JP5595682B2 - Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system - Google Patents
Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5595682B2 JP5595682B2 JP2009159360A JP2009159360A JP5595682B2 JP 5595682 B2 JP5595682 B2 JP 5595682B2 JP 2009159360 A JP2009159360 A JP 2009159360A JP 2009159360 A JP2009159360 A JP 2009159360A JP 5595682 B2 JP5595682 B2 JP 5595682B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve seat
- scram
- control rod
- seat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Valve Housings (AREA)
Description
本発明は、制御棒駆動機構を作動させる制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットに係り、特に水圧制御ユニットを構成するスクラム弁の弁シート周辺構造を改良した制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットに関する。 The present invention relates to a hydraulic control unit of a control rod drive hydraulic system that operates a control rod drive mechanism, and more particularly to a hydraulic control unit of a control rod drive hydraulic system that has an improved structure around a valve seat of a scram valve that constitutes the hydraulic control unit. .
沸騰水型原子炉には、原子炉圧力容器の下部に多数の制御棒駆動機構が設けられる。制御棒駆動機構は制御棒の挿入・引抜、スクラム動作が制御棒駆動水圧系により行なわれ、原子炉の運転が制御される。制御棒駆動水圧系は、制御棒駆動水ポンプ、スクラムディスチャージボリューム、水圧制御ユニット(以下、HCUという。)から主に構成される。 A boiling water reactor is provided with a number of control rod drive mechanisms at the bottom of the reactor pressure vessel. In the control rod drive mechanism, control rod insertion / extraction and scram operation are performed by the control rod drive hydraulic system to control the operation of the reactor. The control rod drive water pressure system is mainly composed of a control rod drive water pump, a scram discharge volume, and a water pressure control unit (hereinafter referred to as HCU).
また、水圧制御ユニットは、スクラム弁、流路選択弁等の各種弁とアキュムレータおよび窒素ガス容器とから構成されており、特にスクラム動作時には、水圧制御ユニットのスクラム入口弁とスクラム出口弁を開き、アキュムレータの水圧力を制御棒駆動機構の駆動ピストン下部に付与し、制御棒に大きな加速度を与え、スクラム動作させるようになっている。 The water pressure control unit is composed of various valves such as a scram valve and a flow path selection valve, an accumulator and a nitrogen gas container, and in particular during scrum operation, the scram inlet valve and scram outlet valve of the water pressure control unit are opened, The water pressure of the accumulator is applied to the lower part of the drive piston of the control rod drive mechanism to give a large acceleration to the control rod and to perform a scram operation.
従来の水圧制御ユニット(HCU)は、特許文献1に示すようにHCU室に設けられ、ユニットフレーム内にN2ガス容器、アキュムレータおよびスクラム弁が収容されてユニット構造に構成される。 A conventional water pressure control unit (HCU) is provided in an HCU chamber as shown in Patent Document 1, and has a unit structure in which an N 2 gas container, an accumulator, and a scram valve are accommodated in a unit frame.
また、スクラム弁は、スクラム入口弁とスクラム出口弁とからなる。スクラム弁は、スクラム入口弁とスクラム出口弁の弁箱(上部弁箱と下部弁箱)内に特許文献2に示すように、弁シート機構を組み込んで一体化される複合型弁である。スクラム弁の上部弁箱と下部弁箱は4隅部がスタッドボルトで締め付けられ、一体化される。上部弁箱と下部弁箱内に弁体と弁シートが収納され、スクラム弁は開閉可能に保持される。 The scram valve is composed of a scram inlet valve and a scram outlet valve. The scram valve is a composite valve that is integrated by incorporating a valve seat mechanism in a valve box (upper valve box and lower valve box) of a scram inlet valve and a scram outlet valve, as shown in Patent Document 2. The upper valve box and the lower valve box of the scram valve are integrated by fastening four corners with stud bolts. A valve body and a valve seat are accommodated in the upper valve box and the lower valve box, and the scram valve is held openably and closably.
スクラム弁は、特にスクラム動作の場合、水圧制御ユニットのスクラム入口弁とスクラム出口弁が開口し、アキュムレータ内の高圧水圧力をCRDの駆動ピストン下部に与える。駆動ピストン上部の冷却材は、スクラム出口弁からスクラムディスチャージボリュームに逃がし、制御棒に大きな加速度を与え、制御棒を緊急に挿入し、スクラム動作させるようになっている。 In the scram valve, particularly in the case of scram operation, the scram inlet valve and the scram outlet valve of the water pressure control unit are opened, and the high pressure water pressure in the accumulator is applied to the lower part of the drive piston of the CRD. The coolant on the upper side of the drive piston escapes from the scram outlet valve to the scram discharge volume, gives a large acceleration to the control rod, and inserts the control rod urgently for scram operation.
また、水圧制御ユニットのスクラム弁は、図9に示されるものが用いられている。このスクラム弁1は、上部弁箱2aと下部弁箱2bの間に弁シート機構3が一体に保持される。弁シート機構3は、弁シート4がSUS鋼からなるシート受け5aとディスク状のシート押え5bに挟持されてサンドイッチ構造に構成される。
Further, the scram valve of the water pressure control unit shown in FIG. 9 is used. In this scram valve 1, a
弁シート4に着座する弁体6はスクラム弁1の本体駆動部(図示せず)にて昇降駆動される弁ステム6Aの先端に一体に設けられる。弁体6が弁シート4に着座することでスクラム弁1は閉じられ、弁体6が弁シート4から離れることで、スクラム弁1は開放される。なお、符号7a,7bはリング状のガスケットである。
The valve body 6 seated on the
さらに、スクラム弁1の上部弁箱2aと下部弁箱2bとの、例えば4隅部はスタッドボルト(図示せず)で締結され、固定される。上部弁箱2aと下部弁箱2bとの間に弁シート機構3が挟持され、一体的に据え付けられる。
Further, for example, four corners of the
水圧制御ユニットのスクラム弁1は、図9に示すように、弁シート機構3がサンドイッチ構造に構成され、シート受け5aとディスク状のシート押え5bの間に弁シート4が挟持される。ディスク状シート押え5bは、下面に周辺リブ8が突出し、この周辺リブ8がシート受け5aの上面に形成される凹部にメタルタッチで接触している。これにより、シート押え5bは、シート受け5aの上面凹部に嵌り合って、シート押え5bはスライドが防止され、安定的に保持される。
As shown in FIG. 9, the scram valve 1 of the water pressure control unit is configured such that the
スクラム弁1の弁シート機構3は、上部弁箱2aと下部弁箱2bとの間に締め付けられ挟持される。弁シート4はシート受け5aとシート押え5bの間に固定される一方、シート押え5bは周辺リブ8を介してシート受け5aにメタルタッチ(メタルコンタクト)で保持されている。
The
その際、シート受け5aとシート押え5bのメタルタッチ面積が周辺リブ8の小さな接触面積で規制されるため、シート押え5bの接触面積(受圧面積)が小さく、シート押え5bの周辺リブ8に局所的に弾性限界荷重を超える大きな変形荷重が作用する虞があった。
At that time, since the metal touch area of the
また、上部弁箱2aと下部弁箱2bとをスタッドボルト・ナットの締付けにより、締付力を調整しているが、隅部に設けられる4本のスタッドボルトの締付状態をバランスよく調整することが困難である。各スタッドボルトの締付力、締付状態如何によっては、締付状態がアンバランスになり、締付時の調整が困難となったり、シート押え5bの周辺リブ8は弾性変形領域の変形で対応することができず、塑性変形が局所的に発生し、弁シート4を過大に圧縮し、シート機能を阻害する虞があった。
The tightening force of the
スクラム弁1の弁シート周辺構造は、スクラム弁上部弁箱2aと下部弁箱2bを締め付ける際の締付力や締付手順の影響を受け易く、スクラム弁1の組立時に締付状態をバランスよく全体調整することが困難であり、この締付力のバランスの困難性に起因して、保守・メンテナンス作業に多大の作業時間を要している。
The structure around the valve seat of the scram valve 1 is easily influenced by the tightening force and tightening procedure when the scram valve
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、スクラム弁の分解・組付けの作業性を良好にし、弁シート機構の構成部材が塑性変形するのを未然にかつ確実に防止し、弾性変形領域内の変形にて対応が可能な制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-described circumstances, improves the workability of disassembling and assembling the scram valve, and prevents the constituent members of the valve seat mechanism from plastically deforming in advance and reliably. An object of the present invention is to provide a water pressure control unit of a control rod drive water pressure system that can cope with deformation in an elastic deformation region.
本発明の他の目的は、スクラム弁の弁シート機構に弾性変形領域を超える変形荷重が作用するのを未然にかつ確実に防止し、スクラム弁の保守・メンテナンス作業を容易にして作業性を良好にし、信頼性を向上させた制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットを提供するにある。 Another object of the present invention is to prevent a deformation load exceeding the elastic deformation region from acting on the valve seat mechanism of the scram valve in advance and surely, making the scram valve maintenance and maintenance work easy and improving workability. And providing a hydraulic control unit for a control rod drive hydraulic system with improved reliability.
本発明の別の目的は、スクラム弁の全体形状や外形寸法の外形形態を変えることなく、分解・組付け作業を簡素化し、保守・メンテナンス作業を容易にした制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットを提供するにある。 Another object of the present invention is to provide a hydraulic control unit for a control rod drive hydraulic system that simplifies the disassembly / assembly work and facilitates maintenance / maintenance work without changing the overall shape of the scram valve and the external form of the external dimensions. To provide.
本発明に係る制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットは、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、高圧窒素ガスを蓄える窒素ガス容器と、この窒素ガス容器に接続されて高圧水を制御棒駆動機構に供給するアキュムレータと、制御棒緊急挿入時にアキュムレータ内の高圧水を開放するスクラム弁と、これらを接続する配管とを備えた制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットにおいて、前記スクラム弁は、上部弁箱と下部弁箱が一体結合された2分割構造の弁箱と、この弁箱内に収納されて保持される弁シート機構とを有し、前記弁シート機構は、シート受けとシート押えの間に弁シートを挟持してサンドイッチ構造に積層して構成し、前記シート押えまたはシート受けと一体に、あるいは前記シート押えまたはシート受けを組み付けて一体的に、外周スリーブを設け、この外周スリーブの上面および下面を前記上部弁箱の下面および下部弁箱の上面にメタルタッチで接触させ、挟持させたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a water pressure control unit of a control rod driving water pressure system according to the present invention is connected to a nitrogen gas container for storing high-pressure nitrogen gas and the nitrogen gas container as described in claim 1. In a hydraulic control unit of a control rod drive hydraulic system comprising an accumulator that supplies high pressure water to the control rod drive mechanism, a scram valve that opens the high pressure water in the accumulator upon emergency insertion of the control rod, and a pipe connecting them The scram valve includes a two-divided structure valve box in which an upper valve box and a lower valve box are integrally coupled, and a valve seat mechanism that is housed and held in the valve box. , stacked in a sandwich structure constituted by sandwiching a valve seat between the seat receiving the sheet retainer, integral with said sheet hold-down or sheet receiving, or the sheet hold-down or sheet receiving Integrally attach seen, the peripheral sleeve is provided, the upper and lower surfaces of the peripheral sleeve is contacted with metal touch the lower surface and the upper surface of the lower valve body of the upper valve body, is characterized in that is sandwiched .
本発明に係る制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットは、スクラム弁の分解・組付けの作業性が良好で、弁箱内の弁シート構造の塑性変形を未然にかつ確実に防止し、保守・メンテナンス作業を容易にかつ効率よく行なえ、また、外周スリーブにより締付力を受け、弁シートの圧縮代はシート押え、シート受けの寸法差により決定されるため、弁シートに過大な圧縮を生じることはなく、弁シート機構の機能を高い信頼性をもって維持することができる。 The hydraulic control unit of the control rod drive hydraulic system according to the present invention has good workability in disassembling and assembling the scram valve, and prevents plastic deformation of the valve seat structure in the valve box in advance and reliably. Maintenance work can be performed easily and efficiently, and the compression force of the valve seat is determined by the dimensional difference between the seat retainer and the seat holder due to the tightening force of the outer sleeve, resulting in excessive compression of the valve seat. Rather, the function of the valve seat mechanism can be maintained with high reliability.
本発明に係る制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットの実施形態について添付図面を参照して説明する。 An embodiment of a hydraulic control unit of a control rod drive hydraulic system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、制御棒駆動機構(以下、CRDという。)を作動させる制御棒駆動水圧系に備えられる水圧制御ユニット(以下、HCUという。)10を示す。HCU10は沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋内のHCU室(図示せず)に、CRDに対応して据え付けられる。HCU10はユニットフレーム11内に高圧窒素ガス(N2ガス)を蓄える窒素ガス容器12と、この窒素ガス容器12に接続されて高圧水をCRD27(図2〜図4参照)に供給するアキュムレータ13と、制御棒28の緊急挿入時(スクラム時)にアキュムレータ13内の高圧水を開放するスクラム弁14とを組み込んで主なユニット構成部材が構成される。スクラム弁14は、スクラム時に、アキュムレータ内の高圧水をCRDの駆動ピストン下部に付与するスクラム入口弁15と駆動ピストン上部の冷却材をスクラムディスチャージボリュームに逃がすスクラム出口弁16とを組み合せて構成される。
FIG. 1 shows a water pressure control unit (hereinafter referred to as HCU) 10 provided in a control rod drive hydraulic system for operating a control rod drive mechanism (hereinafter referred to as CRD). The
HCU10は、図2ないし図4に示す制御棒駆動水圧系18の主要な構成要素を構成している。制御棒駆動水圧系18はHCU10の他、制御棒駆動水ポンプ19、スクラムディスチャージボリューム20を備えている。スクラムディスチャージボリューム20にスクラム排出容器21が備えられており、このスクラム排出容器21にスクラム時のスクラム排水がディスチャージされる。
The
また、HCU10は、スクラム弁14の他に、4個の方向制御弁22a,22b,22c,22dを備えた流路選択弁22、HCU10を制御棒駆動水圧系18の系統から仕切る複数の仕切弁23、チェック弁24等の各種弁を有する。符号25はゴミ、異物等を除去するフィルタである。
In addition to the
さらに、制御棒駆動水圧系18は、制御棒駆動水ポンプ19からの駆動水をCRD27の駆動ピストン27aの下側に供給する挿入配管29と、駆動ピストン27aの上側の冷却材(水)を排出水ヘッダ30に引き抜く引抜き配管31、アキュムレータ13に冷却水を充填させるアキュムレータ充填配管32、およびHCU10から分岐され、スクラムディスチャージボリューム20にスクラム水を排出するスクラム排出管33等の各種配管を有する。
Further, the control rod drive
[第1実施形態]
HCU10に備えられるスクラム弁14は、図5に示す縦断面構造を有する。スクラム弁14は、スクラム入口弁15とスクラム出口弁16を備えるが、この入口弁15および出口弁16は構成が類似するので、一方のスクラム入口弁15について説明する。
[First Embodiment]
The
スクラム弁14(15)は、ケース本体36の上部に本体駆動部37を備える。本体駆動部37は、空気圧力の付加によりスプリング38の付勢力に抗して押圧駆動するダイアフラム機構39を有する。このダイアフラム機構39には、ケース本体36内をガイドスリーブ40に案内されるコネクチングロッド41が設けられ、コネクチングロッド41の下端に、コネクタ44を介して弁ステム45が一体に連結される。
The scram valve 14 (15) includes a main
ケース本体36の下端部には、スクラム弁14の弁箱(弁ケース)46が設けられる。弁箱46は、上部弁箱47と下部弁箱48とから2分割構造に構成される。上部弁箱47と下部弁箱48は、隅部、例えば4隅部を、上下方向に貫くナット付スタッドボルト56で締め付けることにより、弁箱46が一体的に構成される。上部弁箱47の弁ステム45はスライド可能にシールするグランドパッキン50を貫いて下方に延び、弁ステム45の下端に弁体51が一体に設けられる。
A valve box (valve case) 46 for the
弁体51は、弁シート機構52の弁シート53に着座することにより、スクラム弁14が閉じられ、弁体51が弁シート53から上動して離れることによりスクラム弁14が開放される。
When the
弁シート機構52は、シート受け54とシート押え55の間に弁シート53を挟持して一体的に組み付けられる。弁シート機構52は、上部弁箱47下面の内周側凹部と下部弁箱48上面の内周側凹部とにより形成される合わせ収納部に収納される。上部弁箱47と下部弁箱48とは、4隅部にスタッドボルト56を通し、スタッドボルト56の上下端部を締付ナット57で締め付けることにより、弁シート機構52が締着される。
The
弁箱46の上部弁箱47内に、弁チャンバ58が形成され、弁シート機構52の上方の弁チャンバ58からスクラム流路59がほぼ直交する方向に延びており、スクラム流路59の反対側流路は、弁(図示せず)により閉塞されている。このスクラム流路59は、CRD27の挿入配管29に連通しており、挿入配管29の一部を構成している。
A
また、弁箱46の下部弁箱48内に、弁シート機構52の流入口からアキュムレータ13に通じる流路60が形成され、この流路60を介してスクラム弁14に、アキュムレータ12の高圧水を作用させている。
In addition, a
また、アキュムレータ13内で、ピストン62が昇降自在に支持され、このピストン62にN2ガス容器12の高圧N2ガスを作用させている。N2ガス容器12内の圧力は図1に示す圧力計63により常時計測される。
Further, a
ところで、スクラム弁14(15)の弁シート機構52は、上部弁箱47および下部弁箱48とともに弁シート周辺構造を構成している。スクラム弁14の弁シート周辺構造は、図6に示す断面構造を有する。スクラム弁14の弁シート機構52は、スカートあるいはスリーブ付きのシート押え55とブロック状のシート受け54の間に弁シート53が介装され、挟持される。シート受け54は、シート押え55の外周スリーブに嵌め合うように挿入され、シート押え55の外周部頂面、すなわち、外周スリーブの上面および外周スリーブの下面が、上部弁箱47下面の内周側凹部および下部弁箱48上面の内周側凹部にメタルタッチ(メタルコンタクト)で接触し、シート押え55は外周部の上面および下面が上部弁箱47および下部弁箱48とそれぞれメタルタッチで接触し、挟持される。外周スリーブは、上部弁箱47および下部弁箱48と広い接触面積を有し、受圧面積を従来の弁シート機構より増加させることができた。
By the way, the
加えて、弁シート機構52のシート押え55およびシート受け54は耐熱ステンレス鋼原子力発電規格GXM−1あるいはGXM−2のオーステナイト系SUS鋼が用いられ、従来のSUS鋼より大きな耐圧荷重を有する。また、弁シート53には、例えばカーボン繊維やグラス繊維を含有したフッ素樹脂材料、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)あるいはETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)が用いられる。弁シート53に用いられるPTFEは、締付応力を緩和する側にシート形態を変形させることができ、受圧応力を分散させ、均一化を図ることができる。
In addition, the
また、シート押え55の外周スリーブにより締付けを受け、弁シート53の圧縮代はシート押え55とシート受け54の寸法差により規定され、弁シート53に過大な圧縮を生じさせることがない。
Further, tightening is performed by the outer peripheral sleeve of the
なお、図6において、符号65はリーク流を防止するリング状ガスケット、符号66はリーク流を案内するガイド溝であり、図5の符号67は積層されたグランドパッキンのパッキン押え、符号68はストッパである。
In FIG. 6,
[制御棒の挿入時]
制御棒駆動機構(CRD)27を動作させて制御棒28を原子炉炉心部に挿入する場合には、制御棒駆動水ポンプ19の駆動状態において、制御棒駆動水圧系18を図2に示すように動作させる。一方、HCU10の各種弁の開閉関係は、図2に示すように制御され、流路選択弁22の方向制御弁22a,22cを閉じ、他の方向制御弁22b,22dを開放させる。また、スクラム弁14を構成するスクラム入口弁15とスクラム出口弁16は共に閉じており、HCU10の仕切弁23はそれぞれ開放させておく。なお、流路選択弁22の方向制御弁22a,22dには、流量調整弁が備えられている。
[When inserting control rod]
When the control rod drive mechanism (CRD) 27 is operated to insert the
制御棒駆動水ポンプ19の駆動状態で、HCU10の各種弁類が図2に示す開閉状態をとるとき、復水器や復水貯蔵器(共に図示せず)からの駆動水は、流路選択弁22内の流路を通り、挿入配管29からCRD27の駆動ピストン27aの下側に供給され、制御棒28を押し上げて原子炉炉心部に挿入させる。
When the control rod
一方、CRD27の駆動ピストン27aの上側の冷却材(冷却水)は引抜配管31から流路選択弁22内の流路を通り、排水配管71を経て排出水ヘッダ30に排出される。
On the other hand, the coolant (cooling water) on the upper side of the
これにより、CRD27の駆動ピストン27aは上動し、ピストン作動ロッドの上端にカップリングされた制御棒28は原子炉炉心部に挿入され、原子炉の出力を低下させる方向で制御する。
As a result, the
[制御棒の引抜き時]
制御棒28を原子炉炉心部から引き抜く場合には、水圧制御ユニット(HCU)10の流路選択弁22を図3に示すように、開閉制御する。流路選択弁22の方向制御弁22b,22dを閉じ、他の方向制御弁22a,22cを開放させる。このHCU10の各種弁の開閉状態で流路を切り換えると、図2の挿入配管29はCRD27からの排水側に、引抜配管31はCRD27の供給側にそれぞれシフトする。
[When pulling out the control rod]
When the
この制御棒駆動水ポンプ19駆動状態で、HCU10の各種弁類を図3に示す開閉状態とすると、駆動水は流路選択弁22内の流路を通って引抜配管31から、CRD27の駆動ピストン27aの上側に供給され、駆動ピストン27aを押し下げる。
When the control rod
一方、駆動ピストン27aの下側の冷却材(水)は、挿入配管29から流路選択弁22内の流路を通り、排水配管71から排出水ヘッダ30に排出される。
On the other hand, the coolant (water) below the
CRD27の駆動ピストン27aの上下の冷却水を給排することにより、駆動ピストン27aが下降し、この下降に伴って制御棒28が原子炉炉心部から引き抜かれ、原子炉の出力を向上させる方向に制御している。
By supplying and discharging cooling water above and below the
[スクラム時]
CRD27の制御棒28をスクラム動作させる場合には、HCUの各種弁類を図4に示すように開閉制御させる。このスクラム動作時にはスクラム弁14の入口弁15および出口弁16をそれぞれ開放する。
[When scrum]
When the
このスクラム時には、図5に示すダイアフラム機構39への加圧空気の供給を停止する。すると、ダイアフラム機構39のダイアフラムは、スプリング38のばね力(付勢力)により上動し、コネクチングロッド41を上動させる。このコネクチングロッド41の上動に追従してコネクタ44および弁ステム45を上動させ、弁体51を弁シート機構52の弁シート53から離す。弁体51が上動することにより、弁が開状態となり、スクラム弁14(入口弁15および出口弁16)が開放し、スクラム動作が開始される。
During this scrum, the supply of pressurized air to the
スクラム弁14が開口すると、アキュムレータ13内の高圧水は、流路60から弁チャンバ58に入り、続いて、弁チャンバ58からスクラム流路59、および図3に示す挿入配管29を通り、CRD27の駆動ピストン27aの下側に供給される。HCU10のスクラム弁14(入口弁15および出口弁16)が開くと、アキュムレータ13の高圧水がCRD27の駆動ピストン27aの下部に付与される。
When the
一方、CRD27の駆動ピストン27a上部の冷却材は、引抜配管31から引き抜かれ、スクラム出口弁16を通ってスクラム排出管33に導かれ、スクラムディスチャージボリューム20のスクラム排出容器21に逃がす。スクラム出口弁16では、CRD27の駆動ピストン27a上部の冷却材は、スクラム流路50から流路60、弁ポート53a、弁チャンバ58を経てスクラム排出容器21側に排出される。
On the other hand, the coolant above the
これにより、CRD27の駆動ピストン27aに大きな加速度を付与し、制御棒28は原子炉炉心部に緊急挿入される。
As a result, a large acceleration is applied to the
何らかの理由により、アキュムレータ13の出口圧力が原子炉圧力より低下する場合には、CRD27のボール逆止弁(図示せず)のボール位置が変わり、原子炉圧力が駆動ピストン27aの下部に加わり、スクラム動作が完了する。
If for some reason the outlet pressure of the
また、スクラム弁14(15,16)の弁シート周辺構造は、図6に示すように構成される。弁箱46は上部弁箱47と下部弁箱48の2分割構造に構成され、上部弁箱47および下部弁箱48の4隅部をスタッドボルト56、ナット57で締め付けて挟持させることで一体化され、弁シート機構52はサンドイッチ構造に構成される。その後、弁シート機構52は、シート押え55の外周部が、従来の周辺リブより支圧面積が大きい外周スリーブ(あるいはスカート)として一体に構成され、シート押え55と一体構造の外周スリーブは上面(シート押え外周部上面)および下面が上部弁箱47の下面および下部弁箱48の上面とメタルタッチ(コンタクト)で接触し、挟持される。
Further, the structure around the valve seat of the scram valve 14 (15, 16) is configured as shown in FIG. The
具体的には、シート押え55(と一体の)外周スリーブは、その上面および下面が上部弁箱47下面の内周側凹部および下部弁箱48上面の内周側凹部とメタルタッチで接触して挟持される。シート押え55の外周スリーブ内に弁シート53およびブロック状シート受け54が積層状態で収納される。シート受け54はシート押え55と外周部で接しているものの、軸方向には直接接触していない。
Specifically, the upper and lower surfaces of the outer periphery sleeve (integrated with the seat presser 55) are in contact with the inner peripheral recesses on the lower surface of the
しかも、シート押え55およびシート受け54は、従来のSUS鋼より耐荷重が大きな耐熱ステンレス鋼原子力発電用規格GXM−1またはGXM−2で形成される。このため、締付荷重を受けるシート押え55の変形は、常に弾性変形領域内で行なわれる。したがって、弁シート機構52はシート押え55やシート受け54に塑性変形が生じて破損したり、永久変形が生じるのを未然にしかも確実に防止できる。
In addition, the
弁シート機構52が締付荷重を受けたり、締付力のバラツキが生じても、弁シート機構52のシート押え55は弾性変形領域の変形で対応することができ、塑性変形が生じることがない。
Even if the
弁シート機構52は締付方法にかかわらず、弾性限界を超える荷重を受けて塑性変形することがないので、弁シート機構52を含むスクラム弁14の組立作業が容易となり、スクラム弁14(15,16)の保守・メンテナンス作業を簡単かつ容易に行なうことができる。
Regardless of the tightening method, the
また、サンドイッチ構造に保持される弁シート53は、カーボン繊維入りのPTFEやETFEのシート材料が用いられ、締付荷重を受けてコールドフロー(Cold Flow)が生じ、応力を緩和する側に形態が変化し、シート機能を充分に維持することができる。
In addition, the
さらに、スクラム弁14(15,16)の弁シート機構52の外形形状、寸法は、従来の弁シート機構の外形形状、寸法と同じであり、従来の弁箱46に収納可能である。同じ外形形態に構成される。しかも、弁シート機構52は弁シート53を挟持するシート押え55の外周部に外周スリーブを一体に形成し、シート押え55の外周スリーブ内に弁シート53およびシート受け54を収納する3ピースの弁シートサンドイッチ収納構造としたので、シート押え55、弁シート53およびシート受け54が締付荷重や衝撃荷重を受けて塑性変形することがない。
Further, the outer shape and dimensions of the
[第2実施形態]
図7は、制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットの第2実施形態を示すものである。
[Second Embodiment]
FIG. 7 shows a second embodiment of the water pressure control unit of the control rod drive water pressure system .
水圧制御ユニット(HCU)の全体的な構成は、図1ないし図5に示すHCU10と異ならないので、同じ構成および作用には同一符号を用いて説明を省略ないし簡略化する。
Since the overall configuration of the water pressure control unit (HCU) is not different from that of the
第2実施形態に示される水圧制御ユニット(HCU)のスクラム弁14Aは、第1実施形態に示されるスクラム弁14と、同じ外形形状、寸法の外形形態を有し、弁箱46内に弁シート機構52Aが収納され、保持される。弁シート機構52Aはシート受け54A、弁シート53およびシート押え55Aの3ピースを組み立てて構成される。弁シート機構52Aは3ピースのサンドイッチ収納構造であるが、弁シート機構52Aに設けられる外周スリーブをシート受け54Aに一体に成形したものである。
The
この弁シート機構52Aは、シート受け54Aの周辺部から立ち上がる円筒状の外周スリーブを設け、シート受け54Aと一体の外周スリーブ内に弁シート53と弁押え55Aを積層して収納し、3ピースのサンドイッチ収納構造としたものである。シート受け54Aの外周スリーブの上面および下面、すなわちシート受け54Aの上面(頂面)および下面(底面)は、弁箱46の上部弁箱47下面の内周側凹部および下部弁箱48上面の内周側凹部にメタルタッチ(メタルコンタクト)で接触している。シート受け54Aの外周スリーブ上面および外周スリーブ下面(シート受け底面)は上部弁箱47下面の内周側凹部および下部弁箱48上面の内周側凹部に(一部リング状のガスケット65を介して)メタルタッチで接触し、挟持される。
The
弁シート機構52Aの弁シート53およびシート押え55Aの外周面は、シート受け54Aの外周スリーブに嵌合して収納され、放射方向のスライドが防止される。
The outer peripheral surfaces of the
第2実施形態の弁シート機構52Aも、第1実施形態の弁シート機構52と同様に弁シート機構52Aは、締付荷重をシート受け54Aの弾性変形領域で受け、塑性変形するのを未然にしかも確実に防止することができる。このため、弁シート機構52Aは塑性変形して損傷を受けることがない。また、シート受け54Aの外周スリーブにより締付力を受け、弁シート53の圧縮代は、シート受け54Aとシート押え55Aの寸法差により規定されるため、弁シート53に過大な圧縮を生じることがないため、第1実施形態の弁シート機構52と同様に、弁シート機構52Aを含むスクラム弁14の組立作業性が良好となり、保守・メンテナンス作業を容易に効率よく行なうことができる。
Similarly to the
[第3実施形態]
図8は、制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニットの第3実施形態を示すものである。
[Third Embodiment]
FIG. 8 shows a third embodiment of the water pressure control unit of the control rod drive water pressure system .
水圧制御ユニット(HCU)の全体的構成は、図1ないし図5で示すHCU10と異ならないので、同じ構成および作用にも同一符号を用いて説明を省略ないし簡略化する。
Since the overall configuration of the water pressure control unit (HCU) is not different from the
第3実施形態に示された水圧制御ユニット(HCU)のスクラム弁14Bは、第1実施形態に示されるスクラム弁14と同じ外形形状、寸法の外形形態を有する。このスクラム弁14Bは、第1実施形態と同様に弁箱46内に弁シート機構52Bが収納され、保持されるが、弁シート機構52Bは、シート受け54B、弁シート53、シート押え55Bおよび外周スリーブ70の4ピースを組み立てて構成される4ピースのサンドイッチ収納構造であり、3ピースのサンドイッチ構造の弁シート機構52,52Aとは異なる。
The scram valve 14B of the hydraulic pressure control unit (HCU) shown in the third embodiment has the same outer shape and dimensions as the
弁シート機構52Bの外周スリーブ70は、スリーブ上面および下面が上部弁箱47の下面の内周側凹部および下部弁箱48上面の内周側凹部にメタルタッチ(メタルコンタクト)で接触し、外周スリーブ70内にシート受け54B、弁シート53およびシート押え55Bがサンドイッチ構造に積層され、このサンドイッチ構造のシート受け54B、弁シート53およびシート押え55Bは外周スリーブ70内に積層状態で収納され、シート受け54B、弁シート53およびシート押え55Bの放射方向のスライドが規制される。
The outer
第3実施形態の弁シート機構52Bにおいても、従来の弁シート機構の周辺リブより大きな支圧面積(接触面積)で締付荷重を受け、しかも、外周スリーブ70は、XM−19あるいは耐熱ステンレス鋼原子力発電用規格GXM−1またはGXM−2が用いられる。
The
第3実施形態の弁シート機構52Bは、締付荷重を外周スリーブ70の弾性変形領域で受けることができ、弁シート機構52Bが塑性変形するのを未然にしかも確実に防止できる。
The
したがって、第3実施形態に用いられる弁シート機構52Bも、シート受け54B、シート押え55B、外周スリープ70が、塑性変形するのを確実に防止でき、弁シート機構52Bを含むスクラム弁14Bの組立作業性を良好に維持することができ、保守・メンテナンス作業を容易に効率よく行なうことができる。
Therefore, the
10 水圧制御ユニット(HCU)
11 ユニットフレーム(本体フレーム)
12 窒素(N2)ガス容器
13 アキュムレータ
14 スクラム弁
15 スクラム入口弁
16 スクラム出口弁
18 制御棒駆動水圧系
19 制御棒駆動水ポンプ
20 スクラムディスチャージボリューム
21 スクラム排出容器
22 流路選択弁
22a,22b,22c,22d 方向制御弁
23 仕切弁
24 チェック弁
25 フィルタ
27 制御棒駆動機構(CRD)
27a 駆動ピストン
29 挿入配管
30 排出水ヘッダ
31 引抜き配管
32 アキュムレータ充填配管
33 スクラム排出管
36 ケース本体
37 本体駆動部
38 スプリング
39 ダイアフラム機構
40 ガイドスリーブ
41 コネクチングロッド
44 コネクタ
45 弁ステム
46 弁箱
47 上部弁箱
48 下部弁箱
50 グランドパッキン
51 弁体
52 弁シート機構
53 弁シート
53a 弁ポート
54 シート受け
55 シート押え
56 スタッドボルト
57 ナット
58 弁チャンバ
59 スクラム流路
60 流路
62 ピストン
63 圧力計
65 ガスケット
66 ガイド溝
67 パッキン押え
68 ストッパ
70 スリーブガイド
71 排水配管
10 Water pressure control unit (HCU)
11 Unit frame (body frame)
12 nitrogen (N 2 )
Claims (8)
前記スクラム弁は、上部弁箱と下部弁箱が一体結合された2分割構造の弁箱と、この弁箱内に収納されて保持される弁シート機構とを有し、
前記弁シート機構は、シート受けとシート押えの間に弁シートを挟持してサンドイッチ構造に積層して構成し、
前記シート押えまたはシート受けと一体に、あるいは前記シート押えまたはシート受けを組み付けて一体的に、外周スリーブを設け、この外周スリーブの上面および下面を前記上部弁箱の下面および下部弁箱の上面にメタルタッチで接触させ、挟持させたことを特徴とする制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット。 A nitrogen gas container for storing high-pressure nitrogen gas, an accumulator connected to the nitrogen gas container for supplying high-pressure water to the control rod drive mechanism, a scram valve for releasing the high-pressure water in the accumulator at the time of emergency insertion of the control rod, and In the water pressure control unit of the control rod drive water pressure system provided with the piping to be connected,
The scram valve has a two-divided structure valve box in which an upper valve box and a lower valve box are integrally coupled, and a valve seat mechanism that is housed and held in the valve box,
The valve seat mechanism is configured by sandwiching a valve seat between a sheet receiver and a sheet presser and laminating them in a sandwich structure,
An outer peripheral sleeve is provided integrally with the sheet presser or the sheet receiver , or integrally with the sheet presser or the sheet receiver, and the upper surface and the lower surface of the outer sleeve are provided on the lower surface of the upper valve box and the upper surface of the lower valve box. A hydraulic control unit of a control rod drive hydraulic system characterized by being brought into contact with and held by a metal touch.
前記シート押えと一体の外周スリーブの上面および下面を、前記上部弁箱下面の内周側凹部および下部弁箱上面の内周側凹部にメタルタッチで接触させ、挟持させた請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット。 The valve seat mechanism is integrally provided with an outer sleeve that falls from the periphery of the seat presser, and stores the valve seat and the seat receiver in the outer sleeve,
The upper surface and the lower surface of the outer peripheral sleeve integral with the seat presser are brought into contact with and held by an inner peripheral recess on the lower surface of the upper valve box and an inner peripheral recess on the upper surface of the lower valve box. Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system .
前記シート受けと一体の外周スリーブの上面および下面を前記上部弁箱下面および内周側凹部および下部弁箱上面の内周側凹部にメタルタッチで接触させ、挟持させた請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット。 The valve seat mechanism is integrally provided with an outer sleeve that rises from the periphery of the seat receiver, and stores the valve seat and the seat presser in the outer sleeve,
2. The control according to claim 1, wherein the upper and lower surfaces of the outer peripheral sleeve integral with the seat receiver are brought into contact with and held by the metal valve with the lower surface of the upper valve box, the inner peripheral recess, and the inner peripheral recess of the lower valve box upper surface. Hydraulic control unit for rod drive hydraulic system .
前記外周スリーブの上面および下面を前記弁箱下面の内周側凹部および前記下部弁箱上面の内周側凹部にメタルタッチで接触させ、挟持させた請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット。 The valve seat mechanism includes an outer sleeve that stores a sheet presser, a valve seat, and a sheet receiver in a stacked state,
2. The control rod drive hydraulic system according to claim 1, wherein the upper and lower surfaces of the outer sleeve are brought into contact with and held by an inner peripheral recess on the lower surface of the valve box and an inner peripheral recess on the upper surface of the lower valve box. Water pressure control unit .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009159360A JP5595682B2 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009159360A JP5595682B2 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011013164A JP2011013164A (en) | 2011-01-20 |
JP5595682B2 true JP5595682B2 (en) | 2014-09-24 |
Family
ID=43592208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009159360A Active JP5595682B2 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5595682B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103042177B (en) * | 2012-12-25 | 2015-02-25 | 王连法 | Stainless steel water faucet sand-coating casting process |
JP2015158459A (en) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Water pressure control unit |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6056290A (en) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | 株式会社日立製作所 | Isolating valve for driving water pressure device of control rod |
JPS60100089A (en) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | 株式会社日立製作所 | Scrum valve for driving hydraulic device for control rod |
JPH02182854A (en) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Hitachi Ltd | Valve for light water reactor piping |
JP3373338B2 (en) * | 1995-07-24 | 2003-02-04 | 株式会社キッツ | Ball valve with check valve |
JP4220120B2 (en) * | 2000-12-12 | 2009-02-04 | 株式会社東芝 | Water pressure control unit and its installation method |
-
2009
- 2009-07-03 JP JP2009159360A patent/JP5595682B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011013164A (en) | 2011-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101969934B1 (en) | Safe valve for high pressure regulator | |
JP2008175267A (en) | Steam valve apparatus and power generation plant having it | |
JP2016184259A (en) | Decompression device | |
CN102959290A (en) | Valve seat body and valve device | |
JP5595682B2 (en) | Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system | |
JP2017040502A (en) | Fuel gas leakage detection device for fuel supply device | |
EP0059599A1 (en) | Valve mechanism for low temperature applications | |
US20070131280A1 (en) | Wafer-type direct-acting valve | |
CA2953094C (en) | Structure and method for fastening ball seat for ball valve, trunnion-type ball valve, and hydrogen station using said valve | |
CN206361185U (en) | A kind of cryogenic ball valve | |
JP4557580B2 (en) | Gas supply system | |
KR102703279B1 (en) | Fuel supply valve | |
CN217898825U (en) | Pilot-operated type exhalation valve | |
JP2009146855A (en) | Pressure adjusting device | |
JP6089622B2 (en) | Fluid control valve | |
KR102310549B1 (en) | The fuel cell system in the hydrogen supplying system and control method thereof | |
JP4386414B2 (en) | On-off valve | |
JP7216497B2 (en) | Pressure reducing valve | |
JP4959464B2 (en) | Control valve | |
EP2372204A1 (en) | Seal system for high-pressure fluid shut-off valves | |
CN219159567U (en) | Regulating valve | |
JP4557802B2 (en) | Steam valve and power generation equipment with steam valve | |
JPH0334537Y2 (en) | ||
CN219327817U (en) | Main valve of pressure relief valve | |
CN218992358U (en) | Pilot-operated electromagnetic valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20111218 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140806 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5595682 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |