JP6453343B2 - 蒸気発生器管支持体 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
[関連事項の陳述]
本願は、2013年12月26日に出願された米国仮出願第61/921,044号及び2014年4月25日に出願された米国特許出願第14/261,830号に対する優先権を主張する。
[技術分野]
本願は、蒸気発生器管アセンブリを備える発電システムを含む、発電の分野に関する。
[背景技術]
直管型又はU字管型SGにおいて使用するように構成される蒸気発生器管の全てを支持及び/又は保持するように構成し得る孔付き支持プレートを備えるような管支持設計は、螺旋管を有するSGに適用されると特定の設計目的を満たさない場合がある。直管型及びU管型SGの場合、管を支持プレートの穴に挿入でき、管端を管シートに直接挿入することができる。螺旋管等の代替の管設計の場合、管を、このような支持プレートの穴に通すことができるが、その後、管シートに対する管端の取付けを容易にするために、管端を屈曲させるか、又は、管端に溶接された管セグメントを屈曲させなければならない。溶接部又は屈曲部は、特定の設計目的を満たさない場合があり、設置後に更なる検査を必要とする場合がある。これらの更なるプロセス及び検査は、時間がかかり、費用がかかり、組立てシーケンスの後期において生じ得る材料欠陥を導入する。
管を所定の場所に強固に締着する又はその他の方法で保持する管支持システムは、熱膨張の結果としての応力を生じさせる場合がある。個々の管を取り付けかつ/あるいは保持するために多数の部品を含むシステムは、設置、検査、及び/又は分解のためにかなりの時間量を必要とすることになり、また、不適切な組立ての可能性をもたらす場合がある。組立て時間を増加させることに加えて、多数の部品は、1つ又は複数の部品、例えば、ねじ、クランプ等が、運転中に緩む可能性を増加させ得る。取付穴及び取付シムを含む他のタイプの管支持システムは、複雑な組立てを必要とし、また、蒸気発生システムの設置が完了するまで管の移動を制限する。
更に、制限的な公差を有する、取付穴又は他のタイプの取付構造を含む支持構造体に管を通すことが難しい場合がある。本願は、これら及び他の問題に対処する。
例示的な原子炉モジュールを示す図である。 例示的な蒸気発生器アセンブリを示す図である。 モデル蒸気発生器管アセンブリを示す図である。 スロットを有する複数のバーを備える例示的な管支持アセンブリを示す図である。 単一の列として配列された第1のバー及び第2のバーを接続するピン留め式ジョイントを備えるインラインバー構成用の例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを示す図である。 互い違い配置のバー用のピン留め式ジョイントを備える2つの例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを示す図である。 互い違い配置の支持構造体を備える例示的な管支持アセンブリを通る地震荷重経路の上面図である。 インライン型支持構造体を備える例示的な管支持アセンブリを通る地震荷重経路の上面図である。 例示的な管支持アセンブリの側面図である。 図9Aの管支持アセンブリの正面図である。 溶接式アタッチメントを有する支持バー及び支持ビームを備える例示的な管支持アセンブリを示す図である。 支持ビームに対してピン留め式アセンブリを収容するための穴を有する例示的な支持バーを示す図である。 複数のスロットを有するインライン支持バーを備える例示的な管支持体を示す図である。 複数の管支持体を備える図12Aのインライン支持バーの斜視図である。 ポストを有する列を備える例示的な管支持システムを示す図である。 第1の組のポスト及び第2の組のポストを備える図13Aの管支持システムの側面図である。 複数のバーを備える図13Aの管支持システムの上面図である。 クリップを備える例示的な管支持体を示す図である。 複数のクリップを備える例示的な管支持体を示す図である。 格子を備える例示的な管支持体を示す図である。 格子を備える例示的な管支持体を示す図である。 ワイヤロープ(ケーブル)管支持体を備える例示的な管支持体を示す図である。 図17Aのワイヤロープ(ケーブル)及び1つ又は複数のバーを備える例示的な管支持体を示す図である。 カラーを備える例示的な管支持体を前方側から見た図及び後方側から見た図である。 第1のカラーが第1のバーと第2のバーとの間に位置付けられている例示的な管支持体を示す図である。 1つ又は複数のカラーを備える更に別の例示的な管支持体を示す図である。 取付シートを備える例示的な管支持体の斜視図である。 互いに隣接して位置決めされた複数の取付シートの側面図である。 取付シートを備える例示的な管支持体を示す図である。 取付シート及びカラーを備える例示的な管支持体を示す図である。 互いに隣接して位置決めされた複数の取付シートの側面図である。 取付シートを備える例示的な管支持体を示す図である。 図22Aの管支持体の側面図である。 取付シート及び複数の突出部を備える例示的な管支持体を示す図である。 バッキングプレートを有し、互いに隣接して位置決めされている複数の管支持体を示す図である。 複数の突出部を備える例示的な取付シートを示す図である。 複数の取付シートを備える管支持体を示す図である。 取付シートを備える更に別の例示的な管支持体を示す図である。 互いに隣接して位置決めされた複数の管支持体の上面図である。 貫通穴を有する取付シートを備える例示的な管支持体を示す図である。 複数の浮遊式垂直支持体を備える例示的な管支持アセンブリを示す図である。 浮遊式角度付き支持体を備える例示的な管支持アセンブリを示す図である。 4つの固定式支持体を有するように構成される例示的な管支持アセンブリを示す図である。 4つの固定式支持体及び4つの浮遊式支持体を有するように構成される例示的な管支持アセンブリを示す図である。 8つの固定式支持体を有するように構成される例示的な管支持アセンブリを示す図である。 螺旋管の間に位置決めされた例示的な管支持アセンブリを示す図である。 螺旋管式熱交換器を通る例示的な径方向経路を示す図である。 螺旋管及び管支持アセンブリを組み付ける例示的なプロセスを示す図である。 支持ビームに取り付けられた例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを前側から見た図である。 支持ビームに取り付けられた例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを後側から見た図である。 ビームに取り付けられた例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを示す図である。 バンパを備える例示的な蒸気発生器管支持アセンブリを示す図である。 トラックを備える例示的な蒸気発生器管支持アセンブリの上面図である。 角度付き配向で配列された複数の突出部を有する管取付シートを備える例示的な管支持アセンブリを示す図である。 更なる例示的な管取付アセンブリを示す図である。 曲率半径を有するように構成される例示的な管取付アセンブリを示す図である。
[概要]
蒸気発生器システム用の管支持アセンブリが本明細書で開示され、該管支持アセンブリは、蒸気発生器システムの熱伝達管の列を支持するように構成される支持バー、及び、支持バーの表面から延在する一組の突出部を含む。一組の突出部が支持バーの表面から延在する距離は、熱伝達管の外径以上であってもよい。管の列の隣接する管同士は、1つ又は複数の突出部により互いから離間され得る。
蒸気発生器システム用の管支持アセンブリが本明細書で開示され、該管支持アセンブリは、厚さを有するシートと、蒸気発生器システムの管の列を支持するためにシートの表面から突出するタブとを備える。タブの2つ以上が単一の管を支持するように構成してもよく、管の列内の隣接する管同士は、シートの厚さ以上の距離だけ互いから離間されてもよい。
[詳細な説明]
本明細書で開示される種々の実施形態の検討を容易にし、その実施形態についてのよりよい理解を提供するために、多数の用語が頭字語及び短縮形によって示される場合があり、例えば、原子炉圧力容器(RPV)及び蒸気発生器(SG)等がある。
図1は、原子炉容器2によって包囲された炉心6を備える例示的な原子炉モジュール5を示す。原子炉容器2内の冷却材10は炉心6を取り囲む。炉心6を、シュラウド22内に配置することができ、シュラウド22は、炉心6の側面の周囲を取り囲む。冷却材10が、核***事象の結果として炉心6によって加熱されると、冷却材10は、シュラウド22から上に方向付けられ、炉心6の上に配置されるアニュラス部23に入り、ライザー24から出ることができる。これは、更なる冷却材10がシュラウド22内に引き込まれて、炉心6によって次に加熱されることをもたらし得るが、このことが、また更なる冷却材10をシュラウド22に引き込む。ライザー24から出る冷却材10は、降温され、原子炉容器2の外側に向かって方向付けられ、その後、自然循環によって原子炉容器2の底部に戻る。
蒸気発生器35は、タービン32及び発電機34によって発電するために、二次冷却系30内で給水及び/又は蒸気を循環させるように構成することができる。幾つかの例において、給水は、蒸気発生器35を通過し、過熱蒸気になる可能性がある。二次冷却系30は、凝縮器36及び給水ポンプ38を備えていてもよい。幾つかの例において、二次冷却系30内の給水及び/又は蒸気は、原子炉容器2内の冷却材10から隔離された状態を維持する。
原子炉容器2は格納容器4によって包囲することができる。幾つかの例において、格納容器4は、水のプール内に配置されてもよく、例えば地下に配置されてもよい。格納容器4は、原子炉容器2に関連する冷却材10の放出が、格納容器4の外部及び/又は周囲環境内に漏出することを阻止するように構成することができる。緊急事態においては、蒸気11を、原子炉容器2から流量制限器8を介して格納容器4内に排出してもよく、かつ/又は、冷却材10をブロー弁18を介して放出してもよい。格納容器4内への蒸気11及び/又は冷却材10の放出速度は、原子炉容器2内の圧力に応じて変動する場合がある。幾つかの例において、炉心6に関連する崩壊熱を、格納容器4の内壁上での蒸気11の凝縮及び/又はブロー弁18を通って放出される冷却材11の圧力抑制の組み合わせによって少なくとも部分的に除去してもよい。
格納容器4は、形状がほぼ円筒形であってもよい。幾つかの例において、格納容器4は、1つ又は複数の長円形の、ドーム型の、又は球状の端を有していてもよい。液体及び/又はガスが格納容器4から漏出したり格納容器4に進入したりしないように、格納容器54は、溶接されるか、又はその他の方法で環境に対して密封することができる。種々の例において、原子炉容器2及び/又は格納容器4は、底部で支持されるか、上部で支持されるか、その中央の周囲で支持されるか、又はその任意の組み合わせで支持され得る。
原子炉容器2の内面は、冷却材10及び/又は蒸気11を含む湿潤環境に暴露される可能性があり、原子炉容器2の外面は、実質的に乾燥した環境に暴露される可能性がある。原子炉容器2は、ステンレス鋼、炭素鋼、他の種類の材料又は複合物、あるいはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよく、かつ/又は、それらで作製されていてもよい。更に、原子炉容器2は、被覆材及び/又は断熱材を含んでいてもよい。
格納容器4は、格納領域14内において原子炉容器2を実質的に取り囲むことができる。格納領域14は、幾つかの例における乾燥環境、真空環境、及び/又はガス環境を、及び/又は、複数の運転モードを含んでいてもよい。格納領域14は、ある量の空気、アルゴン等の希ガス、他の種類のガス、又はその任意の組み合わせを含んでいてもよい。幾つかの例において、格納領域14を、大気圧以下に、例えば、部分真空に維持してもよい。別の例においては、格納領域14を、実質的に完全な真空に維持してもよい。格納容器2内の1つ又は複数の任意のガスを、原子炉モジュール5の運転前に排気及び/又は除去してもよい。
特定のガスは、原子炉システム内で受ける運転圧力下で非凝縮性であると考えられる場合がある。これらの非凝縮性ガスは、例えば、水素及び酸素を含み得る。緊急時運転中、蒸気は、燃料棒と化学的に反応して、高レベル水素を生成する場合がある。水素が空気又は酸素と混合されると、可燃性混合気を生成する可能性がある。格納容器4から空気又は酸素のかなりの部分を除去することによって、混合することを許容される水素と酸素の量が最小化され、又はなくなる。
緊急時条件が検出されると、格納領域14内に存在する任意の空気又は他のガスを除去又は排出するようにしてもよい。格納領域14から排出される又は排気されるガスは、非凝縮性ガス及び/又は凝縮性ガスを含んでいてもよい。凝縮性ガスは、格納領域14内に排出される蒸気を含んでいてもよい。
緊急時運転中、蒸気及び/又はスチームを格納領域14内に排出してもよいが、無視できる量の非凝縮性ガス(水素等)のみを、格納領域14内に排出又は放出してもよい。実用的な観点からは、非凝縮性ガスが蒸気と共に格納領域14内に実質的に放出されないと仮定することが可能である場合がある。したがって、幾つかの例において、水素ガスが、蒸気と共に格納領域14内に実質的に排出されず、それにより、水素のレベル及び/又は量は、格納領域14内に存在する可能性がある酸素と共に、非可燃性レベルに維持される。更に、酸素・水素混合気のこの非可燃性レベルは、水素再結合装置を使用することなく維持されてもよい。
空気中の対流熱伝達の除去は、約50トール(50mmHg)の絶対圧力で一般に起こる。しかしながら、対流熱伝達の減少は、約300トール(300mmHg)の絶対圧力で観測され得る。幾つかの例において、格納領域14は、300トール(300mmHg)の圧力を有していてもよく、又は、300トール(300mmHg)未満の圧力に維持されていてもよい。別の例においては、格納領域14は、50トール(50mmHg)の圧力を有していてもよく、又は、50トール(50mmHg)未満の圧力に維持されていてもよい。幾つかの例において、格納領域14は、原子炉容器2と格納容器4との間での全ての対流及び/又は伝導熱伝達を実質的に阻止する圧力レベルを有していてもよく、かつ/又は、該圧力レベルに維持されていてもよい。完全又は部分真空状態が、真空ポンプ、蒸気式空気抽出器、他の種類の排気デバイス、又はその任意の組み合わせを作動させることによって提供及び/又は維持されてもよい。
格納領域14を真空又は部分真空に維持することによって、格納領域14内の湿分をなくし、それにより、電気的構成要素及び機械的構成要素を腐食又は故障から守ることができる。更に、真空又は部分真空は、別個のポンプ又は高架保持水槽を使用することなく、緊急時運転(例えば、過圧事象又は過熱事象)中に格納領域14内に冷却材を引き込む又は引張り入れるように作用し得る。真空又は部分真空はまた、燃料棒交換プロセス中に格納領域14を冷却材10で一杯にする又は充填する方法を提供するように作用してもよい。
流量制限器8は、緊急時運転中に冷却材10及び/又は蒸気11を格納容器4内に排出するために、原子炉容器2上に取り付けられてもよい。流量制限器8は、配管又は接続部等の介在する構造がない状態で、原子炉容器2の外壁に直接接続され又は取り付けられてもよい。幾つかの例において、流量制限器8は、漏洩又は構造上の欠陥の可能性を最小限にするために、原子炉容器2に直接溶接されてもよい。流量制限器8は、制御された速度で蒸気11を格納容器4内に放出するように構成されるベンチュリ流量弁を備えていてもよい。蒸気11の凝縮は、排出される蒸気11が格納容器4に対して圧力を付加するのとほぼ同じ速度で格納容器4内の圧力を減少させてもよい。
格納容器4内に蒸気11として放出される冷却材10は、格納容器4の内面上で水等の液体として凝縮され得る。蒸気11の凝縮は、蒸気11が液体冷却材に戻るように変換されるため、格納容器4内の圧力を減少させ得る。炉心6からの崩壊熱の除去を制御するために、十分な量の熱が格納容器4の内面上での蒸気11の凝縮によって除去され得る。
凝縮した冷却材10は、格納容器4の底部に降下し、液体のプールとして回収される。より多くの蒸気11が格納容器4の内面上で凝縮するにつれて、格納容器4内の冷却材10のレベルが徐々に上昇する可能性がある。蒸気11及び/又は冷却材10内に貯蔵される熱は、格納容器4の壁を介して周囲環境に伝達され得る。格納領域14からガスを実質的に除去することによって、格納容器4の内面上での蒸気11の初期凝縮速度は、排気されるガスによって増加する可能性がある。通常は格納容器4の内面に蓄積して、冷却材10の凝縮を抑制することになるガスは、冷却材10の自然対流によって低いレベルにあるか又は内面から一掃され、それにより凝縮速度が最大になり得る。凝縮速度を増加させることは、格納容器4を介した熱伝達の速度を増加させる可能性がある。
格納領域14内の真空は、原子炉モジュールの通常運転中においてはある種の断熱材として働き得るが、それにより、熱及びエネルギーが原子炉容器2内に保持され、原子炉容器2内で熱及びエネルギーが発電のために利用され続けることが可能である。結果として、原子炉容器2の設計においてより少ない材料の断熱材が使用され得る。幾つかの例においては、従来の断熱材の代わりに、又は従来の断熱材に加えて、反射性断熱材を使用してもよい。反射性断熱材は、原子炉容器2又は格納容器4の一方又は両方に含まれていてもよい。反射性断熱材は、従来の断熱材と比較して水による損傷に対する耐性が高い可能性がある。更に、反射性断熱材は、緊急時条件の間、従来の断熱材ほどには原子炉容器2からの熱伝達を妨げない場合がある。例えば、原子炉容器2の外部ステンレス鋼表面が、格納領域14内に配置された冷却材と直接接触するようにしてもよい。
図2は、原子炉圧力容器2内に位置する複数の管35及び管支持アセンブリ25を備える例示的な蒸気発生器20を示す。ライザー24の周りの8つの例示的な管支持アセンブリ25の相対的な間隔及び配置は、1つ又は複数の蒸気プレナム26及び複数の蒸気発生管35に関連して例証のために示される。8つの支持アセンブリが、SGの周辺部の周りに離間して配置されている様子が示されているが、より小数の又はより多数の支持アセンブリを用いることも本明細書で企図される。更に、支持アセンブリは、特定の設計基準及び設計制約に応じて、ライザーの周りに等間隔で配置されてもよく、あるいはライザーの周りに等間隔で配置されなくてもよい。
図3は、複数の管束をなすように配置された蒸気発生管35を備えるモデル蒸気発生器管アセンブリ30を示す。幾つかの例において、螺旋状に巻かれた管の連続する列は、ライザー24(図2)等のライザーの周りで、それぞれ時計方向及び反時計方向に交互に巻かれるように構成される。モデル蒸気発生器管アセンブリ30は、例えば、個々の管35及び/又は管束アセンブリ全体の共振周波数を決定するために、管35の挙動を解析するように構成されていてもよい。
図4は、管45の1つ又は複数の列又は行を支持するためのスロット48を有する複数のバー41を備える例示的な管支持アセンブリ40を示す。バー41のそれぞれは、支持される管の数に対応する、機械加工された複数のスロット48を両側に有している。バー41は、管の所与の列が2つの隣接するバーによって支持されるように互い違いに配置されていてもよい。幾つかの例において、バー41を、ビーム43に溶接することができ、ビーム43は、SGを横切って径方向に延在し、RPV又は他の適切な構造体に溶接される。管46の1つの列は、スロット48の相対的位置を示すために、部分的に除去して示されている。
幾つかの例において、スロット48は、バー41の前面と後面の両方に配置されていてもよい。スロットは、1つのバー41の前面と、第1のバーから周方向にずれた第2のバー41の後面に位置し、両方のバーのスロットが管の同じ列を支持する。例示的な蒸気発生器を組み立てる間に、熱伝達管の第1の列を、ビーム43に取り付けられた第1のバー41のスロット42内に配置することができる。第2のバー41は、その後、その反対側の面上において熱伝達管の同じ列を支持するように位置決めされ、ビーム43に取り付けられてもよい。熱伝達管の第2の列を、その後、第2のバーの反対側の面上のスロット内に位置決めすることができ、スロットを有する第3のバーが、熱伝達管の第2の組を支持するように位置決めされ、ビーム43に取り付けられてもよい。熱伝達管及びバーの付加的な組を、蒸気発生器アセンブリに関連する複数の行及び/又は列について互いに順次隣接して設置してもよい。
別の例においては、貫通穴48の第1の部分又は半分を、第1のバーの1つの又は複数の側面に沿って配置してもよく、貫通穴48の第2の部分又は半分を、第2のバーの1つ又は複数の側面に沿って配置してもよい。第1のバーを第2のバーに隣接して接続することによって、貫通穴の第1の部分又は半分が、貫通穴の第2の部分又は半分と対になって、熱伝達管をその外周全体の周りで囲むように構成できる完全な貫通穴を形成してもよい。
更に別の例においては、貫通穴48を、完全にバー41内に配置してもよい。例示的な蒸気発生器を組み立てる間に、熱伝達管の1つ又は複数の列を備える第1のバーを、ビーム43に取り付けることができる。次に、熱伝達管の1つ又は複数の更なる列を備える第2のバーを、第1のバーに隣接して設置し、ビームに取り付けることができる。更なるバー及び熱伝達管の更なる列を、互いに隣接して順次設置してもよい。
図5Aは、単一の列として構成される第1のバー51及び第2のバー52を接続するピン57を備えるピン留め式ジョイント55を備えるインライン型バー構成用の例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ50を示す。第1のバー51及び第2のバー52の一方又は両方は、内部を通して複数の管を支持できるかつ/あるいは取り付けることができる複数のスロット58又は部分穴をバーの一方の側面上に備えていてもよい。
図5Bは、図5Aのピン57がピン穴59から取り外された状態の第2のバー52の拡大図を示す。ピン穴59等の同様の穴を、第1のバー51に配置することができる。幾つかの例において、管支持アセンブリ50等の第1のインラインバーを、ビーム43(図4)等のビームに取り付けることができる。管の第1の組、行、又は列を、第1のインラインバーに設置することができ、その後、第2のインラインバーを、第1のインラインバーに隣接して位置決めし、ビームに取り付けることができる。その後、管の第2の組、行、又は列を、図4に関して上述した例のうちの1つ又は複数の例と同様に、第2のインラインバーに設置することができる。幾つかの例においては、第1のインラインバー及び第2のインラインバーをまず対にして、次に、同時にビームに取り付けてもよい。
幾つかの例において、管支持体は、第1のバー51又は第2のバー52等の支持バーを備えることができる。支持バーは、複数の熱伝達管を支持するように構成され得る。一組の突出部が、支持バーの表面S0から延在して、1つ又は複数のスロット、部分貫通穴、又は例えば貫通穴58等の貫通穴を形成してもよい。幾つかの例において、一組の突出部が支持バーの表面S0(又はスロットの背部)から延在する距離は、支持される複数の熱伝達管の外径以上とすることができる。幾つかの例において、複数の管のうち隣接する管同士は、一組以上の突出部によって互いから分離されていてもよい。
支持バーの表面S0は、第1の熱伝達管及び第2の熱伝達管を含む一組の熱伝達管と接触するように構成されていてもよい。第1の熱伝達管に接触する支持バーの部分を、第1の突出部P1及び第2の突出部P2の中間に配置してもよい。第1の突出部P1は、第1の熱伝達管の上側表面に接触するように構成することができる。同様に、第2の突出部P2は、第1の熱伝達管の下側表面に接触するように構成することができる。更に、第2の突出部P2は、第2の熱伝達管の上側表面に接触するように構成することができる。第2の熱伝達管は、第1の熱伝達管に隣接して位置決めされてもよい。例えば、熱伝達管の組は、支持バーによって支持される熱伝達管の列又は行として構成されていてもよい。
幾つかの例において、蒸気発生器管支持アセンブリ50等の第2の支持バーは、図4に関して上述した例のうちの1つ又は複数の例と同様に、第1の支持バーに隣接して位置決めされ得る。更に、第1の突出部P1及び第2の突出部P2は共に、第1の支持バーから延在し、第2の支持バーの隣接表面又は背面に接触するように構成することができる。隣接表面の位置は、参照のために図5Bにおいて表面SAとして示されている。幾つかの例において、蒸気発生器管支持アセンブリによって支持される熱伝達管の外周を第1の支持バーの表面S0、第1の突出部P1、第2の突出部P2、及び第2の支持バーの隣接表面によって包囲することができる。
幾つかの例において、第2の支持バーは、複数のスロット、部分貫通穴、又は貫通穴を形成するために、第2の支持バーの第2の表面から延在する少なくとも1つの突出部を含む第2の組の突出部を備えていてもよい。第2の表面は、隣接表面として、第2の支持バーの反対側に配置されてもよい。第2の支持バーの第2の表面は、第2の支持バーの第2の表面から延在する複数の突出部の中間の位置で第2の組の熱伝達管に接触するように構成されてもよい。
図6A及び6Bは、各バーの両側にスロット又は部分穴68及び69を含む2列のバーとして構成される、互い違い配置のバー用のピン留め式ジョイントを備える、2つの例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ60A及び60Bをそれぞれ示す。ピン留め式ジョイントは、蒸気発生器管支持アセンブリの製造を簡略化し、かつ/あるいは、蒸気発生器管支持アセンブリの関連する製造コストを低減するために、より短いセグメントとなるようにバーが機械加工され得るように使用されてもよい。蒸気発生器管支持アセンブリ60Aは、水平配向のピンを保持するように構成される第1のピン穴61及び第2のピン穴62を備えるピン留め式ジョイント65Aを備えるものとして示されている。蒸気発生器管支持アセンブリ60Bは、非水平配向の角度付きピンを保持するように構成される第1のピン穴66及び第2のピン穴67を備えるピン留め式ジョイント65Bを備えるものとして示されている。
蒸気発生器管支持アセンブリ60A及び60Bは、管の2つの列を担持するように構成することができ、これらの列の対の幾つかは、異なる数及び異なる管間隔を有していてもよい。所与の高さで互いに横断する隣接する列における管の対は、SGに沿う次の巻回部の同じ場所の近くになくてもよい。蒸気発生器管支持アセンブリ60A及び60Bは、中を通して複数の管を支持できるかつ/又は取り付けできる複数の貫通穴68又は部分穴を備えていてもよい。例えば、管の第1の列は、管支持アセンブリ60Aの第1の側面に位置する貫通穴68によって支持されてもよく、管の第2の列は、管支持アセンブリ60Aの第2の側面に位置する貫通穴69によって支持されてもよい。
図7は、互い違いに配置された支持構造体74を備える例示的な管支持アセンブリ70を通る地震荷重経路71の上面図である。支持構造体74間の空隙は、例証のため誇張されている。管支持アセンブリ70の横方向の剛性を増大させるために、トラック及び/又はバンパ構成が、管間に及び/又はRPV76の壁上に構成されていてもよい。
管75の曲げ応力は、アセンブリがRPV76に対して積み重なる外側の列に向かって増加する可能性がある。横方向に地震荷重がかかる場合、支持構造体74の最大変形(この場所における周方向の変形)が、加速度の軸に沿って増大する可能性がある。互い違いの配向で支持構造体74を配置することによって、荷重が最終的にライザー又はRPV76に達するまで、管75を介して支持構造体74の間で荷重を伝達することができる。
図8は、インライン型支持構造体84を備える例示的な管支持アセンブリ80を通る地震荷重経路81の上面図を示す。支持構造体84のインライン構成は、応力を緩和することができ、かつ/あるいは、荷重が管75ではなく支持構造体84を通るための経路を提供できる。管支持アセンブリ80は、圧縮性がありかつ容易に伝達可能である(transferrable)支持構造体84を通る荷重経路を提供するように構成することができる。スペーサ87を、RPV76とRPV76に最も近い支持アセンブリ80との間に配置してもよい。幾つかの例において、スペーサ87は、RPV76に取り付けられてもよい。
図7及び8に示される互い違い配置の支持構造体及びインライン型の支持構造体は、異なるように管75を制約する。例えば、互い違い配置の管支持構造アセンブリ70は、各管を、各管に沿って互いから離間された一対のスロットによって支持する。そうすることは、水平方向の径方向軸を中心とする支持体内での管75の回転を制限する垂直方向のモーメントの制約を提供する。他方で、インライン型管支持アセンブリ80は、各支持位置に1つのスロットを備えることができ、スロットは、幾つかの例において、管75が、支持構造体74内で水平方向の径方向軸を中心に回転することを可能にするように構成されていてもよい。
図9Aは、複数の管75が支持構造体92の両側に配置されている例示的な管支持アセンブリ90の側面図を示す。支持構造体92は複数の管支持部又は部分穴を備えていてもよく、該穴を通して、管95を支持できる、かつ/又は、取り付けることができる。幾つかの例において、管支持体98は、管95と管支持体98の内面との間に径方向空隙96を提供するために、特定の公差及び/又は間隔を有するように製造することができる。
図9Bは、図9Aの互い違い配置の2つの管支持アセンブリ90の正面図を示す。管支持アセンブリ90は、支持構造体92に対するその公称傾きから角度97だけ管95が旋回するときに、管95の垂直方向のモーメントの制約を提供するように構成されてもよい。角度97は、直径方向の空隙96及び管支持体98と第2の管支持体99との間の距離94の組み合わせから生じる、又は、該組み合わせによって決定され得る。管95は、管支持体98及び第2の管支持体99の一方又は両方の内面に当たる前にわずかに旋回するように構成され得る。
直径方向の空隙96は、1つ又は複数の管支持体及び/又は隣接する支持構造体の間の位置の不整合を低減又は補正するのに役立つ可能性がある。幾つかの例において、支持構造体92は、大きな振幅を有する低い周波数の振動中等、特定の運転条件中に、モーメントの制約を提供するように構成されてもよい。
管支持システムは、RPV壁及びライザー外側壁上にバンパ又はトラックを付加して、周方向において最も外側の支持構造体及び最も内側の支持構造体を捕捉することによって周方向における剛性を高めることができる。管支持システムは、インライン構成又は互い違い構成で、セグメント化された支持構造体及び全長にわたる支持構造体を有するように構成することができる。例えば、全長にわたる支持構造体は、蒸気発生器の高さ全体にわたって延びるバーを備えていてもよい。
図10は、支持バー102を備える、例示的な管支持アセンブリ100を示す。支持バー102は、ビーム104に取り付けられ得る。幾つかの例において、支持バー102は、溶接領域106を使用して、支持バー102をビーム104に取り付けることができる。ビーム104は、隣接する構造体に取り付けられる蒸気発生器の上部又は底部に配置される径方向ビームを備えていてもよい。
支持バー102は、溶接された上部及び底部、溶接された上部と浮遊式底部、ピン留めされた上部及び底部、ピン留めされた上部と浮遊式底部を含む1つ又は複数の取付方法によってバーの上部及び底部においてビーム104に固定され得る。バー102における曲げ応力は、主に、支持バー102に使用される材料とRPVに使用される材料との間の熱膨張差から生じ得る。例えば、ステンレス鋼支持バーは、低合金鋼RPVより大きく膨張し得るが、それが、支持バー102を圧縮する可能性がある。幾つかの例において、管支持アセンブリ100は、支持バー102の底部において横方向の移動及び回転を制約し、かつ、支持バー102が垂直に移動することを可能にするように構成することができる。
図11は、蒸気発生器管支持アセンブリ用の例示的な支持バー110を示す。支持バー110は、ピン留めされる端112を備えるものとして示されている。ピン留め式接続は、図10を参照して述べたような支持バーをビームに溶接することに対する代替法を提供し得る。溶接接合部においては高い応力が生じる可能性があるため、ピン留め式接続は応力の量を低減できる。幾つかの例において、支持バー110に関連するピン留め式接続部は、蒸気発生器の周方向軸を中心として回転するように構成してもよい。径方向軸を中心とする回転は制約され得る。
ピン留め式上部接続部及び浮遊式底部接続部を使用する支持構造体の例において、底部接続部は、蒸気発生器の周方向軸の周りでの相対的移動を可能にし、また同様に、底部ビームに対する垂直方向の移動を可能にして、熱応力を回避する。
一般に、径方向ビームに対するバーの接続部近傍の応力は、浮遊式底部接続部、又はピン留め式接続部、又は特定の例においては両方の接続型の組み合わせを使用することによって低減され得る。浮遊式底部支持体は、支持バーを大きな熱応力から解放するように構成することができ、ピン留め式接続は、取付部近傍の大きなモーメントによって生じる応力を逃がすように構成することができる。幾つかの例においては、蒸気発生器支持バーは、溶接式上部接続部及び誘導型浮遊式底部接続部を使用するように構成してもよい。
図12Aは、一方の側に複数のスロット220を、反対側に面取り部をそれぞれ有するインラインバー210を備える、例示的な管支持体200を示す。スロット220は、第1の突出部221及び第2の突出部222等の、バー210の表面から延在する複数の又は一組の突出部の間に形成され得る。スロット220は、垂直列をなすように配列されて、複数の管230を収容していてもよい。スロット220は、着座領域を有するように面取りされ得る。
幾つかの例において、管支持体200は、バー210等の支持バーを備えていてもよい。バー210は、複数の熱伝達管230を支持するように構成することができる。一組の突出部はバー210の表面から延在し得る。幾つかの例において、一組の突出部がバー210の表面から延在する距離は、複数の熱伝達管230のうち任意の管の外径以上であってもよい。幾つかの例において、複数の管230の隣接する管同士は、一組又は複数組の突出部によって互いから分離されていてもよい。
バー210の表面は、第1の熱伝達管231及び第2の熱伝達管232を含む一組の熱伝達管に接触するように構成してもよい。第1の熱伝達管231に接触するバー210の表面は、第1の突出部221と第2の突出部222の中間に位置する。第1の突出部221は、第1の熱伝達管231の上側表面に接触するように構成することができる。同様に、第2の突出部222は、第1の熱伝達管231の下側表面に接触するように構成することができる。更に、第2の突出部222は、第2の熱伝達管232の上側表面に接触するように構成することができる。第2の熱伝達管232は、第1の熱伝達管231に隣接して位置決めされ得る。例えば、熱伝達管の組は、支持バー210によって支持される熱伝達管の列又は行として配列することができる。
図12Bは、図12Aの管支持体210等の複数の管支持体を備える例示的な管支持システムを示す。複数の管支持体は、互いに組み合わされて、管の複数の列を形成し得る。幾つかの例において、スペーサ240が、管の最も内側の列及び最も外側の列に対して取り付けられ、かつ/あるいは、これら列に隣接して配置されてもよい。
バー210は、第2のバー250、及び/又は、バー210に隣接して配置される管の列との径方向での接触をもたらすように構成されてもよい。バー210は、第1の組の管231の重量を支持及び/又は担持するように構成することができる。更に、第2のバー250は、第2の組の管232を支持するように構成することができる。第1の組の管231及び第2の組の管232は、図4に関して上述した例のうちの1つ又は複数の例と同様に、管支持体200の配向に応じて、2列又は2行の管として配列することができる。管支持体200は、種々の例示的な構成に応じて、実質的に水平な位置又は実質的に垂直な位置で配向することができる。バー210の後面は、管の隣接する列に対して適切な径方向の制限を提供するために、面取りされていてもよい。
幾つかの例において、各管支持体は、1列の管用のスロットを有するように構成してもよく、隣接する管支持体の後部は、管がスロットから出ないようにし、径方向において管を制限するように構成してもよい。更に、各支持アセンブリについてインラインバーの1つの行が存在する場合がある。管支持体200の面取りされた着座領域は、隣接するバー及び/又は管に接触しているときに荷重支持領域を提供するように構成してもよい。同様に、面取りされたスペーサバーは、管支持体の行の端に設けられて、最後の支持バー及び/又は管の最後の列用の横方向の支持を提供してもよい。管支持体200は、良好な径方向接触表面を提供するように構成してもよく、これにより、地震事象中等に、複数の管支持体間で水平方向の荷重の伝達を可能にする。
幾つかの例において、第2のバー250は、支持バー210に隣接して位置決めされ得る。更に、第1の突出部221及び第2の突出部222は共に、支持バー210から延在し、第2のバー250の隣接表面又は後面に接触するように構成することができる。第1の熱伝達管231等の熱伝達管の外周を、支持バー231の表面、第1の突出部221、第2の突出部222、及び第2のバー250の隣接表面によって包囲してもよい。第2のバー250は、第2のバーの第2の表面から延在する少なくとも1つの突出部を含む第2の組の突出部を備えていてもよい。第2の表面は、第2のバー250の隣接表面とは反対側に位置していてもよい。第2のバー250の第2の表面は、第2のバー250の第2の表面から延在する2つの突出部の中間の位置で第2の組の熱伝達管232に接触するように構成してもよい。
図13Aは、ポスト320を有するバー310を備えた例示的な管支持システム300を示す。ポスト320は、図13Bに示すように、管330に接触する比較的平坦な上面を有するように、機械加工され得る、かつ/あるいは、その他の方法で製造され得る。これらの平坦表面の角度は、支持される管の角度に対応することになる。幾つかの例において、ポスト320は、バー310から材料を除去するように機械加工すること等によって、バー310と一体的に形成されてもよい。ポスト320は、平坦上面と平坦底面の両方を有するように構成されて、管330用の垂直方向の支持を提供してもよい。管支持システム300は、種々の例示的な構成に応じて、実質的に水平な位置又は実質的に垂直な位置で配向され得る。
図13Bは、バー310の第1の側面上に配置されるポスト320等の第1の組のポスト、及び、バー310の第2の側面上に配置される第2の組のポスト325を備える、例示的な管支持システムの側面図を示す。ポスト320は、第1の組の管330を支持するように構成することができ、第2の組のポスト325は、第2の組の管340を支持するように構成することができる。幾つかの例において、ポスト320は、バー310を通って延在し、バー310の両側で管の2つの組についての支持を提供してもよい。
図13Cは、図13Aのバー310等の複数のバー及び第2のバー360を備える管支持システムの上面図を示す。幾つかの例において、支持システムは、第1の組の管330の長さに沿って交互に配置された又は互い違いに配置された支持バーを備えることができる。管支持システムは、第1の組の管330が、本明細書で述べた他の設計のうちの一部と同様に、スロットによって支持されるのではなく、ポスト320として形成される突出部上に載るように構成することができる。
幾つかの例において、管支持アセンブリは、蒸気発生器システムの複数の熱伝達管を支持するように構成された、バー310等の支持バーを備えていてもよい。ポスト320等の一組の突出部は、支持バー310の表面から、第1の組の管330等の隣接する組の管の外径未満の距離だけ延在していてもよい。幾つかの例において、一組の突出部は、支持バー310の表面から、熱伝達管の外径以上の距離だけ延在していてもよい。管の隣接する組同士は、一組以上の突出部によって互いから分離されていてもよい。幾つかの例において、管の隣接する組同士は、支持バーの幅に従って互いから分離されていてもよい。例えば、第1の組の管330は、第2のバー360の幅の分だけ第2の組の熱伝達管350から分離されていてもよい。第2のバー360は、図4に関して上述した例のうちの1つ又は複数の例と同様に、支持バー310に隣接して位置決めされ得る。
幾つかの例において、第1の熱伝達管331等の熱伝達管の外周を、支持バー310の表面、第1の突出部321、第2の突出部322、及び第2のバー360の隣接表面365によって包囲してもよい。第2のバー360は、第2の支持バーの隣接表面365から延在し、第1の組の熱伝達管330の1つ又は複数の管に接触する少なくとも1つの突出部を含む一組の突出部370を備えていてもよい。例えば、第1の熱伝達管331は、バー310の表面315、第1の突出部321、第2の突出部322、及び第2のバー360の隣接表面365に接触していてもよい。
第2のバー360は、第2のバー360の第2の表面368から延在する少なくとも1つの突出部を含む第2の組の突出部375を備えていてもよい。第2の表面368は、第2のバー360の隣接表面365とは反対側に位置することができる。更に、第2のバー360の第2の表面368は、第2の組の熱伝達管350に接触するように構成することができる。
図14は、クリップ410を備える例示的な管支持体を示す。クリップ410は、第1の管を支持するように構成される上側部分412及び第2の管を支持するように構成される下側部分414を備え得る。下側部分414は、スロット416を有していてもよい。
図15は、複数のクリップ410を備える例示的な管支持体400を示す。同じ管を支持するために、2つ以上のクリップが使用されてもよい。例えば、第1のクリップ420は、クリップ410に関して述べたのと同様に、第1の管431と第2の管432の両方を支持するように構成することができる。第1の管431は、管アセンブリ内で第2の管432に隣接して配置され得る。
第2のクリップ440は、クリップ410に関して述べたのと同様に、第2の管432と第3の管433の両方を支持するように構成することができる。第1のクリップ420の下側部分及び第2のクリップ440の上側部分は、同じ管、すなわち第2の管432を支持するように構成することができる。したがって、第2の管432は、第1のクリップ420と第2のクリップ440の両方によって支持され得る。
幾つかの例において、第2のクリップ440の上側部分は、第1のクリップ420の下側部分の内側に位置するように構成されてもよい。例えば、第2のクリップ440の上側部分は、第1のクリップ420の下側部分に関連する、クリップ410のスロット416等のスロットを通過するように構成することができる。第2の管432は、第2のクリップ440の上側部分と第1のクリップ420の下側部分との間を通ることができる。幾つかの例において、複数のクリップが共につながれて、管の列又は行を支持してもよい。更に、クリップ410は、例えば、管の行及び/又は列を共に強固に接続することによって、管の振動を減少及び/又は減衰させるように構成してもよい。
管支持体400は、c字形クリップによって隣接する管同士を垂直に接続するように構成してもよい。幾つかの例において、240本の管の列は、これらを接続する239個のクリップを有することができる。上側クリップ及び下側クリップは、ビームに取り付けるために、管支持体400の上部及び底部に設けられてもよい。クリップは、管を互いに垂直方向に整列した状態で維持するためにタングアンドグルーブ構成を有していてもよい。更に、クリップは、管にスナップ嵌めして、管が運転中に緩むことを防止してもよい。管支持体400は、浮遊式支持体と同様に、幾つかの管を強固に接続することによって管の振動を減少させるのに役立つ可能性がある。
図16A及び16Bは、格子610を備える例示的な管支持体600を示す。格子610は、垂直バー620等の複数の垂直支持バー、及び、バー640等の複数の交差バー及び/又はストリップを備えていてもよい。図16Bに示すように、垂直バー620及び交差バー640の一方又は両方は、ノッチ645等の1つ又は複数のノッチを備えていてもよく、ノッチは、格子610を接続する、連結する、かつ/あるいは、組み立てるための手段を提供するように構成される。幾つかの例において、角度付きノッチ625が使用されて、垂直バー620と交差バー640との間の角度を付けた接続を可能にし、それにより、格子610の更なる横方向の支持を提供してもよい。
管の各列をその意図する高さで支持するために必要とされるように、起伏のある又は波状の外形を有する交差支持バー640が示されており、その一方で、垂直支持バー620は、実質的に直線状の又は真っ直ぐな剛体を備え得る。幾つかの例において、垂直バー及び交差バーは、管630に生じ得る振動又は地震に起因して生じる応力を減少させる減衰効果を提供するように構成してもよい。幾つかの例において、交差バー640は、隣接する列の管から垂直方向にオフセットした第1の列の管を支持するように構成することができる。
1つ又は複数の交差バーを垂直支持バーに溶接してもよく、あるいは、交差バー同士を締まり嵌めで連結するように構成してもよい。管支持体600は、同じ垂直方向のピッチを有する管の複数の列を支持するように構成されてもよい。一定の垂直方向のピッチを用いて、交差バー640についての同じ設計を支持管600の格子構成において任意の高さにて使用することができる。交差バー640は、水平地震荷重を伝達する。
図17Aは、チェーン式アタッチメント710を備える例示的な管支持体600を示す。幾つかの例において、チェーン式アタッチメント710は、第1のアタッチメント712及び第2のアタッチメント714等の1つ又は複数の編まれたワイヤロープ又はケーブルを備えていてもよい。幾つかの例において、第1のアタッチメント712及び/又は第2のアタッチメント714は、管730の周囲に及び/又は管730の周りに編組可能な比較的可撓性の高い材料を含んでいてもよい。
管の全ての側面の周囲で管を支持するために、第1のアタッチメント712は、特定の管の第1の半分に巻き付くように構成することができ、第2のアタッチメント714は、該特定の管の第2の半分に巻き付くように構成することができる。第1のアタッチメント712及び第2のアタッチメント714の一方又は両方は、波形をなすように、一連の又は一列の隣接する複数の管の周りに巻き付けられ続けられてもよい。
幾つかの例において、第1のアタッチメント712は、第2のアタッチメント714に隣接して位置決めされて一連のループを形成してもよく、該一連のループを通して管730が支持され得る。複数のチェーン式アタッチメントが、複数の異なる地点において垂直方向と横方向の両方において管730を支持するように、管束の周りの複数の位置に位置決めされてもよい。管支持体を、垂直配向で懸架してもよい。例えば、チェーン式アタッチメント710の上側部分を、垂直支持体に接続してもよい。
図17Bは、図17Aのチェーン式アタッチメント710及び1つ又は複数のバーを備える例示的な管支持体700を示す。チェーン式アタッチメント710は、第1のバー720及び第2のバー725等の1つ又は複数の垂直バーの中間に及び/又は該垂直バーに隣接して位置決めされてもよい。垂直バーは、第1の列の管が、別個のチェーン式アタッチメントによって支持され得る隣接列の管に接触できないように、管の更なる横方向支持を提供してもよい。
図18Aは、カラー810を備える例示的な管支持体800の前方から見た図及び後方から見た図を示す。カラー810は、カラー810を貫通して及び/又はカラー810に隣接して延在する1つ又は複数の管830を支持するように構成することができる。1つ又は複数のバー840は、カラーを支持するように構成することができる。例えば、カラー810の第1の端及びカラー810の第2の端を、1つ又は複数のバー840に接続及び/又は溶接してもよい。
幾つかの例において、カラー810は、2つ以上のバー840の中間に及び/又は2つ以上のバー840に隣接して配置することができる。2つ以上のバーは、カラー810の更なる横方向支持を提供するように構成してもよい。例えば、図18Bに示すように、第1のカラー812は、第1のバー842と第2のバー844との間に位置決めすることができる。更に、第2のカラー814は、第1のバー842と第2のバー844との間に位置決めすることができる。第1の管832は、第1のカラー812を通過するかつ/あるいは第1のカラー812によって支持されるものとして示されており、第2の管834は、第2のカラー814を通過するかつ/あるいは第2のカラー814によって支持されるものとして示されている。幾つかの例において、第3の管836を、第1のカラー812と第2のカラー814の中間で位置決めしてもよく、かつ/あるいは、第1のカラー812と第2のカラー814の中間で支持してもよい。例えば、第1のカラー812と第2のカラー814との間に空間が設けられて、第3の管836等の中間管を収容してもよい。
第1のバー842は、管830の外径にほぼ等しいか又はそれよりわずかに大きい距離だけ、第2のバー844から離間させることができる。したがって、バー840及び/又はカラー810は、管のそれぞれについて、例えば、管の上面、下面、左面、及び右面のそれぞれにおいて、少なくとも4つの接触点を管支持体800に提供することによって、管830の横方向の支持と垂直方向の支持の両方を提供するように構成することができる。横方向の地震荷重は、管830ではなく、カラー810及び/又はバー840を通して伝達され得る。
幾つかの例において、管830は、カラー810がバー840に接続及び/又は溶接されるまで、物理的に拘束されない場合がある。例えば、カラー810は、管830がカラー810に挿入された後にバー840に溶接することができる。カラー810は、管が組み付けられた後にバー840に接続されてもよい。幾つかの例において、カラー810は、より長い管から角度を付けて切断されてもよく、カラー810の縁は、管830の摩耗を防ぐために傾斜していてもよい。
管支持体800は、比較的短いカラーを有するように構成することができ、比較的短いカラーは、蒸気発生器管130上を摺動し、列の間に掛かる複数のバーに取り付けられる。溶接式のカラー設計は、カラーの両端で真っ直ぐな支持バーに溶接される管形カラーを有するように構成されてもよい。カラーとSG管との間の小さな径方向空隙は、カラーが、端から管上へ摺動してバーに隣接して位置決めされることを可能にするように構成することができる。所定の位置に配置されたところで、カラーをバーに溶接することができる。幾つかの例において、カラーを両方の隣接列のバーに溶接してもよい。別の例においては、カラーを、管の列の背後のバーに溶接してもよい。更に別の例においては、1つおきの管を、バーの1つ又は複数に溶接することができ、中間の管は、隣接するカラーとバーとの間に置くことができる。
図18Cは、1つ又は複数のカラー875を備える更に別の例示的な管支持体850を示す。管支持体850は、蒸気発生器管の設置を可能にするであろう切り欠き又は円柱穴を有する積み重ね型カラー875を備えていてもよい。管支持体850は、全ての管について対応するカラーを有するように構成してもよい。カラー875は、2つの垂直バー871、872によって形成されるトラック870内に積み重ねられる。トラック870は、2つのバー871、872上に溶接されたバッキングプレート880を備えていてもよい。更に、カラー875は、バッキングプレート880に溶接されてもよい。別の例においては、トラック870は、単一ピースから機械加工され得る。幾つかの例において、トラック及びカラーは、トラック内にカラーを捕捉するキー溝等の特徴部を含んでいてもよい。
カラー875の積み重ねは、管の垂直方向の支持を提供するように構成してもよく、横方向の支持は、バー871、872によって提供されてもよい。幾つかの例において、カラーがトラックに対してキー構成による固定を行う場合、管の横方向の支持を、カラーによっても提供できる。幾つかの例示的な蒸気発生器アセンブリにおいて、熱伝達管は、トラック870に取り付けられる前に、カラー875のうちの1つに挿入されてもよい。複数のカラー875を、同様に、熱伝達管の長さに沿って配置してもよく、次に、蒸気発生器アセンブリの周囲に配置された複数のトラックに、例えば順次、取り付けられてもよい。別の例において、1つ又は複数のカラー875を、熱伝達管に挿入される前にトラックに取り付けてもよい。
熱伝達管の周りで周方向支持を提供することに加えて、カラー875は、カラー875の背面876が第1のバー871及び/又は第2のバー872の前面886とほぼ同一直線上にあるようにバッキングプレート880から突出するように構成してもよい。したがって、カラー875のうちの1つによって支持される熱伝達管は、カラーの背面876とバーの前面886の両方と接触していてもよい。幾つかの例において、カラー875の反対側の表面896は、隣接するバーの表面と同一直線上にあってもよい。例えば、管支持体850は、1つ又は複数のバー、及び、カラー875を同様にその中に配置することができるかつ/又は取り付けできるスロットを有する第2の管支持体に隣接して位置決めすることができる。
図19Aは、取付シート905を備える例示的な管支持体900の斜視図を示す。取付シート905は、管130等の1つ又は複数の管を支持するように構成される複数の突出部902、904を備えることができる。幾つかの例において、突出部は、垂直方向にオフセットした複数の列をなすように構成してもよい。第1の列内の第1の突出部902は、管130の上側表面に接触する、かつ/あるいは、該上側表面を支持するように構成することができ、第2の列内の第2の突出部904は、管130の下側表面に接触する、かつ/あるいは、該下側表面を支持するように構成することができる。
図19Bは、図19Aの取付シート905と同様の、複数の取付シート907、908の側面図を示し、管アセンブリの更なる側方支持及び/又は保持を提供するために互いに隣接して積み重ねられ、かつ/又は、位置決めされた状態で示されている。例えば、管130は、2つの隣接する取付シート907と908との間で位置決めされ、かつ/あるいは、支持されるようにしてもよい。取付シート907、908のそれぞれは、1つ又は複数の管を支持するように構成される複数の突出部906を備え得る。
幾つかの例において、突出部906の第1の部分は、取付シートの第1の面から突出して、第1の列の管を支持するように構成することができ、突出部906の第2の部分は、取付シートの第2の面から突出して、第2の列の管を支持するように構成することができる。
図20は、取付シート915を備える例示的な管支持体910を示す。取付シート915は、1つ又は複数の管130を支持するように構成される複数の突出部912を備えることができる。突出部912は、1つ又は複数のフックとして構成することができる。突出部912の幾つかは、管130の下側部分を支持するように構成されてもよく、突出部912の他のものは、管130の上側部分を支持するように構成されてもよい。例えば、突出部912は、複数の反転フックを備えていてもよい。幾つかの例において、突出部912は、フック及び反転フックが交互に配置される、垂直方向にオフセットした列をなすように構成されてもよい。
複数の取付シート915は、積み重ねられて、かつ/あるいは、互いに隣接して位置決めされて、管アセンブリの更なる側方支持及び/又は保持を提供してもよい。例えば、管130を、2つの隣接する取付シート915の間で位置決めし、かつ/あるいは、支持してもよい。幾つかの例において、突出部912の第1の部分は、取付シート915の第1の面から突出して、第1の列の管を支持するように構成することができ、突出部912の第2の部分は、取付シート915の第2の面から突出して、第2の列の管を支持するように構成することができる。幾つかの例において、突出部912は、管130の周りで180°を超えて巻き付くようにしてもよい。
図21Aは、取付シート925及びカラー924を備える例示的な管支持体920を示す。取付シート925は、複数の突出部926を備えていてもよい。突出部926は、カラー924を受容するように構成される1つ又は複数のスロットとして形作られてもよい。カラー924は、管を周方向において支持するように構成することができる。幾つかの例において、複数の突出部及び/又はカラーは、列及び/又は行をなすように構成することができる。
図21Bは、図21Aの取付シート925と同様の複数の取付シート921、922を示し、管130を含む管アセンブリの更なる側方支持及び/又は保持を提供するために、積み重ねられ、かつ/あるいは、互いに隣接して位置決めされている様子が示されている。
カラー924は、摺動可能に管130に対して取り付けられるように構成されてもよい。更に、カラー924は、突出部926の背後に形成されたスロット内に摺動するように構成される延在ピン927(図21A)を備えていてもよい。所定の位置に配置されると、ピン927の底部は、スロット及び/又は取付シート925の周りで上へ曲げられて、カラー924を突出部926内に固定してもよい。カラー924の1つ又は複数の開口は、フレア状にされて、縁が管130に切込むことを防止してもよい。
幾つかの例において、突出部926の第1の部分は、取付シート925の第1の面から突出して、第1の列の管を支持するように構成することができ、突出部926の第2の部分は、取付シート925の第2の面から突出して、第2の列の管を支持するように構成することができる。
図22Aは、取付シート935を備える例示的な管支持体930を示す。取付シート935は、1つ又は複数の管130を支持するように構成される複数の突出部936を備え得る。突出部936は、1つ又は複数のクリップとして構成してもよい。
図22Bは、図22Aの管支持体930の側面図を示す。取付シート935は、バッキング939の中間に及び/又はバッキング939に隣接して配置されてもよい。バッキング939は、突出部の更なる側方支持を提供するように構成することができる。取付シート935は、第1の突出部931及び第2の突出部932を備え得る。第1の管933は、第1の突出部931を通る、かつ/あるいは、第1の突出部931によって支持されるものとして示され、第2の管934は、第2の突出部932を通る、かつ/あるいは、第2の突出部932によって支持されるものとして示されている。幾つかの例において、第3の管937は、第1の突出部931及び第2の突出部932の中間に位置決めされ、かつ/あるいは、支持されるようにしてもよい。例えば、空間938が、第1の突出部931と第2の突出部932との間に設けられて、第3の管937等の中間の管を収容してもよい。
取付シート935等の複数の取付シートが、積み重ねられて、かつ/あるいは、互いに隣接して位置決めされて、管アセンブリの更なる側方支持及び/又は保持を提供してもよい。例えば、管130は、2つの隣接する取付シートの間に位置決めされ、かつ/あるいは、支持されるようにしてもよい。幾つかの例において、突出部936の第1の部分は、取付シートの第1の面から突出して、第1の列の管を支持するように構成することができ、突出部936の第2の部分は、取付シートの第2の面から突出して、第2の列の管を支持するように構成することができる。
取付シート935は、管130の周りでクリップ留めするように構成される半円状突出部のアコーデオン状アレイとして形成されてもよい。バッキング939は、取付シート935が垂直荷重下でその形状を喪失することを防止するように構成される真っ直ぐな金属シートを含んでいてもよい。バッキング939は、空間938の背後のシートの部分において、取付シート935にスポット溶接されてもよい。突出部936は、1つおきの管に配置することができ、幾つかの例においては、2つの取付シートが組み合わされて、単一の支持バーを構成してもよい。管支持体930は、浮遊式支持体として構成されてもよい。
図23Aは、取付シート945及びタブとして形作られた複数の突出部946を備える例示的な管支持体940を示す。突出部946は、取付シート945から湾曲した「L字」形状を打抜くことによって形成され得る。1つ又は複数の管130は、管139の両側のタブによって形成されるスロット内に摺動され得る。取付シート945及び/又は突出部946の厚さは、管の間に垂直空隙又は間隔を提供するように構成されてもよい。更に、突出部946は、管130用の上側支持体及び下側支持体を提供するように構成してもよい。突出部946は互い違いに配置されてもよい。取付シートは、3列の突出部を備えて、より強いモーメント制約を提供してもよく、例えば、管が最初の2つの列の周りで旋回可能となることを防止することができる。バッキングプレート948は、取付シートの背面に溶接されて、強度及び管の隣接する列の間の適切な径方向空隙を提供してもよい。
図23Bは、管支持体940及び隣接管支持体949を含む複数の管支持体を示しており、管130を含む第1の列の管の更なる側方支持及び/又は保持を提供するために、積み重ねられ、かつ/あるいは、互いに隣接して位置決めされている様子が示されている。隣接管支持体949は、管支持体940に関して説明し、図23Aに示したものと同様の、取付シート、バッキングプレート、及び/又は第2の列の管943を支持するための複数の突出部を備え得る。取付シート945によって支持される第1の列の管は、隣接管支持体949の厚さにほぼ等しい距離だけ、第2の列の管943から離間させてもよい。幾つかの例において、隣接管支持体949の厚さは、取付シート及びバッキングプレートの厚さをあわせたものと等しくてもよい。
管130の位置は、取付シート945の上側突出部941及び下側突出部942によって垂直方向において制約できる。管支持体945の突出部は、隣接管支持体949の背面に接触点947を形成するように構成され、管支持体の間で横方向の地震荷重を効果的に伝達するようにしてもよい。更に、管130の位置は、管支持体940の取付シート945と隣接管支持体949の背面との間で横方向において制約できる。
図24Aは、図23Aの突出部946と同様の複数の突出部956を備える例示的な取付シート955を示す。取付シート955は、取付タブ953及び取付スロット957を備え得る。取付タブ953の幅は、取付スロット957の幅とほぼ同じであるか又はそれよりわずかに小さい幅とすることができる。
図24Bは、第1の取付シート951及び第2の取付シート952を含む複数の取付シートを備える管支持体950を示す。取付シート951、952のそれぞれは、突出部956等の複数の突出部を備え得る。取付シート951、952の一方又は両方は、図24Aの取付タブ953等の取付タブ、及び/又は、図24Aの取付スロット957等の取付スロットを備えることができる。幾つかの例において、第2の取付シート952に関連する取付タブは、第1の取付シート951に関連する取付スロットに嵌入されて取付接続部959を形成するように構成してもよい。更に、管支持体950はバッキングプレート958を備えていてもよい。バッキングプレート958は、両方の取付シート951、952に溶接される、かつ/又は、その他の方法で取り付けられる単一のプレートを備えていてもよい。
複数の取付シート951、952を用いて管支持体950を組み立てることは、管支持体950の製造又は組立てを容易にするかどうかにかかわらず、より小さなセグメントに切断され、後に組み立てられることを可能にしてもよい。例えば、バッキングプレート958は、蒸気発生器管束全体を通って垂直方向に延在するのに十分な高さを有するように製造することができ、その一方で、複数の取付シートは、バッキングプレート958の高さに近い、組立て後の合わせた全体の高さを有することができる。
図25Aは、取付シート965を備える更に別の例示的な管支持体960を示す。取付シート965は、管アセンブリを支持するように構成される複数の突出部を備え得る。複数の突出部は、図23Aにおいて説明して示した突出部と同様の、オフセットした又は互い違いに配置された突出部の複数の列として配列され得る。幾つかの例において、取付シート965の中央列等の1つ又は複数の列は、伸長した長さのタブを有する伸長突出部966を備えていてもよい。更に、管支持体960は、取付シート965の後側に形成された整列トラック969を備えていてもよい。
図25Bは、管支持体960及び隣接管支持体968を含む複数の管支持体の上面図を示し、管アセンブリの更なる側方支持及び/又は保持を提供するために積み重ねられ、かつ/あるいは、互いに隣接して位置決めされている様子が示されている。隣接管支持体968は、図23Bにおいて説明し示したものと同様の、取付シート、バッキングプレート、及び/又は第2の列の管を支持するための複数の突出部を備え得る。整列トラック969は、管支持体960の背面に溶接されるかつ/又はその他の方法で取り付けられる2つの平行なバッキングプレート961と962との間に形成することができる。別の例では、整列トラック969は、単一のバッキングプレートにスロットを切り込むことによって形成されてもよい。
管支持体960を隣接管支持体968と整列状態に維持するために、伸長突出部966は、トラック969と同様の、隣接管支持体968の整列トラックに嵌入されて、取付接続部963を形成するように構成され得る。更に、突出部964と同様の1つ又は複数の外側突出部は、隣接管支持体969の背面に接触点967を形成するように構成され、管支持体の間で横方向の地震荷重を効果的に伝達するようにしてもよい。管支持体960及び/又は隣接管支持体968は、ライザーの外側及び/又はRPVの内部に配置されるトラック及び/又はバンパ内に支持されてもよい。
図26は、バッキングプレート978に配置される貫通穴972を有する、取付シート975を備える例示的な管支持体970を示す。貫通穴972は、図25Bの突出部964等の、取付シート975の1つ又は複数の突出部の背後に位置を合わせることができる。幾つかの例において、突出部は、複数の打抜き穴を残すように取付シート975から打抜かれてもよい。取付シート975の打抜き穴は、貫通穴972と整列させて、取付シート975とバッキングプレート978の両方を通る通路を提供するように構成することができる。
バッキングプレート978は、図25Bに説明したプレートと同様の1つ又は複数のプレートを備えていてもよい。貫通穴972は、取付シート975とバッキングプレート978の両方を通って一次冷却材が流れることを可能にし、取付シート975の突出部とバッキングプレート978との間に形成されるポケットに普通なら捕捉され得る堆積物蓄積及び/又は腐食生成物についての可能性を減少させるように構成することができる。更に、貫通穴972の縁は、傾斜を付けて、腐食生成物がより容易に流されることができるようにしてもよい。
図19〜26に示す種々の例示的な取付シートのいずれのシートにおいても、対応する突出部を大量生産するために、1つ又は複数の金型が反復使用されてもよい。幾つかの例において、隣接する取付シート同士及び/又は管の列同士は径方向において互いに接続されてもよい。突出部の1つ又は複数を、管を能動的に締め付けるように構成してもよい。幾つかの例において、取付シートの1つ又は複数が、金属バー及び/又は付加的なシートによって強化されてもよい。
図27は、管束内に複数の浮遊式垂直支持体985を備える例示的な管支持アセンブリ980を示す。浮遊式垂直支持体985は、フィードプレナムとフィードプレナムの上方にある蒸気プレナムとの間で垂直方向に延びていてもよい。
図28は、管束内に複数の浮遊式角度付き支持体995を備える例示的な管支持アセンブリ990を示す。浮遊式角度付き支持体995は、複数のセグメントに分割され、管に対して垂直に延びていてもよい。
幾つかの例において、浮遊式支持体は、管を互いに接続するように構成することができるが、管支持アセンブリは、蒸気発生器の外側に位置する、上部及び底部ビーム及び/又はカンチレバー等の構造体に取り付けられない。浮遊式支持体は、管束を補剛するように構成することができ、そのことは、管の固有周波数を増加させ、流れによって引き起こされる振動についての懸念を減少させる。更に、浮遊式支持体は、蒸気発生器の外部の構造体のいずれにも取り付けられる必要がなく、したがって、管束の外側に延在しなくてもよいため、ほとんどどんな場所にも配置され得る。
幾つかの例において、例えば管が一定の垂直方向ピッチを有する場合、同じタイプの管支持アセンブリを管の全ての列で使用することができる。管支持アセンブリ980、990の1つ又は複数は、図27に示す浮遊式垂直支持体985及び/又は図28に示す浮遊式角度付き支持体995を備えていてもよい。
図29Aは、互いから等間隔に離間される4つの固定支持体1115を有するように構成される例示的な管支持アセンブリ1110を示す。図29Bは、4つの固定支持体1125及び4つの浮遊式支持体1127を有するように構成される例示的な管支持アセンブリ1120を示す。図29Cは、互いから等間隔に配置されない8つの固定支持体1135を有するように構成される例示的な管支持アセンブリ1130を示す。しかしながら、幾つかの例において、支持体1135は、蒸気発生器管アセンブリの周りにおいて互いから等間隔に離間されていてもよい。
図27、28、29A、29B、及び/又は29Cに示す管支持アセンブリは、本明細書でいろいろと説明する1つ又は複数の管支持アセンブリを備え得る。例えば、管支持アセンブリは、ある厚さを有するシート又はバー、及び、シート/バーの表面から突出する1つ又は複数の突出部又はタブを備え得る。突出部/タブは、蒸気発生器システムの管の列を支持するように構成することができる。2つ以上の突出部/タブを単一の管に接触するように構成することができ、管の列内の隣接する管同士は、シートの厚さ以上の距離だけ互いから離間されてもよい。幾つかの例において、管の列内の隣接する管同士は、突出部/タブの厚さにより互いから分離されていてもよい。更に、シート/バーを、固定式又はピン留め式支持体によって蒸気発生器システムの上端に位置する上側ビームに取り付けてもよく、シート/バーを、固定式、ピン留め式、又は浮遊式支持体によって蒸気発生器システムの下端に位置する下側ビームに取り付けてもよい。
管支持アセンブリは、複数組のシート、複数組のバー、又は蒸気発生器システムの周りで径方向に配置される他のタイプの複数組の支持構造体を備え得る。例えば、図12A〜12Cに示すように、支持構造体が4組〜8組存在していてもよい。支持構造体の組のそれぞれは、管の列を支持するように構成されるタブを含んでいてもよい。幾つかの例において、支持構造体の8つの組のうちの4つの組が固定式支持体からなっていてもよく、シートの別の4つの組が浮遊式支持体からなっていてもよい。固定式支持体は、周方向において、浮遊式支持体のそれぞれの間に位置していてもよい。
図30は、例示的な管支持体1215と、相対的な交差角度1217を有するように配置された管の2つの連続する列とを示す。幾つかの例において、管支持体1215は、管交差角度1217を有する1つ又は複数の管列を支持するように構成される浮遊式管支持体を備え得る。幾つかの例において、管交差構成1212は、管支持体1215に対して周方向制限のみを提供するように構成することができる。幾つかの例において、管支持体交差アセンブリ1210は、管支持体間の相対的摺動を防止するために、整列デバイスを備え得る。更に、1つ又は複数の管支持体は、蒸気発生器管束を介して径方向接続にて互いに接続できる。
径方向接続は、支持構造体を補剛し、それにより、蒸気発生器管束の固有周波数を増加させるように構成してもよい。径方向接続はまた、管支持体を整列させるように構成してもよい。
蒸気発生器管支持アセンブリにおける周方向偏位は、ライザー及び/又はRPVに溶接されるバンパ又はトラックに内側及び外側管支持体を載せることによって低減してもよい。更に、管支持体は、周方向において互いに係合するように構成してもよい。管にかかる応力は、インライン型支持体を使用することによって低減させてもよく、インライン型支持体は、複数の管を介して荷重を伝達する互い違いに配置される支持体の代わりに、支持体のみを通る荷重経路を提供する。
図31は、管束を通した管支持体の1つ又は複数の径方向接続のための空隙1227(又は空間)を形成するために、複数の管を除去することによって形成され得る径方向経路1225を示す。
図32は、管アセンブリを支持する例示的なプロセス1000を示す。工程1010において、支持アタッチメントを設置することができる。例えば、支持アタッチメントは、炉心列、ライザー、原子炉容器、他のタイプの構造体、又はそれらの任意の組み合わせに設置できる。支持アタッチメントは、バー、固定装置、バッキング、他のタイプのアタッチメント、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
工程1020にて、蒸気発生器管等の複数の管を、複数の管支持体へ挿入することができる。管支持体は、複数の管を接続する、挟む、囲む、保持する、支持する、かつ/又は受容するように構成することができる。
工程1030にて、管の端をプレナムに挿入することができる。幾つかの例において、管の第1の端を第1のプレナムに挿入することができ、管の第2の端を第2のプレナムに挿入することができる。
工程1040にて、複数の管支持体を支持アタッチメントに接続することができる。例えば、複数の管が複数の管支持体に挿入され、プレナムにも挿入された後に、管支持体を、支持アタッチメントに接続及び/又は溶接することができる。幾つかの例においては、管をプレナムの1つ又は複数に挿入する前に、管支持体を支持アタッチメントに接続及び/又は溶接することができる。
工程1050にて、複数の管をプレナムに接続することができる。幾つかの例において、管支持体が支持アタッチメントに接続されている間に、管を、まずプレナムに緩く挿入してもよく、次に、管及び/又は管支持体が支持アタッチメントに対して最終的に位置決めされると、管を、プレナム内において、管シートに接続及び/又は溶接してもよい。別の例においては、管支持体を支持アタッチメントに接続する前に、管をプレナムに接続してもよい。
管は、プロセス1000の一部として複数の運動又は操作を受ける可能性がある。例えば、管シート内の対応する穴に対して位置決めされる前に、管の端は、RPVに嵌入できるように、径方向内側に押し込まれてもよい。更に、管の端は、管シート穴と同一直線上にあるように回転させてもよく、その後、管を管シートに押し込んでもよい。幾つかの例では、管が設置されるときに、管支持体が既に所定の位置に配置されていてもよく、別の例では、管をまず設置して、次に、管支持体を後で付加してもよい。管を予め設置することは、管がSG束内でより自由に変形することを可能にし、塑性変形量を減少させる可能性がある。
蒸気発生器管アセンブリ全体を支持するために、何千もの管支持体が使用されてもよい。幾つかの例において、管アセンブリを支持するために、約40,000個の管支持体を利用してもよい。例示的な管支持体の1つ又は複数は、ライザー24、原子炉容器2、及び/又は他の適切な構造体等の図1に示す1つ又は複数の構成要素に取り付けることができる。
図33A及び33Bは、ビーム1350に取り付けられた又はその他の方法で付着された例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ1300の前面側の図及び後面側の図をそれぞれ示す。幾つかの例において、ビーム1350は上側カンチレバーを備えていてもよい。ビームアタッチメント1325は、蒸気発生器管支持アセンブリ1300の一部分をビーム1350に接続する、取付けブラケット、ジョイント、又は被溶接領域を備えることができる。幾つかの例において、蒸気発生器管支持アセンブリ1300を、ビーム1350が蒸気発生器管支持アセンブリ1300の取付シート及び/又はバッキングプレートと交差する箇所においてビーム1350の周辺部の周りに溶接されてもよい。
図34は、ビーム1450に取付けられた又はその他の方法で付着された例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ1400を示す。幾つかの例において、ビーム1450は下側ビームを備えていてもよい。ビームアタッチメント1425は、蒸気発生器管支持アセンブリ1400の一部分をビーム1450に接続する、取付けブラケット、ジョイント、又は被溶接領域を備えていてもよい。
ビームアタッチメント1425は、比較的緩い嵌合接続点を備えていてもよく、これにより蒸気発生器管支持アセンブリ1400がビーム1450に対して移動又は浮遊することを可能にする。例えば、蒸気発生器管支持アセンブリ1400の下端が、2つの構造体の間に形成される空隙1475内である距離だけビーム1450に向かって移動することを許容されてもよい。更に、蒸気発生器管支持アセンブリ1400は、ビームアタッチメント1425が沿って摺動できるある種のトラック又はレールをビーム1450が形成している状態で、ビーム1450の長さに沿って移動することを許容されてもよい。
蒸気発生器管支持アセンブリ1400の横方向の制限を、ビームアタッチメント1425によって提供してもよく、蒸気発生器管支持アセンブリ1400の径方向の制限を、隣接支持体、RPV、及び/又はライザーとの接触によって提供してもよい。幾つかの例において、蒸気発生器管支持アセンブリを補助するために、更なる径方向の制限を行う特徴部が下側ビーム1450に付加されてもよい。下側ビーム1450の上面は、腐食生成物が蓄積する可能性を減少させるために、傾斜が付けられていてもよい。
幾つかの例において、管支持体の下側部分は、蒸気発生器管支持アセンブリ1400を備えていてもよく、管支持体の上側部分は、蒸気発生器管支持アセンブリ1300(図33)を備えていてもよい。管支持体を、上側ビームに溶接し、誘導型浮遊式支持体によって下側ビームに接続してもよい。浮遊式下側支持体は、支持バーとRPVとの間の熱膨張差による熱応力を逃がすように構成され得る。更に、管支持体の上部におけるピン留め式接続は、ジョイントの近くの応力を低減するように構成してもよい。
図35は、バンパ1550を備える例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ1500を示す。バンパ1550がライザーの外側及び原子炉圧力容器1540の内側に取り付けられて、管支持シート1575の周方向における移動を制限してもよい。
図36は、ライザー1520の外側にトラック1560を備える図35の例示的な蒸気発生器管支持アセンブリ1500の上面図を示す。幾つかの例において、管支持シート1675は、トラック1560によって形成される空隙1570に嵌まり込むように構成される突出部1680を有するように構成することができる。トラック1560は、管支持シート1675及び/又は管の内側列について周方向における制約を提供するように構成することができる。図35及び36に示すバンパ1550及びトラック1560は、内側支持体及び外側支持体をそれぞれ周方向において制約するように構成することができる。
図37は、角度付き配向で配列された突出部1640を有する管取付シート1620を備える例示的な管支持アセンブリ1600を示す。突出部1640は、1つ又は複数の貫通穴1650を残すように、管取付シート1620から打抜かれ得る。幾つかの例において、突出部1640は、幅1644を有するタブの3つ以上の列として構成してもよい。タブの各列は、同じ角度1642で配向してもよい。角度付き配向で配置される突出部は、管の螺旋状の又は角度付きの束として構成された蒸気発生器管を支持するように構成することができる。
管支持アセンブリ1600は、上端1625及び下端1675を備え得る。上端1625及び下端1675の一方又は両方は、例えば、ビームに取り付けるためのアタッチメント領域を備えていてもよい。アタッチメント領域は、ビームを受容する寸法を有する幅1624及び長さ1622を備え得る。幾つかの例において、アタッチメント領域の幅1624は、管取付シート1620の幅1626より小さくてもよい。管支持アセンブリ1600の長さ1670は、下側アタッチメントビームと上側アタッチメントビームとの間の距離にほぼ等しい長さとすることができる。
図38は、管取付シート1720及び複数のタブ1740を備える例示的な管取付アセンブリ1700を示す。幾つかの例において、タブの中央列等のあるタブの列に沿って配置される1つおきのタブが、管取付シート1720の表面から、隣接するタブに関連する距離1770より大きい距離1710だけ延在していてもよい。幾つかの例において、各タブ1740の厚さが管取付シート1720の厚さ1790にほぼ等しくなるように、タブ1740を、管取付シート1720から打ち抜いてもよい。
タブ1740を、距離1730だけ互いから離間させてもよく、距離1730は、管130と2つの支持用タブとの間の垂直公差1750を規定する。幾つかの例において、隣接するタブの長さ1770は、垂直公差1750に等しい水平交差を規定してもよい。タブは、湾曲部1760を備えていてもよく、湾曲部1760は、湾曲部1760上に支持される管130との複数の又は連続する接触点を提供するように構成される。
図39は、曲率半径1860を有するように構成される例示的な管取付アセンブリ1800を示す。幾つかの例において、管取付アセンブリ1800は、全てが曲率半径1860を有するように形成される管取付シート1820及び1つ又は複数のバッキングプレート1840を備え得る。曲率半径1860は、管と該管を支持する1つ又は複数の突出部1850との間に複数の又は連続する接触点を提供してもよい。曲率半径1860は、例えば螺旋形蒸気発生器管束内における、管に関連する曲率半径にほぼ等しいものとすることができる。
特定の例においては、原子炉内で螺旋コイル状蒸気発生器の使用について述べているが、蒸気発生器は、同様に、ガス発電所及び石炭火力発電所を含む他のタイプの蒸気発生発電設備と共に運転するようにされていてもよい。同様に、蒸気発生器は自然循環又は強制循環によって運転するように構成され得る。
本明細書で提示される例は、加圧水型原子炉と共に説明されるかつ/又は加圧水型原子炉に適合性がある場合があるが、これらの例が、説明される又は自明な幾つかの改変を有する他のタイプの発電システムに適用できることが当業者には明らかであろう。例えば、例又はその変形例は、ナトリウム液体金属原子炉、ペブルベッド型原子炉、又は、制限された運転空間を有する推進システム内等の、所定の空間内で運転するように設計される原子炉と共に運転可能であってもよい。
他の例には、酸化ウラン、水素化ウラン、窒化ウラン、炭化ウラン、混合酸化物、及び/又は他のタイプの放射性燃料を使用する原子炉等の種々の原子炉技術を含むことができる。例は、特定のタイプの原子炉冷却機構にも、原子炉内で又は原子炉に関連して熱を生成するために使用される特定のタイプの燃料にも限定されないことが留意されるべきである。本明細書で述べるいずれの速度又は値も、単に例として提供されるものである。他の速度又は値を、原子炉システムのフルスケールの又はスケーリング済みのモデルの構築による等の実験により決定できる。
本明細書において様々な例について説明し、例示してきたが、他の例を、構成及び詳細について改変してもよいことが明らかであろう。我々は、以下の特許請求の範囲の精神及び概念に包含されるすべての改変及び変更を請求する。

Claims (18)

  1. 蒸気発生器システム用の管支持アセンブリであって、
    厚さを有する第1のシートと、
    前記蒸気発生器システムの複数の管と、
    前記蒸気発生器システムの複数の管の列を支持するために、前記第1のシートの表面から突出するタブであって、前記タブが、前記第1のシート上のタブのオフセットした3つ以上の列として構成され、3つ以上のタブが前記複数の管のうちの単一の管に直接接触するように構成され、前記3つ以上のタブが前記管の列の互いに隣接する管と直接接触し、前記互いに隣接する管同士が、前記第1のシートの厚さ以上の距離だけ互いから離間されるタブと
    前記第1のシートに隣接する第2のシートであって、前記タブのオフセットした3つ以上の列のうちの1つの列が、前記第1のシートから、前記第2のシートに形成されたトラック内へと突出する、第2のシートと
    を備える、管支持アセンブリ。
  2. 前記タブが前記第1のシートから打ち抜かれ、前記タブの厚さが前記第1のシートの厚さと等しい、請求項1に記載の管支持アセンブリ。
  3. 前記第1のシートのタブの第1の列第1のタブは、前記単一の管の上側表面に接触するように構成され、前記第1のシートのタブの第2の列第2のタブは、前記単一の管の下側表面に接触するように構成され、前記第1のシートのタブの第3の列第3のタブは、前記単一の管の上側表面に接触するように構成される、請求項1に記載の管支持アセンブリ。
  4. 前記タブの第1の列第4のタブは、前記単一の管に隣接する管の下側表面に接触するように構成され、前記第2のタブは更に、前記単一の管に隣接する管の上側表面に接触するように構成され、前記タブの第3の列第5のタブは、前記単一の管に隣接する管の下側表面に接触するように構成される、請求項3に記載の管支持アセンブリ。
  5. 前記第2のタブは、前記単一の管を前記単一の管に隣接する管から前記第2のタブの厚さによって離間させるように構成される、請求項4に記載の管支持アセンブリ。
  6. 前記複数の管の列は、第1のシートによって支持される管の第1の列前記第2のシートによって支持される管の第2の列を更に備え、前記管支持アセンブリは、前記第1のシートの厚さ以上である距離だけ前記管の第2の列から前記管の第1の列を離間させるように構成される、請求項1に記載の管支持アセンブリ。
  7. 前記第1のシートは、バッキングプレートに取り付けられた打抜きプレートを備え、前記第1のシートの厚さは、前記打抜きプレートと前記バッキングプレートを組み合わせた厚さに等しい、請求項6に記載の管支持アセンブリ。
  8. 前記第1のシートに取り付けられたバッキングプレートを更に備え、前記バッキングプレートは、前記タブの1つ又は複数に隣接して配置される貫通穴を備える、請求項1に記載の管支持アセンブリ。
  9. 前記タブは、複数の打抜き穴を残しながら前記第1のシートから打ち抜かれ、前記打抜き穴は、前記貫通穴と位置が整合しており、前記第1のシートと前記バッキングプレートの両方を通る通路を提供する、請求項8に記載する管支持アセンブリ。
  10. 前記第1のシートのタブの第2の列は、前記第1のシートのタブの第1の列タブより遠くまで前記第1のシートから突出する1つ以上のタブを備え、前記1つ以上のタブが、前記第1のシートのタブの第3の列タブよりも前記第1のシートからより遠くまで突出している、請求項1に記載の管支持アセンブリ。
  11. 蒸気発生器システム用の管支持アセンブリであって、
    厚さを有する第1のシートと、
    前記蒸気発生器システムの複数の管と、
    前記蒸気発生器システムの管の列を支持するために、前記第1のシートの表面から突出するタブであって、前記タブが、前記第1のシート上のタブのオフセットした複数列として構成され、前記第1のシートのタブの第1の列は、前記第1のシートのタブの第2の列タブより遠くまで前記第1のシートから突出するタブを備え、前記タブの2つ以上が単一の管に直接接触するように構成され、前記タブが、前記管の列の互いに隣接する管を、前記第1のシートの厚さ以上の距離だけ互いから離間させるように構成される、タブと
    前記第1のシートに隣接する第2のシートであって、前記タブの第1の列が、前記第1のシートから、前記第2のシートに形成されたトラック内へと突出する、第2のシートと
    を備える、管支持アセンブリ。
  12. 前記第2のシートに取り付けられたバッキングプレートを更に備え、前記トラックは、前記バッキングプレートに形成される、請求項11に記載の管支持アセンブリ。
  13. 前記タブの第2の列は、前記第2のシートの前記バッキングプレートに当接する、請求項12に記載の管支持アセンブリ。
  14. 前記タブにより支持される前記管の列は管の第1の列を備え、前記第2のシートは、前記蒸気発生器システムの管の第2の列を支持するように構成され、前記管支持アセンブリは、前記管の第1の列を、前記第2のシートと前記バッキングプレートを組み合わせた厚さ以上の距離だけ前記管の第2の列から離間させるように構成される請求項12に記載の管支持アセンブリ。
  15. 蒸気発生器システム用の管支持アセンブリであって、
    厚さを有する第1のシートと、
    複数の管と、
    前記蒸気発生器システムの管の列を支持するために、前記第1のシートの表面から突出するタブの第1の列及びタブの第2の列を含むタブの2つ以上の列であって、前記タブの第2の列は、前記タブの第1の列第1のタブより遠くまで前記第1のシートから突出する第2のタブを備え、前記タブの第1の列及び前記タブの第2の列のそれぞれの少なくとも1つのタブが、単一の管に直接接触するように構成され、前記管支持アセンブリが、前記管の列の互いに隣接する管を、前記第1のシートの厚さ以上の距離だけ互いから離間させるように構成される、タブの2つ以上の列と、
    前記第1のシートに隣接する第2のシートであって、前記タブの第2の列が、前記第1のシートから、前記第2のシートに形成されたトラック内へと突出する、第2のシートと
    を備える、管支持アセンブリ。
  16. 前記管の列を支持するために前記第1のシートの表面から突出するタブの第3の列を更に備え、前記タブの第1の列、前記タブの第2の列、及び前記タブの第3の列のそれぞれの少なくとも1つのタブが、前記単一の管に接触するように構成される、請求項15に記載の管支持アセンブリ。
  17. 前記タブの第1の列の前記第1のタブが前記単一の管の下側表面に接触し、前記タブの第2の列の前記第2のタブが前記単一の管の上側表面に接触し、前記タブの第3の列の第3のタブが前記単一の管の下側表面に接触する、請求項16に記載の管支持アセンブリ。
  18. 前記第2のタブが、前記第1のタブ及び前記第3のタブの両方よりも前記第1のシートからより遠くに突出している、請求項17に記載の管支持アセンブリ。
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