JPS59117987A - ２つの固定された装置の間を連結するための連結配管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周囲温反から隔だたった温度にある流体を循
環させるだめの、２つの固定された装置の間を連結する
連結配管に関する。

２つの装置の間に高温流体を循環させる配管において、
搬送される流体の温度が経時的に変化する場合には、特
に、連結配管の強度計算及び設計には、屡々困難な問題
が牛しる。

熱的な現象に基因する応力を少なくし、熱膨張を吸収す
るため、分岐管、ループ又は池の熱膨張吸収装７１￥を
イｎａえた複雑な連結配管が屡々用いられ、このため配
管の長さとペンドの数がＪ’４大する。また、このよう
な配慮にも拘らず配管全体を通じて応力が不均等に分配
される。

液体す）　リウム又は４ｔ１１の液体金属てよって冷却
される高速中性子型原子炉の場合、燃料集合体と接触す
る１次側す）　リウムの温度又は中間熱交換器の内部に
おいて１次側ナトＩＪウム九より加熱される２次１１１
］ナトリウムの湿度は、５４０Ｃ，に達し、時にはそれ
以上の温度になることがある。

中間熱交換器内において加熱される２次側のナトリウム
は、大径の配管を通って、蒸気発生器まで搬送され、給
水はそこで２次１１１１のナトリウムによ少運ばれる熱
により蒸発する。２次循環ポンプはナトリウムを循環さ
せるためにナトリウム配管に介在されている。冷却され
る２次側のナトリウムは蒸気発生器の下部において回収
され、返送配管内の２次循環ポンプによって中間熱交換
器に区送される。

中間熱変換器、２次循環ポンプ及び蒸気発生器の間の連
結配管は、大きな熱応力並びに熱膨張を受ける。

高速中性子型原子炉の中間熱交換器、２次循環ポンプ及
び蒸気発生器の間に高温ナトリウムを搬送するためこれ
らを連結する連結配管において、その１つの点から別の
点にかけて本質的に変動する大応力の発生を、膨張ルー
プによらずに防止するようにした連結配管は、これまで
知られていない。

従って、本＠明の目的は、周ＭＴＪ　温度から隔だたつ
た温度にある流体を循環させるだめの、２つの固定され
た装置μの間を連結する連結配管において、応力特に熱
に基因した応力を最小にし、連結配管の長さを最小にす
ることにある。

この目的のため、連結配管は、大体同じ長さの５本の真
面な主管片によって形成され、これらの主Ｉａ片は端部
を突合せて、成る１つの管片の軸線が他の２つの管片の
軸線と１μりするように配設される。

次に、本発明がよりよ（（１１！　解されるように、連
結配管の好ましい実施例を示した添付図面を珍照して一
層詳卸１に説明する。

第１図には、本発明による連結配管を形成する３つの主
管片１．２．３が一点鎖線によシ図示されている。この
連結配管は、第１装置の点Ａ１　　を第２装僧の点Ａ２
　　に連結して込る（これらの間に高温の流体が循環さ
れる）。

主管片１．２．３のそれぞれの輛４４Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３
　　はそれぞれ実線で図示されている。

４１１１　＠　Ｓ　１は用Ｉ線Ｓ２と直交し、り１線Ｓ
１、Ｓ２は平面Ｐ１　　を決定する。軸線Ｓ３は平面Ｐ
１と直交しているため、軸線Ｓ２と直交し、備、ｔ’Ｊ
ｊ１５１とも直交している。

同様に軸線Ｓ１は軸線Ｓ２及び軸線Ｓ３　　と直交し、
＋Ｉｌ＋線Ｓ２は・１μ口＠Ｓ１、Ｓ３と直交している
。

史に、６つの主管片１．２．３の長さはほぼ等しいため
、軸線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の長さもほぼ等しい。

第２図には、第１図に示した配管とほぼ同様の連結配管
が＋ｇ＋示されている。連結配管は一点鎖線で示され、
５つの主管片１．２．３のそれぞれの軸線Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３　　は実線で示されている。

連結配管は、第１装置及び第２装置との接合を確実にす
るだめの両端の適当な配量部分でもって、第１装置６の
点Ｂ１　　を第２装置の点Ｂ２　　に連結するために用
いられる。

この接合は、第１＄−よび第２装置のそれぞれ近傍の、
非常に短い長さの連結管片４及びやはり非常に短い長さ
の連結管片５．６によって確実にされる。管片４．５．
６のそれぞれの軸線Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６も図示されている
。

Ｉ！１１ち、連結配管は、その侵さの大部分に亘って、
鞍に直交する３つの主管片１．２．　３と、非常に短い
結合憂さに亘って連結管片４．５．６とを有し、これら
の連結管片は、第１および第２装尚に所望の角度に従っ
て連結するための適当ｌ配向を備えそいる。

なお、注目すべき点は、管片１．２．３を同一の原点例
えば点Ａ１にもって来たとするとＴＲｈ線Ｓ１、ｓ２、
ｓ３によって原点Ａ１　　についての直交三面が形成さ
れるということである。

本発明者が行った実験及び計算によシ、高ｌ晶の流体が
その間に循環される２つの固定された装置の間に、第１
．２図に示しだ連結配管を取付けることにより、膨張及
び応力に関連した全ての問題がｌ’ｌｔも良く解決され
ることが示された。

史に、互に直交する畏さがほぼ等しい主管片から成る上
述した連結配管の幾何学的条件によって、配管の設ａ［
が最適化され、即ち使用するペンドの政及び長さが最小
になる。実際には、連結配管の３つの主管片１．２．３
を接合するために９０゜のベンドを２本用いるだけでよ
い。

また連結配管の内部応力はわずかであり、中間の管片に
旧ってほぼ一定になる。

史に、例えば第２図の管片３．４．５．６のような管片
について、その最適長さ並びに連結管片の配列及び長さ
を許容可能な応力及び直径の関数として定めるための線
図及び計算プログラムを作成することも、比軟的容易で
ある。

第６．４図に、主容器１１を有する高速中性子　　−型
原子炉の安全容器１ｏを示し、主容器１１は、中間熱交
換器１５及び１次循棄ポンプ１６のような組込まれる要
素のだめの通し孔を１カｈえたスラブ１２により閉ざさ
れている。

第５図には、２個の中間熱交換器１５と、安全容器１０
の内部において主容器１１の外側圧配された蒸気発生器
１８に中間熱交換器１５を連結するためのナトリウム回
路とが図示されている。

炉心を収容した主容器１１には、２次側ナトリウムを加
熱するための１次側す）　ＩＪウムによって満たされ、
２次側ナトリウムは、２次佃１ナトリウム回路に連結さ
れている中間熱交換器１５の上部を経て、中間黙契８！
！器に流入出する。２次側ナトリウム回路は、蒸気発生
器１８の下部におりで回収された冷めたいナトリウムを
中間熱交換器１５の上ｔηＢに転送するための２次循環
ポンプ２ｏも備えている。従って、２次４則ナトリウム
の循環は、第３．４図に示した矢印２１．２２に従って
設定される。

中間熱交換２ｇ１５と２次４）ｔｌｌ　イ盾束Δ？ンプ
２ｏとの間の連結配管２５は、本発明に従う連結配管と
して形成される。

同様に、中間熱交換器１５と蒸気発生器１８の上部との
間の連結配管２６も、本発明に従う連結配管として形Ｉ
］ｋされる＠ 直径が７５Ｑｍｍのオーダーの連結配管２５は、３つの
主管片２５ａ、２５ｂ、２５ｃＫよって形Ｊｊ２され、
これらの主管片は２本の９０’ペンド２７ａ、２７ｂに
よって連結され、各々の主管片２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
は、＋＋ｂの２つの管片と直交している。

主管片２５ａ、２５ｂは水平、管片２５ｃは垂直でちゃ
、管片２５ａの先端の９０°ペンドとして形成した非常
に短い連結管片２８ａによってナトリウムが垂直に中間
熱交換器１５に供給され、＠ｆμの連結管片２５ｃの先
端の非常に短い連結管片２８ｂによってナトリウムが水
平に２次イ盾環ボンデ２ｏに供給される・ 各々の主管片２５ａ、２５ｂ、２５ｃの長さは約８ｍで
ある。

中間熱交換器１５ａと蒸気発生器１８の上部との間の連
結配管２６は、５つの主管片２６ａ、２６ｂ、２６ｃに
よって形成され、水平な主管片２６ａ、２６ｂは９０°
ペンド２９Ｂによって連結されており、垂直な主管片２
６ｃは管片２６ｂに９０°ベンド２９ｂによって連結さ
れている。

主管片２６ａは中間熱交換器１５に直接連結され、主管
片２６ｃは非贋に短い管片３０によって蒸気発生器１８
の上部に連結され、２つの９００ペンドから成る管片３
０によって蒸気発生器１８に水平に横方向からナトリウ
ムが供給される。

各々の主管片２６ａ、２６ｂ、２６ｃの直径は約７５　
Ｏ１４ｍ、長さは約１２ｍである。

原子炉の稼動時に、３４０°〜５２５℃の温度のナトリ
ウムは、連結配管２５．２６内に＃Ｉ９される。本発明
の経験によれは、連結配管２５．２６の使用条件が非贋
に苛酷であるにも拘らず、熱膨張によＺ応力のレベルは
わずかである。他方では応力は配管系全体に沿ってほぼ
一定である。

連結配管の長さは、２欠伸ナトリウムＩＥ回路に多重を
の反転通路及び膨張ループを使用する従来の構造に比べ
て１０％減少する。他方ではペンドの数は従来の構造に
比べて１／６減少する。

そのため２次＋＝＋路の設計研究及び調造に要するコス
トが節減される。

本発明は上述した実施例に限定されず、その全ての変形
を包含する。

）４＋１ち、上述した連結配管の形状は限定的ではなく
、また連結すべき装置に従って主管片の形状を適宜変更
することができる。しかし連結管片の長さは、連結配管
を形成する互に直交する３つの主管片の長さに比べて虜
に小さくする。

本発明による連結配管は、高速中性子型原子炉以外の形
式の原子炉において高幅流体回路を形成するために使用
し得る。

連結配管を原子炉の高Ｙ晶ｖ１ｅ体（ロ）路以外の用途
に用いてもよく、また石油工業、石油化学工業、ガス工
業などに用いてもよい。

極低温流体例えば液化ガスを循環させるために８結配管
を用いてもよい。

本発明による連結配管は、高（Ｉ！ｉ１ｍ体を使用する
全ての用途に、また低輻工学の部門に使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連結配管を形１ｊＸする３つの主
管片の軸線の幾何学的配列を示す略説明図、第２図は連
結配管を形成する６つの主管片及び２つの装置に連結配
管を連結する連結管片のそれぞれの軸線の幾何学的配列
を示す略説明図、第３図は高速中性子型原子炉の一部特
にその中間熱交換器と蒸気発生器“との間の連結配管を
示す上面図、第４図は第６図に示した２つのナトリウム
回路のうち一方を示すｔ面図である。 符号の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）周囲偏度から隔だたった温度にある流体を循環さ
   せるための、２つの固定された装置の間を連結する連結
   配管において、大体同じ長さの６本のα直な主管片（１
   ，２，３）によって形成され、これらの主管片が端部を
   突合せて、成る１つの管片の離線が他の２つの管片の軸
   線と直交するように連結されたことを特徴とする連結配
   管。
2. （２）主管片（１，２，３）に比べて非常に短い長さの
   少くとも１つの連結管片（４，５−ｆｉ）を少くとも一
   方の先端に有し、該連結管片は、その先端に連結された
   主管片（１）又ｔ／′１（２）に対し角度的にずらせた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連結配管
   。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は編２項記載の連結配管
   を使用した高速中性子型原子炉の２次側ナトリウムの循
   環回路。