JP2000505186A

JP2000505186A - 蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置

Info

Publication number: JP2000505186A
Application number: JP10518382A
Authority: JP
Inventors: ジェイザサードアシュトン，アウグストゥス; ティモスィロヴェット，ジェイ; フィッシュバッハ，ダン; ケイラジエリ，スティーヴン; ブライトマン，アラン; ジェンズ，スティーヴ
Original assignee: フォスター―ミラーインク
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2000-04-25
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: EP1021693A4; WO1998016329A2; WO1998016329A3; EP1021693A2; KR100363297B1; TW357368B; JP3250811B2; KR20000049058A

Abstract

(57)【要約】蒸気発生器（１０）の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置であって、蒸気発生器（１０）内に収納可能とされた延出支持デバイス（５０）を具備してなり、この延出支持デバイスは、クリーニングデバイス（７０）、検査デバイス（２０９，４２３）、および／または、ツール（４０４，４０６，４０８，４１０）を、前記蒸気発生器（１０）の前記上側チューブ束のところにまで、上昇させるよう機能する。

Description

【発明の詳細な説明】蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置関連出願この出願は、１９９４年５月６日に出願された米国特許出願第０８／２３９，３７８号（米国特許明細書第５，５６４，３７１号）の一部継続出願である。この出願は、また、米国特許出願第０８／２３９，３７８号の一部継続出願である米国特許出願第０８／６８２，６４５号に関連している。発明の属する技術分野本発明は、原子力発電プラントにおける蒸気発生器のための上側チューブ束のクリーニングや検査や補修のための装置に関するものである。発明の背景蒸気発生器は、原子力発電プラントの一次系と二次系とを隔離状態に維持するために、一次系からの熱を、二次系における蒸気へと変換する。典型的な蒸気発生器は、直立型のシリンダであり、蒸気発生器の床面あるいは「チューブ受けシート」を起点として延在している多数のＵ字形チューブから構成されている。原子炉からの高温高圧の流体は、チューブ内を流通し、蒸気発生器内においてチューブの周囲を包囲している供給水ブランケットへとエネルギを伝達する。そして、蒸気を発生させ、以降の工程においてこの蒸気がタービン中に導入されることにより、最終的には電力を作り出す。蒸気発生器は、４０年間以上にわたって作動するように設計されているけれども、実際には、そのような期間にわたって信頼性高く作動するものではない。問題点は、供給水中からの微粒子状不純物により、チューブ表面に析出物が形成されることにある。形成された析出物は、蒸気発生器の効率にかなりの影響をもたらし、そして、チューブ内に割れを引き起こすといった程度にまで、チューブの性能低下をもたらすことさえあり得る。仮にチューブ内の放射性の一次流体が二次系に漏れた場合には、災害につながるかもしれない。析出物によってもたらされたそのような損傷を塞ぐことあるいは補修することは、時間を要するものであり、また、不経済な停止時間をもたらすものである。そして、停止時間中においては、高価な他のエネルギ源から電力を得なければならない。蒸気発生器の底部近傍のチューブをクリーニングする方法は、柔軟なランス（ lances）あるいは類似物を利用した方法が公知である。柔軟なランスあるいは均等物は、圧力のかかった水によりチューブのクリーニングを行う。しかしながら、典型的な蒸気発生器は、高さが３０フィートであるので、ウォータジェットを利用してチューブの上部に位置する析出物を除去することは困難てある。そこで、化学的なクリーニングが使用されることになるが、化学的なクリーニングには、いくつかの欠点がある。まず、化学的なクリーニングは、非常に高価であり（１回の使用ごとに＄５，０００，０００ないし＄１０，０００，０００がかかる）、そして、事故率を高めることになる。同様に、クリーニング中において、使用している溶媒により、蒸気発生器内部が腐食されることになる。加えて、大量の危険かつ放射可能性のある廃棄物ができてしまうことになる。このような廃棄物の廃棄は、とても高価なものである。化学的なクリーニングに関しては、多くの利用が考慮されているけれども、上記理由により、実際に化学的クリーニングを実施しているプラントは少ない。一方、他のクリーニング方法の開発に向けては、技術的に厳しい課題が残されている。典型的な蒸気発生器の熱伝達面積は、約５０，０００平方フィートてある。チューブ束は、直径が約１０フィートであり、高さが３０フィートである。しかしながら、チューブ束の中心に位置するアクセス通路は、わずか約３．５インチの幅にしかすぎず、しかも約４フィートごとに支持プレートにより遮られている。支持プレートには、支持プレートを貫通している流通スロットが存在するものの、典型的には２．７５インチ×１５インチといったように、サイズの非常に小さなものである。加えて、蒸気発生器内へのアクセスは、６インチのハンドホールからしか行えないという制限がある。最後に、チューブ間の間隔は、わずか０．４０６インチ幅であって、より小さなものである。したがって、典型的な蒸気発生器の本来的な設計パラメータは、上側チューブ束に関して、ランスからのウォータジェットによって析出物を除去するような技術の適用を困難としている。一方、このような技術は、蒸気発生器内において最も下に位置するチューブ受けシートの高さのチューブをクリーニングすることに関しては適切である。これについては、米国特許第４，７００，６６２号、第４，９８０，１２０号、第４，８８７，５５５号、第４，６７６，２０１号、第４，７６９，０８５号明細書を参照されたい。さらに、蒸気発生器内の密集した内部空間が、蒸気発生器の上側領域近傍における個々のチューブの検査および／または補修を非常に困難なものとしている。発明の概要よって、本発明の目的は、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置を提供することである。本発明の他の目的は、上から下へとクリーニングを行うことにより、クリーニング過程において付着物を下方へと洗い流す、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、化学的なクリーニング手法を不要として化学的クリーニングが本来的に有する欠点を克服し得る、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング装置を提供することである。あるいは、化学的なクリーニング手法と併用し得る、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、蒸気発生器のチューブの狭隘空間内においてさえも、圧力のかかった水を利用して蒸気発生器の上側チューブ束を適切にクリーニングし得る、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、十分な水のエネルギをスケールを除去するためにうまく配布し、また、チューブ束全体にわたってこのエネルギを効率よく分散させる、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、遠隔的にクリーニングを達成することにより、作業者に対する放射線被曝量を低減するとともに蒸気発生器の制限区域内へのアクセスを可能とする、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的ば、水の使用量を最小としてクリーニング効率を最大とする、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、クリーニング・検査・補修過程において移動する装置の数を最小とすることにより、クリーニング時間、言い換えれば停止時間を短縮する、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、チューブ間の検査およびクリーニングおよび補修のために、バルククリーニング・検査・補修ヘッドと剛直ランスとの両方を使用する、蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明の他の目的は、蒸気発生器の上部狭隘空間に対してさえも、検査用カメラ、ドリル、グリッパー、および、溶接デバイスやカットデバイスを搬送し得るような、蒸気発生器のクリーニング・検査・補修装置を提供することである。本発明によれば、蒸気発生器の支持プレートの流通スロットを挿通させて伸縮アームまたはフレキシブルアームを延出し、さらに、蒸気発生器のチューブどうしの間の所定位置へとアームを回転させ、そして、ドリルやグリッパーや溶接機やカットデバイスといったツールを延出したり、多数のクリーニングノズルを配置したり、あるいは、バーやブラケットや検査・クリーニング・補修の対象をなす個々のチューブに対するクランプといった補修材料を配置したりすることにより、蒸気発生器の上側チューブ束であっても、容易に検査し、クリーニングし、補修することができる。本発明は、気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置に関するものである。蒸気発生器内に収納可能とされた延出支持デバイスであるとともに、蒸気発生器の前記上側チューブ束にまで、延出支持デバイスの先端を上昇させて位置させる手段を備えている延出支持デバイスが設けられる。延出支持デバイスの先端に取り付けられた回転機構と、この回転機構に対して取り付けられたアームと、が設けられる。ノズルのようなクリーニングデバイス、カメラのような検査デバイス、および／または、１つまたは複数のツールが、アームに対して取り付けられる。ある実施形態においては、延出支持デバイスは、回転コネクタを介して互いに接続された第１ブームと第２ブームとを備え、第１ブームおよび第２ブームおよび回転コネクタは、蒸気発生器のアクセスポート内に挿入可能であるとともに、チューブ群を２列に分割しているレーン内に挿入可能であり、その結果、第２ブームがレーン内に配置される。回転機構は、好ましくは、アームを、蒸気発生器内において、水平方向と鉛直方向との双方に回転させる。ある実施形態においては、アームは、１組の伸縮部材を備えており、他の実施形態においては、アームは、フレキシブルな材料から形成されている。これに代えて、アームの先端だけを、フレキシブルな材料から形成することができる。他の実施形態においては、延出支持システムは、蒸気発生器のチューブ受けシートの近傍の蒸気発生器壁におけるアクセス路を通して供給可能である伸長体を備えている。伸長体は、蒸気発生器の内部の支持プレートにおける流通スロットを挿通しての上方延出箇所において曲がり得るためにある姿勢においてはフレキシブルであり、かつ、クリーニング／検査／ツールデバイスを蒸気発生器の上側チューブ束付近にまで蒸気発生器内の内部上方へと配置しかつ支持するために他の姿勢においては剛直である。また、伸長体を支持プレートを挿通させて上方へと駆動し、また、伸長体を支持プレートを挿通させて下方へと引き戻すよう駆動するための駆動手段が設けられている。伸長体は、１本の剛直チェイン、１対の剛直チェイン、曲げ可能な多数のリンク、剛直な多数のリンク、あるいは、チューブを形成するよう自己バイアスされた材料、とすることができる。好ましい実施形態の説明他の目的、特徴点、および利点は、以下の好ましい実施形態の説明および添付図面により、当業者に理解されるであろう。図１は、原子力発電プラントにおける典型的な蒸気発生器を一部を破断して概略的に示す図である。図２は、図１に示す蒸気発生器内の異なる高さ位置において様々なクリーニングヘッドを延出しかつ支持するために使用される延出サブシステムを概略的に示す図である。図３は、本発明のバルククリーニングヘッドサブシステムを概略的に示す図であって、バルククリーニングヘッドサブシステムは、蒸気発生器のチューブ支持プレートの流通スロットから水を導くために使用される。図４は、図３と同様に本発明のバルククリーニングヘッドサブシステムを概略的に示す図であって、流通スロット内の所定位置に配置されてチューブの列間に水を導く様子が示されている。図５Ａ〜図５Ｃは、図３および図４に示すバルククリーニングヘッドサブシステムを使用した場合における、典型的な蒸気発生器内でのある高さ位置の様々な領域をクリーニングする方法を斜め上方から示す図である。図６は、バルククリーニングヘッドサブシステムの様々な構成部材を概略的に示す図であって、効果的な噴霧角度制御機構、および噴霧ノズルアームのスイング機構を示している。図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の剛直ランスクリーニングヘッドサブシステムを概略的に示す図であって、チューブ間内に挿入されることにより、チューブ間から蒸気発生器のチューブ間内へと圧力水を導くのに使用される。図８Ａ〜図８Ｃは、図７Ａ〜図７Ｃに示す剛直ランスを概略的に示す図であって、蒸気発生器のある高さ位置における様子を示している。図９は、共に本発明によるバルククリーニングヘッドサブシステムと剛直ランスとの両方を使用した場合において、チューブ支持プレートのカバー率を概略的に示す図である。図１０Ａ〜図１０Ｄは、図６および図７に示す剛直ランスを使用した場合の、チューブ束の検査、クリーニング、スケール除去に対する様々な位置を概略的に示す図である。図１１は、本発明の支持サブシステムを概略的に示す斜視図であって、支持サブシステムは、あるクリーニングヘッドに高圧流体が適用された際に、そのクリーニングヘッドを定位置に維持するためのものである。図１２Ａ〜図１２Ｃは、支持サブシステムを概略的に示す正面図であって、典型的な蒸気発生器の支持プレートを通り抜けて最終的には係合する様子が示されている。図１３は、本発明のプロセスシステムを概略的に示す図であって、プロセスシステムは、本発明のクリーニングヘッドに供給される水、および本発明のクリーニングヘッドに組み付けられるビデオのためのものである。図１４は、本発明の制御サブシステムを概略的に示す図であって、クリーニングに際して蒸気発生器内において本発明のクリーニングヘッドを延出して操作するために使用される。図１５は、ドリルアセンブリを延出している、本発明による伸縮アームサブシステムを概略的に示す図である。図１６は、グリッパーアセンブリを延出している、図１５の伸縮アームサブシステムを概略的に示す図である。図１７は、鋸アセンブリを延出している、図１５の伸縮アームサブシステムを概略的に示す図である。図１８は、溶接機を延出している、図１５の伸縮アームサブシステムを概略的に示す図である。図１９〜２２は、本発明によるフレキシブルランスサブシステムの様々な実施形態を概略的に示す図である。図２３は、本発明によって蒸気発生器内に延出されたフレキシブルランスサブシステムを概略的に示す図である。図２４は、本発明による延出システムを概略的に示す図であって、この延出システムは、ある姿勢ではフレキシブルであり、また、他の姿勢では剛直な伸長体を使用している。図２５は、図２４に示す伸長体における剛直チェインの実施形態を概略的に示す図である。図２６は、本発明における、背中合わせ型の剛直チェインを備えた実施形態を概略的に示している。図２７は、典型的なチェイン結合を示す正面図である。図２８は、本発明の延出システムにおいて使用される剛直チェインを示す正面図である。図２９は、本発明の延出システムにおいて背中合わせに配置された２つの剛直チェインを示す正面図である。図３０および図３１は、本発明の延出システムにおいて使用される異なるタイプの剛直チェインを概略的に示す図である。図３２は、本発明の延出システムにおいて使用される剛直チェインのさらに異なるタイプの剛直チェインを概略的に示す図である。図３３は、スプリングにより付勢された本発明の剛直チェインを概略的に示す図である。図３４は、磁気的に付勢された本発明の剛直チェインを概略的に示す図である。図３５は、マグネットとスプリングとの両方が組み込まれた剛直チェインを概略的に示す図である。図３６は、本発明による他のタイプの剛直チェインを示す正面図である。図３７は、１つずつの関節凹所を備えた本発明の一連の結合リンクを概略的に示す図である。図３８は、二重関節凹所を備えた本発明の一連の結合リンクを概略的に示す図である。図３９は、本発明の延出システムにおいて使用される自己バイアス型マストを概略的に示す図である。図４０は、駆動手段を備えた本発明の他の自己バイアス型マストを概略的に示す図である。図４１は、本発明の延出システムを概略的に示す図であって、マスト材料と剛直リンク構造との両方が使用されている。図１に、蒸気発生器１０を概略的に示す。蒸気発生器１０には、チューブ支持プレート１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６により、区分して隔離された熱交換用チューブ１２が設けられている。各々のチューブ支持プレートには、第１のチューブ支持プレート１４について示すように、多数の流通スロット２８、３０が設けられている。Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ社のＷ４４型およびＷ５１型の蒸気発生器は、蒸気発生器の最大の市場占有率を有している。Ｗ５１型の寸法は、Ｗ４４型の寸法と同程度である。Ｗ４４型の蒸気発生器においては、１１６インチの直径のチューブ支持プレートが、チューブ受けシート３２の上方において、５１インチごとの等間隔で使用されている。図１に示すハンドホール３６のような２つのハンドホールが、チューブ受けシート３２の高さ位置において、３．５インチ径のブローダウンレーン３８（blow down lane）の各端部に設けられている。各々のチューブ支持プレートには、４インチの間隔をおいて大きさ２〜２．７５インチ×１５インチの３つの流通スロットが、中心連結ロッド４０の両側に各々設けられている。流通スロットは、互いに一直線上に揃えられており、その結果、ブローダウンレーン３８から、最上部チューブ支持プレート２６の上方のチューブのＵ字形曲がり部４１までが、明瞭に「見通しの利く」縦通路となっている。上記発明の背景の項において説明したように、蒸気発生器の底部におけるチューブ受けシート３２と第１のチューブ支持プレート１４との間の領域を散水によりクリーニングするための装置は、公知である。しかし、蒸気発生器の上側チューブ束が非常に狭隘な空間であることが、相対的に上方に位置するチューブ支持プレート１６〜２６の近傍のチューブをクリーニングすることを困難としている。これについては、例えば、米国特許第５，２６５，１２９号明細書を参照されたい。本発明においては、ハンドホール３６から中心連結ロッド４０に向けてブローダウンレーン３８に沿って、さらに、各々の支持プレートにおける一直線上に位置する流通スロット２８、３０等を上方に向けて通り抜け、ついには蒸気発生器の頂部４２へと達するアクセス通路３４を設ける構成が実現されている。そして、もし蒸気発生器の頂部４２にまで１つのまたは複数のクリーニングヘッドか延出することができたならば、蒸気発生器は、上から下へとクリーニングされ得ることになり、これにより、クリーニング過程において付着物を下方へと洗い流すことが実現できる。この場合の技術的な課題は、蒸気発生器内部の狭隘空間内に適合するようなクリーニングヘッドを製作することであり、また、チューブを徹底的にクリーニングするために十分に圧力のかかった水を分配するようなクリーニングヘッドを製作することであり、さらに、蒸気発生器内部に引っ掛かってしまわないクリーニングヘッドを製作することである。本発明のクリーニング装置は、以下の４つの主要なサブシステムあるいは構成部材を備えている。すなわち、（ａ）図２に示すようなクリーニングヘッド延出支持装置と、（ｂ）クリーニングヘッド延出支持装置に取付可能であって、流通スロットからチューブの間隙内へと流体を導くとともに、噴霧角度を変化させる手段、および、図３〜図７に示すように同じ高さ位置において隣接している流通スロット近傍のチューブをクリーニングする手段を有するバルククリーニングヘッドと、（ｃ）同様にクリーニングヘッド延出支持装置に取付可能であって、図７〜図１０に示すように、チューブ間内へと伸長してチューブ間の間隙から流体を導く剛直ランスと、（ｄ）いずれのタイプのクリーニングヘッドをも着脱可能に固定し、かつ、噴霧時には所定位置に支持するものであって、また、仮に発生すればクリーニング過程に深刻な影響を与え得るとともに停止時間をもたらしてしまう設備の引っ掛かりをうまく阻止する支持機構と、である。上記において、“上側チューブ束”とは、蒸気発生器内において第１のチューブ支持プレート１４よりも上方に位置しているチューブを指すものと定義する。以下、各サブシステムについて、順次説明する。延出／支持サブシステム図２に示す延出サブシステム５０は、直線移動用レール５２、レール支持体５４、回転ステージ５６、直線移動カート５８、および、液圧式シリンダ６２、６４、６６を有する鉛直方向位置サブシステム６０を備えている。延出サブシステム５０は、アクセスされるべきチューブ支持プレートの高さまで、蒸気発生器内において噴霧、ヘッドを鉛直方向に延出させるために使用される機構である。鉛直方向位置サブシステム６０は、回転ステージ５６の頂部に搭載されている。ここで、回転ステージ５６は、直線移動カート５８上に載っている。蒸気発生器の外部に配置された動力手段を利用することにより、直線移動カート５８は、ハンドホールを挿通して延出しているレール５２上をブローダウンレーンの下部において移動する。このような構成は、6546Pound Road，Williamson，New York，14589USA所在のＲ．ＢｒｏｏｋｓＡｓｓｏｃｉａｔｅｓによる「第二次検査装置（Secon-dary Inspection Device，ＳＩＤ）」と称される公知の構成が適用される。これは、９段のエアシリンダから構成されるものであり、現在では蒸気発生器のブローダウンレーンの上方にビデオカメラを搬送するために使用されている。したがって、蒸気発生器のハンドホールおよび流通スロットを挿通するのに適したサイズとされている。しかしながら、それの標準的な構成において、第二次検査装置には、いくつかの重大な欠点がある。第１の欠点は、制御性が欠如していることである。通常行われている制御方法は、伸長させる場合には、シリンダの空気圧を増加させ、引っ込ませる場合あるいは伸長させるのを停止する場合のいずれかの場合には、シリンダの空気圧を減少させるという方法である。段間の封止に重大な漏れがあることにより、安定した位置決めが行えないことがしばしばである。また、段間の摩擦が平衡位置の決定に際して影響を与えるので、段間の摩擦を変化させるもの、例えば振動のようなものがあるだけで、システムの平衡位置がずれてしまうことになる。他の大きな欠点は、有効負荷能力が不十分なことである。段間の封止に漏れがあることの結果として、また、圧力調整器および供給ホースの通路が小さいことの結果として、実際のシリンダ圧力は、圧力空気供給源の圧力にまで達することは決してあり得ず、有効負荷は、約５ポンドに制限されている。したがって、本発明のクリーニングヘッドを支持するためには、この有効負荷能力は、５〜１０倍程度増大するよう改善されなければならない。シリンダの内部にケーブルを組み込み、かつ、ケーブルの繰出し・巻取りを制御するためにケーブルリールを設けるという改良がなされている。シリンダ内部の圧力は、シリンダの伸長にとって十分なだけの高い圧力に一定に維持されている。ただし、シリンダの伸長は、ケーブルによって阻止された状態にある。張力ケーブルを繰り出すことにより、シリンダの伸長が許容され、また、ケーブルを巻き取ることにより、シリンダは引っ込められる。シリンダが引っ込む際には、シリンダ圧力は、逃がされる。ケーブルリールには、エンコーダが設けられており、このエンコーダにより、鉛直方向位置に関する情報が与えられることになる。有効負荷能力を改良するために、内部圧力の増大化、シリンダの軽量化のうち一方または両方の対策が講じられている。段間の封止は、漏れを格段に低減させるよう改良されており、圧力付与は、空気よりもむしろ水によりなされている。圧力付与媒体として水を使用することにより、圧縮性媒体を使用した場合のように爆発の危険性を伴うことなく、内部圧力を数百ｐｓｉとすることが可能である。また、鋼製よりもむしろアルミニウム製のシリンダを使用することにより、シリンダ自身の重量を約３分の２に低減することができる。制御システムについては、図１４を参照して後述する。バルククリーニングヘッドサブシステム図３に示すバルククリーニングヘッドサブシステム７０は、図２に示す延出支持サブシステム５０の最上部シリンダ６６に取り付けられている。そして、バルククリーニングヘッドサブシステム７０には、回転式支持体７４を起点として延在するアーム７２が設けられている。図３に示す本発明のバルククリーニングヘッドサブシステム７０は、流通スロットからチューブ間の間隙内へと流体を導くものである。バルククリーニングヘッド７０は、例えば図４に示す流通スロット７１のような流通スロットに沿って延在しており、流通スロット７１からチューブ７８、８０間の間隙内へと流体を導く。また、図３に示すアーム７２は、矢印８２で示す方向に回転し、対向するノズル８４、８６、８８、９０の角度配向を変化させる。これにより、２つの支持プレートの間における、同様に、２つの支持プレートの面間におけるチューブの長さ方向にわたってのクリーニングがもたらされる。ノズル８４、８８は、図示のようにノズル８６、９０に対して反対側に配置されている。これは、チューブのクリーニングを流通スロット７１の両側において行うことを目的としたものであり、また、ノズルにより分配される高圧水によってアーム７２が受けるスラスト力を均衡化させることを目的としたものである。ノズル８６、９０は、図４に示すように、ノズル８６、９０がチューブ７８、８０間の間隙に対して適宜一直線上に位置するように配置されている。アーム７２は、また、符号９２で示す交替位置へとスイング式に移動し、流通スロットに隣接する場所近傍のチューブのクリーニングをもたらす。よって、クリーニングヘッドを一旦引っ込ませて、その後、流通スロットに隣接する位置へと延出させる必要がない。図５Ａ〜図５Ｃを参照してさらに詳細に説明すると、図５Ａに示すアーム１００は、最初、流通スロット１０４（典型的には、蒸気発生器の横側半分につき３つ設けられている流通スロットのうちの中央に位置する流通スロット）の付近に配置されており、流通スロット１０４近傍の領域１１０内において水を噴霧している。その後、アームは、流通スロット１０４内を移動して、図５Ｂに示すように、領域１０８内において水を噴霧する。最後に、アームは、スイング式に回転して、図５Ｃに示すように、流通スロット１０６近傍の領域１１２内においてクリーニングを行う。上記のように、クリーニングヘッド延出支持設備が鉛直方向において一直線上に揃えられた一連の流通スロットを挿通して延出された状態で、蒸気発生器の一方の完全な横側半分がクリーニングされる。すなわち、バルククリーニングヘッドサブシステムが、図１に示す最上部支持プレート２６内にある流通スロット２５にまで延出され、図５Ａ〜図５Ｃに示すクリーニング操作が達成される（このとき、必要に応じて、角度配向の変化が併用される）。そして、このような操作が、蒸気発生器のしだいに下方へと向けて各々の高さ位置においてなされ、第１のチューブ支持プレート１４へと達するまで繰り返される。このようにして、頂部から底部へとクリーニングがなされ、これにより、クリーニング過程において付着物は、下方へと洗い流される。蒸気発生器の他方の横側半分についても、同様にしてクリーニングがなされる。本発明の他の態様においては、最小の水の使用量でもってクリーニングの効果を最大とするために、バルククリーニングのための特有のノズル構成を採用している。特に、ノズル８４、８８等は、まず、チューブ間隙７９の一方の側に揃えられ、その後、チューブ間隙７９の他方の側に揃えられる。これにより、一方の側のチューブのクリーニングを行い、引き続いて、他方の側のクリーニングを行うことになる。テストの結果、この方法によるとクリーニング効果において、大きな成果が得られた。また、チューブ表面からの析出物の除去量を増加させることに有効であった。他のテストにおける変更条件は、析出物の種類、ノズル圧力、ノズル流量、角度の変化速度、バルククリーナーの位置、ノズルの形状、ノズルの配列である。原型をなす構成例においては、ブローダウンレーンから水を導いているバルククリーニングヘッドが、チューブ表面の付着物を除去し得ること、また、支持プレートおよび４つ葉（quatrefoils）をクリーニングし得ることが証明された。本発明のこのようなクリーニング方法のさらに他の態様においては、クリーニングヘッドによるクリーニングが上から下に向かってなされるにつれて、蒸気発生器内での水位が徐々に下げられる。このようにして、付加的な攪拌（agitation）がなされ、蒸気発生器内でノズルジェットの噴霧が水の表面を衝撃することにより、クリーニング効果が高められている。図６に、バルククリーニングヘッドサブシステム１２０の原型構成例を概略的に示す。ノズルアーム１２１は、バレル部（barrel portion）１２２を有している。バレル部１２２には、背中合わせに配置されたノズル１２３、１２５、１２７、１２９が設けられており、ノズル１２３、１２５、１２７、１２９の角度は、チルトギヤ１２４がギヤ１３１を介してチルトモータ１２８から動力伝達されることにより可変とされている。アーム１２１のスイング運動は、スイングギヤ１３８がウォームギヤ１３３を介してスイングモータ１３０から動力伝達されることにより達成されている。水は、アンビリカル供給源（umbilical source）１３２から水分岐管１３４を介して、ノズル１２３、１２５、１２７、１２９へと供給されている。操作者は、カメラ１２６を利用することにより、位置合わせおよび検査を共に行うことができる。カメラ１２６、モータ１３０、モータ１２８に対する電力供給は、アンビリカル供給源１３２を介してなされている。剛直ランス図７Ａに示す剛直ランス２００は、図２に示す延出支持サブシステム５０に取付可能な他のタイプの噴霧ヘッドである。そして、剛直ランス２００は、チューブ間からチューブの列間内へと流体を導くために使用される。図７Ａに示すランス部２０５は、図８Ａに示すようにチューブ列２０７間へと延出するような位置へと、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように回転する。このようにして、図７Ａに示すランス部２０５は、図８Ｂに示す流通スロット２１０を挿通して上方に向けて延出した時には、支持サブシステムの最上部シリンダと一直線をなす位置関係を維持したままである。そして、流通スロット２１０を挿通しての延出後において、ランス部駆動モータ２１２により、チューブの所定の列間へと延出するように、矢印２１４で示す方向に回転される。それから、ジェットノズル２１６、２１８、２２０、２２２（図８Ｂおよび図８Ｃに図示）は、高圧水供給源２２４からチューブへと流体を導く。図９に示すように、流通スロットから水を噴霧するバルククリーニングヘッドサブシステム７０によってはクリーニングされないチューブの領域は、チューブの列間へと挿入可能なランス部２０５を使用することによりクリーニングされる。図７Ａに示すように、剛直ランス２００の最上部をなす先端部には、銃弾形ノーズ部２０１が設けられている。銃弾形ノーズ部２０１は、矢印１８０で示すように、手動操作によってわずかに傾斜させることができる。これにより、一直線に揃っているばずの流通スロットにわずかの位置ずれがあっても、あるいは、図２に示す延出支持装置の伸縮式シリンダ機構が柔軟性を有していても、首振り運動を行うことにより、流通スロットを挿通して上方へと進むことが可能とされる。銃弾形ノーズ部２０１は、オフセットスプリングに抗して作動するケーブル係止体の使用により偏向させられている。回転ステージにより直立軸回りにヘッドを回転させることにより、ノーズ部の偏向は、どちらの方向を向けることも可能である。剛直ランスサブシステムクリーニングヘッドは、かなりの量の感覚的なデータが得られなければならない領域内へと立ち入ることになるので、操作者がヘッド位置、検査の状況、クリーニングの状況を随時把握するために、ヘッドには視覚手段１８２、１８４が備えられることが不可欠である。ヘッドがチューブ支持プレートを通り抜けて上方へと移動するに際して、操作者が、通り抜けるべき流通スロットに対して銃弾形ノーズ部２０１の位置合わせを行い得るために、カメラ１８４として示すように、ヘッド内には上方を向いてＣＣＤビデオカメラが取り付けられている。もし適切であるならば、ヘッドには、２つのビデオカメラが、水平方向に反対を向いて取り付けられることになり、下方を向いて非チューブ領域を見ること、およびそれに引き続いてすぐに現れるチューブを見ることが可能とされる。チューブ間の領域を観察することを可能とするために、図７Ｄに示すように、ビデオプローブをランスの先端２０９上に取り付けることができる。ＣＣＤチップは、隙間領域の検査、および、ウォータジェットの操作状況の観察を可能とするように配置される。これらのビデオプローブのためのケーブルは、ブローダウンレーンカート上の回転ステージを経由してさらにハンドホールの外部へと配置される。操作者に対するインターフェースを単純化するために、信号は、遠隔配置された操作者ステーションへと多重送信されることになる。操作者ステーションにおいては、ビデオ画像を選択して表示することができる。もしチューブ間の領域のカバー率がわずかに低下しただけでもチューブ支持プレートにとって受け入れ得ないものであれば、図７Ｃに示すようなオフセットにより形成されたヘッド内の凹所２１１は、図７Ｂに示すような、手動に適したような選択的な工具モジュール２１３の保持用として機能させることができる。例えば、凹所２１１には、試料収納箱を取り付けることができ、これにより、チューブのスケールを、分析のために、蒸気発生器の外部へと確実に運び出すことが可能とされる。一般に、本発明のチューブ間用のランスにおいては、目視検査、隙間のクリーニング、チューブのスケールの除去、チューブ支持プレートの洗浄、腐食物の試料採取、他の対象物の捜索や回収が達成される。ランス部２０５は、できるだけ長い方が良いが、チューブ支持プレートの鉛直方向間隔、あるいは鉛直方向からの回転に対して干渉するような部材の鉛直方向間隔よりも長くすることはできない。Ｗ４４型およびＷ５１型の両方の蒸気発生器のチューブ支持プレートの半径は、チューブ支持プレートの鉛直方向間隔よりも大きいので、図９に示すように、非チューブ領域から最も遠いところに、剛直ランスが届き得ない領域が存在する。しかしながら、剛直ランスの到達可能な範囲の総面積率は、Ｗ４４型に対して８５％を超え、Ｗ５１型に対して８０％を超えるものが達成されている。図７Ａ〜図７Ｃに示すランス２００は、細身であって、２．５インチの直径のハウジングに収納されている。ハウジングの内部には、回転駆動部（図示せず）が搭載されており、この回転駆動部は、０．２５インチのアーム２０５の位置決めを行っている。ランスの先端におけるウォータジェットは、チューブ支持プレートの周縁部から破片を移動させる確実な手段がないという理由から、非チューブ領域における流通スロットに向けて破片を押し出すような向きとされている。図１０Ａ〜図１０Ｄは、延出時のランスの角度をヘッドに注目して示すもので、様々なクリーニング操作もあわせて示している。図１０Ａには、延出に際してヘッド２１５と向きが揃えられたランス部２０５を示しており、クリーニングヘッドは、チューブ支持プレートのところまで上昇されている。図１０Ｂには、ランス部２０５の下方に向けての掃引動作を示しており、破片は、流通スロット２１７に向けて洗い流されている。図１０Ｃには、ランス部２０５の戻り動作、および前方に向けてのチューブのスケール除去動作を示している。一方、図１０Ｄには、チューブ支持プレート２１９の下面を検査するに際して所定位置に配置れたランス部２０５を示している。支持機構鉛直方向への延出支持システムは、チューブ受けシートの底部において横方向に支持されている。同様に、延出された噴霧ヘッド近傍の上部についても横方向の支持が必要である。蒸気発生器の上部スパンのクリーニングの際には、鉛直方向への延出支持システムは、２５フィートを超えて延出されることになる。ジェットを掃引操作するに際してと同様に、チューブ束内へランスを挿入するに際しても、またチューブ束からランスを引っ込めるに際しても、横方向に負荷がかかることになる。本発明の上部における支持サブシステムは、図１１に図示されており、チューブ支持プレート２５０のようなチューブ支持プレートに機械的に係合したり、また、チューブ支持プレートとの機械的係合を解除したりするものであって、付加的な駆動源を必要とするものではない。図１２Ａに示すように、対象となるチューブ支持プレート２５０に近づく際には、搭載負荷２５２（上述の噴霧ヘッドの１つ）は、フィンガー２５４、２５６が図１２Ｂに示すように開き得るよう、わずかに持ち上げられている。マグネット２５８、２６０は、図１２Ｂに示すような位置関係へと誘導するための補助を行っている。フィンガー２５４、２５６が開き位置にある状態で、さらに鉛直方向延出システムが伸長されると、フィンガーは、図１２Ｃに示すようなロック位置へと回転する。その後、図２に示す延出サブシステムの最上部シリンダが鉛直方向に動かされてクリーニング操作が行われる。このとき、横方向支持システムは、ロック状態にあり、最上部シリンダよりも下方に位置するシリンダは、静止したままである。係合解除は、上記操作を逆に行うことにより達成される。下側のシリンダが引っ込むと、横方向支持システムの回転ピン２６２が引き下げられる。すると、流通スロットに押し当てられているパッド部の接触部分により、フィンガー等は、下側シリンダが引っ込むにつれて、図１２Ｂに示す位置へと回転する。そして、独立な上側のシリンダが引っ込んだときには、フィンガーは、図１２Ａに示すような収納位置へと折り畳まれ、新たな延出位置に向けて流通スロットを挿通し得る状態とされる。回収は、蒸気発生器の内部領域に延出されたいかなる装置にとっても、重要なことである。本発明における非常回収は、第２段のシリンダに取り付けられたシリンダ延出制御ケーブルを引っ張ることにより達成される。非常回収の開始時点において、フィンガーが図１２Ａに示すような収納位置にある場合には、何の障害も発生することはない。フィンガーが図１２Ｂに示すような待機位置にある場合には、下方に位置する各々のチューブ支持プレートに接触することにより、フィンガーは、流通スロットを通り抜けるのに十分なだけ単に内側に回転させられることになる。また、非常回収の開始時点において、もし、横方向支持システムが図１２Ｃに示すように係合状態にある場合には、ケーブルに対して、チューブ支持プレートに接触している横方向支持システムにかかっている摩擦力に打ち勝つような十分な引っ張り力が与えられることになる。そして、搭載負荷が完全に引き下げられてフィンガー上に位置すると、引き下げ時においてチューブ支持プレートに当接することにより、フィンガーが内方に回転させられて搭載負荷を持ち上げ、図１２Ａに示すような収納時の構成となる。他のサブシステム図１３に示すようなプロセスサブシステム３００が、設けられている。プロセスサブシステム３００は、各噴霧ヘッドのジェットに対しての高圧水と、鉛直方向延出システムのシリンダに対しての低圧水と、必要に応じた空気および電力と、クリーニングシステムからのビデオフィードバックとを供給している。プロセスサブシステム３００は、また、ランスによる付着物除去の際に水位を定位置に維持するための蒸気発生器からの抜取用として設けられている。抜き取られた水は、クリーニングヘッドのウォータジェット噴霧ノズルに対しての再循環のために十分に濾過される。プロセスシステムの大部分は、原子炉格納建造物の外部に位置しているトレーラ３０２内に配置されることになる。この構成は、現在使用されている、チューブ受け用シートのランスによる析出物除去手法において使用されているものとよく似ている。高圧水は、各クリーニングヘッドのノズルジェットに対して高圧ポンプ３０４を介して供給されている。低圧水は、延出支持サブシステムに対して低圧ポンプ３０６により供給されている。空気、電気、ビデオ信号は、それそれライン３０８、３１０、３１２を介して伝達されている。抜取ポンプ３１４は、ランシングに際して水位を定位置に維持する。フィルタ３１６、３１８は、高圧ポンプ３０４を介してのウォータジェット噴霧ノズルへの再循環のために、ポンプ３１４からの水を十分に濾過する。図１４に示す制御サブシステム３４０には、鉛直方向の延出支持システムの制御手段、およびチューブ間にアクセスされる剛直ランスサブシステムの制御手段のような、すべてのプロセスシステムの機能を制御する制御手段が設けられている。すべての主要システムの駆動は、エンコーダからの位置フィードバックによる閉ループ制御によりなされている。符号３４２で示すコンピュータインターフェースにより、位置情報、機能情報が得られ、同様に制御を行うことができる。矢印３４４で示すチューブ間隙内でのジェットの掃引、矢印３４６で示すクリーニングヘッドの回転、矢印３４８で示す延出支持サブシステムのシリンダの上げ下げ、および矢印３５０で示す延出サブシステムの直線移動のような、図５Ａ〜図５Ｃに示した方法に基づくクリーニングをもたらす相対運動は、自動実行のためにプログラムされている。制御用コンソールには、また、ビデオシステムのためのモニタが設けられている。チューブ間へのアクセスシステムは、０．４０６インチの間隙を通り抜ける必要があり、０．２５０インチの直径に特別注文されたＷｅｌｃｈＡｌｌｙｎのビデオプローブが使用されている。クリーニング・検査・補修サブアセンブリ図１５に示すように、伸縮アーム４０２を、図２に示す延出支持デバイスの最上部の液圧式シリンダ６６に対して、回転ジョイント４００を介して取り付けることができる。回転ジョイント４００は、上記’１２９特許に開示されたエルボージョイントと同様のものとすることができる。伸縮アーム４０２の先端には、チューブ１２や支持プレート２６として例示されているような上側チューブや支持プレート近傍におけるドリル動作のためのドリルアセンブリ４０４が取り付けられている。回転ジョイント４００は、矢印４０３で示すように水平面内において、また、矢印４０５で示すように鉛直面内において、アーム４０２を回転させる。また、図１１に示す支持機構２４８が、上部液圧式シリンダ６６を、プレート２６の流通スロットに対しての所定位置に、維持する。伸縮アセンブリ４０２およびドリルアセンブリ４０４が支持プレート内の流通スロットを通して所定位置にまで上昇される際には、伸縮アーム４０２およびドリルアセンブリ４０４は、図２に示す延出支持デバイスの上部液圧式シリンダ６６に対して一体化された状態とされる。蒸気発生器内における所望位置に到達すると、回転機構４００は、アーム４０２を矢印４０５で示すように鉛直面内で回転駆動し、その後、伸縮アーム４０２をなす個々の伸縮部材が、矢印４０７で示す方向に引き伸ばされる。また、図１６に示すようなグリッパーアセンブリ４０６を、蒸気発生器の上側チューブ束近傍における対象物を回収するために、伸縮アーム４０２に対して取り付けることができる。切削ば、図１７に示すような鋸アセンブリ４０８を伸縮アームに取り付けることによって行うことができる。あるいは、電極放電機（El ectrode Discharge Machine，EDM）のヘッドをアーム４０２に取り付けて、他の操作を行うこともできる。鋸アセンブリ４０８は、切削動作をもたらすよう、矢印４０９で示すように往復駆動することができる。また、伸縮アーム４０２に対しては、図１８に示すように、蒸気発生器内において溶接操作を行うための溶接アセンブリ４１０を設けることができる。溶接は、電気アーク技術を使用して、あるいは、光ファイバによって溶接箇所にまで導かれたレーザービームを使用することにより、行うことができる。蒸気発生器内において３０フィート高さにまで延出されその後個々のチューブどうしの間へと横方向に廷出されるすべてのデバイスが、一切引っ掛かりを起こすことなく蒸気発生器内で使用可能とされていることは、非常に重要なことである。したがって、図１９に示すアーム４１２は、グラファイトや他の適切なフレキシブル材料から形成されたフレキシブルランスである。そのため、アームは、蒸気発生器の内部からの引抜に関して十分にソフトである。他の実施形態においては、アーム４１３は、（図２０に）図示したように、２つの部分４１４，４１５を備えている。アーム部４１４は、非常にフレキシブルである。これに対して、アーム部４１５は、アーム部４１４よりは剛性の大きなものとすることかできる。アーム部４１４は、伸縮シリンダや類似機構を使用して矢印４１７に示す方向に延出することができる。あるいは、アーム部４１４は、蒸気発生器の流通スロットからのコンパクトな延出のために、アーム部４１５に対して、矢印４１９で示す方向に回転可能とすることができる。他の実施形態においては、アーム部４１５をよりフレキシブルな材料から形成することができ、アーム部４１４をより剛性の大きな材料から形成することができる。アーム部４１４は、クリーニングノズル４２１、ビデオカメラ４２３、および／または、図１５に示すようなドリルアセンブリ４０４、図１６に示すようなグリッパーアセンブリ４０６、図１７に示すような鋸アセンブリ４０８、および／または、図１８に示すような溶接機４１０を備えることができる。他の実施形態においては、アーム４１２は、図２１に示すように、アーム４１２をチューブ束どうしの間に配置するために使用されるオフセット機構（位置ずらし機構）４１６を使用することによって、回転機構４００に対して取り付けることができる。オフセット機構４１６は、ブーム６６が支持機構２４８によって所定位置にロックされたときにアーム４１２を移動可能とするよう、矢印４１７で示す方向に調整可能とすることができる。他の実施形態においては、図２２に示すような短アーム４１８が、図２３に示すように、短いチューブレーンのところのチューブをクリーニングし検査しあるいは補修するために、使用される。図１９に示すアーム４１２は、蒸気発生器の長いチューブレーンのところのチューブをクリーニングし検査しあるいは補修するために使用され、アーム部４１２，４１４からなるアーム４１３は、蒸気発生器の一番奥深いところのチューブをクリーニングし検査しあるいは補修するために使用される。図２３を参照されたい。よって、本発明のシステムは、上側チューブ束のクリーニング、検査、補修、あるいは、修復作業を容易とすることができる。図１６に示すようなグリッパーアセンブリ４０６は、溶接ロッドまたはバーまたはブラケットを保持するために使用することができ、一方、図１８に示すような溶接機４１０は、個々のチューブを溶接するために使用される。図２０に示すカメラ４２３は、プロセス中の作業の様子を検査し観測することができる。代替可能な延出サブシステム図２に示す延出サブシステム５０は、図３，６，７，１５〜２２に示すような様々なクリーニング・検査・補修デバイスを延出するために使用することができるけれども、収縮した状態では１８インチ高さしかなく３０フィートにまで上昇しなければならないブームと伸縮シリンダとの組合せ（図２）が構成において製造においてまた制御において困難であることから、他の延出サブシステムを使用することもできる。さらに、この構成は、ブーム７０が蒸気発生器内に配置されることを必要とする。これに対して、本発明は、図２４に示すような伸長体４８０を備えている。伸長体４８０は、蒸気発生器４８４の外部から、ハンドホール４８２を通して供給することができる。伸長体４８０は、場所４８６において曲げられて上方移動することに対して十分フレキシブルであり、かつ、符号４８８で示すような他の構成においては、クリーニングヘッド／検査および／または補修デバイスを蒸気発生器内を上方に向けて移動させて上側チューブ束へと位置させるために、剛直である。図２４に示すように、伸長体４８０を複数の支持プレートを挿通して上方へと駆動するための、また、伸長体４８０を複数の支持プレートを挿通して下方へと引き戻すための手段４９２が設けられている。好ましい実施形態においては、図２４に示す伸長体４８０は、モータ５０２と駆動アセンブリ５０３とにより駆動される図２５に示すような「剛直チェイン」５００である。駆動アセンブリ５０３は、容器５０６内のスタック５０４から剛直チェイン５００を広げるように作用する。ターンシュー５０８は、検査／クリーニング／補修ヘッド５１０を蒸気発生器の２つの上側チューブ束へと運ぶために、剛直チェイン５００を、上方にターンするように案内する。剛直チェイン５００は、場所５０８における曲げに対して十分フレキシブルである。しかしながら、曲がり後の上方への延出に対して、また、曲がり箇所５０８を起点として３０フィート高さの上側チューブ束付近にまで延出しつつクリーニングおよび検査装置の支持するに際して十分に剛直である。しかしながら、伸長体としては、流通スロットを挿通しての上方延出箇所において曲がるためにある姿勢においてはフレキシブルであり、かつ、クリーニングヘッド／検査デバイスを蒸気発生器の支持プレートの流通スロットを挿通して上方へと運搬しなおかつ支持するために他の姿勢においては剛直である限りにおいて、本発明の範囲内において他の構成が可能である。以下において、伸長体の様々な実施形態について説明する。剛直チェインある実施形態においては、図２６に示す２つの剛直チェイン５２０、５２２がある。剛直チェイン５２２は、場所５２４において一方向にのみ曲がるよう構成されている。一方、剛直チェイン５２０は、場所５２６において反対方向にのみ曲がるよう構成されている。背中合わせに配置されたときには、これらの組合せ体は、チューブ支持プレート５２８、５３０、５３２、等における流通スロットを挿通して上方へとクリーニングヘッド／検査／補修デバイスを支持しつつ延出させるのに対して十分に剛直である。剛直チェイン５２０は、まず最初に、環状部５３４内において延ばされ、一方、剛直チェイン５２２は、まず最初に、環状部５３６内において延ばされる。その後、両方のチェインは、それそれガイドシュー５４０、５４２を介して駆動源５３８により駆動される。ビデオ／クリーニング流体／電力アンビリカル（umbilical）は、テンションアーム５４６により張られる。図２７に示すように、典型的な非剛直チェイン５５０は、２つの方向に自由に曲がることができる。しかしながら、図２８に示す剛直チェイン５５２ａは、一方向についてのみ自由に曲がることができる。図２９に示すように、このような２つのチェイン５５２ｂ、５５２ｃが背中合わせに配置されたときには、各々が単独では一方向にフレキシブルであるようなものを組み合わせることで、剛直な構造が形成される。他の剛直チェインを図３０に示す。各リンク５６０は、ビデオアンビリカル５６２、クリーニングスプレーアンビリカル５６４、および電力アンビリカル５６６を携行するために、中空とされている。ピン５６８は、隣接するリンクどうしの互いの回転を阻止するために、隣接するリンクを係合している。ピン５６８は、また、リンク５６０に対するリンク５７２の曲がりを許容するために引っ込む。この実施形態においては、９０°ターンがなされた後に剛直な支持を与えるよう係合ピンを押し込むために、図３１に示すピンドライブ５７３が使用される。ピンドライブは、また、蒸気発生器の支持プレートの流通スロットを挿通させて剛直チェインを下方に引き戻す際には、係合ピンを引っ張る。ピンドライブ５７３は、矢印５７５により示された方向から押されたときには、孔内に係合されてピン５７７の頂部に対抗するような板ばねの組のように単純な構成とすることができる。ピン５７９が矢印５８１の方向に引き戻されたときには、板ばねは、ピンヘッドの下部に係合し、リンクの孔から係合を解除する。他の実施形態においては、剛直チェインのある形態は、図３２に示すリンク６００を備えている。リンク６００は、ピン６０４、６０６を介して、リンク６０２と結合している。リンク６０２の係合ボール６０８は、リンク６００の係合凹所６１０に係合する。このようにして、リンク６０２は、リンク６００に対して常態においてはロックされる。しかしながら、（図２５に示すターンシュー５０８を通してチェインが押されることにより）十分な曲げ力が印加されたときには、係合ボール６０８は、係合凹所６１０から外れることになる。これにより、リンク６００のリンク６０２に対する回転が可能とされる。よって、蒸気発生器内の支持プレートにおける流通スロットを挿通して上方に延出するに際して、所定箇所における曲げに対してのフレキシブルな構成がもたらされる。曲げられた後においては、あるリンクの係合ボールは、隣接するリンクの係合凹所に再度係合する。これにより、検査／クリーニングデバイスを蒸気発生器内にわたって上側チューブ束付近へと配置しかつ支持するに際しての剛直な構成がもたらされる。図３２に示す構成は、１組のリンクが必要とされた図２６の剛直チェイン対よりも有利な構成である。図３２に示す構成は、また、ピンの係合／引込ドライブが不要であるという点において図３０に示すピン構成よりも有利な構成である。さらに、図３２に示す構成においては、リンク６００、６０２の中空内部空間を、ノズルに対してクリーニング用流体を供給し、ツール（溶接機、グリッパー、等）に対して電力を供給し、ビデオカメラに対してビデオ信号のやりとりを行うといったような、アンビリカルサブシステムのための通路とすることができる。他の実施形態においては、図３３に示す剛直チェイン６２０は、ボールおよびスプリングアセンブリ６２６を介して結合されたリンク６２２、６２４を備えている。スプリング６２８は、リンク６２４を、リンク６２２に対してロックするよう付勢する。しかしながら、（図２５に示すターンシュー５０８を通してチェインが押されることにより）十分な曲げ力が印加されたときには、図１において符号３１で示すような９０°ターンをなすために、リンクは、互いに回転する。この実施形態に一番近い類似構成は、ポールの中心を通って張られた弾性「バンジー（bungie）」コードにより係合された一連のテントポールである。９０°ターンの後においては、スプリングは、リンクどうしを結合させるよう付勢し、これにより、蒸気発生器内における上方への延出に対しての剛直な構成がもたらされる。他の実施形態においては、図３４に示すリンク６５０は、希土類マグネット６５２を備えており、これに対して、リンク６５４は、鉄製プレート６５６を備えている。リンク６５０のマグネット６５２は、リンク６５４の鉄製プレート６５６に引き付けられる。これにより、リンクどうしは、互いにロックされた位置に付勢されている。しかしながら、十分な曲げ力が印加されたときには、図３２、３３における構成の場合と同様に、リンクは、互いに回転することができる。そして、曲げられた後においては、チェインは、再度係合することになる。図３５に示す剛直チェイン６６０は、図３３に示すスプリングを利用した実施形態と、図３４に示すマグネットを利用した実施形態との両方の組合せである。他の実施形態においては、図３６に示す剛直チェイン６８０は、かなり長めのリンク６８２、６８４、６８６を備えている。各々のリンクは、リンク６８２に対しては符号６９０で示すような延長部６９０を有している。延長部６９０は、各々の隣接するリンクが一方向にしか曲がらないようにしている。これら長めのリンクは、システムに対して要求される総リンク数を最小化する。剛直リンクある姿勢においてはフレキシブルでありかつ他の姿勢においては剛直であるような図２４に示す伸長体４８０の他の実施形態は、図３７に示す一連の剛直リンクである。中空の剛直リンク７０６、７０８、７１０の各々は、隣接するリンク７０６、７０８、７１０間に、関節凹所７０２、７０４を備えている。この実施形態においては、関節凹所は、各リンクの一側部側のみに設けられている。回転ピン７１２および関節凹所７０２により、リンク７０６は、リンク７０８に対して図示矢印７１４方向にわずかに回転することができる。各リンクがわずかに回転できることにより、一連の剛直リンクは、蒸気発生器のブローダウンレーン（図１参照）を横切り、かつ、その後に、流通スロットを挿通して上方に延出するために曲がることができる。この構成においては、「背骨」部７１６が個々のリンクの矢印７１８方向の曲がりを防止するために、全体の剛直さが大きい。同様の構成は、剛直リンク７２２、７２６、７２８として図３８に示されている。この場合、各リンク７２２、７２６、７２８は、弾性ヒンジ素子７３０により隣合うリンクどうしが連結された中空部材を備えて構成されている。ここで、各弾性ヒンジ素子の両側に、関節凹所７３６、７３８が設けられている。一連のリンクは、ブローダウンレーンを通り、その後、流通スロットを挿通して上方に延出するために曲がるよう駆動され得るように、十分曲がることができる。各リンク内に形成されたオリフィス３３３を挿通する直線化ケーブル７３２は、リンクを剛直形状にロックするために使用されている。水用アンビリカル７３４および周辺サービスライン７３６は、各リンクの中心を挿通している。これらリンクは、任意のフレキシブルなプラスチック材料から形成することができる。マストの実施形態上述の様々な剛直チェインあるいは剛直リンクの実施形態に対して、代替可能な形態が図３９に示されている。伸長可能なマスト７６０は、フラットロール７６４から供給された場合であっても、符号７６２で示すようなチューブを形成し得るよう、常態において自己バイアス型の材料から形成されている。マスト７６０の材料は、典型的には、Spar Aerospace 9445Airport Road，Brmpton，0nta-r io，Canadaとして入手可能な０．０１０厚さのスプリング鍛錬されたステンレス鋼である。材料の自然な形態は、多くのオーバーラップを備えた２インチ直径のチューブである。チューブは、必要に応じて、スリーブ７６４のようなガイドスリーブにより、長さ方向に沿って補強することができる。図４０に示すように、マスト７６０は、蒸気発生器の流通スロットを上方に挿通するジャケット材料７７６内に収容された水ライン７７０および周辺サービスライン７７２、７７４を案内する。モータドライブ７７８は、流通スロットを上方に挿通する延出システムのこの実施形態を駆動する。モータドライブ７７８は、対向する回転ドラム７８０、７８２を備えている。回転ドラム７８０、７８２の各々は、多数のガイドローラ装置７８４を駆動している。代替可能な形態としては、マスト材料からなる２つのロールを、チューブを形成するために使用することができる。この場合、各ロールは、格別の剛直さのために、多くの重なりをもってチューブの半分を形成する。マスト／剛直リンクの組合せ体の実施形態図４０に示すマストは、図４１において、図３７に示す剛直リンク７００と組み合わせた例を示すように、剛直リンクが蒸気発生器の頂部に向かって上方に延出される場合に付加的な支持を付与するために、上述の任意の剛直チェインあるいは剛直リンクと組み合わせて使用することができる。図４１に示すマスト貯蔵ドラム７８２は、１つあるいは複数のロールすなわちマスト材料と、剛直リンクを蒸気発生器のハンドホールの外側から供給し、最終的には連続する一連の支持プレートにおける流通スロットを挿通させて上方へと供給するターニングシュー７８４と、を備えている。本発明の蛇状伸長体のいずれの実施形態においても、剛直チェイン、剛直リンク、マスト材料の実施形態にかかわらず、また、これらの組合せの実施形態にかかわらず、図２に示す従来のブームおよび伸縮シリンダが除去されており、その代わり、伸長体は、蒸気発生器のハンドホールの外側から供給されかつ連続する支持プレートにおける流通スロットを挿通し得るよう、十分に小さなものである。伸長体は、また、システムのいかなる部分もが蒸気発生器の上部領域に残ってしまうようないかなるリスクをも避けるために、完全に引き戻し可能なものである。伸長体は、連続する支持プレートの流通スロットを挿通して上方に延出され得るためにある場所において曲げられるようある姿勢においては（ある方向性に関しては）十分にフレキシブルであり、また、上側チューブ束付近においてクリーニングヘッド／検査デバイスを上部に位置させるために他の姿勢においては（他の方向性に関しては）剛直である。したがって、本発明においては、いかなる実施形態においても、蒸気発生器内における３０フィート高さにおいてクリーニングヘッドあるいは検査デバイスを支持し得るように、曲げ可能でありかつ曲げ後に十分剛直であるような延出システムを提供するという一見相互に排他的な目標を達成することができる。本発明の特徴点は、添付図面に図示されているけれども、これは便宜上のためだけであって、各特徴点は、本発明の任意の他の特徴点、あるいは、すべての他の特徴点と組み合わせることができる。当業者であれば、本発明の特許請求の範囲内において、他の実施形態を案出し得るであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロヴェット，ジェイティモスィアメリカ合衆国マサチューセッツ 02181 ウェレズリーハイレッジアヴェニュ 69 (72)発明者フィッシュバッハ，ダンアメリカ合衆国マサチューセッツ 01824―2163 チェルムズフォードプリシラアヴェニュ 25 (72)発明者ラジエリ，スティーヴンケイアメリカ合衆国マサチューセッツ 01752 マールボロゴードンロード 19 (72)発明者ブライトマン，アランアメリカ合衆国マサチューセッツ 02324 ブリッジウォーターグリーンストリート 110 (72)発明者ジェンズ，スティーヴアメリカ合衆国マサチューセッツ 02178 ベルモントオークランドアヴェニュ 50 アパートメント１

Claims

【特許請求の範囲】１．蒸気発生器の上側チューブ束のクリーニング・検査・補修のための装置であって、前記蒸気発生器内に収納可能とされた延出支持デバイスであるとともに、前記蒸気発生器の前記上側チューブ束にまで、前記延出支持デバイスの先端を上昇させて位置させる手段を備えている延出支持デバイスと；該延出支持デバイスの前記先端に取り付けられた回転機構と；該回転機構の第１端部に取り付けられたアームと；該アームの第２端部に配置された、クリーニングデバイスおよび検査デバイスおよびツールのうちの少なくとも１つと；を具備することを特徴とする装置。２．前記延出支持デバイスは、回転コネクタを介して互いに接続された第１ブームと第２ブームとを備え、該第１ブームおよび第２ブームおよび前記回転コネクタは、前記蒸気発生器のアクセスポート内に挿入可能であるとともに、チューブ群を２列に分割しているレーン内に挿入可能であり、前記第２ブームは、前記レーン内に配置されることを特徴とする請求項１記載の装置。３．前記回転機構が、前記アームを水平方向に回転させるための手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。４．前記回転機構が、前記アームを鉛直方向に回転させるための手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。５．前記回転機構が、前記アームを、水平方向と鉛直方向との双方に回転させるための手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。６．前記アームが、１組の伸縮部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。７．前記アームが、フレキシブル部分を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。８．前記アームが、フレキシブルな材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。９．前記アームが、前記回転機構に取り付けられた第１部分と該第１部分に対して回転可能に取り付けられた第２部分とからなる２つの部分を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１０．前記クリーニングデバイスが、前記アーム上に配置された複数のノズルを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１１．前記検査デバイスが、前記アーム上に配置された検査用カメラを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１２．前記ツールが、ドリルアセンブリを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１３．前記ツールが、グリッパーアセンブリを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１４．前記ツールが、鋸アセンブリを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１５．前記ツールが、溶接機アセンブリを備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。１６．前記延出支持システムが、前記蒸気発生器のチューブ受けシートの近傍の蒸気発生器壁におけるアクセス路を通して供給可能であるとともに、前記蒸気発生器の内部の支持プレートにおける流通スロットを挿通しての上方延出箇所において曲がり得るためにある姿勢においてはフレキシブルであり、かつ、前記クリーニング／検査／ツールデバイスを前記蒸気発生器の前記上側チューブ束付近にまで前記蒸気発生器内の内部上方へと配置しかつ支持するために他の姿勢においては剛直である伸長体と；該伸長体を前記支持プレートを挿通させて上方へと駆動し、また、前記伸長体を前記支持プレートを挿通させて下方へと引き戻すよう駆動するための駆動手段と；を具備することを特徴とする請求項１記載の装置。１７．前記伸長体が、剛直チェインであることを特徴とする請求項１６記載の装置。１８．前記伸長体は、各々が一方向にのみ曲げ可能でありかつ各々が曲げにより前記蒸気発生器内へと延出される一対の剛直チェインを具備し、該一対の剛直チェインは、背中合わせに配置されることにより、剛直な構成とされて延出されることを特徴とする請求項１６記載の装置。１９．前記伸長体は、一対の剛直チェインを具備し、各チェインは、一方向には曲げ自由であり、反対方向には剛直であることを特徴とする請求項１６記載の装置。２０．さらに、前記一対の剛直チェインを背中合わせに配向させるための手段を具備し、それにより、前記クリーニング／検査デバイスを前記蒸気発生器の内部上方へと配置しかつ支持するための剛直構造が与えられていることを特徴とする請求項１９記載の装置。２１．前記剛直チェインは、各々のリンクが隣接するリンクに対して一方向に回転可能であるような多数のリンクを備え、該リンクは、他の方向への回転に関して隣接するリンクを解除可能にロックするためのロック手段を備えていることを特徴とする請求項１７記載の装置。２２．解除可能にロックするための前記ロック手段は、連結されたときには前記リンクを互いにロックし、かつ、引き戻されたときには前記リンクを解放するための引き抜き可能なピンを備えていることを特徴とする請求項２１記載の装置。２３．前記駆動手段は、前記ピンを自動的に引き戻すための、また、係合させるための手段を備えていることを特徴とする請求項２２記載の装置。２４．解除可能にロックするための前記ロック手段は、前記リンクの一部に設けられた係合ボールと、前記リンクに隣接するリンクの一部に設けられかつ前記係合ボールに係合する係合凹所とを備えていることを特徴とする請求項２１記載の装置。２５．解除可能にロックするための前記ロック手段は、あるリンクを、隣接するリンクに対しての連結状態を維持させるよう付勢するスプリングを備えていることを特徴とする請求項２１記載の装置。２６．解除可能にロックするための前記ロック手段は、あるリンクを、隣接するリンクに対しての連結状態を維持させるよう付勢するマグネットを備えていることを特徴とする請求項２１記載の装置。２７．解除可能にロックするための前記ロック手段は、あるリンクを、隣接するリンクに対しての連結状態を維持させるよう付勢するためのスプリングとマグネットとの両方を備えていることを特徴とする請求項２１記載の装置。２８．前記剛直チェインは、複数のリンクを備えており、該リンクの各々は、ヒンジと、該ヒンジを超えて延在するとともに隣接しているリンクの一方向についての移動を阻止するための部分とを有していることを特徴とする請求項１７記載の装置。２９．前記伸長体は、複数の剛直リンクを備えていることを特徴とする請求項１６記載の装置。３０．前記リンクは、各々が、ヒンジと、該ヒンジの近傍に位置するとともに隣接しているリンクの一方向についてのみの移動を許容するための少なくとも１つの関節凹所とを有することを特徴とする請求項２９記載の装置。３１．前記リンクは、前記ヒンジの両側に関節凹所を有していることを特徴とする請求項３０記載の装置。３２．前記伸長体は、チューブを形成するために自己バイアスされた材料からなる伸長可能なマストを備えていることを特徴とする請求項１６記載の装置。３３．前記駆動手段は、対向して回転する１対のドラムを備え、該ドラムは、該ドラム間に係合された前記マスト材料を駆動することを特徴とする請求項３２記載の装置。３４．前記伸長体は、チューブを形成するために自己バイアスされた材料からなる伸長可能なマストにより支持された剛直チェインを備えていることを特徴とする請求項１６記載の装置。３５．前記伸長体は、チューブを形成するために自己バイアスされた材料からなる伸長可能なマストにより支持された一連の剛直リンクを備えていることを特徴とする請求項１６記載の装置。３６．前記駆動手段は、前記チューブ受けシートの近傍位置から前記蒸気発生器の前記上側チューブ束に向かう上方延出位置へと、前記伸長体を導くためのターニングシューを備えていることを特徴とする請求項１６記載の装置。３７．さらに、前記アームを前記回転機構に対して変位させるためのオフセット機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の装置。