JPS589918B2 - 支持プラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管一管板タイプの熱交換器における漏れを生
じたいわゆる漏洩管を、該管の両端部に挿入した爆薬作
動式金属プラグの爆発作用により密閉する漏洩管密封技
術に関するものであり、更に詳しく言えば漏洩管に隣接
した各管と各管板連結部との変形を実質的に最小限度に
する漏洩管密封装置及び方法に関するものである。

本発明を特に適用することのできるタイプの熱交換器は
、通常管束と呼ばれる寄せ集められた比較的小径の多数
の管によって構成される。

各管を貫流する流体と、各管の外側に接触している流体
との間で熱交換が行なわれる。

各流体は管及び管板によって物理的に分離されており、
管束の各端部には夫々一枚の管板が配設される。

この種の熱交換器における漏洩管は、密封されるべき管
の各端部に挿入された中空金属本体の形態をした爆薬作
動式プラグを使用して密封されるのが一般的である。

該プラグは成形爆薬と起爆物とを有し、該起爆物は遠隔
地より該装薬を爆発させ、相当大きな衝撃力によってプ
ラグ本体を管表面へと拡張させ、該プラグを周囲管表面
に熔接し、プラグ本体と管表面との間に流体密のシール
を形成するように構成される。

この種の熱交換器に爆発熔接法を使用した場合には或る
問題が生じる。

つまり各管が密集して設けられているため、漏洩管に隣
接した各管と、該管の間の管板連結部とが漏洩管の密封
プラグを爆発させたときに生じる爆発力によって著るし
く変形されることがあるということである。

本発明を要約すると、本発明は爆発熔接によって密封さ
れる管の近傍に位置した管及び管板の変形を防止する装
置及び方法に関するものである。

従って、爆薬作動プラグによって密封される漏洩管に隣
接した複数個の管に挿入される脱着自在の支持プラグが
提供される。

各支持プラグは一対の楔と楔状作動部材とを有する。

前記楔状作動部材は、支持されるつまり被支持管の方に
押しやられたとき、各楔を周囲の管壁の方へと半径方向
外方向に拡張し、爆薬作動プラグの爆発時に所要の管壁
及び管板を支持する。

漏洩管が密封されると、作動部材は被支持管から離れる
方向に駆動され、各楔を解放しそれにより被支持管から
支持プラグの取り外しが可能となる。

第１図は、垂直にのびた細長の円筒状圧力容器１１を有
し、その両端が上部ヘッド部材１２及び下部ヘッド部材
１３によって閉鎖された貫流式蒸気発生装置１０の形態
をした熱交換器を表わす。

前記容器１１は上部及び下部管板１４及び１５によって
夫々横方向に分割されている。

上部管板１４は、容器１１及び上部ヘッド部材１２に一
体的に取付けられそして上部ヘッド部材１２と組合わさ
って流体入口チャンバ１６を形成する。

下部管板１５は、容器１１及び下部ヘッド部材１３に一
体的に取付けられそして下部ヘッド部材１３と組合わさ
って流体出口チャンバ１７を形成する。

管束を形成するために配列された複数個の直管１８が上
部管板１４及び下部管板１５の間に垂直に延在し、且つ
該両管板を貫通し流体入口チャンバ１６を流体出口チャ
ンバ１７に連結する。

円筒形状の囲繞部材１９が管１８の束を取り囲み、下部
管板１５の上方のある位置から上部管板１４の下方のあ
る位置へと延在する。

囲繞部材１９は容器１１と協働しその間に環状の隔室を
形成する。

該隔室は、外縁を容器１１にそして内縁を囲繞部材１９
に熔接された環状板２２によって入口通路２１と出口通
路２０とに分割される。

蒸気発生装置１０の正常作動時には、加圧水型原子炉又
は類似物（図示せず）から受容される一次冷却材が入口
ノズル２４を介して上部チャンバ１６に供給される。

一次冷却材は管１８を貫流するとき二充流体に熱を与え
そして出口ノズル２５を通って下部チャンバ１７から放
出される。

供給流体は入口ノズル２６を介して流入され、そして板
２２によって通路２１の下方向へと流動せしめられ、従
つで囲繞部材１９の開放端部へと流入される。

供給流体は一次冷却材から管１８を介して熱伝達を受け
ることによって加熱されそして蒸発される。

熱交換量により飽和状態とされるか又は過熱状態とされ
る、このようにしてつくられた蒸気は囲繞部材１９の開
放上端から通路２０へと流動し出口ノズル２７を通って
流出する。

蒸気発生装置１０内の管束には極めて多数の管１８が設
けられるということを理解されたい。

従って、任意の所定管の漏れを防ぐには管板１４及び１
５の所で端部を塞ぎ管の内部を単に封鎖することによっ
て行なわれるのが通常である。

このようにして、漏れを起こした所定の管は遮断され、
管の内部を流通する一次冷却材用の流通路が事実上除去
されたことになる。

残りの管は所望の熱交換を行なうべく通常態様で作動し
続ける。

通常行なわれているように、漏洩が生じた漏洩管は、密
封すべき該管の両端に挿入される中空金属体の形態をし
た爆薬作動プラグを使用して密封される。

該中空金属体は成形爆薬と起爆物とを具備し、該装薬を
遠隔地から爆発させ、衝撃力によってプラグ本体を管表
面の方へと拡張させることができる。

前記衝撃力はプラグと周囲管表面との間に冶金学的に結
着した金属接触帯域を生ぜしめ、又該帯域は完全にプラ
グ本体の周辺及び両端間の軸方向長さ部分に沿って延在
している。

管板１４及び１５に対する管１８の構成及び配列は一般
に同じであるので、上部管板１４に関連して本発明を説
明すれば十分であると思われる。

次に第２図から第１０図を参照すると、漏洩管１８Ａの
近傍に位置した管１８の管板端部に挿入された支持プラ
グ２９が表わされており、又各図面において同じ参照番
号は同じか又は対応の部品を示す。

各支持プラグ２９は一対の楔３０と楔状作動部材３１か
ら構成される。

各楔３０は、一般に管１８の内側形状に合致した弧状側
部３２と、平らな側部３３とを有するように形成される
。

弧状側部３２はその一端に肩部分３４を、他端に先細傾
斜部分３５を有する。

楔３０は軸方向にその平らな側部３３に沿って肩部分３
４の方向に向って傾斜するように形成される。

作動部材３１は、弧状側部３７によって連結された一対
の対向した平らな側部３６を有した主要な軸部分を備え
且つ一端に切頭円錐部材３８と、他端に螺子付短軸部３
９とを備えている。

部材３８の大径端部は、平らな側部３６に沿って横方向
にのびる一対の棚部４０に連接する。

平らな側部３６と螺子付短軸部３９との間に肩部分４１
が形成される。

各作動部材の扁平側部３６は軸方向に円錐部材３８の方
向に向って傾斜するように形成された部分を有する。

漏洩管１８Ａを密封するために、米国特許番号第３５９
０８７７号に記載されるタイプの爆薬作動プラグ４３が
管１８Ａの両管板端部内に設けられるが、第３図では上
部管板１４の部分が図示されている。

各支持プラグ２９は、楔３０の先細端部３５を棚４０上
に配置しそして楔３０の傾斜側部３３を作動部材３１の
対向した傾斜部分４２に当接せしめて組立てられる。

次で組立てられた支持プラグ２９は管１８Ａに隣接した
管の一つに挿入される。

支持プラグ２９は好ましくは、第２図に図示されるよう
に、楔３０の一方が管１８Ａに面した管部分に沿って管
１８に当接するように配置される。

肩部分３４は管の端面に当接し、更に軸方向に移動する
のを防止しそれによって楔３０が管１８の管板端部内に
配置された状態にあることを保証する働きをなす。

次で作動部材３１が更に管１８へと押入され、それによ
り楔３０を支持されるべき被支持管１８の方へと、従っ
て管板１４の周壁の方へと半径方向外方へと拡張する。

爆薬プラグ４３が爆発作動し、その結果プラグ４３の本
体が囲繞管壁に自己発生的に熔接されそれによって管１
８Ａの端部を密封した後、作動部材３１は取り出され、
従って楔３０は解放されそれにより支持プラグ２９を管
１８から取出すことができる。

作動部材３１を支持管に対して離接移動せしめるために
、作動部材の短軸部３９に螺合する手段を備えた任意の
工具を使用することができる。

しかしながら例えば第１１図に図示するような工具が好
ましいものである。

該好ましい工具は、第４図に図示されるように作動部材
短軸部３９に係合するための内面に螺子溝を設けた端部
を有する案内叱ンド４５を具備し、且つ該案内ロツド４
５に溶接により取付けられる一対の軸方向に隔設された
ディスク４７．４８と、該ディスク４７．４８の中間に
てロツド４５に摺動自在に取付けられた手動駆動シリン
ダ４９とを具備する。

挿入された作動部材３１を支持されるべき管の方に押込
み楔３０をまわりの管壁の方へと半径方向外方向へと拡
張し、所望の管壁及び管板を支持したい場合には、前記
シリンダ４９はディスク４７の方を打つべく運動される
。

反対に、作動部材３１を管１８から離す方向に駆動しそ
れによって楔３０を解放し、支持プラグ組立体を被支持
管から取り外したい場合には、前記シリンダ４９はディ
スク４８を打つべく動かされる。

以上本発明の特定の実施態様について説明したが、本発
明の範囲内で他の変更実施態様が当業者には想到される
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を使用することのできる貫流式蒸気発生
装置の断面正面図である。 第２図は第３図の線２−２に沿って取った断面平面図で
ある。 第３図は第２図の線３−３に沿って取った断面正面図で
ある。 第４図は管の端部に挿入される支持プラグの詳細図であ
る。 第５図は第４図の線５−５に沿って取った断面平面図で
ある。 第６図は更に詳しい支持プラグ組立体の詳細図である。 第７図は作動部材の弧状側部の一方に沿って見た作動部
材の詳細図である。 第８図は作動部材の平らな側部の一方に沿って見た作動
部材の詳細図である。 第９図と第１０図とは楔の詳細図である。 第１１図は作動部材を管から離接して駆動するための工
具の詳細図である。 １０：貫流式蒸気発生装置（熱交換器）、１１：圧力容
器、１４，１５：管板、１６：流体入口チャンハ、１７
：流体出口チャンバ、１ ８ ： 直管、１８Ａ：漏洩
管、１９：囲繞部材、２０：出口通路、２１：入口通路
、２９：支持プラグ、３０：楔、３１：楔状作動部材、
３８：切頭円錐部、３９：螺子付短軸部、４０：棚。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 爆薬作動プラグによって密封するべき漏洩管１８Ａ
   に隣接した管１８を支持するための支持プラグであって
   、一対の楔３０と、楔状の作動部材３１とを有し、前記
   作動部材は、漏洩管における爆薬作動プラグの爆発時に
   は、該被支持管内へと押入しそれによって前記楔を被支
   持管の管壁の方へと半径方向外方向へと押圧せしめ被支
   持管の支持を行なうように作動し、又漏洩管の密封が終
   わると被支持管から引き抜きそれによって前記楔を解放
   し被支持管からの支持プラグの取り出しを可能とした前
   記支持プラグ。 ２ 作動部材は傾斜した側部を有する細長部材から成り
   、各楔は該細長部材の傾斜側部に係合する傾斜側部と、
   被支持管の内側形状に概略合致する弧状側部を有して成
   る特許請求の範囲第１項記載の支持プラグ。 ３ 細長部材は被支持管への楔の押入及び取り出しを容
   易にするために一端に棚を形成して成る特許請求の範囲
   第２項記載の支持プラグ。