JPS6280373A - 逃がし安全弁 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、逃がし安全弁に係り、特に全開状態でのシー
トリークを確実に防止するのに好適な逃がし安全弁に関
づる。

〔発明の技術的前回］ 原子炉圧力容器又は主然気配管の過圧防止のために、一
般に逃がし安全弁が用いられる。逃がし安全弁は、原子
炉圧力容器又は主蒸気配管の内圧力が設定値以上に達し
た場合に自動的に外力によって逃がし安全弁を強制的に
開放させて原子炉圧力容鼎内圧力を減圧する逃がし安全
弁機能と、内圧力の上界により自刃で弁が開放となり減
圧する安全弁機能のいずれか又は両方をもつ弁である。

従来の逃がし安全弁は、弁ケーシング内に円筒状の弁座
が固定され、この弁座が可動性の弁体のシー１−而を形
成している。そしてノズル部を通して弁ケーシングに蒸
気が導入されるにうに構成されている。原子炉圧内容お
又は主然気配管の内圧力が設定圧力以上のとぎ、すなわ
ち逃がし安全弁の開状態では蒸気は弁座と弁体との間を
通り、蒸気↑τを経てリプレッションブール等へ排出さ
れる。

一方、原子炉圧内容：Ｓ又は主然気配管内の内圧力が設
定圧力よりし低いときは、逃がし安全弁のアクチュエー
タにより弁体のシート面と弁座とを密着させ、原子炉圧
力容器又は主蒸気配管の蒸気が排出されないように構成
されている。

〔背景技術の問題点〕

逃がし安全弁の仝閉時には弁座と弁体のシート面は、弁
としての機能上、当然に安全な密着性が要求される。し
かしながら弁の開閉動作時等にシート面でゴミ等の異物
が噛み込まれたり、弁座と弁体との少なくとも一方のシ
ート面にキズが発生すると、シートが不完全となり、内
部流体の漏洩が生じるおそれがある。原子力発電プラン
トのように内部流体の漏洩が好ましくないシステムにお
いて、逃がし安全弁からの内部流体の漏洩は重要な問題
であり、その解決手段が要望されていた。

（発明の目的） 本発明は′、上記した事情に鑑み弁の全閉状態において
シートリークの発生を確実かつ有効的に防止できる逃が
し安全弁を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記した目的を速成するために、本発明は、原子炉圧力
容器または主蒸気配管に気密に固定された弁ケーシング
と、この弁ケーシング内に弁体のシート面を形成し、高
圧流体を導入可能な弁座とを備えた逃がし安全弁におい
て、上記弁座は内側弁座と外側弁座とから構成され、高
圧流体と接する面側の内側弁座を剛性を有する材質で形
成し、外側弁座はこの内側弁座の外周に弾性変形可能な
材質から形成され、上記外側弁座のシート面が上記内側
弁座のシート面よりも弁体側にわずかに突出させたこと
を特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る逃がし安全弁の一実施例について図
面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す逃がし安全弁の全体縦
断面図、第２図は第１図に示づ逃がし安全弁の開状態に
おける要部縦断面図、第３図は第１図に示す逃がし安全
弁の閉状態における要部縦断面図である。

この逃がし安全弁は、−第１図に示すように弁ケーシン
グ１内に形成された弁座２に弁体５が進退自在に支持さ
れている。弁体５には弁棒９が取り付けられている。弁
棒９及び弁体５は、スプリング１０により常時弁座２側
にばね付勢され、弁を閉塞させるようになっている。弁
棒９はスプリング１０を収納したケーシング１１を貫通
して上方に突出しており、その突出部に設けられた係合
ビン１２にリンク機構１３のジヨイントレバーが係合し
ている。図示していないアクチュエータにて作動される
作動レバー１４はリンク機構１３の支持軸１５の廻りに
回転自在に支持されている。この支持軸１５にスプライ
ン歯が形成され、この支持軸に上記したリンク機構１３
がスプライン結合により軸装されている。リンク機構１
３は係合ピンに係合しており、図示していないアクチュ
エータが作動づることにより作動レバー１４が作動し、
リンク機構１３を時計方向に回動さゼ、弁体５を弁座１
から離す開放位置に保持するＪ：うになっている。

弁ケーシング１内に、形成される弁座２は第２図に示す
ように内側弁座２ａと外側弁座２ｂとから構成される。

内側弁座２ａは円筒状に形成されて前記弁ケーシング１
内に一体に固定され、この内側弁座２ａの上部外周面に
沿って段部が形成されている。この段部に環状の炭素鋼
からなる固定座４が固着され、この固定座４に外側弁座
２ａが固着されている。外側弁座２ｂは高クロム鋼で形
成され、環状の基部３ａと、この基部３ａから上方に突
出し、その上部が内側弁座２ａ側に折曲げられたシート
部３ｂとからなっている。シート部３ｂの上端部を形成
する折曲げ部（シート面）は内側弁座２ａの上端面より
も若干高い位置に配置されている。ここで弁体５の弁座
２とのシート面を構成するサーマルディスク６は高クロ
ム鋼で形成される。

内側弁座２ａ内の圧力が設定値以上となると、その圧力
がスプリング１０のばね力に打勝って弁体５および弁棒
９を押し上げ逃がし安全弁は開の状態となる。この開状
態では第２図に示すように外側弁座２ｂのシート面が内
側弁座２ａのシート面よりもわずかに突出している。内
側弁座２ａ内の圧力が設定値以下となると、第３図に示
すようにスプリング１０のばね力により弁体５に固定さ
れたサーマルディスク６はまず外側弁座２ｂのシート面
に接触する。固定座４の弾性係数は、弁の開状態に保持
するために加えられる外力と通常の蒸気圧力（内側弁座
２ａ内の圧力）との差の力に対して無視できる程度に小
さいもので、具体的には炭素鋼から構成される。このた
め、外側弁座２ｂは、弁体５に加えられる力により固定
座４を弾性変形させ、弁体５はさらに弁座側に移動する
。

このとき、外側弁座２ｂはサーマルディスク６に密着し
た状態を維持ザる。そして弁体５に固定されたサーマル
ディスク６が内側弁座２ａの上端面（シート面）に接触
するまで下降し、弁体５のシート面（サーマルディスク
）が完全に密着した時点で静止する。このように内側弁
座２ａ及び外側弁座２ｂとともに弁体５のシート面と密
着しており、二重のシート面が構成される。

ところで、内側弁座２ａは、弁ケーシング１に固定され
ているため、弁の全開時、内側シート面には弁を閉塞状
態に保持するために、蓄力機構により加えられる外力を
受けとめ、弁の閉状態での弁体位置を一定に保持する機
能を持つ必要がある。

このことから、使用蒸気圧力が高い弁については、内側
弁座２ａ及びこれと接触する弁体５のシート面（サーマ
ルディスク６）に高度の剛性が要求される。従って、内
側弁座２ａと弁体５のシート面は、剛性体同士の接触と
なり、軟性体を用いた接触に比べ、密着性の確保は、本
来非常に困難な技術である。特に、蒸気圧力が上昇し、
シート面の血圧が低下した状態では、密着性の確保は更
に困難となる。これに対し、外側弁座２ｂと弁体ににり
構成される外側シート面（サーマルディスク６）の血圧
は、いかなる蒸気圧力においても柔軟性を有する固定座
の弾性変形により生じる圧力だ［１である。これは、弁
の閉塞時には、弁体５の位置はサーマルディスク６を介
して内側弁座２ａにより固定され、常にほぼ一定してい
るためである。従って、固定ｆｆｊ４の弾性係数及び弁
体５の開閉時の固定座４の変位量を適宜選定することに
より、必要な血圧に設計づ−ることができる。これによ
り、外側弁座２ｂを適当な弾性を持つ材質にて構成でき
、シート面の密着性を高めることができる。すなわち、
外側弁座２ｂには、弁体５の位置を一定に保持する機能
は必要ないので、そのシート面を密着させる機能を高め
ることが可能となる。

次に、本発明による逃がし安全弁の漏洩抑制作用を第４
図及び第５図を用いて説明する。

第４図は、弁の全開時に内側弁座２ａのシート面にゴミ
等の異物１６を噛みこんだときの外側弁座２ｂのシー１
へ面にＪ：る漏洩抑制機能を図示したものである。異物
の介在により、内側弁座２ａのシート面は密着性を失い
、蒸気は漏洩す恐れがある。しかし外側弁座２ｂのシー
ト面は、固定座４の弾性変形により、密着性が確保され
、漏洩は生じない。このとき、内側弁座２ａのシート面
から漏洩した蒸気の圧力は、外側弁座２ｂを外側に押し
拡げる方向の力を与えるため、外側弁座２ｂと弁体５の
シー［・面をｓｉさせるように作用する。

さらに使用蒸気の温度が高温の場合には、内側弁座２ａ
のシート面から漏洩した蒸気の熱は、外側弁座２ｂの内
面と外面に熱変形を生じさせる。この場合、熱変形は、
外側弁座２ｂを外側に押し拡げる方向の力を与えるので
、外側弁座２ｂと弁体５のシート面を密着させるように
作用する。このように、内側弁座２ａの漏洩が生じた場
合には、漏洩した蒸気の圧力と温度が、外側弁座２ｂに
作用し、外側弁座２ｂのシー１へ面の密着性を高める効
果がある。

第５図は、弁の全開時に、外側弁座２ｂのシート面にゴ
ミ等の異物１６を噛みこんだとぎの内側弁座２ｂのシー
ト面による漏洩抑制機能を図示しだらのである。異物の
噛み込みにより、外側弁座２ｂのシート面は密着性を失
う。しかし、異物の噛み込みによる弁体５の変位は、固
定材４の弾性変形によって吸収されるため、内側弁座２
ａと弁体５のシート面の密着性が確保され、漏洩を生じ
させない。

シート面は密着不良を起こし、蒸気漏洩を生じる原因の
主要なものとして、上記のようなシート面でのゴミの噛
み込みの他に、シート面でのキズの発生が考えられる。

この場合にも、ゴミの噛み込みの場合と同様に、キズを
生じていない側のシート面にて漏洩が防止される。

（発明の効果） 以上述べたように本発明に係る逃がし安全弁は、高圧流
体と接する面側の内側弁座を剛性を有する材質で形成し
、この内側弁座の外周囲に弾性変形可能な材質からなる
外側弁座を設け、この外側弁座のシート面が上記内側弁
座のシート面よりも弁体側にわずかに突出させているの
で、内側弁座でゴミ等の異物の噛み込みや亀裂が生じた
ときは外側弁座で弁体とのシート面を形成し、また外側
弁座にゴミ等の異物の噛み込みが応じた場合には外側弁
座の弾性変形により内側弁座と弁体とのシート面を構成
できる。このため、弁のシートリークを高度に防止する
ことにより漏洩に関する作業負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる逃がし安全弁の一実施例を示す
全体ｔＪ１１Ｉ７ｉ面図、第２図は逃がし安全弁の開状
態における弁座及び弁体部分の縦断面図、第３図は逃が
し安全弁の全開状態にＪ３ける弁座及び弁体部分の縦断
面図、第４図は逃がし安全弁の全開時に内側シート面に
ゴミ等のＷ物の噛み込みが生じた場合における弁座及び
弁体部分の縦断面図、第５図は逃がし安全弁の全開時に
外側シー］−面に異物の噛み込みが生じた場合における
弁座及び弁体部分の縦断面図である。 １・・・弁ケーシング、２・・・弁座、２ａ・・・内側
弁座、２ｂ・・・外側弁座、４・・・固定座、５・・・
弁体、６・・・サーマルディスク、７・・・弁体ソケッ
ト、８・・・片押え、９・・・弁棒、１０・・・スプリ
ング、１１・・・ケーシング、１２・・・係合ビン、１
３・・・リンク機構、１４・・・作動レバー。 弔　ｌ　扇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器または主蒸気配管に気密に固定された弁
   ケーシングと、この弁ケーシング内に弁体のシート面を
   形成し、高圧流体を導入可能な弁座とを備えた逃がし安
   全弁において、上記弁座は内側弁座と外側弁座とから構
   成され、高圧流体と接する面側の内側弁座を剛性を有す
   る材質で形成し、外側弁座はこの内側弁座の外周に弾性
   変形可能な材質から形成され、上記外側弁座のシート面
   が上記内側弁座のシート面よりも弁体側にわずかに突出
   させたことを特徴とする逃がし安全弁。