のナツト部材４
６を包含する。このナツト部材４６の底部すなわ
ち脚部には、その自由端におおよそ横断方向に延
びる突出部４８を設けてある。この突出部４８
は、密封スリーブサブアセンブリ２４のアーム延
長部３６の自由端に隣接するところでこの密封ス
リーブサブアセンブリ２４の頂部と接触してい
る。Ｌ字形のナツト部材４６は、別のおおよそＬ
字形の中間ナツト部材５０に係合している。この
中間ナツト部材５０はその内側にも外側にもねじ
が切られている。中間ナツト部材５０の脚部部分
には斜切前端縁部が設けてある。中間ナツト部材
５０は、この斜切前端縁部と補形的な表面を有す
る環状のくさび部材５２と協動する。くさび部材
５２は、別の外側にねじを切つたＬ字形のナツト
部材５４によつて中間ナツト部材５０のノズル管
１６との間に捕えられる。装置の組立に当つて
は、まずナツト部材４６と中間ナツト部材５０と
を係合せしめ、これを突出部４８を密封スリーブ
サブアセンブリ２４の上端に当ててノズル管１６
に取付ける。次いでくさび部材５２を配置する。
続いて、ナツト部材５４を中間ナツト部材５０に
係合せしめ、下方に締め付けてこれにより予負荷
手段４４とノズル管１６との間に緊密な機械的結
合を確立する。この機械的結合は、くさび部材５
２にわずかなアンダーカツトを与えることで高め
ることができる。
４は、内側にねじを切つたＬ字形のナツト部材４
６を包含する。このナツト部材４６の底部すなわ
ち脚部には、その自由端におおよそ横断方向に延
びる突出部４８を設けてある。この突出部４８
は、密封スリーブサブアセンブリ２４のアーム延
長部３６の自由端に隣接するところでこの密封ス
リーブサブアセンブリ２４の頂部と接触してい
る。Ｌ字形のナツト部材４６は、別のおおよそＬ
字形の中間ナツト部材５０に係合している。この
中間ナツト部材５０はその内側にも外側にもねじ
が切られている。中間ナツト部材５０の脚部部分
には斜切前端縁部が設けてある。中間ナツト部材
５０は、この斜切前端縁部と補形的な表面を有す
る環状のくさび部材５２と協動する。くさび部材
５２は、別の外側にねじを切つたＬ字形のナツト
部材５４によつて中間ナツト部材５０のノズル管
１６との間に捕えられる。装置の組立に当つて
は、まずナツト部材４６と中間ナツト部材５０と
を係合せしめ、これを突出部４８を密封スリーブ
サブアセンブリ２４の上端に当ててノズル管１６
に取付ける。次いでくさび部材５２を配置する。
続いて、ナツト部材５４を中間ナツト部材５０に
係合せしめ、下方に締め付けてこれにより予負荷
手段４４とノズル管１６との間に緊密な機械的結
合を確立する。この機械的結合は、くさび部材５
２にわずかなアンダーカツトを与えることで高め
ることができる。
予負荷手段４４がノズル管１６の外面に対して
堅固に鎖錠、すなわちくさび締めされるので、ナ
ツト部材４６を回転させて密封スリーブサブアセ
ンブリ２４の頂部に向けて進めることができる。
この回転は、特開昭59−89896号公報に記載のよ
うに液圧回転工具を利用して達成することもでき
る。ナツト部材４６の下方への前進は、アーム延
長部３６のたわみをもたらして結果的にシールリ
ング４２の圧縮をもたらし、これにより密封スリ
ーブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間に
流体密の密封が確立される。ナツノ部材４６の前
進により生じた下向きの力は、密封スリーブサブ
アセンブリ２４全体を、下方に付勢するように
し、これによりシール２６およびまたはシール２
８は圧縮され、原子炉圧力容器の壁と密封スリー
ブサブアセンブリ２４との間に流体密の密封を形
成する。上述したように、原子炉圧力容器が加圧
されると、加圧冷却材が、密封スリーブサブアセ
ンブリ２４の下部フランジ部分３２に作用し、こ
れにより、壁と密封スリーブサブアセンブリとの
間の密封を高める力を生じる。この冷却材また
は、まつすぐな側面を有する中間部３０およびア
ーム延長部３６に作用し、これにより密封スリー
ブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間の密
封を高める力が発生する。
堅固に鎖錠、すなわちくさび締めされるので、ナ
ツト部材４６を回転させて密封スリーブサブアセ
ンブリ２４の頂部に向けて進めることができる。
この回転は、特開昭59−89896号公報に記載のよ
うに液圧回転工具を利用して達成することもでき
る。ナツト部材４６の下方への前進は、アーム延
長部３６のたわみをもたらして結果的にシールリ
ング４２の圧縮をもたらし、これにより密封スリ
ーブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間に
流体密の密封が確立される。ナツノ部材４６の前
進により生じた下向きの力は、密封スリーブサブ
アセンブリ２４全体を、下方に付勢するように
し、これによりシール２６およびまたはシール２
８は圧縮され、原子炉圧力容器の壁と密封スリー
ブサブアセンブリ２４との間に流体密の密封を形
成する。上述したように、原子炉圧力容器が加圧
されると、加圧冷却材が、密封スリーブサブアセ
ンブリ２４の下部フランジ部分３２に作用し、こ
れにより、壁と密封スリーブサブアセンブリとの
間の密封を高める力を生じる。この冷却材また
は、まつすぐな側面を有する中間部３０およびア
ーム延長部３６に作用し、これにより密封スリー
ブサブアセンブリ２４とノズル管１６との間の密
封を高める力が発生する。
シール２６およびまたはシール２８は、グラフ
オイルのリボンおよびステンレス鋼のシムで構成
することができる。例をあげると、ステンレス鋼
のリボンを１回ないしそれ以上巻回して形成した
リングを、グラフアイトのリボンを多数回らせん
状に巻回して成るグラフオイルのシールの間にス
ペーサとして用いることができる。交互にステン
レス鋼の層とグラフアイトの層とを設けたシール
リングの予成形部品をプレス加工して完成品とす
ることができる。このようにして得た完成品は、
その断面に起伏した形状を有する層がある。
オイルのリボンおよびステンレス鋼のシムで構成
することができる。例をあげると、ステンレス鋼
のリボンを１回ないしそれ以上巻回して形成した
リングを、グラフアイトのリボンを多数回らせん
状に巻回して成るグラフオイルのシールの間にス
ペーサとして用いることができる。交互にステン
レス鋼の層とグラフアイトの層とを設けたシール
リングの予成形部品をプレス加工して完成品とす
ることができる。このようにして得た完成品は、
その断面に起伏した形状を有する層がある。
本発明を要約すると、密封スリーブが制御棒ハ
ウジングあるいはノズル管から原子炉圧力容器の
壁に延在する。下部のシールは原子炉圧力容器の
壁のクラツデイング面と協動する。その結果とし
て、スタブ管自在に生ずるクラツクはもちろん、
原子炉圧力容器の溶接帯域に存在あるいは発生す
るクラツクをも、本発明装置は覆うことができ
る。また本発明によれば密封作用が高められる。
事実これは、組立工具によつて組立工具に与えら
れたスリーブまたはスリーブハウジングの残留応
力によるものよりも原子炉圧力容器の内部圧力に
よる作用である。本発明における密封スリーブは
以下のように設計される。すなわち、密封スリー
ブのフランジ３２およびスリーブ本体に作用する
1000psig（約70Kg／cm2）の原子炉内圧は下部シー
ルに50000ポンド（約22Kg）の負荷を印加する。
換言すれば、密封スリーブサブアセンブリ２４
は、スリーブの突出面積対シール面積の割合が、
シール圧力対原子炉圧力の割合を少なくとも１対
４とするように設計するのである。
ウジングあるいはノズル管から原子炉圧力容器の
壁に延在する。下部のシールは原子炉圧力容器の
壁のクラツデイング面と協動する。その結果とし
て、スタブ管自在に生ずるクラツクはもちろん、
原子炉圧力容器の溶接帯域に存在あるいは発生す
るクラツクをも、本発明装置は覆うことができ
る。また本発明によれば密封作用が高められる。
事実これは、組立工具によつて組立工具に与えら
れたスリーブまたはスリーブハウジングの残留応
力によるものよりも原子炉圧力容器の内部圧力に
よる作用である。本発明における密封スリーブは
以下のように設計される。すなわち、密封スリー
ブのフランジ３２およびスリーブ本体に作用する
1000psig（約70Kg／cm2）の原子炉内圧は下部シー
ルに50000ポンド（約22Kg）の負荷を印加する。
換言すれば、密封スリーブサブアセンブリ２４
は、スリーブの突出面積対シール面積の割合が、
シール圧力対原子炉圧力の割合を少なくとも１対
４とするように設計するのである。
第２の環状の密封手段すなわち上部シールリン
グ４２はまた、スリーブの側面およびシールフオ
ロワとして機能するたわみ性のアーム延長部３６
の両方に作用する原子炉圧力により負荷を与えら
れる。これにより、予負荷手段４４たとえば
100psi（約7.0Kg／cm2）程の小さな初期予負荷を冷
間始動中の減出を防止する必要とするのみであ
る。しかしこの比較的小さな予負荷でも、原子炉
圧力容器が非加圧状態である時クラツクを密封す
るには十分である。予負荷手段４４はまた、原子
炉圧力が減少してゼロになる過渡期間中最小限の
密封圧力を課して、再密封の問題をなくしてい
る。
グ４２はまた、スリーブの側面およびシールフオ
ロワとして機能するたわみ性のアーム延長部３６
の両方に作用する原子炉圧力により負荷を与えら
れる。これにより、予負荷手段４４たとえば
100psi（約7.0Kg／cm2）程の小さな初期予負荷を冷
間始動中の減出を防止する必要とするのみであ
る。しかしこの比較的小さな予負荷でも、原子炉
圧力容器が非加圧状態である時クラツクを密封す
るには十分である。予負荷手段４４はまた、原子
炉圧力が減少してゼロになる過渡期間中最小限の
密封圧力を課して、再密封の問題をなくしてい
る。
以上本発明の好適な実施例を図示し詳述してき
たが、本発明の範囲を逸脱しないで、各種の改良
が上記実施例になされ得ることは明らかである。
たが、本発明の範囲を逸脱しないで、各種の改良
が上記実施例になされ得ることは明らかである。
図面は本発明の好適な実施例である、流体密の
密封を確立する装置の断面図である。 １０……壁、１１……表面またはクラツデイン
グ、１２……スタブ管、１４，１８……溶接部、
１６……ノズル管、２０……クラツク、２４……
密封スリーブ、２６，２８……シール、３０……
中間部、３２……下部フランジ部分、３４……切
欠部、３６……アーム延長部、３８……突出部、
４０……裏あてリング、４２……シールリング、
４４……予負荷手段、４６，５４……ナツト部
材、５０……中間ナツト部材、５２……くさび部
材。
密封を確立する装置の断面図である。 １０……壁、１１……表面またはクラツデイン
グ、１２……スタブ管、１４，１８……溶接部、
１６……ノズル管、２０……クラツク、２４……
密封スリーブ、２６，２８……シール、３０……
中間部、３２……下部フランジ部分、３４……切
欠部、３６……アーム延長部、３８……突出部、
４０……裏あてリング、４２……シールリング、
４４……予負荷手段、４６，５４……ナツト部
材、５０……中間ナツト部材、５２……くさび部
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一表面１１から外方に延びる管１２のまわり
に流体密の密封を確立する装置において、 前記管の上に同軸に装架され、外側に開いた第
１の端部部分３２とこの第１の端部部分に対して
反対側にある第２の端部部分とを有し、前記表面
に向つて軸線方向に押し付けられる密封スリーブ
２４と、 この密封スリーブの第１の端部部分３２に装架
され、前記表面１１と接触する第１の方向に面す
るように配設された第１の環状の密封手段２６，
２８と、 前記密封スリーブの第２の端部部分に装架さ
れ、前記密封スリーブの軸線に向う方向に面する
ように配設された第２の環状の密封手段４２と、
この第２の環状の密封手段４２に圧縮力を与える
手段３６と、 この圧縮力を与える手段に機械的に結合され、
前記圧縮力を与える手段を介して前記密封スリー
ブに結合する力を発生し、前記第１および第３の
密封手段がこの力によつて片寄せられ、さらに前
記密封スリーブ２４が加圧流体中に浸漬されるの
に応答して圧縮されるようにする予負荷手段４４
とを包含し、 前記圧縮力を与える手段３６が前記密封スリー
ブと一体になつており、かつたわみ性を有するこ
とを特徴とする装置。 ２ 請求項１記載の装置において、前記密封スリ
ーブ２４の第１の端部部分３２が、前記管１２の
外径に近い直径まで収れんする内径を有すること
を特徴とする装置。 ３ 請求項１記載の装置において、前記圧縮力を
与える手段３６が、自由端と反動面とを有する細
長い断面の部材であつて、前記反動面はおおよそ
前記密封スリーブ２４の軸線を横切る平面を画成
していることを特徴とする装置。 ４ 請求項３記載の装置において、前記予負荷手
段４４が、前記細長い部材の自由端に隣接する領
域において前記圧縮力を与える手段３６に機械的
に結合されていることを特徴とする装置。 ５ 請求項４記載の装置において、前記密封スリ
ーブ２４が前記管１２よりも長い長さを有するこ
と、および前記密封スリーブの第２の端部部分が
少なくとも一部分に、前記密封スリーブの第１の
端部部分の内径よりも小さい内径を有し、これに
より前記第２の密封手段４２が、前記管１２を貫
いて延びる第２の管状部材１６の外部に接触する
ようにしたことを特徴とする装置。 ６ 請求項１記載の装置において、前記予負荷手
段４４を調節可能なものとし、これを第２の管状
部材１６の外部に係合せしめたことを特徴とする
装置。 ７ 請求項１記載の装置において、前記密封スリ
ーブ２４の第１の端部部分３２が、前記管１２の
外径に近い直径に収れんする内径を有することを
特徴とする装置。 ８ 請求項１記載の装置において、前記第１の密
封手段２６，２８が、空間を隔てて配設した１対
のおおよそ環状のリングシールを包含することを
特徴とする装置。 ９ 請求項３記載の装置において、前記第２の密
封手段４２が、リングシール４０と、このリング
シールを前記予負荷手段４４と前記圧縮力を与え
る手段３６との間の接触領域に整合して配置する
手段とを包含し、これにより前記予負荷手段４４
によつて発生せしめられた力が前記細長い部材を
介して前記リングシールに伝達され、前記密封ス
リーブの軸線におおよそ平行の方向への前記リン
グシールの圧縮およびこの圧縮方向におおよそ直
交する方向への前記リングシールの膨張を生じさ
せるようにしたことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/655,871 US4611813A (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Method of and apparatus for providing an annular seal |
| US655871 | 1984-09-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6192367A JPS6192367A (ja) | 1986-05-10 |
| JPH0314101B2 true JPH0314101B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=24630728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212711A Granted JPS6192367A (ja) | 1984-09-28 | 1985-09-27 | 流体密の密封を確立する装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4611813A (ja) |
| EP (1) | EP0176739B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6192367A (ja) |
| DE (1) | DE3572390D1 (ja) |
| ES (1) | ES8705599A1 (ja) |
| FI (1) | FI853735A7 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4826217A (en) * | 1986-03-31 | 1989-05-02 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus and method for sealing a tube joint |
| US4795171A (en) * | 1986-09-02 | 1989-01-03 | Federico Quevedo Del Rio | Self-pressurized shaft or closure seal |
| SE457029B (sv) * | 1987-03-30 | 1988-11-21 | Asea Atom Ab | Taetningsanordning vid kaernkraftreaktor |
| FR2642328B1 (fr) * | 1989-01-27 | 1991-04-12 | Ceramiques Tech Soc D | Procede d'assemblage dans un module d'un element rigide a membrane de separation, de filtration, ou de transformation catalytique |
| US5071140A (en) * | 1990-01-02 | 1991-12-10 | Federico Quevedo Del Rio | Self-pressurized gasket seal |
| US5605361A (en) * | 1994-05-06 | 1997-02-25 | Entergy Operations, Inc. | Replacement nozzle for pressure vessels and method of a attaching same |
| US6111928A (en) * | 1997-09-29 | 2000-08-29 | Combustion Engineering, Inc. | Top mount canopy seal clamp assembly |
| US6125159A (en) * | 1998-05-11 | 2000-09-26 | Ce Nuclear Power Llc | Canopy seal clamp assembly and method of installation |
| US7166912B2 (en) * | 2001-04-05 | 2007-01-23 | Advanced Energy Technology Inc. | Isolated thermal interface |
| US7206372B2 (en) * | 2002-07-15 | 2007-04-17 | General Electric Company | Methods of repairing leaking elongate hollow members in boiling water reactors |
| US6834092B2 (en) * | 2002-07-15 | 2004-12-21 | General Electric Company | Method of repairing leaking elongate hollow members in boiling water reactors |
| DE10248427A1 (de) * | 2002-10-17 | 2004-05-06 | Framatome Anp Gmbh | Verfahren zur Reparatur oder zum Vermeiden eines Schadens an einer Durchführung |
| DE102011115513B4 (de) * | 2011-10-11 | 2015-04-16 | Areva Gmbh | Sicherungsvorrichtung für einen Steuerstab in einer kerntechnischen Anlage |
| JP6175393B2 (ja) * | 2014-03-24 | 2017-08-02 | 株式会社東芝 | 原子炉炉底部の保護装置 |
| US9180557B1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-11-10 | Areva Inc. | Two-piece replacement nozzle |
| US11594343B2 (en) * | 2018-04-13 | 2023-02-28 | Framatome Inc. | Method and device for replacing sleeves lining nuclear reactor pressure vessel tubes |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT83683B (de) * | 1918-05-01 | 1921-04-25 | Mannesmann Ag | Abzweigrohrverbindung. |
| DE684410C (de) * | 1938-10-08 | 1939-11-27 | Fried Krupp Germaniawerft Akt | Schottdurchfuehrung von Rohrleitungen auf Schiffen |
| US3207523A (en) * | 1965-01-26 | 1965-09-21 | Everett W Johnson | Seal assembly |
| FR1593529A (ja) * | 1968-05-30 | 1970-06-01 | ||
| FR1592352A (ja) * | 1968-11-19 | 1970-05-11 | ||
| US3479063A (en) * | 1968-12-24 | 1969-11-18 | Flexfloat Eng Co | Fluid pressure tightened joint |
| US3622184A (en) * | 1970-05-14 | 1971-11-23 | Smith Blair Inc | Tapping saddle for plastic pipe |
| US3971566A (en) * | 1972-03-29 | 1976-07-27 | Raychem Corporation | Hydraulic sealing member and process |
| DE2256149C3 (de) * | 1972-11-16 | 1979-03-01 | Eisengiesserei U. Maschinenfabrik Keulahuette Gmbh, 3140 Lueneburg | Anbohrschelle |
| FI55592C (fi) * | 1978-03-17 | 1979-08-10 | Sarlin Ab Oy E | Anordning foer att genomfoera en kabel en vaegg |
| US4281841A (en) * | 1978-03-30 | 1981-08-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | O-Ring sealing arrangements for ultra-high vacuum systems |
| US4480841A (en) * | 1982-10-13 | 1984-11-06 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus and method for sealing a tube joint |
-
1984
- 1984-09-28 US US06/655,871 patent/US4611813A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-08-21 DE DE8585110486T patent/DE3572390D1/de not_active Expired
- 1985-08-21 EP EP85110486A patent/EP0176739B1/en not_active Expired
- 1985-09-24 ES ES547246A patent/ES8705599A1/es not_active Expired
- 1985-09-27 JP JP60212711A patent/JPS6192367A/ja active Granted
- 1985-09-27 FI FI853735A patent/FI853735A7/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0176739B1 (en) | 1989-08-16 |
| FI853735L (fi) | 1986-03-29 |
| ES547246A0 (es) | 1987-05-01 |
| JPS6192367A (ja) | 1986-05-10 |
| US4611813A (en) | 1986-09-16 |
| EP0176739A1 (en) | 1986-04-09 |
| ES8705599A1 (es) | 1987-05-01 |
| FI853735A0 (fi) | 1985-09-27 |
| DE3572390D1 (en) | 1989-09-21 |
| FI853735A7 (fi) | 1986-03-29 |
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