JPS61202190A - 原子力発電用主蒸気隔離弁テスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子力発電設備用の主蒸気隔離弁に係シ、特に
運転中の主蒸気隔離弁の動作試験中の誤閉を防止するに
好適な主蒸気隔離弁試験装置に関するものである。

〔発明の背景〕

原子力発電用の原子炉には主蒸気隔離弁が設置される。

第４図を参照して主蒸気隔離弁１の機能について説明す
る。

沸騰水型原子炉の場合、原子炉２において発生した主蒸
気は主蒸気管３を経由して、タービンへ送られる。原子
炉事故時において発生する放射性物質の原子炉格納容器
４外への放出を防止するために、事故信号によって主蒸
気隔離弁は自動的に閉弁するように構成されている。通
常この主蒸気隔離弁１は多重性を確保するために、原子
炉格納容器の内側、外側に設置されている。加圧水型原
子炉の場合には、原子炉格納容器内の蒸気発生器の出口
側に設置されておシ、沸騰水型原子炉とほぼ同様な機能
を持っている。

主蒸気隔離弁１は通常時、全開にて運転されているが、
その動作を確認するために、運転中に全開から１０％だ
け閉弁する（すなわち９０％開度）試験を定期的におこ
なっている。この定期試験において誤って主蒸気隔離弁
が全閉してしまうと、原子炉が自動停止する例があり、
原子炉の連続運転を継続するについての重大阻害要因と
なっている。上に述べた主蒸気隔離弁は弁本体玉形であ
り、空気圧によって駆動される形式が一般的である。

第５〜７図を参照して、主蒸気隔離弁の全開。

全開、試験閉時の動作について説明する。

第５図は主蒸気隔離弁を開閉作動せしめる為の駆動用エ
アシリンダ７、及びその制御機構の説明図であって、エ
アシリンダ７が収縮作動（ピストン６の上昇）して主蒸
気隔離弁（図示せず）を全開させている状態（正常運転
状態）を示している。

主蒸気隔離弁のディスクは、ピストン６に固着された軸
５の下方に設置されている。エアシリンダ７の上部室（
シリンダボトム室）及び同下部室（シリンダヘッド室）
にはそれぞれ空気配管８゜９が接続され、空気パイロッ
ト弁に連通している。

本第５図に示した、主蒸気隔離弁の全開状態においては
、主空気供給源から約７　Ｋｐ　／　ｃｒｌ程度の圧縮
空気が、急速閉用第１パイロット弁１０．同第２パイロ
ット弁１１．同第３パイロツト弁１２及びテスト用パイ
ロット弁１３を経由してシリンダ７の下部室に供給され
、ピストン６を全開位置に保持している。一方シリンダ
７の上部室は管８を介してパイロット弁１０に接続され
、第５図のように排気（大気圧）されている。

次に主蒸気隔離弁が自動閉した場合における駆動機構の
状態を第６図に示す。自動閉信号を受けると、まずパイ
ロット空気止め弁１４．１５が開弁する。この結果急速
閉用パイロット弁１０゜１１．１２からパイロット空気
がパイロット配管１６を経由して排気される結果、各パ
イロット弁１０．１１．１２は弁バネに押されて第７図
の状態から第６図の状態に切替る。従ってシリンダ７の
下部室の空気はパイロット弁１１．１２を経由して排気
され、又、主空気供給源からはシリンダ７の上部室へパ
イロット弁１０を経由して圧縮空気（主空気供給として
図に示す）が供給される。

この結果ピストン６は急速に下方へ移動し、軸５が押し
下げられて主蒸気隔離弁は全閉する。

一方、第７図は動作試験時の状態を示している。

テストスイッチ１７によって試験信号を発すると、テス
ト用３方電磁弁１８が切替シ、パイロット空気がテスト
用パイロット弁１３に供給される。この結果、第７図に
示すように、シリンダ７の下部室の空気は、パイロット
弁１２．１３を経由して排気され、ピストン６は下方に
移動する。テスト用パイロット弁１３の排気ラインには
絞り弁１９が設置されており、動作試験時のピストン６
の下降速度を調整している。

ピストン軸５にはリミットスイッチ２０が設けられ、弁
開度９０％位置を検出して信号を発する。

ピストン６が下降し、このリミットスイッチ２０が動作
しかつ、テストスイッチ１７が通常状態に復帰している
と、テスト用電磁弁１８は通常状態に復帰する。すると
テスト用パイロット弁１３も通常位置に復帰し、ピスト
ン６は上方に移動して全開に至る。

上に述べた主蒸気隔離弁の動作テストを行う際、各機器
の機能が全て正常であれば主蒸気隔離弁は開度９０％の
状態まで閉じた後、自動的に全開の状態に復元するので
あるが、欠配（ａ）〜（ｄ）の内の倒れか一つの異常が
あると、主蒸気隔離弁が意に反して全閉してしまったシ
、又は全開状態に復元しなかったりして、原子炉の運転
を停止させてしまうに至る。

（ａ）　　テストスイッチ１７をテスト位置に誤って保
持したり、該スイッチの故障によってテスト位置に固着
した場合、 （ｂ）　　リミットスイッチ２０が９０％開度において
動作しない場合、 （Ｃ）　　テスト用３方電磁弁１８が引っかかってテス
ト位置に固着した場合、 （ｄ）　　テスト用パイロット弁１３がテスト位置に固
着した場合、 こうした問題によって原子炉の操業および発電が中断さ
れた実例があシ、その改善対策は必要かつ緊急である。

又、急速閉用パイロット弁１１の排気部シート部Ａ（第
５．第７図参照）に漏洩があっても、主蒸気隔離弁全開
時には主空気供給源から漏洩分を補う圧縮空気が供給さ
れて全開は保たれるが、試験時にはパイロット弁１２へ
の主空気の供給が断たれる為、シリンダ７の下部室の空
気がこのシート部Ａからも排気されるので、ピストン６
の下降変動を与えて、原子炉自動停止を招く虞れがある
。

上述の不具合を解消するために、発明協会公開技報８４
−００９３５９号の技術が公知である。しかし、上記の
発明においては、未だ前記（ａ）〜（ｄ）すべての状態
について充分な信頼性をもって正常なテスト作＠（主蒸
気隔離弁の確実な全開復元）が保証され難い。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、主蒸気隔
離弁を試験的に一時閉方向に作動せしめた後、確実に全
閉状態に復元せしめ、原子力発電の正常稼働に支障を及
ぼす虞れの無いテスト装置を提供しようとするものであ
る。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明のテスト装置は、主
蒸気隔離弁を開閉作動せしめるエアシリンダに供給する
圧力空気を、急速閉用パイロット弁及びテスト用パイロ
ット弁を介して制御する原子力発電用主蒸気隔離弁テス
ト装置において、前記のエアシリンダが主蒸気隔離弁を
全開せしめたときと全閉せしめたときとの中間の状態に
おける該エアシリンダのピストンに対向する位置に、該
エアシリンダのポートを設け、このポートを前記テスト
用シリンダに接続したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の１実施例を第１図及び第２図について説
明する。この両図に示したエアシリンダ７′は、前述の
公知例におけるエアシリンダ７（第５図〜第７図）に対
応する構成部材であるが、本実施例のエアシリンダ７′
は、管路８に連通ずるポー）７ａと、管路９に連通ずる
ボー）７ｂとの間にボー）７Ｃｉ設け、このポー）７ｃ
に管路２５を介してテスト用パイロット弁２２を連通せ
しめである。

第１図は本発明による主蒸気隔離弁の駆動・制御機構の
動作を示す説明図で、主蒸気隔離弁が全開状態にある場
合である。

主空気供給源からの圧縮空気（第１図において主空気供
給として示す）は、急速閉用パイロット弁１０，１１．
１２を経由してテスト用パイロット弁２１．２２に並列
に供給された後、空気配管９を通じてシリンダ７の下部
室に供給されている。

これによってピストン６は全開位置に保持される。

一方、シリンダの９０％開度位置には空気配管２５が接
続されているが、これはテスト用パイロット弁２１．２
２によって第１図に示されるように閉止されている。ま
たシリンダ７の上部室の空気配管８は従来例と同様に急
速閉用パイロット弁１０に接続されて、排気されている
。

第２図は動作試験時の主蒸気隔離弁の動作を示している
。

テストスイッチによって試験信号が発せられるとテスト
用３方電磁弁２３．２４が切替わり、テスト用パイロッ
ト弁２１．２２を第２図の状態にする。この状態ではシ
リンダ７の下部室への主空気供給は断たれ、かつシリン
ダ９０％位置から空気配管２５及びテスト用パイロット
弁２１，２２、絞り弁１９を経由してピストン６の下部
の圧縮空気が排気されて、ピストンは所定の下降速度で
９０％開度位置に至る。ピストンが９０Ｘ′開度位置に
到達すると空気配管２５はピストンによって遮断される
ので、ピストンはこの位置でテスト用パイロット弁の状
態にかかわらず、自動的に停止する。主蒸気隔離弁開度
が９０％であることを確認した後、テストスイッチを通
常位置に復帰するとテスト用３方電磁弁２３．２４及び
テスト用パイロット弁２１．２２も通常位置に復帰する
。この時、テスト用３方蹴磁弁、テスト用パイロット弁
のいずれかに固着があっても主蒸気隔離弁は全開状態に
復帰ができる。

また９０％位置でのリミットスイッチの動作を期待して
いないのでリミットスイッチの固着を考慮する必要がな
い。

またテスト時においても急速閉パイロット弁１２は弁室
内は高圧に保たれておシ、排気部シート部に漏洩があっ
ても動作試験時のピストン下降速度は何ら影響を受けず
一定である。

又動作試験の閉鎖速度によって全閉までの試験をおこな
う場合には止め弁２６全開弁することによって従来と同
様な試験が可能である。

次に第３図を用いて急速閉用パイロット弁を主蒸気隔離
弁と相互に共用する実施例について説明する。

第３図は主蒸気管３が４本ある場合で、原子炉格納容器
の内側又は外側隔離弁を示しである。急速閉用空気回路
２７には、第１図におけると同様の急速閉用パイロット
弁１０，１１．１２およびパイロット空気止め弁１４．
１５（いずれも図示省略）が１個ずつ、各主蒸気隔離弁
１に共有される形で設置しである。テスト用空気回路２
８には第１図におけると同様のテスト用パイロット弁２
１．２２およびテスト用３方電磁弁２３．２４、更に絞
シ弁１９（いずれも図示省略）が各主蒸気隔離弁に対し
て各々１個ずつ設置しである。

事故時には各主蒸気隔離弁１は同時に急速閉すべきであ
シ、急速閉パイロット弁を共有してもよく、ハイロット
弁１０，１１．１２およびパイロット空気止め弁の数を
低減させた方が信頼性は向上する。また動作試験は各主
蒸気隔離弁毎におこなう必要がアシ、テスト用空気回路
２８は各主蒸気隔離弁毎に共用することはできない。

本発明者は、上に述べた実施例の装置について決起のよ
うな効果が有すること実験的に確認した。

（１）テストスイッチ、９０％開度リミットスイッチ、
テスト用３方電磁弁、テスト用パイロット弁に故障があ
っても、主蒸気隔離弁を動作試験時に全閉させずかつ全
開位置への復帰が可能でアシ、動作試験の信頼性が向上
する。

（１１）急速閉パイロット弁に漏洩があっても、動作試
験時に急速閉することが防止でき、動作試験の信頼性が
向上する。

（ｉｌｉ）テスト用パイロット弁と急速閉用パイロット
弁とを分離して設置することができ、急速閉用パイロッ
ト弁を各主蒸気隔離弁相互に共用することが可能である
。

（１い急速閉用パイロット弁を各主蒸気隔離弁相互に共
有することによシ、主蒸気隔離弁の信頼性が向上すると
ともに、空気回路が簡略化される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のテスト装置は、主蒸気隔
離弁を試験的に一時閉方向に作動せしめた後、確実に全
閉状態に復元せしめ、原子力発電の正常稼働に支障を及
はす虞れが無いという優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のテスト装置の１実施例を示
す説明図で、第１図は主蒸気隔離弁を全開させている状
態を、第２図は同じく半ば閉じている状態を、それぞれ
表わしている。第３図は上記と異なる実施例の説明図で
ある。第４図は主蒸気隔離弁の設置を示す概要図、第５
図は公知の主蒸気隔離弁の全開状態を示す動作図、第６
図は同全閉状態、第７図は同動作試験時の動作図である
。 １・・・主蒸気隔離弁、６・・・ピストン、７．７’・
・・エアシリンダ、２１；・２２・・・テスト用パイロ
ット弁、２３．２４・・・テスト用３方電磁弁、２５・
・・空気配管、２７・・・急速閉用空気回路、２８・・
・テスト用空気回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主蒸気隔離弁を開閉作動せしめるエアシリンダに供
   給する圧力空気と、急速閉用パイロット弁及びテスト用
   パイロット弁を介して制御する原子力発電用主蒸気隔離
   弁テスト装置において、前記のエアシリンダが主蒸気隔
   離弁を全開せしめたときと全閉せしめたときとの中間の
   状態における該エアシリンダのピストンに対向する位置
   に、該エアシリンダのポートを設け、このポートを前記
   テスト用シリンダに接続したことを特徴とする原子力発
   電用主蒸気隔離弁のテスト装置。 ２、前記のテスト用パイロット弁はその設置数を２個と
   し、並列に接続したものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の原子力発電用主蒸気隔離弁のテ
   スト装置。 ３、前記のテスト用パイロット弁は、前記開閉作動用エ
   アシリンダと急速閉用パイロット弁との間に介装接続し
   たものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は同第２項に記載の原子力発電用主蒸気隔離弁のテスト
   装置。 ４、前記のテスト用パイロット弁と急速閉用パイロット
   弁とは別体に構成したものとし、かつ、急速閉用パイロ
   ット弁及びパイロット空気止め弁を各主蒸気隔離弁に共
   用したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は同第
   ２項に記載の原子力発電用主蒸気隔離弁のテスト装置。