JP6526391B2

JP6526391B2 - Piping protection device and nuclear equipment

Info

Publication number: JP6526391B2
Application number: JP2014134264A
Authority: JP
Inventors: 利正永井; 鈴木　盛喜; 盛喜鈴木; 正道小崎; 清水　喜一郎; 喜一郎清水; 高山　義博; 義博高山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: JP2016011725A

Description

本発明は、例えば高温・高圧の流体を通過させる配管に破断が生じた場合に、配管の周りへの流体の噴出を抑制する配管防護装置、および前記配管防護装置が適用される原子力設備に関する。 The present invention relates to a piping protection device that suppresses the ejection of a fluid around a piping, for example, when breakage occurs in piping that passes high-temperature / high-pressure fluid, and a nuclear installation to which the piping protection device is applied.

従来、例えば、特許文献１に記載の配管防護装置（配管ホイップおよびジェット力防止装置）は、配管の外側に適合し得る形状を持つ複数のクランプ配管部材を有し、複数のクランプ配管部材を配管の外側に接触した状態で配設し、かつ複数のクランプ配管部材がクランプ配管を構成し配管を密接して抱え挟むように締め付けるようにしている。また、特許文献１に記載の配管防護装置は、配管の外側に係止部材が固着突出されており、かつ少なくとも１つのクランプ配管部材に、肉厚方向に貫通する貫通孔が形成され、貫通孔に係止部材を嵌入することによって、クランプ配管から配管が抜け出るのを防止するように構成されている。 Conventionally, for example, a pipe protection device (pipe whip and jet force prevention device) described in Patent Document 1 has a plurality of clamp pipe members having a shape that can fit on the outside of the pipe, and pipes the plurality of clamp pipe members. It arranges in the state which contacted the outside, and a plurality of clamp piping members constitute clamp piping, and it is tightened so that piping may be held in close proximity and held. In addition, in the piping protection device described in Patent Document 1, a locking member is fixedly projected outside the piping, and a through hole penetrating in the thickness direction is formed in at least one clamp piping member, and the through hole is formed. The locking member is inserted into the connector to prevent the pipe from coming out of the clamp pipe.

特開昭５５−９７５９４号公報JP-A-55-97594

上述した特許文献１に記載の配管防護装置は、配管の係止部材に、クランプ配管をなすクランプ配管部材の貫通孔を嵌入しているだけであり、配管が破断した場合、貫通孔からクランプ配管の外部に高温・高圧の流体が噴出することになる。このように、特許文献１に記載の配管防護装置は、流体の噴出を抑制することが困難であり、この結果、噴出した流体が配管周囲の構造物を破損させる影響や、流体の蒸気により配管周囲の機器類（電気機器など）に故障を生じさせる影響を与えるため、当該構造物や機器類を保護することが困難となる。 The piping protection device described in Patent Document 1 described above only inserts the through hole of the clamp piping member forming the clamp piping into the locking member of the piping, and when the piping is broken, the clamp piping from the through hole is The high temperature and high pressure fluid will be ejected to the outside of the Thus, it is difficult for the piping protection device described in Patent Document 1 to suppress the ejection of the fluid, and as a result, the effect of the ejected fluid damaging the structure around the piping, and piping by the vapor of the fluid Since the surrounding devices (electrical devices etc.) are affected by failure, it is difficult to protect the structures and devices.

本発明は上述した課題を解決するものであり、配管の周りへの流体の噴出を抑制することのできる配管防護装置および原子力設備を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a piping protection device and a nuclear installation which can suppress the ejection of fluid around the piping.

上述の目的を達成するために、本発明の配管防護装置は、流体が流通される第一配管に溶接により接合された第二配管における溶接部の外周を覆う外筒を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the piping protection device of the present invention is characterized by including an outer cylinder covering an outer periphery of a welding portion in a second piping joined by welding to a first piping through which a fluid flows. .

この配管防護装置によれば、第一配管に対して第二配管が接続される場所において、第二配管が溶接部を起点に破断した場合、外筒により第二配管の外周を覆っているため、第二配管の破断部から噴出する流体を外筒により堰き止めることから、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することができる。この結果、第二配管から噴出した流体が第二配管の周りの構造物や機器類に影響を与える事態を防ぎ、当該構造物や機器類を保護することができる。しかも、構造物には、第二配管から噴出した流体を遮るジェットバリアを設置する必要がなく、構造物側に大きな荷重の作用をなくすことができる。さらに、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することで、第二配管と安全上重要な設備とを物理的に分離するための区画化の必要がなく、設備の建屋形状に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。 According to this piping protection device, in a place where the second piping is connected to the first piping, when the second piping is broken starting from the weld, the outer cylinder covers the outer periphery of the second piping. Since the fluid ejected from the broken portion of the second pipe is blocked by the outer cylinder, the ejection of the fluid to the periphery of the second pipe can be suppressed. As a result, the fluid ejected from the second pipe can be prevented from affecting the structures and devices around the second pipe, and the structures and devices can be protected. Moreover, it is not necessary to provide a jet barrier for blocking the fluid ejected from the second pipe in the structure, and the action of a large load on the structure side can be eliminated. Furthermore, by suppressing the ejection of the fluid around the second pipe, there is no need for partitioning to physically separate the second pipe and the equipment important for safety, which affects the building shape of the equipment. It can prevent the situation that it causes.

また、本発明の配管防護装置では、前記第二配管が前記第一配管に対して管台を介して接合されており、前記外筒は、前記管台に対する前記第二配管の溶接部の外周を覆うことを特徴とする。 Further, in the pipe protection device of the present invention, the second pipe is joined to the first pipe via a nozzle, and the outer cylinder is an outer periphery of a welding portion of the second pipe to the nozzle. It is characterized by covering.

この配管防護装置によれば、第二配管が管台に対する溶接部を起点に破断した場合、外筒により第二配管の外周を覆っているため、第二配管の破断部から噴出する流体を外筒により堰き止めることから、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 According to this pipe protection device, when the second pipe is broken starting from the welded portion to the nozzle, since the outer periphery of the second pipe is covered by the outer cylinder, the fluid ejected from the broken portion of the second pipe is removed. Since blocking is performed by the cylinder, it is possible to suppress the ejection of fluid around the second pipe.

また、本発明の配管防護装置では、前記第二配管における延在部が壁に貫通して設けられており、前記外筒は、前記壁に対して取り付けられることを特徴とする。 Further, in the pipe protection device of the present invention, the extension portion of the second pipe is provided to penetrate the wall, and the outer cylinder is attached to the wall.

この配管防護装置によれば、外筒を壁に対して適宜支持した状態で取り付けることができる。そして、第一配管に対して第二配管が接続され、かつ第二配管の延在部が壁に貫通する場所において、第二配管が溶接部を起点に破断した場合、外筒により第二配管の外周を覆っているため、第二配管の破断部から噴出する流体を外筒により堰き止めることから、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 According to this piping protection device, the outer cylinder can be attached in a state of being properly supported on the wall. And in the place where the 2nd piping is connected to the 1st piping, and the extended portion of the 2nd piping penetrates a wall, and the 2nd piping breaks from the welding part as a starting point, the 2nd piping by the outer cylinder Since the fluid ejected from the broken portion of the second pipe is blocked by the outer cylinder, the ejection of the fluid to the periphery of the second pipe can be suppressed.

また、本発明の配管防護装置では、前記第二配管が貫通する穴部を形成するスリーブが前記壁に設けられており、前記外筒は、前記スリーブに固定されることを特徴とする。 Further, in the pipe protection device of the present invention, a sleeve which forms a hole through which the second pipe passes is provided on the wall, and the outer cylinder is fixed to the sleeve.

また、本発明の配管防護装置では、前記外筒の端部に固定されて前記外筒の周方向に連続しつつ前記外筒の径方向内側に延在する側蓋部材を備えることを特徴とする。 Further, the pipe protection device according to the present invention is characterized by further comprising a side cover member fixed to an end of the outer cylinder and extending in the radial direction of the outer cylinder while continuing in the circumferential direction of the outer cylinder. Do.

この配管防護装置によれば、側蓋部材が外筒の内面側と第二配管の外面側との間の間隔を狭めるため、第二配管の破断部から噴出する流体を側蓋部材により堰き止めることから、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 According to this piping protection device, the side lid member narrows the gap between the inner surface side of the outer cylinder and the outer surface side of the second pipe, so that the fluid ejected from the broken portion of the second pipe is blocked by the side lid member. Thus, the ejection of fluid around the second pipe can be suppressed.

上述の目的を達成するために、本発明の原子力設備は、原子炉で生成された熱により高温・高圧の流体を発生させて第一配管および前記第一配管に溶接により接合された第二配管で送り、当該流体を利用する原子力設備であって、前記第二配管に、上述したいずれか一つの配管防護装置が適用されることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the nuclear installation of the present invention generates a high-temperature high-pressure fluid by heat generated in a nuclear reactor and generates a second pipe connected by welding to a first pipe and the first pipe. The nuclear installation using the fluid, wherein any one of the pipe protection devices described above is applied to the second pipe.

この原子力設備によれば、配管防護装置により、第二配管から噴出した流体が第二配管の周りの設備内構造物や機器類に影響を与える事態を防ぎ、当該構造物や機器類を保護することができる。このため、設備内構造物には、第二配管から噴出した流体を遮るジェットバリアを設置する必要がなく、構造物側に大きな荷重の作用をなくすことができる。さらに、第二配管の周りへの流体の噴出を抑制することで、第二配管と安全上重要な設備とを物理的に分離するための区画化の必要がなく、設備の建屋形状に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。 According to this nuclear facility, the pipe protection device prevents the fluid ejected from the second pipe from affecting the internal structures and devices around the second pipe, and protects the structures and devices. be able to. For this reason, it is not necessary to install the jet barrier which interrupts | blocks the fluid which blew off from 2nd piping in an installation internal structure, and it can eliminate the effect | action of a big load on the structure side. Furthermore, by suppressing the ejection of the fluid around the second pipe, there is no need for partitioning to physically separate the second pipe and the equipment important for safety, which affects the building shape of the equipment. It can prevent the situation that it causes.

本発明によれば、配管の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the ejection of fluid around the piping.

図１は、本発明の実施形態に係る原子力設備の一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration view showing an example of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施形態に係る配管防護装置の配管延在方向の断面図である。FIG. 2: is sectional drawing of the piping extension direction of the piping protection apparatus based on embodiment of this invention. 図３は、本発明の実施形態に係る配管防護装置の配管径方向の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in the pipe radial direction of the pipe protection device according to the embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施形態に係る他の配管防護装置の配管延在方向の断面図である。FIG. 4: is sectional drawing of the piping extension direction of the other piping protection apparatus based on embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by persons skilled in the art or those that are substantially the same.

図１は、本実施形態に係る原子力設備の一例を示す概略構成図である。図１に示す原子力設備は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。この原子力設備は、原子炉格納容器１００内において、原子炉圧力容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３および一次冷却水ポンプ１０４が、一次冷却水管１０５により順次接続されて、流体である一次冷却水の循環経路が構成されている。 FIG. 1 is a schematic configuration view showing an example of a nuclear power plant according to the present embodiment. The nuclear installation shown in FIG. 1 is a pressurized water reactor (PWR: Pressurized Water Reactor). In the nuclear power plant, the reactor pressure vessel 101, the pressurizer 102, the steam generator 103 and the primary cooling water pump 104 are sequentially connected by the primary cooling water pipe 105 in the reactor containment vessel 100, and the primary cooling is a fluid. A water circulation route is configured.

原子炉圧力容器１０１は、内部に炉心である複数の燃料集合体１０１ａを密閉状態で格納するもので、燃料集合体１０１ａが挿抜できるように、容器本体１０１ｂとその上部に装着される容器蓋１０１ｃとにより構成されている。容器蓋１０１ｃは、容器本体１０１ｂに対して開閉可能に設けられている。容器本体１０１ｂは、上方が開口し、下方が半球形状とされて閉塞された円筒形状をなし、上部に、一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台１０１ｄおよび出口側管台１０１ｅが設けられている。出口側管台１０１ｅは、蒸気発生器１０３の入口側水室１０３ａに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、入口側管台１０１ｄは、蒸気発生器１０３の出口側水室１０３ｂに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。 The reactor pressure vessel 101 stores a plurality of fuel assemblies 101a, which are a core, in a sealed state, and the vessel body 101b and a vessel lid 101c mounted on the vessel body 101b so that the fuel assemblies 101a can be inserted and removed. And consists of. The container lid 101c is provided to be able to open and close with respect to the container body 101b. The container body 101b has a cylindrical shape that is open at the upper side and has a hemispherical shape at the lower side to be closed and has an inlet-side nozzle 101d and an outlet-side nozzle 101e for supplying and discharging light water as primary cooling water at the upper portion. It is provided. The primary cooling water pipe 105 is connected to the outlet-side nozzle 101 e so as to communicate with the inlet-side water chamber 103 a of the steam generator 103. Further, the primary cooling water pipe 105 is connected to the inlet-side nozzle 101 d so as to communicate with the outlet-side water chamber 103 b of the steam generator 103.

蒸気発生器１０３は、半球形状に形成された下部において、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとが仕切板１０３ｃによって区画されて設けられている。入口側水室１０３ａおよび出口側水室１０３ｂは、その天井部に設けられた管板１０３ｄによって蒸気発生器１０３の上部側と区画されている。蒸気発生器１０３の上部側には、逆Ｕ字形状の伝熱管１０３ｅが設けられている。伝熱管１０３ｅは、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとを繋ぐように各端部が管板１０３ｄに支持されている。そして、入口側水室１０３ａは、入口側の一次冷却水管１０５が接続され、出口側水室１０３ｂは、出口側の一次冷却水管１０５が接続されている。また、蒸気発生器１０３は、管板１０３ｄによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管１０６ａが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管１０６ｂが接続されている。 In the lower portion of the steam generator 103 formed in a hemispherical shape, the inlet-side water chamber 103 a and the outlet-side water chamber 103 b are provided by being divided by the partition plate 103 c. The inlet-side water chamber 103a and the outlet-side water chamber 103b are separated from the upper side of the steam generator 103 by a tube plate 103d provided on the ceiling thereof. On the upper side of the steam generator 103, an inverted U-shaped heat transfer pipe 103e is provided. Each end of the heat transfer tube 103 e is supported by the tube plate 103 d so as to connect the inlet-side water chamber 103 a and the outlet-side water chamber 103 b. The inlet side water chamber 103a is connected to the inlet side primary cooling water pipe 105, and the outlet side water chamber 103b is connected to the outlet side primary cooling water pipe 105. In the steam generator 103, the secondary cooling water pipe 106a on the outlet side is connected to the upper end on the upper side partitioned by the tube plate 103d, and the secondary cooling water pipe 106b on the inlet side is connected to the side on the upper side It is done.

また、原子力設備は、蒸気発生器１０３が、原子炉格納容器１００外で二次冷却水管１０６ａ，１０６ｂを介して蒸気タービン１０７に接続されて、流体である二次冷却水の循環経路が構成されている。 In the nuclear power plant, the steam generator 103 is connected to the steam turbine 107 outside the reactor containment vessel 100 via the secondary cooling water pipes 106a and 106b, and a circulation path of secondary cooling water as a fluid is configured. ing.

蒸気タービン１０７は、高圧タービン１０８および低圧タービン１０９を有すると共に、発電機１１０が接続されている。また、高圧タービン１０８および低圧タービン１０９は、湿分分離加熱器１１１が、二次冷却水管１０６ａから分岐して接続されている。二次冷却水管１０６ａは、蒸気発生器１０３から高圧タービン１０８および低圧タービン１０９に至る途中に蒸気隔離弁（開閉弁）１１９が設けられている。蒸気隔離弁１１９は、非常時などに閉塞されて蒸気発生器１０３から高圧タービン１０８および低圧タービン１０９に至る蒸気が隔離される。また、低圧タービン１０９は、復水器１１２に接続されている。この復水器１１２は、二次冷却水管１０６ｂに接続されている。二次冷却水管１０６ｂは、上述したように蒸気発生器１０３に接続され、復水器１１２から蒸気発生器１０３に至り、復水ポンプ１１３、低圧給水加熱器１１４、脱気器１１５、主給水ポンプ１１６、高圧給水加熱器１１７および主給水弁（開閉弁）１１８が設けられている。 The steam turbine 107 has a high pressure turbine 108 and a low pressure turbine 109, and a generator 110 is connected. In the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109, a moisture separation heater 111 is branched and connected from the secondary cooling water pipe 106a. The secondary cooling water pipe 106 a is provided with a steam isolation valve (on-off valve) 119 on the way from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109. The steam isolation valve 119 is closed in an emergency or the like to isolate steam from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109. In addition, the low pressure turbine 109 is connected to the condenser 112. The condenser 112 is connected to the secondary cooling water pipe 106b. The secondary cooling water pipe 106b is connected to the steam generator 103 as described above, and from the condenser 112 to the steam generator 103, the condensate pump 113, the low pressure feed water heater 114, the deaerator 115, the main feed water pump A high pressure feed water heater 117 and a main feed valve (open / close valve) 118 are provided.

従って、原子力設備では、一次冷却水が原子炉圧力容器１０１にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１０２にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管１０５を介して蒸気発生器１０３に供給される。蒸気発生器１０３では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管１０５を介して一次冷却水ポンプ１０４側に回収され、原子炉圧力容器１０１に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン１０７に供給される。蒸気タービン１０７に係り、湿分分離加熱器１１１は、高圧タービン１０８からの排気から湿分を除去し、さらに加熱して過熱状態とした後に低圧タービン１０９に送る。蒸気タービン１０７は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機１１０に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、復水器１１２に排出される。復水器１１２は、取水管１１２ａを介してポンプ１１２ｂにより取水した冷却水（例えば、海水）と、低圧タービン１０９から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧の飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管１１２ｃから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ１１３によって二次冷却水管１０６ｂを介して復水器１１２の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管１０６ｂを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器１１４で、例えば、低圧タービン１０９から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器１１５で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去された後、主給水ポンプ１１６により送水され、高圧給水加熱器１１７で、例えば、高圧タービン１０８から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器１０３に戻される。ここで、二次冷却水を蒸気発生器１０３に給水する系統を主給水系という。主給水系は、蒸気発生器１０３の二次冷却水の水位を維持するため、主給水ポンプ１１６や主給水弁１１８などが制御される。 Therefore, in the nuclear power plant, the primary cooling water is heated by the reactor pressure vessel 101 to become high temperature and high pressure, and pressurized by the pressurizer 102 and maintained at a constant pressure, and the steam through the primary cooling water pipe 105 It is supplied to the generator 103. In the steam generator 103, the heat exchange between the primary cooling water and the secondary cooling water is performed, and the secondary cooling water is evaporated to become steam. The cooled primary cooling water after heat exchange is recovered to the primary cooling water pump 104 side through the primary cooling water pipe 105 and returned to the reactor pressure vessel 101. On the other hand, the secondary cooling water that has become steam due to heat exchange is supplied to the steam turbine 107. With respect to the steam turbine 107, the moisture separation heater 111 removes moisture from the exhaust from the high pressure turbine 108, and further heats it to a superheated state before sending it to the low pressure turbine 109. The steam turbine 107 is driven by the steam of the secondary cooling water, and the power is transmitted to the generator 110 to generate electric power. The steam provided to drive the turbine is discharged to the condenser 112. The condenser 112 exchanges heat between the cooling water (for example, seawater) taken by the pump 112 b through the water intake pipe 112 a and the steam discharged from the low pressure turbine 109, condenses the steam, and saturates the low pressure saturated liquid Back to. The cooling water used for heat exchange is discharged from the drain pipe 112c. The condensed saturated liquid becomes secondary cooling water, and is pumped out of the condenser 112 by the condensate pump 113 through the secondary cooling water pipe 106 b. Further, the secondary cooling water passing through the secondary cooling water pipe 106b is heated by the low pressure feed water heater 114, for example, by low pressure steam extracted from the low pressure turbine 109, and dissolved oxygen or non-condensed gas (ammonia gas) After the impurities such as) are removed, the water is supplied by the main feed pump 116, heated by the high pressure feed heater 117, for example, high pressure steam extracted from the high pressure turbine 108, and returned to the steam generator 103. Here, a system for supplying secondary cooling water to the steam generator 103 is referred to as a main water supply system. In the main water supply system, in order to maintain the level of secondary cooling water of the steam generator 103, the main water supply pump 116, the main water supply valve 118, and the like are controlled.

図２は、本実施形態に係る配管防護装置の配管延在方向の断面図であり、図３は、本実施形態に係る配管防護装置の配管径方向の断面図（図２におけるＡ−Ａ位置断面図）である。また、図４は、本実施形態に係る他の配管防護装置の配管延在方向の断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the piping protection device according to the present embodiment in the pipe extending direction, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the piping protection device according to the present embodiment in the pipe radial direction (A-A position in FIG. Sectional view). Moreover, FIG. 4 is sectional drawing of the piping extension direction of the other piping protection apparatus which concerns on this embodiment.

本実施形態の配管防護装置１は、上述したような原子力設備に適用される。例えば、配管防護装置１は、原子力設備において、流体である二次冷却水が流通される配管としての二次冷却水管１０６ａ，１０６ｂに配置される。具体的に、二次冷却水管１０６ａにおいて、配管防護装置１は、原子炉格納容器１００の隔壁１００ａの外側に引き出された直後の部分、または機器（蒸気発生器１０３，高圧タービン１０８，低圧タービン１０９，湿分分離加熱器１１１，蒸気隔離弁１１９）との溶接接続部分に配置される。また、二次冷却水管１０６ｂにおいて、配管防護装置１は、原子炉格納容器１００の隔壁１００ａの外側に引き出された直後の部分、または機器（蒸気発生器１０３，復水器１１２，復水ポンプ１１３，低圧給水加熱器１１４，脱気器１１５，主給水ポンプ１１６，高圧給水加熱器１１７，主給水弁１１８）との溶接接続部分に配置される。なお、配管防護装置１は、原子力設備において、流体である一次冷却水が流通される配管としての一次冷却水管１０５における各溶接接続部分に配置されてもよい。また、本実施形態に係る配管防護装置１は、原子力設備に限らず、高温・高圧の流体が流通される配管に適用されるものである。また、流体とは、高温水などの液体や、蒸気などの気体を含む。 The pipe protection device 1 of the present embodiment is applied to the above-described nuclear installation. For example, the pipe protection device 1 is disposed in the secondary cooling water pipes 106a and 106b as pipes through which secondary cooling water, which is a fluid, flows in a nuclear installation. Specifically, in the secondary cooling water pipe 106 a, the pipe protection device 1 is a portion of the reactor containment vessel 100 immediately after being pulled out of the partition 100 a or a device (steam generator 103, high pressure turbine 108, low pressure turbine 109 , A moisture separation heater 111, and a steam isolation valve 119). Further, in the secondary cooling water pipe 106 b, the pipe protection device 1 is a portion of the reactor containment vessel 100 immediately after being pulled out of the partition 100 a or a device (steam generator 103, condenser 112, condensate pump 113 , The low pressure feed water heater 114, the deaerator 115, the main feed water pump 116, the high pressure feed water heater 117, and the main feed water valve 118). The pipe protection device 1 may be disposed at each welding connection portion of the primary cooling water pipe 105 as a pipe through which the primary cooling water, which is a fluid, flows in the nuclear power facility. Moreover, the piping protection device 1 which concerns on this embodiment is applied not only to a nuclear installation but to piping through which the high temperature and high pressure fluid distribute | circulates. The fluid also includes liquids such as high temperature water and gases such as steam.

図２に示すように、本実施形態の配管防護装置１は、特に、上述した二次冷却水管１０６ａ，１０６ｂや一次冷却水管１０５などのように流体が流通される配管において、第一配管１０に溶接により接合された第二配管１１に適用される。第一配管１０は、流体の主流が流通される配管であり、第二配管１１は、第一配管１０から分岐して流体の分流が流通される配管である。第二配管１１は、第一配管１０に対して管台１２を介して接合されている。管台１２は、第一配管１０に対して溶接により接合され、かつ第二配管１１が溶接部１１ａで溶接により接合される。なお、溶接部１１ａは、管台１２との接合部分に限らず、管台１２を介さずに第一配管１０に接合される部分であってもよい。また、第二配管１１は、第一配管１０から分岐した延在部が壁１３に貫通して設けられている。壁１３は、第二配管１１を槓子する穴部を形成するためにスリーブ１４が設けられている。スリーブ１４は、剛性を維持することのできる、例えば、炭素鋼により形成されている。なお、第一配管１０は、固定部材１５により固定されている。固定部材１５は、設備内の剛性を有する固定部（図示せず）に固定される。従って、第一配管１０は、設備内の剛性を有する固定部に対して支持されている。一方、第二配管１１は、施設内の固定部に支持された第一配管１０に支持されている。 As shown in FIG. 2, the pipe protection device 1 according to the present embodiment is particularly applicable to the first pipe 10 in the pipes through which the fluid flows, such as the secondary cooling water pipes 106 a and 106 b and the primary cooling water pipe 105 described above. It applies to the 2nd piping 11 joined by welding. The first pipe 10 is a pipe through which the main flow of fluid flows, and the second pipe 11 is a pipe branched from the first pipe 10 and through which a divided flow of fluid flows. The second pipe 11 is joined to the first pipe 10 via the nozzle 12. The nozzle 12 is joined to the first pipe 10 by welding, and the second pipe 11 is joined by welding at the welding portion 11 a. The welding portion 11 a is not limited to the joint portion with the nozzle 12, and may be a portion joined to the first pipe 10 without the nozzle 12. Moreover, the extension part branched from the 1st piping 10 penetrates the wall 13, and the 2nd piping 11 is provided. The wall 13 is provided with a sleeve 14 in order to form a hole for joining the second pipe 11. The sleeve 14 is made of, for example, carbon steel that can maintain its rigidity. The first pipe 10 is fixed by a fixing member 15. The fixing member 15 is fixed to a rigid fixing portion (not shown) in the equipment. Therefore, the first pipe 10 is supported against the rigid fixed portion in the equipment. On the other hand, the second pipe 11 is supported by a first pipe 10 supported by a fixed portion in the facility.

このような第二配管１１に設けられる配管防護装置１は、図２および図３に示すように、外筒２と、側蓋部材３と、を含み構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the pipe protection device 1 provided in such a second pipe 11 includes an outer cylinder 2 and a side cover member 3.

外筒２は、図２〜図４に示すように、第二配管１１の外周であって、第二配管１１の溶接部１１ａを覆うもので、第二配管１１の延在方向に沿って筒状に形成され、かつ第二配管１１への取り付けのために第二配管１１の径方向で複数（図では２つ）の分割外筒２ａに分割して形成されている。外筒２は、各分割外筒２ａで第二配管１１の外周を覆うように配置し、各分割外筒２ａを突き合わせた部分を溶接することにより第二配管１１に取り付けられる。この外筒２は、剛性を維持することのできる、例えば、炭素鋼により形成されている。なお、図２〜図４に示すように、第二配管１１の外面と外筒２の内面との間に所定の間隔が設けられる。 As shown in FIGS. 2 to 4, the outer cylinder 2 is an outer periphery of the second pipe 11 and covers the weld portion 11 a of the second pipe 11, and is a cylinder along the extending direction of the second pipe 11. In order to attach to the second pipe 11, the second pipe 11 is divided into a plurality of (two in the figure) divided outer cylinders 2a in the radial direction of the second pipe 11. The outer cylinder 2 is disposed so as to cover the outer periphery of the second pipe 11 with each divided outer cylinder 2a, and is attached to the second pipe 11 by welding the portions where the divided outer cylinders 2a are butted. The outer cylinder 2 is formed of, for example, carbon steel which can maintain rigidity. As shown in FIGS. 2 to 4, a predetermined distance is provided between the outer surface of the second pipe 11 and the inner surface of the outer cylinder 2.

また、外筒２は、壁１３に設けられたスリーブ１４に固定される。図２では、外筒２がスリーブ１４に対してシール溶接により接合される形態を示している。また、図４では、外筒２の端部に、スリーブ１４における穴の開口縁のフランジ１４ａに対面するフランジ部４が溶接により接合され、このフランジ部４がフランジ１４ａに対してボルト５により固定される形態を示している。 Further, the outer cylinder 2 is fixed to a sleeve 14 provided on the wall 13. FIG. 2 shows a mode in which the outer cylinder 2 is joined to the sleeve 14 by seal welding. Further, in FIG. 4, the flange 4 facing the flange 14 a of the opening edge of the hole in the sleeve 14 is joined to the end of the outer cylinder 2 by welding, and the flange 4 is fixed to the flange 14 a by the bolt 5. Form is shown.

側蓋部材３は、剛性を維持することのできる、例えば、炭素鋼により形成され、図２〜図４に示すように、第二配管１１の外径よりも大きく、かつ外筒２の内径よりも小さい内径を有するとともに、外筒２の外径と同等の外径を有して環状に形成されている。この側蓋部材３は、図３に示すように、外筒２と同様に第二配管１１への取り付けのために第二配管１１の径方向で複数（図では２つ）の分割側蓋部材３ａに分割して形成されている。側蓋部材３は、各分割側蓋部材３ａを突き合わせた部分を溶接により接合される。このため、側蓋部材３は、各分割側蓋部材３ａの内側端３ｂが外筒２の径方向内側（環状の内側）であって第二配管１１の外周面に向くように配置される。また、側蓋部材３は、外筒２の一方の端部であって、第一配管１０に向く側の端部に突き合わせ、この突き合わせた部分を溶接により接合される。このため、側蓋部材３は、外筒２の第一配管１０に向く側の端部において、外筒２の径方向内側に延在し、外筒２の内面側と第二配管１１の外面側との間の間隔を狭める。また、側蓋部材３は、その内側端３ｂが第二配管１１の外周面に対して所定の隙間αを有して配置される。この隙間αは、配管１０が破断した際の環境への噴出蒸気量を制限すると共に、外筒２および側蓋部材３が外筒２の径方向に熱により変形したとき、第二配管１１との接触を防ぐためのものである。なお、図には明示しないが、外筒２の壁１３に向く側の端部にも側蓋部材３を同様に設けてもよい。この場合、外筒２の壁１３に向く側の端部に設けた側蓋部材３を介して外筒２がスリーブ１４に固定される。 The side cover member 3 can maintain rigidity. For example, the side cover member 3 is formed of carbon steel, and is larger than the outer diameter of the second pipe 11 and larger than the inner diameter of the outer cylinder 2 as shown in FIGS. Also, it has an inner diameter smaller than that of the outer cylinder 2 and is annularly formed. As shown in FIG. 3, the side cover member 3 is divided into a plurality of (two in the drawing) divided side cover members in the radial direction of the second pipe 11 for attachment to the second pipe 11 as in the outer cylinder 2. It is divided into 3a. The side lid member 3 is joined by welding a portion where the divided side lid members 3a are abutted. For this reason, the side lid member 3 is disposed such that the inner end 3 b of each split side lid member 3 a is radially inside (annular inside) of the outer cylinder 2 and faces the outer peripheral surface of the second pipe 11. Further, the side cover member 3 is in contact with one end of the outer cylinder 2 and the end on the side facing the first pipe 10, and the butted portion is joined by welding. Therefore, the side cover member 3 extends radially inward of the outer cylinder 2 at the end of the outer cylinder 2 facing the first pipe 10, and the inner surface of the outer cylinder 2 and the outer surface of the second pipe 11 Reduce the distance between the sides. Further, the side lid member 3 is disposed such that the inner end 3 b thereof has a predetermined gap α with respect to the outer peripheral surface of the second pipe 11. This gap α restricts the amount of jetted steam to the environment when the pipe 10 breaks, and when the outer cylinder 2 and the side cover member 3 are deformed by heat in the radial direction of the outer cylinder 2, To prevent contact. Although not explicitly shown in the drawing, the side lid member 3 may be provided similarly on the end portion on the side facing the wall 13 of the outer cylinder 2. In this case, the outer cylinder 2 is fixed to the sleeve 14 via the side lid member 3 provided at the end facing the wall 13 of the outer cylinder 2.

この配管防護装置１によれば、第一配管１０に対して第二配管１１が接続される場所において、第二配管１１が溶接部１１ａを起点に破断した場合、外筒２により第二配管１１の外周を覆っているため、第二配管１１の破断部から噴出する流体を外筒２により堰き止めることから、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することができる。この結果、第二配管１１から噴出した流体が第二配管１１の周りの構造物や機器類に影響を与える事態を防ぎ、当該構造物や機器類を保護することができる。しかも、構造物には、第二配管１１から噴出した流体を遮るジェットバリアを設置する必要がなく、構造物側に大きな荷重の作用をなくすことができる。さらに、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することで、第二配管１１と安全上重要な設備とを物理的に分離するための区画化の必要がなく、設備の建屋形状に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。 According to the pipe protection device 1, when the second pipe 11 is broken starting from the weld portion 11 a at a place where the second pipe 11 is connected to the first pipe 10, the second pipe 11 is separated by the outer cylinder 2. Since the fluid ejected from the broken portion of the second pipe 11 is blocked by the outer cylinder 2, the ejection of the fluid around the second pipe 11 can be suppressed. As a result, the fluid ejected from the second pipe 11 can be prevented from affecting the structures and devices around the second pipe 11, and the structures and devices can be protected. Moreover, it is not necessary to provide a jet barrier for blocking the fluid ejected from the second pipe 11 in the structure, and the action of a large load can be eliminated on the structure side. Furthermore, by suppressing the ejection of the fluid around the second pipe 11, there is no need for partitioning for physically separating the second pipe 11 and the facilities important for safety, and the building shape of the facilities It can prevent the situation that affects.

また、本実施形態の配管防護装置１では、第二配管１１が第一配管１０に対して管台１２を介して接合されており、外筒２は、管台１２に対する第二配管１１の溶接部１１ａの外周を覆う。従って、第二配管１１が管台１２に対する溶接部１１ａを起点に破断した場合、外筒２により第二配管１１の外周を覆っているため、第二配管１１の破断部から噴出する流体を外筒２により堰き止めることから、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 Further, in the pipe protection device 1 of the present embodiment, the second pipe 11 is joined to the first pipe 10 via the nozzle 12, and the outer cylinder 2 is a member for welding the second pipe 11 to the nozzle 12. It covers the outer periphery of the part 11a. Therefore, when the second pipe 11 is broken starting from the welded portion 11a to the nozzle 12, since the outer periphery of the second pipe 11 is covered by the outer cylinder 2, the fluid ejected from the broken portion of the second pipe 11 is removed. Since blocking is performed by the cylinder 2, the ejection of fluid around the second pipe 11 can be suppressed.

また、本実施形態の配管防護装置１では、第二配管１１における延在部が壁１３に貫通して設けられており、外筒２は、壁１３に対して取り付けられる。従って、外筒２を壁１３に対して適宜支持した状態で取り付けることができる。そして、第一配管１０に対して第二配管１１が接続され、かつ第二配管１１の延在部が壁１３に貫通する場所において、第二配管１１が溶接部１１ａを起点に破断した場合、外筒２により第二配管１１の外周を覆っているため、第二配管１１の破断部から噴出する流体を外筒２により堰き止めることから、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 Further, in the pipe protection device 1 of the present embodiment, the extension portion of the second pipe 11 is provided to penetrate the wall 13, and the outer cylinder 2 is attached to the wall 13. Therefore, the outer cylinder 2 can be attached to the wall 13 in a properly supported state. And, in a place where the second pipe 11 is connected to the first pipe 10 and the extension portion of the second pipe 11 penetrates the wall 13, the second pipe 11 is broken starting from the welding portion 11a, Since the outer cylinder 2 covers the outer periphery of the second pipe 11, the fluid ejected from the broken portion of the second pipe 11 is blocked by the outer cylinder 2, so that the ejection of the fluid around the second pipe 11 is suppressed. can do.

また、本実施形態の配管防護装置１では、第二配管１１が貫通する穴部を形成するスリーブ１４が壁１３に設けられており、外筒２は、スリーブ１４に固定される。従って、外筒２を壁１３に対して適宜支持した状態で取り付けることができる。そして、第一配管１０に対して第二配管１１が接続され、かつ第二配管１１の延在部が壁１３に貫通する場所において、第二配管１１が溶接部１１ａを起点に破断した場合、外筒２により第二配管１１の外周を覆っているため、第二配管１１の破断部から噴出する流体を外筒２により堰き止めることから、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 Further, in the pipe protection device 1 of the present embodiment, a sleeve 14 forming a hole through which the second pipe 11 passes is provided on the wall 13, and the outer cylinder 2 is fixed to the sleeve 14. Therefore, the outer cylinder 2 can be attached to the wall 13 in a properly supported state. And, in a place where the second pipe 11 is connected to the first pipe 10 and the extension portion of the second pipe 11 penetrates the wall 13, the second pipe 11 is broken starting from the welding portion 11a, Since the outer cylinder 2 covers the outer periphery of the second pipe 11, the fluid ejected from the broken portion of the second pipe 11 is blocked by the outer cylinder 2, so that the ejection of the fluid around the second pipe 11 is suppressed. can do.

また、本実施形態の配管防護装置１では、外筒２の端部に固定されて外筒２の周方向に連続しつつ外筒２の径方向内側に延在する側蓋部材３を備える。従って、側蓋部材３が外筒２の内面側と第二配管１１の外面側との間の間隔を狭めるため、第二配管１１の破断部から噴出する流体を側蓋部材３により堰き止めることから、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することができる。 Further, the pipe protection device 1 of the present embodiment includes the side cover member 3 fixed to the end of the outer cylinder 2 and extending in the radial direction of the outer cylinder 2 while continuing in the circumferential direction of the outer cylinder 2. Therefore, in order to narrow the gap between the inner surface of the outer cylinder 2 and the outer surface of the second pipe 11, the liquid ejected from the broken portion of the second pipe 11 is blocked by the side lid 3. Thus, the ejection of fluid around the second pipe 11 can be suppressed.

本実施形態の原子力設備は、原子炉で生成された熱により高温・高圧の流体を発生させて第一配管１０（二次冷却水管１０６ａ，１０６ｂや一次冷却水管１０５など）および第一配管１０に溶接により接合された第二配管１１で送り、当該流体を利用する原子力設備であって、第二配管１１に、上述した配管防護装置１が適用されることが好ましい。 In the nuclear power plant of the present embodiment, high temperature and high pressure fluid is generated by heat generated in the nuclear reactor to generate the first pipe 10 (the secondary cooling water pipes 106a and 106b, the primary cooling water pipe 105, etc.) It is preferable that the piping protection device 1 described above is applied to a nuclear installation that sends the second pipe 11 joined by welding and uses the fluid.

この原子力設備によれば、配管防護装置１により、第二配管１１から噴出した流体が第二配管１１の周りの設備内構造物や機器類に影響を与える事態を防ぎ、当該構造物や機器類を保護することができる。このため、設備内構造物には、第二配管１１から噴出した流体を遮るジェットバリアを設置する必要がなく、構造物側に大きな荷重の作用をなくすことができる。さらに、第二配管１１の周りへの流体の噴出を抑制することで、第二配管１１と安全上重要な設備とを物理的に分離するための区画化の必要がなく、設備の建屋形状に影響を及ぼす事態を防ぐことができる。 According to the nuclear facility, the pipe protection device 1 prevents the fluid ejected from the second pipe 11 from affecting the internal structures and devices around the second pipe 11, and the structure and devices Can be protected. For this reason, it is not necessary to install the jet barrier which interrupts | blocks the fluid which blew off from the 2nd piping 11 in an installation internal structure, and it can eliminate the effect | action of a big load on the structure side. Furthermore, by suppressing the ejection of the fluid around the second pipe 11, there is no need for partitioning for physically separating the second pipe 11 and the facilities important for safety, and the building shape of the facilities It can prevent the situation that affects.

なお、上述した各実施形態において、配管防護装置１の適用は第二配管１１の直管部分として図示しているが、第二配管１１の曲部においても配管防護装置１を適用することができる。この場合の第二配管１１の延在方向とは曲がった後に向く各方向をいう。 In each embodiment mentioned above, although application of piping protection device 1 is illustrated as a straight pipe portion of second piping 11, piping protection device 1 can be applied also to a bent part of second piping 11 . The extending direction of the second pipe 11 in this case refers to each direction that is directed after being bent.

なお、上述した原子力設備は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）が用いられたものを説明したが、この限りではない。例えば、図には明示しないが、沸騰型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）が用いられた原子力設備であってもよく、上述した配管防護装置１は、沸騰型原子炉にて発生した蒸気を通過させる配管についても適用することができる。 In addition, although the nuclear installation mentioned above demonstrated what used the pressurized water reactor (PWR: Pressurized Water Reactor), it is not this limitation. For example, although not explicitly shown in the figure, the nuclear installation may use a boiling reactor (BWR: Boiling Water Reactor), and the above-described piping protection device 1 may be configured to generate steam generated in the boiling reactor. The present invention can also be applied to piping that passes through.

１配管防護装置
２外筒
３側蓋部材
３ｂ内側端
１０第一配管
１１第二配管
１１ａ溶接部
１２管台
１３壁
１４スリーブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piping protection device 2 Outer cylinder 3 side lid member 3b inner end 10 1st piping 11 2nd piping 11a welding part 12 nozzle 13 wall 14 sleeve

Claims

An outer cylinder covering an outer periphery of a welded portion in a second pipe joined by welding to a first pipe through which a fluid flows;
A side cover member fixed to both end portions of the outer cylinder and extending in the radial direction of the outer cylinder while being continuous with the circumferential direction of the outer cylinder;
Equipped with
The side cover member extends inward in the radial direction of the outer cylinder to narrow a gap between the inner surface side of the outer cylinder and the outer surface side of the first pipe and the outer surface side of the second pipe, and There is a gap between the outer surface of the first pipe and the outer surface of the second pipe,
An extension in the second pipe is provided through the wall, and the outer cylinder is attached to the wall,
A pipe protection device characterized in that fluid ejected from a fracture portion starting from the welding portion is blocked by the outer cylinder, and the ejection amount is limited by the interval narrowed by the side lid member .

The second pipe are connected via a pipe stand to the first pipe, the outer cylinder, according to claim 1, characterized in that covering the outer periphery of the welded portion of the second pipe relative to the pipe base pipe protection device according to.

The piping protection device according to claim 1 or 2 , wherein a sleeve forming a hole through which the second piping passes is provided in the wall, and the outer cylinder is fixed to the sleeve.

A nuclear installation that generates high temperature and high pressure fluid by heat generated in a nuclear reactor, sends it through a first pipe and a second pipe joined by welding to the first pipe, and uses the fluid,
A nuclear installation, wherein the piping protection device according to any one of claims 1 to 3 is applied to the second piping.