JPH01254896A

JPH01254896A - シール装置

Info

Publication number: JPH01254896A
Application number: JP63073487A
Authority: JP
Inventors: Erik Joensson; エリック　ヨンソン; Lars Toernblom; ラルス　トールンブロム
Original assignee: ASEA Atom AB
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1988-03-29
Publication date: 1989-10-11
Also published as: EP0288745A3; EP0288745A2; US5006300A; SE8701310D0; SE8701310L; SE457029B

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〕原子炉からの出力は、原子炉圧力容器内に封じ込められ
た炉心の中へ、いわゆる制御棒を長短的に挿入すること
によってｉ！、１１１１１される。この制御棒は長い管
の中に配置１りされた操伯棒によって作動される。これ
らの管は容器の壁部における関連開口を貫通する。容器
の内側にＪ３いて、各々の前記管の周囲には支持スリー
ブが配置されており、各々の支持スリーブはめη記聞口
と連結していて、この支持スリーブ及び開口に対する溶
接により開口に対してシールされている。その他端にお
いては、前記支持スリーブは、これもまた管の周囲の溶
接によって、管に対してシールされている。ある種の場
合、老朽化した沸騰水型原子炉に関して、これらの支持
スリーブあるいは制御棒駆動装置（ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒ
ｏｄ　ｄｒｉｖａ　）のスタブ管（支持スリーブはこの
ようにも呼ばれている。以）これをｃＲＤスタブ惰と呼
ぶ）にクラックが発生したことがある。このクラックは
管とＣＲＤスタブ管との間の溶接において熱を受ける領
域に形成されていた。

［従来の技術及び問題点］第１図は従来技術の装置を示す。図において、１は圧力
容器の壁部を示し、２は多数の制す１１棒の内の１木を
示す。制御棒２は恰４の中を動く操作捧３によって作１
ＦＩＪされる１、管４は壁部１における開［］５を＃、
′ｌ１通し、管４の周囲にはＣＲＤスタブ管６が配置さ
れている。ＣＲＤスタブ管６は溶接７に６１：つＣ容器
壁部１に、また溶接８によつＣ管４にス４してシールさ
れている。容器は内側に防錆処理を施した炭素鋼ででき
ている。ＣＩ’＜　１）スタブ管６は不銹性の材料でで
きている。さて、第１図において、９のところにクラッ
クが発生したとげると、水は原子炉容器の内部から開口
５へ漏出し、開口５と管４との間の隙間へこの開口を通
って漏洩するかししれない。管４を容器の壁部１に対し
てローラー拡管することによってシールを形成ざＬよう
とする努力がなされてきた。しかしながら、しばらくす
ると、新しいリークが生じてきた。この他のケースとし
て、シール材としてグラファイトテープを備えたスタフ
ィンボックスの形をしたシールが用いられてきた。その
ようなシールは。

とりわＧノ、それがクラックの周囲領域を機械的に支持
するためには余り役に立たず、従ってクラックは拡がり
続けることがあるという事実のために、充分満足なもの
とは言えない。

［問題点を解決するための手段］本発明は上述した欠点をなくし、なかんずく、まだリー
クの始まっていない初期のクラックがそれ以上進展しな
いようにするものである。本発明は、シール装置が、管
及びＣＲＤスタブ管の上に１代合させることのできる、
軟質金１．・ハ材斜でできた少なくとも１つの内部シー
ルスリーブと、前記内部シールスリーブの上に配置され
、かつ内部円錐状表面をイアした、硬質金属材料ででき
た外部シールスリーブとを含むことを特徴とする。リー
クあるい１よりラックのそれぞれの側において、内部シ
−ルスリーブと管あるいはＣＲＤスタブ管との間に特別
な接触面が形成されている。外部シールスリーブは内部
シールスリーブ上に嵌合され、内部シールスリーブ及び
ＣＲＤスタブ管、またはその一方との前述した接触面に
おいて、変形されたシールが得られる。この結果として
、管あるいはりＣＲＤスタブ管におけるリークあるいはクラックの安定
したシールと支持が得られる。

シールスリーブの円錐状表面は自己ロックが得られるよ
うな寸法になっている。ざらに確実にするために、内部
スリーブに外部［１ツクナツトを設けてもよい。もし、
内部スリーブの内側に、その端部において、その円周部
に溝あるいは隆起（ｒｉｄｇｅ　）が設けられておれば
、シールは桑に効果的になるであろう。従って、これら
の溝あるいは隆起を通してその下の表面に対してより大
きな接触圧力を伝達することは容易なことである８、シ
ール圧力を対応的に増加させることは、管あるいはＣＲ
Ｄスタブ管の外面を、例えば、旋削によって、適当に機
械加工することによって達成できる。

従って、ＣＲＤスタブ管の外面ｂ、クシツクの両側にお
いて直径が異なるように機械加工しなければならない。

前記シール装置がまだリークにまで進展していないクラ
ックに適用される場合、即ち、予期的に用いられる場合
には、他の問題、即ち、内部のより細いスリーブとその
下の機械加工されたＣ　ＲＤスタブ管との間のクラック
が位置している空間に、１メいて、高い圧力が生じる、
という問題が発生・１−る。この空間内に閉じ込められ
た本番ユ、温度が−Ｌ昇すると体積が膨張する。損壊的
な圧力上背を防ぐために例えば、両端をシールされた管
の形をした圧縮可能な物体を、ＣＲｌ）スタブ管の周辺
【こ１りいて、ピストンリングとして配置してｂよい。

もし、クラックが、管がＣＲＤスタブ管の中＾、入り込
む百Ｍｊのところに位置しておれば、内部シールスリー
ブをそのクラック上にシールするよ・ンに係合するのは
困難である。これは、管と（’；　Ｒｒ、）スタブ管と
の外直径がかなり異なっているということによるもので
ある。これらの困難に１）かかわらずシール機能を得る
ための方法の１つは、内部スリーブを２つの部分に分割
し、１つの部分は管をシールするためにより小さな直径
を有し、他の部分はＣＲＤスタブ管をシールするために
より大きな直径を有するようにして、スリーブの前記両
方の分割部分の外面を円錐状にすることである。

外部シールスリーブは一体で作られるが、互いに他と分
離した、それぞれの前記円錐状外面と嵌合する２つの内
部円錐面を有している。

今まで述べてきたクランプ型の結合部を（９るために必
要な力は、油圧シリンダーによって最もよく得られる。

２重クランプ型の結合に関しては、２つの油圧シリンダ
ーが必要となる。

本発明は添付図面第２図より第４図を参照することによ
ってよく理解されるであろう。

［実施例］第２図において、番号１は原子炉圧力容器の壁部を示す
。壁部１の開口５を、原子炉の制御体の１木に対する操
作棒（図示せず）のための管４がｔ１通している。壁部
１の内側に４３ける管４の周囲には、ＣＲＤスタブ管６
が配置されている。これは溶液７によって壁部１に、ま
た溶接８によつＣ菅４に溶接されている。ＣＩマＤスタ
ブ管６の溶接８に近いところでクラック９が発生すると
、そのクラックを通って原子炉水が、ＣＲｌ）スタブ管
６と管４との間の隙間を通って漏出するかもしれない。

壁部１の内側は防錆材料で被覆されている。。

またＣＲＤスタブ管も不銹性の材料でできている１゜充
分なシール性を得るために、ＣＲＤスタブ管６は、その
外表面が完全に円滑になるＪ：うに機械加工される。取
付けを容易にするために、機械加工によりＣＲＤスタブ
管６に２つの異なった直径を得るにうにして、直径の大
きい方の部分が壁部１に近くなっている。軟質金属材料
、例えば、インコネル６００でできた内部シールスリー
ブ１０には、その端部において円周部に突出溝１１が内
側に設置フられている。これらの溝１１　（、Ｌクラッ
ク９のそれぞれの側においてＣＲＤスタブ管６と援触し
ている。前記シールスリーブ１０の外側（３１円錐状の
表面になっていて、その上に内部円鉗面をイｉした外部
シールスリーブ１２が嵌合させられている３、前記シー
ルスリーブ１２は硬質金属材料、例えばインコネルＸ−
７５０でできており、前記内部性′ビ１スリーブ１０の
上に１床合、：５（１られた時にこのスリーブを変形さ
せ、これによって充分なシール性が（！Ｉられる。

第；３図は、Ｌ１ツクナツト１３により外部シール、ス
リーブ１２を内部シールスリーブ１０１．：おいて（１
ツクするところを示し′Ｃいる７、また第３図は満１１
の配置１ゴの仕方と、下側の満１１が上側の１苗よりｂ
直径が大ぎいことを示している。

１一部と下部の帯状の満１１の間でスリーブ１０のトの
空間に入った原子炉水が過圧状態になるのを防ぐために
、その個所にはｊ上線可能な物、例えば１．両喘ぐ密封
されていて、ピストンリング１４のように曲げることが
できて、内部シールスリーブ１０の満１５の中に配置さ
れた、気体充填型の弾性管が配置されている。

ある特定の場合には、クラック９は非常に都合のＨｊｊ
ｊい状態になっていることがある。第４図はそのような
場合を示している。このような間合には、その全長に頁
って同一直径の薄肉の軟’１１月ｒ１のシールスリーブ
１０を採用することが不可能であることは明らかである
。この問題に対り゛る解決策は、内部スリーブを２つの
部分に分割し、１つを直径の小さい方のシールスリーブ
１０ａにし、１つを直径の大きい方のシールスリーブ１
０ｂにすることである。両スリーブ１０ａ、１０ｂとも
に内鑵状の外面を右している。外部シールスリーブ１２
は一体で作られているが、２つの分離した円？１１状の
内面を右していて、その各々がそれぞれスリーブ１０　
ａと１０ｂとに係合している１゜上記装置を取（＝ｔ　
４プる時には、前述したように２′つの油圧ジヤツキが
必要であり、これらの内の１つは外部スリーブ１２を下
方へ押し、他は内部スリーブ１０ａを上方へ引上げる。

スリーブ１０ｂはＣＲＤスタブ管６のいくらか細くなっ
た部分の上に配置され、エツジによって下方へ押下げら
れるのを防いでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるシール装置の断面図、第２図は
本発明によるシール装置の実施例の断面図、第３図は本
発明によるシール装置の他の実施例の詳細な断面図、第
４図は本発明の他の実施例によるシール装置の断面図で
ある。井＃＃≠≠ １・・・原ｆ炉容器の壁部、２・・・制御棒、３・・・
操作棒、４・・・管、５・・・開口、６・・・ＣＲＤス
タブ管、７．８・・・溶接、９・・・クラック、１０．
１０ａ、１０ｂ・・・内部シールスリーブ、’＋　１・
・・溝、１２・・・外部シールスリーブ、１３・・・１
コックナツト、１４・・・空気充填リング、１５・・・
溝。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原子炉圧力容器内部におけるリークをシールする
ためのシール装置で、原子炉の制御棒（２）を制御する
ための操作棒（３）が長い管（４）の中に配置され、各
々の前記管（４）が容器の壁部（１）における関連開口
（５）を貫通し、壁部（１）の内側において管（４）の
周囲に制御棒駆動装置のスタブ管（６）が配置されてい
て、かつ前記開口（５）と継がつており、前記制御棒駆
動装置のスタブ管の一端は溶接（８）によつて管（４）
に結合されており、前記溶接（８）の近傍において制御
棒駆動装置のスタブ管（６）あるいは管（４）を通して
の起こりうるリークをシールするためのシール装置にお
いて、前記シール装置が、軟質金属材料でできた、管（
４）及び制御棒駆動装置のスタブ管（６）の上に嵌合さ
れ、かつ外部円錐状表面を有する、少なくとも１つの内
部シールスリーブ（１０）と、硬質金属材料でできた、
前記内部シールスリーブ（１０）上に配置され、かつ内
部円錐状表面を有する外部シールスリーブ（１２）とを
含み、前記起こりうるリークのそれぞれの側において、
内部シールスリーブ（１０）と管（４）あるいは制御棒
駆動装置のスタブ管（６）との間に特別な接触面が形成
されており、外部シールスリーブ（１２）は内部シール
スリーブ（１０）の上に嵌合されるようにされ、従つて
内部シールスリーブ（１０）の前記接触面を変形させて
シールすることを特徴とするシール装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載のシール装置において
、前記内部シールスリーブ（１０）には、外部シールス
リーブ（１２）をロックするための外部ロックナット（
１３）が設けられているシール装置。
（３）特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載のシー
ル装置において、前記接触面は、内部シールスリーブ（
１０）の内周に延在した帯状の溝（１１）からなつてい
るシール装置。
（４）特許請求の範囲第１項、第２項あるいは第３項記
載のシール装置において、前記内部シールスリーブ（１
０）内には、内周部における前記接触面間の領域におい
て、溝（１５）が設けられ、該溝（１５）の中に空気充
填型のリング（１４）が配置されているシール装置。
（５）特許請求の範囲第１項、第２項あるいは第３項記
載のシール装置において、前記内部シールスリーブ（１
０）は２つの部分に分割され、１つの部分はより小さい
内直径（１０ａ）を有し、管（４）に対するシールを形
成しようとし、もう１つの部分は制御棒駆動装置のスタ
ブ管（６）をシールするための、より大きい直径（１０
ｂ）を有し、これら両部分とも円錐状の外面を有してい
て、前記外部シールスリーブ（１２）には、互いに他と
分離した、前記それぞれの円錐状外面と係合した２つの
内部円錐状表面が設けられ、外部シールスリーブ（１２
）が内部シールスリーブ上に嵌合された時に、管（４）
及び制御棒駆動装置のスタブ管（６）それぞれに対して
、内部シールスリーブ（１０ａ）、（１０ｂ）がシール
接触するシール装置。