JPH076865B2 - 復水器の水張試験方法 - Google Patents
復水器の水張試験方法Info
- Publication number
- JPH076865B2 JPH076865B2 JP62153324A JP15332487A JPH076865B2 JP H076865 B2 JPH076865 B2 JP H076865B2 JP 62153324 A JP62153324 A JP 62153324A JP 15332487 A JP15332487 A JP 15332487A JP H076865 B2 JPH076865 B2 JP H076865B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- cooling pipe
- condenser
- cooling
- tension test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発電プラント用の復水器に係り特に冷却管の肉
厚が薄く、胴側水張試験時に冷却管に外圧として作用す
る水張水頭が、冷却管の許容外圧を超える場合に好適な
復水器の胴側水張試験方法に関する。
厚が薄く、胴側水張試験時に冷却管に外圧として作用す
る水張水頭が、冷却管の許容外圧を超える場合に好適な
復水器の胴側水張試験方法に関する。
従来復水器の胴側水張試験方法については、ヘイ規格の
6.1.4項水張試験（Heat Exchane Institube Steam Surf
ace Condensers 6.1.4 Hydrostatic Testing）に規定さ
れており、現在はこの方法に従つて実施されている。即
ち、復水器は大形の機器であるため通常は現地で全体の
組立を行ない、組立完了後の胴側（冷却管の外側）水張
試験により組立の健全性の最終確認を実施している。
6.1.4項水張試験（Heat Exchane Institube Steam Surf
ace Condensers 6.1.4 Hydrostatic Testing）に規定さ
れており、現在はこの方法に従つて実施されている。即
ち、復水器は大形の機器であるため通常は現地で全体の
組立を行ない、組立完了後の胴側（冷却管の外側）水張
試験により組立の健全性の最終確認を実施している。
水張試験は、復水器を一つの容器とみなし、これに水を
滴捨させ（ポンプ等で加圧はしない）水の水頭のみで漏
洩検査および強度確認を行なうもので通常水は、復水器
とタービンの取合部より300mm上部までとし、この取合
部における気密性についても同時に確認を行なうもので
あるが、復水器が大形化する程高さ方向の寸法が大きく
なるので、復水器に作用する圧力もこの高さ方向の寸法
に比例して大きくなる。
滴捨させ（ポンプ等で加圧はしない）水の水頭のみで漏
洩検査および強度確認を行なうもので通常水は、復水器
とタービンの取合部より300mm上部までとし、この取合
部における気密性についても同時に確認を行なうもので
あるが、復水器が大形化する程高さ方向の寸法が大きく
なるので、復水器に作用する圧力もこの高さ方向の寸法
に比例して大きくなる。
一方、チタン復水器においてはチタンの特性より他の胴
合金の如く使用中の冷却管の減肉がほとんどないこと及
び、チタンは価格も高いことより出来る限り薄肉のチタ
ン管を採用することが経済性上からも重要である。ま
た、冷却管は薄くすればする程、外圧に対する強度が小
さくなり、水張試験時に作用する外圧に耐えられなくな
るので、従来の方法では薄肉冷却管の採用にも限界があ
り、現状では管の肉厚は0.5mmが一般的となつている。
合金の如く使用中の冷却管の減肉がほとんどないこと及
び、チタンは価格も高いことより出来る限り薄肉のチタ
ン管を採用することが経済性上からも重要である。ま
た、冷却管は薄くすればする程、外圧に対する強度が小
さくなり、水張試験時に作用する外圧に耐えられなくな
るので、従来の方法では薄肉冷却管の採用にも限界があ
り、現状では管の肉厚は0.5mmが一般的となつている。
しかしながら、今後は更にプラント出力の大溶量化によ
り復水器の寸法が増加し、従来の如く0.5mmの肉厚では
水張試験時の外圧強度が不足することとなりその対応と
して、冷却管肉厚の増加を必要とする状況にあるが、肉
厚の増加は設備費増加となり問題がある。
り復水器の寸法が増加し、従来の如く0.5mmの肉厚では
水張試験時の外圧強度が不足することとなりその対応と
して、冷却管肉厚の増加を必要とする状況にあるが、肉
厚の増加は設備費増加となり問題がある。
また、より合理的な復水器の設計を可能とするために、
従来より使用されている0.5mmより更に薄い0.4mm又は0.
3mmのチタン管の採用可能な新技術が求められている。
従来より使用されている0.5mmより更に薄い0.4mm又は0.
3mmのチタン管の採用可能な新技術が求められている。
復水器において冷却管に外圧が作用するのは胴側の水張
試験時のみに限定され、しかもこの胴側水張試験は原則
として建設初期の組立完了後に一回実施されるのみであ
る。また、復水器の冷却管は冷却管単体として、水圧試
験によりその健全性を確認した上で復水器管板に装着さ
れしかも、チタン復水器においては冷却管と管板の取付
けには溶接を採用し、溶接後には真空引により溶接部の
機密性検査が行なわれるので、胴側の水張試験により保
却管と管板取付部の健全性確認の必要性は基本的にはな
い。即ち、胴側水張試験の目的は、胴体の溶接部の機密
性及び胴体全体の強度確認のみである。
試験時のみに限定され、しかもこの胴側水張試験は原則
として建設初期の組立完了後に一回実施されるのみであ
る。また、復水器の冷却管は冷却管単体として、水圧試
験によりその健全性を確認した上で復水器管板に装着さ
れしかも、チタン復水器においては冷却管と管板の取付
けには溶接を採用し、溶接後には真空引により溶接部の
機密性検査が行なわれるので、胴側の水張試験により保
却管と管板取付部の健全性確認の必要性は基本的にはな
い。即ち、胴側水張試験の目的は、胴体の溶接部の機密
性及び胴体全体の強度確認のみである。
従つて、胴側水張試験時に冷却管に作用する外圧荷重の
低減を行なえば、冷却管の肉厚増加の必要がなくなると
共に、更に小容量の復水器においては現状の肉厚より薄
肉化を図ることも可能となる。
低減を行なえば、冷却管の肉厚増加の必要がなくなると
共に、更に小容量の復水器においては現状の肉厚より薄
肉化を図ることも可能となる。
前述の問題は胴側水張試験時に、水室側にも水張りを行
い、冷却管の内外の圧力差を軽減することにより解決さ
れる。
い、冷却管の内外の圧力差を軽減することにより解決さ
れる。
胴側水張試験時に、水室側にも水張りを行うと、冷却管
の内側には、水室側水張り水位に応じた水頭が作用する
ため、冷却管の内外の圧力差は、水室側水頭分に相当す
る圧力分だけ、小さくなるので、冷却管の肉厚を薄くし
ても十分耐え得るものとなる。
の内側には、水室側水張り水位に応じた水頭が作用する
ため、冷却管の内外の圧力差は、水室側水頭分に相当す
る圧力分だけ、小さくなるので、冷却管の肉厚を薄くし
ても十分耐え得るものとなる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ター
ビン１の下部に設けられる復水器２は胴体2a,水室2b,管
板2c,冷却管2dより構成され水室2bには冷却水を供給す
るための循環水配管３が冷却水出入弁４を介して接続さ
れている。
ビン１の下部に設けられる復水器２は胴体2a,水室2b,管
板2c,冷却管2dより構成され水室2bには冷却水を供給す
るための循環水配管３が冷却水出入弁４を介して接続さ
れている。
また、胴側には従来の如く水張系統5,ポンプ６及び水抜
系統７を設け、水室側にも同様に水張系統8,ポンプ９及
びオーバーフロー系統10が設けられている。これにより
胴側水張試験の要領を示すと第２図の如くなる。
系統７を設け、水室側にも同様に水張系統8,ポンプ９及
びオーバーフロー系統10が設けられている。これにより
胴側水張試験の要領を示すと第２図の如くなる。
即ち、第１ステツプでは出入口弁４を閉じ、水室2b側を
水張後胴側2aの水張を行なう。この時水室2b側は万一の
トラブルにより水が抜けると冷却管2dに許容以上の外圧
が作用することになるので、水室側水張ポンプ９は常時
運転状態としオーバーフロー系統10よりオーバーフロー
させておく。
水張後胴側2aの水張を行なう。この時水室2b側は万一の
トラブルにより水が抜けると冷却管2dに許容以上の外圧
が作用することになるので、水室側水張ポンプ９は常時
運転状態としオーバーフロー系統10よりオーバーフロー
させておく。
この状態では復水器胴体外へ水の漏洩のないこと及び胴
体に異状な変形等のないことを確認する。
体に異状な変形等のないことを確認する。
次に第２ステツプとして、胴側の水張水位を胴側のみの
水張条件下で冷却管の許容外圧範囲となる水位（第３図
ｈ）まで低下させ、その後水室側の水抜を行ない、水室
内部より冷却管と管板部との取合部からの漏洩有無、管
板の異状変更の有無を確認する。以上の如く第１図に示
す胴側水張試験を２つのステツプに分けて行なうことに
より、従来方式における試験項目と全く同等な胴側水張
試験項目を実施することができる。尚、冷却管2dと管板
2cの取付部の健全性の確認については、冷却管取付後の
真空引試験等により行なわれるため不要であることは前
述の通りであるが、第１図では重複した確認による信頼
性の向上及び、冷却管と管板の取付方法が溶接でなく拡
管取付で真空引試験を行なわない場合も考慮して示して
ある。従つて、溶接式チタン復水器の場合には第４図の
第２ステツプを省略することも可能である。
水張条件下で冷却管の許容外圧範囲となる水位（第３図
ｈ）まで低下させ、その後水室側の水抜を行ない、水室
内部より冷却管と管板部との取合部からの漏洩有無、管
板の異状変更の有無を確認する。以上の如く第１図に示
す胴側水張試験を２つのステツプに分けて行なうことに
より、従来方式における試験項目と全く同等な胴側水張
試験項目を実施することができる。尚、冷却管2dと管板
2cの取付部の健全性の確認については、冷却管取付後の
真空引試験等により行なわれるため不要であることは前
述の通りであるが、第１図では重複した確認による信頼
性の向上及び、冷却管と管板の取付方法が溶接でなく拡
管取付で真空引試験を行なわない場合も考慮して示して
ある。従つて、溶接式チタン復水器の場合には第４図の
第２ステツプを省略することも可能である。
次に、本発明の方法によれば、冷却管に大きな外圧が作
用しない理由について説明する。
用しない理由について説明する。
水張試験時に所定の水位まで胴側に水を満水すと、冷却
管には上部の水頭に相当する水圧が、外圧として作用す
る。即ち、第３図ないし第５図において、胴側をＡ点ま
で水張を行なつた時の圧力は第５図中、A,B,C,Dで示す
直線の如くＡ点が最小で復水器底面Ｄ点で最大となり、
最も上部に位置する冷却管にはｂ′、最も下部に位置す
る冷却管にはｃ′の外圧荷重が働く。次に冷却管2dおよ
び水室2bの内部にも水張を行なうと冷却管2dの内部には
図中b,cの直線で示される圧力が作用するので、冷却管2
dの内外側に同時に水張を行なうと、これらの圧力が合
成されて、その結果冷却管に作用する外圧は、冷却管の
上下方向の位置には無関係な図中ｂ′で示す一律な圧力
となる。しかもこの圧力は従来方式の最下部における圧
力ｃ′と比較して５〜7mAqも小さな圧力となる。
管には上部の水頭に相当する水圧が、外圧として作用す
る。即ち、第３図ないし第５図において、胴側をＡ点ま
で水張を行なつた時の圧力は第５図中、A,B,C,Dで示す
直線の如くＡ点が最小で復水器底面Ｄ点で最大となり、
最も上部に位置する冷却管にはｂ′、最も下部に位置す
る冷却管にはｃ′の外圧荷重が働く。次に冷却管2dおよ
び水室2bの内部にも水張を行なうと冷却管2dの内部には
図中b,cの直線で示される圧力が作用するので、冷却管2
dの内外側に同時に水張を行なうと、これらの圧力が合
成されて、その結果冷却管に作用する外圧は、冷却管の
上下方向の位置には無関係な図中ｂ′で示す一律な圧力
となる。しかもこの圧力は従来方式の最下部における圧
力ｃ′と比較して５〜7mAqも小さな圧力となる。
第６図は、現状復水器の冷却管として使用されている0.
5mmと0.7mmの肉厚に対して冷却管の口径とその許容外圧
について示したもので、許容外圧は口径が小さい程大き
く、口径が大きい程小さくなる。また、復水器の設計で
冷却管口径の選定はプラント出力，設計真空度，設計海
水温度等との相関関係より決定されるが、一般的な原子
力プラントを例に出力と冷却管口径、更に、従来の水張
試験時に作用する外圧との関係を第２図に併記する。即
ち、第２図に示す如く1100MW級までは冷却管の肉厚は0.
5mmで対応可能であるが1100MW以上では0.5mmの採用はで
きない。
5mmと0.7mmの肉厚に対して冷却管の口径とその許容外圧
について示したもので、許容外圧は口径が小さい程大き
く、口径が大きい程小さくなる。また、復水器の設計で
冷却管口径の選定はプラント出力，設計真空度，設計海
水温度等との相関関係より決定されるが、一般的な原子
力プラントを例に出力と冷却管口径、更に、従来の水張
試験時に作用する外圧との関係を第２図に併記する。即
ち、第２図に示す如く1100MW級までは冷却管の肉厚は0.
5mmで対応可能であるが1100MW以上では0.5mmの採用はで
きない。
口径 インチでは3mAq, ンチでは7mAq水張試験時の外圧の方が大きく、現在実施
設計を行なつている1350MW級改良形BWR向復水器の冷却
管口径は インチ（34.93mm）が採用されており、本発明による胴
側水張試験方法の採用により肉厚0.5mmのチタン復水器
の採用が可能となる。
設計を行なつている1350MW級改良形BWR向復水器の冷却
管口径は インチ（34.93mm）が採用されており、本発明による胴
側水張試験方法の採用により肉厚0.5mmのチタン復水器
の採用が可能となる。
本発明による効果の一つは、大型復水器において薄肉の
冷却管の採用が可能となることである。この効果を1350
MW級原子力プラント用のチタン復水器を例に、冷却管肉
厚を従来技術をもとに0.7mmとした場合と、本発明の採
用により0.5mmとした場合について比較すると次の如く
なる。
冷却管の採用が可能となることである。この効果を1350
MW級原子力プラント用のチタン復水器を例に、冷却管肉
厚を従来技術をもとに0.7mmとした場合と、本発明の採
用により0.5mmとした場合について比較すると次の如く
なる。
(1)冷却面積の削減 復水器の冷却面積は理論上、下記の計算式で決定され
る。
る。
Ｓ＝Q/（Ｋ×θｍ） ここで、Ｑ＝交換熱量（Kcal/h） Ｋ＝熱貫流率（Kcal/m2・ｈ・℃） θｍ＝対数平均温度差（℃） また、熱貫流率（Ｋ）は一般に下記計算式で求められ
る。
る。
ここで、Ｃ＝冷却管口径による係数 ｖ＝管内流速（m/s） φ１＝冷却水温度による補正係数 φ２＝冷却管清浄度 φ３＝冷却管の材質・肉厚補正係数 即ち、冷却管の肉厚を変えるとφ３の値が変わり結果的
に冷却面積Ｓが増減することになる。
に冷却面積Ｓが増減することになる。
第５図は冷却管肉厚に対する熱貫流率補正係数φ３の値
及びφ３による冷却面積の増減関数を示す。第５図によ
れば0.5mmと0.7mmに対するφ３の値はそれぞれ0.87,0.8
1であり、これより冷却面積は0.5mm時に対し0.7mm時は
7.4％の増加となる。
及びφ３による冷却面積の増減関数を示す。第５図によ
れば0.5mmと0.7mmに対するφ３の値はそれぞれ0.87,0.8
1であり、これより冷却面積は0.5mm時に対し0.7mm時は
7.4％の増加となる。
(2)冷却管重量の削減 冷却管の重量は、肉厚と冷却面積によつて決まるので0.
7mmから0.5mm化による29％（0.5/0.7＝0.71）と上記の
冷却面積の削減との合計でほぼ30％の削減ができること
になる。
7mmから0.5mm化による29％（0.5/0.7＝0.71）と上記の
冷却面積の削減との合計でほぼ30％の削減ができること
になる。
(3)更に上記以外にも、復水器の設計では冷却管の肉厚
に関係なく管内流速を一定にする。従つて、冷却管の必
要本数も肉厚が薄い程少なくなり0.7mmに対し0.5mmは約
３％の低減となる。冷却管の本数低減は復水器本体重量
及び管板重量の低減にもなる。
に関係なく管内流速を一定にする。従つて、冷却管の必
要本数も肉厚が薄い程少なくなり0.7mmに対し0.5mmは約
３％の低減となる。冷却管の本数低減は復水器本体重量
及び管板重量の低減にもなる。
特にチタン復水器においては、チタン管及び管板が占め
る価格の割合は大きいので、本発明の適用により冷却管
肉厚を0.7mmより0.5mmにできることの効果は極めて大き
い。
る価格の割合は大きいので、本発明の適用により冷却管
肉厚を0.7mmより0.5mmにできることの効果は極めて大き
い。
第１図は、本発明方法を実施した復水器水張試験時の状
態を示す断面図、第２図は、水張り手順を示すフロー
図、第３図は、復水器胴側水張時の断面図、第４図は、
同じく正面図、第５図は水張圧力を示す特性図、第６図
は、チタン冷却管の許容外圧を示す図、第７図は、チタ
ン肉厚と熱貫流率補正及び冷却面積の関係を示す特性図
である。 １……タービン、２……復水器、2a……胴体、2b……水
室、2c……管板、2d……冷却管、３……循環水配管、４
……出入口弁、５……胴側水抜系統、６……胴側水張ポ
ンプ、７……胴側水張系統、８……水室側水張系統、９
……水室側水張ポンプ、10……水室側オーバーフロー。
態を示す断面図、第２図は、水張り手順を示すフロー
図、第３図は、復水器胴側水張時の断面図、第４図は、
同じく正面図、第５図は水張圧力を示す特性図、第６図
は、チタン冷却管の許容外圧を示す図、第７図は、チタ
ン肉厚と熱貫流率補正及び冷却面積の関係を示す特性図
である。 １……タービン、２……復水器、2a……胴体、2b……水
室、2c……管板、2d……冷却管、３……循環水配管、４
……出入口弁、５……胴側水抜系統、６……胴側水張ポ
ンプ、７……胴側水張系統、８……水室側水張系統、９
……水室側水張ポンプ、10……水室側オーバーフロー。
Claims (1)
- 【請求項１】発電プラント用として設置される管式復水
器において、 胴側水張試験時に水室側にも同時に水張を行ない胴側水
張試験を行うことを特徴とする復水器の水張試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153324A JPH076865B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 復水器の水張試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153324A JPH076865B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 復水器の水張試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63317767A JPS63317767A (ja) | 1988-12-26 |
| JPH076865B2 true JPH076865B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=15560004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62153324A Expired - Lifetime JPH076865B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 復水器の水張試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076865B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104282214A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-14 | 安徽理工大学 | 一种承压岩溶含水层系统的管道流示踪试验综合装置 |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62153324A patent/JPH076865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63317767A (ja) | 1988-12-26 |
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