JPS60157586A - 配管用ベロ−ズ継手 - 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】

く技術分類・分野〉 開示技術は、原子炉の冷却用配管に用いるべＵ−ズ継手
の破損時の流体流出防１に技術分野に属Ｊる。　。 く要旨の解説〉 而して、この発明は、高速増殖炉（Ｆ　Ｂ　Ｒ）等の原
子炉の冷却用のナトリウム輸送用の配管をユニット単位
ごとに連結するｔｃめの継手であつ“Ｃ１該継手がその
軸方向両端の一対の継手短管の間に外側に保護カバーを
有し、その内側に該継手短管間に設けたシェルを有し、
更に、該シェルの内側には該継手短管に一体的に結合さ
れたベローズスカートを介してバウンダリベローズ、及
び、バックアップベローズ等のベローズが同心的に設け
られており、又、該継手短管の内側には両者に股がって
スリーブが渡設されている配管用ベローズ継手に関づる
発明であり、特に、上記ベローズが全て破損した状態に
おいて、流体流出経路にて該ベローズと該流体流出経路
を形成する他の部材の間にリーク防止パツキンが介装さ
れて流過流体の急激な流出が防止されるようにした配管
用ベローズ継手に係る発明である。 〈従来技術〉５ 周、知の如く、高速増殖炉（ＦＢＲ）等の原子炉におい
ては、炉心と循環ポンプ、或は、中間熱交換器との間に
冷却用ナトリウムの配管が介設されているが、該配管は
様々な条件一定の空間内で長工程を有して曲折する態様
を採用されており、そのだめに該配管の引き廻しのため
に継手が数多く採用されている。 而して、該梯曲折′づる配管の継手としては、熱挙動を
吸収し、引き廻しを良くし、又、その無視出来ない漏出
に対りる安全性を考慮してベローズ継手が、而して、該
ベローズ継手には設計の条件によって外圧型と内圧型の
二種があり、これを第１図によって略説すると、第１図
に示ｑものは外圧型の態様であり、該外圧型のベローズ
継手１はその軸方向両端の一対の継手短管２．２′から
シェル３．３′が一体的に延出外装され、接続リング４
、及び、ピン５を介して連結されるようにされており、
その外側にはステンレス製等の保護カバー６が設けられ
ている。 而し°

【、上記継手短管２．２′からは一体的にそれぞ
れ上記シェル３に沿い、又、軸方向に沿って曲折し、そ
の終部においＣ対向Ｊるベローズスカート７．７′　が
設けられて一対のコンポリュージョンをなり外側のベロ
ーズとし゛（のバウンダリベローズ８、及び、内側のベ
ローズとしてのバックアップベローズ９がそれぞれ半径
方向に同心的に設りられている。 尚、１０．１０はブトリウムリーク検出器である。 又、一方の上記継手短管２からはその基部にナトリウム
ドレン用の孔１１を有するスリーブ１２が、上記バウン
ダリベローズ８、及び、バックアップベローズ９に流過
するナトリウムに対して衝撃を与えないように図示する
ように一方のベローズスカート７′の直延部にＡ−バー
ラップするように軸方向に延出されて設けられている。 又、第２図に示す内圧型のベローズ継手１′を第１図態
様の符号を援用して略説すると、継手短管２．２′から
対向して軸方向に平行にベローズスカート７．７′が延
出して内側にベローズとしてのバウンダリベローズ８が
、そして、同心的にその外側にベローズとしてのバック
アップベローズ９が設けられ、又、一方の継手短管２か
らナトリウムドレン用孔１１を有するスリーブ１２が充
分に他方側の継手短管２′近くのベローズ継手−（〜７
側にオーバーラツプするように設けられた点以外は、上
述外圧型のべＯ−ズ継手１と実質的に同一４Ｆ＃造とさ
れＣいる。 而しＣ１かかるベローズ継手１．１′は、前述の如く、
配管引き廻しの良さと伸縮性の良さ、及び、二重のベロ
ーズ８．９によるリーク防止機能に優れている点が実用
向きに利用され−Ｃいるが、次のような問題点があった
。 即ち、高速増殖炉（ＦＢＲ＞等の原子炉は熱衝整条（１
を出来るだ番プ緩和しなければならｆ１又、対震性を良
くづるために各種機器の肉厚を厚く出来ず、したがって
、該ベローズ継手１．１′　においＣもバウンダリベロ
ーズ８、及び、バックアップベローズ９も図示”りる様
にその肉厚が薄くされているが、その熱衝撃緩和性と対
震性とにおいて問題があり、又、必ツしも使用実梢によ
る蓄積データの裏付りがあるとは限らない嫌いがあり、
したがつ（、予測１１粋以上の激震があった場合に、バ
ウンダリベローズ８、及び、バックアップへローズ９双
方共に破損して流過すトリウムが急激に流出づ゛る安全
対策上山々しい問題が生ずる虞れがある不都合さかあつ
７ｊ０ この高速増殖炉（ＦＢＲ）に於いて最も優先されるべき
安全対策上の問題点は早急に理論的技術的に解決をめら
れているものである。 特に、該バウンダリベローズ８、及び、バックアップベ
ローズ９はコンボリューション構造であるために、上記
熱衝撃緩和性からくる肉厚の増加が必ずしも充分に現出
されない矛盾から早急にその対策がめられ１いるもので
ある。 〈発明の目的〉 この発明の目的は、上述従来技術に基づく高速増殖炉（
ＦＡＲ）等の原子炉の一次系、二次系の冷却用ナトリウ
ム配管に用いるべＯ−ズ継手の問題点を解決すべき技術
的課題とし、該ベローズ継手の利点をそのまま充分に生
かしながら、不測の事態によりバウンダリベローズ、及
び、バックアップベローズ等のベローズが全て破損した
場合に流過する危険流体の急激な流出に先だって、徐々
にこのリークを許容し、緊急事態に充分に対処する余裕
を得ることが出来るようにして原子力産業にＪ３ける配
管利用分野に益する１受れた配管用ベローズ継手を提供
せんと覆るものである。 〈発明の構成〉 この発明の構成は、前述！？１１題点を解決Ｊるために
危険流体流適用の配管をその継手部においてベローズ継
手により連結してその引き廻し性を良くし、その内部に
設（）たベローズにより伸縮挙動が自イ１であるように
し、而して、該ベローズ継手におｔブるリーク防止につ
いては、そのバウンダリベローズ、及び、バックアップ
へ１」−ズ等のべ１」−ズにより二重にガードすること
によりこれを防止し、而しＵ、設糖ｉｉＴ容以−１−の
激震等の激しい振動が１じ、不測にし−Ｃ１該バウンダ
リへＬ】−ス、及び、バックアップベローズ等のベロー
ズが全て破損した場合には、流過する危険流体が一時に
該ベローズから一挙に流出Ｊ−ることが避りられるよう
に、該ベローズと該破損時の流体流出経路形成の他の部
材との間をこれらの間に介設したリーク防止パツキンが
チョークすることにより急激な流出が防Ｌ１−され、僅
かに該危険流体がリークしてその間リーク検出器から検
出されたリーク信号が所定の警報装置、及び、対処手段
を講じさせてこれに対処し得るようにした技術的手段を
応じたものである。 〈実施例−構成〉 次に、この考案の実施例を第３図以下の図面に基づいて
説明すれば以下の通りである。尚、第１．２図と同一態
様部分は同一符号を用いて説明するものとする。 第３図に示づ実施例において、１′はこの発明の要旨を
成１外圧型のベローズ継手であり、原子炉冷却配管に用
いられ、リーク防止パツキン１３以外の栴造的な仕様は
、前述第１図に示す在来態様の外圧型のベローズ継手１
と実質的に変わりはないものである。 而して、該リーク防止パツキン１３は、図示する様に、
一方の継手短管２′から一体的に軸方向に沿って前延す
るベローズス力−１〜７′と他方の継手短管２から同じ
く一体的に曲折してオーバーハングするベローズス力−
１へ７との間のベローズとしくのバウンダリベローズ８
と同じくべ［Ｊ−ズとしてのバックアップベローズ９共
に破損した場合の流失経路を成り部分に圧入嵌段される
か、両者のいづれか一方に工業接着剤を介して接着され
るかしてｄ３す、そのｔｔＡ　ＩＫは、例えば、ステン
レス製やグラフ１イト（すきのアスベストパツキン等で
あり、その形状はべＯ−ズ継手１１の挙動を泊客するた
めに断面丸型や四角型（図示態様は四角型である。）で
ある。 尚、該リーク防止パツキン１３はその機能からして、完
全に上記ベローズス力−１−７′　とベローズスカート
７との間をシールリ゛ることは不可能であり、又、その
必要はない。 〈実施例−作用〉 上述構成において、ナトリウム輸送用配管が高速増殖炉
（ＦＢＲ）に対して一次、乃至、二次冷却配管としＣ段
番プられて所定部位にベローズ継手１′が介設接続され
て配管を引き回り゛のに接続されると、該べＵ−ズ継手
１′の機能により配管は所定に挙動して所定の一次、乃
至、二次冷却ナトリウム輸送の機能が発揮される。 そして、該ベローズ継手１１においては継手短管２．２
′間に流過するナトリウムが図示覆る様に、一方の継手
短管２からのベローススカート１とスリーブ１２間に入
り、該ベローズス力−１〜７とバウンダリベローズ８間
にあり、該バウンダリベローズ゛８に対してコンボリュ
ーション作用を行う。 而して１バツクアツプベローズ９はその本来的バックア
ップ機能を発揮する。 而して、地震等が発生した場合に、上記バウンダリベロ
ーズ８が地震動を吸収し、更に、バックアップベローズ
９がこれをバックアップＪるが、不測にして段ａ１許容
動以上の激震が発生した場合には、前述の如く、熱衝撃
加重に対りる条件から該バウンダリベローズ８、及び、
バックアップベローズ９共その肉厚が薄いために、双方
とも破れた場合には、ナトリウムがバウンダリベローズ
８より、更にバックアップベローズ９に流出し、該バッ
クアップベローズから破損時に形成されるベローズスカ
ート７を迂回して該ベローズスカート１とシェル３′の
流体流出経路を経由して外部に急激に流出しようとする
。 さりながら、この発明においては、図示する様に、−力
の継手短管２′から一体的に軸り向に沿って前延するベ
ローズ継手−１・１′　と他方の継手短管２から曲折し
゛ＵＪ−バーハングするベローズスカート７との間にリ
ーク防止パツキン１３が圧入嵌設されて介設されている
ために、該リーク防止パツキン１３によりブヨークされ
て急激に流出することはない。 尚、該リーク防止パツキン１３は、前述の如く、完全に
ナトリウムの流出を阻止りるものＣはなく、イの急激な
爆発１７−″“Ｕを避番ノＣ僅かづつ流出させるように
機能するために、直ちにナトリウム検出器１０．１０が
ぞのリークを検出して所定に警報装置、及び、対処手段
を動作させるために、そのリーク初期に−３い“（所定
の対応策が講じられる。 又、第４図に内圧型のベローズ継手１′の実施例にＪ３
いてはバウンダリベＬ」−ズ８がバックアップへＵ−ズ
９の内側に設番プられており、したがって、バウンダリ
ベローズ８に対して内側から）゛トリウムの圧力が作用
しているために、一方の継手短管２′の一体前延す゛る
ベローズスカート７′の前延部と他方の継手短管２の内
側から接紙り−るスリーブ１２′　との間にリーク防止
パツキン１３を上述実施例同様に圧入嵌設、或は、一方
何に工業接着剤等を介して介設させるものであり、その
他の設翳１仕様は前述第２図従来態様と実質的に同じで
ある。 当該実施例においては、上述同様不側にして設］許容動
以上の地震が発生した場合に、バウンダリベローズ８、
及び、バックアップベローズ９も破損した場合にはナト
リウムの圧ノｊ発生側に介設したリーク防止パツキン１
３がナトリウム流出作用にチョーク作用を与えるために
、上述実施例同様に急激なナトリウムの流出は避けられ
、僅かづつのリークにより、当該リークナトリウムはシ
ェル３′内に臨まされたナトリウムリーク検出器１０に
より検出されて、上述実施例同様に警報器に検出され所
定の対処手段が講じられる。 尚、当該実施例の場合においては、設ｎ１によってバッ
クアップへローズ９が設Ｇノられていなくても対処出来
る態様である。 而しで、上述各実施例において、リーク防止パツキン１
３をプｉ−リウム流体中にレットＪることが不可能であ
るような場合も設ｇｌによってはある可能性があるが、
ぞのような場合には、第５図に示す様に、バウンダリベ
ローズ８、及び、バックアップベ［１−１９間にベロー
ズスカート７．１′を介し−Ｃ１例えば、ステンレス等
の円筒１４を介設し、該第５図に示１態様は、内圧型の
ベローズ継手１１の態様であるが、該バウンダリベロー
ズ８、及び、バックアップベ［１−ズ９の双りが破損し
た場合の破損時のラビリンス状流体流出経路の部位にお
いて、該因ニ１１４とベローズスカート７との間にリー
ク防止パツキン１３を圧入嵌設、或は、工業接着剤等を
介しての介設を行って急激なナトリウムの流出を避４）
、その僅かづつのリークによりナトリウムリーク検出器
１０によりこれを検出して、上述実施例同様にそのリー
ク初期においＣ１！報を発し、所定に対処出来るように
する。 尚、この発明の実ＩＩＡ態様は上述実施例に限るもので
ないことは勿論であり、例えば、高速増殖炉（ＦＢＲ）
の原子炉等の一次系、二次系の冷却配管に用いるばかり
でなく、各種工業プラント等の汚水や危険物廃液処理配
管等にも用いることが出来、又、該種プラント配管に於
いてそのベローズの肉厚が許容可能な範囲内において厚
く】ることが出来る場合、バックアップベローズが省略
される条件においてはリーク防止パツキンをバウンダリ
ベローズと流動管の間に介設づる種々の態様が採用可能
である。 〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的に配管用のベローズ継
手がその配管に対する引き回しの良さや挙動の良さに加
えて設計許容動以上の地Ｎ等があった場合においても、
バウンダリベローズやバックアップベローズ等のベロー
ズが全て破損した場合においても、流過させる危険流体
の急激な流出が避けられて、モのリーク初期に充分にこ
れに対処りることが出来るために、甚大な被害を生じな
いという優れた効果が奏される。 而しＣ１該ベロ一ズ継手のバウンダリベ〔１−ズやバッ
クアップへローズ等のべ［」−ズのベローズ継手−１・
と破損時の流体流出経路を形成Ｊる他の部材との間にリ
ーク防止パツキンを圧入嵌設等の手段ににり介設しＣあ
ることにより、上述危険流体の急激な流出がさ番）られ
るという効果が秦される。 又、該リーク防止パツキンは、上述の如く、破損時の流
体流出経路にベローズと該流体流出経路を成り他の部材
の間に介設するだＣｆ　ｔ’よいので、従来のベローズ
継手が用いることが出来る利点も・ある。 又、その構造は上述の如く、在来態様のベローズ継手に
リーク防止パツキンを介設させるだけでよいので比較的
に４ｍ造が簡単であり、製作側Ｇｌけコストも安くて演
むという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は従来技術に基づくべＯ−ズ継手の外圧型、
及び、内圧型の断面図、第３図以下はこの発明の詳細な
説明図であり、第３図は外圧型のべＵ−ズ継手の実施例
の断面図、第４図は内圧型のベローズ継手の実施例の断
面図、第５図は第４図相当イ■の実施例の断面図である
。 ２．２′・・・継手短管　３．３′・・・シェル、７．
７′・・・べ【」−ズス力−１・、８．９・・・ベロー
ズ、 １′、１′、１′、１１・・・配管用ベローズ継手、１
３・・・リーク防止パッキン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸り向両端の一対の継手短管間に１１段外装されたシェ
   ル内に該両継手短管にベローズスカートを介し−Ｃ一体
   的に設けられたベローズを有している配管用べＵ−ズ継
   手において、上記ベローズスカートと上記ベローズ破損
   時の流体流出経路を成づ他の部材との■１にリーク防止
   パツキンが介装されていることを特徴とする配管用ベロ
   ーズ継手。