JPH0361917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、新型の沸騰水型原子炉のポンプ取
付ノズルがその下部に設けるインターナルポンプ
の取付部の防振機構に関する発明であり、特に、
ポンプ取付ノズルの断熱スリーブとインターナル
ポンプのポンプケーシングの間に熱変形のみなら
ず振動をも防止可能である機を与えるようにした
防振機構に係る発明である。

〔発明の背景〕

周知の如く原子力プラントにおいては沸騰水型
原子炉が広く採用されて運転されているが種々の
改良が成されて、所謂Ａ−BWRの新型沸騰水型
原子炉タイプの原子プラントが採用されるように
なつてきている。

そして、第１図に示す様に該Ａ−BWRの原子
炉の圧力容器１の底部周囲には設定数のインター
ナルポンプ２，２，…が設けられて冷却水を循環
させて冷却するようにされている。

而して、該インターナルポンプには第２図に詳
示するように上記圧力容器１のポンプ取付ノズル
３の断熱スリーブ４に取り付けられたポンプケー
シング５内に回転するポンプシヤフト６の下部に
は水中モータ７が設けられ、一方上部の圧力容器
１の内部にはポンプインペラ８とデイフユーザ９
がポンプ水力部として設けられている。

而して、上述インターナルポンプ２の圧力容器
１に対する取り付けは該圧力容器１の底部におい
て、半径方向に対して設計の都合上非対称形に配
設されている。

したがつて、上記Ａ−BWRの運転に伴い原子
炉の温度上昇が発生すると圧力容器１の温度も上
昇し、そのため、上記ポンプケーシング５も熱膨
脹を生じて熱変形する。

ところで、上記ポンプケーシング５は圧力容器
１に対して溶接により固定されているため上述の
如く該圧力容器１の底部半径方向に非対称的に配
設されていることにより該ポンプケーシング５の
熱変形を拘束状態にしておくと当然のことながら
ポンプシヤフト１就中その底部に大きな熱応力が
発生する問題がある。

これに対処するにこれまでのＡ−BWRにおい
ては該圧力容器１のポンプ取付ノズル３を熱応力
緩和型の熱変形追従性に優れたポンプ取付ノズル
３を採用している。

ところが、追従性に優れたポンプ取付ノズルは
熱変形に対する拘束には優れている反面、剛性に
乏しく振動に対する効力が少なく、就中低周波振
動に対して抗力が少ない為にプラント振動に対し
て弱いという欠点があつた。

又、前記ポンプケーシング５にはポンプ取付ノ
ズル３に対して取り付ける際の据付け精度の向上
のために環状突起物を一体的に設けているが、該
環状突起物がポンプ取付ノズル３の断熱スリーブ
４に当接することによつて多少の防振効果も発揮
されはするが、上述の如く該環状突起物は防振目
的のために設置されるものではないために該環状
突起物と断熱スリーブ４の間に微少間隙が、しか
も、不均一に生ずることが避けられず、したがつ
て、防振効果は必ずしも充分でない難点があつ
た。

このように、振動防止機能が充分でないため
に、又、異方性があるために、上記インターナル
ポンプ２の耐久性が設計どおりに行かない不利点
が合つたり、或いは、リークを生ずるような恐れ
がある不具合があつた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は上述従来技術に基づくＡ−
BWRの圧力容器の低部に設けるインターナルポ
ンプに対するポンプ取付ノズルの防振機構の問題
点を解決すべき技術的課題とし、ポンプ取付ノズ
ルの熱変形の対する追従性が良好で、且つ同時に
防振機能をも充分にはたしうるようにして原子力
産業におけるポンプ利用分野に益する優れた沸騰
水型原子炉圧力容器の防振機構を提供せんとする
ものである。

〔発明の概要〕

上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の概要は、前述問題点を解決するため
に、Ａ−BWRの圧力容器のポンプ取付ノズルの
断熱スリーブとその内部に設けるインターナルポ
ンプのポンプ取付ノズルの一方と他方に凸部と凹
部を放射方向に設けて嵌合部とし、その嵌合部の
少なくとも一部に断熱材を介設させて原子炉稼動
に際し圧力容器が温度上昇してくると、上記凸部
と凹部の間の間隙が次第に狭くなり、ポンプケー
シングと断熱スリーブは該断熱材を介して一体化
し、固有振動数は高まり低周振動等に対して振動
しないようにされ、防振機能は充分に果されるよ
うになり、しかも、該ポンプケーシングの半径方
向膨脹と収縮は充分に許容され、加えて上記断熱
材の介設により圧力容器からの入熱はＡ−BWR
におよぶことなく冷却水の循環に支障が来たさな
いようにされた技術的手段を講じたものである。

〔発明の実施例〕

次に、この発明の一実施例を第３図以下の図面
に基づいて説明すれば以下の通りである。

尚、第１，２図と同一態様部分については同一
符号を用いて説明するものとする。

第３図に示す実施例の態様は実質的に第２図に
示す部拡大相当図であり、インターナルポンプ
２，２…は従来態様同様に圧力容器１の底部周辺
に設定数設けられておりそのポンプケーシング５
は該圧力容器１の熱変形追従性のよいフレキシブ
ルタイプの断熱スリーブ４の上部に溶接１０を介
して一体的に設けられると共に該断熱スリーブ４
に対して設定間隙１１を介して介装されている。

該間隙１１は原子炉の熱の分布を均一化する断
熱空気層を形成させるようにしている。

又、両者の間にはポンプケーシング５側に於て
環状突起物１２がリング上に形成されて上記断熱
スリーブ４に対抗し、据付け精度を向上するよう
に設けられている。

而して、この発明においては第４図以下に示す
様に一方の断熱スリーブ４側にはその軸方向長さ
のほぼ全長に亘つて周方向90度おきに４つの凸部
としてのスピル１３，１３…が一体的に形成され
ており、一方、上記ポンプケーシング５の外周に
は該スピル１３の各々に対応する凹部としての長
いノツチ１４，１４，１４が軸方向に凹設されて
いる。

そして、該ノツチ１４の３つの内面前面には長
さ方向全長に断熱材としてのグラスウール１５が
適宜接着剤等により添着されている。

尚、図示態様においては上記ノツチ１４はポン
プケーシング５の外周面に形成した膨出部状に形
成されているが円周面状に形成しても良い。

そして、上記スピル１３とノツチ１４は嵌合部
１６を形成している。

上述構成においてＡ−BWRの原子炉の温度が
低い状態においてはポンプケーシング５と断熱ス
リーブ４は第６図の状態にあり、その嵌合部１６
の間隙１１は広く取られている。

而して、該原子炉の稼動が盛んになり温度が上
昇すると断熱スリーブ４は熱のために膨脹する
が、その内径は熱により縮径されスピルは内側に
よつてくる。

さりながら、ポンプケーシング５は一つにはそ
の内部を冷却水が流過するために冷却されて膨脹
しないのと、二つには、上記グラスウール１５が
ノツチ１４の内面に添設されて添着されているた
めに上記凸部１３からの熱が入熱せず、両者相ま
つて膨脹せず、そのため、上記スピル１３のみが
ノツチ１４内に入りこみ次第に第７図に示すよう
に嵌合部１６の間隙は小さくなり断熱材１５を介
して断熱スリーブ４とポンプケーシング５は一体
化されて剛に結合されていく。

そして、一体化された連結状態においてもポン
プケーシング５は間隙循環及び断熱材１５による
断熱によつて温度上昇することはない。

したがつて、嵌合部１６の熱膨脹はそれほど大
きくはならず、そのためポンプ取付ノズル３のフ
レキシブルは充分に保たれる。

一方、原子力プラントの振動、就中、低周波振
動が発生してもポンプケーシング５は断熱材１５
を介しての断熱スリーブ４の対する連結が成され
ていることにより振動の防止は充分に行われるこ
とが出来る。

而して、上記ポンプケーシング５の極端な熱膨
脹が発生しないために圧力容器１に対する熱応力
の発生が押えられて熱変形が拘束されず、充分に
応力は緩和される。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、上記断熱ス
リーブとポンプケーシングに対して凸部と凹部を
逆にしたりする等種々の態様が採用可能である。

以上の実施例によれば、Ａ−BWRの圧力容器
の底部に対するインターナルポンプのポンプ取付
ノズルにおいて防振機構を設けたことにより原子
炉の温度上昇があつても、該インターナルポンプ
の熱変形何等拘束することなく防振機能を実現出
来るという優れた効果が奏される。

したがつて、Ａ−BWRの稼動中においてもイ
ンターナルポンプの耐震性防振性が向上するとい
う優れた効果がある。

又、防振機能が向上するばかりでなく従来同様
熱変形があつても、その熱応力を分散させ低レベ
ルに押えることが出来る効果がある。

而して、圧力容器のポンプ取付ノズルの断熱ス
リーブとポンプケーシングの一方に凸部を他方に
凹部を放射方向に設けることにより、振動は全方
向に防止させるばかりでなく、その熱膨脹熱収縮
は完全に吸収され、しかもポンプ取付ノズルに対
する捩も防止されるという優れた効果が奏され
る。

特に、断熱スリーブに対するポンプケーシング
の中心の移動が無く、上下方向に長いポンプシヤ
フトの伸縮も許容出来るという優れた効果も奏さ
れる。

このように従来同様の熱変形に対する追従の機
能を充分に保ちながら防振の機能を加えることが
できるという効果を確実にそなえることが出来
る。

〔発明の効果〕

本発明は、ポンプ取付ノズルの断熱スリーブと
その内部に嵌挿されるポンプケーシングとが放射
方向に一方が凸部で他方が凹部の嵌合部を介して
対応され、原子炉運転中の高温を受けてその嵌合
部の断熱スリーブの内径が縮径して行くに従い次
第に断熱スリーブとその内部に嵌挿されるポンプ
ケーシングとが一方が凸部で他方が凹部の嵌合部
で断熱材を介して一体化されて防振作用を成す密
接な結合状態にされていく一方、その結合部に断
熱材が介在していることによりポンプ取付ノズル
側からポンプケーシング側への入熱を阻止し、ポ
ンプケーシング側嵌合部の熱膨脹による嵌合部結
合は過剰にならずにポンプ取付ノズルのフレキシ
ブルは保たれ、熱変形応力の発生は緩和され、防
振作用と熱変形に対する追従機能を確実に備わる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡ−BWRの圧力容器に対するインタ
ーナルポンプの配設説明図、第２図は圧力容器に
対するインターナルポンプの取付け断面図、第３
図以下はこの発明の一実施例の説明図であり、第
３図は断熱スリーブとポンプ取付ノズルの取り合
い断面図、第４図は嵌合部側面図第５図は第４図
Ｖ，Ｖ断面図、第６，７図は嵌合部の平面図であ
り、それぞれ平温時高温時の第５図部拡大断面
図である。 １……圧力容器、２……インターナルポンプ、
３……ポンプ取付ノズル、４……断熱スリーブ、
５……ポンプケーシング、１３……凸部（スピ
ル）、１４……凹部（ノツチ）、１５……断熱材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 沸騰水型原子炉の圧力容器下部に設けたイン
   ターナルポンプのポンプケーシングと該インター
   ナルポンプの取付ノズルの断熱スリーブとの間に
   介設される防振機構において、上記ポンプ取付ノ
   ズルの断熱スリーブとその内部に嵌挿されるポン
   プケーシングとが周方向複数個所で放射方向に一
   方が凸部で他方が凹部の嵌合部を介して対応さ
   れ、而して該嵌合部に断熱材が介設されているこ
   とを特徴とする沸騰水型原子炉圧力容器の防振機
   構。 ２ 上記凸部と凹部とが縦方向略全長に形成され
   ていうことを特徴とする上記特許請求の範囲第１
   項記載の沸騰水型原子炉圧力容器の防振機構。 ３ 上記凸部と凹部とが縦方向一部に形成されて
   いることを特徴とする上記特許請求の範囲第１項
   記載の沸騰水型原子炉圧力容器の防振機構。 ４ 前記断熱材が嵌合部全体に介設されているこ
   とを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の
   沸騰水型原子炉圧力容器の防振機構。 ５ 前記断熱材がグラスウールにされていること
   を特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の沸
   騰水型原子炉圧力容器の防振機構。