JPS5895296A - Joint for reactor coolant system - Google Patents

Joint for reactor coolant system

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Publication number
JPS5895296A
JPS5895296A JP56192783A JP19278381A JPS5895296A JP S5895296 A JPS5895296 A JP S5895296A JP 56192783 A JP56192783 A JP 56192783A JP 19278381 A JP19278381 A JP 19278381A JP S5895296 A JPS5895296 A JP S5895296A
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JP
Japan
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bellows
joint
pressure vessel
reactor
reactor pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP56192783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠 山口
林 英策
純一 菅谷
長谷川 興成
宮本 悦郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP56192783A priority Critical patent/JPS5895296A/en
Publication of JPS5895296A publication Critical patent/JPS5895296A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉冷却系の継手に係り、特に低圧注入系や
高圧注入系のように原子炉圧力容器内に設けた炉内注水
系配管と原子炉圧力容器に設けたノズルとの接続に用い
る原子炉冷却系の継手に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a joint for a reactor cooling system, and particularly to a joint for a reactor water injection system installed in a reactor pressure vessel such as a low-pressure injection system or a high-pressure injection system, and a joint installed in a reactor pressure vessel. This invention relates to a joint for a nuclear reactor cooling system used for connection with a nozzle.

従来、原子炉冷却系の継手としてはスリップジヨイント
が一般的であり、これ以外のやり方は継手を剛構造にす
るものであった。
Conventionally, slip joints have been common as joints in nuclear reactor cooling systems, and other methods have been to make the joints rigid.

これに対し、地震時の荷重対策から、継手部を特徴とす
る請求が出ており、しかも簡便で自由度の高い継手が望
まれている。
In response, there are demands for joints to be featured in order to counteract loads during earthquakes, and there is a desire for joints that are simple and have a high degree of freedom.

本発明の目的は上記の要求に対応できる継手を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a joint that can meet the above requirements.

この目的に沿うだめに、本発明の継手は、ベローズ構造
を有し、しかもそのベロニズが複層に形成した金属によ
り構成されている。従来、原子炉内に使用するベローズ
として高温度対策、あるいは雰囲気による劣化を防止す
る必要から金属製が用いられることは公知である。本発
明はこの様な金属製のベローズを複層化することにより
長寿命化を図ったものである。なぜならば、複層化を施
すことにより、各層における金属板の厚さは単層に比し
て2分の1〜数分の1になる。この為ベローズの伸縮に
より、ベローズの各部に而げ応力が作用しても、この曲
げ応力が厚さに反比例して小さなものとなるのである。
In order to meet this objective, the joint of the present invention has a bellows structure, and is made of metal in which the bellows are formed in multiple layers. It has been known that metal bellows have been used in nuclear reactors in order to protect against high temperatures or to prevent deterioration caused by the atmosphere. The present invention aims at extending the life of such metal bellows by making them multi-layered. This is because, by making the metal plate multi-layered, the thickness of the metal plate in each layer becomes one-half to one-several fraction of that of a single layer. Therefore, even if bending stress is applied to each part of the bellows due to expansion and contraction of the bellows, this bending stress becomes small in inverse proportion to the thickness.

発明者等は、金属ベローズの破損の一因が、この曲げ応
力の繰り返りに千、るものであることを確認し、複層金
属製ベローズの採用に思い到ったものである。これによ
り、30年という耐用年数をi保できることが実、験的
に確認されている。
The inventors confirmed that the cause of damage to metal bellows is due to repeated bending stress, and decided to adopt a multilayer metal bellows. It has been experimentally confirmed that this can maintain a useful life of 30 years.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図において原子炉圧力容器(以下RPVと略す。)■
内に溶接されたシュラウド2がある。そのR,PV 1
とンユラウド2の非常に狭いアニユラス部(第2図参照
)を接続する低圧注入系LPCIカップリング3が全周
で3ケ所配置されている。このLPCIカップリング3
は原子炉冷却材喪失事故時に低圧炉心注水冷却を行なう
ためにある。またこのLPCIカップリング3はR,P
VI(材質:低合金鋼)とンユラウド2(ステンレス鋼
)の熱膨張係数が異なるため過大な相対変位が生じるこ
の過大な相対変位及び地震時の変位を吸収するためにL
 P CIカップリング3内にベロー4を採用している
。(第3図参照)ベロー4は第4図に示すような全体構
造をしており、このベロー4はRPVl側に溶接された
R、PV側フランジ5とシュラウド側に溶接された/ニ
ラウド側フランジ6の間に第3図の如くクランプ7を介
して設置されている。このベロー4の内側には急激な温
度差を与えないようにスリーブ8を挿入しである(第3
図参照)。更に外側にも同様な意味で2分割のカバー4
8を取り付けである。ベロー4は熱膨張による過大な相
対変位及び地震時の変位を吸収するだめにはベロー4の
板厚を極薄にすべきである。このため第5図に示すよう
に極薄の板を3枚重ねて3層とし、3枚の溶接部をそれ
ぞれ均等に配置した。このベロー4を3層にすることに
より(強度計算及び試作によって確認)熱膨張による過
大な相対変位及び地震時の変位を吸収することが可能と
なった。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In Figure 1, reactor pressure vessel (hereinafter abbreviated as RPV)■
There is a shroud 2 welded inside. That R, PV 1
Three low-pressure injection type LPCI couplings 3 are arranged around the entire circumference to connect the very narrow annulus portion (see FIG. 2) of the tunnel loud 2. This LPCI coupling 3
This is to perform low-pressure core water injection cooling in the event of a loss of reactor coolant accident. Also, this LPCI coupling 3 is R, P
Excessive relative displacement occurs because the thermal expansion coefficients of VI (material: low-alloy steel) and Nyuroud 2 (stainless steel) are different.In order to absorb this excessive relative displacement and displacement during earthquakes, L
A bellows 4 is used within the PCI coupling 3. (See Figure 3) The bellows 4 has an overall structure as shown in Figure 4. This bellows 4 has an R welded to the RPVl side, a PV side flange 5, and a flange welded to the shroud side. 6 through a clamp 7 as shown in FIG. A sleeve 8 is inserted inside the bellows 4 to prevent sudden temperature differences (the third
(see figure). Furthermore, there is a cover 4 divided into two on the outside in the same way.
8 is for installation. In order for the bellows 4 to absorb excessive relative displacement due to thermal expansion and displacement during an earthquake, the plate thickness of the bellows 4 should be made extremely thin. For this purpose, as shown in FIG. 5, three extremely thin plates were stacked to form three layers, and the welded portions of the three plates were arranged equally. By making the bellows 4 three-layered (as confirmed by strength calculations and prototype production), it became possible to absorb excessive relative displacement due to thermal expansion and displacement during earthquakes.

また現地改造の際はRPVlの上部から遠隔操作になる
ため作業が大変困難になる。この困難な作業をより容易
にするためにベロー4に第4,7及び8図の如く治具挿
入穴4b及び4Cを設けこの穴を利用してベロー4の着
脱を行なう。第9図はベロー4とエンドフィティング4
dとの接続部である。ベロー4は内圧を受けるためにこ
れを外側からカバーするバッキングリング4hを有し、
ベロー4の3層端部とエンドフイテイング4dに溶接開
先(テーパ状)をとって十分なる溶接4fをしている。
Furthermore, when on-site modification is required, the work will be extremely difficult as it will be remotely controlled from the top of the RPV1. In order to make this difficult work easier, the bellows 4 is provided with jig insertion holes 4b and 4C as shown in FIGS. 4, 7 and 8, and the bellows 4 is attached and detached using these holes. Figure 9 shows bellows 4 and end fitting 4
This is the connection part with d. The bellows 4 has a backing ring 4h that covers it from the outside to receive internal pressure,
A welding groove (tapered shape) is provided at the end of the three layers of the bellows 4 and the end fitting 4d to form a sufficient weld 4f.

尚エンドフィティング4dとカバー43は溶接4gで接
続する。
Note that the end fitting 4d and the cover 43 are connected by welding 4g.

本発明によれば熱膨張及び地震時の過大な相対変位を容
易に吸収し、更に現地改造時の着脱も容易にできる。
According to the present invention, thermal expansion and excessive relative displacement during earthquakes can be easily absorbed, and furthermore, it can be easily attached and detached during on-site modification.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は原子炉炉心部の縦断面図、第2図は第1図のA
−A断面図、第3図は第1図のB部詳細図(LPCIカ
ップリング)、第4図は本発明によるベロー全体図、第
5図は第4図のc−c断面図、第6図は第5図のD部詳
細図、第7図は第4図のE〜E断面図、第8図は第4図
のF−F視図、第9図は第4図のG部詳細図である。 1・・・原子炉圧力容器(RPV)、2・・/ニラウド
、3・・・LPCIカップリング、4・・・ベロー、5
・・・RPV側フランジ、6・・・ンユラウド側フラン
ジ、7・・・クランプ、8・・・スリーブ、4a・・・
カバー、4b・・・冶具挿入穴、4c・・・治具挿入穴
、4d・・・エンドフイテイング、4e・・・ベローの
溶接部、4f・・・ベローとエンドフィッティングの溶
8部、4 g・・・カハートエンドフィッテングの溶接
部、4h・・・バッキングリング。 第2図 9 糖4図 −は Y551!]       第6図 第7図      ¥58圀 第9記 手続補正書(m”t3) 昭和57.、 2+1 1+9 ・1・1イ′1の表引 昭+11り6f1−11f、1゛1願第1927δ、3
号−発明の名称 原子炉冷却系の継手 補11−をする名 1・+1!−’潤イ?  特許出願人 11曲   東京都千代111区丸の内−丁目5番1号
PI   +j、l’、+l(l・株式会II  F+
  、’ξ 製 作 所代表゛考 三 1)勝 茂 住  所 東京都江東区亀戸2丁目41番8号名 称 
株式全社 オクダソカペ 1−   ・虫  東京都千代tn区丸の内−’T’V
−15番1号補正の対象 明細書全文および図面 訂正明細書 発明の名称 原子炉冷却系の継手 特許請求の範囲 1、原子炉圧力容器に設けた原子炉冷却系ノズルと該原
子炉圧力容器内に設けた冷却系配管とを連接する継手で
あって、複層に形成した金属製ベローズと、このベロー
ズを囲み伸縮方向に2分割されたカバーを有することを
特徴とする原子炉冷却系の継手。 主 前記ベローズを形成する複数の層の各層の継目位置
が相互に異っていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の原子炉冷却系の継手。 A 原子炉圧力容器に設けた原子炉冷却系ノズルと該原
子炉圧力容器内に設けた冷却系配管とを連接する継手で
あって、軸線方向に延在するエンドフィッティング部と
このエンドフィッティング部の一端上部に形成されエン
ドフィッティング部とは反対側に突出しているバッキン
グリング部とこのパツキンリング部の上部に形成された
凸状部とを有する一対の結合リングと、これら各結合リ
ングのバッキングリング部に両端が嵌入固着され複数の
層によって形成されたベローと、治具挿入穴が設けられ
前記各結合リングの凸状部に一端が固着され前記ベロー
を覆う一対のカバーとからなることを特徴とする原子炉
冷却系の継手。 発明の詳細な説明 本発明は原子炉冷却系の継手に係り、特に低圧注入系や
高圧注入系のように原子炉圧力容器内に設けた炉内注水
系配管と原子炉圧力容器に設けたノズルとの接続に用い
る原子炉冷却系の継手に関する。 従来、原子炉冷却系の継手としてはスリップジヨイント
が一般的であり、これ以外のやり方は継手を剛構造にす
るものであった。 これに対し、地震時の荷重対策から、継手部を特徴とす
る請求が出ており、しかも簡便で自由度の高い継手が望
まれている。 本発明の目的は上記の要求に対応できる継手を提供する
ことにある。 この目的に沿うために、本発明の継手は、ベローズ構造
を有し、しかもそのベローズが複層に形成した金属によ
り構成されている。従来、原子炉内に使用するベローズ
として高温度対策、あるいは雰囲気による劣化を防止す
る必要から金属製が用いられることは公知である。本発
明はこの様な金属製のベローズを複層化することにより
長寿命化を図ったものである。なぜならば、複層化を施
すことにより、各層における金属板の厚さは単層に比し
て2分の1〜数分の1になる。この為ベローズの伸縮に
より、ベローズの各部に曲げ応力が作用しても、この曲
げ応力が厚さに反比例して小さなものとなるのである。 発明者等は、金属ベローズの破損の一因が、この曲げ応
力の繰り返りによるものであることを確認し、複層金属
製ベローズの採用に思い到ったものである。これにより
、30年という耐用年数を確保できることが実験的に確
認されている。 以下本発明に係る継手の好ましい実施例を添付図面に従
って詳説する。 第1図は、本発明に係る実施例の継手を備えた原子炉圧
力容器の断面図であり、第2因は、第1図の■−■線に
沿う原子炉圧力容器の平面断面図であり、第3図は第1
図の凹部の一部切欠き拡大図である。 第1図において原子炉圧力容器10には、LPCIノズ
ル12のほか、蒸気ノズル14、微積ノズル16等多数
のノズルが設けられている。そして、原子炉圧力容器1
0内には、シュラウド18によって囲われた炉心20が
収められている。この炉心20内には、上部格子板22
、炉心支持板24、スタブ26によって支えられた多数
の燃料集合体28が配置され、また、シュラウド18の
上端部に設けられた継手28を介してLPCIにより低
圧注水できるようになっている。 原子炉圧力容器10とシュ2ウド18とは、第2図に示
すように横断面が円形であって同心状に配置されている
。また、LPCIノズル12は、一般に3側設けられ、
それぞれ継手28が設けられてシュラウド18内と連通
している。 継手28は、第3図に示すように原子炉圧力容器101
IilのLPCI管口30とシュラウド18111の管
口32とを接続している。即ち、ベローズ34とベロー
ズ34を覆っている一対のカバー36.36とからなる
継手28は、両端を取付リング38の外周面に固着され
、この取付リング38が半割り構造のクランプ40.4
2によってLPCI管口30と管口32とに取付けられ
ている。なお、継手28内には、ス11−プ44が挿入
されている。このスリーブ44は、ベローズ34に急激
な温度変化を与えないようにするためのもので、両端外
周面に滑らかな凸状部が形成され、この凸状部が取付リ
ング38に滑動自在に嵌入されている。 継手28は、第4図の一部切欠き正面図に示すように、
ベローズ34とカバー36とは結合リング46に固着さ
れている。そして、ベローズ34を覆っているカバー3
6は、長手方向中央付近に−おいて分割されていて、そ
れぞれに継手28を吊や下げる治具を挿入する治具挿入
穴47が形成されている。 なお、結合リング46は、第9図に示すように軸線方向
に延在するエンドフィッティング部48とこのエンドフ
ィッティング部48の一端上部においてエンドフィッテ
ィング部48と反対側に突出したバッキングリング部5
0とこのバッキングリング部50の上端エンドフィッテ
ィング部48倶に形成された凸状部52とからなってい
る。この結合リング46は、外周部の凸状部52にカバ
ー36の一端を溶接部54において溶接接合しており、
バッキングリング部50内にベローズ34を嵌入し、溶
接部56において開先加工しであるベローズ34の先端
部を溶接接合している。 他方、ベローズ34は、第5図に示すようにステンレス
鋼等の薄い金属板58,60.62によって構成された
3層構造となっている。このベローズ34を構成してい
る金属板58,60.62は、第6図に金属板58によ
って例示するように円筒をなすように彎曲され長手方向
に沿つ九継目を溶接接合されており、金属板58の溶接
部64、金属板60の溶接部66、金属板62の溶接部
68は、第5図に示すようにそれぞれ異った位置に均等
になるように配置しである。 また、各カバー36の前記治具挿入穴47は、第7図に
示すように4個所に設けられ、2個ずつが対をなし6対
が対向するように設けられている。 さらに、一対のカバー36.36相互の対向端(継手2
8の中央部)には、第8図に示すように凹部70.70
が形成されている。この凹部70゜70は、第4図にお
いて上部と下部とに形成され、形成位置が対応していて
、治具挿入穴72を形成している。 上記の如く構成された実施例の継手においては、原子炉
圧力容器10の材質(一般に低合金鋼)とシュラウド1
8の材質(一般にステンレス鋼)との相違に基づく熱膨
張係数の差による原子炉圧力容器10とシュラウド18
との相対的変位を吸収することができる。即ち、原子炉
圧力容器1oとシュラウド18との位置が相対的に変化
すると、継手28のベローズ34が軸線方向に伸縮し、
それに伴ってスリーブ44の端部が城付リング38内を
滑らかに移動すると共に、一対のカッ(−36゜36も
その相互の間隔が変化し、原子炉圧力容器10とシュラ
ウド18との相対的変位を吸収する。 この作用は、地震時の相対的変位についても伺様である
。 マタ、ベローズ34は、スリーブ44とカバー36とに
よって急激な熱変化から保護されているばかりでなく、
3層構造としたことにより内部応力を相対的に小さくで
龜るようにしである。しかも、ベローズ34は、結合リ
ング46のバクキングリング部50に嵌入されているこ
とにより、大きた内圧を受けた場合に、ベローズ34が
バッキングリング部50へ押圧され、ベローズ34を構
成している金属板58,60.62が剥離するのを防止
できる。そして、金属板58.60.62の継目(溶接
部64,66.68)を均等になるように異ならせて配
置し、継目による強度低下が最少になるようにしである
。 さらに、カバー36には、治具欅人穴47゜72を設け
たことにより、原子炉圧力容器10の保守、点検等の際
に継手28を吊り下げる治具を治具挿入穴47.72に
挿入して容易に吊り下げ、ることかできる。従って、原
子炉圧力容器10の保守、点検の際における継手28の
取り外し、組み付けが容易に行える。 なお、前記実施例においてはベローズ34を3層構造に
した場合について説明したが、ベローズ34の受ける内
圧等により任意の板厚をもって任意の多層構造とするこ
とができるのは、いうまでもない。 以上説明したように本発明によれば、原子炉圧力容器に
設けられた低圧注水配管(LPCI)とシェラウドの管
口とを容易に接続をすることができる。 図面の簡単な説明 第1図は本発明に係る継手の実施例が設けられた原子炉
圧力容器の断面図、第2図は第1図の■−n纏に沿った
原子炉圧力容器の千面断間図、第3図は第1図の■部の
一部切欠き拡大図、第4図は本発明に係る実施例の継手
の一部切欠き正面図、第5図は第4図のベローズの説明
図、第6図は前記ベローズを構成する金属板の接合状態
を示す図、第7図は前記継手のカバーの説明図、第8図
は第4図の■方向矢視図、第9図社第4図の■部の拡大
図である。 2B・・・継手、34・・・ベローズ、36・・・カバ
ー、46・・・結合リング、48・・・エンドフィッテ
ィング、J1!1  目 第2区 8 第4−固 1ξブ 戸〕
Figure 1 is a vertical cross-sectional view of the reactor core, and Figure 2 is A in Figure 1.
-A sectional view, FIG. 3 is a detailed view of part B in FIG. 1 (LPCI coupling), FIG. 4 is an overall view of the bellow according to the present invention, FIG. The figure is a detailed view of part D in Figure 5, Figure 7 is a sectional view from E to E in Figure 4, Figure 8 is a view from F-F in Figure 4, and Figure 9 is a detailed view of part G in Figure 4. It is a diagram. 1...Reactor pressure vessel (RPV), 2.../NIRAUD, 3...LPCI coupling, 4...Bello, 5
...RPV side flange, 6...Nyuroud side flange, 7...Clamp, 8...Sleeve, 4a...
Cover, 4b... Jig insertion hole, 4c... Jig insertion hole, 4d... End fitting, 4e... Bellow welded part, 4f... Welded part of bellow and end fitting 8, 4 g...Welded part of Kahart end fitting, 4h...Backing ring. Figure 2 9 Sugar 4 - is Y551! ] Fig. 6 Fig. 7 ¥58 Kuni No. 9 Procedural Amendment (m”t3) 1977., 2+1 1+9 ・1・1i′1 table reference Sho+11ri 6f1-11f, 1゛1 Application No. 1927δ ,3
No. - Name of the invention Name 1.+1 for making a joint supplementary 11 for a nuclear reactor cooling system! -'Jun-i? Patent applicant 11 pieces Marunouchi-5-1, Chiyo 111-ku, Tokyo PI +j, l', +l (l・Co., Ltd. II F+
, 'ξ Manufacturing Representative ゛ 3 1) Shigeru Katsu Address: 2-41-8 Kameido, Koto-ku, Tokyo Name:
Zensha Co., Ltd. Okuda Sokape 1-・Mushi Marunouchi, Chiyotn-ku, Tokyo-'T'V
- Full text of the specification subject to amendment No. 15 No. 1 and the corrected drawing specification Title of the invention Reactor cooling system joint Claim 1, Reactor cooling system nozzle provided in a reactor pressure vessel and the interior of the reactor pressure vessel A joint for a nuclear reactor cooling system that connects cooling system piping provided in a reactor cooling system, the joint comprising a metal bellows formed in multiple layers and a cover that surrounds the bellows and is divided into two in the direction of expansion and contraction. . 2. The joint for a nuclear reactor cooling system according to claim 1, wherein the joint positions of the plurality of layers forming the bellows are different from each other. A A joint that connects a reactor cooling system nozzle provided in a reactor pressure vessel and a cooling system piping provided in the reactor pressure vessel, and is a joint that connects an end fitting part extending in the axial direction and the end fitting part of this end fitting part. A pair of coupling rings having a backing ring part formed at the upper end of one end and protruding on the opposite side from the end fitting part, and a convex part formed at the upper part of the packing ring part, and a backing ring part of each of these coupling rings. The bellows is formed of a plurality of layers and has both ends fitted and fixed thereto, and a pair of covers having jig insertion holes and having one end fixed to the convex portion of each of the coupling rings and covering the bellows. Reactor cooling system joints. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a joint for a nuclear reactor cooling system, and in particular to a joint for a reactor water injection system installed in a reactor pressure vessel such as a low-pressure injection system or a high-pressure injection system, and a nozzle installed in the reactor pressure vessel. Relating to joints for reactor cooling systems used to connect with. Conventionally, slip joints have been common as joints in nuclear reactor cooling systems, and other methods have been to make the joints rigid. In response, there are demands for joints to be featured in order to counteract loads during earthquakes, and there is a desire for joints that are simple and have a high degree of freedom. An object of the present invention is to provide a joint that can meet the above requirements. In order to meet this objective, the joint of the present invention has a bellows structure, and the bellows is made of metal formed in multiple layers. It has been known that metal bellows have been used in nuclear reactors in order to protect against high temperatures or to prevent deterioration caused by the atmosphere. The present invention aims at extending the life of such metal bellows by making them multi-layered. This is because, by making the metal plate multi-layered, the thickness of the metal plate in each layer becomes one-half to one-several fraction of that of a single layer. Therefore, even if bending stress is applied to each part of the bellows due to expansion and contraction of the bellows, this bending stress becomes small in inverse proportion to the thickness. The inventors confirmed that a cause of damage to metal bellows is due to repeated bending stress, and came up with the idea of using a multilayer metal bellows. It has been experimentally confirmed that this can ensure a service life of 30 years. Preferred embodiments of the joint according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of a reactor pressure vessel equipped with a joint according to an embodiment of the present invention, and the second cause is a plane sectional view of the reactor pressure vessel along the line Yes, Figure 3 is the first
It is a partially notched enlarged view of the recessed part of a figure. In FIG. 1, a reactor pressure vessel 10 is provided with a large number of nozzles such as a steam nozzle 14 and a differential nozzle 16 in addition to an LPCI nozzle 12. And reactor pressure vessel 1
0 contains a reactor core 20 surrounded by a shroud 18. Inside this core 20, an upper lattice plate 22 is provided.
, a core support plate 24 , and a number of fuel assemblies 28 supported by stubs 26 are arranged, and low-pressure water can be injected by LPCI through a joint 28 provided at the upper end of the shroud 18 . As shown in FIG. 2, the reactor pressure vessel 10 and the shroud 18 have circular cross sections and are arranged concentrically. Further, the LPCI nozzle 12 is generally provided on three sides,
Each is provided with a joint 28 and communicates with the interior of the shroud 18. The joint 28 is connected to the reactor pressure vessel 101 as shown in FIG.
The LPCI pipe port 30 of Iil and the pipe port 32 of the shroud 18111 are connected. That is, the joint 28 consisting of the bellows 34 and a pair of covers 36.36 covering the bellows 34 has both ends fixed to the outer peripheral surface of the mounting ring 38, and the mounting ring 38 is a clamp 40.4 having a half-split structure.
2 to the LPCI pipe ports 30 and 32. Note that a spring 44 is inserted into the joint 28. The purpose of this sleeve 44 is to prevent sudden temperature changes from occurring on the bellows 34. Smooth convex portions are formed on the outer peripheral surface of both ends, and these convex portions are slidably fitted into the mounting ring 38. ing. The joint 28, as shown in the partially cutaway front view of FIG.
Bellows 34 and cover 36 are secured to coupling ring 46. A cover 3 covering the bellows 34
6 is divided near the center in the longitudinal direction, and a jig insertion hole 47 into which a jig for suspending the joint 28 is inserted is formed in each part. Note that, as shown in FIG. 9, the coupling ring 46 includes an end fitting part 48 extending in the axial direction and a backing ring part 5 protruding at the upper end of one end of the end fitting part 48 on the opposite side from the end fitting part 48.
0 and a convex portion 52 formed on the upper end fitting portion 48 of this backing ring portion 50. This coupling ring 46 has one end of the cover 36 welded to a convex portion 52 on the outer periphery at a welding portion 54.
The bellows 34 is fitted into the backing ring portion 50, and the beveled end portion of the bellows 34 is welded and joined at a welding portion 56. On the other hand, the bellows 34 has a three-layer structure composed of thin metal plates 58, 60, and 62 made of stainless steel or the like, as shown in FIG. The metal plates 58, 60, 62 constituting the bellows 34 are curved to form a cylinder and welded together at the ninth joint along the longitudinal direction, as illustrated by the metal plate 58 in FIG. The welded portion 64 of the metal plate 58, the welded portion 66 of the metal plate 60, and the welded portion 68 of the metal plate 62 are equally arranged at different positions, as shown in FIG. The jig insertion holes 47 of each cover 36 are provided at four locations as shown in FIG. 7, and six pairs of two holes are provided facing each other. Furthermore, a pair of covers 36.36 have mutually opposing ends (joint 2
8), there is a recess 70.70 as shown in FIG.
is formed. The recesses 70.degree. 70 are formed at the upper and lower portions in FIG. 4, and have corresponding positions, forming a jig insertion hole 72. In the joint of the embodiment configured as described above, the material of the reactor pressure vessel 10 (generally low alloy steel) and the material of the shroud 1 are
Reactor pressure vessel 10 and shroud 18 due to the difference in thermal expansion coefficient due to the difference in material (generally stainless steel)
It is possible to absorb the relative displacement between the That is, when the positions of the reactor pressure vessel 1o and the shroud 18 change relative to each other, the bellows 34 of the joint 28 expands and contracts in the axial direction,
Accordingly, the end of the sleeve 44 moves smoothly within the castle ring 38, and the distance between the pair of cups (-36° 36) also changes, causing the relative relationship between the reactor pressure vessel 10 and the shroud 18 to change. Absorbs displacement. This effect also applies to relative displacement during earthquakes. The bellows 34 is not only protected from rapid thermal changes by the sleeve 44 and cover 36, but also
By adopting a three-layer structure, internal stress can be kept relatively small. Furthermore, since the bellows 34 is fitted into the backing ring portion 50 of the coupling ring 46, when a large internal pressure is applied, the bellows 34 is pressed against the backing ring portion 50, forming the bellows 34. It is possible to prevent the metal plates 58, 60, 62 from peeling off. The joints (welded parts 64, 66, 68) of the metal plates 58, 60, 62 are arranged so as to be uniformly different from each other, so that the decrease in strength due to the joints is minimized. Furthermore, the cover 36 is provided with a jig hole 47.72, so that a jig for hanging the joint 28 can be inserted into the jig insertion hole 47.72 during maintenance, inspection, etc. of the reactor pressure vessel 10. Can be easily inserted and hung. Therefore, the joint 28 can be easily removed and assembled during maintenance and inspection of the reactor pressure vessel 10. In the above embodiment, the case where the bellows 34 has a three-layer structure has been described, but it goes without saying that the bellows 34 can have an arbitrary multi-layer structure with an arbitrary thickness depending on the internal pressure that the bellows 34 receives. As explained above, according to the present invention, the low pressure water injection pipe (LPCI) provided in the reactor pressure vessel and the pipe port of the sheroud can be easily connected. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a reactor pressure vessel provided with an embodiment of the joint according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the reactor pressure vessel along the line 3 is a partially cutaway enlarged view of part ■ in FIG. 1, FIG. 4 is a partially cutaway front view of the joint of the embodiment according to the present invention, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the joined state of the metal plates constituting the bellows, FIG. 7 is an explanatory diagram of the cover of the joint, FIG. 8 is a view taken in the direction of arrow ① in FIG. 4, Fig. 9 is an enlarged view of part ■ in Fig. 4 of the company. 2B...Joint, 34...Bellows, 36...Cover, 46...Coupling ring, 48...End fitting, J1!1 Item 2nd section 8 4th-hard 1ξ door]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、原子炉圧力容器に設けた原子炉冷却系ノズルと該原
子炉圧力容器内に設けた冷却系配管とを連接する継手で
あって、複層に形成した金属製ベローズと、このベロー
ズを囲み伸縮方向に2分割されたカバーを有する原子炉
冷却系の継手。
1. A joint that connects a reactor cooling system nozzle provided in a reactor pressure vessel and a cooling system piping provided in the reactor pressure vessel, which includes a metal bellows formed in multiple layers and a metal bellows surrounding this bellows. A joint for a reactor cooling system that has a cover that is divided into two in the expansion and contraction direction.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55136997A (en) * 1979-04-13 1980-10-25 Hitachi Ltd Nuclear reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55136997A (en) * 1979-04-13 1980-10-25 Hitachi Ltd Nuclear reactor

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