Герметичная проходка трубопровода через защитные оболочки

Изобретение относится к трубопроводному транспорту энергетического машиностроения - к высокотемпературным трубопроводам, проходящим через локализующую и защитную оболочки ядерных энергетических установок АЭС. Трубопровод коаксиально установлен в обечайках переходного фланца, связывающего обечайку внутренней защитной оболочки с трубопроводом и герметично закрывающего зазор между ними. Защитная труба установлена снаружи трубопровода коаксиально ему и закрывает участок трубопровода в межоболочном пространстве. Сильфонный компенсатор установлен снаружи защитной трубы коаксиально ей. Защитная труба выполнена съемной за счет ее разъемных фланцевых соединений с обечайкой внутренней оболочки и сильфонным компенсатором, соединяющим ее обечайкой внешней оболочки. Конструкция герметичной проходки трубопровода через двойные защитные оболочки обеспечивает необходимое снижение температуры, передаваемой на бетонную оболочку, уменьшает габариты проходки и упрощает ее конструкцию. Съемная защитная труба обеспечивает защиту межоболочного пространства от попадания транспортируемой среды при разрыве трубопровода. Обеспечивает эксплуатационный контроль за состоянием трубопровода в межоболочном пространстве. 2 ил.

 

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

Проходки трубопроводов через защитные оболочки ядерных энергетических установок должны обладать прочностью, герметичностью, одновременно обеспечивая снижение теплопередачи от трубопровода к оболочкам и свободу перемещения трубы относительно стенок оболочек, а также защищать межоболочное пространство от попадания транспортируемой среды при возможных разрывах трубопровода.

Известны герметичные проходки трубопровода через защитные оболочки ядерных энергетических установок, на которые были выданы авторское свидетельство СССР №553380 на изобретение «Уплотнение трубопровода» (кл. МКИ² F16J 15/52, опубликовано 05.04.1977, бюллетень №13), патент Великобритании №1382375 на изобретение «Герметичная проходка для высокотемпературного трубопровода» (кл. МКИ² F16L 41/00, 51/02), патент ФРГ №2309047 на изобретение «Герметичная проходка для высокотемпературного трубопровода» (кл. МКИ² F16L 5/02, F16L 59/14), содержащие высокотемпературный трубопровод, проходящий через бетонную стенку и герметичную оболочку, закладной элемент, установленный в бетонной стене и герметично соединенный с трубопроводом, полые детали, охватывающие трубопровод, два сильфона, расположенные коаксиально трубопроводу и соединяющие полые детали с трубопроводом.

Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению, выбранному в качестве прототипа, является конструкция трубной проходки для горячей воды или пара в двойных оболочках, описанная на стр. 32-33 (рис. 1.8а) книги Хайдукова Г.К., Коробова Л.А., Назарьева О.К., Карелина Е.П. "Железобетонные защитные оболочки АЭС" (Москва, Атомиздат, 1978). Указанная проходка содержит патрубок (закладную деталь), установленный в бетонной оболочке и соединенный с трубопроводом снаружи бетонной оболочки при помощи компенсатора, трубопровод с фланцем, полые элементы, охватывающие трубопровод, один из которых герметично соединен с фланцем трубопровода и расположен в зазоре между трубопроводом и патрубком бетонной оболочки, а другой герметично соединен с внутренней оболочкой, между собой полые элементы соединены сильфонным компенсатором. В зазоре между полыми элементами и трубопроводом установлена предохранительная труба, герметично прикрепленная к фланцу трубопровода.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является, во-первых, упрощение конструкции герметичной проходки трубопровода и уменьшение ее габаритов за счет исключения из конструкции проходки наружного компенсатора и одного полого элемента и, во-вторых, обеспечение возможности эксплуатационного контроля за состоянием металла трубопровода в межоболочном пространстве за счет выполнения защитной трубы съемной, а узла ее монтажа в проходке легкодоступным.

На фиг.1 показан общий вид герметичной проходки трубопровода через защитные оболочки (разрез по оси симметрии).

На фиг.2 показан демонтаж защитной трубы для осмотра межоболочного участка трубопровода.

Герметичная проходка трубопровода через защитные оболочки состоит из установленных и закрепленных во внутренней 1 и внешней 2 защитных оболочках обечаек 3 и 4, в которых коаксиально установлен трубопровод 5. Зазор между обечайкой 3 внутренней оболочки 1 и трубопроводом 5 герметизирован переходным фланцем 6, который связан с обечайкой и трубопроводом сварными соединениями. Межоболочный участок трубопровода 5 закрыт защитной трубой 7, установленной снаружи трубопровода коаксиально ему и смонтированной посредством разъемного фланцевого соединения 8 на обечайке 3 внутренней защитной оболочки 1. С другой стороны защитная труба 7, посредством сильфонного компенсатора 9, соединена с обечайкой 4 внешней защитной оболочки 2, герметизируя таким образом межоболочное пространство в случае разрыва трубопровода 5. Для установки компенсатора 9 на защитной трубе 7 смонтирован фланец 10, а на обечайке 4 установлен фланец 11. При этом диаметр D внутреннего отверстия фланца 12 компенсатора 9 выполнен больше наружного диаметра d фланца 8 защитной трубы 7: D>d.

Межоболочное пространство является обслуживаемым помещением, подача оборудования и доступ обслуживающего персонала в которое осуществляется через специальный герметичный люк (на фигурах не показан) во внешней защитной оболочке 2.

Такая конструкция герметичной проходки трубопровода через защитные оболочки обеспечивает необходимое снижение температуры, передаваемой на бетонную оболочку, уменьшает габариты проходки и упрощает ее конструкцию. Съемная защитная труба обеспечивает защиту межоболочного пространства при разрыве трубопровода и дает возможность проведения контроля за состоянием металла трубопровода в процессе эксплуатации (требование раздела 7 «Правил устройства и безопасности эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок» ПНАЭГ-7-008-89).

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

Во внутреннюю 1 и внешнюю 2 защитные оболочки устанавливаются и закрепляются соответственно обечайки 3 и 4, к которым привариваются, соответственно, фланцы 8 и 11, поданные в межоболочное пространство через герметичный люк во внешней защитной оболочке. Затем через люк в межоболочное пространство подаются детали сильфонного компенсатора 9, производится его сборка и соединение с фланцем 11 обечайки внешней защитной оболочки. Через обечайку внешней защитной оболочки в межоболочное пространство подается и соединяется с фланцем 8 обечайки 3 и фланцем 12 компенсатора 9 защитная труба 7. Затем вводится трубопровод 5, монтируется переходный фланец 6 и осуществляется монтаж трубопровода 5 в высокотемпературный трубопровод энергетической установки.

Проведение контроля за состоянием металла межоболочного участка проходки трубопровода через защитные оболочки осуществляется следующим образом.

Обслуживающий персонал через герметичный люк во внешней защитной оболочке проникает в межоболочное пространство, демонтирует фланцевое соединение 8 обечайки 3 внутренней защитной оболочки 1 и защитной трубы 7 и соединение фланца 10 с фланцем 12 компенсатора 9, сдвигает защитную трубу в направлении внешней защитной оболочки, освобождая для осмотра межоболочный участок трубопровода 5. По окончании осмотра осуществляется монтаж защитной трубы в рабочее положение.

Герметичная проходка трубопровода через защитные оболочки, состоящая из установленных во внутренней и внешней защитных оболочках обечаек, трубопровода, коаксиально установленного в обечайках переходного фланца, связывающего обечайку внутренней защитной оболочки с трубопроводом и герметично закрывающего зазор между ними, защитной трубы, установленной снаружи трубопровода коаксиально ему и закрывающей участок трубопровода в межоболочном пространстве, сильфонного компенсатора, установленного снаружи защитной трубы коаксиально ей, отличающаяся тем, что защитная труба выполнена съемной за счет ее разъемных фланцевых соединений с обечайкой внутренней оболочки и сильфонным компенсатором, соединяющим ее с обечайкой внешней оболочки.