JPS644135B2 - - Google Patents

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JPS644135B2
JPS644135B2 JP57053191A JP5319182A JPS644135B2 JP S644135 B2 JPS644135 B2 JP S644135B2 JP 57053191 A JP57053191 A JP 57053191A JP 5319182 A JP5319182 A JP 5319182A JP S644135 B2 JPS644135 B2 JP S644135B2
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JP
Japan
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bellows
gas
joint
piping
pipe
Prior art date
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Application number
JP57053191A
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Japanese (ja)
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JPS58169045A (en
Inventor
Akisuke Sakano
Shigeo Hayashi
Minoru Akatsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58169045A publication Critical patent/JPS58169045A/en
Publication of JPS644135B2 publication Critical patent/JPS644135B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/223Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for pipe joints or seals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子力利用プラントの冷却系統にお
けるベローズ継手のリーク検出装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a leak detection device for a bellows joint in a cooling system of a nuclear power plant.

原子力利用プラントで取扱う熱媒体の温度は、
高速増殖炉で500℃と高温であり、高温ガス炉で
は約1000℃で超高温となつている。従つてこのよ
うな熱媒体を流す配管は、配管の熱膨脹による熱
応力を緩和する為、複雑な配管引廻しを必要と
し、配管長が増大し、ハンガ・スナツバ数の増
大、保温材の増大のみならず配管内圧力損失の増
大による循環ポンプ又はブロワ容量の増大ひいて
は建物物量の増大をもたらし、プラント建設費の
増大を招く要因となつている。
The temperature of the heat medium handled in a nuclear power plant is
A fast breeder reactor has a high temperature of 500℃, and a high-temperature gas reactor has an extremely high temperature of approximately 1000℃. Therefore, piping that flows such a heat medium requires complicated piping routing to alleviate thermal stress caused by thermal expansion of the piping, which increases the length of the piping, increases the number of hangers and snaps, and increases the amount of insulation material. Instead, this increases the pressure loss within the piping, resulting in an increase in the capacity of the circulation pump or blower, which in turn leads to an increase in the amount of buildings, which is a factor leading to an increase in plant construction costs.

このようなプラント建設費の増大を改善する手
段として、配管系にベローズ継手を用いて熱膨脹
を吸収し、配管系をコンパクト化する試みがなさ
れている。特に金属ナトリウム冷却高速増殖炉に
於いては、熱媒体の温度は高いものの圧力が約10
Kg/cm2g以下と低い為、ベローズ継手の採用が有
望視されている。このような目的のベローズ継手
の一つとして、曲げ変形のみが許される角変位型
ベローズ継手がある。このベローズ継手を第1図
によつて説明すると、二つのシエル1,1′はバ
ウンダリベローズ2とバツクアツプベローズ3に
よつて連結されている。またシエル1,1′は、
接続リング4を介して、ピン5で接合され、配管
の熱膨脹によつて曲げられてもピン5を中心に回
動できるようになつている。ピン5は二つの直交
する方向に有するのでベローズ継手はあらゆる方
向への曲げ変形が可能である。6はバウンダリベ
ローズ2とバツクアツプベローズ3との間に不活
性ガスを流通させるガス管接続口、7はバウンダ
リベローズ2の内側に設けたスリーブである。尚
バウンダリベローズ2の内側を流れるナトリウム
の圧力は、バウンダリベローズ2とバツクアツプ
ベローズ3内の不活性ガス圧より高く、不活性ガ
ス圧は大気圧より高くなつている。
As a means to alleviate this increase in plant construction costs, attempts have been made to use bellows joints in the piping system to absorb thermal expansion and make the piping system more compact. In particular, in metal sodium cooled fast breeder reactors, although the temperature of the heat medium is high, the pressure is approximately 10
Since it is low at Kg/cm 2 g or less, the use of bellows joints is considered promising. One of the bellows joints for this purpose is an angular displacement bellows joint that allows only bending deformation. This bellows joint will be explained with reference to FIG. 1. Two shells 1, 1' are connected by a boundary bellows 2 and a back-up bellows 3. Also, Ciel 1, 1' is
They are joined by a pin 5 via a connecting ring 4, and can rotate around the pin 5 even if bent due to thermal expansion of the piping. Since the pins 5 are provided in two orthogonal directions, the bellows joint can be bent in any direction. Reference numeral 6 designates a gas pipe connection port through which inert gas flows between the boundary bellows 2 and the backup bellows 3, and 7 designates a sleeve provided inside the boundary bellows 2. The pressure of the sodium flowing inside the boundary bellows 2 is higher than the inert gas pressure inside the boundary bellows 2 and the backup bellows 3, and the inert gas pressure is higher than atmospheric pressure.

ところでかかる構造のベローズ継手8は、金属
ナトリウム冷却高速増殖炉の配管系、例えば第2
図に示す如く2次主冷却系統の配管系、即ち1次
主冷却系統の中間熱交換器9と隔壁10を貫通し
て2次主冷却系統の過熱器11と連結したホツト
レグ配管12、過熱器11と蒸発器13を連結し
たミドルレグ配管14、蒸発器13と膨張タンク
15とを連結した第1コールドレグ配管16、膨
張タンク15とポンプ17とを連結した第2コー
ルドレグ配管18、ポンプ17と前記中間熱交換
器9と連結した第3コールドレグ配管19等の各
配管の途中の熱応力のかかる部位に設けられる
と、内部流体の圧力の他頻繁な繰返し曲げ変位が
作用し、構造上強度的に弱点となり、万一バウン
ダリベローズ2、バツクアツプベローズ3が破損
して配管を流れるナトリウムが外部にリークする
と火災の原因となり、またリーク量が大量になる
と冷却材喪失につながる。ナトリウム火災や冷却
材喪失を防止するためには、ナトリウムやバウン
ダリベローズ2とバツクアツプベローズ3間のア
ルゴンガスのリークを速やかに検知してバウンダ
リベローズ2やバツクアツプベローズ3の破損を
発見することが必要である。
By the way, the bellows joint 8 having such a structure is suitable for use in the piping system of a metal sodium cooled fast breeder reactor, for example, the second
As shown in the figure, the piping system of the secondary main cooling system, that is, the hot leg piping 12 that passes through the intermediate heat exchanger 9 and the partition wall 10 of the primary main cooling system and connects to the superheater 11 of the secondary main cooling system, and the superheater. 11 and the evaporator 13, a first cold leg pipe 16 that connects the evaporator 13 and the expansion tank 15, a second cold leg pipe 18 that connects the expansion tank 15 and the pump 17, and a middle leg pipe 14 that connects the evaporator 13 and the expansion tank 15. If it is installed at a location where thermal stress is applied in the middle of each piping, such as the third cold leg piping 19 connected to the heat exchanger 9, it will be subject to internal fluid pressure and frequent repeated bending displacements, resulting in structural strength weaknesses. If the boundary bellows 2 and back-up bellows 3 are damaged and the sodium flowing through the pipes leaks to the outside, it may cause a fire, and if the amount of leakage becomes large, it will lead to loss of coolant. In order to prevent sodium fires and loss of coolant, it is necessary to promptly detect leaks of sodium or argon gas between the boundary bellows 2 and back-up bellows 3, and discover damage to the boundary bellows 2 and back-up bellows 3. is necessary.

しかし第2図の2次主冷却系統の配管系に見ら
れるように多数のベローズ継手8の中から破損し
たベローズ継手を発見することは容易なことでは
ない。
However, as seen in the piping system of the secondary main cooling system in FIG. 2, it is not easy to find a damaged bellows joint among a large number of bellows joints 8.

本発明はかかる問題点を解決すべくなされたも
のであり、原子力利用プラントの冷却系統に多数
のベローズ継手を設けた場合、破損したベローズ
継手を速やかに発見できるようにしたベローズ継
手のリーク検出装置を提供せんとするものであ
る。
The present invention has been made to solve these problems, and is a bellows joint leak detection device that can quickly find a damaged bellows joint when a large number of bellows joints are provided in the cooling system of a nuclear power plant. We aim to provide the following.

以下本発明によるベローズ継手のリーク検出装
置の一実施例を第8図によつて説明すると、群
のベローズ継手8は第2図に示される中間熱交換
器9と過熱器11を連結したホツトレグ配管12
の途中のベローズ継手であり、群のベローズ継
手8は過熱器11と蒸発器13を連結したミドル
レグ配管14のベローズ継手であり、群のベロ
ーズ継手8は蒸発器13と膨張タンク15を連結
した第1コールドレグ配管16のベローズ継手で
あり、群のベローズ継手8は膨張タンク15と
ポンプ17を連結した第2コールドレグ配管18
のベローズ継手であり、群のベローズ継手8は
ポンプ17と前記中間熱交換器9と連結した第3
コールドレグ配管19のベローズ継手である。こ
の各ベローズ継手8のバウンダリベローズ2とバ
ツクアツプベローズ3との間の空間に開閉弁20
を備えたガス導入管21及びガス排出管22を接
続すると共に夫々のレグ配管の各ベローズ継手8
のガス導入管21及びガス排出管22を1本にま
とめて順次接続する。ホツトレグ配管12側の1
本にまとめたガス排出管22′と第3コールドレ
グ側の1本にまとめたガス導入管21′とは途中
にガスサンプリング型ナトリウムリーク検知器2
3、流量計24、ガス循環機25、流量計26を
介在して連結し、密閉サイクルとする。ガス循環
機25の上流、下流の流量計には流量差警報計2
7を連係する。ガス循環機25とその上流側の流
量計24との間のガス通路にはガス供給装置28
を接続する。このガス供給装置28は、圧力コン
トローラ29を備えたリザーバ30と、これに調
圧弁31及び自動弁32を有するガス管33を介
して接続したガスタンク34と、リザーバ30に
設けた調圧弁35を有するガス管36とから成
り、調圧弁31,35は圧力コントローラ29に
より開閉されるようになつている。ガス導入管2
1′とガス排出管22′との間には各レグ配管のベ
ローズ継手8をバイパスするガス管36を設け、
該ガス管36の途中には各レグ配管のベローズ継
手8をバイパスするガス管37,38,39,4
0を分岐して設けて、各レグ配管のベローズ継手
8のガス排出管22′とガス導入管21′との連結
部に接続し、ガス管36の途中の各レグ配管のベ
ローズ継手を夫々バイパスする部分に開閉弁4
1,42,43,44,45を設ける。然して
夫々のレグ配管に於ける各ベローズ継手8のガス
排出管22に圧力指示計46を設け、また各ベロ
ーズ継手8のバウンダリベローズ2とバツクアツ
プベローズ3の間の空間にスパークプラグ型ナト
リウムリーク検知器47を連係する。
Hereinafter, one embodiment of the bellows joint leak detection device according to the present invention will be described with reference to FIG. 12
The group bellows joint 8 is a bellows joint in the middle leg piping 14 that connects the superheater 11 and the evaporator 13, and the group bellows joint 8 is the bellows joint in the middle leg that connects the evaporator 13 and the expansion tank 15. The bellows joint 8 of the group is a bellows joint for the first cold leg pipe 16, and the second cold leg pipe 18 connects the expansion tank 15 and the pump 17.
The bellows joint 8 of the group is a third bellows joint connected to the pump 17 and the intermediate heat exchanger 9.
This is a bellows joint for cold leg piping 19. An on-off valve 20 is provided in the space between the boundary bellows 2 and the back-up bellows 3 of each bellows joint 8.
The gas inlet pipe 21 and the gas discharge pipe 22 are connected to each other, and each bellows joint 8 of each leg pipe is connected.
The gas inlet pipe 21 and gas discharge pipe 22 are combined into one and connected in sequence. 1 on the hot leg piping 12 side
A gas sampling type sodium leak detector 2 is connected to the gas exhaust pipe 22' which is combined into a book and the gas inlet pipe 21' which is combined into one on the third cold leg side.
3. A flow meter 24, a gas circulator 25, and a flow meter 26 are interposed and connected to form a closed cycle. A flow rate difference alarm meter 2 is installed in the upstream and downstream flow meters of the gas circulation machine 25.
Connect 7. A gas supply device 28 is provided in the gas passage between the gas circulation machine 25 and the flow meter 24 on the upstream side thereof.
Connect. This gas supply device 28 includes a reservoir 30 equipped with a pressure controller 29, a gas tank 34 connected to the reservoir 30 via a gas pipe 33 having a pressure regulating valve 31 and an automatic valve 32, and a pressure regulating valve 35 provided in the reservoir 30. The pressure regulating valves 31 and 35 are opened and closed by a pressure controller 29. Gas introduction pipe 2
1' and the gas exhaust pipe 22' is provided with a gas pipe 36 that bypasses the bellows joint 8 of each leg piping,
In the middle of the gas pipe 36 are gas pipes 37, 38, 39, 4 that bypass the bellows joint 8 of each leg pipe.
0 is branched and connected to the joint between the gas exhaust pipe 22' and the gas inlet pipe 21' of the bellows joint 8 of each leg pipe, and the bellows joint of each leg pipe in the middle of the gas pipe 36 is bypassed. On-off valve 4 in the part where
1, 42, 43, 44, and 45 are provided. Therefore, a pressure indicator 46 is provided in the gas discharge pipe 22 of each bellows joint 8 in each leg piping, and a spark plug type sodium leak detection device is installed in the space between the boundary bellows 2 and back-up bellows 3 of each bellows joint 8. The vessels 47 are linked.

次に上記の如く構成された本発明のベローズ継
手のリーク検知装置のリーク検知動作について説
明する。
Next, the leak detection operation of the bellows joint leak detection device of the present invention configured as described above will be explained.

第2図に示される2次主冷却系統のホツトレグ
配管12、ミドルレグ配管14、第1コールドレ
グ配管16、第2コールドレグ配管18、第3コ
ールドレグ配管19の途中に設けられたいずれか
のベローズ継手8のバウンダリベローズ2が破損
すると、配管を流れる冷却材である液体ナトリウ
ムがバウンダリベローズ2とバツクアツプベロー
ズ3との間の空間にリークする。
One of the bellows joints 8 provided in the middle of the hot leg piping 12, middle leg piping 14, first cold leg piping 16, second cold leg piping 18, and third cold leg piping 19 of the secondary main cooling system shown in FIG. When the boundary bellows 2 is damaged, liquid sodium, which is a coolant flowing through the pipe, leaks into the space between the boundary bellows 2 and the backup bellows 3.

このリークを検知するには、全てのベローズ継
手8のガス導入管21及びガス排出管22の開閉
弁20を開き、ガス循環機25を駆動して各ベロ
ーズ継手8のバウンダリベローズ2とバツクアツ
プベローズ3との間の空間に充填された不活性ガ
ス例えばアルゴンガスを循環させる。その結果ア
ルゴンガスがガスサンプリング型ナトリウムリー
ク検知器23に流入した際、そのアルゴンガス中
に混入しているナトリウムが検知される。次にど
のレグ配管のベローズ継手8においてナトリウム
のリークが生じているかを検知する為に、順次各
レグ配管のベローズ継手8のバウンダリベローズ
2とバツクアツプベローズ3との間の空間のアル
ゴンガスを循環させる。即ち、第3コールドレグ
配管19以外の各レグ配管のベローズ継手8にお
けるガス導入管21及びガス排出管22の開閉弁
20を閉じ、これらをバイパスするガス管36の
開閉弁42,43,44,45を開いて、第3コ
ールドレグ配管19の各ベローズ継手8のバウン
ダリベローズ2とバツクアツプベローズ3との空
間のアルゴンガスを循環させ、そのアルゴンガス
中にナトリウムが混入しているかどうかをガスサ
ンプリング型ナトリウムリーク検知器23にて検
知する。アルゴンガス中に液体ナトリウムが混入
しているのが検知されたならば、その第3コール
ドレグ配管19のどのベローズ継手8においてナ
トリウムのリークが生じているかを検知する為
に、順次各ベローズ継手8のガス導入管21及び
ガス排出管22の開閉弁20の開閉によつて第3
コールドレグ配管19のどのベローズ継手8にお
いてバウンダリベローズ2が破損しているかが発
見できる。
To detect this leak, open the on-off valves 20 of the gas inlet pipes 21 and gas discharge pipes 22 of all bellows joints 8, and drive the gas circulation machine 25 to remove the boundary bellows 2 and back-up bellows of each bellows joint 8. An inert gas, such as argon gas, filled in the space between 3 and 3 is circulated. As a result, when argon gas flows into the gas sampling type sodium leak detector 23, sodium mixed in the argon gas is detected. Next, in order to detect which leg piping's bellows joint 8 is causing a sodium leak, argon gas is circulated in the space between the boundary bellows 2 and back-up bellows 3 of the bellows joint 8 of each leg piping. let That is, the on-off valves 20 of the gas introduction pipe 21 and the gas discharge pipe 22 in the bellows joint 8 of each leg pipe other than the third cold leg pipe 19 are closed, and the on-off valves 42, 43, 44, 45 of the gas pipe 36 bypassing these are closed. The argon gas in the space between the boundary bellows 2 and the backup bellows 3 of each bellows joint 8 of the third cold leg piping 19 is circulated, and whether or not sodium is mixed in the argon gas is detected using a gas sampling type sodium Detected by leak detector 23. When it is detected that liquid sodium is mixed in the argon gas, in order to detect which bellows joint 8 of the third cold leg piping 19 is leaking sodium, we sequentially check each bellows joint 8 of the third cold leg piping 19. The third
It is possible to discover in which bellows joint 8 of the cold leg piping 19 the boundary bellows 2 is damaged.

第3コールドレグ配管19の各ベローズ継手8
においてアルゴンガス中にナトリウムが混入して
いない場合は、バウンダリベローズの破損が無い
ので、第2コールドレグ配管18以外の各レグ配
管のベローズ継手8におけるガス導入管21及び
ガス排出管22の開閉弁20を閉じ、これらをバ
イパスするガス管36の開閉弁41,43,4
4,45を開いて第2コールドレグ配管18の各
ベローズ継手8のバウンダリベローズ2とバツク
アツプベローズ3との間の空間のアルゴンガスを
循環させ、そのアルゴンガス中にナトリウムが混
入しているかどうかをガスサンプリング型ナトリ
ウムリーク検知器23にて検知する。アルゴンガ
ス中にナトリウムが混入しているのが検知された
ならば、その第2コールドレグ配管18のどのベ
ローズ継手8において液体ナトリウムのリークが
生じているかを検知する為に、順次各ベローズ継
手8のガス導入管21及びガス排出管22の開閉
弁20の開閉によつて、第2コールドレグ配管1
8のどのベローズ継手8においてバウンダリベロ
ーズ2が破損しているかが発見できる。
Each bellows joint 8 of the third cold leg piping 19
If sodium is not mixed in the argon gas in , there is no damage to the boundary bellows, so the on-off valves 20 of the gas inlet pipe 21 and the gas discharge pipe 22 at the bellows joint 8 of each leg pipe other than the second cold leg pipe 18 On-off valves 41, 43, 4 of the gas pipe 36 that close the gas pipes and bypass these
4 and 45 to circulate the argon gas in the space between the boundary bellows 2 and the backup bellows 3 of each bellows joint 8 of the second cold leg piping 18, and check whether sodium is mixed in the argon gas. Detected by gas sampling type sodium leak detector 23. When it is detected that sodium is mixed in the argon gas, in order to detect which bellows joint 8 of the second cold leg piping 18 is leaking liquid sodium, each bellows joint 8 is sequentially opened. By opening and closing the on-off valves 20 of the gas inlet pipe 21 and the gas discharge pipe 22, the second cold leg pipe 1
It can be discovered in which bellows joint 8 of 8 the boundary bellows 2 is damaged.

第2コールドレグ配管18の各ベローズ継手8
においてアルゴンガス中にナトリウムが混入して
いない場合は、バウンダリベローズ2の破損が無
いので、以後前記要領で順次第1コールドレグ配
管16、ミドルレグ配管14、ホツトレグ配管1
2のベローズ継手8におけるアルゴンガス中にナ
トリウムが混入しているかどうかを検知すること
により、2次主冷却系統の配管系におけるいかな
る位置のベローズ継手8のバウンダリベローズ2
が破損しているかが発見できる。
Each bellows joint 8 of the second cold leg piping 18
If there is no sodium mixed in the argon gas, the boundary bellows 2 will not be damaged, so from now on, follow the steps described above to install cold leg piping 1, middle leg piping 14, and hot leg piping 1 in this order.
Boundary bellows 2 of bellows joint 8 at any position in the piping system of the secondary main cooling system can be detected by detecting whether sodium is mixed in the argon gas at bellows joint 8 of
You can find out if it is damaged.

一方、ガスサンプリング型ナトリウムリーク検
出方法のバツクアツプとしてバウンダリベローズ
2とバツクアツプベローズ3との間の空間の下部
に液体ナトリウムが溜つているかどうかをスパー
ク型ナトリウム検出器47にて検知し、どのベロ
ーズ継手でナトリウムリークが発生しているか発
見できる。
On the other hand, as a backup of the gas sampling type sodium leak detection method, a spark type sodium detector 47 detects whether liquid sodium has accumulated in the lower part of the space between the boundary bellows 2 and the backup bellows 3. You can discover if there is a sodium leak.

また各レグ配管の途中に設けられたいずれかの
ベローズ継手8のバツクアツプベローズ3が破損
すると、そのバツクアツプベローズ3とバウンダ
リベローズ2との間の空間に充填されたアルゴン
ガスがリークする。このリークを検知するには全
てのベローズ継手8のガス導入管21及びガス排
出管22の開閉弁20を開き、ガス循環機25を
駆動して、各ベローズ継手8のバウンダリベロー
ズ2とバツクアツプベローズ3との間に充填され
たアルゴンガスを循環させる。その結果、ガス循
環機25に流入するアルゴンガスの流量が流量計
24で測定され、ガス循環機25から送給される
アルゴンガスの流量が流量計26で測定されて、
両流量計24,26の測定流量が流量差警報計2
7に送られて、その測定流量の流量差により警報
が発せられて、ガス循環機25の上流側のアルゴ
ンガスの流量が少ないこと、つまり各レグ配管の
途中のいずれかのベローズ継手8からアルゴンガ
スがリークしていることが検知される。次にどの
レグ配管のベローズ継手8においてアルゴンガス
のリークが生じているかを検知する為に、すべて
のベローズ継手の流出入配管21,22の開閉弁
を閉じることにより、ベローズ継手へのアルゴン
ガスの流入、流出を遮断し、バウンダリベローズ
とバツクアツプベローズ間のアルゴンガス圧の変
化を圧力指示計によつて測定する。
Furthermore, if the backup bellows 3 of any of the bellows joints 8 provided in the middle of each leg piping is damaged, the argon gas filled in the space between the backup bellows 3 and the boundary bellows 2 will leak. To detect this leak, open the on-off valves 20 of the gas inlet pipes 21 and gas discharge pipes 22 of all bellows joints 8, drive the gas circulation machine 25, and close the boundary bellows 2 and back-up bellows of each bellows joint 8. 3. Circulate argon gas between the two. As a result, the flow rate of argon gas flowing into the gas circulator 25 is measured by the flow meter 24, the flow rate of argon gas fed from the gas circulator 25 is measured by the flow meter 26,
The measured flow rate of both flowmeters 24 and 26 is the flow rate difference alarm meter 2.
7, and an alarm is issued due to the flow rate difference between the measured flow rates, indicating that the flow rate of argon gas on the upstream side of the gas circulator 25 is low, that is, argon gas is A gas leak is detected. Next, in order to detect which leg pipe's bellows joint 8 is leaking argon gas, the on-off valves of the inflow and outflow pipes 21 and 22 of all the bellows joints are closed, and the argon gas is leaked to the bellows joint. The inflow and outflow are shut off, and the change in argon gas pressure between the boundary bellows and the backup bellows is measured using a pressure indicator.

バツクアツプベローズの破損によつて、バウン
ダリベローズとバツクアツプベローズ間のアルゴ
ンガスは、大気へ流出するため、アルゴンガス圧
は、時間の経過に従つて、圧力指示計の示す圧力
は大気圧に近づく。
When the back-up bellows breaks, the argon gas between the boundary bellows and the back-up bellows leaks into the atmosphere, so as time passes, the pressure indicated by the pressure indicator approaches atmospheric pressure. .

従つて圧力指示計の圧力が初期の設定圧になつ
ている場合はアルゴンガスのリークが無く、設定
圧より低くなる場合はアルゴンガスがリークして
いることがわかる。かくしてどのレグ配管のどの
ベローズ継手8においてバツクアツプベローズ3
が破損しているかが発見できる。
Therefore, when the pressure on the pressure indicator is at the initial set pressure, there is no leakage of argon gas, and when it becomes lower than the set pressure, it is found that argon gas is leaking. Thus, in which bellows joint 8 of which leg piping, back up bellows 3
You can find out if it is damaged.

以上ナトリウムのリーク検知動作とアルゴンガ
スのリーク検知動作を分けて説明したが、両検知
動作は、個別に行われるものではなく、単一の検
知動作でナトリウムのリーク検知とアルゴンガス
のリーク検知が共に行われるものである。
Although the sodium leak detection operation and the argon gas leak detection operation have been explained separately above, both detection operations are not performed separately.Sodium leak detection and argon gas leak detection can be performed in a single detection operation. It is something that is done together.

バツクアツプベローズ3の破損によるアルゴン
ガスのリークにより循環する流量が減少した際に
はガス供給装置28よりアルゴンガスが補給され
る。即ち、ガス循環機25の上流でリザーバ30
からアルゴンガスが補給され、リザーバ30のア
ルゴンガスの減少は圧力コントローラ29により
検出され、調圧弁31が開かれて予め自動弁32
の開かれたガスタンク34から供給される。リザ
ーバ30内のアルゴンガスの圧力が一定値以上に
なると圧力コントローラ29により調圧弁31が
閉じられ、調圧弁35が開かれて、一部アルゴン
ガスが戻される。
When the circulating flow rate decreases due to a leak of argon gas due to damage to the backup bellows 3, argon gas is supplied from the gas supply device 28. That is, the reservoir 30 is located upstream of the gas circulator 25.
Argon gas is supplied from the reservoir 30, a decrease in argon gas in the reservoir 30 is detected by the pressure controller 29, the pressure regulating valve 31 is opened, and the automatic valve 32 is opened in advance.
The gas is supplied from the open gas tank 34. When the pressure of the argon gas in the reservoir 30 reaches a certain value or higher, the pressure controller 29 closes the pressure regulating valve 31, opens the pressure regulating valve 35, and partially returns the argon gas.

以上の説明で判るように本発明によるベローズ
継手のリーク検出装置によれば、原子力利用プラ
ントの冷却系統に多数のベローズ継手を設けた場
合、いかなる配管のいかなる位置のベローズ継手
においてナトリウム及び不活性ガスのリークが生
じているかを容易且つ迅速に検知して、ベローズ
継手のバウンダリベローズ及びバツクアツプベロ
ーズの破損を発見できるので、連続的にナトリウ
ム及び不活性ガスのリーク検知を行えば、事前に
ナトリウムの外部へのリークを防止できて、大破
損に至ることによるプラントの事故を防ぎ、プラ
ント全部の信頼度を高めることができるなど、原
子力利用プラントにとつて極めて大なる効果があ
る。
As can be seen from the above explanation, according to the bellows joint leak detection device according to the present invention, when a large number of bellows joints are provided in the cooling system of a nuclear power plant, sodium and inert gases can be detected at any bellows joint at any position in any piping. It is possible to easily and quickly detect whether a leak is occurring and discover damage to the boundary bellows and back-up bellows of the bellows joint.If sodium and inert gas leaks are continuously detected, sodium leaks can be detected in advance. This has extremely great effects on nuclear power plants, such as being able to prevent leaks to the outside, preventing plant accidents due to major damage, and increasing the reliability of the entire plant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はベローズ継手の斜視図、第2図はその
ベローズ継手を採用した高速増殖炉の2次主冷却
系統の配管系を示す図、第3図は本発明による原
子力利用プラントの冷却系統におけるベローズ継
手のリーク検出装置を示す図である。 2……バウンダリベローズ、3……バツクアツ
プベローズ、8……ベローズ継手、12……ホツ
トレグ配管、14……ミドルレグ配管、16……
第1コールドレグ配管、18……第2コールドレ
グ配管、19……第3コールドレグ配管、20…
…開閉弁、21,21′……ガス導入管、22,
22′……ガス排出管、23……ガスサンプリン
グ型ナトリウムリーク検知器、24,26……流
量計、25……ガス循環機、27……流量差警報
計、28……ガス供給装置、36,37,38,
39,40……ガス管、41,42,43,4
4,45……開閉弁、46……圧力指示計、47
……スパークプラグ型ナトリウムリーク検知器。
Figure 1 is a perspective view of a bellows joint, Figure 2 is a diagram showing the piping system of the secondary main cooling system of a fast breeder reactor employing the bellows joint, and Figure 3 is a diagram showing the piping system of the secondary main cooling system of a nuclear power plant according to the present invention. It is a figure showing the leak detection device of a bellows joint. 2... Boundary bellows, 3... Back up bellows, 8... Bellows joint, 12... Hot leg piping, 14... Middle leg piping, 16...
1st cold leg piping, 18... 2nd cold leg piping, 19... 3rd cold leg piping, 20...
...Opening/closing valve, 21, 21'...Gas introduction pipe, 22,
22'... Gas exhaust pipe, 23... Gas sampling type sodium leak detector, 24, 26... Flow meter, 25... Gas circulator, 27... Flow rate difference alarm meter, 28... Gas supply device, 36 ,37,38,
39,40...Gas pipe, 41,42,43,4
4, 45...Opening/closing valve, 46...Pressure indicator, 47
...Spark plug type sodium leak detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 原子力利用プラントの冷却系統における複数
のレグ配管に夫々複数個設けたベローズ継手のバ
ウンダリベローズとバツクアツプベローズとの間
の空間に開閉弁を備えたガス導入管及びガス排出
管を接続すると共に夫々のレグ配管のベローズ継
手の各ガス導入管及びガス排出管を1本にまとめ
て順次接続し、最初のレグ配管のベローズ継手の
ガス排出管と最後のレグ配管のベローズ継手のガ
ス導入管とは途中にガスサンプリング型ナトリウ
ムリーク検知器、流量計、ガス循環機、流量計を
介在して連結し密閉サイクルとなし、ガス循環機
の上流、下流の流量計には流量差警報計を連係
し、ガス循環機とその上流側の流量計との間にガ
ス供給装置を接続し、各レグ配管のベローズ継手
の各1本のガス導入管とガス排出管にベローズ継
手をバイパスする開閉弁付ガス管を設け、各レグ
配管のベローズ継手にスパークプラグ型ナトリウ
ムリーク検知器を設けると共にそのベローズ継手
のガス排出管に圧力指示計を設けて成る原子力利
用プラントの冷却系統に於けるベローズ継手のリ
ーク検出装置。
1 Connecting a gas inlet pipe and a gas exhaust pipe each equipped with an on-off valve to the space between the boundary bellows and back-up bellows of a plurality of bellows joints provided in each of a plurality of leg pipes in a cooling system of a nuclear power plant. Connect each gas inlet pipe and gas exhaust pipe of the bellows joint of the leg piping together in sequence, and connect the gas exhaust pipe of the bellows joint of the first leg piping and the gas inlet pipe of the bellows joint of the last leg piping. A gas sampling type sodium leak detector, a flow meter, a gas circulator, and a flow meter are interposed and connected to form a closed cycle, and a flow rate difference alarm meter is linked to the flow meters upstream and downstream of the gas circulator. A gas supply device is connected between the gas circulation machine and the flow meter on its upstream side, and gas pipes with on-off valves are provided to bypass the bellows joints to one gas inlet pipe and one gas discharge pipe to the bellows joints of each leg piping. A leak detection device for a bellows joint in a cooling system of a nuclear energy plant, comprising: a spark plug-type sodium leak detector installed at the bellows joint of each leg piping; and a pressure indicator installed at the gas discharge pipe of the bellows joint. .
JP57053191A 1982-03-31 1982-03-31 Leak detector for bellows joint in cooling system of plant utilizing nuclear power Granted JPS58169045A (en)

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