JPH01135973A - 過流量阻止弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は過流量阻止弁に係り、特に原子炉格納容器の計
装用隔離弁として使用され、格納容器バウンダリーとし
ての機能向上に好適な過流量阻止弁に関する。

〔従来の技術〕

原子力発電所の原子炉格納容器においては、第２図及び
第３図に示すように、原子炉１からの高圧ラインの計装
用検出配管２が格納容器３に設置されたペネトレーショ
ン４を貫通して、格納容器外部の計器５に接続されてい
る。

この計装用検出配管２にはペネトレーション４の出口部
に、原子炉１より計器５側を隔Ｍするための手動隔離弁
６及び下流側の検出配管２の破断、計器５廻りの計装弁
７のリーク、計器５の損傷等の事故発生時に原子炉１内
の放射性−次冷却材の喪失を防止するための過流量制御
弁８が取り付けられている。

これら手動隔離弁６及び過流量阻止弁８は、冷却材喪失
事故発生時に圧力障壁となり、格納容器バウンダリーを
形成するものであり、弁の取付は及び過流量阻止弁８の
開閉状態が制御室で確認できることが技術基準により義
務づけられている。

過流量阻止弁８は、−船釣に第４図に示すように、弁本
体９内にポペット１０及びバネ１１を有するチエツク弁
ｍ横１２を有し、常時はこのチエツク弁機構１２のポペ
ット１０をばね１１により上流側に保持し、前述した計
装配管２の破断等の事故発生時には、閉塞状態となって
いた計装配管２内に流れが生じることにより、ポペット
１０の上下流間に差圧が生じると、この差圧によりバネ
１１に抗してポペット１０を下流側に移動させ、弁体１
４を弁座１５に触座させ、流路１３を閉じて過流量阻止
弁以降を隔離するものである。

また従来の過流量阻止弁８は、弁開閉表示機構として、
弁本体９内に収納されるポペット１０を永久磁石で作り
、このポペット１０の永久磁石が移動する際その磁力に
より、弁本体９に取付けられたリミットスイッチ１６の
接点が入切し、制御室に弁の開閉状態を表示するように
している。

ところで過流量阻止弁８及び計装配管２内の液体は静止
流体であり、過流量阻止弁８及び計装配管２内にスラッ
ジが蓄積されることが考えられる。

この蓄積されたスラッジは、弁本体９内のポペット１０
の磁力により磁化され、弁本体９とポペット１０との間
隙に吸いつき目詰りを起こし、圧力伝播及び弁体１４の
開閉に支障をきたす恐れがある。

そこで、定期的に計器５側より計装配管２、過流量阻止
弁８をフラッシングし、内部に蓄積したスラッジを原子
炉１側に戻すことを行っているが、磁化したスラッジの
ため完全に排出できるものではなく、ボベ・ット１０に
かなりのスラッジが付着する。また隔離作動時に、スラ
ッジが弁体１４と弁座１５に挾まれ、シートリークを起
こし弁の隔離機能を阻害し、冷却材の放出を招くことが
考えられ、定期的に点検し、弁体等のすり合せ加工等の
補修が必要となり、上記過流量阻止弁８の数も膨大であ
るため、多大の労力と時間をかけて隔離機能を維持しな
ければならなかった。

上記の問題を改良し、弁内スラッジをフラッシング等に
より容易に除去でき、しかもより高信頼性のある過流量
阻止弁に関する従来技術としては特開昭６１−６５９７
８号がある。

この従来技術では、チエツク弁ｍ楕及び弁開閉表示機構
に磁力を使用せず、弁座の下流側にベローズとバネを用
いた圧力検出器を取付けることで、スラッジの磁化によ
る弁内の目詰り防止を図っている。

即ち第５図において、この従来技術の過流量阻止弁１７
は、チエツク弁機構１２のポペット１０に永久磁石の使
用を止め、従ってリミットスイッチ１６も設置せず、そ
の代わり弁座１５の下流側にベローズ１８、受圧部１９
、バネ２０等からなる弁開閉表示機構２１を取付けてい
る。

この過流量阻止弁１７においては、通常時は、弁座１５
の上下流間に圧力差がないことから、ポペット１０はば
ね１１により上流側に押圧され、流路１３は開放状態に
ある。従って原子炉１の圧力は弁内流路１３を経て計器
５に圧力を伝えると共に、弁開閉表示機構２１の受圧部
１９を押圧し、スイッチ棒２２を押し上げる。スイッチ
棒２２が押し上げられるとスイッチ２３の接点を開放し
、制御室に弁開状態の信号が送られる。

一方、過流量阻止弁１７の下流側で配管破断等が生ピな
場合は、ポペット１０の前後に圧力差を生じ、ポペット
１０を下流側に押す力が働き、弁体１４が弁座１５に触
座して弁は閉状態となる。

以上によりポペット１０の下流側は減圧され、弁内液体
により押圧されていた受圧部１９及びスイッチ棒２２は
、バネ２０の作用により弁内に押し出されることにより
スイッチ２３の接点が入り、弁が閉状態となったことを
表示する。

この弁開閉表示機構２１においては、受圧部１９及びス
イッチ棒２２は可動部であるため、受圧部１９とその収
容装置２４との間には隙間が必要であり、弁内外をシー
ルするためにはこの隙間をシールしなければならない、
前述したベローズ１８はこのために設けられているもの
であり、ベローズ１８は受圧部１９と受圧部収納装置２
４との間に接続され、それらの間の隙間をシールしてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来技術の過流量阻止弁１７において
は、弁開閉表示機構２１に関して以下の問題かあった。

即ち、本弁は冷却材喪失事故発生時に、圧力障壁となり
、格納容器バウンダリーを形成するものであり、高信頼
性を要求される。従来技術においては、ベローズ１８を
使用することにより弁内外をシールし、格納容器バウン
ダリーとしての信頼性を向上させることを図っているが
、過流量阻止弁１７内の流体は高温、高圧であり、ベロ
ーズ１８か破損した場合、過流量阻止弁１７内の流体は
、受圧部１９と受圧部収納装置２４との隙間を通り、過
流量阻止弁１７の外部へと放出されることになり、信頼
性に問題があった。

信頼性確保のため流木の条件に適したベローズ１８を設
計するとなると、構造的にコンパクトにすることが非常
に困難で、過流量阻止弁１７の形状が大きなものとなる
。

ところで計装用検出配管２は、第３図に示すように、１
つのペネトレーション４から複数本延出しており、各検
出配管２に上記手動隔離弁６と過流量阻止弁７とが取り
付けられている。従って取り付はスペースにも制限があ
ることから、過流量阻止弁１７の形状が大きくなること
は、配置上の大きな障害となる。

本発明の目的は、スラッジの磁化作用による目詰りを防
止でき、かつ格納容器バウンダリーとしての条件を満足
することのできる高信頼性のある過流量阻止弁を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、弁本体内に圧力検出素子を配置し、弁本体
内の圧力を電気的に検出するようにしたことを特徴とす
る過流量阻止弁によって達成される。

〔作用〕

ポペットに永久磁石を使用しなくてもよいので、スラッ
ジの磁化による弁内の目詰りが発生することはない。ま
た圧力検出素子により圧力変化を電気的に検出するので
、弁内外を貫通するのはその検出された圧力を電気信号
として外部に伝えるゲーブルだけであり、このため従来
、受圧部を可動部とした場合に必要であった隙間が不要
となり、格納容器バランタリーとしての信頼性を向上さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において本発明の過流量阻止弁は全体的に符号３
０で示され、過流量阻止弁３０は弁本体３１と、弁体３
１内に位置するチエツク弁機構３２とを有している。弁
本体３１には壁部３３によって仕切られた上流側め流路
３４及び下流側の流路３５が形成され、壁部３３にはチ
エツク弁機構３２によって開閉制御される流路３６が形
成されている。

チエツク弁機ｆｌＩ３２は、流路３４内に配置されたポ
ペット３７及びバネ３８を有し、バネ３８は一端がボベ
・ｙト３７に係合しａＳが壁＃３３に支持され、ポペッ
ト３７はこのばね３８により通常は上流側に保持されて
いる。ポペット３７の先端には弁体３９が設けられ、壁
部３３にはこの弁体３９が触座する弁座４０が形成され
ている。

弁本体３１の上流側流路３４と下流側流路３５との間に
はまた、ニードル弁４１によって開閉される通路４２が
形成されている。ニードル弁４１はハンドル４３により
手動操作される。このニードル弁４．１及び通路４２は
、後述するごとく事故時に過流量阻止弁３０が開状態と
なり、その後運転を再開させるときに、ニードル弁４１
を開けて通路４２を連通させ、流１３４．３５の圧力を
同圧にして弁を開状態に復帰させるためのものである。

過流量阻止弁３０はまた、チエツク弁ｍ椙３２の開閉状
態を確認するための弁開閉表示機構４４を備えている。

弁開閉表示機構４４は、バネ３８と、バネ３８を支持す
る弁本体３１の壁部３３との間に配置された圧力検出素
子４５を有し、この圧力検出素子４５は半導体式、スト
レンゲージ式等で構成することができ、検出した圧力を
電気抵抗変化として変換し、ぞの抵抗変化を電気信号と
して取り出すものである。圧力検出素子４５にはその電
気信号を外部に伝えるためのケーブル４６が接続され、
ケーブル４６は弁本体３１を貫通してその外側に設置さ
れているプリアンプユニット４７に接続されている。プ
リアンプユニット４７はさらに端子台４８に接続された
ケーブル４９仲接続されている。

過流量阻止弁３０の内外の貫通部であるケーブル４６が
弁本体３１を貫通する部分には気密性を保ち、弁内外を
シールするために、ケーブル４６と弁本体３１との間の
微°少隙間にハーメチックシールが施されている。

なお５０はポペット３７のストツパである。

このように構成された過流量阻止弁３０においては、通
常時は、ポペット３７の上下流間に圧力差がないことか
ら、ポペット３７はバネ３８により上流側に押され、流
路３６は開放となる。このとき、過流量阻止弁３０内の
流１体圧力は一定であり、バネ３８には力が加わらない
、従って、圧力検出素子４５に加わる圧力は過流量阻止
弁３０内の流体圧力に等しい、圧力検出素子４５はこの
圧力を検出し、圧力検出素子４５の電気抵抗変化を電気
信号として変換し、その電気信号をケーブル４６により
プリアンプユニット４７に送り、プリアンプユニット４
７にて電気信号を増幅した後、ケーブル４９を通じ制御
室に伝送される。

このような通常の作動時、本実施例においてはポペット
３７が磁石でないので、スラッジの磁化による弁内の目
詰りが生じることはない、また圧力検出素子４５により
圧力変化を電気的に検出するので、弁内外を貫通するの
はその検出された圧力を電気信号として外部に伝えるケ
ーブル４６だけである。このため従来、受圧部を可動部
としたために必要であった隙間が不要となり、ケーブル
４６の弁本体３１貫通部は、ハーメチックシールを施ず
ことにより容易にその気密性を保つことができ、格納容
器バウンダリーとしての信頼性を向上させることができ
る。

次に、過流量阻止弁３０の下流側で配管破断等事故が生
じた場合は、ポペット３７の上下流間に差圧が発生し、
この差圧によりポペット３７を下流側に押す力が働き、
弁体３９が弁座４０に触座して流路３６を閉じる。これ
により過流量阻止弁３０は閉状態になる。

このように弁体３９が閉じると、圧力検出素子４５には
通常時の流体圧力に加えて、ポペット３７により圧縮さ
れたバネ３８の力が加わる。そのため、制御室に伝送さ
れる電気信号は通常時に比べ大となるように変化し、こ
の変化を検知することにより、弁閉状態となったことを
表示することができる。

また運転開始時においては、過流量阻止弁３０の上流側
にある手動隔離弁６（第２図及び第３図参照）は全閉の
状態にあり、ポペット３７の上下流間には流体圧力は印
加されていない、このため、ポペット３７は上流側に押
圧され、流路３６は開放状態にある。この状態では圧力
検出素子４５には流体圧力もバネ３８により押圧される
圧力も印加されることはない、そこで、通常の流体圧力
のある弁開状態から弁閉状態になり、バネ３８により押
圧される圧力がさらに加わった場合にのみ弁閉状態を表
示し、それ以外の場合を弁開状態と表示するよう設定を
行うことにより、運転開始時においては弁が開状態にあ
ることを表示でき、正しい弁の開閉表示が可能である。

このような利点は、前述した第５図に示す従来の過流量
阻止弁１７では得ることができない、即ちこの従来の過
流量阻止弁１７の場合は、運転開始時は、上述したよう
に過流量阻止弁１７の上流側にある手動隔離弁６は全閉
の状態となっており、ポペット１０の上下流開弁流体圧
力は印加されていないことから、ポペット１０は上流側
に押圧され、流路１３は開放状態にあるが、この状態に
おいては、ポペット１０の下流側にある弁開閉表示機構
２１の受圧部１９にも圧力が印加されておらず、スイッ
チ棒２２は下がったままであり、スイツチ２３の接点は
入った状態のままである。従ってこの時、制御室には、
弁が閉状態である表示がされることになり、弁の実際の
開閉状態と、制御室での開閉表示は一致していないこと
にをる。

本実施例によれば、このような実際の弁の開閉状態と制
御室での開閉表示との不一致は起こらず、常に正しい弁
の開閉表示をすることができる。

以上述べたように本実施例によれば、チエツク弁機構３
２及び弁開閉表示Ｒｍ４４に磁力を使用しないのでスラ
ッジの磁化作用による目詰りが起こらず、確実な弁（ｊ
動が期待でき、また圧力を圧力検出素子４５により電気
的に検出しているので過流量阻止弁の気密性を高め、格
納容器バウンダリーとしての信頼性を向上させることが
でき、また圧力検出素子４５をばね３８の圧力をも検出
できる位置に配置したので、常に正しい弁の開閉表示を
可能とするものである。

さらに本実施例によれば、従来は流体圧力の一点の設定
値を基準としてオン・オフ的にスイッチの大切を行い、
弁の開閉検出を行っていたのに対して、圧力検出素子４
５を使用し、過流量阻止弁３０内の流体圧力を連続的に
測定するため、過流量阻止弁３０内の微少な圧力変動も
検出可能であり、この圧力情報を利用して種々の制御が
可能となる利点もある。

なお以上の実施例では圧力検出素子４５をバネ３８と壁
部３３との間に配置し、流体圧力だけでなくバネ３８に
より押圧される圧力をも検出できるようにしたが、圧力
検出素子４５を弁の開閉に関する圧力を検出できるその
他の位置、例えば弁座４０の下流側の流路３５の壁部に
設置してもよく、この場合でも、流路３５における流体
の圧力変動を検出することにより過流量阻止弁３０の開
閉状態を検出することができ、同時にスラッジの磁化作
用による目詰りの防止及び気密性の確保による格納容器
バウンダリーとしての信頼性を向上させることができる
。

〔発明の効果〕

以上明ら・かなように本発明によれば、スラッジ磁化作
用による目詰りを防止することができ、確実な弁作動が
期待できると共に、過流量阻止弁の気密性を高め、格納
容器バウンダリーとしての信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による過流量制御弁を示す断
面図であり、第２図は過流量阻止弁が装着される検出ラ
インの概要図であり、第３図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）
は、それぞれ、その検出ラインのペネトレーション出口
側の手動隔離弁及び過流量阻止弁の取り付は状態を示す
上面図、側面図及び端面図であり、第４図は従来の過流
量阻止弁の断面図であり、第５図は別の従来の過流量阻
止弁の断面図である。 符号の説明 ３０・・・過流量阻止弁　　３１・・・弁本体３２・・
・チエツク弁機構　３３・・・壁部３４．３５．３６・
・・流路 ３７・・・ポペット　　　　３８・・・バネ４５・・・
圧力検出素子　　４６・・・ゲーブル出願人　　株式会
社　日立製作所 代理人　　弁理士　春　日　　譲 ３０−−−一過流量阻止弁 ３１−一一一弁本体 ３２−−−−チエツク弁１１＄！ ３３−−−一壁部 ３４．３５，３６−−−−流路 ３７−−−−ポペツト ３８−−−−バネ ４５−−−一圧力検出素子 ４６−−−−ケーブル 第３図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　包】ｌｂ　　　　　
　　Ｆ３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁本体と、弁本体内の流路に配置されたポペット
   及びバネを有し、通常はポペットをバネにより流路の上
   流側に保持し、ポペットの上下流間に差圧が生じるとそ
   の差圧によりポペットを下流側に移動させるチェック弁
   機構とを備えた過流量阻止弁において、 弁本体内に圧力検出素子を配置し、この圧力検出素子に
   より弁本体内の圧力を電気的に検出するようにしたこと
   を特徴とする過流量阻止弁。
2. （２）前記圧力検出素子を、バネと、このバネを支持す
   る弁本体の壁部との間に配置したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の過流量阻止弁。