JPS6228593A - 高温配管用ベロ−ズ継手の応力減少装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば原子カプラント、化学プラント等にお
いて高温環境で使用される配管用ベローズ継手に関し、
特に、かかるベローズ継手の応力を減少させる装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば原子炉用の外圧型゛ベローズ継手としては
、第２図に示すように、単一のベローズ継手内に、複数
個のバウンダリーベローズ１及びバックアップベローズ
２を同心に配置したものがある。この構造においては、
バウンダリーベローズ１が破損した場合、バウンダリー
ベローズ１及びバックアップベローズ２間の空間におけ
る冷却材の漏洩を取付金具４に設置されたリーク検出器
３で検知し、バックアップベローズ２が冷却材バウンダ
リーを保つものである。

しかし、このように複数個のバウンダリーベローズ及び
バックアップベローズを設けていたのでは、配管系にお
ける機器間の配管長が長くなってしまうので、その短縮
を狙って、第３図に示すように単一のベローズ継手内に
１個のバウンダリーベローズ１及びバックアップベロー
ズ２を設置する構造も考えられている。第３図のベロー
ズ継手構造においては、壁体４ａの内側の冷却材圧力が
バウンダリーベローズ１の外側に外圧として作用してお
り、バウンダリーベローズ１及びバックアップベローズ
２間には密閉空間４ｂがあり、該空間への冷却材の漏洩
を取付金具４に設けたリーク検出器３が検出している。

しかし、この構造では、ベローズは一般に板厚が２〜１
０ｍｍ程度と薄く冷却材の圧力と自重とによってベロー
ズに生ずる応力が高くなる。特に高温環境で使用する場
合には、クリープ損傷を制限すべく圧力及び自重による
応力を極力低く抑えなければならないが、自重による応
力を低減させるだけならベローズを複数個に分割した第
２図の構造にすればよいが、それでは配管長短縮の目的
に合わない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、従来の技術には、配管長の短縮を図ると同時に
ベローズに生ずる応力を減少させることができないとい
う問題点があった０本発明はこの問題点を解決すること
を目的とするものである。

し問題点を解決するための手段１ この目的から、本発明による高温配管用ベローズ継手の
応力減少装置は、圧力流体の流れに接するバウンダリー
ベローズと、該バウンダリーベローズに関して同心状に
封止関係で配設されたバックアップベローズとを備え、
該バウンダリーベローズ及びバックアップベローズ間に
密封空間を画成したベローズ継手において、該密封空間
に流体連通関係で接続された配管と、該配管に接続され
た加圧器とを有し、前記圧力流体と実質的に同一の圧力
を有する加圧流体を前記配管を介して前記密封空間に供
給することを特徴とするものである。

［作用］ バウンダリーベローズ及びバックアップベローズ間の密
封空間に、継手内部を流れる圧力流体と実質的に同一の
圧力を有する加圧流体が供給されているので、バウンダ
リーベローズの両側に作用する圧力差は実質的にゼロに
なり、圧力による応力はバウンダリーベローズには実質
的に生じない。

このように密封空間に加圧流体を導入するので、バック
アップベローズには圧力による応力が生ずるが、バック
アップベローズは低温領域にあるため許容応力値が高く
且つクリープ効果が顕著ではないため、この応力は問題
にはならない。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明するが、図中、同一符号は同−又は対応部
分を示すものとする。

第１図は本発明による応力減少装置を備えたベローズ継
手の構造を示しており、該ベローズ継手自体は第３図の
従来例と同様の構造及び作用のものでよく、バウンダリ
ーベローズ１、バックアップベローズ２、リーク検出器
３及びベローズ取付金具４を有し、バウンダリーベロー
ズ１及びバックアップベローズ２との間には、密封空間
４ｂがある。このベローズ継手には原子カプラント、化
学プラント等の配管系１１が図示のように接続され、該
プラントの運転中には、ベローズ継手内部に圧力Ｐ２の
流体が流れている。

本発明の好適な実施例によれば、圧力Ｐ２によりバウン
ダリーベローズ１に生ずる応力を実質的にゼロにするた
め、応力減少装置がベローズ継手に関連して設けられて
いる。即ち、該応力減少装置は、圧力Ｐ２より高い圧力
Ｐ、を有する例えばアルゴンガスのような適宜の加圧流
体を収容した加圧器１０と、該加圧器１０内の流体をモ
ータ駆動の減圧弁９を介して密封空間４ｂに供給すべく
、加圧器１０及び密封空間４ｂに流体連通関係で接続さ
れた配管５とを備えている。また、定格運転時及び過渡
時における圧力Ｐ２の変動に応じて減圧弁９を制御し、
密封空間４ｂに供給される加圧流体の圧力Ｐ、を実質的
に圧力Ｐ２と等しくするため、配管５から分岐管５ａを
導出して制御装置７に接続すると共に、ベローズ継手が
設けられる配管系から分岐管６を導出して制御装置７に
接続している。

この制御装置７は圧力Ｐ、及びＰ２を比較して差圧±Δ
Ｐを検出する比較部と、該比較部からの差圧信号（こ応
動じて減圧弁９の制６１１量を定める制御部とを有する
もので、該制御部からの電気信号がライン８を介して減
圧弁９の駆動モータＭに印加され、減圧弁９の所望の制
御が行なわれる。このような制御装置は当業者周知であ
るので、更なる説明は省略する。

尚、この実施例では、応力減少装置は加圧器１０の他に
減圧弁９及び制御装置７を備えているが、圧力Ｐ２の変
動が問題になるほど大きくなければ、圧力Ｐ、をほぼＰ
２に等しく予め設定しておくことによって、減圧弁９及
び制御装置７を省略することも可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば高温クリープ領域で使用
するバウンダリーベローズ１の両側に作用する圧力差が
実質的にゼロになり、圧力による応力が生じない、従っ
て、バウンダリーベローズに作用する長期−次発力が自
重のみとなるため、ベローズを軸方向に複数個に分割設
置する必要性がなく、配管長の短縮を図ってプラント全
体の建設コスト低減を実現すると同時に、クリープによ
るベローズの損傷の可能性が可及的に減少し、ベローズ
継手の信頼性が向上する、という格別の作用効果を奏す
ることができる。

また、本発明の好適な実施例によれば、減圧弁及び制御
装置が設けられているので、ベローズ継手内の圧力変動
に対しても対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による応力減少装置を備えたベローズ継
手の部分断面図、第２図は従来のベローズ継手の断面図
、第３図は更に別の従来のベローズ継手の断面図である
。 １・・・バウンダリーベローズ ２・・・バックアップベローズ ４ｂ・・・密封空間　　　５・・・配管５ａ・・・分岐
管　　　　６・・・分岐管７・・・制御装置　　　９・
・・減圧弁１０・・・加圧器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力流体の流れに接するバウンダリーベローズと、該バ
   ウンダリーベローズに関して同心状に封止関係で配設さ
   れたバックアップベローズとを備え、該バウンダリーベ
   ローズ及びバックアップベローズ間に密封空間を画成し
   たベローズ継手において、該密封空間に流体連通関係で
   接続された配管と、該配管に接続された加圧器とを有し
   、前記圧力流体と実質的に同一の圧力を有する加圧流体
   を前記配管を介して前記密封空間に供給することを特徴
   とする、高温配管用ベローズ継手の応力減少装置。