JPH07113892A - インターナルポンプ用水密装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インターナルポンプのメンテナンス時に炉水が
漏洩しない水密装置を提供を提供する。 【構成】ケーシング３内に長尺の中空管軸30を挿入し、
中空管軸30の上端部をプラグ31内に挿入する。プラグ31
はディフューザボス13内に水密的に挿着される。中空管
軸30の下端部はケーシング３の下方を突出し、ケーシン
グ３の下方に設けたシリンダ35内から外部へ延出してい
る。中空管軸30の下端部側面は端栓37を介してシリンダ
35の下部と水密シールしている。シリンダ35内の中空管
軸30にはピストン38が設けられ、加圧水入口管39からの
加圧水により上昇し、加圧水出口管40からの加圧水によ
り降下する。中空管軸30の上端には大径の軸端32が設け
られ清水が流入するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改良型沸騰水型原子炉に
使用されているインターナルポンプのメンテナンス時に
炉水がリークしないようにするためのインターナルポン
プ用水密装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、改良型沸騰水型原子炉に使用され
ているインターナルポンプについて図５により説明す
る。

【０００３】インターナルポンプは大別して図５に示す
ように原子炉圧力容器１内に位置するポンプ部２と、原
子炉圧力容器１の外部に位置するケーシング３内に収容
されたモーター部４とからなっている。ポンプ部２はシ
ュラウド５と原子炉圧力容器１との内側に設けられたデ
ィフューザ６と、このディフューザ６内に設けられたイ
ンペラ７とからなっている。

【０００４】インペラ７はポンプシャフト８の上端部に
接続しており、ポンプシャフト８の下部はモーター部４
内に挿入している。モーター部４はポンプシャフト８を
回転し、インペラ７を回転するもので、ケーシング３内
の内側キャン９と外側キャン10との間に設けられた回転
子11と固定子12とからなっている。

【０００５】ディフューザ６はディフューザボス１３を
介して原子炉圧力容器１の内面から立設したスタブチュ
ーブ14の上端面にパッキン（図示せず）を介して載置さ
れ、ディフューザボス13はストレッチチューブ１５によ
り下方向に押し付けられ固定され、炉水を水密シールし
ている。

【０００６】ストレッチチューブ15は下部で締付ナット
16により締め付けられケーシング３の内面に固定されて
いる。締付ナット16の下方には二次シール17が設けら
れ、この二次シール17に加圧水管18が接続されている。
加圧水管18の上方にはリーク水管19が設けられている。

【０００７】ケーシング３の下端フランジ部にはモータ
ーフランジ20がスタッドボルト21により取付けられてお
り、モーターフランジ20の下面には小フランジ22がボル
ト23により取り付けられている。ポンプシャフト８の下
端部にはカップリングスタッド24が接続されている。シ
ュラウド５の下部には炉水の流通孔25が形成されてい
る。なお、符号26はポンプシャフト８に設けられたキ
ー、27はケーシング３の下部に接続した冷却水入口管
で、28はケーシング３の上部に接続した冷却水出口管
で、29はインペラ７を固定するスタッドである。

【０００８】しかして、上記インターナルポンプではス
トレッチチューブ15と締付ナット16によりディフューザ
ボス13の下面とスタブチューブ14の上面とをパッキング
を介して炉水を水密シールしている。また、二次シール
17によりポンプシャフト８とストレッチチューブ15との
隙間流れをシールして、モーター部４に炉水が浸入しな
いように水密シールしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インターナルポンプの水密手段は組立の際ポンプシャフ
ト８の挿着時に気泡よるショックが生じたり、また、許
容位置に容易に位置決めすることが困難であり、これら
のために二次シール17を損傷し、炉水がリークする課題
がある。

【００１０】また、ケーシング３内に残留炉水が存在し
ているのに気付かず、モーターフランジ20または小フラ
ンジ22を取外すと、ケーシング３の下面から残留炉水が
リークし、さらに運転中に回転するポンプシャフト８に
二次シールが接触するとシール水がリークする課題があ
る。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ケーシング内に気泡が残ることがなく、かつ
取扱いが容易なインターナルポンプの水密装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はケーシング内に
長尺中空管軸を挿入し、この中空管軸の先端部にプラグ
を被せ、このプラグの下端面をストレッチチューブの上
端面に密接し、前記中空管軸の下部を前記ケーシングの
下端面を閉塞したフランジを貫通させて延出し、前記フ
ランジの下端面に前記中空管軸の下部を包囲してシリン
ダを設け、このシリンダと前記中空管軸の下端部外周面
との間に端栓を設け、前記シリンダに加圧水の出入管を
設け、前記シリンダ内の前記中空管軸にピストンを設け
てなることを特徴とする。

【００１３】また、本発明はケーシング内にポンプシフ
トを挿入する中空筒状ホルダを設け、このホルダの下端
に中央部に貫通孔を有する大径フランジを設け、この大
径フランジの下端面に前記貫通孔を閉塞する小径フラン
ジを設け、前記ホルダの上端部内面にテーパー面を形成
してなることを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明はディフューザボスの内側
でかつポンプシャフトの段付部とストレッチチューブの
上端面との間にバックアップシールを設け、ケーシング
の下端面に閉止フランジを設け、この閉止フランジにド
レン孔を設け、このドレン孔にドレン管を接続し、前記
ドレン孔に連通する底板を前記閉止フランジの下面に設
け、前記閉止フランジの外周面に前記底板から立ち上が
るガードを設けてなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】第１の発明においては、ディフューザボス内側
にプラグを挿着しかつ中空管軸をケーシング内に清水を
充満する以前に挿入し、フランジ側でケーシングのフラ
ンジを密閉する。清水用ポンプによりケーシング入口側
に設けた循環水回路でケーシング入口パイプに注水し、
循環水の戻り側でバルブを閉めてケーシング内に清水を
充満する。

【００１６】中空管軸の先端はプラグ内で開口している
ので中空管軸内は排水路となる。ケーシング内への清水
の充満方法は下方から順次水位が上昇し、満杯近くで中
空管軸を通って廃水を始める。中空管軸の末端はほぼ大
気圧に開口しているので、気泡ごと排水される。

【００１７】次に中空管軸を水圧で下降させながら廃水
を続け、最下端でフランジの底面に開口面が一致したな
らば排水系のバルブを閉じる。ついで、給水系のバルブ
を閉じ、清水ポンプを停止する。その後プラグを取り外
し、プロペラとポンプシャフトを挿荷する。このように
して気泡の影響がなくインペラとポンプシャフトを取り
付けることができる。

【００１８】第２の発明においてインペラとポンプシャ
フトを取り付ける場合は炉上から行い、自重で吊り下げ
る。ポンプシャフトの先端から支受けできるホルダをケ
ーシング内に装置すると、ポンプシャフトによる干渉が
なくなり、二次シールの装着は直ちにケーシングに対す
る炉水浸入防止につながり、ホルダによるシャフトのガ
イドは炉水漏洩防止に役立つ。

【００１９】第３の発明においてはスタッドを緩めた場
合、フランジ接合面から溢水が生じている場合はガード
で受け、フランジの排水口に導いて周囲に飛散すること
を防止する。これにより時間経過後、再度排出する必要
はない。

【００２０】

【実施例】図１および図２により本発明に係るインター
ナルポンプ用水密装置の第１の実施例を説明する。な
お、図１中、図５と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。

【００２１】図１において符号30は長尺の中空管軸で、
この中空管軸30の先端部はあらかじめディフューザボス
内に挿着したプラグ31内に挿入している。プラグ31はデ
ィフューザボス13の内面に接して挿着され、その下端面
はストレッチチューブ15の上端面に密接している。中空
管軸30の先端部には太径の軸端32が設けられ、プラグ31
の上端面にはスタッド33が取り付けられている。ケーシ
ング３の下端フランジ部にはこのフランジ部と同径のフ
ランジ34が取り付けられ、フランジ34の下面には細径の
シリンダ35が接続されている。フランジ34の中央部には
シール36を介して前記中空管軸30の下部が挿通し、さら
に中空管軸30の端末はシリンダ35内を突出している。

【００２２】シリンダ35と中空管軸30の間は端栓37によ
り封止されている。シリンダ35内の中空管軸30の外周面
にはピストン38が取り付けられている。シリンダ35は下
部に加圧水入口管39が、上部に加圧水出口管40が取り付
けられているが、何れの管39，40からも給排水できるよ
うになっている。フランジ34の外周面には下部サポート
41が取り付けられ、ケーシング３の下端部フランジには
上部サポート42がそれぞれ取り付けられている。

【００２３】図１においてはインペラ７とポンプシャフ
ト８を装着する前にプラグ31でディフューザボス13の内
側を閉塞して炉水をシールしたのち、ストレッチチュー
ブ15に締付ナット16を嵌め込み、二次シール17を設け、
リーク管19と加圧水管18にはそれぞれ通水していない状
態を示している。また、ピストン38に加圧水入口管39か
ら加圧水を送水している状態で、上下部サポート41，42
を一対のスクリューロッド（図示せず）に噛合し、スク
リューロッドを回転して中空管軸30をケーシング３内に
組み込む。

【００２４】端栓37はシリンダ35を閉塞するが、中空管
軸30は摺動できる。同様にフランジ34を中空管軸30が貫
通する部分は摺動できるが、リークすることはない。端
栓37も同じくリークしないようにシールされる。

【００２５】冷却水入口管39から清水を通水して冷却水
出口管40を閉じるとケーシング３内に清水が充満する
が、中空管軸30の軸端32からオーバフロして排水され、
それに伴なって気泡はドレンされる。軸端32に適宜オリ
フィス等を設け、また排水量が増した場合には中空管軸
30を加圧水出口管40から加圧水を送り込んで押し下げ
る。 中空管軸30の端末にホースを接続し、絞り勝手に
して中空管軸30をフランジ34まで下降させ絞り弁を閉
じ、冷却水入口管27のバルブを閉じることによりケーシ
ング３内は気泡のない清水を充満できる。図２は上記清
水の給排水系を示す配管系統図を示している。

【００２６】すなわち、ケーシング３の冷却水入口管27
と冷却水出口管28に常時開バルブ43を取り付け、冷却水
出口管28側に冷却水戻り管44を接続し、冷却し戻り管44
の端末を水タンク45に設ける。水タンク45内にはフート
バルブ46が浸漬しており、フートバルブ46は冷却水ポン
プ47に接続している。

【００２７】冷却水ポンプ47の吐出側は２個の常時開バ
ルブ43，43クーラー48および常時開バルブ43を介して冷
却水入口管27に接続している。冷却水ポンプ47とクーラ
ー48との間の２個の常時開バルブ43，43間には常時開バ
ルブ49が分岐し、この常時開バルブ49は冷却水戻り管44
に接続している。

【００２８】一方、ケーシング３内への清水循環流路は
清水用水タンク50のフートバルブ46から清水ポンプ51、
常時開バルブ43、常時閉バルブ49を介して冷却水入口管
27に接続する清水供給配管54と、ケーシング３内の中空
管軸30の排出側から清水用水タンク50へ戻る清水戻り管
52とからなっている。

【００２９】清水供給配管54から分岐した入口分岐管55
により常時開バルブ43を介してクーラー48の入口側に接
続し、クーラー48の出口側は出口分岐管56によりチェッ
クバルブ53を介して清水戻り管52に接続している。

【００３０】つぎに図３により本発明により係るインタ
ーナルポンプ用水密装置の第２の実施例を説明する。

【００３１】図３はインペラ７とポンプシャフト８を挿
入する場合にケーシング３内に中空筒状ホルダ57を組込
んだ状態を示している。すなわち、ケーシング３内にポ
ンプシャフト８を挿入するホルダ57を設け、このホルダ
57の下端に中央部に貫通孔58を有する大径フランジ59を
設け、この大径フランジ59の下端面に前記貫通孔58を閉
塞する小径フランジ60をボルト62により取付けている。

【００３２】なお、ホルダ57の上端部内面にはテーパー
面61が形成されている。ポンプシャフト８の底面からは
貫通孔58内へ突出したスタッド63が設けられ、上部サポ
ート41にはスクリューロッド64がねじ込まれ係合してい
る。ケーシング３の下部フランジと大径フランジ59とは
スタッド65により締付け固定されている。

【００３３】インペラ７とポンプシャフト８の嵌装は一
体で行われるが、インペラ７はディフューザ６の入口内
側に嵌装し、ポンプシャフト８はディフューザボス13の
内側からストレッチチューブ15の入口内側を通り、二次
シール17に加圧水を加え、ストレッチチューブ15とポン
プシャフト８の微小隙間、洩れをシールしてケーシング
３内の清水を排出する。

【００３４】ついでホルダ57を挿入し加圧水を若干低下
しホルダ57のテーバー面61に沿ってポンプシャフト８を
降下しポンプシャフト８の中心を正して取り付ける。小
径フランジ60は中央の管栓で、リークの有無を調べてホ
ルダ57を取り出すためのもので、小径フランジ60にあら
かじめホースを取り付けておくこともできる。

【００３５】つぎに、図４により本発明に係るインター
ナルポンプ用水密装置の第３の実施例を説明する。

【００３６】この第３の実施例はケーシング３の下端面
に閉止フランジ66を設け、この閉止フランジ66にドレン
孔67を設け、このドレン孔67にドレン管68を接続し、前
記ドレン孔67に連通する底板69を前記閉止フランジ66の
下面に設け、前記閉止フランジ66の外周面に前記底板69
から立ち上がるガード70を設けてなるものである。

【００３７】また、ディフューザボス13内側でかつポン
プシャフト８の段付部とストレッチチューブ15の上端面
との間にバックアップシール71を設けて、二次シール17
のバックアップを行っている。

【００３８】二次シール17はポンプシャフト８が停止し
ている間は加圧水管18から加圧水を注入してポンプシャ
フト８の外周およびケーシング３の内周をシールする。
二次シール17が例えば摩耗した場合にはバックアップシ
ール71でシールする。バックアップシール71は傘形弾性
体で下方はオープンのひとつ囲いである。

【００３９】上方からストレッチチューブ15に冠される
と、ポンプシャフト８とディフューザボス13との隙間か
らリークしてくる炉水がポンプシャフト８の外側とスト
レッチチューブ15の内側との隙間に流れ込む前にバック
アップシール71が機能してストレッチチューブ15の上面
でシールする。

【００４０】二次シール17の摩耗は主としてポンプシャ
フト８側との摺動または回動によって生じるもので、二
次シール17とポンプシャフト８との接触面に生じる。同
じくバックアップシール71もポンプシャフト８の回転時
に静止しているストレッチチューブに接触しないように
考慮される。

【００４１】すなわち、運転中はポンプシャフト８は上
昇しており、バックアップシール71はストレッチチュー
ブ15に接触せず、停止時は、ポンプシャフト８は炉水圧
および自重により下降してくるので、ストレッチチュー
ブ15にかぶさり、二次シール17に加熱してシール効果を
高める。

【００４２】閉止フランジ66はケーシング３内に残留水
があるとき、閉止フランジ66の締付用スタッドを緩める
と接触面の緩んだ個所から溢流して周囲に飛び散るが、
ガード70によって受け、閉止フランジ66の外周に沿って
ドレン管68に流下させる。底板69はガード70と一体でか
つ閉止フランジ66の外周とも一体である。なお、図４中
符号72は推力軸受箱、73はナット箱で、ナット箱73はス
クリューロッド64により上下動する。

【００４３】

【発明の効果】従来例では密閉されたケーシング内に貯
水される清水によって封じ込まれた気泡が随時浮上して
インペラとポンプシャフトの挿着に好ましくないが、第
一の発明によれば、中空管軸によって事前に気泡を除去
することができ、ポンプシャフトの挿着時のストレッチ
チューブや二次シールの保全に有効となり、インターナ
ルポンプのメンテナンス時に炉水が漏洩するのを防止で
きる。

【００４４】第２の発明によれば、ホルダをケーシング
内に設けることによってポンプシャフトによる干渉がな
くなり、二次シールを正常に維持できる。二次シールは
ケーシングに対する炉水浸入防止に寄与し、ホルダによ
るポンプシャフトのガイドは炉水漏洩防止の効果があ
る。

【００４５】第３の発明によれば、バックアップシール
を設けることにより炉水がケーシング内に流入するのを
防止でき、また閉止フランジを使用することにより、残
留水の漏洩を防止して環境汚染を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインターナルポンプ用水密装置の
第１の実施例を示す縦断面図。

【図２】図１における水密装置の清水循環系路を示す系
統図。

【図３】本発明に係るインターナルポンプ用水密装置の
第２の実施例を示す縦断面図。

【図４】本発明に係るインターナルポンプ用水密装置の
第３の実施例を示す縦断面図。

【図５】従来のインターナルポンプを示す縦断面図。

【符号の説明】 １…原子炉圧力容器、２…ポンプ部、３…ケーシング、
４…モータ部、５…シェラウド、６…ディフューザ、７
…インペラ、８…ポンプシャフト、９…内側キャン、10
…外側キャン、11…回転子、12…固定子、13…ディフュ
ーザボス、14…スタブチューブ、15…ストレッチチュー
ブ、16…締付ナット、17…二次シール、18…加圧水管、
19…リーク水管、20…モータフランジ、21…スタッドボ
ルト、22…小フランジ、23…ボルト、24…カップリング
スタッド、25…流通孔、26…キー、27…冷却水入口管、
28…冷却水出口管、29…スタッド、30…中空管軸、31…
プラグ、32…軸端、33…スタッド、34…フランジ、35…
シリンダ、36…シール、37…端栓、38…ピストン、39…
加圧水入口管、40…加圧水出口管、41…下部サポート、
42…上部サポート、43…常時開バルブ、44…冷却水戻り
管、45…冷却水用水タンク、46…フートバルブ、47…冷
却水ポンプ、48…クーラー、49…常時閉バルブ、50…清
水用タンク、51…清水ポンプ、52…清水戻り管、53…チ
ェックバルブ、54…清水供給配管、55…入口分岐管、56
…出口分岐管、57…ホルダ、58…貫通孔、59…大径フラ
ンジ、60…小径フランジ、61…テーパー面、62…ボル
ト、63…スタッド、64…スクリューロッド、65…スタッ
ド、66…閉止フランジ、67…ドレン、68…ドレン管、69
…底板、70…ガード、71…バックアップシール、72…推
力軸受箱、73…ナット箱。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 茂 東京都港区芝４−７−７ アイテル技術サ ービス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に長尺中空管軸を挿入し、
   この中空管軸の先端部にプラグを被せ、このプラグの下
   端面をストレッチチューブの上端面に密接し、前記中空
   管軸の下部を前記ケーシングの下端面を閉塞したフラン
   ジを貫通させて延出し、前記フランジの下端面に前記中
   空管軸の下部を包囲してシリンダを設け、このシリンダ
   と前記中空管軸の下端部外周面との間に端栓を設け、前
   記シリンダに加圧水の出入管を設け、前記シリンダ内の
   前記中空管軸にピストンを設けてなることを特徴とする
   インターナルポンプ用水密装置。
2. 【請求項２】 ケーシング内にポンプシャフトを挿入す
   る中空筒状ホルダを設け、このホルダの下端に中央部に
   貫通孔を有する大径フランジを設け、この大径フランジ
   の下端面に前記貫通孔を閉塞する小径フランジを設け、
   前記ホルダの上端部内面にテーパー面を形成してなるこ
   とを特徴とするインターナルポンプ用水密装置。
3. 【請求項３】 ディフューザボスの内側でかつポンプシ
   ャフトの段付部とストレッチチューブの上端面との間に
   バックアップシールを設け、ケーシングの下端面に閉止
   フランジを設け、この閉止フランジにドレン孔を設け、
   このドレン孔にドレン管を接続し、前記ドレン孔に連通
   する底板を前記閉止フランジの下面に設け、前記閉止フ
   ランジの外周面に前記底板から立ち上がるガードを設け
   てなることを特徴とするインターナルポンプ用水密装
   置。