JPS63263299A - ポンプの封止装置 - Google Patents
ポンプの封止装置Info
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- JPS63263299A JPS63263299A JP63085520A JP8552088A JPS63263299A JP S63263299 A JPS63263299 A JP S63263299A JP 63085520 A JP63085520 A JP 63085520A JP 8552088 A JP8552088 A JP 8552088A JP S63263299 A JPS63263299 A JP S63263299A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/04—Means for controlling flow of coolant over objects being handled; Means for controlling flow of coolant through channel being serviced, e.g. for preventing "blow-out"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
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- F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
l呼へLL
1哩へた1
本発明は一最にポンプの軸シールに関し、より詳細には
、原子炉冷却材ポンプの軸の封止面上に、防謹層若しく
は最終コーティングとして、窒化チタンのコー・ティン
グを適用することに関する。
、原子炉冷却材ポンプの軸の封止面上に、防謹層若しく
は最終コーティングとして、窒化チタンのコー・ティン
グを適用することに関する。
先玉j011説」−
加圧水型原子力発電プラントにおいては、蒸気を発生さ
せる蒸気発生器に炉心から熱を伝えるため、原子炉冷却
系統が使用されている。そして、蒸気はタービン式発電
機を駆動するために用いられる。原子炉冷却系統は複数
の独立した冷却ループを有しており、各冷却ループは、
炉心に接続され、また、蒸気発生器と原子炉冷却材ポン
プとを含んでいる。
せる蒸気発生器に炉心から熱を伝えるため、原子炉冷却
系統が使用されている。そして、蒸気はタービン式発電
機を駆動するために用いられる。原子炉冷却系統は複数
の独立した冷却ループを有しており、各冷却ループは、
炉心に接続され、また、蒸気発生器と原子炉冷却材ポン
プとを含んでいる。
原子炉冷却材ポンプは、一般に、高温且つ高圧で、例え
ば約288℃(550’F)、約176kg/am2(
2500psi)で大量の原子炉冷却材を移動させるよ
う設計された竪型単段遠心ポンプである。該ポンプは、
基本的に、下部から上部にかけて3つの普遍的部分、即
ち、水圧部分と、軸シール部分と、モータ部分とを備え
ている。下部の水圧部分は、ポンプ軸の下端に取り付け
られたインペラーを有しており、対応のループに原子炉
冷却材を圧送すべくポンプ軸はポンプハウジング内で駆
動される。上部のモータ部分は、ポンプ軸を駆動するた
めに連結されたモータを備えている。中間の軸シール部
分は、直列に配置された3つの封止装置、即ち、下部の
第1封止装置、中間の第2封止装置及び上部の第3封止
装置を有している。これらの封止装置はポンプ軸の上端
の近傍に該ポンプ軸と同軸に配置されており、これらを
共働させる目的は、原子炉冷却材が通常の運転状態時に
ポンプ軸を伝って原子炉格納容器雰囲気に漏出しないよ
うにすることにある。従来から知られているポンプ軸封
止装置の代表例は、米国特許第3,522,948号、
同第3,529,838号、同第3,632,117号
、同第3,720,222号及び同第4.275,89
1号明細書に開示されている。
ば約288℃(550’F)、約176kg/am2(
2500psi)で大量の原子炉冷却材を移動させるよ
う設計された竪型単段遠心ポンプである。該ポンプは、
基本的に、下部から上部にかけて3つの普遍的部分、即
ち、水圧部分と、軸シール部分と、モータ部分とを備え
ている。下部の水圧部分は、ポンプ軸の下端に取り付け
られたインペラーを有しており、対応のループに原子炉
冷却材を圧送すべくポンプ軸はポンプハウジング内で駆
動される。上部のモータ部分は、ポンプ軸を駆動するた
めに連結されたモータを備えている。中間の軸シール部
分は、直列に配置された3つの封止装置、即ち、下部の
第1封止装置、中間の第2封止装置及び上部の第3封止
装置を有している。これらの封止装置はポンプ軸の上端
の近傍に該ポンプ軸と同軸に配置されており、これらを
共働させる目的は、原子炉冷却材が通常の運転状態時に
ポンプ軸を伝って原子炉格納容器雰囲気に漏出しないよ
うにすることにある。従来から知られているポンプ軸封
止装置の代表例は、米国特許第3,522,948号、
同第3,529,838号、同第3,632,117号
、同第3,720,222号及び同第4.275,89
1号明細書に開示されている。
歴史的に、ポンプ軸のシールは、原子炉冷却材ポンプに
おいて主に問題となる領域を構成し、原子力発電プラン
トにおける利用率に相当に寄与する。このシールは冷却
系統の高圧力(約176kg/am’(2500psi
))を安全に遮断することができなければならない、直
列に配置した3つのシールは圧力を遮断するのに用いら
れ、下部の主シールは圧力降下の大部分(約158kg
/am”(2250psi))を吸収する。
おいて主に問題となる領域を構成し、原子力発電プラン
トにおける利用率に相当に寄与する。このシールは冷却
系統の高圧力(約176kg/am’(2500psi
))を安全に遮断することができなければならない、直
列に配置した3つのシールは圧力を遮断するのに用いら
れ、下部の主シールは圧力降下の大部分(約158kg
/am”(2250psi))を吸収する。
ここで、ポンプの主シールとは下部の第1封止装置のこ
とである。第1封止装置は、典型的には、静圧膜・支持
による漏れ制限シール(hydrostaLicfil
s+−ridiB controlled leaka
ge 5eal)であり、その主な構成要素は、ポンプ
軸と共に回転する環状のランナ、及び、ポンプハウジン
グと共に静止状態を維持する非回転封止リングである。
とである。第1封止装置は、典型的には、静圧膜・支持
による漏れ制限シール(hydrostaLicfil
s+−ridiB controlled leaka
ge 5eal)であり、その主な構成要素は、ポンプ
軸と共に回転する環状のランナ、及び、ポンプハウジン
グと共に静止状態を維持する非回転封止リングである。
下部第1封止装置の構成要素は互いに接触若しくは摺動
しないようになっているのに対し、中間及び上部の封止
装置の対応の構成要素、即ち、ランナと封止リングとは
摩擦接触シールを形成している。
しないようになっているのに対し、中間及び上部の封止
装置の対応の構成要素、即ち、ランナと封止リングとは
摩擦接触シールを形成している。
従来、摩擦接触型の封止装置における構成要素であるラ
ンナは、その表面に炭化クロムの外部コーティングを有
するステンレス鋼の基体から成り、該コーティングは、
封止リングに対して摩擦接触されている。このようなコ
ーティングは満足いくものでないことは既に分かってい
る。即ち、ブリスタリングが炭化クロムで被覆されたラ
ンナに発生することが認識されている。
ンナは、その表面に炭化クロムの外部コーティングを有
するステンレス鋼の基体から成り、該コーティングは、
封止リングに対して摩擦接触されている。このようなコ
ーティングは満足いくものでないことは既に分かってい
る。即ち、ブリスタリングが炭化クロムで被覆されたラ
ンナに発生することが認識されている。
本発明は、原子炉内の核・水化学作用(nuclear
water chemistry)の原因となる腐食物
質、例、t 4f塩素や硫黄を含有する化合物と接する
ことによってブリスタリングが生ずる、との認識に基づ
いている。これらの腐食物質は、炭化クロムのコーティ
ングの孔を通ってステンレス鋼とコーティングとの境界
まで浸透する。そして最終的には、腐食作用が原因とな
る水素ガスの発生により、コーティングの表面に剥離若
しくはブリスタリングが生ずる。
water chemistry)の原因となる腐食物
質、例、t 4f塩素や硫黄を含有する化合物と接する
ことによってブリスタリングが生ずる、との認識に基づ
いている。これらの腐食物質は、炭化クロムのコーティ
ングの孔を通ってステンレス鋼とコーティングとの境界
まで浸透する。そして最終的には、腐食作用が原因とな
る水素ガスの発生により、コーティングの表面に剥離若
しくはブリスタリングが生ずる。
従って、原子炉冷却材ポンプの封止装置の信頼性を向上
させるために、該封止装置における互いに摩擦接触する
面の腐食を防止する効果的な方法が必要とされている。
させるために、該封止装置における互いに摩擦接触する
面の腐食を防止する効果的な方法が必要とされている。
光mヌ一
本発明は、前記必要性を満足するよう設計された原子炉
冷却材ポンプの封止装置を提供する0本発明による封止
装置は、窒化チタンのカーティングが施されでいる少な
くとも1つの摩擦接触面を有しており、該コーティング
は、炭化クロムで被覆されたランナ上で従来観察された
ブリスタリング現象に対して十分な耐久性を有している
。窒化チタンは無孔性であり、ブリスタリングの間眩を
実質的に除去する。 2000時間以上の試験を行った
結果、窒化チタンのコーティングは、硫黄汚染物質及び
塩素汚染物質を含有する原子炉冷却材に準じた水内で、
腐食に耐えることが示された。炭化クロムの爆着ガンに
よるコーティングは、同様な腐食環境において、500
時間の後に激しいブリスタリングを生した。
冷却材ポンプの封止装置を提供する0本発明による封止
装置は、窒化チタンのカーティングが施されでいる少な
くとも1つの摩擦接触面を有しており、該コーティング
は、炭化クロムで被覆されたランナ上で従来観察された
ブリスタリング現象に対して十分な耐久性を有している
。窒化チタンは無孔性であり、ブリスタリングの間眩を
実質的に除去する。 2000時間以上の試験を行った
結果、窒化チタンのコーティングは、硫黄汚染物質及び
塩素汚染物質を含有する原子炉冷却材に準じた水内で、
腐食に耐えることが示された。炭化クロムの爆着ガンに
よるコーティングは、同様な腐食環境において、500
時間の後に激しいブリスタリングを生した。
窒化チタンのコーティングは、摩耗/腐食に対する耐久
性を有する実質上の硬化処理コーティングとして、或は
、爆着ガンにより付着される炭化クロム又は他の硬化処
理コーティングで処理される前に、304ステンレス鋼
の基体の表面に付加される不動態層として適用され得る
。即ち、窒化チタンのコーティングは、原子炉冷却材ポ
ンプにおける摩擦接触型シールを形成する封止インサー
ト及びランナに、防護層又は最終コーテイング面として
用いられる。このコーティングは、ランナの面に接する
炭素グラファイタ(carbon graphitar
)の封止リングに対して耐摩耗性を有する面を提供する
であろう、インサートの場合においては、コーティング
は、テフロン製の2次チャンネル・シールを支持する耐
牽粍面を提供する。
性を有する実質上の硬化処理コーティングとして、或は
、爆着ガンにより付着される炭化クロム又は他の硬化処
理コーティングで処理される前に、304ステンレス鋼
の基体の表面に付加される不動態層として適用され得る
。即ち、窒化チタンのコーティングは、原子炉冷却材ポ
ンプにおける摩擦接触型シールを形成する封止インサー
ト及びランナに、防護層又は最終コーテイング面として
用いられる。このコーティングは、ランナの面に接する
炭素グラファイタ(carbon graphitar
)の封止リングに対して耐摩耗性を有する面を提供する
であろう、インサートの場合においては、コーティング
は、テフロン製の2次チャンネル・シールを支持する耐
牽粍面を提供する。
従って、本発明は、軸と、加圧流体を内包するハウジン
グとを有するポンプに関するものである。
グとを有するポンプに関するものである。
また、本発明は、ハウジング内に軸を封止可能に且つ回
転可能に取り付けるための摩擦接触型封止装置に向けら
れている。この封止装置は、(a)環状のランナが前記
軸と回転するように該軸の外周に取り付けられ、(b)
環状の封止リングが前記ハウジングと非回転関係で該ハ
ウジングの内周に取り付けられ、(C)前記ランナ及び
前記封止リングが、それぞれ、互いに対向し且つ摩擦接
触する面を有し、(d)窒化チタンのコーティングが前
記面の少なくとも一方に施されて構成されている。
転可能に取り付けるための摩擦接触型封止装置に向けら
れている。この封止装置は、(a)環状のランナが前記
軸と回転するように該軸の外周に取り付けられ、(b)
環状の封止リングが前記ハウジングと非回転関係で該ハ
ウジングの内周に取り付けられ、(C)前記ランナ及び
前記封止リングが、それぞれ、互いに対向し且つ摩擦接
触する面を有し、(d)窒化チタンのコーティングが前
記面の少なくとも一方に施されて構成されている。
より詳細に述べるならば、窒化チタンのコーティングは
一方の面の外層として施される。或はまた、窒化チタン
のコーティングは、一方の面の内部防護層として施され
、この場合、封止装置は、更に窒化チタンのコーティン
グの上に外層として付加された炭化クロムのコーティン
グを有する。
一方の面の外層として施される。或はまた、窒化チタン
のコーティングは、一方の面の内部防護層として施され
、この場合、封止装置は、更に窒化チタンのコーティン
グの上に外層として付加された炭化クロムのコーティン
グを有する。
窒化チタンのコーティングは、封止リング及びランナの
一方又は両方に施される。
一方又は両方に施される。
本発明の上記及び他の特徴や効果は、本発明の実施例を
示す図面に沿っての以下の詳細な説明を読むことによっ
て、当業者にとり明らかとなろう。
示す図面に沿っての以下の詳細な説明を読むことによっ
て、当業者にとり明らかとなろう。
日の −一日
以下の説明において、同一の参照符号は、全図面を通し
て同一または相当部分を示している。また、以下の説明
において、「前方」、「後方」、r左方」、「右方」、
「上方」、「下方」等の語は便宜上の言葉であり、限定
的な語として理解されるべきものではない。
て同一または相当部分を示している。また、以下の説明
において、「前方」、「後方」、r左方」、「右方」、
「上方」、「下方」等の語は便宜上の言葉であり、限定
的な語として理解されるべきものではない。
図面、特に第1図を参照すると、従来の原子炉の冷却系
統における複数の冷却ループ10のうちの1つが概略的
に示されている。冷却ループ10は、原子炉の炉心16
に閉回路で直列に接続された蒸気発生器12と、ポンプ
(原子炉冷却材ポンプ)14とを備えている。蒸気発生
器12は、その入口プレナム20と出口プレナム22と
連通する1次系管18を備えている。蒸気発生器12の
入口プレナム20は、炉心16の出口と流通可能に連結
されており、該出口から閉回路の流路2,4を経て高温
の冷却材を受は入れるようになっている。蒸気発生器1
2の出口プレナム22は、閉回路の流路26を介して原
子炉冷却材ポンプ14の入口吸込み側と流通可能に連結
されている。原子炉連結ポンプ14の出ロ圧九−側は、
炉心16の入口と流通可能に連結され、該入口に閉回路
の流路28を通って低温の冷却材を供給するようになっ
ている。
統における複数の冷却ループ10のうちの1つが概略的
に示されている。冷却ループ10は、原子炉の炉心16
に閉回路で直列に接続された蒸気発生器12と、ポンプ
(原子炉冷却材ポンプ)14とを備えている。蒸気発生
器12は、その入口プレナム20と出口プレナム22と
連通する1次系管18を備えている。蒸気発生器12の
入口プレナム20は、炉心16の出口と流通可能に連結
されており、該出口から閉回路の流路2,4を経て高温
の冷却材を受は入れるようになっている。蒸気発生器1
2の出口プレナム22は、閉回路の流路26を介して原
子炉冷却材ポンプ14の入口吸込み側と流通可能に連結
されている。原子炉連結ポンプ14の出ロ圧九−側は、
炉心16の入口と流通可能に連結され、該入口に閉回路
の流路28を通って低温の冷却材を供給するようになっ
ている。
簡単に述べるならば、原子炉冷却材ポンプ14は、冷却
材を高圧で閉回路内を圧送する。特に、炉心16から流
出する高温の冷却材は、蒸気発生器12の入口20に導
かれ、そこに連通している1次系管18に導入される。
材を高圧で閉回路内を圧送する。特に、炉心16から流
出する高温の冷却材は、蒸気発生器12の入口20に導
かれ、そこに連通している1次系管18に導入される。
高温の冷却材は、1次系管18内において、従来の手段
(図示しない)を経て蒸気発生器12に供給される冷却
給水と熱交換関係で流れる。
(図示しない)を経て蒸気発生器12に供給される冷却
給水と熱交換関係で流れる。
冷却給水は加熱され、その一部がタービン発電機(図示
しない)を駆動する際に用いるために蒸気に変換される
。そして、熱交換により温度が下がった冷却材は、原子
炉冷却材ポンプ14を経て炉心16に再循環される。
しない)を駆動する際に用いるために蒸気に変換される
。そして、熱交換により温度が下がった冷却材は、原子
炉冷却材ポンプ14を経て炉心16に再循環される。
原子炉冷却材ポンプ14は、多量の冷却材を、高温且つ
高圧で閉回路全体に流すことができなければならない、
熱交換後に蒸気発生器12からポンプ14に流れる冷却
材の温度は、熱交換前に炉心16から蒸気発生器12に
流れる冷却材の温度以下に実質的に冷却されるが、その
温度はまだ比較的に高く、一般的には約288℃(55
0下)である、また、ポンプ14により発生される冷却
材の圧力は約lフロkg/am”(2500psi)で
あるのが一般的である。
高圧で閉回路全体に流すことができなければならない、
熱交換後に蒸気発生器12からポンプ14に流れる冷却
材の温度は、熱交換前に炉心16から蒸気発生器12に
流れる冷却材の温度以下に実質的に冷却されるが、その
温度はまだ比較的に高く、一般的には約288℃(55
0下)である、また、ポンプ14により発生される冷却
材の圧力は約lフロkg/am”(2500psi)で
あるのが一般的である。
第2図及び第3図に示されるように、原子炉冷却材ポン
プ14は、一般的に、一端が封止ハウジング32で終端
しているハウジング(ポンプハウジング)30を有して
いる。また、ポンプ14は軸(ポンプ軸)34を有し、
このポンプ軸34は、ポンプハウジング30の中心で延
びると共に、封止ハウジング32内で封−止可能に且つ
回転可能に取り付けられている6図示されていないが、
ポンプ軸34の下部部分はインペラーに連結され、上部
部分は高馬力の誘導型モータに連結されている。モータ
がポンプ軸34を回転させると、ポンプハウジング30
の内部36のインペラーが、大気圧から約176kg/
am” (2500psi)までの間の圧力で、冷却
材をポンプハウジング30を通して循環させる。封止ハ
ウジング32の上部部分は周囲の雰囲気により囲まれて
いるので、この加圧冷却材は、上向きの静圧荷重をポン
プ軸34に及ぼす。
プ14は、一般的に、一端が封止ハウジング32で終端
しているハウジング(ポンプハウジング)30を有して
いる。また、ポンプ14は軸(ポンプ軸)34を有し、
このポンプ軸34は、ポンプハウジング30の中心で延
びると共に、封止ハウジング32内で封−止可能に且つ
回転可能に取り付けられている6図示されていないが、
ポンプ軸34の下部部分はインペラーに連結され、上部
部分は高馬力の誘導型モータに連結されている。モータ
がポンプ軸34を回転させると、ポンプハウジング30
の内部36のインペラーが、大気圧から約176kg/
am” (2500psi)までの間の圧力で、冷却
材をポンプハウジング30を通して循環させる。封止ハ
ウジング32の上部部分は周囲の雰囲気により囲まれて
いるので、この加圧冷却材は、上向きの静圧荷重をポン
プ軸34に及ぼす。
ポンプハウジング30の内部36と封止ハウジング32
の外部との間に約176kg/as”(2500psi
)の圧力境界を維持しながら、ポンプ軸34が封止ハウ
ジング32内で自由に回転し得るように、直列に配置さ
れた下部の第1封止装置38、中間の第2封止装置40
及び上部の第3封止装置42が、ポンプハウジング30
内に、ポンプ軸34の回りの第2.3図に示される部分
に設けられている。圧力封止の大部分(約158kg/
c+a2(2250psi) )を行う下部の第1封止
装置38は非接触静圧型であり、他方、第2及び第3封
止装置40.42は摩擦接触・機械型である。
の外部との間に約176kg/as”(2500psi
)の圧力境界を維持しながら、ポンプ軸34が封止ハウ
ジング32内で自由に回転し得るように、直列に配置さ
れた下部の第1封止装置38、中間の第2封止装置40
及び上部の第3封止装置42が、ポンプハウジング30
内に、ポンプ軸34の回りの第2.3図に示される部分
に設けられている。圧力封止の大部分(約158kg/
c+a2(2250psi) )を行う下部の第1封止
装置38は非接触静圧型であり、他方、第2及び第3封
止装置40.42は摩擦接触・機械型である。
原子炉冷却材ポンプ14の各封止装置38.40.42
は、−a的に、ポンプ軸34にこれと共に回転するよう
取り付けられた環状のランナ44.46.48と、封止
ハウジング32内に動かないように取り付けられた環状
の封止リング50.52.54とをそれぞれ有している
。ランナ44.46.48と封止リング50.52.5
4は、それぞれ、互いに対向する上向き面56.58.
60と下向き面62.64.66とを有している。下部
の第1封止装置38におけるランナ44の面56と封止
リング50の面62は、通常は互いに接しておらず、そ
の代わりに、流動水膜がその間で流れている。他方、第
2及び第3の封止装置40.42におけるランナ46.
48と封止リング52.54の上向き面58.60と下
向き面64.66とは、通常、互いに接触し若しくは擦
り合わされている。
は、−a的に、ポンプ軸34にこれと共に回転するよう
取り付けられた環状のランナ44.46.48と、封止
ハウジング32内に動かないように取り付けられた環状
の封止リング50.52.54とをそれぞれ有している
。ランナ44.46.48と封止リング50.52.5
4は、それぞれ、互いに対向する上向き面56.58.
60と下向き面62.64.66とを有している。下部
の第1封止装置38におけるランナ44の面56と封止
リング50の面62は、通常は互いに接しておらず、そ
の代わりに、流動水膜がその間で流れている。他方、第
2及び第3の封止装置40.42におけるランナ46.
48と封止リング52.54の上向き面58.60と下
向き面64.66とは、通常、互いに接触し若しくは擦
り合わされている。
第1封止装置38は通常、膜支持モードで作動するので
、封止ハウジング32と、該ハウジング62に回転可能
に取り付けられたポンプ軸34との間の環状空間に漏出
する冷却材を処理するために、何等かの措置を採らなけ
ればならない、従って、封止ハウジング32は第1漏水
ボート68を備え、漏水ポート70が、第2及び第3封
止装置40.42がら漏出する冷却材を処理する。
、封止ハウジング32と、該ハウジング62に回転可能
に取り付けられたポンプ軸34との間の環状空間に漏出
する冷却材を処理するために、何等かの措置を採らなけ
ればならない、従って、封止ハウジング32は第1漏水
ボート68を備え、漏水ポート70が、第2及び第3封
止装置40.42がら漏出する冷却材を処理する。
本発明は、摩擦接触型の第2封止装置40又は第3封止
装置42のいずれかに対するものである。約約0.00
51〜0.0076mm(0,0002〜O,0O03
in、 )の範囲の厚さを有する窒化チタンから成るコ
ーティング72が、各封止装置40.42におけるラン
ナ46.48の上向き面58.60の少なくとも1つに
施されるのが好適である6例えば、第2図〜第5図には
、窒化チタンのコーティング72が、第2封止装置40
のランナ46の上向き面58に形成されている溝73内
に、硬化処理外層として施されている状態が示されてい
る。窒化チタンのコーチイングツ2は低摩擦性、高耐摩
耗性の表面を提供し、抜水化学上の腐食化合物に耐える
ことができる。ライナ46.48の基体材料は、304
.316.410タイプ等のステンレス鋼が好ましい0
図示の好適な実施例において、封止リング52.54の
基体材料はグラファイタ・114が好適であり、かかる
場合には、窒化チタンで被覆や処理されない、しかしな
がら、他の実施態様において、封止リングがライナのよ
うにステンレス鋼がら作□られている場合には、窒化チ
タンが、図示されるようなライナ46の上向き面58で
はなく、封止リング52の下向き面64に施されても良
く、或は、封止リング52の下向き面64とライナ46
の上向きi58との両方に施されても良い、窒化チタン
のコーティング72は、化学的蒸着又は物理的蒸着のよ
うな適当な手段により付着されることができる。
装置42のいずれかに対するものである。約約0.00
51〜0.0076mm(0,0002〜O,0O03
in、 )の範囲の厚さを有する窒化チタンから成るコ
ーティング72が、各封止装置40.42におけるラン
ナ46.48の上向き面58.60の少なくとも1つに
施されるのが好適である6例えば、第2図〜第5図には
、窒化チタンのコーティング72が、第2封止装置40
のランナ46の上向き面58に形成されている溝73内
に、硬化処理外層として施されている状態が示されてい
る。窒化チタンのコーチイングツ2は低摩擦性、高耐摩
耗性の表面を提供し、抜水化学上の腐食化合物に耐える
ことができる。ライナ46.48の基体材料は、304
.316.410タイプ等のステンレス鋼が好ましい0
図示の好適な実施例において、封止リング52.54の
基体材料はグラファイタ・114が好適であり、かかる
場合には、窒化チタンで被覆や処理されない、しかしな
がら、他の実施態様において、封止リングがライナのよ
うにステンレス鋼がら作□られている場合には、窒化チ
タンが、図示されるようなライナ46の上向き面58で
はなく、封止リング52の下向き面64に施されても良
く、或は、封止リング52の下向き面64とライナ46
の上向きi58との両方に施されても良い、窒化チタン
のコーティング72は、化学的蒸着又は物理的蒸着のよ
うな適当な手段により付着されることができる。
また、第6図に示されるように、窒化チタンのコーティ
ング74は、ランナ46の上向き面58に不動態の内部
防護層として設けられることもできる。
ング74は、ランナ46の上向き面58に不動態の内部
防護層として設けられることもできる。
その場合、約0.15〜0.20mm(0,006〜0
.008in、 ) f)範囲の厚さを有する炭化クロ
ムや他の硬化処理材料によるコーティング76が、窒化
チタンのコーティング74上の外部硬化処理層として付
加される。
.008in、 ) f)範囲の厚さを有する炭化クロ
ムや他の硬化処理材料によるコーティング76が、窒化
チタンのコーティング74上の外部硬化処理層として付
加される。
封止リング52がグラファイタ・114から作られてお
らず、ランナ46と同様にステンレス鋼から作られてい
る場合、対をなすコーティング74.76を、ランナの
場合と全く同様に、封止リング52の下向き面64に施
しても良く、或は、封止リング52とランナ46の各面
64.58に施しても良い、窒化チタンのコーティング
76は、爆着ガンによる被覆のような適当な手段により
付着される。
らず、ランナ46と同様にステンレス鋼から作られてい
る場合、対をなすコーティング74.76を、ランナの
場合と全く同様に、封止リング52の下向き面64に施
しても良く、或は、封止リング52とランナ46の各面
64.58に施しても良い、窒化チタンのコーティング
76は、爆着ガンによる被覆のような適当な手段により
付着される。
このように、中間の第2封止装置40又は上部の第3封
止装置42は、窒化チタンのコーティングが施された少
なくとも1つの摩擦接触面を有しており、該コーティン
グは、炭化クロムがコーティングされた封止面で従来観
察されたプリスタリング現象に対して十分な耐久性を有
している。窒化チタンのコーティングは無孔性であり、
プリスタリングの問題を実質的に除去する。 zooo
時間以上の試験を行った結果、窒化チタンのコーティン
グは、硫黄汚染物質及び塩素汚染物質を含有する原子炉
冷却材に準じた水内で、腐食に耐えることが示された。
止装置42は、窒化チタンのコーティングが施された少
なくとも1つの摩擦接触面を有しており、該コーティン
グは、炭化クロムがコーティングされた封止面で従来観
察されたプリスタリング現象に対して十分な耐久性を有
している。窒化チタンのコーティングは無孔性であり、
プリスタリングの問題を実質的に除去する。 zooo
時間以上の試験を行った結果、窒化チタンのコーティン
グは、硫黄汚染物質及び塩素汚染物質を含有する原子炉
冷却材に準じた水内で、腐食に耐えることが示された。
炭化クロムの爆着ガンによるコーティングは、同様な腐
食環境において、500時間の後に激しいプリスタリン
グを生じた。
食環境において、500時間の後に激しいプリスタリン
グを生じた。
窒化チタンのコーティングは、摩耗/腐食に対する耐久
性を有する実質上の硬化処理コーティングとして、或は
、爆着ガンにより付着される炭化クロム又は他の硬化処
理コーティングで処理される前に、304ステンレス鋼
の基体上に付加される不動態層として適用されることが
できる。即ち、窒化チタンのコーティングは、摩擦接触
型の原子炉冷却材ポンプにおける封止面上の防護層又は
最終コーテイング面として用いられる。このコーティン
グは、ランナの面に適用された場合に、ランナに接する
炭素グラファイタの封止リングに対して耐摩耗性の面を
提供するであろう。
性を有する実質上の硬化処理コーティングとして、或は
、爆着ガンにより付着される炭化クロム又は他の硬化処
理コーティングで処理される前に、304ステンレス鋼
の基体上に付加される不動態層として適用されることが
できる。即ち、窒化チタンのコーティングは、摩擦接触
型の原子炉冷却材ポンプにおける封止面上の防護層又は
最終コーテイング面として用いられる。このコーティン
グは、ランナの面に適用された場合に、ランナに接する
炭素グラファイタの封止リングに対して耐摩耗性の面を
提供するであろう。
この発明およびこれに付随する多くの利点は、上の説明
から理解されるであろう、また、この発明の精神および
範囲を逸脱することなく、或はその実質的な利点を犠牲
にすることなく形態、構成および配列に関し、種々の変
更が可能であることは明らかであり、よって、以上に述
べられた形態は単にこの発明の好適な実施例に過ぎない
。
から理解されるであろう、また、この発明の精神および
範囲を逸脱することなく、或はその実質的な利点を犠牲
にすることなく形態、構成および配列に関し、種々の変
更が可能であることは明らかであり、よって、以上に述
べられた形態は単にこの発明の好適な実施例に過ぎない
。
第1図は、原子炉の炉心と閉回路で直列に接続された蒸
気発生器及び原子炉冷却材ポンプを具備する従来の原子
炉冷却系統における冷却ループの1つを示す概略説明図
、第2図は原子炉冷却材ポンプの軸シール部分を示す一
部切欠き斜視図であり、封止ハウジングと、軸シール部
分において該封止ハウジング内に配置されポンプ軸を囲
んでいる第1、第2及び第3の封止装置との断面を示す
と共に、原子炉冷却材ポンプの第2封止装置が本発明に
従って窒化チタンのコーティングを有していることを示
す図、第3図は第2図の原子炉冷却材ポンプの封止ハウ
ジングと封止装置の拡大断面図、第4図は第3図の原子
炉冷却材ポンプの第2封止装置におけるランナの拡大縦
断面図であって、該ランナの上向き面に外層として窒化
チタンのコーティングが施されているところを示す図、
第5図は第4図の5−5線に沿っての見た場合のランナ
の平面図、第6図は本発明の他の実施例による第2封止
装置の封止リングとランナの隣接部分の拡大断面部分図
であって、窒化チタンのコーティングがランナのステン
レス鋼の基体上に内部防護層として付着され、この内部
防護層の上に炭化クロムのコーティングが施されている
ところを示す図である0図中、 10・・・冷却ループ
気発生器及び原子炉冷却材ポンプを具備する従来の原子
炉冷却系統における冷却ループの1つを示す概略説明図
、第2図は原子炉冷却材ポンプの軸シール部分を示す一
部切欠き斜視図であり、封止ハウジングと、軸シール部
分において該封止ハウジング内に配置されポンプ軸を囲
んでいる第1、第2及び第3の封止装置との断面を示す
と共に、原子炉冷却材ポンプの第2封止装置が本発明に
従って窒化チタンのコーティングを有していることを示
す図、第3図は第2図の原子炉冷却材ポンプの封止ハウ
ジングと封止装置の拡大断面図、第4図は第3図の原子
炉冷却材ポンプの第2封止装置におけるランナの拡大縦
断面図であって、該ランナの上向き面に外層として窒化
チタンのコーティングが施されているところを示す図、
第5図は第4図の5−5線に沿っての見た場合のランナ
の平面図、第6図は本発明の他の実施例による第2封止
装置の封止リングとランナの隣接部分の拡大断面部分図
であって、窒化チタンのコーティングがランナのステン
レス鋼の基体上に内部防護層として付着され、この内部
防護層の上に炭化クロムのコーティングが施されている
ところを示す図である0図中、 10・・・冷却ループ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 軸と、加圧流体を内包するハウジングとを有するポンプ
において、前記ハウジング内で前記軸を封止可能に且つ
回転可能に取り付けるための摩擦接触型の封止装置であ
って、 (a)環状のランナが前記軸と共に回転するように該軸
の外周に取り付けられ、 (b)環状の封止リングが前記ハウジングに対して非回
転関係で該ハウジングの内周に取り付けられ、(c)前
記ランナ及び前記封止リングが、それぞれ、互いに対向
し且つ摩擦接触する面を有し、 (d)窒化チタンのコーティングが前記面の少なくとも
一方に施されている ポンプの封止装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3583287A | 1987-04-08 | 1987-04-08 | |
US035,832 | 1987-04-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63263299A true JPS63263299A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=21885048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63085520A Pending JPS63263299A (ja) | 1987-04-08 | 1988-04-08 | ポンプの封止装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0286024B1 (ja) |
JP (1) | JPS63263299A (ja) |
KR (1) | KR880013178A (ja) |
DE (1) | DE3864874D1 (ja) |
ES (1) | ES2025232B3 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03258973A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-11-19 | Westinghouse Electric Corp <We> | ポンプ用のガス排出装置 |
JPH04214998A (ja) * | 1990-01-16 | 1992-08-05 | Westinghouse Electric Corp <We> | 静圧式封止装置 |
JP2020522709A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-07-30 | フラマトムFramatome | 炉冷却ポンプのシャフトシールシステムのシールパッケージフェイスプレート |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4981304A (en) * | 1989-01-06 | 1991-01-01 | Westinghouse Electric Corp. | Reactor coolant pump auxiliary flexible vacuum seal for reactor coolant system vacuum degasification |
US4978487A (en) * | 1989-01-13 | 1990-12-18 | Westinghouse Electric Corp. | Method of treating a coating on a reactor coolant pump sealing surface |
US4964646A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-23 | Bw/Ip International, Inc. | Fluid handling apparatus with shaft sleeve and extension |
US5057340A (en) * | 1990-04-20 | 1991-10-15 | Westinghouse Electric Corp. | Method of forming a coating on a reactor coolant pump sealing surface |
JP3291552B2 (ja) * | 1994-05-30 | 2002-06-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | シール又は軸受 |
US5961218A (en) * | 1996-02-20 | 1999-10-05 | Ebara Corporation | Water lubricated machine component having contacting sliding surfaces |
GB2340555A (en) * | 1998-08-08 | 2000-02-23 | Charles Bartlett Corner | A seating ring for a carbon seal |
DE102021127005A1 (de) * | 2021-10-19 | 2023-04-20 | Eagleburgmann Germany Gmbh & Co. Kg | Gleitring mit Verschleiß-Messeinrichtung sowie Gleitringdichtungsanordnung mit derartigem Gleitring |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1434365A (en) * | 1972-05-09 | 1976-05-05 | Union Carbide Uk Ltd | Seals |
US3837894A (en) * | 1972-05-22 | 1974-09-24 | Union Carbide Corp | Process for producing a corrosion resistant duplex coating |
DE2253018A1 (de) * | 1972-10-28 | 1974-05-09 | Deutsche Edelstahlwerke Gmbh | Dichtleiste aus hartmetall fuer kreiskolben-motoren |
JPS5757869A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Production of bearing |
DE3509572C1 (de) * | 1985-03-16 | 1986-07-10 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Mit keramischen Werkstoffkomponenten beschichtetes Gleitelement und seine Verwendung |
DE3510608A1 (de) * | 1985-03-23 | 1986-10-02 | Klaus 2085 Quickborn Eisenmenger | Korrosions- und hochtemperaturbestaendiges schmierungsfreies reibungsarmes, besonders fuer absperrvorrichtungen geeignetes gleitsystem |
US4693481A (en) * | 1985-05-31 | 1987-09-15 | Westinghouse Electric Corp. | Film-riding shaft seal formed from high-purity silicon nitride |
-
1988
- 1988-03-31 EP EP88105262A patent/EP0286024B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-31 ES ES88105262T patent/ES2025232B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-31 DE DE8888105262T patent/DE3864874D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-07 KR KR1019880003934A patent/KR880013178A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-04-08 JP JP63085520A patent/JPS63263299A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03258973A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-11-19 | Westinghouse Electric Corp <We> | ポンプ用のガス排出装置 |
JPH04214998A (ja) * | 1990-01-16 | 1992-08-05 | Westinghouse Electric Corp <We> | 静圧式封止装置 |
JP2020522709A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-07-30 | フラマトムFramatome | 炉冷却ポンプのシャフトシールシステムのシールパッケージフェイスプレート |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR880013178A (ko) | 1988-11-30 |
EP0286024B1 (en) | 1991-09-18 |
EP0286024A2 (en) | 1988-10-12 |
EP0286024A3 (en) | 1989-05-31 |
ES2025232B3 (es) | 1992-03-16 |
DE3864874D1 (de) | 1991-10-24 |
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