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JP5595682B2 - Hydraulic control unit for control rod drive hydraulic system - Google Patents

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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
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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N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 valve seat mechanism 3 is integrally held between an upper valve box 2a and a lower valve box 2b. The valve seat mechanism 3 has a sandwich structure in which the valve seat 4 is sandwiched between a sheet receiver 5a made of SUS steel and a disc-shaped sheet presser 5b.

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 valve seat 4 is integrally provided at the tip of a valve stem 6A that is driven up and down by a main body drive unit (not shown) of the scram valve 1. The scram valve 1 is closed when the valve body 6 is seated on the valve seat 4, and the scram valve 1 is opened when the valve body 6 is separated from the valve seat 4. Reference numerals 7a and 7b are ring-shaped gaskets.

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 upper valve box 2a and the lower valve box 2b of the scram valve 1 are fastened and fixed by stud bolts (not shown). The valve seat mechanism 3 is sandwiched between the upper valve box 2a and the lower valve box 2b, and is installed integrally.

特開2002−181980号公報JP 2002-181980 A 特開平2−16494号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-16494

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 valve seat mechanism 3 has a sandwich structure, and the valve seat 4 is sandwiched between the seat receiver 5a and the disc-shaped seat presser 5b. The disk-shaped sheet presser 5b has a peripheral rib 8 protruding on the lower surface, and the peripheral rib 8 is in contact with a recess formed on the upper surface of the sheet receiver 5a by metal touch. As a result, the sheet presser 5b fits into the recess on the upper surface of the sheet receiver 5a, and the sheet presser 5b is prevented from sliding and is held stably.

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 valve seat mechanism 3 of the scram valve 1 is clamped and clamped between the upper valve box 2a and the lower valve box 2b. The valve seat 4 is fixed between the sheet receiver 5a and the sheet retainer 5b, while the sheet retainer 5b is held on the sheet receiver 5a via the peripheral rib 8 by a metal touch (metal contact).

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 sheet holder 5a and the sheet presser 5b is regulated by the small contact area of the peripheral rib 8, the contact area (pressure receiving area) of the sheet presser 5b is small and locally on the peripheral rib 8 of the sheet presser 5b. In particular, a large deformation load exceeding the elastic limit load may be applied.

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 upper valve box 2a and the lower valve box 2b is adjusted by tightening stud bolts and nuts, but the tightening state of the four stud bolts provided at the corners is adjusted in a well-balanced manner. Is difficult. Depending on the tightening force and tightening state of each stud bolt, the tightening state becomes unbalanced, making it difficult to adjust during tightening, and the peripheral rib 8 of the sheet presser 5b can be accommodated by deformation of the elastic deformation region. In other words, plastic deformation may occur locally, compressing the valve seat 4 excessively and hindering the seat function.

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 upper valve box 2a and the lower valve box 2b are tightened, and the tightening state is well balanced when the scrum valve 1 is assembled. It is difficult to make an overall adjustment, and due to the difficulty in balancing the tightening force, a great amount of work time is required for maintenance and maintenance work.

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.

制御棒駆動機構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を示すユニット構造図。The unit structure figure which shows the water pressure control unit with which the control rod drive hydraulic system which operates a control rod drive mechanism is equipped. 制御棒挿入時の水圧制御ユニットを示す系統図。The system diagram which shows the water pressure control unit at the time of control rod insertion. 制御棒引抜時の水圧制御ユニットを示す系統図。The system diagram which shows the water pressure control unit at the time of control rod extraction. 制御棒スクラム時の水圧制御ユニットを示す系統図。The system diagram which shows the water pressure control unit at the time of a control-rod scram. 本発明に係る水圧制御ユニットのスクラム弁の実施形態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the scram valve of the hydraulic-pressure control unit which concerns on this invention. 図5に示された水圧制御ユニットのスクラム弁の弁シート周辺構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the valve seat periphery structure of the scram valve of the water pressure control unit shown in FIG. スクラム弁の弁シート周辺構造の第2実施形態を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows 2nd Embodiment of the valve seat periphery structure of a scram valve. スクラム弁の弁シート周辺構造の第3実施形態を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows 3rd Embodiment of the valve seat periphery structure of a scram valve. 従来のスクラム弁の弁シート周辺構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the valve seat periphery structure of the conventional scram valve.

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 HCU 10 is installed corresponding to the CRD in an HCU room (not shown) in the reactor building of the boiling water nuclear power plant. The HCU 10 includes a nitrogen gas container 12 that stores high-pressure nitrogen gas (N2 gas) in the unit frame 11, an accumulator 13 that is connected to the nitrogen gas container 12 and supplies high-pressure water to the CRD 27 (see FIGS. 2 to 4), The main unit constituting member is configured by incorporating the scram valve 14 for releasing the high-pressure water in the accumulator 13 at the time of emergency insertion of the control rod 28 (during scram). The scrum valve 14 is configured by combining a scram inlet valve 15 that applies high-pressure water in the accumulator to the lower part of the CRD drive piston and a scram outlet valve 16 that releases the coolant in the upper part of the drive piston to the scram discharge volume during scram. .

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 HCU 10 constitutes a main component of the control rod drive hydraulic system 18 shown in FIGS. The control rod drive hydraulic system 18 includes a control rod drive water pump 19 and a scram discharge volume 20 in addition to the HCU 10. The scrum discharge volume 20 is provided with a scrum discharge container 21, and the scram discharge container 21 is discharged with scram drainage during scrum.

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 scram valve 14, the HCU 10 includes a flow path selection valve 22 having four directional control valves 22a, 22b, 22c, and 22d, and a plurality of gate valves that partition the HCU 10 from the control rod drive hydraulic system 18. 23 and various valves such as a check valve 24. Reference numeral 25 denotes a filter that removes dust, foreign matter, and the like.

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 water pressure system 18 discharges the coolant (water) on the upper side of the drive piston 27a and the insertion pipe 29 for supplying the drive water from the control rod drive water pump 19 to the lower side of the drive piston 27a of the CRD 27. There are various pipes such as a drawing pipe 31 for drawing out to the water header 30, an accumulator filling pipe 32 for filling the accumulator 13 with cooling water, and a scram discharge pipe 33 branched from the HCU 10 and for discharging scram water to the scram discharge volume 20.

[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 scrum valve 14 provided in the HCU 10 has a longitudinal sectional structure shown in FIG. The scram valve 14 includes a scram inlet valve 15 and a scram outlet valve 16. The inlet valve 15 and the outlet valve 16 are similar in configuration, so only one scram inlet valve 15 will be described.

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 body drive unit 37 on the upper portion of the case main body 36. The main body drive unit 37 has a diaphragm mechanism 39 that is pressed against the urging force of the spring 38 by applying air pressure. The diaphragm mechanism 39 is provided with a connecting rod 41 guided by the guide sleeve 40 in the case body 36, and a valve stem 45 is integrally connected to a lower end of the connecting rod 41 via a connector 44.

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 scram valve 14 is provided at the lower end of the case body 36. The valve box 46 is composed of an upper valve box 47 and a lower valve box 48 in a two-part structure. The upper valve box 47 and the lower valve box 48 are integrally formed with a valve box 46 by tightening corners, for example, four corners, with stud bolts 56 with nuts penetrating in the vertical direction. The valve stem 45 of the upper valve box 47 extends downward through a gland packing 50 that slidably seals, and a valve body 51 is integrally provided at the lower end of the valve stem 45.

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開放される。 When the valve body 51 is seated on the valve seat 53 of the valve seat mechanism 52, the scram valve 14 is closed, and when the valve body 51 moves up and away from the valve seat 53, the scram valve 14 is opened.

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 valve seat mechanism 52 is integrally assembled with the valve seat 53 sandwiched between the seat receiver 54 and the seat presser 55. The valve seat mechanism 52 is housed in a mating housing portion formed by an inner circumferential recess on the lower surface of the upper valve box 47 and an inner circumferential recess on the upper surface of the lower valve box 48. In the upper valve box 47 and the lower valve box 48, the valve seat mechanism 52 is fastened by passing stud bolts 56 at four corners and fastening the upper and lower ends of the stud bolts 56 with the fastening nuts 57.

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 valve chamber 58 is formed in the upper valve box 47 of the valve box 46, and the scram flow path 59 extends from the valve chamber 58 above the valve seat mechanism 52 in a substantially orthogonal direction. The flow path is closed by a valve (not shown). The scram channel 59 communicates with the insertion pipe 29 of the CRD 27 and constitutes a part of the insertion pipe 29.

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 flow path 60 that leads from the inlet of the valve seat mechanism 52 to the accumulator 13 is formed in the lower valve box 48 of the valve box 46, and the high-pressure water of the accumulator 12 is supplied to the scram valve 14 through the flow path 60. It is acting.

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Nガス容器12の高圧Nガスを作用させている。N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 piston 62 is supported in the accumulator 13 so as to be movable up and down, and the high pressure N 2 gas in the N 2 gas container 12 is caused to act on the piston 62. The pressure in the N 2 gas container 12 is constantly measured by a pressure gauge 63 shown in FIG.

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 valve seat mechanism 52 of the scram valve 14 (15) constitutes a valve seat peripheral structure together with the upper valve box 47 and the lower valve box 48. The structure around the valve seat of the scram valve 14 has a cross-sectional structure shown in FIG. The valve seat mechanism 52 of the scram valve 14 has a valve seat 53 interposed between a seat retainer 55 with a skirt or sleeve and a block-shaped seat receiver 54, and is sandwiched. The seat receiver 54 is inserted so as to fit the outer sleeve of the seat retainer 55, and the outer peripheral top surface of the seat retainer 55, that is, the upper surface of the outer sleeve and the lower surface of the outer sleeve are the inner peripheral side of the lower surface of the upper valve box 47. The recess and the inner peripheral recess on the upper surface of the lower valve box 48 are contacted by metal touch (metal contact), and the upper and lower surfaces of the outer periphery of the sheet presser 55 are in contact with the upper valve box 47 and the lower valve box 48 by metal touch, respectively. Pinched. The outer sleeve has a wide contact area with the upper valve box 47 and the lower valve box 48, and the pressure receiving area can be increased as compared with the conventional valve seat mechanism.

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 seat retainer 55 and the seat receiver 54 of the valve seat mechanism 52 are made of heat-resistant stainless steel nuclear power generation standard GXM-1 or GXM-2 austenitic SUS steel, and have a greater pressure load than conventional SUS steel. The valve seat 53 is made of, for example, a fluororesin material containing carbon fiber or glass fiber, such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer). The PTFE used for the valve seat 53 can change the sheet form on the side to relieve the tightening stress, and can disperse the pressure receiving stress and make it uniform.

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 seat retainer 55, and the compression allowance of the valve seat 53 is defined by the dimensional difference between the seat retainer 55 and the seat retainer 54, and the valve seat 53 is not excessively compressed.

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, reference numeral 65 is a ring-shaped gasket for preventing leak flow, reference numeral 66 is a guide groove for guiding the leak flow, reference numeral 67 in FIG. 5 is a packing presser for the laminated gland packing, and reference numeral 68 is a stopper. It is.

[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 control rod 28 into the reactor core, the control rod drive hydraulic system 18 is shown in FIG. To work. On the other hand, the opening / closing relationship of the various valves of the HCU 10 is controlled as shown in FIG. 2, and the direction control valves 22a and 22c of the flow path selection valve 22 are closed and the other direction control valves 22b and 22d are opened. The scram inlet valve 15 and the scram outlet valve 16 constituting the scram valve 14 are both closed, and the gate valve 23 of the HCU 10 is opened. The direction control valves 22a and 22d of the flow path selection valve 22 are provided with a flow rate adjustment valve.

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 drive water pump 19 is driven and the various valves of the HCU 10 are in the open / closed state shown in FIG. 2, the drive water from the condenser and the condensate reservoir (both not shown) It passes through the flow path in the valve 22 and is supplied from the insertion pipe 29 to the lower side of the drive piston 27a of the CRD 27. The control rod 28 is pushed up and inserted into the reactor core.

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 drive piston 27 a of the CRD 27 passes through the flow path in the flow path selection valve 22 from the drawing pipe 31 and is discharged to the discharged water header 30 through the drain pipe 71.

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 drive piston 27a of the CRD 27 moves upward, and the control rod 28 coupled to the upper end of the piston operating rod is inserted into the reactor core, and is controlled in a direction to reduce the output of the reactor.

[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 control rod 28 is pulled out from the reactor core, the flow path selection valve 22 of the water pressure control unit (HCU) 10 is controlled to open and close as shown in FIG. The direction control valves 22b and 22d of the flow path selection valve 22 are closed, and the other direction control valves 22a and 22c are opened. When the flow paths are switched while the various valves of the HCU 10 are opened and closed, the insertion pipe 29 in FIG. 2 is shifted to the drain side from the CRD 27 and the extraction pipe 31 is shifted to the supply side of the CRD 27.

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 drive water pump 19 is driven and the various valves of the HCU 10 are opened and closed as shown in FIG. 3, the drive water passes through the flow path in the flow path selection valve 22 from the drawing pipe 31 and the drive piston of the CRD 27. It is supplied to the upper side of 27a and pushes down the drive piston 27a.

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 drive piston 27 a passes through the flow path in the flow path selection valve 22 from the insertion pipe 29 and is discharged from the drain pipe 71 to the drain water header 30.

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 drive piston 27a of the CRD 27, the drive piston 27a is lowered, and with this drop, the control rod 28 is pulled out from the reactor core so that the output of the reactor is improved. I have control.

[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 control rod 28 of the CRD 27 is scrammed, the various valves of the HCU are controlled to open and close as shown in FIG. During this scrum operation, the inlet valve 15 and the outlet valve 16 of the scrum valve 14 are opened.

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 diaphragm mechanism 39 shown in FIG. 5 is stopped. Then, the diaphragm of the diaphragm mechanism 39 is moved upward by the spring force (biasing force) of the spring 38 to move the connecting rod 41 upward. Following the upward movement of the connecting rod 41, the connector 44 and the valve stem 45 are moved upward, and the valve body 51 is separated from the valve seat 53 of the valve seat mechanism 52. When the valve body 51 moves up, the valve is opened, the scram valve 14 (inlet valve 15 and outlet valve 16) is opened, and the scrum operation is started.

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 scram valve 14 is opened, the high-pressure water in the accumulator 13 enters the valve chamber 58 from the flow path 60, and then passes from the valve chamber 58 to the scram flow path 59 and the insertion pipe 29 shown in FIG. It is supplied to the lower side of the drive piston 27a. When the scram valve 14 (inlet valve 15 and outlet valve 16) of the HCU 10 is opened, high-pressure water from the accumulator 13 is applied to the lower part of the drive piston 27a of the CRD 27.

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 drive piston 27 a of the CRD 27 is drawn out from the drawing pipe 31, led to the scram discharge pipe 33 through the scram outlet valve 16, and escapes to the scram discharge container 21 of the scram discharge volume 20. In the scram outlet valve 16, the coolant above the drive piston 27 a of the CRD 27 is discharged from the scram flow path 50 to the scram discharge container 21 side through the flow path 60, the valve port 53 a, and the valve chamber 58.

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 drive piston 27a of the CRD 27, and the control rod 28 is urgently inserted into the reactor core.

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 accumulator 13 falls below the reactor pressure, the ball position of the ball check valve (not shown) of the CRD 27 changes, the reactor pressure is applied to the lower part of the drive piston 27a, and the scram The operation is complete.

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 valve box 46 has a two-part structure of an upper valve box 47 and a lower valve box 48, and is integrated by tightening and clamping the four corners of the upper valve box 47 and the lower valve box 48 with stud bolts 56 and nuts 57. The valve seat mechanism 52 is configured in a sandwich structure. Thereafter, the valve seat mechanism 52 is integrally configured as an outer sleeve (or skirt) in which the outer peripheral portion of the seat retainer 55 has a larger bearing area than the conventional peripheral rib, and the outer peripheral sleeve integrated with the seat retainer 55 is the upper surface ( The upper surface and the lower surface of the outer periphery of the sheet presser are in contact with the lower surface of the upper valve box 47 and the upper surface of the lower valve box 48 by metal touch (contact) and are sandwiched.

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 upper valve box 47 and the inner peripheral recesses on the upper surface of the lower valve box 48 by metal touch. It is pinched. The valve seat 53 and the block-shaped sheet receiver 54 are accommodated in a laminated state in the outer peripheral sleeve of the sheet presser 55. The sheet receiver 54 is in contact with the sheet presser 55 at the outer peripheral portion, but is not in direct contact with the axial direction.

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 sheet retainer 55 and the sheet receiver 54 are formed of a heat-resistant stainless steel standard for nuclear power generation GXM-1 or GXM-2, which has a greater load resistance than conventional SUS steel. For this reason, the deformation of the sheet presser 55 that receives the tightening load is always performed within the elastic deformation region. Therefore, the valve seat mechanism 52 can surely prevent the seat retainer 55 and the seat receiver 54 from being damaged due to plastic deformation or permanent deformation.

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 valve seat mechanism 52 receives a tightening load or a variation in tightening force occurs, the seat presser 55 of the valve seat mechanism 52 can cope with the deformation of the elastic deformation region, and plastic deformation does not occur. .

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 valve seat mechanism 52 is not plastically deformed by receiving a load exceeding the elastic limit. Therefore, the assembly operation of the scram valve 14 including the valve seat mechanism 52 is facilitated, and the scram valve 14 (15, The maintenance / maintenance work 16) can be performed easily and easily.

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 valve seat 53 held in the sandwich structure is made of PTFE or ETFE containing carbon fiber. When the tightening load is applied, a cold flow is generated, and the stress relief side is formed. The sheet function can be sufficiently maintained.

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 valve seat mechanism 52 of the scram valve 14 (15, 16) are the same as the outer shape and dimensions of the conventional valve seat mechanism and can be accommodated in the conventional valve box 46. It is configured in the same external form. In addition, the valve seat mechanism 52 integrally forms an outer sleeve on the outer periphery of the seat retainer 55 that holds the valve seat 53, and a three-piece valve that houses the valve seat 53 and the seat receiver 54 in the outer sleeve of the seat retainer 55. Since the sheet sandwich storage structure is adopted, the sheet presser 55, the valve seat 53, and the sheet receiver 54 are not plastically deformed by receiving a tightening load or an impact load.

[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 HCU 10 shown in FIGS. 1 to 5, the same reference numerals are used for the same configurations and operations, and description thereof is omitted or simplified.

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 scram valve 14A of the hydraulic pressure control unit (HCU) shown in the second embodiment has the same outer shape and dimensions as the scrum valve 14 shown in the first embodiment, and the valve seat 46 has a valve seat. The mechanism 52A is stored and held. The valve seat mechanism 52A is configured by assembling three pieces of a seat receiver 54A, a valve seat 53, and a seat retainer 55A. Although the valve seat mechanism 52A has a three-piece sandwich housing structure, an outer sleeve provided in the valve seat mechanism 52A is integrally formed with the seat receiver 54A.

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 valve seat mechanism 52A is provided with a cylindrical outer sleeve that rises from the periphery of the seat receiver 54A. The valve seat 53 and the valve presser 55A are stacked and stored in an outer peripheral sleeve integral with the seat receiver 54A. Sandwich storage structure. The upper surface and the lower surface of the outer peripheral sleeve of the seat receiver 54A, that is, the upper surface (top surface) and the lower surface (bottom surface) of the sheet receiver 54A are the inner peripheral recesses on the lower surface of the upper valve box 47 and the upper surface of the lower valve box 48. It is in contact with the circumferential recess by metal touch (metal contact). The upper surface of the outer sleeve and the lower surface of the outer sleeve (sheet receiving bottom surface) of the seat receiver 54A are located in the inner peripheral recess on the lower surface of the upper valve box 47 and the inner peripheral recess on the upper surface of the lower valve box 48 (partially via a ring-shaped gasket 65). ) Touch and hold with metal touch.

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 valve seat 53 and the seat presser 55A of the valve seat mechanism 52A are fitted and accommodated in the outer peripheral sleeve of the seat receiver 54A, thereby preventing radial sliding.

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 valve seat mechanism 52 of the first embodiment, the valve seat mechanism 52A of the second embodiment also receives a tightening load in the elastic deformation region of the seat receiver 54A and undergoes plastic deformation in advance. And it can prevent reliably. For this reason, the valve seat mechanism 52A is not plastically deformed and damaged. Further, since the tightening force is received by the outer peripheral sleeve of the seat receiver 54A, the compression allowance of the valve seat 53 is defined by the dimensional difference between the seat receiver 54A and the seat presser 55A, and thus the valve seat 53 may be excessively compressed. Therefore, as with the valve seat mechanism 52 of the first embodiment, the assembling workability of the scram valve 14 including the valve seat mechanism 52A is improved, and maintenance and maintenance work can be performed easily and efficiently.

[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 HCU 10 shown in FIGS. 1 to 5, the same reference numerals are used for the same configurations and operations, and description thereof is omitted or simplified.

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 scrum valve 14 shown in the first embodiment. In the scram valve 14B, the valve seat mechanism 52B is housed and held in the valve box 46 as in the first embodiment. The valve seat mechanism 52B includes the seat receiver 54B, the valve seat 53, the seat presser 55B, and the outer periphery. This is a four-piece sandwich housing structure configured by assembling four pieces of the sleeve 70, and is different from the valve seat mechanisms 52, 52A having a three-piece sandwich structure.

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 peripheral sleeve 70 of the valve seat mechanism 52B has an upper surface and a lower surface that are in contact with an inner peripheral recess on the lower surface of the upper valve box 47 and an inner peripheral recess on the upper surface of the lower valve box 48 by a metal touch (metal contact). 70, a sheet receiver 54B, a valve seat 53, and a sheet retainer 55B are stacked in a sandwich structure, and the sandwiched sheet receiver 54B, valve seat 53, and sheet retainer 55B are stored in a laminated state in the outer sleeve 70, and the sheet receiver 54B, the sliding of the valve seat 53 and the seat presser 55B in the radial direction is restricted.

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 valve seat mechanism 52B of the third embodiment also receives a tightening load with a larger bearing area (contact area) than the peripheral ribs of the conventional valve seat mechanism, and the outer sleeve 70 is made of XM-19 or heat resistant stainless steel. Nuclear power generation standard GXM-1 or GXM-2 is used.

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 valve seat mechanism 52B of the third embodiment can receive a tightening load in the elastic deformation region of the outer sleeve 70, and can surely prevent the valve seat mechanism 52B from being plastically deformed.

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 valve seat mechanism 52B used in the third embodiment can also reliably prevent the sheet receiver 54B, the seat presser 55B, and the outer peripheral sleep 70 from being plastically deformed, and the assembling work of the scram valve 14B including the valve seat mechanism 52B. Therefore, maintenance and maintenance work can be performed easily and efficiently.

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(N)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 ) gas container 13 accumulator 14 scram valve 15 scram inlet valve 16 scram outlet valve 18 control rod drive hydraulic system 19 control rod drive water pump 20 scram discharge volume 21 scram discharge container 22 flow path selection valves 22a, 22b, 22c, 22d Directional control valve 23 Gate valve 24 Check valve 25 Filter 27 Control rod drive mechanism (CRD)
27a Drive Piston 29 Insertion Pipe 30 Drain Water Header 31 Extraction Pipe 32 Accumulator Filling Pipe 33 Scram Discharge Pipe 36 Case Body 37 Body Drive Unit 38 Spring 39 Diaphragm Mechanism 40 Guide Sleeve 41 Connecting Rod 44 Connector 45 Valve Stem 46 Valve Box 47 Upper Valve Box 48 Lower valve box 50 Gland packing 51 Valve body 52 Valve seat mechanism 53 Valve seat 53a Valve port 54 Sheet receiver 55 Sheet retainer 56 Stud bolt 57 Nut 58 Valve chamber 59 Scrum flow path 60 Flow path 62 Piston 63 Pressure gauge 65 Gasket 66 Guide groove 67 Packing presser 68 Stopper 70 Sleeve guide 71 Drain piping

Claims (8)

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.
前記弁シート機構は、シート押えの周辺部から立ち下がる外周スリーブを一体に設け、この外周スリーブに弁シートおよびシート受けを収納し、
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 .
前記弁シート機構は、シート受けの周辺部から立ち上がる外周スリーブを一体に設け、この外周スリーブに弁シートおよびシート押えを収納し、
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 .
前記弁シート機構は、シート押え、弁シートおよびシート受けを積層状態で収納する外周スリーブを備え、
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 .
前記弁シート機構は、弁シートにETFE(テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体)またはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)のシート材料を用いた請求項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 uses a sheet material of ETFE (tetrafluoroethylene and ethylene), PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) for the valve seat. The hydraulic control unit of the control rod drive hydraulic system according to claim 1. 前記弁シート機構は、シート押えとシート受けが相互に軸方向に非接触であることを特徴とする請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット The hydraulic pressure control unit of the control rod drive hydraulic system according to claim 1, wherein the valve seat mechanism includes a sheet presser and a sheet receiver that are not in contact with each other in the axial direction. 前記弁シート機構の外周スリーブの材質は外周スリーブに作用する支圧応力を上回る許容応力を有する材料であることを特徴とする請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット2. The hydraulic pressure control unit of a control rod drive hydraulic system according to claim 1, wherein the material of the outer sleeve of the valve seat mechanism is a material having an allowable stress exceeding a bearing stress acting on the outer sleeve. 前記弁シート機構の外周スリーブの材質はXM−19あるいは耐熱ステンレス鋼原子力規格GXM−1あるいはGXM−2であることを特徴とする請求項1に記載の制御棒駆動水圧系の水圧制御ユニット The hydraulic pressure control unit for a control rod drive hydraulic system according to claim 1, wherein the material of the outer sleeve of the valve seat mechanism is XM-19 or heat resistant stainless steel nuclear standard GXM-1 or GXM-2.
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