JPH0569196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は新型沸騰水型原子炉（以下Ａ−BWR
という）のインターナルポンプの取付け構造の改
良に関する。

［発明の技術的背景］ 第３図乃至第５図を参照して従来例を説明す
る。第３図はＡ−BWRの概略構成を示す縦断面
図であり、図中符号１は原子炉圧力容器である。
この原子炉圧力容器１内には冷却材２および炉心
３が収容されている。炉心３は図示しない複数の
燃料集合体および制御棒等から構成されシユラウ
ド４内に収容されている。冷却材２は炉心３を上
方に流通し、その際炉心３の核反応熱より昇温す
る。昇温した冷却材２は水と蒸気の二相流状態と
なり、炉心３の上方に設置された気水分離器５内
に導入されて気水分離される。分離された内蒸気
は気水分離器の上方に設置された蒸気乾燥機６内
に導入されて乾燥され乾燥蒸気となる。この乾燥
蒸気は原子炉圧力容器１に接続された主蒸気配管
７を介して図示しないタービン系に移送され発電
に供される。一方分離された水は前記シユラウド
４および原子炉圧力容器１との間のダウンカマ部
８を流下して、給水配管９および給水スパージヤ
１０を介して供給される給水と混合した状態で炉
心３の下方に移送される。以下同様のサイクルを
くりかえす。

上記原子炉圧力容器１の底部１ａであつて、シ
ユラウド４の外周側には複数（８〜12）のスタブ
１１が周方向等間隔に配置されている。これら各
スタブ１１上にはインターナルポンプ１２が設置
されている。前記ダウンカマ部８を流下した冷却
材２はこのインターナルポンプ１２に吸引されて
下方に吐出された原子炉圧力容器１の下部で180
度反転して炉心３の下方に供給される。上記スタ
ブ１１の下方にはモータケース１３が連結されて
おり、このモータケース１３内に図示しない駆動
用モータが収納されている。尚第３図中符号１４
は冷却器であるとともに符号１５は冷却配管であ
る。

次に第４図を参照して上記インターナルポンプ
１２の取付け構造を詳細に説明する。図中符号２
１はインペラであり、このインペラ２１は回転軸
２２に固着されている。インペラ２１の外周には
ポンプデイフユーザ２３が設置されている。この
ポンプデイフユーザ２３の内周側にはガイドベー
ン２４が設置されており、インペラ２１の後方の
冷却材流路を形成している。上記ポンプデイフユ
ーザ２３の下面は前記スタブ１１の上面に束され
ており、その内周側のボス２３Ａの下端に形成さ
れた係合凸部２５にストレツチチユーブ２６の上
端に形成された係合凸部２７が係合している。こ
のストレツチチユーブ２６は回転軸２２とスタブ
１１との間に設置されたものであり、その下端に
はナツト２８が螺合している。このナツト２８を
ねじこむことによりストレツチチユーブ２６を下
方に引下げ、それによつてポンプデイフユーザ２
３ひいてはインターナルポンプ１２が固定されて
いる。ここでストレツチチユーブ２６に引張力を
与える操作を説明すると、まず引張治具（テンシ
ヨナ）によつてストレツチチユーブ２６を下方に
引張る。この引張つた状態で上記ナツト２８をね
じこむ。このようにして与えられる引張力が万一
不足するような場合には、ポンプデイフユーザ２
３は冷却材２の流体力により移動してしまい、そ
の結果インターナルポンプ１２が破損するような
事態も予想される。そのためストレツチチユーブ
２６には運転中に数ｔの引張力を作用させておく
必要があるとともに、このような引張力に耐え得
るようにストレツチチユーブ２３は強度の高い材
料例えばNCF600（インコネル600）のような材料
で形成されている。

また原子炉が運転状態になると、インターナル
ポンプ１２の取付け部の温度が上昇する。この時
インターナルポンプ１２の取付け部の温度分布は
第５図に示すようになる。この第５図から明らか
なようにストレツチチユーブ２６近傍の温度は高
く、そのためストレツチチユーブ２６は熱膨張す
る。ここでこのストレツチチユーブ２６の熱膨張
についてみてみると、ストレツチチユーブ２６の
長さは通常850mm程度であり、材料は前述したよ
うにNCF600より形成されており、よつて温度上
昇による軸方向への伸びは約1.89mm程度である。
一方スタブ１１は通常低合金鋼からなり、この低
合金鋼の熱膨張率はNCF600のそれより小さく、
同一条件におけるスタブ１１の軸方向への伸びは
1.35mm程度である。このようにストレツチチユー
ブ２６とスタブ１１との間には熱膨張に差（1.89
−1.35＝0.54mm）があるために、運転前に常温に
て所望の引張力を負荷させておいても、該引張力
は減じてしまう。そこで一般に常温にて引張力を
負荷させる場合には、上記減じてしまう引張力を
考慮して負荷をかけるようにしている。

［背景技術の問題点］ 上述したようにストレツチチユーブ２６には大
きな引張力を作用させる必要があり、その為大容
量テンショナが必要となるとともに、引張力の負
荷はモータケース１３内にて遠隔操作で行なわ
れ、このモータケース１３内は非常に狭く、狭い
空間内にて操作可能な複雑なテンショナが必要と
なる。またそれだけでなく、所望の引張力がスト
レツチチユーブ２６に確実に負荷されたか否かに
ついても管理しなければならず、作業が極めて煩
雑であり、さらにストレツチチユーブ２６の材質
としても高い引張力に耐え得る高い強度のもので
なければならない。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでそ
の目的とするとことは、従来のような大容量かつ
複雑なテンショナおよび煩雑な作業を必要とする
ことはなく、常温時に負荷した引張力を温度上昇
時においても維持し、ポンプデイフユーザを固定
させた状態を確実に維持することを可能とするイ
ンターナルポンプ取付け構造を提供することにあ
る。

［発明の概要］ すなわち本発明によるインターナルポンプ取付
け構造は、原子炉圧力容器の底部より上方に突設
されたスタブの上端にインペラの下方に取付けら
れたポンプデイフユーザの下端を載置し、このポ
ンプデイフユーザにストレツチチユーブを介して
下方より所定の引張力を作用させてなるインター
ナルポンプ取付け構造において、上記スタブとポ
ンプデイフユーザとの間又はポンプデイフユーザ
とストレツチチユーブとの間にイクスパンシヨン
ピースを設置し、このイクスパンシヨンピースは
ストレツチチユーブの熱膨張率より大きな熱膨張
率の材料からなり、かつインターナルポンプの運
転時の温度範囲内においてスタブとストレツチチ
ユーブの温度上昇による伸びの差以上の伸びを呈
するようにその長さを決定されていることを特徴
とするものである。

つまりストレツチチユーブの熱膨張率より大き
な熱膨張率を有すること、およびインターナルポ
ンプの運転時の温度範囲内においてスタブとスト
レツチチユーブの温度上昇による伸びの差以上の
伸びを呈するようにその長さを決定されているイ
クスパンシヨンピースをスタブおよびポンプデイ
フユーザとの間、又はポンプデイフユーザおよび
ストレツチチユーブとの間に設置することによ
り、スタブおよびストレツチチユーブとの熱膨張
差による引張力の低下を防止するものである。

［発明の実施例］ 以下第１図を参照して本発明の第１の実施例を
説明する。尚従来と同一部分には同一符号を付し
て示しその説明は省略する。ポンプデイフユーザ
２３のボス２３Ａの下端とスタブ１１の上端との
間には、イクスパンシヨンピース１０１が介挿さ
れている。このイクスパンシヨンピース１０１は
環状をなしており、ストレツチチユーブ２６より
熱膨張率の大きい材料（例えばオーステナイト系
ステンレス鋼）から形成されている。このような
イクスパンシヨンピース１０１をスタブ１１とポ
ンプデイフユーザ２３との間に設置することによ
りスタブ１１とストレツチチユーブ２６との熱膨
張差を吸収して、引張力の低下を防止するもので
ある。上記イクスパンシヨンピース１０１の温度
上昇による伸びは大きく、例えばオーステナイト
系ステンレス鋼製として、その長さを130mmとす
ると、環境温度268℃における伸びは、0.57mmで
ある。したがつてストレツチチユーブ２６とスタ
ブ１１との熱膨張差（0.54mm）を十分に吸収し得
るものである。

以上本実施例によると以下のような効果を奏す
ることができる。すなわちスタブ１１とポンプデ
イフユーザ２３との間にイクスパンシヨンピース
１０１を介挿し、このイクスパンシヨンピース１
０１はストレツチチユーブ２６より熱膨張率が大
きいものであるとともに、インターナルポンプ運
転時の温度範囲内において、スタブ１１およびス
トレツチチユーブ２６の温度上昇による伸びの差
より大きな伸びを呈するようにその長さ（第１図
符号ｌで示す）を決定されたものである。したが
つてインターナルポンプ１２が運転状態となつ
て、ポンプ取付け部の温度が上昇しても、上記イ
クスパンシヨンピース１０１によりスタブ１１と
ストレツチチユーブ２６の熱膨張差を十分吸収す
ることができる。したがつて常温状態でストレツ
チチユーブ２６に与えた引張力は減ずることはな
く、ポンプデイフユーザ２３の強固な固定を維持
することができる。その結果従来のように熱膨張
差により減ぜられる引張力を考慮して予め大きな
引張力を作用させる必要もなく、そのための大型
テンショナ、煩雑な作業も不要となるとともに、
管理も容易となる。ストレツチチユーブ２６の材
質としても従来のように高い強度を有する材料を
使用することもない。

次に第２図を参照して第２の実施例を説明す
る。この第２の実施例はイクスパンシヨンピース
１０１をポンプデイフユーザ２３の係合凸部２５
とストレツチチユーブ２６の係合凸部２７との間
に設置したものである。イクスパンシヨンピース
１０１の材質としては前記第１の実施例の場合と
同様である。

この第２実施例の場合にも温度の上昇によりス
タブ１１とストレツチチユーブ２６との間に熱膨
張差が発生してもこれを効果的に吸収することが
でき、よつて常温時に作用させた引張力が温度上
昇により減ずることはない。よつて運転時におい
てもストレツチチユーブ２６に作用させた引張力
を確実に維持してポンプデイフユザ２３の強固な
固定を維持することができ、従来のような大型テ
ンショナおよびそれに伴なう煩雑な作業を不要と
することができる等前記第１の実施例と同様の効
果を奏することができる。

尚本発明は前記第１および第２実施例に限定さ
れるものではなく、例えばイクスパンシヨンピー
スの材質および形状等についても種々のものが考
えられる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるインターナル
ポンプ取付け構造によると、常温時に作用させた
引張力を温度が上昇してもそのまま維持すること
ができ、ポンプデイフユーザの強固な固定を維持
することができるので、従来のように予め熱膨張
差により低下する引張力を考慮した大きな引張力
を作用させる必要もなく、そのための大型テンシ
ョナおよびそれに伴なう煩雑な作業を不要とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すインター
ナルポンプ取付け部の断面図、第２図は第２の実
施例を示すインターナルポンプ取付け部の断面
図、第３図乃至第５図は従来例を示す図で第３図
は新型沸騰水型原子炉の概略構成を示す縦断面
図、第４図はインターナルポンプ取付け部の断面
図、第５図は運転時におけるインターナルポンプ
取付け部の温度分布を示す図である。 １……原子炉圧力容器、１ａ……原子炉圧力容
器の底部、１１……スタブ、１２……インターナ
ルポンプ、２１……インペラ、２３……ポンプデ
イフユーザ、２６……ストレツチチユーブ、１０
１……イクスパンシヨンピース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉圧力容器の底部より上方に突設された
   スタブの上端にインペラの下方に取付けられたポ
   ンプデイフユーザの下端を載置し、このポンプデ
   イフユーザにストレツチチユーブを介して下方よ
   り所定の引張力を作用させてなるインターナルポ
   ンプ取付け構造において、上記スタブとポンプデ
   イフユーザとの間又はポンプデイフユーザとスト
   レツチチユーブとの間にイクスパンシヨンピース
   を設置し、このイクスパンシヨンピースはストレ
   ツチチユーブの熱膨張率より大きな熱膨張率の材
   料からなり、かつインターナルポンプの運転時の
   温度範囲内においてスタブとストレツチチユーブ
   の温度上昇による伸びの差以上の伸びを呈するよ
   うにその長さを決定されていることを特徴とする
   インターナルポンプ取付け構造。