JP2001201588A - 原子炉内の炉心スプレーｔボックス／熱スリーブを交換するための装置及び方法 - Google Patents
原子炉内の炉心スプレーｔボックス／熱スリーブを交換するための装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 原子炉の炉心スプレーノズル内で損傷Ｔボッ
クス／熱スリーブをＴボックス／熱スリーブアセンブリ
と交換する。 【解決手段】 部品交換のため、Ｔボックス５４と既存
の熱スリーブ５６の一部を原子炉容器壁の内側から除去
する。熱スリーブ残部２０の末端を平滑化し、かつその
内面に溝３６を形成する。交換Ｔボックス／熱スリーブ
／コレットアセンブリを容器壁の内側からノズル腔１５
内に挿入する。上記アセンブリと熱スリーブ残部２０と
の間に皿ばね３４を挿入してこれらの部材を圧縮状態に
おく。フィンガを固定して半径方向に動かないようにす
るため、交換熱スリーブ内に保持スリーブ４６をねじ込
む。交換アセンブリを熱スリーブ残部と軸方向に整列さ
せるため、交換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリの周
囲に調整可能なウェッジブロック６２を取付ける。
クス／熱スリーブをＴボックス／熱スリーブアセンブリ
と交換する。 【解決手段】 部品交換のため、Ｔボックス５４と既存
の熱スリーブ５６の一部を原子炉容器壁の内側から除去
する。熱スリーブ残部２０の末端を平滑化し、かつその
内面に溝３６を形成する。交換Ｔボックス／熱スリーブ
／コレットアセンブリを容器壁の内側からノズル腔１５
内に挿入する。上記アセンブリと熱スリーブ残部２０と
の間に皿ばね３４を挿入してこれらの部材を圧縮状態に
おく。フィンガを固定して半径方向に動かないようにす
るため、交換熱スリーブ内に保持スリーブ４６をねじ込
む。交換アセンブリを熱スリーブ残部と軸方向に整列さ
せるため、交換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリの周
囲に調整可能なウェッジブロック６２を取付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉における炉
心スプレー系の一部を構成する炉心スプレーＴボックス
及び熱スリーブを交換するための装置及び方法に関する
ものであり、具体的には、原子炉容器の内部からのＴボ
ックス及び熱スリーブの一部分の交換に関する。
心スプレー系の一部を構成する炉心スプレーＴボックス
及び熱スリーブを交換するための装置及び方法に関する
ものであり、具体的には、原子炉容器の内部からのＴボ
ックス及び熱スリーブの一部分の交換に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な沸騰水型原子炉においては、冷
却材喪失事故の際に原子炉の炉心部に冷却水を供給する
ことによって燃料被覆温度が上昇しすぎないようにする
ための炉心スプレー系が設けられている。炉心スプレー
系は通常炉心スプレーポンプを含んでいて、炉心スプレ
ーポンプは原子炉容器壁を貫通するノズルと連通した外
部配管系を通して水を送る。原子炉容器内部で、ノズル
は熱スリーブを取り囲んでいて、熱スリーブの終端部に
は内部配管／ノズル系を介して炉心に冷却水を供給する
ためのＴ継手又はＴボックスがある。通例１対の冗長系
が用いられるが、各々、容器壁を貫通するノズル腔と容
器壁外部の炉心スプレー配管に連結するための容器壁外
部のノズル安全端とを有する炉心スプレーノズルを含ん
でいる。容器壁の内側にはＴボックスが存在していてノ
ズル腔内で熱スリーブに溶接されており、熱スリーブ自
体はノズル安全端に溶接される。
却材喪失事故の際に原子炉の炉心部に冷却水を供給する
ことによって燃料被覆温度が上昇しすぎないようにする
ための炉心スプレー系が設けられている。炉心スプレー
系は通常炉心スプレーポンプを含んでいて、炉心スプレ
ーポンプは原子炉容器壁を貫通するノズルと連通した外
部配管系を通して水を送る。原子炉容器内部で、ノズル
は熱スリーブを取り囲んでいて、熱スリーブの終端部に
は内部配管／ノズル系を介して炉心に冷却水を供給する
ためのＴ継手又はＴボックスがある。通例１対の冗長系
が用いられるが、各々、容器壁を貫通するノズル腔と容
器壁外部の炉心スプレー配管に連結するための容器壁外
部のノズル安全端とを有する炉心スプレーノズルを含ん
でいる。容器壁の内側にはＴボックスが存在していてノ
ズル腔内で熱スリーブに溶接されており、熱スリーブ自
体はノズル安全端に溶接される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの溶接継手は亀
裂を生じ易い。１以上の溶接部に亀裂が生じると、容器
壁の健全性が損なわれる。原子炉容器壁の外側の位置か
らノズルの安全端を取り外すのも可能ではあるが、外部
からの安全端の取外しには原子炉容器の排水が避けられ
ないので、容認しがたいほど長期の停止時間及び多大な
経費を要するはずである。従って、付属の安全端を取外
して交換しなくても、Ｔボックス及び熱スリーブの交換
に用いることができて、原子炉容器壁の健全性を維持し
得るような、炉心スプレー系の内部配管とノズルの安全
端との間の簡単で信頼性の高い連結装置を提供すること
が必要とされている。
裂を生じ易い。１以上の溶接部に亀裂が生じると、容器
壁の健全性が損なわれる。原子炉容器壁の外側の位置か
らノズルの安全端を取り外すのも可能ではあるが、外部
からの安全端の取外しには原子炉容器の排水が避けられ
ないので、容認しがたいほど長期の停止時間及び多大な
経費を要するはずである。従って、付属の安全端を取外
して交換しなくても、Ｔボックス及び熱スリーブの交換
に用いることができて、原子炉容器壁の健全性を維持し
得るような、炉心スプレー系の内部配管とノズルの安全
端との間の簡単で信頼性の高い連結装置を提供すること
が必要とされている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態によれば、原子炉容器の内部から既存の炉心スプレー
ノズルの安全端に交換Ｔボックス及び熱スリーブ部を機
械的に取付けるための装置及び方法が提供される。原子
炉容器壁の内側から上記目的を達成するため、まず、既
存つまり現存のＴボックス及び熱スリーブの一部を炉心
スプレーノズルから除去する。これは従来の水中放電加
工（ＥＤＭ）でなされる。既存の熱スリーブの一部を取
り除いたら、残った熱スリーブ残部の切断端を平坦かつ
ノズル腔と垂直に機械加工して、Ｔボックスと熱スリー
ブとを結合してなる交換アセンブリと対合するようにす
る。熱スリーブ残部の端部には好ましくは熱スリーブ残
部の内面に沿って環状の溝も機械加工する。次いで、交
換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリをノズル腔に挿入
して熱スリーブ残部に機械的に固定する。こうして本発
明は原子炉容器の内部から実施される。
態によれば、原子炉容器の内部から既存の炉心スプレー
ノズルの安全端に交換Ｔボックス及び熱スリーブ部を機
械的に取付けるための装置及び方法が提供される。原子
炉容器壁の内側から上記目的を達成するため、まず、既
存つまり現存のＴボックス及び熱スリーブの一部を炉心
スプレーノズルから除去する。これは従来の水中放電加
工（ＥＤＭ）でなされる。既存の熱スリーブの一部を取
り除いたら、残った熱スリーブ残部の切断端を平坦かつ
ノズル腔と垂直に機械加工して、Ｔボックスと熱スリー
ブとを結合してなる交換アセンブリと対合するようにす
る。熱スリーブ残部の端部には好ましくは熱スリーブ残
部の内面に沿って環状の溝も機械加工する。次いで、交
換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリをノズル腔に挿入
して熱スリーブ残部に機械的に固定する。こうして本発
明は原子炉容器の内部から実施される。
【０００５】交換熱スリーブと熱スリーブ残部の突合わ
せ端部の間には封止部材（好ましくは皿ばね）を挿入し
て、最終組立て時に交換熱スリーブと熱スリーブ残部と
が圧されるようにしておく。交換Ｔボックス／熱スリー
ブアセンブリをノズル腔内に機械的に固定するため、端
に半径方向フランジをもつ複数の円周方向に離隔したフ
ィンガを有するコレットを該フランジと反対側の端部
で、上記のアセンブリに（好ましくは押し込んで）固定
する。こうすると、交換熱スリーブをノズル内に固定す
るに当たり、コレットのフィンガの長さを交換熱スリー
ブに対して調整できるようになる。例えば、コレットは
交換熱スリーブ内にねじ込んでもよい。交換Ｔボックス
／熱スリーブアセンブリ及びワッシャーをノズル腔に挿
入すると、コレットのフランジが熱スリーブ残部の端部
を進んで溝に係合する。コレットと交換熱スリーブとの
相対位置を（ねじ込みの深さで）調整することによっ
て、交換熱スリーブと熱スリーブ残部とを嵌合したとき
に皿ばねが圧縮されるだけでなく、交換熱スリーブと熱
スリーブ残部の一部も圧縮状態におかれるようにする。
せ端部の間には封止部材（好ましくは皿ばね）を挿入し
て、最終組立て時に交換熱スリーブと熱スリーブ残部と
が圧されるようにしておく。交換Ｔボックス／熱スリー
ブアセンブリをノズル腔内に機械的に固定するため、端
に半径方向フランジをもつ複数の円周方向に離隔したフ
ィンガを有するコレットを該フランジと反対側の端部
で、上記のアセンブリに（好ましくは押し込んで）固定
する。こうすると、交換熱スリーブをノズル内に固定す
るに当たり、コレットのフィンガの長さを交換熱スリー
ブに対して調整できるようになる。例えば、コレットは
交換熱スリーブ内にねじ込んでもよい。交換Ｔボックス
／熱スリーブアセンブリ及びワッシャーをノズル腔に挿
入すると、コレットのフランジが熱スリーブ残部の端部
を進んで溝に係合する。コレットと交換熱スリーブとの
相対位置を（ねじ込みの深さで）調整することによっ
て、交換熱スリーブと熱スリーブ残部とを嵌合したとき
に皿ばねが圧縮されるだけでなく、交換熱スリーブと熱
スリーブ残部の一部も圧縮状態におかれるようにする。
【０００６】フィンガのフランジを溝に固定するため、
保持スリーブも交換熱スリーブにねじ込んで保持スリー
ブをフィンガに被さるように設置して、最終固定時時に
フィンガのフランジが半径方向に溝から離れる方向（つ
まり、半径方向内方）に動くのを防ぐ。コレットのフィ
ンガのフランジがいったん溝にロックされたら、保持ス
リーブを交換熱スリーブにかしめて相対的回転で交換熱
スリーブが外れるのを防ぐ。
保持スリーブも交換熱スリーブにねじ込んで保持スリー
ブをフィンガに被さるように設置して、最終固定時時に
フィンガのフランジが半径方向に溝から離れる方向（つ
まり、半径方向内方）に動くのを防ぐ。コレットのフィ
ンガのフランジがいったん溝にロックされたら、保持ス
リーブを交換熱スリーブにかしめて相対的回転で交換熱
スリーブが外れるのを防ぐ。
【０００７】さらに、原子炉容器の内壁面付近に複数の
調整可能なウェッジが交換熱スリーブとノズル腔との間
に配置される。ウェッジを調整することで、交換熱スリ
ーブがノズル腔内で軸方向に心合わせされる。ウェッジ
は容器壁から交換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリの
重量を支え、それによってコレットのフィンガに対する
曲げ応力が最小限に抑えられる。次いで、末端カバーを
Ｔボックスハウジングの開放端にねじ込んで、カバーと
ハウジングとの間の第２の皿ばね封止リングを圧縮す
る。カバーとＴボックスを互いに最終的に固定するた
め、かしめのような回転防止構造を用いてもよい。
調整可能なウェッジが交換熱スリーブとノズル腔との間
に配置される。ウェッジを調整することで、交換熱スリ
ーブがノズル腔内で軸方向に心合わせされる。ウェッジ
は容器壁から交換Ｔボックス／熱スリーブアセンブリの
重量を支え、それによってコレットのフィンガに対する
曲げ応力が最小限に抑えられる。次いで、末端カバーを
Ｔボックスハウジングの開放端にねじ込んで、カバーと
ハウジングとの間の第２の皿ばね封止リングを圧縮す
る。カバーとＴボックスを互いに最終的に固定するた
め、かしめのような回転防止構造を用いてもよい。
【０００８】本発明の好ましい実施形態によれば、原子
炉容器壁と原子炉内に流体を供給するための壁面を貫通
したノズルとを有する原子炉における原子炉容器内部の
配管との連結装置であって、上記ノズルがその内部にス
リーブの端部を含んでいるとともに溝を有しており、当
該連結装置が、原子炉容器壁の内部から延在する熱スリ
ーブであって上記ノズル内部の上記スリーブ端部と隣接
する端部を有する熱スリーブ、上記溝に係合する半径方
向フランジをその一端にもつ複数の円周方向に離隔した
フィンガを有する概略円筒形のコレットであって、上記
コレットの一端と反対側の端部付近で熱スリーブと連結
しているコレット、及び上記熱スリーブに固定され、か
つフィンガに沿って延在して上記フランジを溝に保持す
る保持スリーブを含んでなる連結装置が提供される。
炉容器壁と原子炉内に流体を供給するための壁面を貫通
したノズルとを有する原子炉における原子炉容器内部の
配管との連結装置であって、上記ノズルがその内部にス
リーブの端部を含んでいるとともに溝を有しており、当
該連結装置が、原子炉容器壁の内部から延在する熱スリ
ーブであって上記ノズル内部の上記スリーブ端部と隣接
する端部を有する熱スリーブ、上記溝に係合する半径方
向フランジをその一端にもつ複数の円周方向に離隔した
フィンガを有する概略円筒形のコレットであって、上記
コレットの一端と反対側の端部付近で熱スリーブと連結
しているコレット、及び上記熱スリーブに固定され、か
つフィンガに沿って延在して上記フランジを溝に保持す
る保持スリーブを含んでなる連結装置が提供される。
【０００９】本発明の別の好ましい実施形態によれば、
原子炉容器壁と原子炉内に流体を供給するため原子炉容
器壁を貫通したノズルとを含む原子炉において原子炉容
器壁の内部から継手及び熱スリーブの一部を交換するた
めの方法であって、上記ノズルがノズル腔と該ノズル腔
内に熱スリーブを有するノズル安全端とを含んでいて、
該熱スリーブは原子炉容器壁の内面近傍で継手と結合し
ており、当該方法が、ノズル内に熱スリーブ残部を残し
てノズル内から継手及び熱スリーブの一部を除去する工
程であって、原子炉容器壁の内側からなされる除去工
程、ノズル腔内の熱スリーブ残部に溝を形成する工程、
原子炉容器の内部からノズル腔内に交換熱スリーブを挿
入する工程、交換熱スリーブの端部を熱スリーブ残部の
端部と係合させる工程、及び交換熱スリーブに固定され
たコレットの円周方向に離隔したフィンガを上記溝に係
合させて、交換熱スリーブと熱スリーブ残部を互いに結
合する工程を含んでなる方法が提供される。
原子炉容器壁と原子炉内に流体を供給するため原子炉容
器壁を貫通したノズルとを含む原子炉において原子炉容
器壁の内部から継手及び熱スリーブの一部を交換するた
めの方法であって、上記ノズルがノズル腔と該ノズル腔
内に熱スリーブを有するノズル安全端とを含んでいて、
該熱スリーブは原子炉容器壁の内面近傍で継手と結合し
ており、当該方法が、ノズル内に熱スリーブ残部を残し
てノズル内から継手及び熱スリーブの一部を除去する工
程であって、原子炉容器壁の内側からなされる除去工
程、ノズル腔内の熱スリーブ残部に溝を形成する工程、
原子炉容器の内部からノズル腔内に交換熱スリーブを挿
入する工程、交換熱スリーブの端部を熱スリーブ残部の
端部と係合させる工程、及び交換熱スリーブに固定され
たコレットの円周方向に離隔したフィンガを上記溝に係
合させて、交換熱スリーブと熱スリーブ残部を互いに結
合する工程を含んでなる方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】ここで添付図面の特に図１を参照
すると、原子炉（その容器壁を符号１２で示す。）用の
炉心スプレーノズル（全体を符号１０で示す。）が示さ
れている。図１の炉心スプレーノズル１０は、容器外部
の炉心スプレー配管からノズル安全端１４及び容器壁１
２を通して容器壁内部の炉心スプレー配管に冷却水を輸
送するための従前用いられていた熱スリーブ部を交換し
た後のノズルを示している。さらに具体的には、図２を
参照して後述するＴボックス５４及び熱スリーブ５６
が、図１に示すＴボックス／熱スリーブアセンブリ１６
によって容器壁内部から交換されている。この交換アセ
ンブリは、ノズル腔１５内のノズル安全端１４と機械的
に連結している。図示した通り、容器壁１２は炉心スプ
レーノズル１０の一部として側方突出管１８を含んでお
り、この側方突出管１８にはノズル安全端１４が溶接さ
れている。ノズル安全端１４は、それまでノズル１０内
に存在していた熱スリーブの残部である円筒管つまり熱
スリーブ残部２０を含んでいる。
すると、原子炉（その容器壁を符号１２で示す。）用の
炉心スプレーノズル（全体を符号１０で示す。）が示さ
れている。図１の炉心スプレーノズル１０は、容器外部
の炉心スプレー配管からノズル安全端１４及び容器壁１
２を通して容器壁内部の炉心スプレー配管に冷却水を輸
送するための従前用いられていた熱スリーブ部を交換し
た後のノズルを示している。さらに具体的には、図２を
参照して後述するＴボックス５４及び熱スリーブ５６
が、図１に示すＴボックス／熱スリーブアセンブリ１６
によって容器壁内部から交換されている。この交換アセ
ンブリは、ノズル腔１５内のノズル安全端１４と機械的
に連結している。図示した通り、容器壁１２は炉心スプ
レーノズル１０の一部として側方突出管１８を含んでお
り、この側方突出管１８にはノズル安全端１４が溶接さ
れている。ノズル安全端１４は、それまでノズル１０内
に存在していた熱スリーブの残部である円筒管つまり熱
スリーブ残部２０を含んでいる。
【００１１】具体的には、Ｔボックス／熱スリーブアセ
ンブリは、最終組立て時に容器壁１２の内面付近に位置
するＴ継手又はＴボックス２２を含んでいる。Ｔボック
スは、Ｔボックスから互いに反対方向に容器壁の内面に
沿って約９０°にわたって延在する配管に連結される１
対の横方向通路２４を含んでいる。この配管が炉心スプ
レーノズル１０を通して供給される冷却水を炉心スプレ
ー系の内部配管系へとつなぐものであることはいうまで
もない。Ｔボックス２２は口径の小さい交換熱スリーブ
２６へと狭まっていて、ノズル腔内のカウンタボア２８
の外端を終端とする。熱スリーブ２６はその内壁面に、
軸方向に離隔した口径の異なるねじ部３０及び３２を含
んでいる。熱スリーブ２６は、熱スリーブ残部２０の端
部をカウンタボア２８内に受入れる寸法とされる。交換
熱スリーブ２６と熱スリーブ残部２０の相対する端部の
間に封止部材３４（好ましくは皿ばね）を配置して、皿
ばね３４を圧縮し、熱スリーブ残部２０と交換熱スリー
ブ２６の一部が圧されるようにしておく。
ンブリは、最終組立て時に容器壁１２の内面付近に位置
するＴ継手又はＴボックス２２を含んでいる。Ｔボック
スは、Ｔボックスから互いに反対方向に容器壁の内面に
沿って約９０°にわたって延在する配管に連結される１
対の横方向通路２４を含んでいる。この配管が炉心スプ
レーノズル１０を通して供給される冷却水を炉心スプレ
ー系の内部配管系へとつなぐものであることはいうまで
もない。Ｔボックス２２は口径の小さい交換熱スリーブ
２６へと狭まっていて、ノズル腔内のカウンタボア２８
の外端を終端とする。熱スリーブ２６はその内壁面に、
軸方向に離隔した口径の異なるねじ部３０及び３２を含
んでいる。熱スリーブ２６は、熱スリーブ残部２０の端
部をカウンタボア２８内に受入れる寸法とされる。交換
熱スリーブ２６と熱スリーブ残部２０の相対する端部の
間に封止部材３４（好ましくは皿ばね）を配置して、皿
ばね３４を圧縮し、熱スリーブ残部２０と交換熱スリー
ブ２６の一部が圧されるようにしておく。
【００１２】熱スリーブ２６を熱スリーブ残部２０に機
械的に結合しておくため、熱スリーブ残部２０の端から
後ろにさがった位置の内壁面に溝３６（図３及び図４）
が設けられる。一端付近に複数のフィンガ４０を有して
いてもう一方の端付近に雄ねじ部４２を有する円筒スリ
ーブからなるコレット３８が、交換熱スリーブ２６内の
ねじ部３０にねじ込まれる。フィンガ４０の端に設けら
れた半径方向フランジ４４が溝３６に係合して、Ｔボッ
クス／熱スリーブアセンブリ１６が熱スリーブ残部２０
に機械的に取り付けられた状態に維持されることが理解
されよう。
械的に結合しておくため、熱スリーブ残部２０の端から
後ろにさがった位置の内壁面に溝３６（図３及び図４）
が設けられる。一端付近に複数のフィンガ４０を有して
いてもう一方の端付近に雄ねじ部４２を有する円筒スリ
ーブからなるコレット３８が、交換熱スリーブ２６内の
ねじ部３０にねじ込まれる。フィンガ４０の端に設けら
れた半径方向フランジ４４が溝３６に係合して、Ｔボッ
クス／熱スリーブアセンブリ１６が熱スリーブ残部２０
に機械的に取り付けられた状態に維持されることが理解
されよう。
【００１３】フィンガ４０のフランジ４４を溝３６と係
合した状態に保つため、一端に雄ねじを有する保持スリ
ーブ４６がコレット３８内に収容されている。交換熱ス
リーブ２６のねじ山３２に保持スリーブ４６をねじ込む
ことによって、保持スリーブ４６のもう一方の端がフィ
ンガ４０に被さって、フィンガフランジ４４が溝３６か
ら外れなくなることが理解されよう。Ｔボックス２２の
開放端にはカバー５０が取り付けられ、カバーとＴボッ
クス端の間には封止部材（好ましくは皿ばね５２）を配
置される。
合した状態に保つため、一端に雄ねじを有する保持スリ
ーブ４６がコレット３８内に収容されている。交換熱ス
リーブ２６のねじ山３２に保持スリーブ４６をねじ込む
ことによって、保持スリーブ４６のもう一方の端がフィ
ンガ４０に被さって、フィンガフランジ４４が溝３６か
ら外れなくなることが理解されよう。Ｔボックス２２の
開放端にはカバー５０が取り付けられ、カバーとＴボッ
クス端の間には封止部材（好ましくは皿ばね５２）を配
置される。
【００１４】コレット３８は好ましくはインコネルで作
られる。インコネルは鋼よりも線膨張率が小さい。熱ス
リーブ残部２０と交換熱スリーブ２６は鋼で作られる。
従って、系が加熱されても、コレットは熱スリーブ残部
２０及び交換熱スリーブ２６ほど膨張しない。皿ばね３
４もインコネルで作られる。そうすると、高温で皿ばね
３４はさらに圧縮された状態におかれて封止性能が向上
するとともに、部材間の熱膨張率の差に順応することで
高温での熱適応性が得られる。
られる。インコネルは鋼よりも線膨張率が小さい。熱ス
リーブ残部２０と交換熱スリーブ２６は鋼で作られる。
従って、系が加熱されても、コレットは熱スリーブ残部
２０及び交換熱スリーブ２６ほど膨張しない。皿ばね３
４もインコネルで作られる。そうすると、高温で皿ばね
３４はさらに圧縮された状態におかれて封止性能が向上
するとともに、部材間の熱膨張率の差に順応することで
高温での熱適応性が得られる。
【００１５】次に図２〜図５を参照して、既存のＴボッ
クス／熱スリーブをＴボックス／熱スリーブアセンブリ
１６と交換する方法について説明する。まず、図２及び
図３に示す通り、慣用の水中放電加工を用いて、炉心ス
プレーノズルから既存のＴボックス５４と熱スリーブ５
６の一部とを除去して、熱スリーブの残留端部５８（図
３）が残るようにする。この作業は水中で原子炉容器の
内部から行われる。次に、熱スリーブ残部の新たな切断
端部５８に、交換Ｔボックス／熱スリーブ鍛造品と対合
させるための前処理を施す。まず、熱スリーブ残部２０
の端部を平坦かつ熱スリーブ内腔と垂直に機械加工す
る。さらに、端部５８から所定距離のところで熱スリー
ブ残部２０の内面に環状溝３６を機械加工によって形成
する。明らかに、溝３６はコレットのフィンガフランジ
４４とかみ合って、熱スリーブ残部２０と交換Ｔボック
ス／熱スリーブアセンブリ１６との間に機械的継手を形
成するが、この継手は両者間の軸方向荷重に十分に耐え
る。次に、コレット３８を交換Ｔボックス／熱スリーブ
アセンブリにねじ込む。コレット３８と熱スリーブ２６
とをねじ部３０でのねじ込み式としたことで、Ｔボック
ス／熱スリーブ端部と熱スリーブ残部の端部５８との封
止境界とコレットフィンガ４０との間の長さが調整でき
ることが理解されよう。封止部材（好ましくは皿ばね６
０）を交換熱スリーブ２６の端に配置して、交換熱スリ
ーブ２６のカウンタボア２８に熱スリーブ残部の端部５
８が収まるようにアセンブリ全体を原子炉容器１２の内
部からノズル腔１２に挿入する。皿ばね６０は熱スリー
ブ残部２０と交換熱スリーブ２６の相対する端面間に置
かれる。また、熱スリーブ残部２０の端部５８が収まる
ように交換熱スリーブ２６を挿入すると、フィンガ４０
のフランジ４４が溝３６と係合して機械的に集合状態に
保つ。皿ばね６０は、熱スリーブ残部２０及び交換熱ス
リーブ２６の各部分に圧縮荷重を及ぼす。
クス／熱スリーブをＴボックス／熱スリーブアセンブリ
１６と交換する方法について説明する。まず、図２及び
図３に示す通り、慣用の水中放電加工を用いて、炉心ス
プレーノズルから既存のＴボックス５４と熱スリーブ５
６の一部とを除去して、熱スリーブの残留端部５８（図
３）が残るようにする。この作業は水中で原子炉容器の
内部から行われる。次に、熱スリーブ残部の新たな切断
端部５８に、交換Ｔボックス／熱スリーブ鍛造品と対合
させるための前処理を施す。まず、熱スリーブ残部２０
の端部を平坦かつ熱スリーブ内腔と垂直に機械加工す
る。さらに、端部５８から所定距離のところで熱スリー
ブ残部２０の内面に環状溝３６を機械加工によって形成
する。明らかに、溝３６はコレットのフィンガフランジ
４４とかみ合って、熱スリーブ残部２０と交換Ｔボック
ス／熱スリーブアセンブリ１６との間に機械的継手を形
成するが、この継手は両者間の軸方向荷重に十分に耐え
る。次に、コレット３８を交換Ｔボックス／熱スリーブ
アセンブリにねじ込む。コレット３８と熱スリーブ２６
とをねじ部３０でのねじ込み式としたことで、Ｔボック
ス／熱スリーブ端部と熱スリーブ残部の端部５８との封
止境界とコレットフィンガ４０との間の長さが調整でき
ることが理解されよう。封止部材（好ましくは皿ばね６
０）を交換熱スリーブ２６の端に配置して、交換熱スリ
ーブ２６のカウンタボア２８に熱スリーブ残部の端部５
８が収まるようにアセンブリ全体を原子炉容器１２の内
部からノズル腔１２に挿入する。皿ばね６０は熱スリー
ブ残部２０と交換熱スリーブ２６の相対する端面間に置
かれる。また、熱スリーブ残部２０の端部５８が収まる
ように交換熱スリーブ２６を挿入すると、フィンガ４０
のフランジ４４が溝３６と係合して機械的に集合状態に
保つ。皿ばね６０は、熱スリーブ残部２０及び交換熱ス
リーブ２６の各部分に圧縮荷重を及ぼす。
【００１６】交換熱スリーブ２６と熱スリーブ残部２０
とを機械的係合状態に保つため、Ｔボックスの開放端を
通して保持スリーブ４６を挿入して、交換熱スリーブ２
６のねじ部３２にねじ込む。保持スリーブ４６の端が前
に進んでフィンガ４０の内面に被さってフィンガのフラ
ンジ４４が溝３６内に保持されることが理解されよう。
フィンガ４０を熱スリーブ残部２０の端部の中に挿入し
易くするため、フィンガ４０の端部にはテーパが付けら
れている。こうして、フィンガ４０は最初は熱スリーブ
残部２０の内面に沿って進むことができるように半径方
向内側に撓み、次いで半径方向外側に跳ね返ってフラン
ジ４４が溝３６内に係合する。保持スリーブ４６は、ス
パナレンチその他適当な工具を用いて所定位置まで回転
して挿入し、不慮の回転及び脱落を防止するため、例え
ば交換熱スリーブ２６にかしめるなどして、回転しない
ようにロックする。
とを機械的係合状態に保つため、Ｔボックスの開放端を
通して保持スリーブ４６を挿入して、交換熱スリーブ２
６のねじ部３２にねじ込む。保持スリーブ４６の端が前
に進んでフィンガ４０の内面に被さってフィンガのフラ
ンジ４４が溝３６内に保持されることが理解されよう。
フィンガ４０を熱スリーブ残部２０の端部の中に挿入し
易くするため、フィンガ４０の端部にはテーパが付けら
れている。こうして、フィンガ４０は最初は熱スリーブ
残部２０の内面に沿って進むことができるように半径方
向内側に撓み、次いで半径方向外側に跳ね返ってフラン
ジ４４が溝３６内に係合する。保持スリーブ４６は、ス
パナレンチその他適当な工具を用いて所定位置まで回転
して挿入し、不慮の回転及び脱落を防止するため、例え
ば交換熱スリーブ２６にかしめるなどして、回転しない
ようにロックする。
【００１７】上記Ｔボックス／熱スリーブ交換アセンブ
リ１６は、３〜４個の等間隔に配置された調整可能なウ
ェッジブロック６２によってノズル腔内に支持される。
各ウェッジブロック６２は、留め具６４、ウェッジ６６
及びジャッキねじ６８からなる。ウェッジを推すための
ジャッキねじを適切に調整することによって、挿入アセ
ンブリを熱スリーブ残部２０に対して心合わせすること
ができる。こうして、ウェッジブロックはアセンブリと
熱スリーブとを軸方向に整列した状態に維持して、コレ
ットのフィンガの曲げ応力を最小限に抑える。また、ウ
ェッジブロック６２の使用によって、炉心スプレーノズ
ル１０内での適切な据付を確保するための現場での測定
や機械加工が必要なくなる。最後に、Ｔボックスの開放
端に端キャップ５０をねじ込む。キャップとＴボックス
の間には別の皿ばね封止リング５２を配置するのが好ま
しい。封止端キャップ５０のゆるみを防ぐため、端キャ
ップ５０とＴボックス２２の間に回転防止構造を導入し
てもよい。
リ１６は、３〜４個の等間隔に配置された調整可能なウ
ェッジブロック６２によってノズル腔内に支持される。
各ウェッジブロック６２は、留め具６４、ウェッジ６６
及びジャッキねじ６８からなる。ウェッジを推すための
ジャッキねじを適切に調整することによって、挿入アセ
ンブリを熱スリーブ残部２０に対して心合わせすること
ができる。こうして、ウェッジブロックはアセンブリと
熱スリーブとを軸方向に整列した状態に維持して、コレ
ットのフィンガの曲げ応力を最小限に抑える。また、ウ
ェッジブロック６２の使用によって、炉心スプレーノズ
ル１０内での適切な据付を確保するための現場での測定
や機械加工が必要なくなる。最後に、Ｔボックスの開放
端に端キャップ５０をねじ込む。キャップとＴボックス
の間には別の皿ばね封止リング５２を配置するのが好ま
しい。封止端キャップ５０のゆるみを防ぐため、端キャ
ップ５０とＴボックス２２の間に回転防止構造を導入し
てもよい。
【００１８】以上、本発明を現時点で最も実用的で好ま
しいと思料される実施形態について説明してきたが、本
発明は、開示した実施形態のみに限定されるものではな
く、請求項に記載された技術的思想及び技術的範囲に属
する様々な修正及び均等な構成にも及ぶものである。
しいと思料される実施形態について説明してきたが、本
発明は、開示した実施形態のみに限定されるものではな
く、請求項に記載された技術的思想及び技術的範囲に属
する様々な修正及び均等な構成にも及ぶものである。
【図１】 本発明の好ましい実施形態に従って交換した
炉心スプレーノズル内の炉心スプレーＴボックス及び熱
スリーブの部分断面図。
炉心スプレーノズル内の炉心スプレーＴボックス及び熱
スリーブの部分断面図。
【図２】 図１と同様の図であるが、交換前のノズル及
び熱スリーブを示す。
び熱スリーブを示す。
【図３】 図２の熱スリーブを交換Ｔボックス／熱スリ
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
【図４】 図２の熱スリーブを交換Ｔボックス／熱スリ
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
【図５】 図２の熱スリーブを交換Ｔボックス／熱スリ
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
ーブアセンブリで交換するための一連の工程の一つを示
す。
１０ ノズル １２ 原子炉容器壁 １４ ノズル安全端 １５ ノズル腔 ２０ 熱スリーブ残部 ２２ Ｔボックス ２６ 交換熱スリーブ ３４ 封止部材 ３６ 溝 ３８ コレット ４０ フィンガ ４４ フランジ ４６ 保持スリーブ ５０ カバー ５２ 皿ばね封止リング ５４ Ｔボックス ５６ 熱スリーブ ５８ 端部
Claims (16)
- 【請求項１】 原子炉容器壁（１２）と原子炉内に流体
を供給するための原子炉容器壁を貫通したノズル（１
０）とを有する原子炉における原子炉容器内部の配管と
の連結装置であって、上記ノズルがその内部にスリーブ
（２０）の端部（５８）を含んでいるとともに溝（３
６）を有しており、当該連結装置が、 原子炉容器壁の内部から延在する熱スリーブ（２６）で
あって上記ノズル内部の上記スリーブ端部（５８）と隣
接する端部を有する熱スリーブ（２６）、 上記溝に係合する半径方向フランジ（４４）をその一端
にもつ複数の円周方向に離隔したフィンガ（４０）を有
する概略円筒形のコレット（３８）であって、上記コレ
ットの一端と反対側の端部付近で熱スリーブと連結して
いるコレット（３８）、及び上記熱スリーブに固定さ
れ、かつフィンガに沿って延在して上記フランジを溝に
保持する保持スリーブ（４６）を含んでなる、連結装
置。 - 【請求項２】 前記熱スリーブが原子炉容器壁の内側で
Ｔ継手（２２）を終端とする、請求項１記載の連結装
置。 - 【請求項３】 前記溝が前記スリーブ端部の半径方向内
面に存在し、かつ前記コレットのフランジが溝と係合す
るように概略半径方向外側に突出している、請求項１記
載の連結装置。 - 【請求項４】 前記コレットと前記熱スリーブとがコレ
ットの前記反対側端部で互いにねじ込み結合している、
請求項３記載の連結装置。 - 【請求項５】 前記保持スリーブが前記フィンガの半径
方向内面に被さり、かつ前記保持スリーブが前記熱スリ
ーブにねじ込まれている、請求項３記載の連結装置。 - 【請求項６】 前記スリーブ端部と該スリーブ端部に隣
接する熱スリーブ端部との間の封止ワッシャー（３４）
をさらに含む、請求項１記載の連結装置。 - 【請求項７】 前記溝が前記スリーブ端部の半径方向内
面に存在し、前記コレットのフランジが溝と係合するよ
うに概略半径方向外側に突出していて、前記コレットと
前記熱スリーブがコレットの前記反対側端部で互いにね
じ込み結合しており、前記保持スリーブがフィンガの半
径方向内面に被さり、前記保持スリーブが熱スリーブに
ねじ込まれていて、かつ前記スリーブ端部と該スリーブ
端部に隣接する前記熱スリーブ端部との間の封止ワッシ
ャー（３４）をさらに含む、請求項１記載の連結装置。 - 【請求項８】 前記熱スリーブと前記保持スリーブと前
記コレットとを前記ノズル内に支持するための複数の調
整可能なウェッジブロック（６２）を前記熱スリーブと
前記ノズルの内壁面との間にさらに含む、請求項１記載
の連結装置。 - 【請求項９】 原子炉容器壁（１２）と原子炉内に流体
を供給するため原子炉容器壁を貫通したノズル（１０）
とを含む原子炉において原子炉容器壁の内部から継手及
び熱スリーブの一部を交換するための方法であって、上
記ノズルがノズル腔（１５）と該ノズル腔内に熱スリー
ブ（５６）を有するノズル安全端（１４）とを含んでい
て、該熱スリーブ（５６）は原子炉容器壁の内面近傍で
継手（５４）と結合しており、当該方法が、 ノズル内に熱スリーブ残部（２０）を残してノズル内か
ら継手（５４）及び熱スリーブ（５６）の一部を除去す
る工程であって、原子炉容器壁の内側からなされる除去
工程、 ノズル腔内の熱スリーブ残部に溝（３６）を形成する工
程、 原子炉容器の内部からノズル腔内に交換熱スリーブ（２
６）を挿入する工程、 交換熱スリーブの端部を熱スリーブ残部（２０）の端部
（５８）と係合させる工程、及び交換熱スリーブに固定
されたコレット（３８）の円周方向に離隔したフィンガ
（４０）を上記溝に係合させて、交換熱スリーブと熱ス
リーブ残部を互いに結合する工程を含んでなる方法。 - 【請求項１０】 前記コレットのフィンガを熱スリーブ
残部に固定する工程をさらに含む、請求項９記載の方
法。 - 【請求項１１】 交換熱スリーブ内に保持スリーブ（４
６）を挿入してフィンガと係合させ、フィンガを溝に係
合した状態に保持する工程をさらに含む、請求項９記載
の方法。 - 【請求項１２】 前記熱スリーブ残部の端部と前記交換
熱スリーブの端部との間に封止部材（３４）を配置する
工程をさらに含む、請求項９記載の方法。 - 【請求項１３】 前記熱スリーブ残部の端部と前記交換
熱スリーブの端部との間に皿ばね（３４）を配置する工
程をさらに含む、請求項９記載の方法。 - 【請求項１４】 前記交換熱スリーブが、カバー（５
０）を受入れる開口を有する交換継手（２２）を該交換
熱スリーブの反対側端部付近に有していて、カバーを交
換継手の開口内に固定する工程をさらに含む、請求項９
記載の方法。 - 【請求項１５】 前記交換熱スリーブを挿入する前に、
前記コレットと前記交換熱スリーブを互いに固定する工
程、及び前記コレット内に保持スリーブ（４６）を挿入
して前記フィンガと係合させてフィンガを熱スリーブ残
部に固定する工程をさらに含む、請求項９記載の方法。 - 【請求項１６】 前記コレットと前記交換熱スリーブを
互いにねじ込む工程と、前記保持スリーブと前記交換熱
スリーブを互いにねじ込む工程とをさらに含む、請求項
１５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/443374 | 1999-11-19 | ||
| US09/443,374 US6345084B1 (en) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | Apparatus and methods for replacing a core spray T-box/thermal sleeve in a nuclear reactor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201588A true JP2001201588A (ja) | 2001-07-27 |
| JP2001201588A5 JP2001201588A5 (ja) | 2008-01-10 |
| JP4520017B2 JP4520017B2 (ja) | 2010-08-04 |
Family
ID=23760543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000350341A Expired - Fee Related JP4520017B2 (ja) | 1999-11-19 | 2000-11-17 | 原子炉熱スリーブの補修交換用連結装置及び交換方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6345084B1 (ja) |
| JP (1) | JP4520017B2 (ja) |
| CH (1) | CH694930A5 (ja) |
| ES (1) | ES2168994B2 (ja) |
| MX (1) | MXPA00011374A (ja) |
| TW (1) | TW498347B (ja) |
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