蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法及び蒸気乾燥器の試験装置
【課題】本発明は、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することを目的とする。
【解決手段】本発明は、原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、前記縮小モデルで蒸気試験を実施し、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、振動健全性を確認することを特徴とする。
【効果】本発明によれば、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することが可能
となる。
【解決手段】本発明は、原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、前記縮小モデルで蒸気試験を実施し、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、振動健全性を確認することを特徴とする。
【効果】本発明によれば、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することが可能
となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法及び蒸気乾燥器の試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、原子炉の蒸気ドーム，ドライヤ（蒸気乾燥器），主蒸気配管を備えた主蒸気系を模擬した縮小試験を、手軽に扱えて大流量を実現できる空気流れで実施し、蒸気乾燥器の音響荷重を評価する手法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実機の主蒸気配管は蒸気が流れるのに対し、特許文献１の縮小試験は空気が流れる。蒸気と空気は物性値が異なるため、実機の圧力変動現象（荷重）を予測する場合、圧力変動現象の相似側が重要になる。また、空気流れを用いた縮小試験は、蒸気内に含まれる液滴の影響を模擬できないという課題があった。そこで、相似側の影響を低減し、評価精度を向上させるため、物性値をより実機に近づけた手法が必要であった。
【０００５】
本発明は、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、縮小モデルで蒸気試験を実施し、蒸気乾燥器に作用する変動応力を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図である。
【図２】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図（上面図）である。
【図３】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図（上面図）である。
【図４】実施例１のＢＷＲドライヤ健全性評価手順の概略図である。
【図５】実施例２のＢＷＲドライヤ圧力変動評価手順の概念図である。
【図６（ａ）】図２の板状部材を下から見たときの図である。
【図６（ｂ）】図３の板状部材を下から見たときの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本実施例のＢＷＲ主蒸気系の試験装置概略図である。本実施例は、実機原子炉上部を模擬した蒸気ドーム１，蒸気ドーム内に設置されている蒸気乾燥器（ドライヤ）２，主蒸気ノズル３及び主蒸気配管４を備える。また、複数個の蒸気逃し安全弁等の管台５が、主蒸気配管４に設置されている。これらの機器及び構造物は実機を縮小模擬して製作される。主蒸気配管４を流れた蒸気は、下流側の蒸気圧縮機１０によって圧縮される。蒸気圧縮機１０は、蒸気を加圧し、蒸気ドーム１の下部より蒸気を再び供給する。
【００１１】
より具体的には、蒸気乾燥器（ドライヤ）２が、板状部材２１の上面に設置されている。ドライヤスカート２０は円筒形の構造部材であり、板状部材２１の下面と接合されている。また、ドライヤスカート２０の下端部は蒸気ドーム１と接合されている。後述する仕切り板６は、板状部材２１の上面側空間を仕切るように設置されている。また、板状部材２１は、蒸気をドライヤ２に供給するために、複数の穴２２（図６（ａ），（ｂ））を備える。
【００１２】
次に、ドライヤ２，主蒸気配管４，管台５には、それぞれセンサ７が設けられている。計測器８は、センサ７からの信号により圧力を計測し、計算機９は圧力から応力を算出する。
【００１３】
また、主蒸気配管４から流れてきた蒸気を蒸気圧縮機１０に戻す系統には、サイレンサ１５、及び蒸気に水滴１７を噴霧する水噴霧装置１６が設けられている。そして、蒸気圧縮機１０から蒸気ドーム１へ蒸気を供給する系統には、排出されたドレン水１８を貯留するドレン水タンク１９，サイレンサ１５が設けられている。
【００１４】
そして、蒸気ドーム１の水平断面直径は、実機が５〜６ｍであるのに対し、本試験装置では１ｍ以下となる。
【００１５】
図２は、本実施例の試験装置を上から見た図である。仕切り板６は、蒸気ドーム１に設けられた板状部材２１の上面側空間を３分割する。分割された蒸気ドーム内の空間を、それぞれ空間１Ａ，１Ｂ，１Ｃとする。そして、試験装置は、空間１Ａから蒸気が流入する主蒸気配管４ａと、空間１Ｂから蒸気が流入する主蒸気配管４ｂを有する。図２は、２つの系統が図中に記載されており、バルブ１１ａ，１１ｂ（仕切り弁）で切り替えることにより、各系統毎に試験することが可能である。なお、実機の主蒸気配管は４系統設けられているが、試験装置では２系統を削除している。そのため、試験装置は、空間１Ｃのドライヤ及び蒸気が流入する主蒸気配管を省略している。
【００１６】
より具体的には、仕切り板６は、２枚の部材６ａ，６ｂで構成される。部材６ａは、蒸気ドーム１の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置される。そして、部材６ｂは、部材６ａによって仕切られた空間のうち、主蒸気配管４ａ，４ｂ側空間の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置される。なお、部材６ｂは、部材６ａのように蒸気ドーム１の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置し、板状部材２１の上面側空間を４分割しても良い。
【００１７】
また、本実施例では、円筒形の蒸気ドーム１を使用するため、板状部材２１の上面側空間は１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３空間となる。しかし、試験で使用する空間は１Ａ，１Ｂのみである。そこで、蒸気が空間１Ａ（１Ｂ）のみに流入するように、板状部材２１を工夫している。図６（ａ）は板状部材２１を図１のＡ−Ａ方向から見たときの図である。板状部材２１は、全面積の１／４を占める扇形領域２３のみに穴２２を形成しており、残る領域２４の穴は封止されている。そのため、空間１Ａ（１Ｂ）を試験する場合、蒸気が扇形領域２３の穴２２から空間１Ａ（１Ｂ）に流入するように、板状部材２１を設置する。板状部材２１の全面積のうち３／４を占める領域２４の穴は封止しておくことで、蒸気を空間１Ａ（１Ｂ）のみに供給することが可能となり、蒸気圧縮機を小型化できる。
【００１８】
なお、板状部材２１の上面側空間は、２分割することも可能である。図３は、２分割した場合の試験装置を上から見た図である。また、図６（ｂ）は、２分割した場合の板状部材２１を示す。２分割した場合の板状部材は、１／２領域２３のみに穴２２を形成し、残る１／２領域２４の穴は封止されている。
【００１９】
実機のドライヤ２は、下部から流れる蒸気を、ドライヤ２内部に設置した波板で水滴を分離させ、蒸気を乾燥（水滴を分離）させる装置である。試験装置は、主にドライヤ２の外観及び流路構造を模擬して製作する。ドライヤ２を通過した蒸気は、蒸気ドーム１内を対流して、主蒸気ノズル３を通じて主蒸気配管４に流入する。そして、蒸気が主蒸気配管４の蒸気逃し安全弁管台５を通過すると、管台の閉止分岐管内で圧力波が共鳴して、圧力脈動が発生する。発生した圧力脈動は、主蒸気配管４を通じてドライヤ２まで伝播する。本試験装置では、蒸気ドーム１の主蒸気ノズル３やドライヤ２周りの流れで発生する圧力脈動も再現できる。
【００２０】
本実施例では、蒸気圧縮機１０の蒸気生成能力によって、蒸気流量が制限される。そのため、蒸気ドーム１に接続された主蒸気配管４は、空間１Ａと１Ｂの蒸気が流入する２系統をそれぞれ模擬して設置している。これにより、試験に必要な蒸気流量を抑制している。しかしながら、主蒸気配管４を幾つかの系統だけ設置すると、蒸気ドーム１内の蒸気流れが変化する可能性がある。そこで、蒸気ドーム１内を３分割（４分割）にした仕切り板６を設置して、蒸気ドーム１内の蒸気流れの状態をより実機に近づける。そして、主蒸気配管４の各系統を交換もしくは切り替えて試験を複数回実施し、各主蒸気配管において発生する圧力脈動の特性を評価する。
【００２１】
発生した圧力脈動は、蒸気逃し安全弁管台５，主蒸気配管４及びドライヤ２等に設置したセンサ７により計測できる。センサ７より得られた電気信号は計測器８で処理され、計算機９によって、圧力変動，変位変動もしくは応力変動として評価される。計測器８の役割は、センサからのアナログ電圧出力信号を取り込み、デジタルデータに変換して収録することである。計算機９では、計測器８で測定した電圧信号をひずみ、加速度，圧力値に変換する。そして、得られたひずみ、加速度，圧力値から、ドライヤに生じる応力を解析する。
【００２２】
センサ７には、ひずみゲージ，加速度計，圧力計等が用いられる。なお、圧力計及び加速度計に関しては、計測した複数点の圧力変動及び加速度を用いて、蒸気ドーム内の圧力変動分布及び変位変動分布を評価する。圧力変動分布とは、蒸気ドーム内の空間において、一定時間における圧力変動（圧力振幅）の大きさを示す分布である。そして、構造解析等によりドライヤに発生する応力変動分布を計算する。また、ひずみゲージを用いた場合、以下の式（１）をもとに、得られた変動ひずみから応力変動を評価できる。
【００２３】
応力変動＝縦弾性係数×変動ひずみ …（１）
【００２４】
このようにして、得られたドライヤの応力変動が材料の疲労限に対して以下の式（２）を満足すれば、当該ドライヤの振動健全性は健全であると評価できる。
【００２５】
安全率×応力変動＜材料の疲労限（応力変動値） …（２）
【００２６】
以上のような、一連の評価手法により、高サイクル疲労に対するドライヤの振動健全性を評価することができる。
【００２７】
このように、主蒸気配管４を系統毎に模擬することにより、より簡易な試験装置で、主蒸気配管４内の蒸気流速を実機並み以上に高くすることができる。その結果、蒸気逃し安全弁管台５内の圧力脈動を蒸気流れで発生させ、圧力脈動の伝播特性を試験装置で評価することが可能となる。
【００２８】
また、蒸気ドーム内に仕切り板６を設置することにより、蒸気ドーム内の流れの状態を実機の状態に近づけている。なお、仕切り板６は吸音や反射を起こす材質にすることで、仕切り板が音（圧力脈動）の境界条件となり、様々な条件で試験が実施できる。特に、各主蒸気配管で生じた圧力脈動を合成する場合、仕切り板による影響を低減させるため、消音機能を持たせたほうが良い。仕切り板は、多孔板，多孔材，多孔質材，波板，ガラスウール，不織布，繊維，セラミック，吹付け材等の消音材で製作することが望ましい。また、仕切り板や消音機器を単数もしくは複数設置すると効果がある。
【００２９】
上記の知見は、実機の蒸気ドーム内を流れる蒸気を水平断面で見た場合、蒸気流れが水平断面の１／４を占める扇型領域に対称な流れになっていることに基づく。そこで、対称流れになるように仕切り板を蒸気ドーム内に設置することにより、対称性を維持した場合と同様の流れを仕切り板で実現している。そのため、図２に仕切り板が無く、主蒸気配管４ｂにだけ蒸気を流した場合、対称性を持たない非対称な流れになることが推測できる。
【００３０】
また、この仕切り板６は、主蒸気ノズル３に流入する蒸気の流れを妨げないように設置する必要がある。そのため、図１，図２及び図３のように、仕切り板６はドライヤバンク面に直角及び水平方向に設置することが望ましい。すなわち、仕切り板６は分割されたドライヤが対称構造になるように設置する。また、圧力脈動の特性を確認するため、実機形状を忠実に縮小化し、板状部材の上側空間を３分割（４分割）もしくは２分割することが必要である。
【００３１】
また、試験ループの蒸気圧縮機やバルブから生じるノイズを抑制するため、試験装置出入り口にサイレンサ等が設置されていると望ましい。また、仕切り板６を設ける代わりに、蒸気ドーム１の水平断面を半月もしくは扇状にして製作することにより、本実施例と同様の効果が得られる。
【００３２】
これらの簡易化により、初めて蒸気試験が可能となった。また、本実施例は空間１Ａ，１Ｂに属するドライヤ２及び、蒸気が空間１Ａ，１Ｂから流入する主蒸気配管４の縮小モデルを作成すればよいため、部材の製作点数が減り、試験体の製作コストを低減できる。さらに、蒸気循環設備の能力を低く抑えることが可能となり、蒸気試験ループの製作コストも低減できる。また、本実施例の特徴として、蒸気逃し安全弁管台５で発生する圧力脈動の強さ、主蒸気系圧力脈動の伝播特性、ドライヤ２に作用する圧力変動荷重の全てが、試験で計測した値をもとに直接的に評価できる。
【００３３】
圧力変動の特性を評価するため、試験装置は、圧力センサ，ひずみゲージ，加速度計，変位計を各場所に備える。複数点間の物性値変動の変化から音速を求め、物性値を評価する手法も採用すると、より精度良く圧力変動を評価可能である。なお、主蒸気配管４にひずみゲージを設置する場合、配管肉厚が厚いとセンサの感度が低下する。そのため、センサ取り付け部だけを薄肉にすることにより、安全性を確保しながら高精度に測定できる。
特に、主蒸気ノズル３の近傍に設けられた、下降配管の直管部は、蒸気ドーム１内のドライヤ２に近い。そのため、この直管部の肉厚は薄肉に変更して、ひずみゲージを設置するのが望ましい。
【００３４】
図４は、本実施例のＢＷＲドライヤ健全性評価手順を示す。本評価手法では、形状の相違する主蒸気配管毎に試験を行う。そのため、仕切り板によって蒸気ドーム内を分割して複数回の試験を実施する（Ｓ００１）。
【００３５】
まず、空間１Ａの圧力変動分布を試験するために、空間１Ａを通じて主蒸気配管４ａへ蒸気を供給する。そして、空間１Ａの圧力変動分布を算出する（Ｓ００２−１）。この場合、蒸気ドームの空間は分割されており、この空間形状は実機形状と相違する。そのため、空間１Ａにおける圧力変動分布から、実機のように仕切り板が無い蒸気ドーム内の圧力変動分布Ｘを解析で補正する（Ｓ００３−１）。この補正は、音響解析を用いて実施することができる。この場合、仕切り板有りと、仕切り板無しの場合の音響解析をそれぞれ実施して、仕切り板の有無による影響を評価する。そして、仕切り板を設けた場合の圧力変動分布から、仕切り板を設けない場合の圧力変動分布に補正することが可能である。
【００３６】
同様に、空間１Ｂの圧力変動分布を試験するために、空間１Ｂを通じて主蒸気配管４ｂへ蒸気を供給する。そして、空間１Ｂにおいて、圧力変動分布を算出する（Ｓ００２−２）。この空間１Ｂにおける圧力変動分布より、仕切り板が無い蒸気ドーム内の圧力変動分布Ｙを補正により算出する（Ｓ００３−２）。圧力変動分布Ｙの算出方法は、圧力変動分布Ｘと同様である。
【００３７】
前述の圧力変動分布ＸとＹを足し合わせることで、蒸気ドームから主蒸気配管４ａ，４ｂに蒸気を供給した場合の圧力変動分布を算出できる（Ｓ００４）。音（圧力脈動）は線形として扱うことが可能なため、それぞれの圧力変動分布を足し合わせることで、主蒸気配管４ａ，４ｂによる圧力変動分布を算出できる。以上のように、各主蒸気配管４ａ，４ｂの試験で評価した２つの圧力変動分布を足し合わせて、蒸気ドーム１内の全空間（空間１Ａ，１Ｂ，１Ｃを合わせた空間）の圧力変動分布を予測する。
【００３８】
より具体的に、圧力変動分布を足し合わせる手法を説明する。圧力変動分布Ｘの座標αにおいて時刻ｔの圧力がＸ１、圧力変動分布Ｙの座標αにおいて時刻ｔの圧力をＹ１とすると、Ｘ１＋Ｙ１によって足し合わせた圧力を評価できる。
【００３９】
そして、蒸気ドーム内の全空間における圧力変動分布に基づき、ドライヤ２に作用する圧力変動荷重を予測評価する（Ｓ００５）。なお、各主蒸気配管で得られた圧力変動分布を重ね合わせる場合、各圧力変動の位相を考慮する必要がある。実際の現象は各系統で相関がない。そのため、様々な位相の変化を与えて、圧力変動（変動応力）が強くなるように、保守的な評価をする。
【００４０】
そして、算出した圧力変動荷重を、ドライヤ２を模擬した構造解析モデルに入力する。
圧力変動荷重は、実機と同等の蒸気条件で計測している。そのため、周波数等の簡易な変更だけで、計測値を解析モデルへ入力できる。このように、構造解析を実施し、ドライヤ２の各部分に働く変動応力を計算する（Ｓ００６）。
【００４１】
最後に、計算した変動応力と、材料の疲労限を比較して、ドライヤ２の振動健全性を確認する（Ｓ００７）。
【００４２】
具体的には、式（２）を満足する場合、当該ドライヤの振動健全性は健全であると評価し、式（２）を満たさない場合、当該ドライヤの振動健全性に問題ありと評価する。
【００４３】
以上のように、主蒸気配管及び主蒸気配管に設置された蒸気逃し安全弁管台を模擬した縮小モデルの蒸気試験を実施することで、実機ドライヤの健全性を高精度で評価できる。
【００４４】
また、縮小モデルの蒸気試験を行う際に、蒸気ドーム及び蒸気乾燥器（ドライヤ）の全体をモデル化すると、試験規模が大きくなる。そのため、必要な蒸気流量が莫大となり、試験の実施が困難となる。そこで、本実施例では、蒸気ドーム内の空間領域を小さくする手段として、蒸気ドーム内に仕切り板を設置して、実機を部分モデル化することを考案した。蒸気ドーム内部の機器（蒸気乾燥器）は主蒸気配管内の圧力脈動の発生や強さに及ぼす影響が小さい。そのため、蒸気ドーム内に仕切り板を設置し、蒸気ドーム内の空間を分割できる。
【００４５】
また、発明者らは、各主蒸気配管の圧力脈動はそれぞれ相関関係が小さいことを発見した。そこで、主蒸気配管の系統を分割して、蒸気試験を複数回実施する。従って、全ての系統をモデル化する必要が無くなり、規模を小さくできる。なお、圧力脈動の大きさは主蒸気配管毎に特性や強さが変化する。そのため、主蒸気配管の形状が異なれば、主蒸気配管毎に試験を実施する必要がある。
【００４６】
また、音（圧力脈動）は線形として扱うことが可能なため、各主蒸気配管で計測した圧力脈動は合成することが可能である。そして、各圧力脈動を足し合わせて評価することにより、ドライヤに作用する圧力脈動を評価できる。
【００４７】
また、仕切り板に吸音材を設置することで、圧力脈動を重ね合わせる際のエラーを低減し、仕切り板で発生する反射波を、制御もしくは抑制できる。
【００４８】
そして、主蒸気配管は蒸気逃し安全弁を模擬できる程度に縮小して製作する。これらの簡易化により、初めて、実機と同じ条件での蒸気を用いた試験が可能となる。蒸気ドーム内にドライヤを設置し、流体に蒸気を用いることにより、ドライヤに設置したセンサでドライヤの振動健全性を高精度で直接的に評価できる。また、本実施例により、蒸気を用いることが可能となる。そして、蒸気逃し安全弁管台をモデル化した試験により、蒸気逃し安全弁管台等で発生する圧力脈動の大きさを直接的に計測して評価することが可能となる。また、これらの蒸気を発生させるための熱量を確保するのは困難であるため、蒸気圧縮機を用いて、蒸気を循環させる運転が望ましい。
【００４９】
なお、主蒸気配管内で発生する圧力脈動は、蒸気逃し安全弁の管台以外にも、デッドレグ，分岐管，蒸気ドーム内等においても発生する。これらの圧力脈動に対しても同様の手法が適用可能である。本実施例は、主蒸気配管系及び蒸気ドーム内で発生する全ての圧力脈動を対象としている。
【実施例２】
【００５０】
本実施例は、蒸気ドーム内の空間を２分割とし、それぞれの空間に主蒸気配管が２系統ある場合の例を示す。図５は、本実施例のＢＷＲドライヤ圧力変動評価手順の概念図である。図５にあるように、蒸気ドーム内の空間は、１Ｅ及び１Ｆに２分割されている。そして、空間１Ｅから蒸気が流入する主蒸気配管は４ａ，４ｂであり、空間１Ｆから蒸気が流入する主蒸気配管は４ｃ，４ｄである。
【００５１】
まず、試験において、空間１Ｅから主蒸気配管４ａ，４ｂへ蒸気が流入し、空間１Ｅの圧力変動分布を算出する（図５（ａ））。この圧力変動分布を、実施例１と同様に補正し、蒸気ドーム全体の圧力変動分布Ｘを算出する（図５（ｂ））。空間１Ｆにおいても同様に計算し、圧力変動分布Ｙを算出する（図５（ｃ），（ｄ））。
【００５２】
そして、圧力変動分布ＸとＹを足し合わせることで、蒸気ドームから主蒸気配管４ａ〜４ｄに蒸気を供給する場合の圧力変動分布を算出可能である（図５（ｅ））。
【００５３】
この圧力変動分布を用いて、ドライヤの振動健全性を評価する方法は、実施例１と同様である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 蒸気ドーム
２ ドライヤ
３ 主蒸気ノズル
４ 主蒸気配管
５ 蒸気逃し安全弁管台
６ 仕切り板
７ センサ
８ 計測器
９ 計算機
１０ 蒸気圧縮機
１５ サイレンサ
１６ 水噴霧装置
１９ ドレン水タンク
２０ ドライヤスカート
２１ 板状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法及び蒸気乾燥器の試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、原子炉の蒸気ドーム，ドライヤ（蒸気乾燥器），主蒸気配管を備えた主蒸気系を模擬した縮小試験を、手軽に扱えて大流量を実現できる空気流れで実施し、蒸気乾燥器の音響荷重を評価する手法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実機の主蒸気配管は蒸気が流れるのに対し、特許文献１の縮小試験は空気が流れる。蒸気と空気は物性値が異なるため、実機の圧力変動現象（荷重）を予測する場合、圧力変動現象の相似側が重要になる。また、空気流れを用いた縮小試験は、蒸気内に含まれる液滴の影響を模擬できないという課題があった。そこで、相似側の影響を低減し、評価精度を向上させるため、物性値をより実機に近づけた手法が必要であった。
【０００５】
本発明は、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、縮小モデルで蒸気試験を実施し、蒸気乾燥器に作用する変動応力を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実機ドライヤの振動健全性をより精度良く評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図である。
【図２】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図（上面図）である。
【図３】実施例１のＢＷＲ主蒸気系の試験装置の概略図（上面図）である。
【図４】実施例１のＢＷＲドライヤ健全性評価手順の概略図である。
【図５】実施例２のＢＷＲドライヤ圧力変動評価手順の概念図である。
【図６（ａ）】図２の板状部材を下から見たときの図である。
【図６（ｂ）】図３の板状部材を下から見たときの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本実施例のＢＷＲ主蒸気系の試験装置概略図である。本実施例は、実機原子炉上部を模擬した蒸気ドーム１，蒸気ドーム内に設置されている蒸気乾燥器（ドライヤ）２，主蒸気ノズル３及び主蒸気配管４を備える。また、複数個の蒸気逃し安全弁等の管台５が、主蒸気配管４に設置されている。これらの機器及び構造物は実機を縮小模擬して製作される。主蒸気配管４を流れた蒸気は、下流側の蒸気圧縮機１０によって圧縮される。蒸気圧縮機１０は、蒸気を加圧し、蒸気ドーム１の下部より蒸気を再び供給する。
【００１１】
より具体的には、蒸気乾燥器（ドライヤ）２が、板状部材２１の上面に設置されている。ドライヤスカート２０は円筒形の構造部材であり、板状部材２１の下面と接合されている。また、ドライヤスカート２０の下端部は蒸気ドーム１と接合されている。後述する仕切り板６は、板状部材２１の上面側空間を仕切るように設置されている。また、板状部材２１は、蒸気をドライヤ２に供給するために、複数の穴２２（図６（ａ），（ｂ））を備える。
【００１２】
次に、ドライヤ２，主蒸気配管４，管台５には、それぞれセンサ７が設けられている。計測器８は、センサ７からの信号により圧力を計測し、計算機９は圧力から応力を算出する。
【００１３】
また、主蒸気配管４から流れてきた蒸気を蒸気圧縮機１０に戻す系統には、サイレンサ１５、及び蒸気に水滴１７を噴霧する水噴霧装置１６が設けられている。そして、蒸気圧縮機１０から蒸気ドーム１へ蒸気を供給する系統には、排出されたドレン水１８を貯留するドレン水タンク１９，サイレンサ１５が設けられている。
【００１４】
そして、蒸気ドーム１の水平断面直径は、実機が５〜６ｍであるのに対し、本試験装置では１ｍ以下となる。
【００１５】
図２は、本実施例の試験装置を上から見た図である。仕切り板６は、蒸気ドーム１に設けられた板状部材２１の上面側空間を３分割する。分割された蒸気ドーム内の空間を、それぞれ空間１Ａ，１Ｂ，１Ｃとする。そして、試験装置は、空間１Ａから蒸気が流入する主蒸気配管４ａと、空間１Ｂから蒸気が流入する主蒸気配管４ｂを有する。図２は、２つの系統が図中に記載されており、バルブ１１ａ，１１ｂ（仕切り弁）で切り替えることにより、各系統毎に試験することが可能である。なお、実機の主蒸気配管は４系統設けられているが、試験装置では２系統を削除している。そのため、試験装置は、空間１Ｃのドライヤ及び蒸気が流入する主蒸気配管を省略している。
【００１６】
より具体的には、仕切り板６は、２枚の部材６ａ，６ｂで構成される。部材６ａは、蒸気ドーム１の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置される。そして、部材６ｂは、部材６ａによって仕切られた空間のうち、主蒸気配管４ａ，４ｂ側空間の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置される。なお、部材６ｂは、部材６ａのように蒸気ドーム１の水平断面を１／２ずつ仕切るように配置し、板状部材２１の上面側空間を４分割しても良い。
【００１７】
また、本実施例では、円筒形の蒸気ドーム１を使用するため、板状部材２１の上面側空間は１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３空間となる。しかし、試験で使用する空間は１Ａ，１Ｂのみである。そこで、蒸気が空間１Ａ（１Ｂ）のみに流入するように、板状部材２１を工夫している。図６（ａ）は板状部材２１を図１のＡ−Ａ方向から見たときの図である。板状部材２１は、全面積の１／４を占める扇形領域２３のみに穴２２を形成しており、残る領域２４の穴は封止されている。そのため、空間１Ａ（１Ｂ）を試験する場合、蒸気が扇形領域２３の穴２２から空間１Ａ（１Ｂ）に流入するように、板状部材２１を設置する。板状部材２１の全面積のうち３／４を占める領域２４の穴は封止しておくことで、蒸気を空間１Ａ（１Ｂ）のみに供給することが可能となり、蒸気圧縮機を小型化できる。
【００１８】
なお、板状部材２１の上面側空間は、２分割することも可能である。図３は、２分割した場合の試験装置を上から見た図である。また、図６（ｂ）は、２分割した場合の板状部材２１を示す。２分割した場合の板状部材は、１／２領域２３のみに穴２２を形成し、残る１／２領域２４の穴は封止されている。
【００１９】
実機のドライヤ２は、下部から流れる蒸気を、ドライヤ２内部に設置した波板で水滴を分離させ、蒸気を乾燥（水滴を分離）させる装置である。試験装置は、主にドライヤ２の外観及び流路構造を模擬して製作する。ドライヤ２を通過した蒸気は、蒸気ドーム１内を対流して、主蒸気ノズル３を通じて主蒸気配管４に流入する。そして、蒸気が主蒸気配管４の蒸気逃し安全弁管台５を通過すると、管台の閉止分岐管内で圧力波が共鳴して、圧力脈動が発生する。発生した圧力脈動は、主蒸気配管４を通じてドライヤ２まで伝播する。本試験装置では、蒸気ドーム１の主蒸気ノズル３やドライヤ２周りの流れで発生する圧力脈動も再現できる。
【００２０】
本実施例では、蒸気圧縮機１０の蒸気生成能力によって、蒸気流量が制限される。そのため、蒸気ドーム１に接続された主蒸気配管４は、空間１Ａと１Ｂの蒸気が流入する２系統をそれぞれ模擬して設置している。これにより、試験に必要な蒸気流量を抑制している。しかしながら、主蒸気配管４を幾つかの系統だけ設置すると、蒸気ドーム１内の蒸気流れが変化する可能性がある。そこで、蒸気ドーム１内を３分割（４分割）にした仕切り板６を設置して、蒸気ドーム１内の蒸気流れの状態をより実機に近づける。そして、主蒸気配管４の各系統を交換もしくは切り替えて試験を複数回実施し、各主蒸気配管において発生する圧力脈動の特性を評価する。
【００２１】
発生した圧力脈動は、蒸気逃し安全弁管台５，主蒸気配管４及びドライヤ２等に設置したセンサ７により計測できる。センサ７より得られた電気信号は計測器８で処理され、計算機９によって、圧力変動，変位変動もしくは応力変動として評価される。計測器８の役割は、センサからのアナログ電圧出力信号を取り込み、デジタルデータに変換して収録することである。計算機９では、計測器８で測定した電圧信号をひずみ、加速度，圧力値に変換する。そして、得られたひずみ、加速度，圧力値から、ドライヤに生じる応力を解析する。
【００２２】
センサ７には、ひずみゲージ，加速度計，圧力計等が用いられる。なお、圧力計及び加速度計に関しては、計測した複数点の圧力変動及び加速度を用いて、蒸気ドーム内の圧力変動分布及び変位変動分布を評価する。圧力変動分布とは、蒸気ドーム内の空間において、一定時間における圧力変動（圧力振幅）の大きさを示す分布である。そして、構造解析等によりドライヤに発生する応力変動分布を計算する。また、ひずみゲージを用いた場合、以下の式（１）をもとに、得られた変動ひずみから応力変動を評価できる。
【００２３】
応力変動＝縦弾性係数×変動ひずみ …（１）
【００２４】
このようにして、得られたドライヤの応力変動が材料の疲労限に対して以下の式（２）を満足すれば、当該ドライヤの振動健全性は健全であると評価できる。
【００２５】
安全率×応力変動＜材料の疲労限（応力変動値） …（２）
【００２６】
以上のような、一連の評価手法により、高サイクル疲労に対するドライヤの振動健全性を評価することができる。
【００２７】
このように、主蒸気配管４を系統毎に模擬することにより、より簡易な試験装置で、主蒸気配管４内の蒸気流速を実機並み以上に高くすることができる。その結果、蒸気逃し安全弁管台５内の圧力脈動を蒸気流れで発生させ、圧力脈動の伝播特性を試験装置で評価することが可能となる。
【００２８】
また、蒸気ドーム内に仕切り板６を設置することにより、蒸気ドーム内の流れの状態を実機の状態に近づけている。なお、仕切り板６は吸音や反射を起こす材質にすることで、仕切り板が音（圧力脈動）の境界条件となり、様々な条件で試験が実施できる。特に、各主蒸気配管で生じた圧力脈動を合成する場合、仕切り板による影響を低減させるため、消音機能を持たせたほうが良い。仕切り板は、多孔板，多孔材，多孔質材，波板，ガラスウール，不織布，繊維，セラミック，吹付け材等の消音材で製作することが望ましい。また、仕切り板や消音機器を単数もしくは複数設置すると効果がある。
【００２９】
上記の知見は、実機の蒸気ドーム内を流れる蒸気を水平断面で見た場合、蒸気流れが水平断面の１／４を占める扇型領域に対称な流れになっていることに基づく。そこで、対称流れになるように仕切り板を蒸気ドーム内に設置することにより、対称性を維持した場合と同様の流れを仕切り板で実現している。そのため、図２に仕切り板が無く、主蒸気配管４ｂにだけ蒸気を流した場合、対称性を持たない非対称な流れになることが推測できる。
【００３０】
また、この仕切り板６は、主蒸気ノズル３に流入する蒸気の流れを妨げないように設置する必要がある。そのため、図１，図２及び図３のように、仕切り板６はドライヤバンク面に直角及び水平方向に設置することが望ましい。すなわち、仕切り板６は分割されたドライヤが対称構造になるように設置する。また、圧力脈動の特性を確認するため、実機形状を忠実に縮小化し、板状部材の上側空間を３分割（４分割）もしくは２分割することが必要である。
【００３１】
また、試験ループの蒸気圧縮機やバルブから生じるノイズを抑制するため、試験装置出入り口にサイレンサ等が設置されていると望ましい。また、仕切り板６を設ける代わりに、蒸気ドーム１の水平断面を半月もしくは扇状にして製作することにより、本実施例と同様の効果が得られる。
【００３２】
これらの簡易化により、初めて蒸気試験が可能となった。また、本実施例は空間１Ａ，１Ｂに属するドライヤ２及び、蒸気が空間１Ａ，１Ｂから流入する主蒸気配管４の縮小モデルを作成すればよいため、部材の製作点数が減り、試験体の製作コストを低減できる。さらに、蒸気循環設備の能力を低く抑えることが可能となり、蒸気試験ループの製作コストも低減できる。また、本実施例の特徴として、蒸気逃し安全弁管台５で発生する圧力脈動の強さ、主蒸気系圧力脈動の伝播特性、ドライヤ２に作用する圧力変動荷重の全てが、試験で計測した値をもとに直接的に評価できる。
【００３３】
圧力変動の特性を評価するため、試験装置は、圧力センサ，ひずみゲージ，加速度計，変位計を各場所に備える。複数点間の物性値変動の変化から音速を求め、物性値を評価する手法も採用すると、より精度良く圧力変動を評価可能である。なお、主蒸気配管４にひずみゲージを設置する場合、配管肉厚が厚いとセンサの感度が低下する。そのため、センサ取り付け部だけを薄肉にすることにより、安全性を確保しながら高精度に測定できる。
特に、主蒸気ノズル３の近傍に設けられた、下降配管の直管部は、蒸気ドーム１内のドライヤ２に近い。そのため、この直管部の肉厚は薄肉に変更して、ひずみゲージを設置するのが望ましい。
【００３４】
図４は、本実施例のＢＷＲドライヤ健全性評価手順を示す。本評価手法では、形状の相違する主蒸気配管毎に試験を行う。そのため、仕切り板によって蒸気ドーム内を分割して複数回の試験を実施する（Ｓ００１）。
【００３５】
まず、空間１Ａの圧力変動分布を試験するために、空間１Ａを通じて主蒸気配管４ａへ蒸気を供給する。そして、空間１Ａの圧力変動分布を算出する（Ｓ００２−１）。この場合、蒸気ドームの空間は分割されており、この空間形状は実機形状と相違する。そのため、空間１Ａにおける圧力変動分布から、実機のように仕切り板が無い蒸気ドーム内の圧力変動分布Ｘを解析で補正する（Ｓ００３−１）。この補正は、音響解析を用いて実施することができる。この場合、仕切り板有りと、仕切り板無しの場合の音響解析をそれぞれ実施して、仕切り板の有無による影響を評価する。そして、仕切り板を設けた場合の圧力変動分布から、仕切り板を設けない場合の圧力変動分布に補正することが可能である。
【００３６】
同様に、空間１Ｂの圧力変動分布を試験するために、空間１Ｂを通じて主蒸気配管４ｂへ蒸気を供給する。そして、空間１Ｂにおいて、圧力変動分布を算出する（Ｓ００２−２）。この空間１Ｂにおける圧力変動分布より、仕切り板が無い蒸気ドーム内の圧力変動分布Ｙを補正により算出する（Ｓ００３−２）。圧力変動分布Ｙの算出方法は、圧力変動分布Ｘと同様である。
【００３７】
前述の圧力変動分布ＸとＹを足し合わせることで、蒸気ドームから主蒸気配管４ａ，４ｂに蒸気を供給した場合の圧力変動分布を算出できる（Ｓ００４）。音（圧力脈動）は線形として扱うことが可能なため、それぞれの圧力変動分布を足し合わせることで、主蒸気配管４ａ，４ｂによる圧力変動分布を算出できる。以上のように、各主蒸気配管４ａ，４ｂの試験で評価した２つの圧力変動分布を足し合わせて、蒸気ドーム１内の全空間（空間１Ａ，１Ｂ，１Ｃを合わせた空間）の圧力変動分布を予測する。
【００３８】
より具体的に、圧力変動分布を足し合わせる手法を説明する。圧力変動分布Ｘの座標αにおいて時刻ｔの圧力がＸ１、圧力変動分布Ｙの座標αにおいて時刻ｔの圧力をＹ１とすると、Ｘ１＋Ｙ１によって足し合わせた圧力を評価できる。
【００３９】
そして、蒸気ドーム内の全空間における圧力変動分布に基づき、ドライヤ２に作用する圧力変動荷重を予測評価する（Ｓ００５）。なお、各主蒸気配管で得られた圧力変動分布を重ね合わせる場合、各圧力変動の位相を考慮する必要がある。実際の現象は各系統で相関がない。そのため、様々な位相の変化を与えて、圧力変動（変動応力）が強くなるように、保守的な評価をする。
【００４０】
そして、算出した圧力変動荷重を、ドライヤ２を模擬した構造解析モデルに入力する。
圧力変動荷重は、実機と同等の蒸気条件で計測している。そのため、周波数等の簡易な変更だけで、計測値を解析モデルへ入力できる。このように、構造解析を実施し、ドライヤ２の各部分に働く変動応力を計算する（Ｓ００６）。
【００４１】
最後に、計算した変動応力と、材料の疲労限を比較して、ドライヤ２の振動健全性を確認する（Ｓ００７）。
【００４２】
具体的には、式（２）を満足する場合、当該ドライヤの振動健全性は健全であると評価し、式（２）を満たさない場合、当該ドライヤの振動健全性に問題ありと評価する。
【００４３】
以上のように、主蒸気配管及び主蒸気配管に設置された蒸気逃し安全弁管台を模擬した縮小モデルの蒸気試験を実施することで、実機ドライヤの健全性を高精度で評価できる。
【００４４】
また、縮小モデルの蒸気試験を行う際に、蒸気ドーム及び蒸気乾燥器（ドライヤ）の全体をモデル化すると、試験規模が大きくなる。そのため、必要な蒸気流量が莫大となり、試験の実施が困難となる。そこで、本実施例では、蒸気ドーム内の空間領域を小さくする手段として、蒸気ドーム内に仕切り板を設置して、実機を部分モデル化することを考案した。蒸気ドーム内部の機器（蒸気乾燥器）は主蒸気配管内の圧力脈動の発生や強さに及ぼす影響が小さい。そのため、蒸気ドーム内に仕切り板を設置し、蒸気ドーム内の空間を分割できる。
【００４５】
また、発明者らは、各主蒸気配管の圧力脈動はそれぞれ相関関係が小さいことを発見した。そこで、主蒸気配管の系統を分割して、蒸気試験を複数回実施する。従って、全ての系統をモデル化する必要が無くなり、規模を小さくできる。なお、圧力脈動の大きさは主蒸気配管毎に特性や強さが変化する。そのため、主蒸気配管の形状が異なれば、主蒸気配管毎に試験を実施する必要がある。
【００４６】
また、音（圧力脈動）は線形として扱うことが可能なため、各主蒸気配管で計測した圧力脈動は合成することが可能である。そして、各圧力脈動を足し合わせて評価することにより、ドライヤに作用する圧力脈動を評価できる。
【００４７】
また、仕切り板に吸音材を設置することで、圧力脈動を重ね合わせる際のエラーを低減し、仕切り板で発生する反射波を、制御もしくは抑制できる。
【００４８】
そして、主蒸気配管は蒸気逃し安全弁を模擬できる程度に縮小して製作する。これらの簡易化により、初めて、実機と同じ条件での蒸気を用いた試験が可能となる。蒸気ドーム内にドライヤを設置し、流体に蒸気を用いることにより、ドライヤに設置したセンサでドライヤの振動健全性を高精度で直接的に評価できる。また、本実施例により、蒸気を用いることが可能となる。そして、蒸気逃し安全弁管台をモデル化した試験により、蒸気逃し安全弁管台等で発生する圧力脈動の大きさを直接的に計測して評価することが可能となる。また、これらの蒸気を発生させるための熱量を確保するのは困難であるため、蒸気圧縮機を用いて、蒸気を循環させる運転が望ましい。
【００４９】
なお、主蒸気配管内で発生する圧力脈動は、蒸気逃し安全弁の管台以外にも、デッドレグ，分岐管，蒸気ドーム内等においても発生する。これらの圧力脈動に対しても同様の手法が適用可能である。本実施例は、主蒸気配管系及び蒸気ドーム内で発生する全ての圧力脈動を対象としている。
【実施例２】
【００５０】
本実施例は、蒸気ドーム内の空間を２分割とし、それぞれの空間に主蒸気配管が２系統ある場合の例を示す。図５は、本実施例のＢＷＲドライヤ圧力変動評価手順の概念図である。図５にあるように、蒸気ドーム内の空間は、１Ｅ及び１Ｆに２分割されている。そして、空間１Ｅから蒸気が流入する主蒸気配管は４ａ，４ｂであり、空間１Ｆから蒸気が流入する主蒸気配管は４ｃ，４ｄである。
【００５１】
まず、試験において、空間１Ｅから主蒸気配管４ａ，４ｂへ蒸気が流入し、空間１Ｅの圧力変動分布を算出する（図５（ａ））。この圧力変動分布を、実施例１と同様に補正し、蒸気ドーム全体の圧力変動分布Ｘを算出する（図５（ｂ））。空間１Ｆにおいても同様に計算し、圧力変動分布Ｙを算出する（図５（ｃ），（ｄ））。
【００５２】
そして、圧力変動分布ＸとＹを足し合わせることで、蒸気ドームから主蒸気配管４ａ〜４ｄに蒸気を供給する場合の圧力変動分布を算出可能である（図５（ｅ））。
【００５３】
この圧力変動分布を用いて、ドライヤの振動健全性を評価する方法は、実施例１と同様である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 蒸気ドーム
２ ドライヤ
３ 主蒸気ノズル
４ 主蒸気配管
５ 蒸気逃し安全弁管台
６ 仕切り板
７ センサ
８ 計測器
９ 計算機
１０ 蒸気圧縮機
１５ サイレンサ
１６ 水噴霧装置
１９ ドレン水タンク
２０ ドライヤスカート
２１ 板状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、
前記縮小モデルで蒸気試験を実施し、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、振動健全性を確認することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項２】
請求項１において、
蒸気が前記蒸気ドームから流入する前記主蒸気配管を切り替えて、蒸気試験を複数回実施して前記蒸気ドーム内の圧力変動分布を算出し、該圧力変動分布を合成することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記蒸気ドーム内の空間を仕切り板によって分割することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項４】
請求項３において、
仕切り板で作られた一つの蒸気ドーム内の空間には、１系統、もしくは２系統の主蒸気配管が接続されていることを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４において、
前記仕切り板は消音機能を有することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項６】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、一部の主蒸気配管を模擬した縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、
前記蒸気ドームの内部を仕切り板によって分割された第１の空間から第１の主蒸気配管へ蒸気を供給し、前記第１の空間の圧力変動分布を算出する第１の工程と、
前記第１の空間の圧力変動分布に基づき、前記蒸気ドーム内の第１圧力変動分布を算出する第２の工程と、
前記蒸気ドームの内部を仕切り板によって分割された第２の空間から第２の主蒸気配管へ蒸気を供給し、前記第２の空間の圧力変動分布を算出する第３の工程と、
前記第２の空間の圧力変動分布に基づき、前記蒸気ドーム内の第２圧力変動分布を算出する第４の工程と、
前記第１圧力変動分布及び前記第２圧力変動分布に基づき、前記第１の主蒸気配管及び前記第２の主蒸気配管へ蒸気を供給した場合の圧力変動分布を合成する第５の工程と、
前記第５の工程で算出した圧力変動分布に基づき、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する第６の工程を備えることを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項７】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価するために製作する蒸気乾燥器の試験装置であって、
前記蒸気乾燥器を前記蒸気ドームに固定する板状部材と、
前記板状部材の上面側空間を分割する仕切り板と、
前記主蒸気配管に設けられ、前記蒸気ドームから蒸気が流入する前記主蒸気配管を切り替える仕切り弁を備えることを特徴とする蒸気乾燥器の試験装置。
【請求項１】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、
前記縮小モデルで蒸気試験を実施し、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、振動健全性を確認することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項２】
請求項１において、
蒸気が前記蒸気ドームから流入する前記主蒸気配管を切り替えて、蒸気試験を複数回実施して前記蒸気ドーム内の圧力変動分布を算出し、該圧力変動分布を合成することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記蒸気ドーム内の空間を仕切り板によって分割することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項４】
請求項３において、
仕切り板で作られた一つの蒸気ドーム内の空間には、１系統、もしくは２系統の主蒸気配管が接続されていることを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４において、
前記仕切り板は消音機能を有することを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項６】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、一部の主蒸気配管を模擬した縮小モデルを使用して、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法であって、
前記蒸気ドームの内部を仕切り板によって分割された第１の空間から第１の主蒸気配管へ蒸気を供給し、前記第１の空間の圧力変動分布を算出する第１の工程と、
前記第１の空間の圧力変動分布に基づき、前記蒸気ドーム内の第１圧力変動分布を算出する第２の工程と、
前記蒸気ドームの内部を仕切り板によって分割された第２の空間から第２の主蒸気配管へ蒸気を供給し、前記第２の空間の圧力変動分布を算出する第３の工程と、
前記第２の空間の圧力変動分布に基づき、前記蒸気ドーム内の第２圧力変動分布を算出する第４の工程と、
前記第１圧力変動分布及び前記第２圧力変動分布に基づき、前記第１の主蒸気配管及び前記第２の主蒸気配管へ蒸気を供給した場合の圧力変動分布を合成する第５の工程と、
前記第５の工程で算出した圧力変動分布に基づき、前記蒸気乾燥器に作用する変動応力を算出し、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価する第６の工程を備えることを特徴とする蒸気乾燥器の振動健全性を評価する方法。
【請求項７】
原子炉圧力容器の蒸気ドーム内で発生する蒸気の湿分を低減する蒸気乾燥器と、前記蒸気を外部へ輸送する複数の主蒸気配管を有する原子力プラントで、前記蒸気乾燥器の振動健全性を評価するために製作する蒸気乾燥器の試験装置であって、
前記蒸気乾燥器を前記蒸気ドームに固定する板状部材と、
前記板状部材の上面側空間を分割する仕切り板と、
前記主蒸気配管に設けられ、前記蒸気ドームから蒸気が流入する前記主蒸気配管を切り替える仕切り弁を備えることを特徴とする蒸気乾燥器の試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【公開番号】特開２０１０−２５６３４２（Ｐ２０１０−２５６３４２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５４１０（Ｐ２０１０−６５４１０）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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