JPH1158032A - 二重管の接合方法及び接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体金属冷却型高速増殖炉の蒸気発生器にお
いて、二重管からなる伝熱管を余分なスペースを発生せ
ずに容易に管板側に接合する。 【解決手段】 本発明の二重伝熱管の接合方法によれ
ば、接続すべき内管１１と外管１３の各接合端面が同一
平面内にあるように仕上げ加工を施し、内管１１と内管
接続短管７及び外管１３と接合環状突起１ｂのそれぞれ
の間にアモルファスシート２１を挟み、内管接続短管７
及び内管１１の中に芯合わせ治具２５を挿入して内管１
１と内管接続短管７の芯を合わせ、外管１３の外側から
高周波加熱を施すことにより、二重管１０の内管１１及
び外管１３を同時的に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重管の接合方法
及び接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在開発中の液体金属冷却型高速増殖炉
では、液体ナトリウムを熱媒体として使用し、蒸気発生
器において伝熱管外を流れる高温ナトリウムにより伝熱
管内の給水を加熱して蒸気を発生することとしている。
而して、液体ナトリウムと水分との直接接触を確実に防
止すべく、二重壁を持つ伝熱管即ち二重管の開発が進め
られている。これは、狭い間隙を有して同軸状に形成さ
れた内管及び外管から形成され、その狭い間隙を流れる
不活性ガスを漏洩流体（ナトリウム又は水）のキャリア
ガスとし、微小漏洩を早期に検知して大きな損傷への進
展を防止することとしている。

【０００３】而して、蒸気発生器の伝熱管として使用さ
れる前述の二重管は、その両端部において管板に接続さ
れるが、前述のキャリアガスを導入し、或いは導出する
ために管板も二重構造になっているから、例えば図２に
示す状態で両者は接続される。即ち、図においてナトリ
ウム側管板１と水側管板３は接触していて、伝熱管取付
け位置に対応してキャリアガス用溝５が形成されてい
る。二重管１０は、内管１１と外管１３から構成されて
いて、内管接続短管７が先ず水側管板３に接合され、そ
の先端が内管１１と溶接接合される。その後、外側にあ
る外管１３が外管接続短管９により管板１の接合環状突
起に接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の二重管の接合方法乃至接合構造では、外管
接続短管の内側に比較的大きい隙間乃至空間が発生しや
すい。而して、漏洩流体の検知はキャリアガスであるヘ
リウムガス中の漏洩流体濃度により行っているから、キ
ャリアガス流れ空間容積が大きくなると、検知限界に達
するまでの漏洩流体量が多くなって早期漏洩検知に支障
となる。更に又、外管接続短管は二重管の外管の外側に
あるから、隣接する二重管の間の空間の最小限界値が大
きくなり、同一の蒸発容量を確保するには蒸気発生器の
寸法を大きくせざるを得ず、装置が大形化するという問
題が発生する。又、装置の大形化を抑制しようとすれ
ば、溶接作業用空間が狭く、製作性が良くないという別
の問題を招来する。従って、本発明の課題は、二重管を
蒸気発生器の管板部に接続するに際し、キャリアガスの
流れ部に大きな隙間乃至空間が発生せず、更に接続部の
外径の増大が無い二重管の接合方法及び接合装置を提供
するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、接続すべき内管と外管の各接合端
面が同一平面内にあるように仕上げ加工を施し、該内管
同志及び外管同志のそれぞれの間にアモルファスシート
を挟み、前記内管の中に治具を挿入して内管同志の芯を
合わせ、前記外管の外側から高周波加熱を施すことによ
り、二重管の内管及び外管が接続相手側部材に同時的に
に接合される。更に前述の発明方法を実現するための本
発明による二重管の接合装置は、ヒータ部を備えると共
に内管の内側から挿入して内管の芯を合わせる芯合わせ
用治具と、外管接合部の外側に配設される高周波加熱コ
イルを備えている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、前述の従来の蒸気発生器と
同じ部分には同一の符号を付し、本発明の正確な理解の
一助にしている。図１を参照するに、水側管板１とナト
リウム側管板２は、全体としては図示されていない蒸気
発生器の一端側の皿状管板であるが、その蒸気発生器は
貫流構造のシェル・アンド・チューブ熱交換器の形をし
ていて、管板１，２の周縁は胴に一体的に接合されてい
る。管板１，２は、隣接面が互いに接する程度に狭い間
隔で位置しているが、管板１の伝熱管穴１ａに隣接して
キャリアガス用溝５が形成され、この溝は前記胴の外側
面まで延びて図示しない導管を介して検知器に連絡して
いる。管板１には又、伝熱管穴１ａを取り囲んで、接合
環状突起１ｂが多数形成されているが、図面においては
１個のみが示されている。管板３には、管板１の伝熱管
穴１ａに整列する穴が形成されているが、二重管１０と
の接合に際しては、内管接合短管７が挿入され、テーパ
ー部において管板３に気密に接合されている。

【０００７】そして、内管１１と外管１３からなる二重
管１０を接合する前に内管接合短管７と接合環状突起１
ｂの下端（図において）は、同一面内になるように仕上
げ加工が施される。尚、図において二重管１０の内管１
１と外管１３との隙間は、説明のために可成誇張して示
されている。二重管１０の接合に際して、内管１１と外
管１３の同一端側も同一面内にあるように機械加工さ
れ、仕上げられている。そして、内管接続短管７の仕上
げ端面及び接合環状突起１ｂの仕上げ面と内管１１の仕
上げ端面及び外管１３の仕上げ端面との間に、アモルフ
ァスシート２１が挟まれるように二重管１０をセットす
る。しかる後、先端にヒータ２３を備えた芯合わせ治具
２５を管板側から内管接続短管７を通して内管１１内に
挿入し、両者の芯合わせを行う。これにより内管１１は
内管接続短管７に整列し、所定の同軸度が確保される。
更に、二重管１０の外側にセットされた高周波加熱コイ
ル２７により、アモルファスシート２１及びその周囲を
加熱して、内管１１と内管接続短管７及び外管１３と外
管接合突起１ｂを同時に接合する。このとき、内管１１
及び外管１３の材質、寸法及び高周波加熱コイル２７の
特性、能力等から、内管接合部への入熱量の不足が懸念
される場合には、ヒータ２３にも通電して内側からも加
熱する。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば二
重管の内管と外管の各端面を同一面内にあるように加工
して相手方と突き合わせ接合するので、内管と外管の間
のキャリアガス用隙間を最小限に維持して漏洩検知を確
実に且つ早期に行うことができる。更に、接合部におい
て二重管の外管の外側に突出する部材も無く、又高周波
加熱コイルによりアモルファスシートを溶かして接合す
るので、外管の外側に大きなスペースを必要としないか
ら、隣接する二重管の間隔を最小限に保持して、蒸気発
生器をコンパクトに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における状態を示す部分拡大
断面図である。

【図２】従来の接続構造を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 管板 ３ 管板 ５ 溝 ７ 内管接続短管 １０ 二重管 １１ 内管 １３ 外管 ２１ アモルファスシート ２３ ヒータ ２５ 芯合わせ治具 ２７ 高周波加熱コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続すべき内管と外管の各接合端面が同
   一平面内にあるように仕上げ加工を施し、該内管同志及
   び外管同志のそれぞれの間にアモルファスシートを挟
   み、前記内管の中に治具を挿入して内管同志の芯を合わ
   せ、前記外管の外側から高周波加熱を施し、前記内管及
   び外管を同時に接合することを特徴とする二重管の接合
   方法。
2. 【請求項２】 ヒータ部を備えると共に内管の内側に挿
   入して該内管の芯を合わせる芯合わせ用治具と、外管接
   合部の外側に配設される高周波加熱コイルを備え、接合
   面が同一面内にある内管同志及び外管同志のそれぞれの
   間に挟んだアモルファスシートを加熱することで二重管
   をアモルファス接合することを特徴とする二重管の接合
   装置。