JPS5937758Y2 - 加圧水形原子炉における生蒸気導管の非常閉鎖弁 - Google Patents

加圧水形原子炉における生蒸気導管の非常閉鎖弁

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JPS5937758Y2
JPS5937758Y2 JP1983036770U JP3677083U JPS5937758Y2 JP S5937758 Y2 JPS5937758 Y2 JP S5937758Y2 JP 1983036770 U JP1983036770 U JP 1983036770U JP 3677083 U JP3677083 U JP 3677083U JP S5937758 Y2 JPS5937758 Y2 JP S5937758Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、加圧水堰原子炉の格納容器から外部に導出さ
れる生蒸気導管の一部に配設され、この導管に相応する
最大貫流断面積を有する非常閉鎖弁に関する。
この種の弁は、事故発生時に生蒸気導管の質流断面積を
直ちに閉鎖する役目を持っている。
しかしこれと同時に蒸気流の形のエネルギーの放出も中
断され、しかもこれは一般に原子炉内のエネルギー発生
が停止されるよりも早く行われるので、蒸気発生器系統
には過圧が生じるおそれがある。
沸騰水形原子炉ではそれ故格納容器内の生蒸気導管に安
全弁を接続し、この弁を特に復水室に通じるようにして
蒸気の放出を可能にしている。
本考案の目的は同様に加圧水堰原子炉における圧力の減
少を図ると同時に、加圧水堰原子炉において一次回路と
二次回路とを分離する働きをする蒸気発生器の故障を惹
起するような蒸気の過大流出を防止することにある。
この場合更に、弁の開放による圧力減少と弁の閉鎖によ
る圧力上昇の急速な繰返しにより生じるおそれのある弁
のいわゆるフラッタリングも防止する必要がある。
この目的は本考案によれば、冒頭に述べた種類の非常閉
鎖弁において、弁の駆動装置が生蒸気導管の漏洩発生時
に非常閉鎖弁を一時的に完全に閉鎖するか或いは所定の
質流断面積まで閉鎖し、生蒸気導管の運転圧力以上の圧
力発生時には最大貫流断面積の半分以下まで開くように
作用することにより達成される。
本考案による非常閉鎖弁は従って一定の過圧発生時に放
出断面を開放する安全弁としても作用する。
しかしこの場合に放出される蒸気量は１通常の生蒸気導
管が放出用にも使用されるのでそのための特別な導管を
必要としない。
従って又復水室も不要である。
同時に通常運転時の場合よりも過圧発生時に開かれる質
流断面積が小さいため放出量の制限が行われ、許容でき
ないような大きな圧力・温度変動の発生が回避される。
これは特に力１正水形原子炉においては、放射能を帯び
た一次冷却材とタービン駆動用の放射能を帯びていない
蒸気との分離が蒸気発生器の薄壁の管により維持されて
いるので重要である。
駆動装置には過圧発生時に最大貫流断面積の３０％に開
度を制限する爪を設けると有利であるこの爪は通常状態
においては完全に開くことができるような補助要素とし
て弁に設けられる。
これに対して非常閉鎖弁の閉鎖後は爪はその機能を発揮
して開度を制限する働きをする。
質流断面積の３０優に開度を制限することは、全運転状
態に対して固定的に維持する必要はないむしろ爪には、
かかる制限を調整可能にするためのスライダを設けると
良い。
更に非常閉鎖弁に閉鎖運動を制限する部材を設け、最大
貫流断面積の５〜２０％に貫流断面積を調整できるよう
にすると有利である。
それによって事故発生時およびこの事故によって惹起さ
れる非常閉鎖弁の閉鎖時に中断することのない生蒸気の
放出およびそれによって原子炉の引続く冷却が可能とな
る。
弁は完全には閉鎖されないので、弁頭および弁座の負荷
はかなり減少されることになる。
というのは非常閉鎖の際弁頭の衝撃的な接触が起らない
からである。
非常閉鎖の際直ちに達し５る最小貫流断面積を定める閉
鎖運動の制限は、１０〜６０秒の時間において零にまで
減少されるようにすると有利である。
これにより蒸気の放出は完全な閉鎖が生ずるまで漸次絞
られるようになる。
以下図面に示す実施例に基づいて本考案を詳細に説明す
る。
第１図にはたとえば出力１０００ ＭＷｅの加圧木彫原
子炉をもった原子炉設備の一部が概略的に示されている
。
図において１は生蒸気導管２に蒸気を供給する蒸気発生
器であり、これは−次回路のすべての構成要素を包囲す
る格納容器３の中に配置されている。
−次回路の構成要素には、図示された蒸気発生器１のほ
かに、原子炉炉心をもった原子炉圧力容器および前記蒸
気発生器１と同じようにして原子炉圧力容器に接続され
た別の３個の蒸気発生器も含まれる。
生蒸気導管２はブッシング４を介して格納容器３を貫通
して導出されている。
二次遮蔽体（図示せず）の範囲にも同じようなブッシン
グを設けることができる。
格納容器３の外部には遮断弁６があり、ここから生蒸気
導管２は外側の導管７によって蒸気タービン（図示せず
）に導かれている。
格納容器３の内部における生蒸気導管２の管系には本考
案に基づ（非常閉鎖弁８が設けられる。
その駆動機構は全体として符号９で示されている。
アングル弁として形成されたこの非常閉鎖弁８は、ばね
１０で示されているように安全弁としても作用すること
ができる。
生蒸気導管２の非常閉鎖弁８の前方における分岐管１２
は、内側の安全弁１３に導かれている。
この安全弁１３の応動圧力は非常閉鎖弁８のそれより数
バール高くすると良い。
安全弁１３の放出管１４は放出タンクに導くこともでき
る。
格納容器３の外部において、遮断弁６０手前の生蒸気導
管２には、安全弁１γを介して放出管１８に導かれてい
る導管１６が接続されている。
放出管１８にはサイレンを設けることもできる。
安全弁１７に対して並列に、互いに直列接続され場合に
よっては同形に形成された２個のいわゆる放出制御弁２
０が配置されている。
この放出制御弁２０はたとえば故障の際原子炉の停止の
ために、生蒸気の放出を制御するものである。
非常閉鎖弁８は第２図において縦断面図で示されている
。
その弁頭２２は生蒸気導管２の横断面に合わせられてい
る。
たとえば生蒸気導Ｗ２の直径が７００間の場合、弁頭２
２の直径は同じ大きさにされている。
弁頭２２は、特に大きな強度を得るために、その外縁部
２３に硬化処理が施されている。
これと同じことは弁座２４に対しても適用される。
この場合円錐状に作られた弁頭外縁部２３と弁座２４の
勾配は、生蒸気導管の横断面積の約１５％になる開口横
断面において、場所２５で次第に広がるベンチュｌ［’
が生ずるように、たとえば６０と９０に選定されている
。
弁頭２２にはパツキンリング３３を介して非常閉鎖弁８
の蓋３４を貫通する弁棒３２が設けられている。
この弁棒３２は、ピストン３６とシリンダ３７から成り
かつたとえば圧力媒体として油圧で駆動される圧力媒体
駆動装置９に導かれている。
弁棒３２には２個のストッパに対向して配置された張出
部４０が設げられている。
一方のストッパ４１は開放位置に対して設けられ、これ
はスピンドル４４で調整できるスライダ４３に取付げら
れた爪４２を有している。
スピンドル４４はたとえばモータ４５によって、ストッ
パ４１が弁の最大貫流断面積の１５ダと３０優との間の
範囲に調整しうるように操作される。
弁頭２２の閉鎖位置において作用する他方のストッパ４
７は、同じようにスライダ４３で調整することができ、
これは０〜１５多の開口断面積に閉鎖運動を制限する。
従って開放ストッパ４１と閉鎖ストッパ４７は互いに関
係している。
しかし爪４２を釈放すればスライダ４３の位置に関係な
く、通常運転に対する全開開度が得られ、この場合の弁
の自由な貫流断面積は生蒸気導管２の横断面積と同じ大
きさになる。
通常運転中においては非常閉鎖弁８は開かれ、その貫流
断面積は生蒸気導管横断面積と一致しているので、生蒸
気の流れは実際上妨げられることはない。
生蒸気導管２に破損が生じたり、あるいは生蒸気導管２
の漏れを示すような別の故障が生じた場合、非常閉鎖弁
８は、漏れの発生の際図示されない検出素子によって励
起される圧力媒体の駆動により閉鎖される。
この目的のためにシリンダ３７は、臣油槽５０から弁５
１を介して圧力媒体を制御されて供給される。
閉鎖時間はたとえば２程度晩にできるだけ短くされる。
非常閉鎖弁８が閉鎖すると原子炉設備の別の蒸気発生器
にある相応した弁も同時に閉鎖されるが、原子炉の非常
停止が十分急速に行われずに圧力上昇が生じる場合、た
とえば設備の定格圧力の１．２倍の圧力になると、弁頭
２２は閉鎖方向に作用する対抗圧力が打ち負かされて持
ち上げられる。
この場合閉鎖力はピストン３６に作用する圧力によって
得ることができ、これは適当な方法で制御される。
しかし閉鎖位置への保持力として、別の力たとえば一定
の閉鎖力を生ずる弾性的支持も考えられる。
生蒸気導管２内における蒸気圧によって開かれる開放運
動の場合、弁頭２２の開放ストロークは、爪４２および
スライダ４３によって制限される。
開放スミ−ローフの制限は大きくても弁の貫流断面積の
１７２が開放するように規定される。
特に弁＠２２の開放ス）ｏ−りは、生蒸気導管２におけ
ろ過圧の放出が３０φあるいはそれ以下になる程度に小
さくすると良い。
それによって、流出量が蒸気発出器１内の故障、特に加
圧水湿原子炉設備の一次回路と二次回路との間の分離壁
となる熱交換管束の破損を誘起することは防止される。
上述の説明においてはわかりやすくするために非常閉鎖
弁８が閉鎖指令の際生蒸気導管２を完全に遮断すること
を前提としている。
しかしストッパ４７による閉鎖制限器によって、非常閉
鎖弁８は、定格出力の約３０％以上の生蒸気発生中の定
格運転に属しない非常閉鎖の場合、たとえば２０秒の短
かい時間約１０％の空隙だけを除いて閉鎖されるように
配慮することができる。
従って過圧の発生はなくなり、又出力制御により蒸気の
発生は上述の２０秒の間一般に絞られるので、完全な閉
鎖後も弁頭２２の持ち上がるようなことは予期されない
。
それによっていかなる場合にもいわゆる弁頭２２のフラ
ッタリングは防止される。
閉鎖制限器が与える空隙２５は、本来の出力が小さけれ
ば小さい程停止の際蒸気の生産は急速に衰えることが予
期されるので、その蒸気発生に合わせることができる。
しかし又閉鎖制限器４７を非常閉鎖後その最大値から出
発して時間に関係しかつ時間に比例してたとえばタイマ
によって調整することもできる。
別の方法として蒸気圧に関係する制御も考えられる。
この場合その目標は常に、許容できないような圧力上昇
の発生なしに、放射能を帯びた蒸気が格納容器から出な
いように、非常閉鎖弁を急速にかつ完全に閉じることに
ある。
第３図の実施例では、非常閉鎖弁８には圧力媒体駆動装
置９と共に圧力に関連するサーボ制御装置も設けられる
。
このために蒸気発生器１と非常閉鎖弁８との間の生蒸気
導管２内の圧力は、正力計５５によって検出される。
この圧力の高さに応じて、破線５６で示されているよう
に、安全弁として作用する非常閉鎖弁８のばね１０で示
された開放機構を、特にストッパ４２の位置を、非常に
大きな流速を生ずることなしに十分な放出ができるよう
に調整することができる。
非常閉鎖弁８に対して並列にバイパス管５８が設けられ
ている。
このバイパス管５８は！動的に閉鎖できる直径４００ｍ
ｍの弁５９を有している。
この弁５９には流れを制限するための絞り６０が直列接
続されている。
この絞り６０は弁５９が完全に開かれている場合にも、
蒸気発生器１の最大許容流出量が超過しないように作用
する。
バイパス管５８は、非常閉鎖弁８が圧力上昇の際正常に
開かれない場合に、安全性を高める働きをする。
格納容器３の外側の安全弁１７と放出制御弁２０をもっ
た導管１６は、第３図における実施例の場合、十分な安
全性を考慮してもう一つの安全弁別によってバイパスさ
れている。
非常閉鎖弁８の駆動装置９は、たとえば生蒸気導管２内
の漏洩に基づき格納容器外にある建築物において形成さ
れる圧力上昇信号に関連して作動せしめられるようにす
ることもできる。
上述の実施例においては一本の生蒸気導管を持つ唯一個
の蒸気発生器を有するものについて述べた。
しかし大出力用のたとえば４個の蒸気発生器を持つ原子
力設備においては各生蒸気導管にそれぞれ非常閉鎖弁を
設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案に基づく原子炉設備の生蒸気導管の一部
配管概略系統図、第２図は非常閉鎖弁の縦断面図、第３
図は本考案に基づく原子炉設備の生蒸気導管の異なる実
施例の一部配管概略系統図である。 １・・・・・・蒸気発生器、２・・・・・・生蒸気導管
、３・・・・・・格納容器、８・・・・・・非常閉鎖弁
、９・・・・・・駆動装置、１０・・・・・・開放機構
、２２・・・・・・弁頭。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 加圧水堰原子炉の格納容器から外部に導出される生蒸気
    導管の一部に配設され、この導管の断面積に相応する最
    大貫流断面積を有する非常閉鎖弁において、弁の駆動装
    置９が生蒸気導管２の漏洩発生時には非常閉鎖弁８を一
    時的に完全に閉鎖するか或いは所定の貫流断面積まで閉
    鎖し、生蒸気導管の運転圧力以上の正力発生時には最大
    貫流断面積の半分以下まで開くように作用することを特
    徴とする加圧水堰原子炉における生蒸気導管の非常閉鎖
    弁。
JP1983036770U 1974-06-26 1983-03-14 加圧水形原子炉における生蒸気導管の非常閉鎖弁 Expired JPS5937758Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

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DE24307242 1974-06-26
DE2430724A DE2430724C3 (de) 1974-06-26 1974-06-26 Steuerbares Ventil
DE24460444 1974-09-26
DE2446044A DE2446044C3 (de) 1974-09-26 1974-09-26 Steuerbares Ventil in einer Kernreaktoranlage

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JPS58165699U JPS58165699U (ja) 1983-11-04
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JP1983036770U Expired JPS5937758Y2 (ja) 1974-06-26 1983-03-14 加圧水形原子炉における生蒸気導管の非常閉鎖弁

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NL7506517A (nl) 1975-12-30
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FR2276666A1 (fr) 1976-01-23
JPS5117799A (ja) 1976-02-12
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