Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки

Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к высокотемпературным трубопроводам, проходящим через локализующую и защитную оболочки ядерных энергетических установок АЭС.

Известны узлы герметизации проходок трубопроводов, защищенные авторскими свидетельствами СССР на изобретения №1024645 (МКИ³ F16L 5/02, опубликовано 23.06.1983, бюллетень №23) и №1581949 (МКИ⁵ F16L 5/00, опубликовано 30.07.1990, бюллетень №28), содержащие обечайку, закрепленную в оболочке, и жестко связанный с ней переходной фланец, во внутреннее отверстие которого установлен трубопровод.

Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является узел герметизации проходки трубопровода, на который подана заявка РФ на изобретение №2005119080 (МПК F16L 5/00, опубликовано 27.12.2006, бюллетень №36), содержащий закрепленную в защитной оболочке обечайку, коаксиально установленную на трубопроводе и жестко соединенную с ним посредством переходного фланца.

Одним из слабых элементов указанных проходок является монтажный шов приварки трубы высокотемпературной магистрали к трубе проходки трубопровода в месте ее выхода через защитные оболочки ядерной энергетической установки. В связи с тем, что проходка является неподвижной опорой трубопровода, в указанном шве возникает наибольшая концентрация напряжений. Проектной аварией для трубопровода является разрыв трубопровода на все сечение. При разрыве может произойти смещение трубопровода и повреждение другого оборудования.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение безопасности проходки трубопровода через защитные оболочки ядерных энергетических установок АЭС и предотвращение повреждения оборудования АЭС.

Поставленная задача решается за счет того, что в месте выхода трубы проходки через защитные оболочки ядерной энергетической установки дополнительно устанавливается ограничитель разрыва монтажного шва трубопровода, выполненный в виде втулки с фланцем и кольцевым торцом, закрывающий монтажный шов приварки трубы проходки к трубе высокотемпературной магистрали, что значительно усиливает данный участок трубопровода и препятствует смещению трубопровода в случае его разрыва.

На фигуре 1 показан узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки, разрез по оси.

На фигуре 2 показано сечение I-I на фиг.1 - вариант выполнения установочного элемента в виде кольца.

На фигуре 3 показано сечение I-I на фиг.1 - вариант выполнения установочного элемента в виде радиальных ребер.

Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки содержит закрепленную в защитной оболочке 1 обечайку 2, в которой коаксиально оболочке установлена труба 3. Зазор между обечайкой 2 и трубой 3 герметизирован переходным фланцем 4, жестко связанным с ними посредством сварных швов 5 и 6. К трубе 3 проходки посредством монтажного сварочного шва 7 приварена труба 8 высокотемпературной магистрали, на которой установлен ограничитель разрыва 9 и установочный элемент 10. Ограничитель разрыва 9 выполнен в виде втулки с фланцем 11 и кольцевым торцом 12. В стенке цилиндрической части ограничителя разрыва выполнено, по крайней мере, одно радиальное отверстие 13 для стравливания избыточного давления в случае разрушения монтажного шва 7 трубопровода проходки. Посредством элементов разъемного соединения (болтов, шпилек) ограничитель разрыва 9 фланцем 11 монтируется на торцевой поверхности переходного фланца 4 таким образом, что закрывает монтажный шов 7 трубопровода, а кольцевым торцом 12, охватывающим трубопровод, опирается на установочный элемент 10, смонтированный на трубопроводе. Установочный элемент 10 может быть выполнен либо в виде кольца 14, либо в виде радиальных ребер 15, приваренных в районе монтажного торца трубы 8 высокотемпературной магистрали. Применение радиальных ребер предпочтительнее, так как обеспечивает большее термическое сопротивление, что важно, так как температура бетона по нормативам не должна превышать 90°С. Кольцо или радиальные ребра при разрыве предотвращают перемещение трубопровода за пределы ограничителя.

Сборка и монтаж узла герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки осуществляется следующим образом.

Во внутреннюю защитную оболочку 1 ядерной энергетической установки устанавливается и закрепляется обечайка 2. На трубу 3 проходки устанавливается и посредством сварочного шва 5 приваривается переходный фланец 4, после чего труба 3 проходки со смонтированным на ней переходным фланцем 4 вводится в обечайку 2 и приваривается к ней сварным швом 6. Монтажный конец трубы 8 высокотемпературной магистрали с предварительно установленным на нем и свободно перемещающимся ограничителем разрыва 9 подводится и стыкуется с монтажным концом трубы 3 проходки и фиксируется в таком положении. После этого ограничитель разрыва 9 своим фланцем 11 устанавливается в штатное положение на торцевую поверхность переходного фланца 4 и монтируется на ней посредством элементов разъемного соединения. Затем на наружной поверхности трубы 8 высокотемпературной магистрали производится разметка штатного положения наружной поверхности кольцевого торца 12 ограничителя разрыва 9 (точка А на фиг.1), после чего производится демонтаж ограничителя разрыва 9 с переходного фланца 4, его отвод по трубе 8 от места стыковки труб и расстыковка труб 3 и 8. Затем на наружной поверхности трубы 8 высокотемпературной магистрали на расстоянии L, равном толщине кольцевого торца 12 ограничителя разрыва 9, производят разметку места штатного положения (точка Б на фиг.1) установочного элемента 10 и осуществляют его монтаж на трубе 8. Разметка и приварка установочного элемента 10 производится с обеспечением зазора для компенсации удлинения трубы 8 и ограничителя 9 из-за разности температур. Трубы 3 и 8 вновь стыкуются, фиксируются и производится их неразъемное соединение сварочным монтажным швом 7. После этого ограничитель разрыва 9 своим фланцем 11 устанавливается в штатное положение на торцевую поверхность переходного фланца 4 и окончательно монтируется на ней посредством элементов разъемного соединения.

1. Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки, содержащий закрепленную в защитной оболочке обечайку, коаксиально установленную на трубопроводе и жестко соединенную с ним посредством переходного фланца, отличающийся тем, что содержит ограничитель разрыва монтажного шва трубопровода, выполненный в виде втулки с фланцем и кольцевым торцом, при этом посредством фланца ограничитель разрыва смонтирован на торцевой поверхности переходного фланца, закрывая монтажный шов трубопровода, а кольцевым торцом упирается в установочный элемент, смонтированный на трубопроводе, в стенке ограничителя разрыва выполнено, по крайней мере, одно отверстие для стравливания избыточного давления в случае частичного нарушения монтажного шва трубопровода проходки.

2. Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки по п.1, отличающийся тем, что установочный элемент выполнен в виде кольца, смонтированного на трубопроводе.

3. Узел герметизации проходки трубопровода через защитные оболочки по п.1, отличающийся тем, что установочный элемент выполнен в виде радиальных ребер, смонтированных на трубопроводе.