JPH0643589Y2 - 原子力発電所の主蒸気隔離弁の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、原子力発電所における主蒸気隔離弁の制御装
置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般に開閉弁においては、弁体を作動させる弁ピストン
の上方あるいは下方へ圧力流体を導いて、弁の開閉動作
を行なわせる弁構造を有しているものを自圧式弁と称し
ている。この自圧式弁は、弁開閉のための駆動源を自ら
が内包する流体の圧力によっているため、外部駆動源を
必要とする外部駆動式の開閉弁に比較して、外部駆動源
の喪失に起因する弁不動作の発生可能性を考慮する必要
がないという優れた特性を有している。

ところで、この自圧式弁を閉鎖するには、通常、弁ピス
トンの上方に圧力流体を導く一方、弁ピストンの下方を
大気圧に開放することにより弁体に閉鎖力を与え、閉鎖
動作をさせるものとしている。

すなわち、従来の自圧式弁は第５図に示すように、弁箱
21に連設したシリンダ22内に弁ピストン23を配置し、こ
の弁ピストン23のピストン軸24先端の弁体25を、ピスト
ン軸24に内挿させてあるスプリング26にて弁座27に圧止
させるように構成されている。さらに弁ピストン23の上
方と下方とにそれぞれ位置する上部ピストン室28及び下
部ピストン室29と、これら上，下部ピストン室28,29に
弁箱21内の圧力流体を導く上部給気パイロット弁30およ
び下部給気パイロット弁31と、この圧力流体を排気する
上部排気パイロット弁32、下部排気パイロット弁33とを
備えている。そして、上記排気パイロット弁32の下流側
には、この排気パイロット弁32が故障して閉まらなくな
った場合にも流量を制御できるように流量制限器（オリ
フィス）34が設けられている。

今、この自圧式弁が開放している状態では、第６図に示
すように、圧力流体供給側の上部給気パイロット弁30と
下部給気パイロット弁31はそれぞれ閉鎖されている。一
方、圧力流体排出側の上部排気パイロット弁32と下部排
気パイロット弁33とはそれぞれ開放されている。このた
め、流体圧力は、上部ピストン室28、下部ピストン室29
のいずれにも供給されていないから、上下部ピストン室
28,29内のそれぞれの圧力は、上，下部排気パイロット
弁32,33を通って大気へ開放されている。また、このと
きの弁体25及び弁ピストン23には流体の圧力がかかるた
め、この圧力によってスプリング26の弾撥力に抗して弁
体25は後退させられ、弁は開いている。逆に、弁を閉鎖
させるときには、第７図に示すように、上部排気パイロ
ット弁32を開放から閉鎖状態へと切替えるとともに上部
給気パイロット弁30を閉鎖から開放状態へと切替えるこ
とで、流体を上部ピストン室28へ供給させる。すると、
下部ピストン室29は大気圧に開放されたままであるた
め、弁対25及び弁ピストン23はスプリング26の弾撥力と
上部ピストン室28に加圧される上部圧とによって、閉鎖
動作を開始する。

以上の構成において、第６図に示すように自在式弁が開
いている状態下にて、閉鎖されている上部給気パイロッ
ト弁30が単一故障によって誤って開くと内部の圧力流体
が上部給気パイロット弁30、上部ピストン室28、上部排
気パイロット弁32を通り外部へ排出される。この排出さ
れた圧力流体は流量制限器34によって絞られるため上部
ピストン室28の圧力が上昇し、弁体25及び弁ピストン23
が閉鎖動作を開始する。このような自圧式弁の動作は現
在の原子力発電所の稼動率を向上させるという観点から
はあまり好ましくなく、自圧式弁の採用に当っては解決
を要する問題点であった。

〔考案の目的〕

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたもので、上
部給気パイロット弁の単一故障を考慮しても、開閉弁が
不用意に動作することがないようにし、弁の信頼性が重
要なパラメータとなる原子力発電所における主蒸気隔離
弁に適用される自圧式の開閉弁の制御装置を提供するこ
とを目的とする。なお、原子力発電所の主蒸気隔離弁
は、原子炉通常運転時は開放されており、原子炉異常時
などに原子炉を隔離するべく閉止されるものである。

〔考案の概要〕

本考案は、弁座を有する弁箱に連設したシリンダ内に配
置した弁ピストンと、この弁ピストンのピストン軸に内
挿したスプリングにて弁座に圧止させかつピストン軸先
端に設けられた弁体と、上記シリンダ内における弁ピス
トン上下の上，下部ピストン室内へ上記弁箱内で流動す
る流体の一部をそれぞれ導く管路の途中に設けた上，下
部給気パイロット弁と、弁ピストン上下の流体をそれぞ
れ排気する管路の途中に設けた上，下部排気パイロット
弁と、上記上，下部給気パイロット弁の上記弁箱側に設
けられかつ上，下部給気パイロット弁が誤動作により開
いた場合に閉鎖される後備給気パイロット弁とから成る
ことを特徴とする主蒸気隔離弁の制御装置にある。

〔考案の実施例〕

以下、第１図及び第２図を参照して本考案の第１実施例
を説明する。なお、第１図及び第２図中、同一部分には
同一符号を付している。

第１図において弁箱１には弁座２が形成され、この弁箱
１の頂部に連設されているシリンダ３内に弁ピストン４
を配置し、この弁ピストン４のピストン軸５を弁箱１内
に貫通させてある。また、ピストン軸５にはコイル状の
スプリング６が内挿されていて、このスプリング６の弾
撥力によってピストン軸５の先端の弁体７を前記弁座２
に圧止させている。弁体７と弁座２との確実な圧止密閉
を図るため、弁体７面はシール部材にて被覆されてい
る。

一方、シリンダ３は弁ピストン４の上下において上部ピ
ストン室８と下部ピストン室９とに区画され、上部ピス
トン室８は、弁箱１内で流動内包されている流体の一部
が導かれる上部給気パイロット弁10を通して弁箱１に連
結され、また、上部ピストン室８内に貯留された流体を
大気中へ排気させる上部排気パイロット弁11に連結され
ている。さらにこの上部排気パイロット弁11の下流側に
は流量制限器17が設けられている。同様に、下部ピスト
ン室９は、弁箱１内で流動内包されている流体の一部が
導かれる下部給気パイロット弁12を通して弁箱１に連結
され、また、下部ピストン室９内に貯留された流体を大
気中へ排気させる下部排気パイロット弁13に連結されて
いる。

さらに上，下部給気パイロット弁10,12と弁箱１の連結
管の間には後備給気パイロット弁14が設置されている。

今、主蒸気隔離弁を開放させる場合には、従来と同様
に、上部給気パイロット弁10及び下部給気パイロット弁
12それぞれを閉鎖し、上部排気パイロット弁11及び下部
排気パイロット弁13を開放する。その結果、上部ピスト
ン室８、下部ピストン室９夫々は大気圧に開放されるた
め、弁体７、弁ピストン４は、スプリング６の弾撥力に
抗して流体の圧力によって弁座２からは後退し、弁は開
放される。

逆に、主蒸気隔離弁を閉鎖させる場合には、第２図に示
すように、上部給気パイロット弁10が開放されるととも
に上部排気パイロット弁11が閉鎖され、上部ピストン室
８内に流体が供給され、その上部ピストン室８内の圧力
とスプリング６の弾撥力とによって弁体７、弁ピストン
４は前進し、弁を閉じ始める。

ここで、後備給気パイロット弁14は弁が開放している状
態では開いておき、上部給気パイロット弁10が単一故障
により誤って開いた場合、すなわち主蒸気隔離弁の閉指
令がないにもかかわらず上部給気パイロット弁10が開い
た場合において閉じるように構成する。

よって、主蒸気隔離弁が開放している状態で、閉止され
ているべき上部給気パイロット弁14が単一故障により誤
って開いたとしても、内包する圧力流体は後備給気パイ
ロット弁10に遮断され、上部ピストン室８内に圧力流体
が供給されることはないため、主蒸気隔離弁が不用意に
動作することはない。

次に本考案の第２実施例を第３図を参照して説明する。
なお、第３図において第１図と同一部分には同一符号を
付してその部分の構成の説明は省略する。第３図におい
て、上部給気パイロット弁10及び下部給気パイロット弁
12の各々の上流側には後備給気パイロット弁15,16が設
けられている。以上の構成によって、第１実施例と同様
の効果を得ることができ、さらには、上，下部給気パイ
ロット弁10,12の各々の単一故障に対して対応すること
ができる。

さらに、本考案の第３実施例を第４図を参照して説明す
る。なお、第４図において、第３図と同一部分には同一
符号を付し、その部分の構成の説明は省略する。第４図
において、上，下部給気パイロット弁10,12は冗長性を
持たせるために並列に第２上，下部給気パイロット弁10
a,12aが設置されている。そして、これら第２上，下部
給気パイロット弁10a,12aの上流には上，下部給気パイ
ロット弁10,12と同様に後備給気パイロット弁15a,15aが
設置されている。また、上，下部排気パイロット弁11,1
3の下流側には後備排気パイロット弁18,19が設置されて
いる。この上，下部排気パイロット弁11,13は冗長性を
持たせるために並列に第２上，下部排気パイロット弁11
a,13aが設置され、これら第２上，下部排気パイロット
弁11a,13aの下流には後備排気パイロット弁18a,19aが設
けられている。また後備排気パイロット弁18aの下流に
は流量制限器17aが設けられている。

以上の構成によって本考案の第３実施例によれば前述の
第１実施例と同様の効果を得ることができる。さらに、
各弁に冗長性を持たせたので、より弁の信頼性を向上さ
せることができる。

〔考案の効果〕

本考案の開閉弁の制御装置によれば、開閉弁の制御装置
を構成するパイロット弁にパイロット弁が誤動作により
開いた場合に閉鎖される後備パイロット弁を設けたの
で、パイロット弁の単一故障によっても、開閉弁が不用
意に動作する事を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す主蒸気隔離弁の制御
装置の概略縦断面図、第２図は第１図に示した主蒸気隔
離弁の制御装置の弁閉鎖状態を示す概略縦断面図、第３
図から第４図はそれぞれ本考案の第２から第３実施例を
示す主蒸気隔離弁の制御装置の概略縦断面図、第５図か
ら第７図は従来例を示し、第５図は構造を説明するため
の断面図、第６図は弁開放時の縦断面図、第７図は弁閉
鎖時の縦断面図である。 １……弁箱、２……弁座、３……シリンダ、４……弁ピ
ストン、５……ピストン軸、６……スプリング、７……
弁体、８……上部ピストン室、９……下部ピストン室、
10,10a……上部給気パイロット弁、11,11a……上記排気
パイロット弁、12,12a……下部給気パイロット弁、13,1
3a……下部排気パイロット弁、14,15,16……後備給気パ
イロット弁、17……流量制限器、18,19……後備排気パ
イロット弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁座を有する弁箱に連設したシリンダ内に
   配置した弁ピストンと、この弁ピストンのピストン軸に
   内挿したスプリングにて弁座に圧止させかつピストン軸
   先端に設けられた弁体と、上記シリンダ内における弁ピ
   ストン上下の上，下部ピストン室内へ上記弁箱内で流動
   する流体の一部をそれぞれ導く管路の途中に設けた上，
   下部給気パイロット弁と、弁ピストン上下の流体をそれ
   ぞれ排気する管路の途中に設けた上，下部排気パイロッ
   ト弁と、上記上，下部給気パイロット弁の上記弁箱側に
   設けられかつ上記上，下部給気パイロット弁が誤動作に
   より開いた場合に閉鎖される後備給気パイロット弁とか
   ら成ることを特徴とする原子力発電所の主蒸気隔離弁の
   制御装置。