JPH0249905A - 自圧式隔離弁の駆動装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電所等において原子炉等の蒸気発生器
から発生した蒸気を駆動源とする自圧式隔離弁の駆動装
置に関する。

（従来の技術） 例えば原子力発電プラントにおける原子炉にて発生した
蒸気を内包し、かつこの蒸気を駆動源として自身の弁駆
動部に供給して弁の開閉を行う自圧式隔離弁については
、従来第２図の隔離弁断面とその駆動装置の構成図（弁
閉状態を表わす）で示すように弁駆動系統は、自圧式隔
離弁１のボディ１ａから配管２より流入した蒸気３を駆
動蒸気配管４ａ、ダブルチエツク弁５、駆動蒸気配管４
ｂを通り、閉給気用制御弁６ａと流量制限用のオリフィ
ス７及びこれと並列に連結した閉給気用副制御弁６ｂを
経由してボディ１ａの上部にある弁駆動部１ｂの下部気
室８に供給するように連結している。また自圧式隔離弁
１は閉状態にあるため弁体１Ｃに直結して下部気室８と
下部気室９を仕切るピストンリング１０は押し下げられ
ている。

さらに開給気用制御弁１１は前記駆動蒸気配管４ｂと下
部気室９の間に連結され、上部気室８と下部気室９には
夫々開排気用制御弁１２と閉排気用制御弁１３がその一
端を外部に開口して結合されている。

またダブルチエツク弁５は通常駆動蒸気配管４ａと駆動
蒸気配管４ｂを連通しており、また一方には蒸気３がな
い際に試験操作を行う時のための窒素配管１４を接続し
て構成されている。

この自圧式隔離弁１を開くには、閉給気用制御弁６ａと
閉給気用副制御弁６ｂ及び閉排気用制御弁１３を閉じ、
開給気用制御弁１１及び開排気用制御弁１２を開く。こ
れによりボディ１ａ内の蒸気３は駆動蒸気配管４ａ、ダ
ブルチエツク弁５、駆動蒸気配管４ｂを通り、開給気用
制御弁１１を経由して上部気室９に至り、ピストンリン
グ１０を加圧し押し上げて弁体１Ｃを開く。この時上部
気室８内におった蒸気は開排気用制御弁１２を経て弁駆
動部１ｂの外へ排出される。

次にこの自圧式隔離弁１を開状態から閉状態に切換える
には、ピストンリング１０を押し下げるために開給気用
制御弁１１と開排気用制御弁１２を閉じ、閉排気用制御
弁１３を開き、さらに上部気室８に蒸気３を供給する閉
給気用制御弁６ａを開状態にする。これによって弁体１
Ｃは閉じるが、この時オリフィス７は上部気室８への流
入蒸気量を制限して弁閉速度を調節する。

しかしながら例えば原子炉の運転に際して蒸気隔離弁を
開状態から閉状態にする場合は、原子炉の安全上から所
定の時間範囲内に作動が行われなければならない。即ち
原子炉の隔離時に許容される上限時間より速く、原子炉
の圧力に与える外乱の許容量から決まる下限時間より遅
く閉じさせる必要がある。通常原子カプラントが運転中
は、自圧式隔離弁１本体が高温となっているため上部気
室８への駆動蒸気層は自圧式隔離弁１が早く閉じぬよう
にオリフィス７により流量制限の調節をしている。一方
プラントの立上げ時には、まだ自圧式隔離弁１本体が低
温であるため駆動蒸気は弁駆動部１ｂの上部気室８内で
冷却、凝縮される量が多く、ピストンリング１０を下方
に押し下げるための圧力が減少するので、この結果、自
圧式隔離弁１の閉止時間が長くなる。従って従来はこの
対策として駆動蒸気供給経路をオリフィス７を介挿した
閉給気用制御弁６ａのほかで、この駆動蒸気経路と並列
に閉給気用副制御弁６ｂ＠設けて、原子カプラントの立
上げ時には閉給気用制御弁６ａと共に閉給気用副制御弁
６ｂを開き、上部気室８への流入蒸気量を増加して弁閉
止の所定時間内作動を確保していた。

（発明が解決しようとする課題） プラントの立上げ時あるいは運転中等により、自圧式隔
離弁１の温度条件が相違するので、これを考慮してオリ
フィス７を介挿した開給気用制御弁６ａや閉給気用副制
御弁６ｂの２系統の機器や配管を設置すると共に、待に
弁閉動作に際してその都度単独作動と併用操作等の使い
分けを実施する等、その駆動装置と制御が複雑となり、
これが故障、誤操作の原因となる欠点があった。

本発明は上記に鑑みてなされたものでその目的とすると
ころは、弁駆動系統を簡略化すると共に、自圧式隔離弁
本体の温度を検出して弁閉止に際し、その駆動源を自動
的に選択して自圧式隔離弁本体の温度にかかわらず、常
に所定の閉止時間を確保できる信頼性の高い自圧式隔離
弁の駆動装置を提供することにある。

［発明の構成１ （課題を解決するための手段） 弁体と連結した可動部で内部が仕切られた弁駆動部が設
Ｃプられこの弁駆動部に自己が内包する蒸気を駆動源と
して供給して弁の開閉を行う自圧式の隔離弁において、
前記弁駆動部に備えた温度検出手段と、この温度信号の
高低温度の選択手段と、この信号による駆動源の切換手
段を弁駆動源供給路に設けて、前記弁駆動部が高温の時
は自己内包蒸気を、弁駆動部が低温の時には別途供給の
気体を駆動源として選択する。

（作　用） 弁駆動系統を１系統に簡略化し、温度検出手段により弁
駆動部の温度を検出して、自圧式隔離弁本体の温度が十
分に高い時には、選択手段は駆動源の切換手段に対して
隔離弁ボディからの蒸気とする信号を発して、切換手段
は弁駆動部に対して蒸気を供給する。また自圧式隔離弁
本体の温度が低い時には、温度検出器の温度低信号によ
り、選択手段と切換手段が窒素配管からの高圧窒素ガス
を弁駆動部に供給するので、蒸気と異なり低温時の弁駆
動部においても作動圧力の低下が生じないので、常に所
定の弁作動時間が確保できる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお上記した従来技術と同一の構成部分には同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。

第１図は自圧式蒸気隔離弁の断面とその駆動装置の構成
図（弁閉状態を示す）で、自圧式隔離弁１はボディ１ａ
内に弁体１Ｃと、これに直結したピストンリング１０で
仕切った上部気室８と下部気室９を設けた弁駆動部］ｂ
からなり、駆動系統としてボディ１ａより駆動蒸気配管
４ａ、駆動源の切換手段である三方弁１５、駆動蒸気配
管４ｂを通り、閉給気用制御弁６ａと流量制限用のオリ
フィス７を経由してボディ１ａの上部にある弁駆動部１
ｂの上部気室８に連結されている。また開給気用制御弁
１１が前記駆動蒸気配管４ｂと下部気室９の間に連結さ
れ、ざらに下部気室８と下部気室９には夫々開排気用制
御弁１２と閉排気用制御弁１３が接続されていて、いず
れもその一端を外部に開口している。また三方弁１５の
一方は窒素配管１４に接続されており、図示しない高圧
窒素ガス源に連通されている。弁駆動部１ｂには温度検
出手段である温度検知器１６を取付け、この出力の温度
信号は選択手段である選択回路１７に伝達され、選択回
路１７では予め設定した温度以下の場合には三方弁１５
に切換信号を発する。三方弁１５においては常時、図示
しない切換弁を同じく図示しないばねで附勢して蒸気を
流通させているが、選択回路１７の切換信号を受けると
図示しない電磁石を励磁して、前記ばねに抗して切換弁
を窒素ガス側に切換え、乾燥高圧窒素ガスを窒素配管１
４より駆動蒸気配管４ｂと閉給気用制御弁６ａ及びオリ
フィス７を経由して弁駆動部１ｂの上部気室８に供給す
るように構成されている。

次に上記構成による作用について述べる。プラント運転
中で自圧式隔離弁１本体の温度が高い場合は、温度検知
器１６の温度高信号を受けた選択回路１７は三方弁１５
に特に信号を出力せず、ボディ１ａからの蒸気３は駆動
蒸気配管４ｂに供給されている。ここで自圧式隔離弁１
を開く時は、開給気用制御弁１１及び聞排気用制御弁１
２を開き、閉給気用制御弁６ａと閉排気用制御弁１３は
閉ざす。蒸気３は駆動蒸気配管４ｂから開給気用制御弁
１１を経由して下部気室９に供給し、ピストンリング１
０を押し上げて弁体１Ｃを開く。なお上部気室８内にあ
った蒸気は開排気用制御弁１２を経て弁駆動部１ｂの外
へ排出される。またこの開いている自圧式隔離弁１を閉
じる時には、ピストンリング１０を押し下げるために開
給気用制御弁１１と開排気用制御弁１２を閉ざして閉排
気用制御弁１３を開き、ざらに上部気室８に蒸気３を供
給する閉給気用制御弁６ａを開状態にする。これによっ
て弁体１Ｃは閉じるが、この時オリフィス７は上部気室
８への流入蒸気量を制限して弁閉速度を調節する。

プラントの立上げ時等で自圧式隔離弁１本体の温度が低
い場合には、温度検知器１６が弁駆動部１ｂの低い温度
を検出して温度低信号を選択回路１７に出力し、選択回
路１７から三方弁１５に対して切換信号が発せられるの
で、三方弁１５は励磁されて切換弁が作動し、窒素配管
１４より乾燥高圧窒素ガスを駆動蒸気配管４ｂに連通す
る。なおこの際三方弁１５においてはボディ１ａよりの
蒸気３を阻止する。開いている弁を閉じる時は、ピスト
ンリング１０を押し下げるために聞給気用制御弁１１と
開排気用制御弁１２を閉じて閉排気用制御弁１３を開き
、ざらに゛上部気室８に窒素ガスを供給する閉給気用制
御弁６ａを開状態にする。これにより高圧窒素ガスは閉
給気用制御弁６ａと流量制限用のオリフィス７を経由し
てボディ１ａの上部に必る弁駆動部１ｂの上部気室８に
供給されて、ピストンリング１０を加圧押し下げて弁体
１Ｃを閉じる。この時オリフィス７は上部気室８への流
入窒素ガス量を制限して弁閉速度を調節する。

これにより弁駆動部１ｂに対し、温度条件によりその圧
力や容積が大きく変化しない乾燥高圧窒素ガスを駆動源
として供給するので、例え弁駆動部１ｂの温度が低い場
合でも、所定の弁閉止時間を確保できるので、原子炉等
に無理を与えることなく制御することができる。次に弁
開時には、閉給気用制御弁６ａと閉排気用制御弁１３を
閉じ、開給気用制御弁１１及び開排気用制御弁１２を開
く。三方弁１５からの高圧窒素ガスは開給気用制御弁１
１から下部気室９に供給され、ピストンリング１０が押
し上げられて弁体１Ｃを開く。なお上部気室８内にあっ
た窒素ガスは開排気用制御弁１２を経て弁駆動部１ｂの
外へ排出される。

なお前記のように弁駆動部１ｂが低温の場合には、当初
窒素ガスを駆動源として弁開操作が行われるが、弁開後
にボディ１ａ内を通過する蒸気３により弁駆動部１ｂは
暖められてその温度は次第に上昇する。この結果温度検
知器１６からの温度信号は温度低から温度高に変化し、
これが選択回路１７において設定値に達すると三方弁１
５に対する切換信号を停止するので、三方弁１５の励磁
はなくなり切換弁はばね力により下部気室９への窒素ガ
ス供給を蒸気３に自動的に切換えるので、駆動源は貴重
な高圧窒素ガスの消費を抑制して自圧式隔離弁１本来の
ボディ１ａからの自己の蒸気３に置換されて、弁の現状
維持と今後の作動態勢をとる。

［発明の効果］ 以下本発明によれば、自圧式隔離弁の温度条件にかかわ
りなく所定の時間によって弁の開閉動作を行なえるので
、関連機器の要求に容易に対応できる。また駆動系統も
簡略化するので、故障や保守も少なく信頼性が向上する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の隔離弁断面と駆動装置の構
成図、第２図は従来の隔離弁断面と駆動装置の構成図で
ある。 １・・・自圧式隔離弁、　　　１ａ・・・ボディ、１ｂ
・・・弁駆動部、　　　　１Ｇ・・・弁体、３・・・蒸
気、 ４ａ、４ｂ・・・駆動蒸気配管、 ６ａ・・・閉給気用制御弁、　７・・・オリフィス、８
・・・上部気室、　　　　　９・・・下部気室、１０・
・・ピストンリング、　　１１・・・開給気用ｔｌＪ御
弁、１２・・・間排気用ｉｔｉ制御弁、　　１３・・・
閉排気用制御弁、１４・・・窒素配管、　　　　　１５
・・・三方弁、１６・・・温度検知器、 １７・・・選択回路。 代理人　弁理士　大　胡　典　夫 第　１ 図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁体と連結した可動部で仕切られた弁駆動部が設けられ
   この弁駆動部に自己が内包する蒸気を供給して弁体の開
   閉を行う自圧式隔離弁において、前記弁駆動部に備えた
   温度検出手段と、この温度信号の高低温度の選択手段と
   、選択手段の信号による駆動源の切換手段を弁駆動源供
   給路に設けて、前記弁駆動部が高温時には自己内包の蒸
   気を、低温時には別途供給される気体を駆動源とするこ
   とを特徴とする自圧式隔離弁の駆動装置。