JPH05306685A - 一次ポンプ用安全装置 - Google Patents
一次ポンプ用安全装置Info
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- JPH05306685A JPH05306685A JP5027118A JP2711893A JPH05306685A JP H05306685 A JPH05306685 A JP H05306685A JP 5027118 A JP5027118 A JP 5027118A JP 2711893 A JP2711893 A JP 2711893A JP H05306685 A JPH05306685 A JP H05306685A
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- safety device
- piston
- annular
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D1/00—Details of nuclear power plant
- G21D1/04—Pumping arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/14—Shaft sealings operative only when pump is inoperative
- F04D29/146—Shaft sealings operative only when pump is inoperative especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
- F16J15/008—Sealings comprising at least two sealings in succession with provision to put out of action at least one sealing; One sealing sealing only on standstill; Emergency or servicing sealings
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S277/914—Backup seal for failure of primary seal
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧室を一次ポンプ中の流体の低圧室から隔
てる少なくとも２個のシールが破裂したのち、一次ポン
プの主軸を長手方向に確実に封止する安全装置を得るこ
と。 【構成】 本安全装置は、外径Ｄ１の下側部分（１２）
と、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ３を有する上側部分（１
３）とを含む中空のピストン（１０）で構成されてい
る。このピストンは、主軸（３）を同軸に包囲し、シー
ルハウジング（４）中に形成された室の中に配置されて
いる。本装置はまた、該シールが破裂したときにピスト
ンを主軸に対して軸方向に動かす作動手段を含む。２個
の室（１９、２０）がピストンの上側に形成され、Ｄ１
よりも大きな外径Ｄ２を有する第一の室（１９）が低圧
室（２８）と連通している。
てる少なくとも２個のシールが破裂したのち、一次ポン
プの主軸を長手方向に確実に封止する安全装置を得るこ
と。 【構成】 本安全装置は、外径Ｄ１の下側部分（１２）
と、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ３を有する上側部分（１
３）とを含む中空のピストン（１０）で構成されてい
る。このピストンは、主軸（３）を同軸に包囲し、シー
ルハウジング（４）中に形成された室の中に配置されて
いる。本装置はまた、該シールが破裂したときにピスト
ンを主軸に対して軸方向に動かす作動手段を含む。２個
の室（１９、２０）がピストンの上側に形成され、Ｄ１
よりも大きな外径Ｄ２を有する第一の室（１９）が低圧
室（２８）と連通している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉冷却ポンプ用の
安全装置に関する。
安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子力発電所は、原子炉と、３基
または４基の蒸気発生器と、原子炉を冷却するための、
一次冷却流体が中を循環する３本または４本の冷却循環
路とを含む。ＰＷＲ（加圧水型原子炉）原子力発電所に
おいては、一次冷却流体は水であり、この水を約１５．
５MPa の圧力のもとに置いている。各循環路は、高温の
冷却流体が原子炉から各蒸気発生器の第一膨張室に流れ
る際に通過する「ホット」ブランチを含む。そして、冷
却流体と、各蒸気発生器に供給される水との間で熱交換
が起こる。
または４基の蒸気発生器と、原子炉を冷却するための、
一次冷却流体が中を循環する３本または４本の冷却循環
路とを含む。ＰＷＲ（加圧水型原子炉）原子力発電所に
おいては、一次冷却流体は水であり、この水を約１５．
５MPa の圧力のもとに置いている。各循環路は、高温の
冷却流体が原子炉から各蒸気発生器の第一膨張室に流れ
る際に通過する「ホット」ブランチを含む。そして、冷
却流体と、各蒸気発生器に供給される水との間で熱交換
が起こる。
【０００３】各循環路はまた、上述の熱交換によって温
度を下げられた冷却流体が各蒸気発生器の第二膨張室か
ら原子炉に流れる際に通過する「コールド」ブランチを
も含む。最後に、各循環路のコールドブランチには、冷
却流体を循環させるモータ駆動式一次ポンプが設けられ
ている。
度を下げられた冷却流体が各蒸気発生器の第二膨張室か
ら原子炉に流れる際に通過する「コールド」ブランチを
も含む。最後に、各循環路のコールドブランチには、冷
却流体を循環させるモータ駆動式一次ポンプが設けられ
ている。
【０００４】従来から、モータ駆動式一次ポンプユニッ
トの軸は垂直であり、モータは、ポンプの上方に、支持
体に載せて配設される。冷却流体は、ポンプの低い部分
において吸い込まれ、ポンプ軸に沿って運ばれたのち、
横方向、放射方向または接線方向のいずれかに吐き出さ
れる。
トの軸は垂直であり、モータは、ポンプの上方に、支持
体に載せて配設される。冷却流体は、ポンプの低い部分
において吸い込まれ、ポンプ軸に沿って運ばれたのち、
横方向、放射方向または接線方向のいずれかに吐き出さ
れる。
【０００５】図２に示すように、ポンプ１はハウジング
２を含む。このハウジングは、その上部がシールハウジ
ング４によって終端しており、ポンプ主軸３がこのシー
ルハウジング４の中で回転するように取り付けられてい
る。
２を含む。このハウジングは、その上部がシールハウジ
ング４によって終端しており、ポンプ主軸３がこのシー
ルハウジング４の中で回転するように取り付けられてい
る。
【０００６】モータが駆動主軸３を回転させると、ポン
プハウジング２内のホイールが冷却流体を大気圧から１
５．５MPa までの圧力および２８０〜３００℃程度の温
度において循環させる。この加圧冷却流体は、シールハ
ウジング４の上部が大気圧にあるかぎり、ポンプ軸に対
して上向きの力を加える。
プハウジング２内のホイールが冷却流体を大気圧から１
５．５MPa までの圧力および２８０〜３００℃程度の温
度において循環させる。この加圧冷却流体は、シールハ
ウジング４の上部が大気圧にあるかぎり、ポンプ軸に対
して上向きの力を加える。
【０００７】ポンプ主軸３をシールハウジング４の中で
自由に回転させ、ポンプハウジング２の内部とシールハ
ウジングの外部との間を確実に封止するために、３個の
シール５、６および７が設けられている。これら３個の
シール５、６、７は、シールハウジング４の中で、軸の
周囲に縦に並べて配設されている。
自由に回転させ、ポンプハウジング２の内部とシールハ
ウジングの外部との間を確実に封止するために、３個の
シール５、６および７が設けられている。これら３個の
シール５、６、７は、シールハウジング４の中で、軸の
周囲に縦に並べて配設されている。
【０００８】したがって、この３個一組の連続するシー
ルは、正常に働くならば、主軸を確実に封止する。しか
し、これらのシールが完全にあるいは部分的に破損する
ならば、上側の要素がそれらの設計圧力を超える圧を受
け、そのような要素が破裂しようものなら、汚染された
加圧流体が流出し、原子炉建造物の室を満たす。
ルは、正常に働くならば、主軸を確実に封止する。しか
し、これらのシールが完全にあるいは部分的に破損する
ならば、上側の要素がそれらの設計圧力を超える圧を受
け、そのような要素が破裂しようものなら、汚染された
加圧流体が流出し、原子炉建造物の室を満たす。
【０００９】このような理由から、安全装置、例えば図
２に符号８で参照する装置を設ける。この装置は、シー
ルハウジング４の上部の内側に配設されている。
２に符号８で参照する装置を設ける。この装置は、シー
ルハウジング４の上部の内側に配設されている。
【００１０】このような安全装置は、一次ポンプが停止
したのちに作動されるため、一般にシャットダウン封止
装置と呼ばれている。
したのちに作動されるため、一般にシャットダウン封止
装置と呼ばれている。
【００１１】本出願人によって出願された特許第８０
０１ ５１７号は、一次ポンプ用のそのような安全装置
を記載している。
０１ ５１７号は、一次ポンプ用のそのような安全装置
を記載している。
【００１２】この装置は、三番目のシール７の上側に位
置し、ポンプの軸を同軸に包囲する中空の円筒形ピスト
ンを含む。このピストンは、通常は、シールハウジング
中で、この目的に形成されたハウジングの中に位置す
る。破裂が起こった場合、まずポンプが停止し、次に、
ピストンを動かすための手段が作動される。そして、こ
のピストンがシールを主軸に押し付け、流体が原子炉室
にあふれるのを防止する。
置し、ポンプの軸を同軸に包囲する中空の円筒形ピスト
ンを含む。このピストンは、通常は、シールハウジング
中で、この目的に形成されたハウジングの中に位置す
る。破裂が起こった場合、まずポンプが停止し、次に、
ピストンを動かすための手段が作動される。そして、こ
のピストンがシールを主軸に押し付け、流体が原子炉室
にあふれるのを防止する。
【００１３】しかし、この安全装置の欠点が数多く指摘
されている。
されている。
【００１４】まず、少なくとも２個のシールが破裂した
場合、中空のピストンの下側に生じる圧力が比較的高く
なり、そこで、ポンプが減速し停止してこのピストンを
軸方向に動かすための手段が作動される前に、ピストン
を主軸と係合させてしまうことが指摘された。上述した
ように、この安全装置は、劣化を防ぐため、ポンプが静
止状態にあるときにしか機能しないことになっている。
したがって、実際には、２本のロッドを主軸に対して垂
直に配設してピストンをその低い方の位置に維持するこ
とが必要になった。これらのロッドは、ピストンを軸方
向に動かすための手段が作動されるときにしか解放され
ない。
場合、中空のピストンの下側に生じる圧力が比較的高く
なり、そこで、ポンプが減速し停止してこのピストンを
軸方向に動かすための手段が作動される前に、ピストン
を主軸と係合させてしまうことが指摘された。上述した
ように、この安全装置は、劣化を防ぐため、ポンプが静
止状態にあるときにしか機能しないことになっている。
したがって、実際には、２本のロッドを主軸に対して垂
直に配設してピストンをその低い方の位置に維持するこ
とが必要になった。これらのロッドは、ピストンを軸方
向に動かすための手段が作動されるときにしか解放され
ない。
【００１５】これら２本のロッドの存在が、この安全装
置の製造および作動の両面において複雑さを助長すると
いうことが容易に理解されよう。
置の製造および作動の両面において複雑さを助長すると
いうことが容易に理解されよう。
【００１６】ピストンを動かすための好ましい手段は、
補助的な加圧流体源、例えば圧縮空気によって形成され
る。また、この圧力は比較的高く、おそらくは５MPa に
も達するものでなければならなかったことが注目されよ
う。
補助的な加圧流体源、例えば圧縮空気によって形成され
る。また、この圧力は比較的高く、おそらくは５MPa に
も達するものでなければならなかったことが注目されよ
う。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このような理由から、
あらゆる作動の場合において以下の条件、すなわち、ポ
ンプの動作中は常に非作動位置に維持されること：ポン
プが停止したときに閉鎖を行うこと：作動圧力が比較的
低いこと：を満たすことができる新規な安全装置を開発
することが必要になった。
あらゆる作動の場合において以下の条件、すなわち、ポ
ンプの動作中は常に非作動位置に維持されること：ポン
プが停止したときに閉鎖を行うこと：作動圧力が比較的
低いこと：を満たすことができる新規な安全装置を開発
することが必要になった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
高圧室を一次ポンプ中の流体の低圧室から隔てる少なく
とも２個のシールが破裂したのち、一次ポンプの主軸を
長手方向に確実に封止する安全装置に関する。このよう
な装置は、外径Ｄ１の下側部分と、Ｄ１よりも大きな外
径Ｄ３を有する上側部分とを含む中空のピストンで構成
されている。このピストンは、主軸を同軸に包囲し、シ
ールハウジング中に形成された室の中に配置されてい
る。本装置はまた、該シールのいずれかが破裂したとき
にピストンを主軸に対して軸方向に動かす作動手段を含
む。２個の環状の室がピストンの上側に形成され、Ｄ１
よりも大きな外径Ｄ２を有する第一の環状の室が低圧室
と連通している。
高圧室を一次ポンプ中の流体の低圧室から隔てる少なく
とも２個のシールが破裂したのち、一次ポンプの主軸を
長手方向に確実に封止する安全装置に関する。このよう
な装置は、外径Ｄ１の下側部分と、Ｄ１よりも大きな外
径Ｄ３を有する上側部分とを含む中空のピストンで構成
されている。このピストンは、主軸を同軸に包囲し、シ
ールハウジング中に形成された室の中に配置されてい
る。本装置はまた、該シールのいずれかが破裂したとき
にピストンを主軸に対して軸方向に動かす作動手段を含
む。２個の環状の室がピストンの上側に形成され、Ｄ１
よりも大きな外径Ｄ２を有する第一の環状の室が低圧室
と連通している。
【００１９】本発明の一つの実施態様によると、直径Ｄ
２の環状の空隙が該ピストンの上側部分に形成され、該
シールハウジングは、該第一の室を主軸とともに画定す
るために該空隙と連動する突出した環状要素を含む。
２の環状の空隙が該ピストンの上側部分に形成され、該
シールハウジングは、該第一の室を主軸とともに画定す
るために該空隙と連動する突出した環状要素を含む。
【００２０】本発明の変形態様によると、該環状要素
は、該ハウジングに加えられた環状部品の下側面によっ
て担持されている。
は、該ハウジングに加えられた環状部品の下側面によっ
て担持されている。
【００２１】好ましくは、シールハウジングまたは環状
部品と主軸との間に設けられたあそびは比較的小さなも
のであり、一方、中空のピストンと主軸との間に設けら
れたあそびは比較的大きなものである。
部品と主軸との間に設けられたあそびは比較的小さなも
のであり、一方、中空のピストンと主軸との間に設けら
れたあそびは比較的大きなものである。
【００２２】好ましい態様においては、作動手段は、該
ピストンの上側部分の周囲に形成された室と連通する管
に接続された補助的な加圧流体源によって形成される。
ピストンの上側部分の周囲に形成された室と連通する管
に接続された補助的な加圧流体源によって形成される。
【００２３】本発明の第一の実施態様によると、該第二
の室はシールハウジングの外部と連通する。
の室はシールハウジングの外部と連通する。
【００２４】このため、シールハウジング中にあるいは
環状部品とシールハウジングとの間に通路が形成されて
いる。
環状部品とシールハウジングとの間に通路が形成されて
いる。
【００２５】本発明の好ましい実施態様においては、環
状部品とピストンとの間にばねが設けられている。これ
らのばねが設けられていると、作動手段がオフになった
とき、ピストンはその低い方の位置に自然に戻ることが
できる。
状部品とピストンとの間にばねが設けられている。これ
らのばねが設けられていると、作動手段がオフになった
とき、ピストンはその低い方の位置に自然に戻ることが
できる。
【００２６】第一の変形態様によると、第二の室は特定
の圧力の気体で満たされている。
の圧力の気体で満たされている。
【００２７】第二の変形態様によると、第二の室は液体
で満たされている。
で満たされている。
【００２８】第三の変形態様によると、第二の室は特定
の値の圧力源、特に該補助的な加圧流体源につながれて
いる。
の値の圧力源、特に該補助的な加圧流体源につながれて
いる。
【００２９】
【実施例】図１に示す本発明の具体的な実施態様を詳細
かつ非限定的に示す以下の説明により、本発明をよりよ
く理解することができ、そのさらなる目的、利点および
特徴がいっそう明確に現れるであろう。
かつ非限定的に示す以下の説明により、本発明をよりよ
く理解することができ、そのさらなる目的、利点および
特徴がいっそう明確に現れるであろう。
【００３０】図２は、本発明による装置の軸方向半断面
図である。
図である。
【００３１】なお、図１と共通の要素には同じ符号を付
す。
す。
【００３２】図１を参照すると、ポンプの対称軸が一点
鎖線によって表され、主軸３およびシールハウジング４
が再び示されている。主軸３はシールハウジング４の内
側で回転することができる。図１には示していない３個
一組のシールが、図示していない下方の高圧室を上方の
低圧室２８から隔てている。低圧室２８の中には圧力Ｐ
１が満ち、この圧力Ｐ１は高圧室の圧力よりも低いもの
である。漏れ流体は主軸３沿いをつたい、低圧室２８と
連通する管９を介して排出される。
鎖線によって表され、主軸３およびシールハウジング４
が再び示されている。主軸３はシールハウジング４の内
側で回転することができる。図１には示していない３個
一組のシールが、図示していない下方の高圧室を上方の
低圧室２８から隔てている。低圧室２８の中には圧力Ｐ
１が満ち、この圧力Ｐ１は高圧室の圧力よりも低いもの
である。漏れ流体は主軸３沿いをつたい、低圧室２８と
連通する管９を介して排出される。
【００３３】シール５、６または７が破損すると、主軸
シール系は水を高速で、おそらくは、生じた損傷の性質
に依存しながらも毎時数十立方メートルの速度で通過さ
せてしまう。そのうえ、主軸シール系の中の圧力が大幅
に上昇し、低圧室２８内の圧力は１０MPa に達するおそ
れもある。
シール系は水を高速で、おそらくは、生じた損傷の性質
に依存しながらも毎時数十立方メートルの速度で通過さ
せてしまう。そのうえ、主軸シール系の中の圧力が大幅
に上昇し、低圧室２８内の圧力は１０MPa に達するおそ
れもある。
【００３４】上述したように、加圧流体がシールハウジ
ングから逃げ出し、シールハウジング４の外の大気圧に
さらされることを防止するために安全装置が設けられて
いる。
ングから逃げ出し、シールハウジング４の外の大気圧に
さらされることを防止するために安全装置が設けられて
いる。
【００３５】本安全装置は、本質的には、内径Ｄ０の中
空または管状のピストン１０で構成されている。このピ
ストン１０は、シールハウジング４の中に形成された室
１１の中に配置されている。ピストン１０は、外径Ｄ１
の下側部分１２と、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ３を有する
上側部分１３とで構成されている。ピストンの上側部分
１３には、環状の空隙１４が形成され、この空隙の内径
Ｄ２は外径Ｄ１よりも大きくなっている。
空または管状のピストン１０で構成されている。このピ
ストン１０は、シールハウジング４の中に形成された室
１１の中に配置されている。ピストン１０は、外径Ｄ１
の下側部分１２と、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ３を有する
上側部分１３とで構成されている。ピストンの上側部分
１３には、環状の空隙１４が形成され、この空隙の内径
Ｄ２は外径Ｄ１よりも大きくなっている。
【００３６】また、環状部品１５がピストン１０の室１
１の上端に配置されている。この部品１５は、突出した
環状要素１６をその下側面に含む。この要素１６は、中
空のピストン１０に形成された空隙１４と連動するため
のものである。
１の上端に配置されている。この部品１５は、突出した
環状要素１６をその下側面に含む。この要素１６は、中
空のピストン１０に形成された空隙１４と連動するため
のものである。
【００３７】この環状部品１５は、シールハウジング４
に固着される追加的部品であってもよいことを注目すべ
きである。これはまた、このハウジングと一体化した部
品であってもよい。
に固着される追加的部品であってもよいことを注目すべ
きである。これはまた、このハウジングと一体化した部
品であってもよい。
【００３８】主軸３と環状部品１５との間に設けられた
あそび１７は比較的小さく、したがって、突出要素１６
は主軸３とともに第一の室１９を画定することができ
る。この第一の室１９の中には圧力Ｐ２が満ち、この圧
力Ｐ２は低圧室２８中の圧力Ｐ１よりも低いものであ
る。実際、ピストンと主軸との間の放射状のあそび２７
および中空のピストン１０の存在のため、圧力Ｐ２は、
ピストンの下側部分１２の下側面に力を加える圧力Ｐ１
よりも低いということが理解されよう。
あそび１７は比較的小さく、したがって、突出要素１６
は主軸３とともに第一の室１９を画定することができ
る。この第一の室１９の中には圧力Ｐ２が満ち、この圧
力Ｐ２は低圧室２８中の圧力Ｐ１よりも低いものであ
る。実際、ピストンと主軸との間の放射状のあそび２７
および中空のピストン１０の存在のため、圧力Ｐ２は、
ピストンの下側部分１２の下側面に力を加える圧力Ｐ１
よりも低いということが理解されよう。
【００３９】放射状のあそび２７は比較的大きいものを
選択し、得られる流量にかかわらずこのレベルでの圧力
損失が低くなるように、また、圧力Ｐ２がＰ１よりもわ
ずかに低くとどまるようにする。突出要素１６はまた、
ピストン１０およびシールハウジング４によって第二の
室２０を画定することを可能にする。環状部品とシール
ハウジングとの間にあるいはシールハウジングの中に形
成された通路１８が、室２０をシールハウジングの外部
とつなぎ、この室を、シールハウジングの外部と同様、
大気圧のもとに置く。
選択し、得られる流量にかかわらずこのレベルでの圧力
損失が低くなるように、また、圧力Ｐ２がＰ１よりもわ
ずかに低くとどまるようにする。突出要素１６はまた、
ピストン１０およびシールハウジング４によって第二の
室２０を画定することを可能にする。環状部品とシール
ハウジングとの間にあるいはシールハウジングの中に形
成された通路１８が、室２０をシールハウジングの外部
とつなぎ、この室を、シールハウジングの外部と同様、
大気圧のもとに置く。
【００４０】第二の室２０の中、環状部品１５と中空の
ピストン１０との間にばね２１が配設されていることに
注目すべきである。これらのばね２１はまた、第一の室
１９の中に配設してもよいし、室１９および２０の両方
の中に配設してもよいことが理解されよう。
ピストン１０との間にばね２１が配設されていることに
注目すべきである。これらのばね２１はまた、第一の室
１９の中に配設してもよいし、室１９および２０の両方
の中に配設してもよいことが理解されよう。
【００４１】最後に、本安全装置は、原子炉の室に逃げ
込む流体を減らし、なくすために中空のピストン１０が
主軸を押すような方法でこのピストン１０を動かすこと
ができる作動手段を含む。ピストン１０を動かすための
好ましい手段は、補助的な加圧流体源、例えば０．５〜
１MPa に圧縮された空気からなる。この補助的な流体源
は、中空のピストン１０の上側部分の下面に形成された
環状の室２３と連通する管２２に接続される。
込む流体を減らし、なくすために中空のピストン１０が
主軸を押すような方法でこのピストン１０を動かすこと
ができる作動手段を含む。ピストン１０を動かすための
好ましい手段は、補助的な加圧流体源、例えば０．５〜
１MPa に圧縮された空気からなる。この補助的な流体源
は、中空のピストン１０の上側部分の下面に形成された
環状の室２３と連通する管２２に接続される。
【００４２】例えばＯリングであるシール２４、２５お
よび２６が、異なる加圧流体どうしが互いに混合するこ
とを防止する。
よび２６が、異なる加圧流体どうしが互いに混合するこ
とを防止する。
【００４３】シール５〜７の１個またはそれ以上の動作
異常の外では、シール７からの最終的な漏れ流が管９を
介して逃げ出す。したがって、低圧室２８に満ちている
圧力Ｐ１は大気圧である。
異常の外では、シール７からの最終的な漏れ流が管９を
介して逃げ出す。したがって、低圧室２８に満ちている
圧力Ｐ１は大気圧である。
【００４４】環状の空間２７を通過する流れはなく、第
一の室１９の中の圧力Ｐ２は、事実上、大気圧である。
直径Ｄ２は直径Ｄ１よりも大きいため、ピストン１０は
下向きの力を受け、その結果、低い方の位置にとどま
る。
一の室１９の中の圧力Ｐ２は、事実上、大気圧である。
直径Ｄ２は直径Ｄ１よりも大きいため、ピストン１０は
下向きの力を受け、その結果、低い方の位置にとどま
る。
【００４５】シールの破損が起こると、低圧室２８に満
ちている圧力Ｐ１が上昇し、一次流体が放射状のあそび
２７を介して流出する。一次流体はさらにポンプハウジ
ングの外部に流れ出す。そこで、一次ポンプを駆動する
電気モータへの給電をオフにする手順が始まる。
ちている圧力Ｐ１が上昇し、一次流体が放射状のあそび
２７を介して流出する。一次流体はさらにポンプハウジ
ングの外部に流れ出す。そこで、一次ポンプを駆動する
電気モータへの給電をオフにする手順が始まる。
【００４６】放射状のあそび２７は比較的大きいものを
選択しており、環状部品１５と主軸３との間のあそび１
７は比較的小さいものであるため、室１９に満ちている
圧力Ｐ２はＰ１よりもごくわずかだけ低い。その結果、
中空のピストン１０に加わる力の和が下向きに作用し、
それによって中空のピストン１０をその低い方の位置に
保持する。
選択しており、環状部品１５と主軸３との間のあそび１
７は比較的小さいものであるため、室１９に満ちている
圧力Ｐ２はＰ１よりもごくわずかだけ低い。その結果、
中空のピストン１０に加わる力の和が下向きに作用し、
それによって中空のピストン１０をその低い方の位置に
保持する。
【００４７】ポンプが停止すると、補助的な加圧流体源
が管２２に接続されることによって安全装置が作動され
る。この加圧流体が室２３に浸入し、上向きの力を中空
のピストンに加えて、ピストン１０を軸方向に動かし、
主軸３に打ち当てる。中空のピストン１０と主軸との間
の封止は、種々の手段、特に金属間接触によって確保す
ることができる。金属間接触の場合、突出したノーズ部
２９をピストン１０の上に加工形成するか、Ｏリングを
ピストンの上側部分に設ける。Ｏリングは図１には示し
ていない。こうして、突出要素１６が空隙１４の中に完
全に貫入し、ばね２１が圧縮される。こうして、中空の
ピストン１０は、加圧流体がシールハウジング４の外に
漏れるのを防止することができる。
が管２２に接続されることによって安全装置が作動され
る。この加圧流体が室２３に浸入し、上向きの力を中空
のピストンに加えて、ピストン１０を軸方向に動かし、
主軸３に打ち当てる。中空のピストン１０と主軸との間
の封止は、種々の手段、特に金属間接触によって確保す
ることができる。金属間接触の場合、突出したノーズ部
２９をピストン１０の上に加工形成するか、Ｏリングを
ピストンの上側部分に設ける。Ｏリングは図１には示し
ていない。こうして、突出要素１６が空隙１４の中に完
全に貫入し、ばね２１が圧縮される。こうして、中空の
ピストン１０は、加圧流体がシールハウジング４の外に
漏れるのを防止することができる。
【００４８】高圧室を減圧したのち、ピストン１０を低
い方の位置に戻すことを望むならば、補助的な加圧流体
源を切り離して、ばね２１の作用によってピストンを低
い方の位置に自然に戻す。しかし、従来の手動装置によ
ってピストンを低い方の位置に戻してもよく、その場
合、必ずしもばねを設ける必要はない。
い方の位置に戻すことを望むならば、補助的な加圧流体
源を切り離して、ばね２１の作用によってピストンを低
い方の位置に自然に戻す。しかし、従来の手動装置によ
ってピストンを低い方の位置に戻してもよく、その場
合、必ずしもばねを設ける必要はない。
【００４９】このようなばね２１を設ける場合、作動手
段が働いたときにその作動手段がピストンを押し上げる
ことができるような強さのものを選択しなければならな
い。
段が働いたときにその作動手段がピストンを押し上げる
ことができるような強さのものを選択しなければならな
い。
【００５０】このように、本安全装置は、２個の環状の
室がピストン１０の上側に形成されるように設計されて
いる。第一の室１９に満ちている圧力Ｐ２は低圧室２８
の圧力Ｐ１よりもわずかに低く、一方、第二の室２０に
は大気圧以上の圧が満ちている。第一の室の外径Ｄ２を
適切に選択することにより、いかなる動作条件にあって
も、ピストン１０に作用する力の和を常に下向きにする
ことができる。したがって、作動手段が働いていないと
き、中空のピストンは常に低い方の位置にとどまる。し
たがって、本安全装置にさらなる固定手段を設ける必要
はない。
室がピストン１０の上側に形成されるように設計されて
いる。第一の室１９に満ちている圧力Ｐ２は低圧室２８
の圧力Ｐ１よりもわずかに低く、一方、第二の室２０に
は大気圧以上の圧が満ちている。第一の室の外径Ｄ２を
適切に選択することにより、いかなる動作条件にあって
も、ピストン１０に作用する力の和を常に下向きにする
ことができる。したがって、作動手段が働いていないと
き、中空のピストンは常に低い方の位置にとどまる。し
たがって、本安全装置にさらなる固定手段を設ける必要
はない。
【００５１】説明してきた本安全装置の実施態様におい
ては、第一の室１９は、環状部品１５がその突出要素１
６とともに存在することによって形成される。したがっ
て、この突出要素に対応する環状の空隙１４の内径は、
適切なものを選択しなければならない。
ては、第一の室１９は、環状部品１５がその突出要素１
６とともに存在することによって形成される。したがっ
て、この突出要素に対応する環状の空隙１４の内径は、
適切なものを選択しなければならない。
【００５２】圧力Ｐ２はピストン１０の上側面全体に加
わるわけではないため、圧力Ｐ２に相当する力Ｆ２は限
られ、作動圧力の値は妥当な範囲に収まるようになるこ
とが理解されよう。したがって、０．３〜０．７ MPa
（３〜７バール）の作動圧力によってピストンを閉じる
ことが可能である。
わるわけではないため、圧力Ｐ２に相当する力Ｆ２は限
られ、作動圧力の値は妥当な範囲に収まるようになるこ
とが理解されよう。したがって、０．３〜０．７ MPa
（３〜７バール）の作動圧力によってピストンを閉じる
ことが可能である。
【００５３】圧力Ｐ２が加わる面積は、シールの劣化が
起きたとき、圧力Ｐ２が高い値、おそらくは９MPa に達
することができるような広さに制限しなければならな
い。
起きたとき、圧力Ｐ２が高い値、おそらくは９MPa に達
することができるような広さに制限しなければならな
い。
【００５４】したがって、説明した実施態様において
は、作動手段が働いていないときにはピストンが常に低
い方の位置にとどまるよう、空隙１４の内径の値を慎重
に選択しなければならず、同時に、作動手段が比較的低
い作動圧力によってピストンを高い方の位置に動かすこ
とができるよう、室１９に満ちている圧力によってピス
トンに加えられる下向きの力を制限しなければならな
い。
は、作動手段が働いていないときにはピストンが常に低
い方の位置にとどまるよう、空隙１４の内径の値を慎重
に選択しなければならず、同時に、作動手段が比較的低
い作動圧力によってピストンを高い方の位置に動かすこ
とができるよう、室１９に満ちている圧力によってピス
トンに加えられる下向きの力を制限しなければならな
い。
【００５５】ばね２１を設けると、作動手段が働いてい
ないときにピストンをその低い方の位置に保持すること
がよりいっそう確実になる。
ないときにピストンをその低い方の位置に保持すること
がよりいっそう確実になる。
【００５６】ばね２１に代わる代替の実施態様を考案す
ることもできる。
ることもできる。
【００５７】例えば、第二の室２０を特定の圧力、例え
ば１０５Paの気体で満たしてもよい。この場合、第二の
室を封止し、符号１８で参照するような通路を設けな
い。
ば１０５Paの気体で満たしてもよい。この場合、第二の
室を封止し、符号１８で参照するような通路を設けな
い。
【００５８】また、室２０を液体で満たしてもよい。こ
の場合、安全装置が作動されると、室２０はシールハウ
ジングの外部と連通する。
の場合、安全装置が作動されると、室２０はシールハウ
ジングの外部と連通する。
【００５９】最後に、第二の室２０を圧力源、特に作動
手段の補助的な加圧流体源に接続することができる。安
全装置が作動されると、第二の室の加圧源を切り離すべ
きである。
手段の補助的な加圧流体源に接続することができる。安
全装置が作動されると、第二の室の加圧源を切り離すべ
きである。
【００６０】請求項に述べる技術的特徴の後に挿入され
た参照記号は、該請求項の理解を容易にするためのもの
にすぎず、上記の本発明の具体的な実施態様の範囲にな
んら制限を加えるものではない。
た参照記号は、該請求項の理解を容易にするためのもの
にすぎず、上記の本発明の具体的な実施態様の範囲にな
んら制限を加えるものではない。
【図１】本発明による安全装置を示す軸方向半断面図で
ある。
ある。
【図２】安全装置を取り付けた従来の原子炉冷却ポンプ
を示す図である。
を示す図である。
１ ポンプ ３ 主軸 ４ シールハウジング １０ ピストン １５ 環状部品 １６ 環状要素 １９ 第一の室 ２０ 第二の室 ２１ ばね
Claims (11)
- 【請求項１】 高圧室を一次ポンプ中の流体の低圧室か
ら隔てる少なくとも２個のシールが破裂したのち、一次
ポンプの主軸を長手方向に確実に封止する安全装置にお
いて、 外径Ｄ１の下側部分と、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ３を有
する上側部分とを含む中空のピストンで構成され、該ピ
ストンが、該主軸を同軸に包囲し、シールハウジング中
に形成された室の中に配置されており、さらに、該シー
ルが破裂したときにピストンを主軸に対して軸方向に動
かす作動手段を含み、２個の環状の室がピストンの上側
に形成され、Ｄ１よりも大きな外径Ｄ２を有する第一の
環状の室が低圧室と連通していることを特徴とする安全
装置。 - 【請求項２】 内径Ｄ２の環状の空隙が該ピストンの上
側部分に形成され、該シールハウジングが、該第一の室
を主軸とともに画定するために該空隙と連動する突出し
た環状要素を含む請求項１記載の安全装置。 - 【請求項３】 該環状要素が、該ハウジングに加えられ
た環状部品の下側面によって担持されている請求項２記
載の安全装置。 - 【請求項４】 比較的小さなあそびがシールハウジング
または環状部品と主軸との間に設けられ、比較的大きな
放射状のあそびが中空のピストンと主軸との間に設けら
れている請求項２または３記載の安全装置。 - 【請求項５】 作動手段が、該ピストンの上側部分の周
囲に形成された室と連通する管に接続された補助的な加
圧流体源によって形成される請求項１〜４のいずれか一
項記載の安全装置。 - 【請求項６】 該第二の室がシールハウジングの外部と
連通する請求項１〜５のいずれか一項記載の安全装置。 - 【請求項７】 シールハウジング中にあるいは該環状部
品と該シールハウジングとの間に通路が形成されている
請求項６記載の安全装置。 - 【請求項８】 該環状部品と該ピストンとの間にばねが
設けられている請求項１〜７のいずれか一項記載の安全
装置。 - 【請求項９】 該第二の室が特定の圧力の気体で満たさ
れている請求項１〜５のいずれか一項記載の安全装置。 - 【請求項１０】 該第二の室が液体で満たされている請
求項１〜５のいずれか一項記載の安全装置。 - 【請求項１１】 該第二の室が特定の値の圧力源、特に
該補助的な加圧流体源につながれている請求項１〜５の
いずれか一項記載の安全装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9200783 | 1992-01-24 | ||
| FR9200783A FR2686658B1 (fr) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | Dispositif de securite pour pompe primaire. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306685A true JPH05306685A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=9425958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5027118A Pending JPH05306685A (ja) | 1992-01-24 | 1993-01-25 | 一次ポンプ用安全装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5449180A (ja) |
| EP (1) | EP0553002B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05306685A (ja) |
| KR (1) | KR100294358B1 (ja) |
| DE (2) | DE553002T1 (ja) |
| ES (1) | ES2043581T3 (ja) |
| FR (1) | FR2686658B1 (ja) |
| TW (1) | TW234189B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003287143A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 静圧シール及びこれを備えた冷却材ポンプ |
| JP2013108550A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 軸シール構造及び一次冷却材循環ポンプ |
| US10311984B2 (en) | 2012-09-28 | 2019-06-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shaft sealing structure and reactor coolant pump |
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|---|---|---|---|---|
| US20070235946A9 (en) * | 2004-05-28 | 2007-10-11 | Garrison Glenn M | Air riding seal |
| US20070140877A1 (en) * | 2005-10-11 | 2007-06-21 | Sanville Mark E | Shutdown seal for reactor coolant pump |
| US7780399B1 (en) | 2006-01-12 | 2010-08-24 | Stein Seal Company | Reverse pressure double dam face seal |
| US9394908B2 (en) | 2011-05-17 | 2016-07-19 | Bwxt Nuclear Energy, Inc. | Pressurized water reactor with upper vessel section providing both pressure and flow control |
| US9985488B2 (en) | 2011-07-22 | 2018-05-29 | RWXT Nuclear Operations Group, Inc. | Environmentally robust electromagnets and electric motors employing same for use in nuclear reactors |
| US9576686B2 (en) | 2012-04-16 | 2017-02-21 | Bwxt Foreign Holdings, Llc | Reactor coolant pump system including turbo pumps supplied by a manifold plenum chamber |
| CN110410355A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-05 | 上海电气凯士比核电泵阀有限公司 | 一种联轴器停车密封装置 |
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|---|---|---|---|---|
| NL285078A (ja) * | ||||
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| US3096985A (en) * | 1961-12-14 | 1963-07-09 | Worthington Corp | Empergency shaft sealing device |
| US3580587A (en) * | 1967-07-22 | 1971-05-25 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Contact-free hydrostatic seal |
| DE1650056A1 (de) * | 1967-07-22 | 1970-08-13 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Beruehrungsfreie Gleitringdichtung |
| DE1809620B2 (de) * | 1968-11-19 | 1971-04-01 | Gleitringdichtung | |
| US3679217A (en) * | 1970-10-27 | 1972-07-25 | Allis Chalmers Mfg Co | Automatic shutdown seal |
| DE2253512A1 (de) * | 1972-10-28 | 1974-05-09 | Sealol | Dichtungsanordnung fuer das abdichten von schnell relativ zueinander sich bewegenden bauelementen bei erheblichen druckdifferenzen |
| FR2474605A1 (fr) * | 1980-01-24 | 1981-07-31 | Jeumont Schneider | Dispositif de securite pour pompe |
| GB8334146D0 (en) * | 1983-12-22 | 1984-02-01 | Lucas Ind Plc | Fuel pumps |
| FR2568343B1 (fr) * | 1984-07-24 | 1988-11-04 | Technip Geoproduction | Methode et dispositif de maintien de l'etancheite entre pieces pouvant se deplacer l'une par rapport a l'autre |
| DE3540369A1 (de) * | 1985-11-14 | 1986-05-07 | Albrecht Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Kayser | Gegenlaeufige gewindewellendichtung sowie beruehrungslose, trockene spaltdichtung mit selbsttaetiger minimalspalteinstellung |
| US4722663A (en) * | 1986-02-04 | 1988-02-02 | Rotoflow Corporation | Seal-off mechanism for rotating turbine shaft |
| US4848774A (en) * | 1987-08-31 | 1989-07-18 | Westinghouse Electric Corp. | Reactor coolant pump hydrostatic sealing assembly with externally pressurized hydraulic balance chamber |
-
1992
- 1992-01-24 FR FR9200783A patent/FR2686658B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-13 ES ES93400075T patent/ES2043581T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-13 EP EP93400075A patent/EP0553002B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-13 DE DE93400075T patent/DE553002T1/de active Pending
- 1993-01-13 DE DE69302489T patent/DE69302489T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-16 TW TW082100256A patent/TW234189B/zh not_active IP Right Cessation
- 1993-01-21 KR KR1019930000789A patent/KR100294358B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-21 US US08/006,634 patent/US5449180A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-25 JP JP5027118A patent/JPH05306685A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW234189B (ja) | 1994-11-11 |
| DE69302489T2 (de) | 1996-10-02 |
| US5449180A (en) | 1995-09-12 |
| FR2686658B1 (fr) | 1994-04-29 |
| FR2686658A1 (fr) | 1993-07-30 |
| ES2043581T1 (es) | 1994-01-01 |
| DE553002T1 (de) | 1994-02-03 |
| EP0553002B1 (fr) | 1996-05-08 |
| ES2043581T3 (es) | 1996-07-16 |
| EP0553002A1 (fr) | 1993-07-28 |
| KR930017046A (ko) | 1993-08-30 |
| DE69302489D1 (de) | 1996-06-13 |
| KR100294358B1 (ko) | 2001-09-17 |
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