JPS6346388B2 - - Google Patents
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- JPS6346388B2 JPS6346388B2 JP54143369A JP14336979A JPS6346388B2 JP S6346388 B2 JPS6346388 B2 JP S6346388B2 JP 54143369 A JP54143369 A JP 54143369A JP 14336979 A JP14336979 A JP 14336979A JP S6346388 B2 JPS6346388 B2 JP S6346388B2
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- thermal
- thermal sleeve
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- sleeve
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子炉圧力容器用給水ノズルの改良
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in water supply nozzles for nuclear reactor pressure vessels.
一般に、この種の給水用のノズル2は、第1図
には一個取り付けの場合を示しているが、原子炉
の圧力容器1の胴部に横向きに多数取り付けられ
ている。そして、このノズル2には、圧力容器1
の内部6の高温(289℃)の炉水に約10℃の冷水
を注水する際、ノズル2を厳しい熱応力から保護
するために、ノズル2のアニユラス部7の内側に
サーマルスリーブを取り付け、このサーマルスリ
ーブの先端を圧力容器1の内部6にのぞませてい
る。 Generally, although a single nozzle 2 of this type is shown in FIG. 1, a large number of water supply nozzles 2 are installed laterally in the body of the pressure vessel 1 of a nuclear reactor. This nozzle 2 has a pressure vessel 1
In order to protect the nozzle 2 from severe thermal stress when injecting cold water of approximately 10°C into the high temperature (289°C) reactor water inside the interior 6, a thermal sleeve is installed inside the annulus part 7 of the nozzle 2. The tip of the thermal sleeve is exposed to the inside 6 of the pressure vessel 1.
このノズルの従来のものは、第2図に示すよう
に、ノズル2のアニユラス部7に差し込むだけの
差込型サーマルスリーブ3が採用されていた。こ
のため、矢印のように冷水を注入の際、サーマル
スリーブ3が急激に収縮し、サーマルスリーブ3
の差込部分に隙間を生じ、この隙間から冷水が漏
れ、これがノズルコーナー8部分で高温水と混じ
り合うため、ノズルコーナー8部分に高サイクル
の温度変動が生じ熱疲労割れを生じていた。実験
から得られたデータでは、これらの温度変動は、
{(高温の炉水温度)−(冷温の注入温度)}×70%程
度で、温度変動サイクルは約1Hzであり、熱疲労
が生じ得る現象となつていることが確認されてい
る。 As shown in FIG. 2, this conventional nozzle employs an insert-type thermal sleeve 3 that is simply inserted into the annulus portion 7 of the nozzle 2. For this reason, when cold water is injected as shown by the arrow, the thermal sleeve 3 contracts rapidly, causing the thermal sleeve 3 to
A gap was created at the insertion point, and cold water leaked from this gap and mixed with high-temperature water at the nozzle corner 8, causing high cycle temperature fluctuations at the nozzle corner 8, causing thermal fatigue cracks. In the data obtained from experiments, these temperature fluctuations are
It has been confirmed that {(high reactor water temperature) - (cold injection temperature)} x 70% and the temperature fluctuation cycle is approximately 1 Hz, a phenomenon that can cause thermal fatigue.
そして、差込型サーマルスリーブ3にはノズル
2とサーマルスリーブ3の取付部分に0.2〜0.5mm
程度の締代を与え、隙間を微小にする方式も考え
られているが、冷水注入時のサーマルスリーブの
収縮は防止できず冷水のリークが生じてしまう。
尚、差込型サーマルスリーブはインコネルあるい
はステンレス鋼製であるが、ノズル2本体側が炭
素鋼製であることから、ノズル2側金属の腐食、
エロージヨン等による経年劣化が考えられ、取付
部の隙間が徐々に増加することによる冷水リーク
の増加が考えられる。また、締代を与えた筈のサ
ーマルスリーブ3に、運転中の熱サイクルを受け
ることによつて、いわゆるへたりを生じ、締代を
維持することができなくなることも心配されてい
る。 The plug-in thermal sleeve 3 has a 0.2 to 0.5 mm gap between the nozzle 2 and the thermal sleeve 3.
A method has been considered to provide a certain degree of tightness and make the gap very small, but this does not prevent the thermal sleeve from shrinking when cold water is injected, resulting in cold water leakage.
The plug-in thermal sleeve is made of Inconel or stainless steel, but since the nozzle 2 body side is made of carbon steel, corrosion of the metal on the nozzle 2 side,
It is thought that aging is due to erosion, etc., and that cold water leakage is increasing due to the gradual increase in the gap between the mounting parts. There is also a concern that the thermal sleeve 3, which is supposed to provide the interference, may undergo so-called sag due to thermal cycles during operation, making it impossible to maintain the interference.
この冷水リークを防止するため、最近では、第
3図に示すように、ノズル2のセイフエンドにサ
ーマルスリーブ4を溶接9によつて直接固定した
溶接型サーマルスリーブ採用されており、この方
式によれば冷水のリークは生じないが、サーマル
スリーブ4が一重であるため、「バースト現象」
が生じ、ノズル2内面に急激な温度変動を生じ
る。また、アニユラス部内の水が炉内と入れかわ
ることによる熱疲労を生じる。 In order to prevent this cold water leak, recently a welded type thermal sleeve has been adopted in which the thermal sleeve 4 is directly fixed to the safe end of the nozzle 2 by welding 9, as shown in Fig. 3. Although there is no leakage of cold water, the "burst phenomenon" occurs because the thermal sleeve 4 is single-layered.
occurs, causing rapid temperature fluctuations on the inner surface of the nozzle 2. Additionally, water in the annulus replaces water in the furnace, causing thermal fatigue.
尚、「バースト現象」とは、第4図イにおいて
いてサーマルノズル4の内側の部分が冷水で外側
のアニユラス部7に高温水が満たされたとき、ロ
に示す如く、サーマルスリーブ4の外表面に接す
る高温水が、サーマルスリーブ4の外表面に冷水
層10を生じ、この冷水層10がハのようにある
程度成長すると比重の差によつてニに矢印11に
示すように落下し、ノズル2内面に急激な温度変
動を生じさせる現象である。そして、この温度変
動幅は、溶接型サーマルスリーブ4の場合でも
(バースト現象は差込型サーマルスリーブにも生
じ得る)、{(炉水温度)−(給水温度)}×20〜30%
であり、サイクルは、1回/30秒程度であること
が確認されており、そして、これらは、熱疲労に
達する温度変動とはならないと考えられている。
しかし、高温の原子炉炉水中に冷水を注入するノ
ズル(給水ノズル、炉心スプレイノズル等)にあ
つては、冷水のリークが皆無でありかも「バース
ト現象」も防止し、ノズルの熱疲労も十分に防止
し得るサーマルスリーブの開発が望まれている。 Incidentally, the "burst phenomenon" means that when the inner part of the thermal nozzle 4 is filled with cold water and the outer annulus part 7 is filled with high-temperature water as shown in FIG. The high-temperature water in contact with the thermal sleeve 4 forms a cold water layer 10 on the outer surface of the thermal sleeve 4, and when this cold water layer 10 grows to a certain extent as shown in C, it falls as shown by the arrow 11 due to the difference in specific gravity, and the nozzle 2 This is a phenomenon that causes rapid temperature fluctuations on the inner surface. And, even in the case of the welded type thermal sleeve 4 (the burst phenomenon can also occur in the plug-in type thermal sleeve), this temperature fluctuation range is {(reactor water temperature) - (feed water temperature)} x 20 to 30%.
It has been confirmed that the cycle time is approximately 1 cycle/30 seconds, and these are not thought to result in temperature fluctuations that would cause thermal fatigue.
However, for nozzles that inject cold water into the high-temperature reactor water (water supply nozzles, core spray nozzles, etc.), there is no leakage of cold water, the "burst phenomenon" is prevented, and nozzle thermal fatigue is sufficiently prevented. It is desired to develop a thermal sleeve that can prevent this.
本発明は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、ノズルコーナー及びノズル内面の温度変動を
防止し熱疲労を生じることなく安全性の高い原子
炉圧力容器用給水ノズルを提供することを目的と
したものであり、その目的を達成する本発明の構
成の要件は、原子炉圧力容器のノズルのセイフエ
ンドにサーマルスリーブを前記ノズル内壁面とは
間隔を有して溶接により取付けたものにおいて、
前記サーマルスリーブを内側と外側とのすくなく
とも二重以上の構造と成し、前記セイフエンドと
前記内側と外側との各サーマルスリーブは全て突
き合わせ溶接により取付けられていることを特徴
とした点にある。 The present invention was made in view of the above-mentioned situation, and an object of the present invention is to provide a highly safe water supply nozzle for a nuclear reactor pressure vessel that prevents temperature fluctuations at the nozzle corners and the inner surface of the nozzle and does not cause thermal fatigue. The requirements for the configuration of the present invention to achieve this objective are that a thermal sleeve is attached to the safe end of the nozzle of the reactor pressure vessel by welding with a distance from the inner wall surface of the nozzle,
The thermal sleeve has at least a double structure with an inner and an outer part, and the safe end and each of the inner and outer thermal sleeves are all attached by butt welding.
以下に本発明による原子炉圧力用容器給水ノズ
ルの一実施例を従来と同部品は同符号で示し第5
図により説明する。5は溶接取付二重サーマルス
リーブで、内側と外側との各サーマルスリーブと
も突き合わせ溶接によりアニユラス部7内でノズ
ル2のセイフエンドに固定されている。このよう
に溶接により固定されているので、冷水のリーク
を完全に阻止しリークによる温度変動を防止する
とともに、二重構造サーマルスリーブなので、サ
ーマルスリーブ内外の熱的な境界条件を緩和する
ことにより、サーマルスリーブ外面におけるバー
スト現象を生じさせず、ノズルコーナー8、ノズ
ル2内面における熱疲労を防止することができ
る。また、アニユラス部内の水が炉水と入れかわ
ることによる熱疲労も防止される。この二重サー
マルスリーブ5は三重以上にすることも考えら
れ、バースト現象に対する性能は多少向上すると
思われるが余り大きな差異はないものと考えられ
る。また、二重サーマルスリーブ5において、外
側スリーブを溶接タイプとし内側スリーブを差込
型とする方式も考えられるが、本発明のバースト
現象の防止効果に関してはに対しては、冷水の流
れる部分を、二重以上のスリーブで包むことが効
果の主な原因であるが、上述の差込式によれば、
従来例において述べたごとく冷水のリークが差込
部から発生し、差込部からリークした冷水を外側
の一重のサーマルスリーブのにより包む状態とな
る。そして、この差込部からリークした冷水を従
来の如くに一重のサーマルスリーブにより包む方
法は、バースト現象防止効果に乏しい。 An embodiment of the reactor pressure vessel water supply nozzle according to the present invention is shown below with the same parts as the conventional one indicated by the same reference numerals.
This will be explained using figures. Reference numeral 5 denotes a double thermal sleeve attached by welding, and both the inner and outer thermal sleeves are fixed to the safe end of the nozzle 2 within the annulus portion 7 by butt welding. Since it is fixed by welding in this way, it completely blocks the leakage of cold water and prevents temperature fluctuations due to leakage, and since it is a double-walled thermal sleeve, it relaxes the thermal boundary conditions inside and outside the thermal sleeve. No burst phenomenon occurs on the outer surface of the thermal sleeve, and thermal fatigue on the nozzle corner 8 and the inner surface of the nozzle 2 can be prevented. In addition, thermal fatigue caused by water in the annulus being replaced with reactor water is also prevented. It is conceivable that this double thermal sleeve 5 may be made into three or more layers, and although the performance against burst phenomena may be improved somewhat, it is thought that there will not be much of a difference. In addition, in the double thermal sleeve 5, a method in which the outer sleeve is a welding type and the inner sleeve is a plug-in type is also considered, but regarding the burst phenomenon prevention effect of the present invention, it is difficult to The main reason for the effect is wrapping with double or more sleeves, but according to the above-mentioned insert type,
As described in the conventional example, leakage of cold water occurs from the insertion portion, and the cold water leaking from the insertion portion is wrapped in the single outer thermal sleeve. The conventional method of wrapping the cold water leaking from the insertion part in a single thermal sleeve is poor in preventing the burst phenomenon.
このように本実施例の原子炉圧力容器用給水ノ
ズルは、高温水中に冷水を注水する原子炉圧力容
器ノズルのノズルコーナー及びノズル内面の温度
変動を防止、有害な熱応力を緩和し熱疲労を生じ
ることなく安全性を向上できる。 In this way, the reactor pressure vessel water supply nozzle of this embodiment prevents temperature fluctuations at the nozzle corners and inside of the nozzle of the reactor pressure vessel nozzle that injects cold water into high-temperature water, alleviates harmful thermal stress, and reduces thermal fatigue. Safety can be improved without causing any problems.
第6図は他の実施例を示し、上記実施例と異る
ところは、上記実施例が二重のサーマルスリーブ
の内側と外側との各サーマルスリーブをノズル2
のセイフエンドへ個々に直接的に突き合せて溶接
で固定しているのに対し、本実施例はノズル2に
溶接固定部分は一重であり、内部6側への途中か
ら二重に形成したものであり、この場合には外側
のサーマルスリーブは内側のサーマルスリーブへ
の突き合わせ溶接を含む二個所の突き合わせ溶接
でノズル2のセーフエンドに間接的に固定される
ものであつて、上記実施例と同様の作用効果を有
する。 FIG. 6 shows another embodiment, which differs from the above embodiment in that the inner and outer thermal sleeves of the double thermal sleeve are connected to the nozzle 2.
In contrast, in this embodiment, the nozzle 2 has a single welded fixing part, and a double part is formed halfway to the inside 6 side. In this case, the outer thermal sleeve is indirectly fixed to the safe end of the nozzle 2 by two butt welds including butt welding to the inner thermal sleeve, and the same method as in the above embodiment is used. It has an effect.
以上の如く、本発明によればサーマルスリーブ
の端部をノズル内壁面方向に曲げて溶接する手間
が無いし、多重構成のサーマルスリーブによりノ
ズルコーナー及びノズル内面への温度変動を防止
する上、その多重構成のサーマルスリーブ付根は
溶接の中でも信頼性の良い突き合わせ溶接により
漏水が完全に防止されるから、漏水によるバース
ト現象防止効果を発生して、簡単に、且つより一
層のこと、ノズルコーナー及びノズル内面の温度
変動を防止し熱疲労を生じることなく安全性を向
上できる効果を有するものである。 As described above, according to the present invention, there is no need to bend and weld the end of the thermal sleeve toward the inner wall surface of the nozzle, and the multi-layered thermal sleeve prevents temperature fluctuations to the nozzle corners and the inner surface of the nozzle. The base of the multi-layered thermal sleeve is welded by butt welding, which is one of the most reliable types of welding, and water leakage is completely prevented, which prevents burst phenomena caused by water leakage, making it easier and more convenient to weld nozzle corners and nozzles. This has the effect of preventing inner temperature fluctuations and improving safety without causing thermal fatigue.
第1図は原子炉圧力容器に給水ノズルを取り付
けた状態の断面図、第2図、第3図はそれぞれ従
来の給水用ノズルの断面図、第4図のイ,ロ,
ハ,ニは第2図、第3図の給水ノズルのバースト
現象説明図、第5図は本発明の原子炉圧力容器用
給水ノズルの一実施例の断面図、第6図は本発明
の原子炉圧力容器用給水ノズルの他の実施例の断
面図である。
1…圧力容器、2…ノズル、5…二重サーマル
スリーブ、7…アニユラス部。
Figure 1 is a sectional view of a water supply nozzle attached to a reactor pressure vessel, Figures 2 and 3 are sectional views of conventional water supply nozzles, and
C and D are explanatory diagrams of the burst phenomenon of the water supply nozzle in FIGS. 2 and 3, FIG. 5 is a sectional view of an embodiment of the water supply nozzle for a reactor pressure vessel of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of a water supply nozzle for a reactor pressure vessel. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pressure vessel, 2... Nozzle, 5... Double thermal sleeve, 7... Annulus part.
Claims (1)
ーマルスリーブを前記ノズル内壁面とは間隔を有
して溶接により取付けたものにおいて、前記サー
マルスリーブを内側と外側とのすくなくとも二重
以上の構造と成し、前記セイフエンドと前記内側
と外側との各サーマルスリーブは全て突き合わせ
溶接により取付けられていることを特徴とした原
子炉圧力容器用給水ノズル。1. A thermal sleeve is attached to the safe end of a nozzle of a reactor pressure vessel by welding with a distance from the inner wall surface of the nozzle, and the thermal sleeve has at least a double or more structure with an inside and an outside, A water supply nozzle for a nuclear reactor pressure vessel, wherein the safe end and each of the inner and outer thermal sleeves are all attached by butt welding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14336979A JPS5667798A (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Feedwater nozzle for nuclear reactor pressure vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14336979A JPS5667798A (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Feedwater nozzle for nuclear reactor pressure vessel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5667798A JPS5667798A (en) | 1981-06-08 |
| JPS6346388B2 true JPS6346388B2 (en) | 1988-09-14 |
Family
ID=15337174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14336979A Granted JPS5667798A (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Feedwater nozzle for nuclear reactor pressure vessel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5667798A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0681301A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-08 | General Electric Company | Feedwater nozzle and method of repair |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654391U (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-12 |
-
1979
- 1979-11-07 JP JP14336979A patent/JPS5667798A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5667798A (en) | 1981-06-08 |
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