JPS5965678A - 計測ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は計測ライン用隔離弁に係シ、特に原子炉格納容
器を貫通する高圧計測ラインに設置されるに好適な計測
ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁に関する。

〔従来技術〕

原子力発電プラントでは、その運転状態を把握するため
に、各種の計測用機器が設けられている。

ＢＷＲ原子力発電プラントにおいては、そのような計装
機器の一種に圧力測定用の計器が備えられている。この
圧力の測定は、原子炉圧力容器、主蒸気配管、給水配管
及びその他補助系の配管等に検出用配管の一端を取付け
、検出用配管の他端に圧力検出針を取付けること忙よっ
て行なわれる。

第１図は従来の圧力検出用配管系統を示した一例である
。格納容器１内に設置された原子炉圧ヵ容器２に、検出
配管３が取付けられ、この検出配管３は格納容器１に設
置された貫通部４を通って格納容器１外へ導かれる。検
出配管３の前記貫通部４の出口付近には隔離弁５及び過
流量阻止弁６が仲介されていて、原子炉側より計器側を
隔離できるようにしている。これら隔離弁５及び過流量
阻止弁６が設置されている付近には操作架台７が設けら
れており、事故時の手動操作を行なえるようなスペース
を確保している。過流量阻止弁６部を出た検出配管３は
計装弁８を介して計器９に接続されている。過流量阻止
弁６の設置目的は、この阻止弁以降の検出配管３の破断
、計装弁８及びの 計器９等の万がコ破損等の事故に備え、放射性−次冷却
材の流出を防止するためである。従って、過流量阻止弁
６は通常開状態であシ、この阻止弁以降の機器がリーク
した時に、自動的に閉まるものであり、その開閉状況を
中央操作室へ表示するように義務づけられている。この
ような検出配管は、１つのＢ　Ｗ　Ｒ原子カプラントに
約百本程度備えられておシ、限られたスペースにこれら
の多数の検出配管を設置することになる。第２図は第１
図の貫通部４の断面図で、この例では検出配管３を６本
束にしてこの貫通部４を貫通させている。

第３図乃至第５図は第１図の貫通部４付近の詳細図で、
限られたスペースに隔離弁５、過流量阻止弁６が１２個
も設置されまた、配線１０等もなされているため非常に
混雑している。しかも、この周囲には、プロセス配管、
トレイ、ダクト等が設置され、種々の機器が密集する場
所となっている。

このため、技術基準で定められている（事故時に簡単に
操作可能な手動弁）を満足するため、操作架台７を設置
しているが、この操作架台７のスペースを確保するにも
大変な設計計画上の問題となっている。また、この付近
には隔離弁５、過流量阻止弁６を支えるサポート材や電
線管等も必要であり、第３図に示す如く各機器は複雑な
配置となシ、取付作業等もはなはだ困難となる。

第６図は従来の過流量阻止弁６の構造例を示した断面図
である。弁本体１１内部には流路１２が形成されておシ
、該流路１２の上流側には入口部１２Ａが、下流側には
出口部１２Ｂが、そして出口部１２Ｂ近傍には狭隘部１
２　Ｃがそれぞれ形成されている。甘た弁本体内部には
円環状の係止部材１３が固設されておシ、流路１２にお
ける前記係止部材１３と前記狭隘部１２Ｃとの間には該
狭隘部１２Ｃに対向してその先端に弁本体１４Ａを有し
、マグネットで形成されたポペット１４が圧縮ばね１５
によシ図中左方に押圧され、前記係止部材１３によシ係
止されている。また前記ポペット１４の摺接面１４Ｂに
は第７図に示す如く凹状の切欠部１４Ｃが形成され、プ
ロセス流体が通常の状態では入口部１２Ａよシ出ロ部１
２Ｂに通流可能に構成されている。

更に、弁本体１１の外部で且つ前記ポペット１４に近接
した位置にリードスイッチ１６が設けられておシ、該リ
ードスイッチ１６の端子は外部回路に接続され、過流量
阻止弁の開閉状態が外部回路にオンオフ情報として送出
されるように構成されている。また弁本体１１の前記狭
隘部１２Ｃの近傍には該狭隘部１２Ｃと流路１２の上流
側とを連通する通路１７Ａ、１７Ｂが設けられている。

−万前記狭隘部１２Ｃの上方の弁本体１１外部には前記
通路１７Ｂを開閉するためのリセット弁１８が設けられ
ている。このリセット弁１８ｉｊ：ハウジング１９と、
該ハウジング１９内に設けられ、その先端に弁体部２Ｏ
Ａ’を有するロッド２０と、該ロッド２０に連結される
ノ＼ンドル２１とから構成されている。上記構成におい
て通常の状態、即ち上流過流量阻止弁の上流側と下流側
との差圧が零の状態においては、ポペット１４は記述の
如く圧縮ばね１５によシ図中左方向に押圧され、過流量
阻止弁は開状態となっている。ここで過流量阻止弁に接
続される下流側の配管、弁、計器が破損してプロセス流
体が送出するような事態が発生した場合は過流ｉｉ阻止
弁の下流側の圧力が激変するため、ポペット１４が差圧
によシ図中右方向に移動し、過流量阻止弁が閉弁するこ
とになる。また作動した過流量阻止弁を復帰させる場合
には前記通路１７Ｂと弁体部２０Ａとの係合ヲノ・ンド
ル２１の操作によシ解除し、上下流間の圧力をバランス
させることにより、過流量阻止弁のリセット操作が行な
われる。この場合リセット操作の前段階とＬ７て隔離弁
５の弁操作が必要となる。

このような従来の隔離弁５、過流量阻止弁６を使用する
ものでは、過流量阻止弁６をリセットする際に隔離弁５
を手動操作しなければならないが、前述したように過流
量阻止弁６、隔離弁５付近は機器が混雑していてスペー
スがないため、迅速な手動操作を行なうことが難しい場
合もある。そこで、過流量阻止弁と隔離弁の必要とする
スペースを少なくして、両貫通部４回シのスペースを確
保する試みがなされている。第８図及び第９図はこのよ
うな試みの一例である特願昭５５−１３４２９５を示し
たものである。弁本体２２内部に設けられた流路２３の
中途には弁室２４が設けられている。

この弁室２４内にはその下流側に弁本部２５Ａを有する
ポペット２５が内蔵されてお多、該ポペット２５は圧縮
ばね２６により通常上流側に抑圧されておシ、前記弁室
２４の端部２４Ａに圧接されている。そして弁本体２２
の外部にはマグネットで形成されたポペット２５の移動
によりオンオフ制御されるリードスイッチ２７が設けら
れておシ、該リードスイッチ２７は端子２８を介して外
部回路に接続されている。なお、上述したように弁室２
４、ポペット２５、圧縮ばね２６にょシ過流量阻止弁部
２９が形成されている。

一方流路２３の下流側には仕切弁部３０が設けられてお
シ、仕切弁部３０は流路２３に設けられたボール弁３１
と該ボール弁３１に連結される弁棒３２と、該弁棒３２
を包囲するハウジング３３と、前記弁棒３２の上端部に
固設されたハンドル３４とから構成されている。

また、上記ボール弁３１には前記流路２３を含む平面内
に透孔３７が穿設されておシ、更に該透孔３７の内周壁
よりボール弁３１の外周壁に貫通する圧力バランス孔３
８が穿設されている。

更に前記弁本体２２における前記弁室２４と前記ボール
弁３１が配設される流路２３との間に前記ボール弁３１
の圧力バランス孔３８と連通可能な流路３９が設けられ
ている。またハンドル３４と前記弁棒３２との固設部に
は指針３６が取付けられており、前記ハウジング３３上
には前記指針３６に対持して設けられた位置指示板３５
が設けられている。更に前記ハウジング３３上にはハン
ドル３４を所望の位置に固定するためのロック機構４０
が設けられている。

このような構成の隔離弁においては、ボール弁３１は通
常状態、即ち開弁状態においては第８図及び第９図に示
す如き位置となっている。仮に計測ライン用隔離弁の下
流側に破断事故が発生し、上下流間において差圧が生じ
た場合には前記過流量阻止弁部２９のポペット２５はそ
の差圧によシ図中右方向に押圧され弁体部２５Ａは流路
２３を閉塞し閉弁状態となるが、技術基準に基づく隔離
弁の原則から二重の閉構造を維持する為、ハンドル３４
の操作により仕切弁部３０を作動させ、ボール弁３１を
閉弁状態とする。この状態で下流側の保守、点検、修理
の実施が可能となる。次に、との閉弁状態から通常状態
へ復帰させる場合にはボール弁３１に穿設された圧力バ
ランス孔３８を（９） 弁本体２２に設けられた通路３９に合わせる。このボー
ル弁３１の位置はボール弁３１が中間開度の状態であシ
、ポペット２５の上下流の圧力が閉孔状態となる為、圧
縮ばね２６によシ過流量阻止弁部２９が開弁状態となり
、リセット操作は完了する。

この公知例によれば、これ等の一連の操作はハンドル３
４の操作のみで簡単に行うことが出来、前例の如く操作
性の悪い状態で単独の隔離弁５、及び過流量阻止弁６の
操作を行う必要がない。更に、過流量阻止弁と隔離弁と
を一体としたことから、従来のそれぞれ単独のものに比
べてスペース性が大幅に向上される等の長所がある。し
かし、この公知例においても、過流量阻止弁部をリセッ
トするには尚手動操作が必要であると云う欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、遠隔操作で自動
的にリセット出来且つ省スペースな計測ライン用過流量
阻止弁機能付隔離弁を提供すると（１０） とにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上流と下流に所定以上の圧力差が生じると流
路を閉じる過流量阻止弁部と、この過流量阻止弁部の下
流に接続され、電磁力により弁体が往動して流路を開閉
する仕切弁部とを一体に形成し、過流量阻止弁部が閉状
態となった後仕切弁部を閉とすることにより、過流量阻
止弁部の上流と下流との圧力バランスが平衡して、過流
量阻止弁部がリセツトされる機構を設けることによシ、
上記目的を達成する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１０図は本発明の計測ライン用過流量阻止弁機能付隔
離弁の一実施例を示した断面図である。

本実施例は、過流量阻止弁部４１と電磁式仕切弁部４２
とが一体に形成されたものからなっている。過流量阻止
弁部４１内部には流路４２が形成されておシ、その途中
には弁室４３が設けられている。弁室４３内にはその下
流側に弁体部４４Ａ（１１） 金有するポペット４４が内蔵されてお９、該ポペット４
４は圧縮ばね４５により通常上流側に押圧されていて、
弁室４３端部に圧接されている。また、該ポペット４４
は上、下流の圧力差にニジ弁室４３の狭隘部４６ｆ：塞
いで過流量阻止弁部４１を閉鎖する。過流量阻止弁部４
１の外部にはマグネットで形成されたポペット４４の移
動によジオンオフ制御されるリードスイッチ４７が設け
られておシ、該リードスイッチ４７は端子４８を介して
外部回路に接続されている。巻流量阻止弁部４１の機構
部４９は弁室４３、ポペット４４及び圧縮ばね４５等よ
り構成されている。

一方、過流は阻止弁部４１の下流側には電磁式仕切弁部
５０が一体に形成されている。この電磁式仕切弁部５０
には流路５１が形成されておシ、この流路５１には、電
磁式仕切弁部５０の外部に取付られているソレノイドア
センブリ５２に連結されているスリーブ５３が内蔵され
、このスリーブ５３の先端部には弁体５４が結合され、
この弁体５４の先端部に更に弁棒５５が結合されている
。

（１２） なお、弁体５４が内包されている流路５１の部分には弁
室５６が形成されている。前記スリーブ５３の外周部に
は、スリーブ５３に設けられた段部５７と流路５１の内
壁に取付られている支持部材５８との間に支持されてい
るベローズ５９が装着されている。又、弁棒５５の外周
部にも流路５１の内周壁に設けられている支持部材６ｏ
と弁体５４の先端に設けられている支持部材６１との間
に支持されたベローズ６２が装着されている。

また、前記ベローズ６２の内側で弁棒５５の外周部には
ばね６３が装着され、弁体５４を常に弁室５６の出口部
方向に抑圧している。更に、弁棒５５の先端は電磁式仕
切弁部５０の外側に取付られているスイッチケース６４
内に挿入されておシ、このスイッチケース６４内にはマ
イクロスイッチ６５が設置されており、弁棒５５の動ぎ
によってオンオフされる。尚、過流量阻止弁部４１の弁
室４３と電磁式仕切弁部５０の流路５１とは圧力バラン
ス孔６６によって連通されている。

次に本実施例の動作について説明する。通常の（工３） 状態においては過流量阻止弁部４１は前述した如く上下
流間の差圧がＯである為、弁体部４４Ａが図中左側にあ
って開状態となっている。一方、電磁式仕切弁部５０は
、ソレノイドアセンブリ５２によシ弁体５４が下降して
いて、やはり開状態となっている。これ等過流量阻止弁
部４１と電磁式仕切弁部５０の開閉状態は、過流量阻止
弁部４１ではリードスイッチ４７によシ、電磁式仕切弁
部５０ではマイクロスイッチ６５により中央操作室に表
示されて、常に監視可能となっている。

ここで、電磁式仕切弁部５ｏの出口部６７の下流側に接
続されている図示されない配管、弁或いは計器が万一破
損してプロセス流体が流失する様な事態が発生した場合
、過流量阻止弁部４１の下流と下流側に差圧が生じ、こ
の差圧によシ弁体部４４Ａが狭隘部４６の入口を塞いで
過流量阻止弁部４１を閉とする。

この際、ポペット４４が移動する時ＫＩＪ−ドスイッチ
４７が作動し、このリードスイッチ４７の作動によυ中
央操作室に過流量阻止弁部４１の閉（１４） 状態が表示されると共に、リードスイッチ４７の閉信号
によシミ磁式仕切弁部５０へ閉信号が与えられる。これ
によりソレノイドアセンブリ５２が作動して弁体５４を
引上げ、流路５１′ｆｒ：閉塞する。

するとマイクロスイッチ６５が弁棒５５の先端により動
作して、このマイクロスイッチ６５により中央操作室に
電磁室仕切弁部５０の閉状態が表示される。

なお、弁体５４が流路５１を閉鎖する際に、ばね６３に
より助成されてその応答度を高めている。

しかも、この弁体５４は発生差圧の高圧側から閉方向に
加圧されているため、ソレノイドアセンブＩＪ４８等が
故障しても弁体５４は閉方向に動き安全側に設定されて
い石。電磁式仕切弁部５０が閉止すると電磁式仕切弁部
５０の弁室５６と過流量阻止弁部４１の弁室４３とが圧
力バランス孔６６によって平衡状態となり、ポペット４
４は圧縮ばね４５により左方向へ押圧されてリセットさ
れ開状態となる。

第１１図乃至第１３図は本実施例の過流量阻止（１５） 弁機能付隔離弁を計測ライン系に取付けた状態金示した
ものである。即ち、格納容器部に設けられている貫通部
４の外側の検出配管３に本実施例の過流量阻止弁機能付
隔離弁６８が挿置されている。

この場合、第１３図に示す如く６本の検出配管３に６個
の過流量阻止弁機能付隔離弁６８が取付けられているた
め、スペース性が大幅に向上していることが分る。

本実施例によれば、過流量阻止弁部４１と電磁式仕切弁
部５０とを一体に形成した過流量阻止弁機能付隔離弁６
８を検出配管３に取付けているため、一連の操作が全て
中央操作室で自動的に行なうことができ、従来技術の如
く、貫通部４付近の機器の混みいった操作性の悪い場所
で手動操作を行なうことをなくす効果がある。また、過
流量阻止弁と隔離弁が独立したものに比べて過流量阻止
弁機能付隔離弁６１は小形であるため、格納容器周囲の
配置計画の問題点であったプロセス配管、トレイ、ダク
ト、電線管、その他の機器との干渉が大幅に減少し、ス
ペース性を著しく向上させる（１６） 効果があり、各機器の配置に対して無理のない設計を可
能とし、格納容器回りの配管や各機器へのアクセス性が
向上し、これら配管や機器の点検、補修時間の短縮を図
る効果がある。擾た、従来は過流量阻止弁と隔離弁２個
を１本の検出配管３に取付けていた所を１個の過流量阻
止弁機能付隔離弁６８を取付けるだけで良いため、検出
配管３の長さが短くなると共に部品数が減少するため、
それだけリーク要因を大幅に減少させることができ安全
性及び信頼性の向上を図る効果がある。更に、過流量阻
止弁機能付隔離弁６８の弁の開閉及びリセット操作を全
て中央操作室で遠隔操作するため、事故時の検出配管３
の閉鎖時間が大幅に短縮されると共に格納容器１の周辺
部での運転員あるいは作業員の手作業を減少させるため
被爆低減に寄与し得る効果がある。更に上記の諸効果に
よυプラントの建設費及び運転費の原価を低減し得る効
果がある。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の過流量阻止弁機能付（１７） 隔離弁によれば、過流量阻止弁部と電磁式仕切弁部を一
体に形成することによシ、遠隔操作で自動的にリセット
でき且つ省スペースな計測ライン用過流量阻止弁機能付
隔離弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の計装用配管系統を示した構成図、第２図
は第１図の■−■拡大断面図、第３図は従来の原子炉格
納容器周囲の配管状態を示した平面図、第４図は第３図
の■−■矢視図、第５図は第３図の■−■矢視図、第６
図は従来の過流量阻止弁の構造を示した一部切断断面図
、第７図は第６図の■−■断面図、第８図は公知の計測
ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁の構造を示した一部
切断断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ断面図、第１
０図は本発明の計測ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁
の一実施例を示す一部切断断面図、第１１図は本発明の
計測ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁を適用した場合
の原子炉格納容器周囲における配管状態を示した平面図
、第１２図は第（１８） １１図の■−刈矢視図、第１３図は第１１図のｘｍ−ｘ
ｉｎ矢視図である。 ４１・・・過流量阻止弁部、４３．５６・・・弁室、４
４・・・ポペット、４５・・・圧縮ばね、４６・・・狭
隘部、５０・・・電磁式仕切弁部、５２・・・ソレノイ
ドアセンブリ、５４・・・弁体、６３・・・ばね、６６
・・・圧カッくう（１９） 茅ｌ　目 茅ｌｌ目 茅１２　目 ５００− 茅１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ケーシングを貫通する流路に設けられた弁室内に
   圧縮ばねによシ上流側に押圧され前記弁室端部に係止さ
   れるポペットが上下流間の差圧に応じて下流側に移動可
   能に構成される過流量阻止弁部と、該過流量阻止弁部の
   下流側に一体に結合されたケーシングを貫通し且つ前記
   過流量阻止弁部の下流側に連通される流路に、電磁力に
   より往動する弁体を内蔵し、前記弁体を内蔵し前記流路
   に形成される弁室の下流側出口部を前記弁体が移動して
   塞ぐことにより前記流路を閉鎖する電磁式仕切弁部とか
   ら成シ、前記過流量阻止弁部の弁室内と前記電磁式仕切
   弁部の弁室内を連通ずる圧力バランス孔を配設したこと
   を特徴とする計測ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁。 ２、電磁式仕切弁部の弁体が、この弁体を内包する弁室
   の出口部方向へ常に押圧されるように配置されるばねを
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の計
   測ライン用過流量阻止弁機能付隔離弁。