JPS6029695A - 沸騰水型原子炉圧力容器の防振機構 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は、新型の沸騰水型原子炉のポンプ取付ノズル
がその下部に設けるインターナルポンプの取付部の防振
機構に関する発明であり、特に、ポンプ取付ノズルの断
熱スリーブとインターナルポンプのポンプケーシングの
間に熱変形のみならず振動をも防止可能である機を与え
るようにした防振機構に係る発明でちる。

〔発明の背景〕

周知の如く原子力プラント罠おいては沸騰水型原子炉が
広く採用されて運転されているが種々の改良が成されて
、所謂Ａ−ＢＷＲの新型沸騰水型原子炉タイプの原子力
プラントが採用されるようになってきている。

そして、第１図に示す様に該Ａ−ＢＷＲの原子炉の圧力
容器１の底部周囲には設定数のインターナルポンプ２，
２．・・・が設けられて冷却水を循環させて冷却するよ
うにされている。

而して、該インターナルポンプには第２図に詳示するよ
うに上記圧力容器１のポンプ取付ノズル３の断熱スリー
ブ４に取り付けられたポンプケーシング５内に回転する
ポンプシャフト６の下部には水中モータ７が設けられ、
一方上部の圧力容器１の内部にはポンプインペラ８とデ
ィフューザ９がポンプ水力部として設けられている。

而して、上述インターナルポンプ２の圧力容器１に対す
る取り付けは該圧力容器１の底部において、半径方向に
対して設計の都合上非対称形に配設されている。

したがって、上記Ａ−ＢＷＲの運転に伴い原子炉の温度
上昇が発生すると圧力容器１の温度も上昇し、そのため
、上記ポンプケーシング５も熱膨張を生じて熱変形する
。

ところで、上記ポンプケーシング５は圧力容器１に対し
て溶接により固定されているだめ上述の如く該圧力容器
１の底部半径方向に非対称的に配設されていることによ
り該ポンプケージくグ５の熱菱形を拘束状態にしておく
と当然のことながらポンプシャ７）１就中その底部に大
きな熱応力が発生する問題がある。

これに対処するにこれまでのＡ−ＢＷＲにおいては該圧
力容器１のポンプ取付ノズル３を熱応力緩和型の熱変形
追従性に優れたポンプ取付ノズル３を採用している。

ところが、追従性に優れたポンプ取付ノズルは熱変形に
対する拘束には優れている反面、剛性に乏しく振動に対
する効力が少なく、就中低周波撮動に対して抗力が少な
い為にプラント撮動に対して弱いという欠点があった。

又、前記ポンプケーシング５にはポンプ取付ノズル３に
対して取り付ける際の据付は精度の向上のために環状突
起物を一体的に設けているが、該環状突起物がポンプ取
付ノズル３の断熱スリーブ４に当接することＫよって多
少の防振効果も発揮されはするが、上述の如く該環状突
起物は防振目的のために設置されるものではないために
該環状突起物と断熱スリーブ４の間に微小間隙が、しか
も、不均一に生ずることが避けられず、したがって、防
振効果は必ずしも充分でない難点があった。

このように、振動防止機能が充分でないため忙、又、異
方性があるために、上記インターナルポンプ２の耐久性
が設計どおりに行かない不利点が合ったり、或いは、リ
ークを生ずるような恐れがある不具合があった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は上述従来技術に基づ＜Ａ−ＢＷＲの圧
力容器の底部に設けるインターナルポンプに対するポン
プ取付ノズルの防振機構の問題点を解決すべき技術的課
題とし、ポンプ取付ノズルの熱変形の対する追従性が良
好で、且つ同時に防振機能をも充分にはたしうるように
して原子力産業におけるポンプ利用分野に益する優れた
沸騰ものである。

〔発明の概要〕

上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの発
明の概要は、前述問題点を解決するために、Ａ−ＢＷＲ
の圧力容器のポンプ取付ノズルの断熱スリーブとその内
部に設けるインターナルポンプのポンプ取付ノズルの一
方と他方に凸部と凹部を放射方向に設けて嵌合部とし、
その嵌合部の少なくとも一部に断熱材を介設させて原子
炉稼動に際し圧力容器が温度上昇してくると、上記凸部
と凹部の間の間隙が次第に狭くなり、ポンプケーシング
と断熱スリーブは該断熱材を介して一体化し、固有振動
数は高まり低周振動等に対して振動しないようにされ、
防振機能は充分に果されるようになり、しかも、該ポン
プケーシングの半径方向膨張と収縮は充分に許容され、
加えて上記断熱材の介設により圧力容器からの入熱はＡ
−ＢＷＲにおよぶことなく冷却水の循環に支障が来たさ
ないようにされた技術的手段を講じたものである。

ｒ　ｇ茎日日σ）剣は青石η１１） 次に、この発明の一実施例を第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。

伺、第１，２図と同一態様部分については同一符号を用
いて説明するものとする。

第３図に示す実施例の態様は実質的に第２図に示す■部
拡大相当図であり、インターナルポンプ２．２・・・は
従来態様同様に圧力容器１の底部周辺に設定数設けられ
ておりそのポンプケーシング５は該圧力容器１の熱変形
追従性のよいフレキシブルタイプの断熱スリーブ４の上
部に溶接１０を介して一本的に設けられると共に該断熱
スリーブ４に対して設定間隙１１を介して介装されてい
る。

該間隙１１は原子炉の熱の分布を均一化する断熱空気層
を形成させるようにしている。

又、両者の間にはポンプケーシング５側に於て環状突起
物１２がリング上に形成されて上記断熱スリーブ４に対
抗し、据付は精度を向上するように設けられている。

而して、この発明においては第４図以下に示す様に一方
の断熱スリーブ４側にはその軸方向長さのほぼ全長に亘
って周方向９０度おきに４つの凸部としてのスピルｉａ
、ｉａ・・・が一本釣に形成されており、一方、上記ポ
ンプケーシング５の外周には該スピル１３の各々に対応
する凹部としての長いノツチ１４．１４．１４が軸方向
に凹設されている。

そして、該ノツチ１４の３つの内面前面には長さ方向全
長に断熱材としてのグラスウール１５が適宜接着剤等に
より添着されている。

伺、図示態様においては上記ノツチ１４はポンプケーシ
ング５の外周面に形成した膨出部状に形成されているが
円周面状に形成しても良い。

そして、上記スピル１３とノツチ１４は嵌合部１６を形
成している。

上述構成においてＡ−ＢＷＲの原子炉の温度が低い状態
においてはポンプケーシング５と断熱スリーブ４は第６
図の状態にあり、その嵌合部１６の間隙１１は広く取ら
れている。

而して、該原子炉の稼動が盛んになシ温度が上昇すると
断熱スリーブ４は熱のために膨張するが、ソノ内径は熱
により縮径されスピルは内側によってくる。

さ９ながら、ポンプケーシング５は−っＫはその内部を
冷却水が流過するために冷却されて膨張しないのと、二
つには、上記グラスウール１５がノツチ１４の内面に添
設されて添着されているために上記凸部１３からの熱が
入熱せず、両者相まって膨張せず、そのため、上記スピ
ル１３のみがノツチ１４内に入りこみ次第忙第７図に示
すように嵌合部工６の間隙は小さくなり断熱材１５を介
して断熱スリーブ４とポンプケーシング５は一体化され
て剛に結合されていく。

そして、一本化された連結状態においてもポンプケーシ
ング５は間隙循環及び断熱材工５による断熱によって温
度上昇することはない。

したがって、嵌合部１６の熱膨張はそれほど大きくはな
らず、そのためポンプ取付ノズル３の７レキシプルは充
分に保たれる。

一方、原子カプラントの振動、就中、低周波振動が発生
してもポンプケーシング５は断熱材工５を介しての断熱
スリーブ４の対する連結が成されていることにより振動
の防止は充分に行われることが出来る。

而して、上記ポンプケーシング５の極端な熱膨張が発生
しないために圧力容器１に対する熱応力の発生が押えら
れて熱変形が拘束されず、充分に応力は緩和される。

尚、この発明の実施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、上記断熱スリーブとポンプ
ケーシングに対して凸部と凹部を逆にしたりする等種々
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、Ａ−ＢＷＲの圧力容器の底部に
対するインターナルポンプのポンプ取付ノズルにおいて
防振機構を設けたことにより原子炉の温度上昇があって
も、該インターナルポンプの熱変形何等拘束することな
く防振機能を実現出来るという優れた効果が奏される。

したがって、Ａ−ＢＷＲの稼動中においてもインターナ
ルポンプの耐震性防振性が向上するという優れた効果が
おる。

又、防振機能が向上するばかりでな〈従来同様熱変形が
あっても、その熱応力を分散させ低レベルに押えること
が出来る効果がある。

而して、圧力容器のポンプ取付ノズルの断熱スリーブと
ポンプケーシングの一方に凸部を他方に凹部を放射方向
に設けることにより、振動は前方向に防止されるばかり
でなく、その熱膨張熱収縮は完全に吸収され、しかもポ
ンプ取付ノズルに対する捩も防止されるという優れた効
果が奏される。

特に、断熱スリーブに対するポンプケーシングの中心の
移動が無く、上下方向に長めポンプシャフトの伸縮も許
容出来るという優れた効果も奏される。

このように従来同様の熱変形に対する追従の機能を充分
に保ちながら防振の機能を加えることができるという効
果を確実にそなえることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡ　−Ｂ　ＷＴＬの圧力容器に対するインター
ナルポンプの配設説明図、第２図は圧力容器に対するイ
ンターナルポンプの取付は断面図、第３図以下はこの発
明の一実施例の説明図であり、第３図は断熱スリーブと
ポンプ取付ノズルの取り合い断面図、第４図は嵌合部側
面図第５図は第４図Ｖ、■断面図、第６．７図は嵌合部
の平面図であり、それぞれ平温特高温時の第５図■部拡
犬断面図である。 ２・・・インターナルポンプ、５・・・ポンプケーシン
グ、３・・・ポンプ取付ノズル、４・・・断熱スリーブ
、１３・・・凸部（スピル）、１４・・・凹部（ノツチ
）、１・・・ｖｌ　図 富４図 算Ｓ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、沸騰水型原子炉の圧力容器下部に設けたインターナ
   ルポンプのポンプケーシングと該インターナルポンプの
   取付ノズルの断熱スリーブとの間に介設される防振機構
   において、上記ポンプ取付ノズルの断熱スリーブとその
   内部に嵌挿されるポンプケーシングとが放射方向に一方
   が凸部で他方が凹部の嵌合部を介して対応され、而して
   該嵌合部に断熱材が介設されて該凸部と凹部とが密接離
   反自在とされていることを特徴とする沸騰水型原子炉圧
   力容器の防振機構。 ２　上記凸部と凹部とが縦方向略全長に形成されている
   ことを特徴とする特許 項記載の沸騰水型原子炉圧力容器の防振機構。 ３、　上記凸部と凹部とが縦方向一部に形成されている
   ことを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の沸騰
   水型原子炉圧力容器の防振機構。 ４、前記断熱材が嵌合部全体に介設されていることを特
   徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の沸騰水型原子
   炉圧力容器の防振機構。 ５、前記断熱材がグラスクールにされていることを特徴
   とする上記特許請求の範囲第１項記載の沸騰水型原子炉
   圧力容器の防振機構。