JPH0313472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外圧型二重ベローズ継手の耐圧バウ
ンダリー部構造の改良に関する。

〔従来の技術〕

原子力発電プラントに用いられる配管、たとえ
ば高速増殖炉（以下FBRとと略称する）の１次
冷却系に用いられる配管は、500℃にも達する高
温のナトリウムを輸送することから、その配管系
を構成する材料は、高温強度の高いステンレス鋼
またはニツケル合金鋼が用いられ、外表面は放散
熱量を減少させるための保温材で被覆されてい
る。かかる配管は、運転中の温度が流体の温度と
ほぼ同一の500℃に達するため、配管の熱膨張に
よる熱応力の増大と、配管材料の許容応力低下を
まねき、その結果配管系が破損する危険が生じて
くる。そのため、熱応力を緩和する方法として複
雑な配管の引廻しが必要となり、その結果配管長
が増大し、それに伴つてハンガ、ダンパー数の増
加、保温材の増加、配管系の圧損の増大による循
環ポンプの設備容量の増大等プラント建設費の増
大を来たす要因となる。このようなプラント建設
費の増大を改善するために、配管系の所定の位置
に膨張−収縮継手を設けて熱膨張を吸収し、配管
系をコンパクト化することが必要であるが、原子
力プラントでは、放射能の系外漏洩を防止する意
味からも内部流体の漏洩に対するバウンダリーを
形成する必要があるので、膨張−収縮継手は完全
な気密性能を保持するベローズ継手が用いられて
いる。更に原子力プラントでは万一ベローズが破
損してもプラントの安全性を損なわれることがな
いように二重ベローズを用いることでその健全性
を保持する構成となつている。即ち、ベローズの
バウンダリー部をバウンダリーベローズとバツク
アツプベローズを二重にして同心円状に設置する
ことで、仮にバウンダリーベローズが破損して
も、バツクアツプベローズの働きで冷却材の外部
流出を防止するとともに、バウンダリーベローズ
とバツクアツプベローズとの間に設けられたリー
ク検出装置により、直ちにバウンダリーベローズ
の破損を検知して、プラントの連鎖事故の発生を
未然に防止し、プラントの安全性を保持してい
る。従つてベローズ継手の製作中の品質管理は非
常に重要で、製作法に於ても充分な試験検査が要
求される。特に溶接部の検査は使用材料がステン
レス鋼あるいはニツケル合金鋼であることから、
超音波探傷試験が適用できないため放射線検査が
要求される。

従来の外圧型二重ベローズ継手の基本構造は、
第３図に示すようにバウンダリーベローズ１とバ
ツクアツプベローズ２を同心円状に配設して、こ
れらベローズの両端に短管３，３′及び４，４′を
接続し、更にこれら短管にリング板５，６を溶接
にて接続しバウンダリー部を形成しており、配管
内部の流体の圧力がバウンダリーベローズ１の外
側から外圧としてかかる構造となつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようなベローズ継手は、バウ
ンダリーベローズ１の両端の短管３，３′とバツ
クアツプベローズ２の両端の短管４，４′が共通
のリング板５，６に溶接されているため、バウン
ダリーベローズ１の膨張−収縮とバツクアツプベ
ローズの膨張−収縮が互いに拘束されて、個々に
自由に変形できず、配管の熱膨張を十分に吸収で
きなかつた。また短管３，３′、４，４′とリング
板５，６との接続部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの
溶接形状が隅肉溶接となり、放射線検査ができな
いものである。

そこで本発明は、バウンダリーベローズの膨張
−収縮と、バツクアツプベローズの膨張−収縮が
互いに拘束されず、個々に自由に変形できて、配
管の熱膨張を十分に吸収でき、且つ外圧型ベロー
ズ継手部のバウンダリーを形成する全ての溶接部
を放射線検査の可能な構造とし、更に信頼性の高
い外圧多重ベローズ継手を提供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の外圧型多重ベローズ継手の構造は、バ
ウンダリーベローズの内側に同心円状にバツクア
ツプベローズを配設してなる外圧型多重ベローズ
継手に於いて、バウンダリーベローズの一端に断
面Ｊ字形のスカートを接続し、バツクアツプベロ
ーズの一端に短管を接続の上その短管の他端を前
記断面Ｊ字形のスカートの内側屈曲端に接続し、
断面Ｊ字形のスカートの他端を断面横向きＵ字形
のリング状継手部材を介してバウンダリーベロー
ズの外側に同心円状に配した外筒管の他端に接続
し、該外筒管の一端にシエルを接続し、シエルを
スカートに接続し、前記バウンダリーベローズの
他端には断面逆Ｊ字形のスカートの外側屈曲端を
接続し、断面逆Ｊ字形のスカートの一端を内筒管
に接続し、前記バウンダリーベローズの他端には
短管の一端を接続の上その短管の他端には断面横
向きＵ字形のリング状継手部材を介して前記断面
逆Ｊ字形のスカートの他端に接続したことを特徴
とするものである。

〔作用〕

上述の如く構成された外圧型多重ベローズ継手
の構造は、バウンダリーベローズの両端及びバツ
クアツプベローズの両端が接続された部材が個々
に軸線方向に変位できるようになつているので、
バウンダリーベローズの膨張−収縮とバツクアツ
プベローズの膨張−収縮が互いに拘束されず、
個々に自由に変形でき、配管の熱膨張を十分に吸
収することができる。しかもバウンダリーベロー
ズの両端に順次接続した部材とバツクアツプベロ
ーズの両端に順次接続した部材の各々の溶接部は
放射線検査の可能な円管形状となつている。従つ
て、信頼性、健全性に優れた外圧型多重ベローズ
を実現できる。

〔実施例〕

本発明の外圧型多重ベローズ継手の構造の一実
施例をジンバル型ベローズ継手の場合を第１図及
び第２図よつて説明すると、１はバウンダリーベ
ローズ、２は該バウンダリーベローズ１の内側に
同心円状に配設したバツクアツプベローズであ
る。バウンダリーベローズ１の一端に断面Ｊ字形
のスカート４を接続し、バツクアツプベローズ２
の一端に短管４′を接続の上、その短管４′の他端
を前記断面Ｊ字形のスカート４の内側屈曲端に接
続し、断面Ｊ字形のスカート７の他端をバウンダ
リーベローズ１の外側に同心円状に配設した外筒
管７の他端に、断面横向きＵ字形のリング状継手
部材６を介して接続し、外筒管７の他端にはシエ
ル９を接続し、シエル９にはスカート１０を接続
してる。

一方、バツクアツプベローズ２の他端には、断
面逆Ｊ字形のスカート３の外側屈曲端を接続し、
該スカート３の一端を内筒管７′に接続し、前記
バウンダリーベローズ１の他端には短管５′の一
端を接続の上、その短管５′の他端には断面横向
きＵ字形のリング状継手部材５を介して前記断面
逆Ｊ字形のスカート３の他端に接続して、バウン
ダリーベローズ１とバツクアツプベローズ２との
間のバウンダリーを形成している。前記内筒管
７′はスカート１１に接続されている。１２はバ
ウンダリーベローズ１とバツクアツプベローズ２
との間の空間に一定圧力の不活性ガスを供給する
ガス管の接続ノズルである。１３，１３′はフロ
ースリーブで、スカート１０，１１にそれぞれ溶
接にて接続されて一体となつており、他端は相互
に摺接するようになつていて、ベローズ継手内の
流体の流動抵抗を低減する役割を果たす。対向す
る二つのシエル１４，１４′はスカート１０，１
１の最外周の継手部に接続され、更に接続リング
１５，１５′を介してピン１６によつて回転可能
に接合されている。

上記のように構成された実施例の外圧型多重ベ
ローズ継手は、バウンダリーベローズ１の一端が
断面Ｊ字形のスカート４に接続され、他端が短管
５に接続され、これらスカート４、短管５′が
夫々断面横向きＵ字形のリング状継手部材６，５
を介して外筒管７、内筒管７′に接続されている
ので、バウンダリーベローズ１の両端に接続さた
部材は軸線方向に自由に変位でき、バウンダリー
ベローズ１の膨張−収縮が拘束されることがな
く、配管の熱膨張を十分に吸収できる。またバツ
クアツプベローズ２の一端が短管４′に接続され、
他端が断面逆Ｊ字形のスカート３の外側屈曲端に
接続され、これら短管４′、スカート３が断面Ｊ
字形のスカート４の内側屈曲端、断面横向きＵ字
形のリング状継手部材５と内筒管７′との間に接
続されているので、バツクアツプベローズ２の両
端に接続された部材は軸線方向に自由に変位で
き、バツクアツプベローズ１の膨張−収縮が拘束
されることがなく、配管の熱膨張に十分に追従で
きる。

また実施例の外圧型多重ベローズ継手の構造に
よると、バウンダリーベローズ１とバツクアツプ
ベローズ２とで構成するバウンダリー部の製作は
次のように行うことができる。即ち第１図に示す
ように、最初にバツクアツプベローズ２の他端に
断面逆Ｊ字形のスカート３の外側屈曲端を、一端
に短管４′を突合せ溶接して接続し、さらに短管
４′に断面Ｊ字形のスカート４の内側屈曲端を突
合せ溶接して接続し、必要な所定の試験検査を実
施する。次に短管５′を他端に溶接したバウンダ
リーベローズ１内にバツクアツプベローズ２を挿
入し同心円状に設定したのちバウンダリーベロー
ズ１の一端に前記スカート４の一端を突き合わせ
溶接して接続し、必要な所定の試験検査を実施す
る。合格後前記スカート３とバウンダリーベロー
ズの他端に溶接された短管５′に断面横向きＵ字
形のリング状継手部材５を開先合せしたのち突合
せ溶接し、必要な所定の試験検査を実施する。次
いで断面Ｊ字形のスカート４の他端には断面横向
きＵ字形のリング状継手部材６の一端を開先合せ
したのち溶接し、次いでこのリング状継手部材６
の他端と外筒管７、外筒管７とシエル９、シエル
９とスカート１０を順次突合せ溶接し、必要な所
定の試験検査を実施する。一方内筒管７′はバツ
クアツプベローズ２の内側にスカート４側から挿
入し、スカート３と開先合せして突合せ溶接し、
次いでスカート１１を該内筒管７′に突合せ溶接
したのち、必要な所定の試験検査を実施する。こ
のようにベローズ継手部の最も重要なバウンダリ
ー部の製作手順に於いて、全ての溶接線が突合せ
溶接となることから、必要な所定の試験検査が全
て実施可能となり、特にこれまで一部の溶接部に
於いて不可能であつた放射線検査も可能となる。

〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の外圧型多重ベロ
ーズ継手の構造はバウンダリーベローズの両端及
びバツクアツプベローズの両端が接続された部材
が個々に軸線方向に変位できるようになつている
ので、バウンダリーベローズの膨張−収縮とバツ
クアツプベローズの膨張−収縮が互いに拘束され
ず、個々に自由に変形でき、配管の熱膨張を十分
に吸収することができる。しかもバウンダリーベ
ローズの両端に順次接続した部材とバツクアツプ
ベローズの両端に順次接続した部材の各々の溶接
部は全て突合せ溶接が可能な円管形状となつてい
て、該溶接部の放射線検査が可能である。従つて
信頼性、健全性の優れたベローズ継手を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による外圧型多重ベローズ継手
の一実施例を示す断面図、第２図はその要部拡大
断面図、第３図は従来の外圧型二重ベローズ継手
の断面図である。 １……バウンダリーベローズ、２……バツクア
ツプベローズ、３，４……スカート、５，６……
リング状継手部材、９……シエル、１０，１１…
…スカート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バウンダリーベローズの内側に同心円状にバ
   ツクアツプベローズを配設してなる外圧型多重ベ
   ローズ継手に於いて、バウンダリーベローズの一
   端に断面Ｊ字形のスカートを接続し、バツクアツ
   プベローズの一端に短管を接続の上その短管の他
   端を前記断面Ｊ字形のスカートの内側屈曲端に接
   続し、断面Ｊ字形のスカートの他端を断面横向き
   Ｕ字形のリング状継手部材を介してバウンダリー
   ベローズの外側に同心円状に配した外筒管の他端
   に続し、該外筒管の一端にシエルを接続し、シエ
   ルをスカートに接続し、前記バツクアツプベロー
   ズの他端には断面逆Ｊ字形のスカートの外側屈曲
   端を接続し、断面逆Ｊ字形のスカートの一端を内
   筒管に接続し、前記バウンダリーベローズの他端
   には短管の一端を接続の上その短管の他端に断面
   横向きＵ字形のリング状継手部材を介して前記断
   面逆Ｊ字形のスカートの他端に接続したことを特
   徴とする外圧型多重ベローズ継手の構造。