JPS62270880A - ハンマリング荷重緩和法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電プラント等の発電プラントに布設
される配管系に係り、弁の急閉時の圧力変化により発生
するハンマリング荷重を緩和する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の流れの急速断時の圧力変化により発生す、るハン
マリング荷重を防止、緩和する方法としては、一般的に
は、「水撃入門（日新出版）横山重吉著　第１３３頁か
ら第１４０頁」において論じられている様に、大きくわ
けて負圧の発生を防止する方法と圧力上昇を防止する方
法とがある。このうち負圧を防止する方法としては、フ
ライホイールを取り付ける。サージタンクを設ける。空
気室を設ける等、圧力上昇を防止する方法としては、緩
閉逆止弁を設ける。バイパス付逆止弁を設ける等１種々
の方法がとられてきている。しかし、これら従来からの
方法は、特に水力発電プラントのようにポンプを含む管
路に対して有効なものが多く、原子力発電プラントの様
にポンプを含まない配管系（例えば、原子炉圧力容器か
ら流体が流れる系統等）や、その抽油圧、水圧等非圧縮
性流体の圧力によって作用される系で水撃荷重の発生が
考えられる系に対して、その有効な防止策は存在しなか
った。

上記の様に、ポンプを含まない配管系、高圧が作用する
配管系、非圧縮性流体の流体圧で駆動する様な系におい
て、大きなハンマリング荷重の発生が考慮される場合は
、配管サポートを増設してその系の強度を増すという方
法がとられ、設計。

製作工数が多大となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術のうち、圧力上昇を防止する方法である種
々の逆止弁を設ける方法は、原子力発電プラント等の配
管系や、油圧、水圧等の非圧縮性流体の流体圧力を利用
する系など、水力発電プラントに比べ、高圧の流体の作
用する配管系に対しての使用は、その逆止弁の仕様２強
度、性能、信頼性等非常に高いものが要求されるため、
不可能であった。

また、負圧発生を防止する方法に関しては、空気室を設
ける場合、原子力発電プラント等の様にプラント稼動中
に運転圧力すなわち、内部流体圧力が変動する系に対し
ては、空気室配の圧力を配管内圧力の変動に合わせて調
節できないため、内部流体圧力の高い時には、空気室内
空気層が非常に小さくなり、弁の急閉による内部流の急
遮断の防止はできなくなり、また、内部流体圧力が低く
なると空気が逆流し、配管内に流れ込むという問題が生
じる。また、非圧縮性内部流体の作用によって駆動させ
るような系では、空気層を小さくするだけで、作用させ
たい対称に作用しないことになり問題外であった。サー
ジタンクを設ける方法に関しては、高圧の内部流体の場
合は、非常に大きなタンクを設置しなければならないた
め、特に近年原子力発電プラント等に要求されている軽
量化コンパクト化に大きな支障となり、非圧縮性内部流
体の圧力作用によって駆動させる様な系では、流体圧は
当然のことながらサージタンクの方に作用することにな
り、その機能を果たさないことになる。またサージタン
クを設ける方法の改良型として、配管とタンクの間に逆
止弁を設け、配管からタンク内への流体の流れを遮断し
たワンウェイ、サージタンクを設ける方法もあるが、こ
の方法は、高圧の内部流体に対しては、同様に非常に大
きなタンクを設置しなければならなく、非圧縮性内部流
体の作用によって駆動させる様な系では、配管内が負圧
になる時はサージタンクから流体が流れ込み圧力降下の
防止になるが、配管内の圧力が高くなるときは、この装
置は圧力上昇の防止には効果がないため、ハンマリング
荷重の防止には大きく役立たないという問題があった。

以上の様に、ハンマリング荷重を防止方法は種々あるが
、いずれの場合も大きな短所があり実際には使用されな
いでいた。

本発明の目的は１Ｍ子力発電プラント等高圧配管や、非
圧縮性内部流体の圧力を利用する系において、上記の様
な短所をなくし、より効果的なハンマリング荷重を緩和
する方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

ハンマリング荷重は、配管内の流れが弁の急閉によって
急遮断され、その結果遮断された部分の急激な圧力上昇
による圧力波によって、発生するものである。このハン
マリング荷重を防止する方法としては、次の方法をとる
。ハンマリング荷重を引起こす弁の近くに分岐管を設け
、通常は閉つている弁を介して、主配管内部流体と空気
の２層からなるタンクに接続する。主配管上の弁と分岐
管上の弁は共に、制御室で主配管の弁が閉まると同時に
分岐管上の弁が開らくように制御させる。

またタンクの空気層はさらにエアーポンプにつながり、
主配管に取付けられた圧力検出器から圧力を感知し、タ
ンク内の圧力を、主配管に空気が逆流しないような負圧
に保っておく。通常、ハンマリングを発生させる圧力脈
動は、内部流体正分の変動幅であることが理論的に判明
しているので、このような制御は可能である。

上記目的は、このような方法をとることにより。

前章で述べた様な、従来からの種々のハンマリング防止
法のかかえていた短所を、あらゆる面で、解消すること
ができ、しかも、簡単でかっ、効率の良い、ハンマリン
グ荷重の防止および緩和を達成することが可能である。

〔作用〕

主配管の弁が急閉すると同時に、制御室から、分岐管上
の弁へ信号が送られ開く。この作用によリ、配管内部流
体は分岐管の方へ向かうことになり通常ハンマリング荷
重を引き起こす原因となる、配管内部流の急遮断を防ぐ
こととなる。また、分岐管及びその先の二層タンクの内
部圧力は、配管内部に逆流しないような負圧に保たれて
いるため分岐管の方向に流れは向い、空気層のため除々
に減速することとなる。また、その後の分岐管内におけ
る圧力変動は、このタンク内の空気層がダンパの役とな
り、圧力変動をすばやく押えることができる。

以上のような作用により、配管系の弁の急閉によるハン
マリング荷重を緩和することが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

主配管工の内部流体６が、主配管の弁２が急閉すると同
時に弁の急閉の信号をケーブル１２を介して制御室１０
で受けとり、分岐管３上に設置された弁４を開くように
、同じくケーブル１２を介して制御室１ｏから信号が送
られる。このようにして、主配管の内部流体６は、分岐
管３の方向へ向かうことになる。

また、主配管工上に設置された圧力検出器１１の信号が
制御室１０から送られて、主配管工へ分岐管３の先に設
けられたタンク５内の空気７が、逆流しないような圧力
に保つように、ケーブル１２を介して、エアーポンプ９
を作動させ、タンク５内の圧力を所定の圧力に保ち、タ
ンク５上の弁８を閉めておく。

このような状態で、弁２が急閉し、内部流体６′は分岐
管３の方へ向かうが、この流九は、空気層７がダンパの
役を果たすことになり、配管内部の流れを急遮断するこ
となく１反力変動を急激に押えることとなる。

従って、本実施例によれば１以上のような効果があり、
ハンマリング荷重の緩和が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子力発電プラントの配管系のような
非常に高圧な内部流体や、油圧、水圧等の非圧縮性流体
の流体圧力により駆動させる系における、内部流体の急
遮断による反力変動から発生するハンマリング荷重を、
緩和させることが可能となり、配管系の信頼性、安全性
を大きく向上させるだけでなく、ハンマリング荷重を考
慮した、過剰の配管サポートを大幅に低減でき、大規模
な設計工数、施工工数を低減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例のハンマリング荷重防止法
を用いた管系統図。 第２図は、従来から用いられているハンマリング防止装
置内、空気室を用いた構造図、第３図は、逆止弁を介し
てサージタンクへ結ぶ、ワンウェイサージタンク法によ
る装置を示す構造図である。 １・・・主配管、２・・・弁、３・・・分岐管、４・・
・弁、５・・・タンク、６・・・内部流体、７・・・空
気、８・・・弁、９・・・エアーポンプ、１１・・・圧
力検出器、１２・・・ケーブル、１３・・・空気室、１
４・・・サージタンク、１５・・・逆止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発電プラント等に布設される配管において、分岐管
   を設け、主配管の弁が急閉すると同時に開く弁を介し、
   配管内部流体と空気の二層になっており、主配管内部圧
   力を検出し、その値から圧力を制御調整されたタンクに
   接続することによって、主配管の弁が急閉する際の圧力
   変化によって発生するハンマリング荷重を防止すること
   を特徴とするハンマリング荷重緩和法。