JPS6338797A - パイプ端部封止装置 - 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】 １１α１１ 原子炉において見られるようなパイプまたは管状要素の
水圧検査は時間の掛かる作業であることが多く、また、
特にねじ山のない滑らかな端部を有するパイプの場合、
適当な封止装置が容易に得られなかった。ねじ付きのパ
イプを水圧検査する場合には、パイプの端部にキャップ
を螺合してパイプを封止し、次いで、このパイプを加圧
水にかけることができることは言うまでもない。しかし
　。

ながら、滑らかな端部のパイプの検査におり）では、適
当な封止装置がない。滑らかな端部のパイプに用いられ
る封止装置の一型式は、ゴム製の拡張可能なプラグを用
いており、このプラグはパイプ内に挿入され、拡張して
パイプを封止するようになっている。しかしながら、こ
のような既存の封止装置は、原子炉の管状要素に必要と
される高圧、例えばゲージ圧で約２．２Ｘ　１０’ｋｇ
／ｍ２（３２００Ｉｂ／１ｎ２）での水圧検査には耐え
られない。

漏れが原子炉の管状要素に生じた場合、原子炉容器全体
に対してこのような水圧検査を行う必要なしに、管状要
素それ自体を検査できることが非常に有効である。

この発明の目的は、滑らかな端部を有するパイプの水圧
検査のために利用できるパイプ端部封止装置を提供する
ことにある。

１１へｌｌ 原子炉内に存するような滑らかな端部を有するパイプの
水圧検査に用いられるパイプ端部封止装置は、全体を連
携させる中空管状部材と、内径が可変の中空円錐形ブシ
ュと、封止プラグと、ボルトとから構成されてる。中空
管状部材は、パイプの端部を取り囲むようになっており
、傾斜面を備える内向きのフランジを一端に有すると共
に、他端にねじが切られた内面を有している。中空円錐
形ブシュは、パイプの外面に係合可能な内面と、中空管
状部材のフランジの前記傾斜面と相補関係の傾斜面を備
える外面とを有している。外面に作用する力によって内
径を小さくすることができるように、中空円錐形ブシュ
の長手方向に沿ってスロットが設けられるのが好適であ
る。封止プラグは、パイプに挿入可能な円筒形部分を有
し、且つ、パイプの端部に載置されるフランジ部分を備
えている。また、ボルトは中空管状部材のわじ部と螺合
可能となっている。

１梃血スコー この発明によるパイプ端部封止装置く以下、「封止装置
」とも称する）は、滑らかな端部のパイプ、即ち端部に
ねじが切られていないパイプの当該端部を封止する場合
に用いられ、このパイプの水圧検査を可能にする。原子
炉容器全体の水圧検査を行う必要性を排除し、原子炉内
に配置されている開口端部を有するパイプの健全性を測
定するためのパイプ水圧検査方法に、この封止装置は特
に有効である。

まず、第１図について説明する。パイプ端部封止装置１
は、中空管状部材３と、中空円錐形ブシュ５と５封止プ
ラグ７と、ボルト９とから構成されている。この封止装
置１はパイプ１１を封止するために利用され、このパイ
プ１１は、外壁面１３と、内壁面１５と、開口端部１９
を囲む端面１フとを有している。

中空管状部材３は、パイプ１１の開口端部１９を取り囲
むことのできる寸法であり、その内径ｄはパイプ１１の
外径ｄ１よりも僅かに大きい。中空管状部材３の壁部２
１は、一方の端部２３に、内面２７から内方に延びる内
向きフランジ２５を有している。内向きフランジ２５は
縁部２９で終端しており、この縁部２９で、フランジ２
５の対向部分間の距；ＩＩｄを与えている（第５図参照
）、また、内向き７ランジ２５の内面は傾斜面３１であ
り、この傾斜面３１は、縁部２９から中空管状要素３の
内面２７に行くほど、広がっている。

内面２フの全周であって、傾斜面３１が終端している部
分（縁部２９から離間された部分）に、肩部３３が形成
されるのが好適である。中空管状部材３の他方の端部３
５の内面２７には、ねじ山３９を有するねじ部３７が設
けられている。以下で説明するが、パイプ１１の開口端
部１９に封止装置１を適用する際に用いるための穴４１
が、中空管状部材３の壁部２１に貫設されている。

内径が可変で、且つ、中空の逆切頭円錐と同等である中
空円錐形ブシュ５は、頂部側の端部４５と基部側の端部
４７とを形成する壁部４３を有している。

頂部側の端部４５において、中空円錐形／シュ５の内径
ｄ２はｄとｄｌとの間の値である。また、外径ｄ３もｄ
とｄｌとの間の値であるが、ｄ２よりも大きい。中空円
錐形ブシュ５の内面４９は円筒形であり、外面５１は傾
斜面５３を有している。この傾斜面５３の傾斜は、中空
管状部材３の傾斜面３１と相補関係となっている。中空
円錐形ブシュ５の壁部４３には、基部側の端部４７から
頂部側の端部４５まで延びるスロット５５が形成されて
おり（第４図参照）、中空円錐形ブシュ５の外側に外圧
が作用すると、その内径の寸法は小さくなる。

封止プラグ７は、円筒形部分５７と、フランジ部分５９
とを有し、フランジ部分５９は肩部６１を形成している
。円筒形部分５７の外径は、パイプ１１の内径ｄ４より
も僅かに小さいが、パイプ１１の開口端部１９に挿入さ
れると、パイプ１１の内壁面１５にＷＩまりばめとなる
１円筒形部分５７の外壁間８５には溝６３が形成されて
おり、ここに０リング６７が係合されるようになってい
る。

ボルトっけ、中空管状部材３のねじ部３７のねじ山と螺
合するねじ山６９と、ボルト９を回す場合に用いるヘッ
ド部分７１とを有している。ボルト９は、ヘッド部分７
１とは反対側の端部に、隆起部分７３が形成されるのが
好適である。

第２図には、パイプ端部封止装置１とパイプ１１の端部
との係合が示されており、パイプ１１の開口端部１９を
実際に封止する直前における構成要素が示されている。

このような位置において、中空管状部材３はパイプ１１
の開口端部１９上に配置され、開１］端部１９を囲み、
ねじ部３７は開口端部１９の上方で該端部１９に隣接す
る。次に円錐形ブシュ５が中空管状部材３に挿入され、
パイプ１１の外壁間１３を囲み、円錐形ブシュ５の外面
５１における傾斜面５３は、中空管状部材３のフランジ
２５の傾斜面３１と接触する。更に、封止プラグ７が開
口端部１９上に配置され、封止プラグ７の円筒形部分５
７がパイプ１１の１ｍ口端部１９に挿入されると共に、
フランジ部分５９の肩部６１がパイプＩＪの端面１７に
着座する。次いで、ボルト９が、そのねじ由６９を中空
管状部材３のねじ部３７のねじ由３９に螺合させること
によって、係合される。ボルト９は、レンチ７５の使用
によって、封止プラグ７の方に進められ、また、中空の
管状部材３は、穴４１に挿入された回り止め部材、即ち
回り止めロッド７７の使用によって回転が防止される。

第２図において、ボルト９の隆起部分７３は、未だ封止
プラグ７に接触していない。しかしながら、ボルト９を
ねじ込み続けると、ボルト９は前進して封止プラグ７に
接し、フランジ５９をパイプ１１の端面１７と封止関係
となるよう押圧する。ボルト９を更に回し続けると、中
空管状部材３はボルト９の方に軸線方向に沿って引っ張
られ、中空管状部材３のフランジ２５における傾斜面３
１は、第３図の矢印Ａによって示されるように、円筒形
ブシュ５の対応の傾斜面５３に沿って滑動する。この滑
動により、円錐形ブシュ５は内径が縮径し、パイプ１１
の外壁間１３をしっかりと把持し、また、封止プラグ７
は、パイプ１１の端面１７と封止接触状態で堅く保持さ
れる。このように固定されると、第３図に示されるよう
に、パイプ１１の開口端部１９は完全に封止される。ポ
ル１−９の１−ルク作用によって、円錐形ブシュ５はパ
イプ１１に接触圧力を与え、封止関係が、円錐形フシュ
５とパイプ１１との間の摩擦により得られるようになっ
ている。必要とされるトルクは、パイプ１１に加えられ
る水圧に左右され、パイプ１１上に過大な外部応力が作
用しないよう考慮されると共に、封止装置１ｆ！：封止
関係から解き雛す傾向がある負荷よりも低い十分な余裕
を有するよう考慮されている。

パイプ端部封止装置１は、その使用の用途に応じた色々
な材料から作られる。封止装置１の構成要素は、用途、
それらが受ける温度、および圧力に応じ、例えば、炭素
爛、ステンレス鋼、他の材料または硬質プラスチックか
ら作られる。○リング６７は一般にゴムまたはプラスチ
ック材料であるが、高圧がかかる場合には、全屈物質製
であっても良い、パイプ端部封止装置１は、パイプ１１
の種々の寸法に利用できるように色々な寸法に作られる
ことは勿論である。

パイプ端部封止装置は、加圧水型原子炉の計装管のよう
な原子炉内のパイプの水圧検査に特に有効である。第６
図に示されるように、加圧水型原子炉８１は、典型的に
、円筒形の圧力容器８３を備えており、この圧力容器８
３は、半球形状の底部壁８７によって底部が閉じられた
外部圧力に耐える耐圧壁８５を構成している。圧力容器
８３は、フランジ付きの半球状ヘッド８９によって上部
が閉じられておリ、半球状ヘッド８９は耐圧壁８５の上
縁部９１にボルト等によって固定され、好適には、耐圧
壁８５の全周に形成された溝９３に着座される。耐圧ｇ
８５は、その周囲に配置された少なくとも１つの入口ノ
ズル９５と、少なくとも１つの出口ノズル９７とを有し
ており、このようなノズル９５．９７の各々は対をなし
ているのが一般的である。

原子炉の炉心９９は圧力容器８３の下部領域で支持され
ており、また、炉心バレル１０１によって底部壁８７に
対して離間関係で支持されている。炉心バレル１０１は
、耐圧壁８５の内面の棚部１０５にｉａ霞されるフラン
ジ１０３を有している。炉心９９は、系統的に配列され
た燃料集合体１０７と、制御棒（図示しない）を受は入
れるためのシンプル１０９とを具備し、前記シンプル１
０９のうち少なくとも１本のシンプル１１１が、炉心の
運転を監視するための計装が挿入されるようになってい
る。燃料集合体１０７とシンプル１０９とは、下部炉心
板１１３と上部炉心板１１５との間に取り付けられてい
る。制御棒は、知られているように、大きな、または小
さな中性子吸収断面積の棒クラスタ、および、水排除棒
クラスタを含んでおり、所定のシンプル１１１内におけ
る計装の使用による監視を通して、原子炉の熱出力を増
減するように働き、或はまた、原子炉を停止するように
働く。

圧力容器８３の上部領域において、上部炉内構造物１１
７にはカランドリア構造体１１９が組み込まれている。

上部炉内ｊ１ｉ造物１１７は、制御棒のための垂直案内
管１２１と、水排除棒のための垂直案内管１２３とを具
備し、カランドリア構造体１１９はその上方に配置され
ている。炉心９９、上部炉内構造物１１７およびカラン
ドリア構造体１１９は、圧力容器８３内にほぼ同軸に取
り付けられている。炉心バレル１０１と耐圧壁８５との
間の環状空間１２５は、入口ノズル９５と炉心９９の下
端部との間の連通を可能にする。制御棒からの駆動棒１
２７は、半球状ヘッド８９に貫設されているアダプタ１
２９と、カランドリア構造体１１９とを通って延びてい
る。駆動装置１３１は、制御棒を適当な位置に配置する
ために用いられる。冷却材は入口ノズル９５から流入し
、環状空間１２５を通って底部ｕ８７に流れ、次いで、
炉心９９、上部炉内構造物１１７を上昇してカランドリ
ア構造体１１９に流入し、そこから、冷却材は横方向に
流れて、出口ノズル９７から外部に流出する。

シンプル１１１内の計装への計装リード線は、底部壁８
７における複数のアダプタ１３３を通り、下部炉心板１
１３の穴（図示しない）と共働する管状要素若しくはパ
イプ１３５を通って延び、炉心の作動の記録が原子炉容
器の外部で行われるようになっている。

下部炉心板を取り外した後に行われる管状要素若しくは
パイプ１３５の検査のような、原子炉内におけるパイプ
の健全性の検査時に、この発明が適用される。この発明
のパイプ端部封止装置は、上述したように、パイプを封
止すべくその開口端部を覆うように配置され、水が所定
の圧力でパイプの他端から注入される。パイプがこの加
圧された水に耐えたならば、その後、圧力は解放され、
パイプ端部封止装置が取り外される。この場合、このパ
イプは、所定の使用に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプの開口端部を封止するために用いられる
この発明によるパイプ端部封止装置を、一部を断面で示
した分解図、第２図はパイプの開口端部を封止する直前
における該開口端部との係合状態を示す第１図のパイプ
端部封止装置の断面図、第３図はパイプと封止係合状態
にある第１図のパイプ端部封止装置の断面図、第４図は
第１図の■−ＩＶ線に沿っての断面図、第５図は第１図
のＶ　−Ｖ　ＩＩに沿っての断面図、第６図はこの発明
のパイプ端部封止装置が適用され得る代表的な原子炉の
縦断面図である。図中、 １：パイプ端部封止装置 ３：中空管状部材　　　５：中空円筒形ブシュ７：封止
プラグ　　　　９：ボルト １１：パイプ　　　　　　１７：端面 １９：１７Ｉ口端部　　　　２５：内向きフランジ３１
：傾斜面　　　　　　３７：ねじ部５３：傾斜而　　　
　　８１：加圧水型原子炉←ｄ１□二 ＦＩＧ、　　３゜ ＦＩＧ、　　４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 開口端部を有し且つ該開口端部に端面を有しているパイ
   プを水圧検査のために封止する場合に用いられるパイプ
   端部封止装置において、 前記パイプの前記開口端部を取り囲むようになつている
   中空管状部材であって、内面が傾斜面となつている内向
   きのフランジを一端に有すると共に、前記開口端部に隣
   接する他端の内面にねじ部を有している前記中空管状部
   材と、 前記開口端部から離間された前記パイプの外面に係合可
   能な内面と、前記フランジの前記傾斜面の傾斜と相補関
   係の傾斜面を備える外面とを有している内径が可変の中
   空円錐形ブシュと、 一部分が前記パイプの前記端面上に載置される前記パイ
   プの前記開口端部に挿入可能な封止プラグと、 前記中空管状部材の前記ねじ部と螺合可能なボルトと、 を具備し、 前記中空管状部材に前記ボルトをねじ込んだ場合に、前
   記中空管状部材の前記傾斜面が、前記円錐形ブシュの前
   記傾斜面に沿って滑動し、該円錐形ブシュの内径を縮径
   して前記パイプの外面と更に係合するように該円錐形ブ
   シュを押圧すると共に、前記パイプの前記開口端部と封
   止関係状態となるよう前記封止プラグを押圧するように
   なっているパイプ端部封止装置。