JPS6138437A

JPS6138437A - 配管貫通部ベロ−ズの耐圧試験方法と装置

Info

Publication number: JPS6138437A
Application number: JP15994184A
Authority: JP
Inventors: Hideyasu Furukawa; 古川　秀康; Osamu Oyamada; 修小山田; Koichi Saito; 高一斎藤; Noriyuki Terakado; 寺門　典之
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-02-24

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〕本発明は、配管貫通部ベローズに係り、特にベローズの
耐圧試験方法と装置に関する。

〔発明の背景〕

第４図は、従来の試験方法の対象である配管貫通部全体
の縦断面図である。図において、ｌは原子炉格納容器、
２は原子炉格納容器ｌとシールドウオール１５ｔ−貫通
しているプロセス管、３はプロセス管が破断したときに
その破片等からベローズ６を保護するガード管、４は貫
通部での位置決め固定用スリーブ、５はスリーブ４とベ
ローズ６等で形成される漏れ防止構造の前端となるフル
ードヘッド、６は原子炉格納容器とプロセス管２との間
に熱や地震等に工って生ずる変位全吸収するベローズ、
７Ｖｉ圧力容器内側で事故が起り高圧流体ＪＰ金属片等
が飛んできたときにベローズが破損しないようにその勢
い上剥めるジェットデフレクタ、８はベローズ６を取付
けるセーフエンドパイプ、９はベローズ６が外部から押
されたり物が当ったりして変形するのを防ぐ保護リング
、ｌＯは同じく円筒状の保護カバー、ｌｌは耐圧試験時
空気を圧入するテストプラグ、１２は耐圧試験時にガー
ド管３とジェットデフレクタ７とスリーブ４とベローズ
６とセーフエンドパイプ８とフルードヘッド５とで形成
される空間の密閉を完成させるガスケット、１３はその
締付はバンド、１４はプロセス管２の放熱を防ぎ併せて
保護するためにその周囲に巻いた保温材、１５は放射線
が外部に漏れないようにするシールドウオールである。

なお、このような試験方法及び装置構成を示す従来例と
しては、特開昭５４−７０９１号がろる。

このような構成の配管貫通部のベローズ耐圧・漏洩試験
時には、スリーブ４とジェットデフレクタ７のすき間を
ガスケット１２と締付はバンド１３でシールし、テスト
プラグ１１がら空気を送入し試験を行う。

上記構造のベローズ付き配管貫通部は、以下に示す機能
を持っている。

α）原子炉格納容器ｌと配管は、原子炉の種々の運転状
態において加わる圧力、自重、地震荷重。

機械的荷重、熱等にニジ変形を起す。この場合、原子炉
格納容器ｌと配管とでは、作用する荷重が異なることや
固定される点が違うため、その接合点である配管貫通部
において相対変位が生ずる。

しかし、ベローズ６が相対変位を吸収するから、相対変
位による過大な応力の発生を防止できる。

ベローズ６は薄い金属の板で、数波の波を打った形状に
なっている。このため、貫通部の軸方向の変位はもとよ
り、鉛直、水平方向の変位、鉛直。

水平方向のモーメン）ｆも吸収し、配管貫通部に過大な
応力が発生するのを防ぐ働きをもっている。

（２）ベローズ６の外側を保護している保護リング９と
保護カバーｌＯには第４図Ｃに詳細に示すとおり一部に
すき間が開いており、ベローズ６の伸縮に対して障害と
ならず、しかもベローズ６の保６虜の役目をしている。

また、ベローズ６の内側を保護しているガード管３とジ
ェットデフレクタ７もスリーブ４との間にすき間があり
、上記と同様にベローズ６の伸縮の障害とならずにベロ
ーズ６ケ保護している。

（３）耐圧・漏洩試験時にはスリーブ４とジェットデフ
レクタ７のすき間をガスケット１２と締付はパ／）”１
３で７−ルし、ベローズ６の内側に外管４．８とガード
管３とジェットデフレクタ７とで囲まれた密閉壁間を作
り、セーフエンド８に取付けたテストプラグ１１がら空
気を送入して試験を行う機能を持っている。この方法上
用いれば、原子炉格納容器全体に圧力金加えなくても、
貫通部側々の少ない加圧量で試験ができ、効率的である
。

配管貫通部については、建設時及びプラント運転後の定
期検査時にベローズの健全性試験として耐圧試験及び漏
洩試験上次のチ順で行っている。

（ａ）ジェットデフレクタ７とスリーブ４のすき間にガ
スケット１２ｆｅはさみ、締付バンド１３で榴める。こ
れにニジすき間はシールてれ、ベローズ６の内側に密閉
され北空間ができる。

（ｂ）　　テストプラグ１１がら空気を送入し、ベロー
ズ６内側の空間全加圧する。

（Ｃ）　　規定の圧力にて機能の損傷の有無及び規定時
間後の圧力低下率を調べ、ベローズ６の耐圧及び漏洩を
検査する。

以上の方法により貫通部側々で小規模に試験を行うこと
ができ、本方法は期間の限られる定期検査時には一応効
果的な方法である。しかしながら、この種の従来技術に
は以下の問題点がある。

（ａ）　　ベローズの内側に閉じた空間を作るためのシ
ール部が原子炉格納容器の中にろるので、プラント運転
後の定期検査時にはガスケツ）１２の締付作業全高放射
線下で行う必要かめる。また、原子炉格納容器外側に設
けられたテストプラグ１１を用いて加圧するときに、内
側のソールが悪くて漏れが生じた場合、再度原子炉格納
容器内に入って締付調整する必要がらる。

（ｂ）　　原子炉格納容器内部は、多くの機器、配管等
があり、充分な作業スペースがなくシールシニクくなっ
ている。

（Ｃ）　　ベローズが設置さｎている貫通部は多数めシ
、上記作業に膨大な人員と時間が必要である。

（ｄ）　　近年の検討により、配管貫通部領域内でのプ
ロセス管の破断のおそれを設計上考慮する必要がなくな
り、ガード管はベローズ保護には不要になった。しかし
、ベローズの耐圧拳漏洩試験でベローズ内側から加圧す
る密閉空間を構成する部材としてのみ依然として設けら
れている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、作業員が高放射線下の原子炉格納容器
に入らず試験作業ができる配管貫通部ベローズの耐圧試
験方法と、それに用いる単純な構造の耐圧試験装置とを
提供することである。

〔発明の概要〕

本発明は、ベローズ内側に密閉空間を形成し試験するた
めに高放射線下の原子炉格納容器に入らなければならな
いこと、ガード管は既にその本来の役目を終り耐圧試験
のためにのみ依然として用いられていることに着目して
なされたものである。

その要点は、ベローズ内側の密閉空間をやめて、ベロー
ズの外側にこれ全取囲む密閉空間全形成し、この空間を
加圧もしくは減圧してベローズの耐圧・漏洩試験を行う
ことである。

従って、作業員は高放射線下の原子炉格納容器−内に入
る必要がなく、またガード管も不要となる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第３口金参照して詳細に説明
する。

第１図は、本発明によるベローズ耐圧試験装置を備えた
配管貫通部全体の縦断面図である。

図において、ｌは原子炉格納容器、２はプロセス管、４
はスリーブ、５はフルードヘッド、６はベローズ、８は
セーフエンドパイプ、９は保護リング、１０は保護カバ
ー、１４は保温材、１５はシールドフォール、１６はガ
スケット、１７は締付板、１８はテストプラグ１．１９
は締付ボルトである。

第１図において、プロセス管２が外管を介して原子炉格
納容器ｌに接続し貫通している点、ベローズ６の外側に
円板状の保護リング９と円筒状の保護カバー１０がらり
ベローズの外側から力が加えられ変形するのを防ぎ保護
している点、プロセス管２に保温材１４が付いてプロセ
ス管の熱が他の部材に放射して伝達するのを防ぐととも
にプロセス管を保護している点等は従来と同じである。

一方、保護リング９と保護カバーｌＯの接合部ｔ−溶接
で接合し気密性を持たせ、ギャップ部はガスケット１６
には名ミ、締付板１７と締付ポルト１９とで締付けてシ
ールし、ベローズ６の外側に密閉された空間を作り、保
護カバーｌＯにテストプラグ１８１ｔ設けてこの空間を
加圧または減圧できるようにしたことが新しい点で・る
る。

このことから、ベローズの内側に密閉空間を作る必要は
なくなり、この空間の構成部材であったガード管３は不
要となった。そのため、ジェットデフレクタ７はスリー
ブ４の例えば端部に取付けられる。プロセス管２に取付
けてもよいが、管２の交換時の便利さ七考えると、スリ
ーブ４の方が好ましい。また、シール部材でめったガス
ケットと締付リングは形状を変えてベローズ外側に移る
ことになる。

このような構造の本実施例は以下の機能を有している。

（ａ）　　ベローズを加圧する空間がベローズの内側か
ら外側國移り、シールを行う構造が変わったが、時耐圧・漏洩試験、以外ではガスケツ）１６と締付板１７
と締付ポル）１９がなく、構造変更箇所もベローズ伸縮
に何ら影響がないことから、ベローズは原子炉格納容器
と配管に相対変位が生じてもそれ全吸収し、配管貫通部
に過大な応力が発生するのを防ぐ働きを持っている。

Φ）　空気を送入するテストプラグに加え、シール部分
も原子炉格納容器の外側となったことから、従来のよう
にシール作業を高放射能線量下の原子炉格納容器内部で
行うことなく、放射線量の低い原子炉格納容器の外側で
集中的でかつ低被曝量で耐圧・漏洩試験を行えるように
している。

（Ｃ）　　ベローズの外側に加圧する空間を設ける方法
として、既存の保護リング９と保護カバー１０ｉ用い、
７−ルするために新たに用いるものはガスケット１６、
保護リング９及び保護カバー１０だけとしたので、シー
ルするためにのみ従来必要だったガード管３ｔｌ−削減
でき、簡便にシールを行えることになった。

（ｄ）　　保護リング９と保護カバー１０Ｖｉ、従来と
ほぼ同じ形状である。従って、ベローズの外側を保護す
る働きは従来と変わらない上に、ベローズの外側に加圧
もしくは減圧空間を作る働き金兼ね備えている。

以上の構造と機能の本実施例装置を用いたベローズの耐
圧・漏洩試験は、以下の手順で行う。

（ａ）　　ベローズ外側の保腫部（保護カバーｌＯ及び
保護リング９）のすき間にガスケット１６ｔはさみ、締
付板１７と締付ボルト１９で締付けてシールし、ベロー
ズの外側に密閉された空間を作る。

（ｂ）　　テストプラグ１８から空間内に空気を送入し
て加圧するか空間内の空気を排出して減圧し、その後の
圧力変化をみてベローズの耐圧及び漏洩全検査する。

なお、一般に加圧容器の耐圧試験は、外圧では低い応力
レベルで座屈奮起すことから内圧による方法がとられて
いる。しかしベローズの場合は、通常の容器とは異なり
、外圧に対しても低い応力レベルでは座屈しないので、
外圧負荷による方法が可能であることが確認された。

以上の試験方法によって、従来に比べ、以下の点が改善
される。

（ａ）　　ベローズの外側に閉じた空間を作り、シール
部も原子炉格納容器の外側にできたので、ガスケット締
付作業を高放射線下で行う必要がなく、また締付調整の
必要が生じた場合でも、原子炉格納容器内に入ることな
く作業を行える。

（ｂ）　　原子炉格納容器外部は、内部に比ベスペース
が広くとれるので、シール作業が行いやすくなる。

第２図に、本発明の変形例を示す。図において、２０は
ガスケット、２１は締付バンド、２２は締付ボルトで、
他の第１図実施例と同じである。本例は、／−歩方法と
して保護リング９と保護カバー１０のすき間にガスケッ
ト２（ＩＶｉさみ、保護カバーｌＯの上から締付バンド
２１と締付ボルト２２で締付けるもので、保護カバー１
０と保護リング９を少し変形させるが、ボルトの数が少
なく締付作業が容易であり、第１図実施例と同様の効果
がある。

第３図も本発明の変形例を示したものである。

図において、２３はガスケット、２４は締付バンド、２
５は締付ボルトで他は第１図実施例と同じである。本例
は、すき開音あける部分を上向きのＶ字形にし、ガスケ
ット２３を上からはさんで締付バンド２４と締付ボルト
２５で締付けるもので、ガスケツトラ効果的に締付け、
かつ耐圧・漏洩試験を行わない場合の保護カバーと保護
リングの相対変位も許す構造となっており、上記２例と
同様の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明は、上記の工うに構成され、作用するので、次の
効果がある。

（ａ）　　シール部が原子炉格納容器の内から外になっ
たため、定期点検時のガスケット締付作業の放射線被曝
量を大巾に減らせる。

（ｂ）　　保護リング及び保護カバーは、本来の目的で
あるベローズの保護と、耐圧試験時の空間構成部材金兼
ねた構造となる。

（Ｃ）　　ベローズの内側に密閉空間を作る必要がなく
なったから、ガード管を削除でき、経済的な構造が実現
できた。

（ｄ）　　原子炉格納容器外（原子炉建屋内）はスペー
スがあり、作業がしやすく、人員の効率的配置ができる
ので、定期点検工程の時間を短縮する効果がめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による耐圧試験装置を備えた原子炉格納
容器配管貫通部全体金示す縦断面図、第２図及び第３図
は本発明に用いるシール方法の変形例金示すベローズ部
分の縦断面図、第４図は従来の耐圧試験装置を備えた原
子炉格納容器配管貫通部全体全示す縦断面図である。ｌ・・・原子炉格納容器、２・・・プロセス管、３・・
・ガード管、４・・・スリーブ、５・・・フルードヘン
ド、６・・・ベローズ、７・・・ジェットデフレクタ、
８・・・セーフエンドパイプ、９・・・保護リング、ｌ
Ｏ・・・保護カバー、１１．１８・・・テストプラグ、
１２，１６゜２０．２３・・・ガスケット、１３，２１
．２４・・・締付バンド、１４・・・保温材、１５・・
・シールドワオール、１７・・・締付板、１９，２２．
２５・・・締付ボルト。

Claims

【特許請求の範囲】１、内部に流体を有する容器に接続された配管がその容
器またはその外側の他の容器を貫通する部分との相対変
位を吸収し配管に破断等が生じ内部流体が漏れ出すのを
防ぐために配管貫通部周囲に取付けられたベローズの耐
圧試験方法において、ベローズ外側に密閉空間を形成す
る段階と、ベローズ外側に形成された密閉空間を加圧ま
たは減圧する段階と、その後の圧力変化の有無を検出する段階と、からなるこ
とを特徴とする配管貫通部ベローズの耐圧試験方法。２、内部に流体を有する容器に接続された配管がその容
器またはその外側の他の容器を貫通する部分との相対変
位を吸収し配管に破断等が生じ内部流体が漏れ出すのを
防ぐために配管貫通部周囲に取付けられたベローズの耐
圧試験装置において、通常はベローズに外側から力が加
わり変形しないように保護ししかも内部流体等によりベ
ローズが変位してもそれを許容するすき間を持ち他の部
分は密閉状態の保護部材と、通常は取外され耐圧試験のときのみ保護部材に取付けら
れ前記すき間を密閉しベローズと保護部材とでベローズ
外側に密閉空間を形成するシール部材とからなり、密閉空間を加圧または減圧してベローズの気
密性を試験することを特徴とする配管貫通部ベローズの
耐圧試験装置。