JPH0475477B2 - - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 発明の背景 関連特許出願の説明 本発明の米国特許出願は1982年３月10日付の同
時係属米国特許出願第356903号の一部継続出願で
ある。この先願は参照によつて本願に包含されそ
して本願の一部分とされる。

発明の分野 本発明は原子炉圧力容器の整備用具に関し、特
に、原子炉圧力容器内で通常水中にある流体出口
の閉塞を可能にする用具に関する。水冷原子炉の
燃料交換および整備のための運転停止中、原子炉
容器の排水を行わずに再循環吸入配管の隔離と排
水を容易にする必要がある。従来、再循環吸入配
管の整備および修理作業にしばしば必要になつた
ことは、原子炉容器の排水を、原子炉容器の側部
における再循環出口ノズルの高さ以下のレベルま
で行うことである。出口ノズルは一般に放射性炉
心の下方のある高さの位置に設けられるので、炉
心全体を無装荷にした後でなければ冷却流体を排
除することはできない。この方法は望ましくな
い。なぜなら、それは費用が高く、放射性材料の
処理と貯蔵を必要としそして時間がかかるからで
ある。

先行技術の説明 従来、再循環回路の出口ノズルに隣接する導出
配管には弁が設けられてきた。しかし、このよう
な弁は弁の使用時に実施できない定期整備を必要
とする。さらに、このような弁はまた、もし整備
されなければ、流体漏れを起こすことがわかつて
いる。

今日まで、原子炉容器内の極めて深い所におけ
る比較的高い圧力とわずかな側壁公差の故に、ま
た、確実な密封と閉塞を妨げると考えられるノズ
ルのど部の不整の故に、第１弁の水中入口を閉ざ
す手段を設けることは一般に実際的でなかつた。
原子炉容器内の蒸気管路に関してゼネラル・エレ
クトリツク・カンパニイによつて用いられた一方
策は、剛性管をプラグとしてノズルを経て蒸気管
路内に深く挿入することと、この挿入管と管路の
対向表面を係合させるように膨張させられる膨縮
自在な円環状ガスケツトを設けることを包含す
る。このガスケツトは、蒸気管路の長さに沿うシ
ールをせん断する傾向をもつ圧力差に適応するた
めにほぼ平らなリボンに似た形に形成された。そ
の結果、挿入管はシールの長さに適応するために
比較的長くなければならなかつた。そうしてさ
え、この構造体は高いせん断圧力に耐えることが
できず、そして装置を適所に装着するために特殊
な用具が必要であつた。このような構造体は原子
炉容器内の比較的深い所にある再循環ノズル近く
の比較的少ない空間公差と比較的高い圧力に不適
当である。

遠隔で深い所の高圧密封用途のための他の方策
は、ノズル周囲の側壁におけるガスケツトシール
の使用であつた。（東京芝浦電気株式会社の1982
年10月20日付の実用新案出願公告昭57−47756号
に記載された先行技術参照）。この方策はシール
を補強するために容器内の流体圧力を用いること
を可能にするが、しばしばこのようなシールに不
適当な余地が存在するか、あるいは容器壁の形が
しばしば非常に不規則なのでこのシールは一般的
な用途に適しない。必要なものは、コンパクトで
信頼性が高く、そして原子炉容器内の深い所で容
易に展開しうるプラグである。

発明の要約 本発明によれば、原子炉から冷却流体再循環回
路を隔離するために、原子炉圧力容器内の深い所
で冷却流体再循環回路に連結された出口ノズルを
閉塞する装置が設けられる。この装置は、出口ノ
ズルのノズルボアと係合する直円筒形雄面部を有
するプラグ、プラグを支持するためにプラグの周
囲に設けたフランジ、出口ノズル内にプラグを挿
入したときプラグをノズルボアに密封するために
プラグの雄面部に装着された膨縮自在のガスケツ
ト手段、遠隔操作によりプラグをノズルボアに接
するように押圧して保持する手段、プラグに取付
けられていて遠隔操作によりプラグをノズルに面
するように位置づける手段を有していて、フラン
ジはプラグが出口ノズルに挿入されたときにプラ
グにかかる液体の静圧をささえるため圧力容器の
壁に係合する面を有し、フランジは更に出口ノズ
ル内に延びられるように斜め切りされた部分を有
し、遠隔操作によつて押圧して保持する手段はプ
ラグに取付けられたジヤツキ手段であり、ジヤツ
キ手段はノズルボアに向い合う圧力容器内の構造
体に当接する端パツドを有し、遠隔操作により位
置づける手段はプラグの相異なる箇所に取付けら
れた２つのケーブルを有し、両ケーブルでプラグ
をつり下げプラグをノズルボアに隣接する位置に
合わせるものである。特定実施例において、ガス
ケツト装置は２個の織物補強Ｏリングからなり、
各Ｏリングは遠隔操作により膨縮可能であり、そ
して前記押圧装置はコンパクトな液圧ジヤツキで
あり、このジヤツキは、ノズルと向かい合う原子
炉圧力容器内の構造体表面に当接する端パツドを
有する。筒形プラグは、再循環回路の直径と形に
対してわずかな公差のある直径と形（員版に断面
が円形）を有する。本装置は狭い空間内に短縮可
能であり、これにより本装置は冷却流体内に降ろ
され得、そしてノズルに隣接する比較的狭い空間
域内で展開されうる。本装置をつり下げるために
ケーブルが設けられ、また流体を充満した制御管
路が本装置に連結されてガスケツト膨張とジヤツ
キ伸長の機能を果たす。本装置は、流体の静圧の
ほとんどがフランジに作用し、静圧のわずかがプ
ラグに作用するので、比較的高いせん断圧力に耐
えることができる。

本発明は添付図面と関連する以下の詳述によつ
てさらに良く理解されよう。

特定実施例の説明 第１図は本発明による装置を用いうる代表的な
沸騰水型原子炉１０を示す。沸騰水型原子炉１０
は容器頭部１４を有する圧力容器１２を備え、容
器頭部１４は同図では整備のための開位置にある
ように示されている。容器１２は蒸気導出管１６
と、給水導入管１８と、再循環回路２０とを有す
る。核燃料はシユラウド２８内の蒸気分離装置２
４と蒸気乾燥装置２６の下方にある炉心２２内に
存する。冷却流体はシユラウド２８と容器壁３２
との間にある半径の位置において炉シユラウド２
８を取巻くジエツトポンプ組立体３０によつて駆
動され炉心シユラウドの周りを円環状に流れる。

再循環回路２０は導出管３６に連結された出口
ノズル３４を含み、導出管３６は第１弁３８に連
結されている。第１弁３８の出口は再循環ポンプ
４０に連結され、このポンプは第２弁４２に連結
され、第２弁４２は導入管４４に連結され、導入
管４４は入口ノズル４６に連結されている。入口
ノズル４６はジエツトポンプ組立体３０の一部分
を形成するジエツトポンプノズル組立体４８に連
結されている。本発明によれば、プラグ組立体５
０の形態の装置が設けられ、このプラグ組立体は
原子炉容器１２内に降ろされ、そして再循環回路
出口ノズル３４を密閉するように位置づけられう
る。

次に、第１図と関連して第２，３，４図を説明
すると、プラグ組立体５０はその折りたたみ位置
（第２図）にあるように示され、その位置におい
てプラグ組立体５０は浅く、そして容器内に深く
挿入され得、展開位置（第１，３，４図）をとり
うる。プラグ組立体５０は２本のケーブル５２，
５４により高い位置から開いた容器１２を経てつ
り下げられる。プラグ組立体５０は、必要でない
時、原子炉容器１２から完全に除去されうる。

第２，３，４図について述べると、プラグ組立
体５０は直円筒で形成されたプラグ部材５６を含
み、このプラグ部材は、導管３６内においてノズ
ル３４の下流の筒形内壁またはノズルボア６０と
概して合致するテーパ付き外面または雄面を有す
る。プラグ組立体５０はまた、１端がプラグ部材
５６に取付けられそして他端がジヤツキパツド６
４に取付けられたはさみ形ジヤツキ６２と、ジヤ
ツキ６２を屈伸させるための液圧ピストン６６と
を含む。液圧ピストン６６は、通常一端が、プラ
グ部材５６の背後にある空洞内に枢着されそして
他端が、ジヤツキ６２を構成するはさみ形組立体
のアームに枢着される二方進退自在装置でよい。
フランジ７１がプラグ部材５６の中心軸線に対し
て横方向に延在し、２つのフランジは、ノズル３
４に隣接する容器壁３２の内面に係合するための
面７３，７５を有する。面７３，７５は、ノズル
３４内に装着された時の水中プラグ組立体５０の
主静水圧力を支える。折りたたまれたプラグ組立
体５０は２本のケーブル５２，５４によつて操作
され、容器壁３２とジエツトポンプ組立体３０と
の間の狭い空間においてノズル３４に面する位置
につきうる。延長位置において、プラグ組立体５
０のプラグ部材５６はボア６０を画成する内壁に
沿つてノズル３４に挿通され、そしてコアシユラ
ウド２８を押圧するジヤツキパツド６４と、フラ
ンジ７１とによつて適所に保持される。ジヤツキ
６２のはさみ形部分はジエツトポンプ組立体３０
相互間の狭い空間を容易に通り、そしてジヤツキ
パツド６４も隣合うジエツトポンプ組立体３０間
の空間にはまるように十分狭い。

ノズル３４のノズルボア６０は、一般に粗さが
未知の表面を有する。この表面は、例えば、腐食
によつて不規則になるかもしれない。ボア６０と
プラグ部材５６の面５８との間に確実な密封をも
たらす手段を設ける必要がある。このため、プラ
グ部材５６の周方向外面５８の直径と形が、ボア
６０に沿う内壁と実際上密接に合うように選ばれ
る。任意の点における1/4インチのギヤツプが、
70psiの設計圧力差に対して最大と考えられる。
織物で補強した膨縮自在な第１および第2Oリン
グ、７２，７４からなるガスケツト装置が、ボア
６０に沿う内壁に対向する余地に沿つて面５８の
周囲に設けられる。Ｏリング７２，７４は楕円形
をしていて筒形面５８における狭い凹み内にはま
る。両Ｏリングは適当な市販の織物補強エラスト
マー、例えば、プレスプレイ（Prespray）型
PRS701気密Ｏリングで形成され、膨張しうるよ
うに中空であり、そしてボア６０の当接表面に適
合するように高い順応性をもつ。さらに詳述する
と、Ｏリング７２，７４は制御管炉７８のうちの
空気圧管路により遠隔操作で膨張可能である。折
りたたまれた非膨張状態（第２図）において、Ｏ
リング７２，７４はプラグ部分５６の面５８の平
行溝内に保持されている。膨張状態（第３図）に
おいて、Ｏリング７２，７４は膨張し、そしてボ
ア６０に対して密封をなす。２つのリングを面５
８の溝内に配置することにより、ボア６０におい
て継目または空洞のような不整がある場合に適切
な密封が確保される。

プラグ組立体５０は原子炉容器１２の外にある
液圧制御盤７６（第２図）により遠隔操作で制御
されうる。制御盤７６は制御管路７８の液圧管路
に連結され、この管路を経て圧縮流体の圧力が伝
達されてＯリング７２，７４の膨縮とジヤツキ６
２の伸縮とをもたらす。

液圧系において、動作流体は好ましくは脱イオ
ン水であるが、他の動作流体を用いてもよい。空
気によつて駆動される液圧ポンプが液圧系の動力
源である。これは制御盤７６内に収納され得、こ
の制御盤に空気圧源が取付けられている。

使用に当たつては、プラグ組立体５０をノズル
３４と向かい合う位置に降ろし、ジヤツク６２を
伸ばすことによりプラグ部材５６を圧してボア６
０に対面接触させ、次いでＯリング７２，７４を
膨張させてボア６０を密封する。その後、再循環
回路２０内の流体を、出口ノズル３４に連係され
た導出管３６（第１図）から、たとえば導出管３
６を出口３４から取外して、排出し得る。流体が
再循環回路から排出される時、原子炉容器１２内
の流体が静圧はプラグ部材５６をボア６０に対し
て適所に保持することを助け、これにより確実な
密封が確保される。次いで原子炉容器内の流体を
失うこなく第１弁３８を再循環回路２０において
取外しかつ調整しうる。

以上、本発明の特定実施例について説明した
が、もちろん本発明の範囲内で様々な改変が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉容器の断面側面図、第２図は折
りたたみ位置にある本発明による装置を示す部分
断面側面図、第３図はノズルの座面に当接する伸
長位置にある本発明による装置を示す部分断面側
面図、第４図は本発明による装置の斜視図であ
る。 主な符号の説明、２０……冷却流体再循環回
路、３４……出口ノズル、３６……導出管、５０
……プラグ組立体、５２，５４……ケーブル、５
６……プラグ部材、６０……ノズルボア、６２…
…はさみ形ジヤツキ、６４……ジヤツキパツド、
６６……液圧ピストン、７１……フランジ、７
２，７４……Ｏリング、７８……制御管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷却流体再循環回路の導出管に連結されかつ
   それに隣接するノズルボアを有する出口ノズルを
   備えた冷却流体充満原子炉圧力容器において、前
   記冷却流体再循環回路を隔離するために前記ノズ
   ルを閉塞する装置であつて、前記ノズルボアとわ
   ずかな公差で係合する直円筒形雄面部を有する浅
   いプラグと、このプラグを前記容器内から支える
   ために前記プラグの周囲に設けたフランジと、前
   記面部を前記ボアに並置するように前記ノズル内
   に前記プラグを挿入した時前記プラグを前記ボア
   に対して密封するために前記面部に装着され、前
   記面部の周囲を囲みそしてノズル座面に不整に対
   して密封をなすのに十分な順応性のある中空エラ
   ストマーＯリング密封手段を有する膨縮自在ガス
   ケツト手段と、遠隔操作により前記プラグを前記
   ノズルボアに接するように押圧しそして保持する
   手段と、前記プラグに取付けられ前記プラグを前
   記ノズルに面するように遠隔操作により位置づけ
   る手段とを有し、前記フランジが前記ノズルの近
   くで前記容器壁の内面に係合する面を有し、前記
   ノズル内に装着されたときに水中プラグにかかる
   原子炉圧力容器内流体の静圧を支え、前記フラン
   ジは更に斜め切りされた部分を有していて前記フ
   ランジが前記ノズル内に延びうるようにし、前記
   遠隔操作によつて押圧して保持する手段は前記プ
   ラグに取付けられたジヤツキ手段であり、前記ジ
   ヤツキ手段は前記ノズル座面に向かい合う前記原
   子炉圧力容器内の構造体に当接する端パツドを有
   し、前記遠隔操作により位置づける手段は第１お
   よび第２ケーブルを有し、両ケーブルは前記プラ
   グをつり下げそして前記プラグ面部を前記ノズル
   座面に隣接する位置に合わせるために前記プラグ
   の相異なる箇所に取付けられているようにした、
   出口ノズル閉塞装置。 ２ 前記ガスケツト手段は第１中空エラストマー
   Ｏリングと第２中空エラストマーＯリングからな
   り、これらの第１および第2Oリングは前記面部
   の周囲を囲みそしてノズル座面の不整に対して密
   封をなすのに十分な順応性をもつ、特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 前記ガスケツト手段は前記面部と前記座面と
   の間に順応性シールをもたらすように遠隔操作に
   よつて膨張可能である、特許請求の範囲第１また
   は第２項記載の装置。 ４ 前記プラグは前記ガスケツト手段を保持する
   ための溝を有する直円筒である、特許請求の範囲
   第１または第２項記載の装置。 ５ 前記ジヤツキ手段ははさみ形伸縮体と液圧作
   動ピストンを有する、特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ６ 前記作動ピストンは遠隔作動により液圧信号
   に応じて突出と引込みが可能である、特許請求の
   範囲第５項記載の装置。