JPS6017966B2 - 原子力原動所、特に加圧水形原子炉の蒸気発生器 - Google Patents

原子力原動所、特に加圧水形原子炉の蒸気発生器

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JPS6017966B2
JPS6017966B2 JP53094454A JP9445478A JPS6017966B2 JP S6017966 B2 JPS6017966 B2 JP S6017966B2 JP 53094454 A JP53094454 A JP 53094454A JP 9445478 A JP9445478 A JP 9445478A JP S6017966 B2 JPS6017966 B2 JP S6017966B2
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flange
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tube
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マルチン・ザウイツキ−
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    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円筒状ケーシングと、該ケーシングで取り囲
まれて一次媒体を案内する管東と、該管東がその中には
め込まれている少なくとも1枚の管板とを有し、該管板
が好ましくは半球状の底部と共に一次媒体の入口室ない
し出口室を形成し「前記管板の両側にある蒸気発生器の
ケーシング部分が分解可能なフランジ結合部で互いに気
密に接続されているような原子力原動所、特に加圧水形
原子炉の蒸気発生器に関する。
かかる蒸気発生器はドイツ連邦共和国実用新案第731
2164号公報で知られている。
この蒸気発生器は修理に対しては快適である。すなわち
第1の下側のフランジ結合部を緩めた後、一次側室を画
、成する半球状底部が除去でき、それによって管破に近
寄ることができ、更に第2のフランジ結合部を緩めるこ
とによって、U字形管東と共に管板を含んでいるケーシ
ング部分が分解できるからである。しかしフランジ結合
部の気密に問題が生ずる。一次冷却材は約323℃の入
口温度において約16の気圧の圧力下にあり、蒸気発生
器の二次側にある二次媒体は約280℃の冷却材出口温
度において約6の気圧の圧力下にある。そのフランジ結
合部は圧力密であるばかりでなく、起動、停止および出
力変動時において繰り返し熱応力をも受けねばならない
。フランジボルトは加熱過程において遅れて暖まり、そ
れによって残りのケーシング部分に関して遅れて熱膨張
するので、このフランジボルトは大きな引張荷重に曝さ
れる。この場合簡単に過剰に伸びてしまう。本発明の目
的は、冒頭に述べた形式の蒸気発生器におけるフランジ
結合部を、上述の問題が避けられるように、すなわち通
常の運転条件の範囲内におけるそのフランジボルトの繰
り返し熱反応においてもフランジ結合部がどんな場合に
もその気密を維持するように、形成することにある。
更に組立分解を容易にして修理に対して快適にするため
に、フランジ結合部に良好に近寄れることを保証するこ
とにある。本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形
成の蒸気発生器において、フランジ結合部が楯込ボルト
形結合部として形成され、フランジの互いに相対する気
密面間にリブ形パッキンが挿入され、該リブ形パッキン
の外方に突出したリブが互いに連続円周継目もこよって
気密溶接され、かつその基部領域においてフランジにも
連続円周継目によって気密溶接されていることによって
達成される。
このようにしてフランジポルトとフランジとの間の熱伝
達面は非常に大きくなるので、熱流も顕著な絞り作用な
しにフランジからフランジボルトに流れることができる
。従ってフランジポルトの温度経過において残りのフラ
ンジ部分に関する時間遅れは実際上避けられる。フラン
ジボルトは過剰に伸びることなく、フランジ結合部は熱
弾性的なリブ形パッキンと関連してその気密を維持する
。管板フランジと半球状ケーシング底部の対向フランジ
との間に分割接合面が配置されているようなフランジ結
合部から出発して、本発明の秀れた実施例の場合、植込
ボルトが対向フランジの貫通孔を貫通し、そのねじ脚部
で管板フランジのねじ孔にねじ込まれ、管板から離れて
位置しかつ対向フランジから突き出ている楯込ボルトの
頭部に、縦付けナットがねじ込まれるねじが設けられて
いる。以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。
第1図に示された蒸気発生器は、熱出力約95肌Wに対
してU字形管形式で設計されており、たとえば4系統の
一次冷却回路にそれぞれ蒸気発生器が配置されているよ
うな加圧水形原子炉に対して設計されている。
この蒸気発生器DEはほゞ円筒状のケーシング1、この
ケーシング1で取り囲まれているU字形管東2、中間ケ
ーシング部分laに溶接されかつその中に前記管東2の
高温側端2aおよび低温側端2bがはめ込まれている管
板3、および分離壁5をもった半球状底部4から構成さ
れている。管板3および分離壁5付きの底部4によって
、一次媒体に対する入口室Eおよび出口室Aが形成され
ており、その流れ方向はそれぞれ矢印e、aで示されて
いる。一次媒体(この実施例の場合水)を流入ないし排
出するために、底部4には、入口室Eに開□する入口管
接続短管E,および出口室Aに閉口する出口管接続短管
A,が溶接されている。6はこれらの接続短菅E,,A
,に溶接されている配管である。
管板3の両側に置かれているケーシング部分、詳しくは
中間ケーシング部分laと前述の底部4は分解可能なフ
ランジ結合部7によって互いに気密に接続されている。
上側ケーシング部分lbと中間ケーシング部分laとの
間には同様に別の気密フランジ結合部8が配置されてい
る。中間ケーシング部分laは上側水室gaと下側水室
9bとをもった子熱水室9を有しており、これらの水室
9a,9bにはそれぞれ詳しくは水室箱11a,11b
を介して給水管接続短管10a,10bが開口している
。蒸気発生器DEはU字形管東を取り囲む腕板12をも
った自然対流形蒸気発生器であり、その場合胴板12と
ケーシング1との間には降水室13が画成されている。
胴板12は図示されていない方法でケーシング1に取り
付けられており、これはU字形管東間空間14内に配置
されている中間壁15の取り付け用に用いられている。
この中間壁15は胴板12と一緒に、予熱水室9a,9
bの互いにずれて配置された案内壁15を保持している
。同様に8同板12に図示されていない方法で取り付け
られている水室箱11a,11bは湾曲して形成されて
おり、その内周には孔が設けられており、給水はこの孔
を通って矢印17のように上側予熱水室9aおよび下側
子熱水室9bに流入し、こ〉から矢印17に沿って蛇行
して蒸気室18に流入する。蒸発しない水分、並びに管
東2の上側に配置された蒸気分離器(図示せず)から流
れ出る水分は降水室13の中を矢印17に沿って下方に
向って管板3に向って流れ、こ)から再び蒸発室18の
内部に上方に導かれる。以下第2図および第3図に基づ
いてフランジ結合部7を詳細に説明するに、これらの図
面には第1図と同一部分に同一符号が付されている。
第2図はフランジ結合部7が棺込ボルト形結合部として
形成されていることを示している。実施例においてフラ
ンジ結合部7の分割接合面19は管板フランジ3aと半
球状底部4の対向フランジ4aとの間に配置されている
。この場合槽込ボルト20は対向フランジ4aの貫通孔
21を貫通していて、そのねじ脚20aで管板フランジ
3aのねじ孔22にねじ込まれている。管板3から離れ
た側にありかつ対向フランジ4aから突き出ている楯込
ボルト20の頭部側端20bには、緒付ナット23がね
じ込まれるねじ20cが設けられている。樋込ボルト形
結合部は第2図の右側だけに詳細に示されており、左側
においては第1図の場合と同様にハッチンが入れられて
いる。その場合第1図に示されたフランジ結合部8もフ
ランジ結合部7と同様に楢込ボルト形結合部として作ら
れている。図示の実施例において、ケーシング底部4に
は傾斜した入口管接続短管E,および出口管接続短菅E
2が互いに実際上は鏡面対称に下から接続されている。
この実施例の場合図示されているように、接続短管軸心
e,,a,はケーシング長手軸心mに対して、対向フラ
ンジ4aの環状領域が接続短管E,,A,の軸方向投影
面の外に位置するように頃斜されている。このようにし
て楯込ボルト20のナット23を含むボルト端20bに
流体圧式縦付装贋を被せるため、および縦付工具を設置
するために容易に近寄ることができる。接続短管E,,
A,の図示された直径寸法および長手寸法の場合傾斜角
度Qは300にすると良く、一般的にはこの傾斜角度Q
の最適範囲は40oと300の間にあると云える。もし
300以下にすると、接続短管E,,A,の溶接継目E
2,んが互いに接近しすぎてしまう。図示の実施例にお
いて、ひとつのフランジ結合部について4七本の楯込ボ
ルトが円周に亘つて均等に分布して用いられている。
それによってねじ山に過負荷がか)ることないこ、楯込
ボルトの縦付力について十分な余裕が生ずる。対向フラ
ンジ4aには円周に亘つて均等に分布された4個の支持
ブラケット24が溶接されている。この支持ブラケツト
24は第2図に示されている。蒸気発生器はこの支持ブ
ラケツト24でその組込み位置において原子炉設備容器
の支持座(図示せず)の上に戦遣されている。第2図は
更に、槌込ボルト脚部20を収納するねじ孔22と同0
的に小淫の貫通孔25が配置されていることを示してお
り、この貫通孔25は楯込ボルト20用の巻上磯26を
貫通するために用いる。巻上磯26と係合するために楯
込ボルト脚部20aには、支持環27がねじ込まれる首
ねじ穴20bが設けられている。この支持環27には巻
上磯26のフック26aが掛けられており、巻−ヒ機2
6の残りはたゞ部分的に引張りロープとして示されてい
る。図示された蒸気発生器の場合、個々の植込ボルトの
重量は約560kgである。この重量の楯込ボルトを限
られた狭い空間の中で取り扱うために、楯込ボルトのね
じ込みおよび釈放の際ねじ山の重量負荷を軽減するため
に楯込ボルトを巻上磯26で吊り上げると良い。第1図
および第2図におけるフランジ気密部は第3図に拡大し
て示されている。
フランジ3a,4aの互いに相対する気密面3a,,4
a,間にはリブ形パッキン28が挿入されている。この
リブ形パッキン28は2枚のパッキンリング28a,2
8bから成り、その外方に突出しているリプ28a,,
28b,は互いに溶接されており(溶接継目29)、更
にその基部においてもフランジ3a,4aと連続円周継
目30で気密に溶接されている。図面からわかるように
、フランジ気密面3a,,傘・にはそれぞれオーステナ
イト破覆材31が設けられており、その場合リブ形パツ
キン28も同様にオーステナィト材料で作られ、外側か
ら近寄れる被覆材環状面31a,31bと溶接されてい
る(溶接継目30)。溶接継目29も連続円周継目であ
る。従ってフランジ結合部7および同様にフランジ結合
部8を分解する際、良好に近寄れるために溶接継目の除
去ができると同様に、上述の円周溶接継目の切削、溶接
あるいは研磨が容易にできる。このためにフランジ3a
,亀aおよび同様にフランジ結合部8のフランジlb!
,!alには懐斜面部32が設けられている。互いに相
対する2枚のパッキンリング28a,28bは、図面か
ら明らかなように、それぞれ半球状に突出したリブ28
a,?28b,を形成しており、これらのリブ28a,
,28b,はその当授部において、前述の連続円周溶接
継目23によって完全な断面円形の気密膨出部33の形
に溶接されている。第2図には簡略化のためにU字形管
東は示されていないが、この図から湾曲された分離壁5
の取り付け構造が詳細に理解できる。
すなわちこの分離壁6の上側緑は管板3の下側にある2
個の支持片間においてボルト35によって締結されてお
り、ケーシング底部4の形に合わせて湾曲されている残
りの縁部はケーシング底部4に場所35で気密に溶接さ
れている。図示された予熱室9付きの蒸気発生器の実施
例において、第1図からわかるように、第2のフランジ
結合部8が予熱室9の上側に配置されている。
このようにして第1のフランジ結合部7を分解してケー
シング底部4を運び出した後t第2のフランジ結合部8
を緩めることによってトU字形管東および予熱室9を含
めてケーシング中間部分竃aは残りの蒸気発生器から解
体され、目的に通って崩壊槽の中に貯蔵して除梁した後
、検査のために搬送される。
本発明を直管形蒸気発生器において実施する場合、両側
の管板に対してそれぞれフランジ結合部が設けられる。
この蒸気発生器にそのケーシングの範囲内に取り付けら
れる子熱室を設けようとする場合、直接形管東を残りの
蒸気発生器から分解するために、前記のケーシング範囲
を別のフランジ結合部によって分解可能に作らなければ
ならない。第2図における矢印37によって、蒸気発生
器DEが加熱される場合に管板3か 夕ら楯込ボルト2
川こ流れる熱流が示されている。図面からわかるように
、十分な熱伝達面があるので、フランジボルト20は不
利な遅れないこ管板3と共に暖まり、熱膨脹する。この
ことは冷却工程についてもいえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は加圧水形原子炉設備のU字形管東形の蒸気発生
器の縦断面図、第2図は第1図における管板のフランジ
結合部の拡大断面図、第3図は第2図におけるリブ形パ
ッキンの拡大詳細図である。 1・・・・・・蒸気発生器ケーシング、2・・・・・・
U字形管東、3…・・・管板、4・…・・ケーシング底
部、7,8・・・・・・フランジ結合部、9・・・・・
・子熱備室、20…・・・楢込ボルト、21・・・・・
・貫通孔、22・・・・・・ねじ孔、23・・・・・・
縦付ナット、25・・・・・・貫通孔、26・・・・・
・巻上磯、27・…・・支持環、28・…・・リプ形パ
ッキン、29,30・・・・・・円周継目、33・…・
・気密膨出部。 (6) Fig.2 Fig.3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 円筒状ケーシングと、該ケーシングで取り囲まれて
    一次媒体を案内する管束と、該管束がその中にはめ込ま
    れている少くとも1枚の管板とを有し、該管板が好まし
    くは半球状の底部と共に一次媒体の入口室ないし出口室
    を形成し、前記管板の両側にある蒸気発生器のケーシン
    グ部分が分解可能なフランジ結合部で互いに気密に接続
    されているような原子力原動所、特に加圧水形原子炉の
    蒸気発生器において、フランジ結合部7,8が植込ボル
    ト形結合部として形成され、フランジ3a,4aの互い
    に相対する気密面3a_1,4a_1間にリブ形パツキ
    ン28が挿入され、該リブ形パツキン28の外方に突出
    したリブ28a_1,28b_1が互いに連続円周継目
    29によつて気密溶接され、かつその基部領域において
    フランジ3a,4aにも連続円周継目30によつて気密
    溶接されていることを特徴とする原子力原動所、特に加
    圧水形原子炉の蒸気発生器。 2 フランジ結合部の分割接合面が管板フランジと半球
    状ケーシング底部の対向フランジとの間に配置されてい
    る蒸気発生器において、植込ボルト20が対向フランジ
    4aの貫通孔21を貫通し、そのねじ脚部20aで管板
    フランジ3aのねじ孔4aにねじ込まれ、管板3aから
    離れて位置しかつ対向フランジ4aから突き出ている植
    込ボルト20の頭部20bに、締付ナツト23がねじ込
    まれるねじ20cが設けられていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の蒸気発生器。 3 半球状ケーシング底部に好ましくは互いに鏡面対称
    に下から溶接された一次媒体入口接続短管および出口接
    続短管を有している蒸気発生器において、前記接続短管
    軸心a_1,e_1がケーシング長手軸心mに対して、
    対向フランジ4aの環状区域が接続短管E_1,A_1
    の軸方向突出部より外に位置するように傾斜されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の装置。 4 接続短管E_1,A_1の相応した直径寸法および
    長手寸法においてその傾斜角度αが40°以下好ましく
    は30°であることを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載の蒸気発生器。 5 蒸気発生器ケーシングの管束領域に別のフランジ結
    合部を有している蒸気発生器において、このフランジ結
    合部8も植込ボルト形フランジ結合部として形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4
    項のいずれかに記載の蒸気発生器。 6 U字形管蒸気発生器であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の蒸気発
    生器。 7 植込ボルト脚部を収納するねじ孔22と同心的な好
    ましくは小径の貫通孔25が設けられ、該貫通孔25が
    植込ボルト26用の巻上機26を通すために用いられ、
    その場合植込ボルト脚部20aに支持環や支持フツクな
    どがねじ込まれるねじ孔20bが設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれ
    かに記載の蒸気発生器。 8 U字形管束の低温側脚部の管板近傍領域に予熱室を
    有している蒸気発生器において、第2のフランジ結合部
    8が予熱室9の上側に配置されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項又は第6項記載の蒸気発生器。 9 フランジ気密面にオーステナイト被覆層が設けられ
    た蒸気発生器において、リブ形パツキン28もオーステ
    ナイト材料で作られ、外側から近寄れる被覆材環状面3
    1a,31bに溶接されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の蒸気発生器。 10 互いに相対して配置されたリブ形パツキン28の
    2枚のパツキンリング28a,28bがそれぞれ半円形
    に突き出たリブ28a_1,28b_1を有しており、
    これらのリブ28a_1,28b_1がその当接接合部
    においてひとつの断面円形気密膨出部33になるように
    溶接されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第9項に記載の蒸気発生器。
JP53094454A 1977-08-05 1978-08-02 原子力原動所、特に加圧水形原子炉の蒸気発生器 Expired JPS6017966B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
JPS5428902A JPS5428902A (en) 1979-03-03
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BR (1) BR7804772A (ja)
CH (1) CH640625A5 (ja)
DE (1) DE2735450A1 (ja)
ES (1) ES472374A1 (ja)
FR (1) FR2399716A1 (ja)
IN (1) IN149153B (ja)
IT (1) IT1097666B (ja)
SE (1) SE7808160L (ja)

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