JPS60212699A - インタ−ナルポンプの耐震構造 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子炉圧力容器（圧力容器）の底部に取り付け
られたインターナルポンプの耐震構造に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景〕

第１図に示すように沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の圧力容
器／の底部にはインターナルポンプ２が取り付けられて
いる。

このインターナルポンプλは下方に位置する大径部とこ
の大径部の上方に連設された小径部とを有するケーシン
グ３を備えている。そして、このケーシング３０大径部
にはモータ部ｔが、一方小径部にはモータ部ケに連設さ
れたシャツ）ｊが収納されている。また、ケーシング３
の小径部から上方に突出するシャフトｊの上端にはポン
プインペラ６が取着されている。

面シて、インターナルポンプλの圧力容器ｌへの取付け
は、モータ部ｔが圧力容器ｌ外へ、一方ポンプインペラ
６が圧力容器／内へ位置されるように、小径部の上端を
圧力容器ｌの開口部７に溶接により接合することにより
なされる。

なお、第１図においてｔはデイフーーザ、りはストレッ
チチューブ、ＩＯはシール、／／はモータ部円筒、１２
はボルト、／３は補助カバーを示している。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、かかるインターナルポンプλにおいては
、ケーシング３の上方が小径となっていることに加えて
モータ部弘が重くなっていることから、インターナルポ
ンツコの重心は圧力容器ｌとの接合位置からなυ離れた
位置にある。したがって、インターナルポンプλに作用
する慣性力は大きく、固有振動数が約１０　Ｈ２と低く
なる。それ故、インターナルポンプλの固有振動数が地
震波形の周波数領域に含まれることとなり、しかもケー
シング３の小径部のみの接合となっているため減衰力が
期待できず、増幅性の大きい振動特性を有することにな
る。

この結果、地震などの動的外力によってケーシング３と
圧力容器／との接合部分の破損の恐れがあり、この場合
ただちに原子炉冷却材喪失という重大事故につながる危
険性がある。

そこで、従来は耐震上１を向上する構造として振幅が大
きくなる部分を支持して振動を抑制することが行なわれ
ていた。

然るに、圧力容器／は原子炉運転中高温、高圧の状態と
なり大きく変形し、これに伴なってインターナルポンプ
λも移動して圧力容器／との相対的変位が生じる。した
がって、支持方法に十分検討を加えることが要請される
。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に鑑みなさｎたもので、ケーシング
の小径部と圧力容器との接合部分の破拍の危険性を幼児
的に抑止してインターナルポンプの耐震性、信頼性向上
を図ることのできる耐震構造を提供することを目的とす
る。

〔発明の析要〕

本発明は、底部にインターナルポンプの取り付けられた
圧力容器に固定部を垂設し、この固定部と前記インター
ナルポンプのケーシングとの間に防振器を取り付けて力
るものである。

（３） 〔発明の実施例〕 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて曲間する。

なお、第１図と同一部分については同一符号を用い、そ
の説明は省略する。

第２図は本発明に係るインターナルポンプの耐震構造の
実施例を示している。この実施例においては圧力容器ｌ
の底部に取付ステイ／４’　、　／ｊが垂設されている
。一方の取付ステイ／ｌはインターナルポンプλのケー
シング３に沿って湾曲されており、その上部が圧力容器
／に溶接により接合されている。また、この取付ステイ
／ｌには圧力容器／からの熱伝達をなくするため開口／
４ｔａおよび切欠き／４’ｂが設けられている。他方の
取付ステイ１５け平板状に形成されており、その上部が
圧力容器／に、またその側面の一部が前記取付ステイ／
４’に溶接により接合されている。また、この取付ステ
イ１５には圧力容器／からの熱伝達を少なくするため切
欠き１５ａが設けられている。なお、取付ステイ／４１
’。

／！ｉの各接合部における接合面積は圧力容器／からの
熱伝達を少なくするため強度の低下を招かない（４’） 範囲で可能な限り小とされている。

捷た、取付ステイ／ｌ　、　１５の下部にはインターナ
ルポンｆ２におけるケーシング３の大径部を囲繞する支
持リング／６が溶接にて接合されている。この支持リン
グ／６はその内周壁が軸上方に向かって漸次狭窄されて
おり、その内周壁の上部には後述の金属防振器／７を係
止する係止部／Ａａが設けられている。捷だ、支持リン
グｌ乙の下面には第３図に示すように円周方向に検数の
ねじ孔／６ｔ）が設けられている。

さらに、支持リングｌ乙の内周壁とケーシング３の大径
部との間には複数個に円周方向に分割された金属防振器
／７が介装されている。この金属防振器／７は例えばス
チールウール状の、２ネ・ステンレスメツシュで構成で
れている。このノ々ネ・ステンレスメツシーは次の特長
を有する。■金属性であるため３ｊＯ”０まで裏溝に耐
えられる。即ち耐熱性に優れる。■ステンレス鋼線の摩
擦によって大きな減衰力か得らｊる。即ち減衰性に優れ
る。■ステンレス銅線の表面から熱が放出され易い。即
ち放熱性に優れる、■長期に亘って防振効果を発揮する
。即ち耐食性、耐久性に優れる。■広範囲の荷重を弾性
支持する。即ち非線形ばね特性に優れる。

甘た、支持リング／６には金属防振器／７を固定支持す
る固定治具／ｇが螺着さｎている。この固定治具／ざは
第３図に示すように金属防振器／７の下面に直接当接さ
れる円筒部／ざａとこの円筒部／ざａに連設されたフラ
ンジ部／ざｂとからなる。そして、この固定治具ｉｇけ
フランジ部／ｇｂをねじ１９により支持リング／６に螺
着することにより取り付けられている。

続いて、支持リング／６および金属防振器／７の取付順
序を示せば、支持リング／６はケーシング３の下側から
嵌合さねる。そして、この支持リング／乙の上面および
外周面は取付ステイ／Ｍ　、　／！；に溶接にて接合さ
れる。次いで、支持リング１６の内周面とケーシング３
の大径部との間に金属防振器／７が介装される。而して
、固定治具／ざが支持リング／６に螺着さｊ、る。

次いで実施例の作用について説明する。

先ず、地震等の動的外力がインターナルポンプ２に作用
した場合を第グ図（ａ）　、　（ｂ）および第５図に基
づいて説明する。

第弘図（ａ）は第１図のインターナルポンプλをスケル
トン的に表わした図、第を図（ｂ）は第２図（実施例）
のインターナルポンプ、２をスケルトン的に表わした図
である。ここで、Ｋは等価支持バネ定数、Ｃは等価支持
減衰係数を示し、さらにＡ、Ｂけ各インターナルポンプ
λの固有揚動モードヲ示している。また、第５図は第７
図のインターナルポンプλのケーシング３の小径部にお
ける変動応力周波数特性と、第２図（実施例）のインタ
ーナルポンプλのケーシング３の小径部における変動応
力周波数特性とを表わし、実線又は第７図のインターナ
ルポンプ−〇ものを甘た破線Ｙは第２図のインターナル
ポンプλのものを示している、この第１図（ａ）、（ｂ
）、第５図から明らかなように、実施例のインターナル
ポンプ２では動的外力が作用した場合でも等価支持バネ
係数にと等価支持減（７） 衰係数Ｃとによってインターナルポンプコの振れ幅を小
さく押えることができる。また、実施例のインターナル
ポンプλでは等価支持バネ係数にと等価支持減衰係数Ｏ
とによって共振応力を低減できる。

続いて、熱変形によって生じる静的外力について考察す
る。

一般に支持リング１６とケーシング３との相対的変位に
は次のような３ケースが考えられる。の支持リング／６
とケーシング３とのギャップが一定でインターナルポン
プコの軸方向にのみ生じる相対的変位。■支持断面が傾
く場合に生じる相対的変位。■イヤツブが偏心する場合
に生じる相対的変位０ このうちの、■の相対的変位に基づいて生じる静的外力
は金属防振器／７により容易に吸収することができる。

■の相対的変位に基づいて生じる静的外力もほぼ金属防
振器１７により吸収することができるが、その静的外力
が大きく吸収できない場合には次のように行なう。

（ざ） 今、固定治具／ｇのねじ１９の締付けが一定で原子炉停
止時の金属防振器１７の半径方向面圧が第を図のＤのよ
うに一定であり、原子炉運転時にこの面圧がＥのように
なった場合を考える。この場合には固定治具／ｇの螺子
／ｑの締付けを第７図に示す如くして停止時における面
圧を第２図のり、のようにする。この結果、原子炉運転
時の面圧は第２図のＥｌに示すように調整され、静的外
力は効果的吸収されることになる。

この実施例によれば次の効果を得ることができる。即ち
、地震時における動的外力および熱変形による静的外力
を金属防振器／７によって容易に吸収できるので、ケー
シング３の小径部と圧力容器／との接合部の健全性を向
上でき、したがってインターナルポンプλの耐震性、信
頼性向上を図ることができる。また、固定治具／ざの締
付変位の加減によってインターナルポンプ２の固有振動
数を変化させることもできる。

また、第２図は仙の実施例を示している。この実施例は
金属防振器／７を小円筒状に成形し、支持リング１６と
ケーシング３との間の間隙に円周方向に複数配設したも
のである。

この実施例によれば金属防振器／６と支持リング／７お
よびケーシング３の接触面積をさらに小さくできるので
より熱伝導量が低減できる。

なお、本発明において金属防振器／Ａを設ける場合には
ケーシング３のできる限り下部に設けることが好ましい
。

また、本発明の変形として取付ステイ／Ｑ　、　／！；
を圧力容器／の脚壁または建屋の隔壁に設けることもで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は底部にインターナルポンプ
の取り付けられた圧力容器に固定部を垂設し、この固定
部と前記インターナルポンプのケーシングとの間に防振
器を取り付けているので、インターナルポンプの固有振
動数を高め、地震などの動的外力への応答を小さくでき
、しかも熱的変形による静的外力を有効に吸収すること
ができる。したがって、インターナルポンプの耐震性。

信頼性向上を総合的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインターナルポンプの詳細断面図、第２図は本
発明に係る耐震構造の実施例を備えたインターナルポン
プの一部断面図、第３図は第２図のインターナルポンプ
の支持リングおよび金属防振器の取付構造を表わした図
、第弘図（ａ）　、　（ｂ）は第１図のインターナルポ
ンプと第２図のインターナルポンプとをスケルトン的に
表わした図、第５図は第１図のインターナルポンプと第
２図のインターナルポンプとの変動応力周波数特性を表
わした線図、第２図乃至第ｒ図は第２図の実施例の作用
状態を説明する線図、第り図は本発明の他の実施例の概
略構成図である。 ハ・・圧力容器、λ・・・インターナルポンプ、／Ｑ、
。 ／Ｓ・・・取付スティ、／６・・・支持リング、／７・
・・防振器。 出願人代理人　猪　股　消 傘暉詮算飾（軒唸・填ゼ喝１）　口叔疎ａｎｄ葉；畝り
４曖誉彰お（畦井ベゼ一国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）底部にインターナルポンプの取り付けられた圧力
   容器に固定部を垂設し、この固定部と前記インターナル
   ポンプのケーシングとの間に防振器を取り付けたことを
   特命とするインターナルポンプの耐震構造。 （ｅ２）固定部は上端を圧力容器に接合された取付ステ
   イとこの取付ステイの下部に接合されインターナル４ン
   プを囲繞する支持リングとからなり、防振器はノ９ネ・
   ステンレスメッシエで構成された金属防振器からなり、
   この防振器を前記支持リングおよびケーシング間に介装
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐震
   構造。