JP2001255394A

JP2001255394A - シュラウド修理装置

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Publication number: JP2001255394A
Application number: JP2001022572A
Authority: JP
Inventors: Gedes Erubesu John; ジョン・ゲデス・エルベス; Ranganasu Sanpasu; サンパス・ランガナス; Hull Koopuke Barry; バリー・ハル・コープケ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2001-09-21
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: US6343107B1; JP4698850B2

Abstract

(57)【要約】【課題】原子炉圧力容器中のシュラウドの修理装置。【解決手段】修理装置は、上部安定装置組立体、下部
安定装置組立体並びに上部及び下部安定装置組立体の間
に延びかつそれらに結合するように構成されたタイロッ
ドを含む。上部安定装置は、上部安定ブロック及び上部
安定ブロックに摺動自在に結合された上部安定ウェッジ
を含む。下部安定装置組立体は、下部安定ブロック及び
下部安定ブロックに摺動自在に結合された下部安定ウェ
ッジを含む。タイロッドは、各端部にねじが切られてい
る。１端が、下部安定ブロック中のタイロッド開口に螺
合する。もう１方の端部は、上部安定ブロックにより受
け入れられ、タイロッドナットにより固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概して原子炉の保
守及び修理に関し、より具体的には、沸騰水型原子炉の
燃料炉心シュラウドの修理に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力
容器（ＲＰＶ）は、一般的に概ね円筒形の形状を有し、
両端が、例えば底部ヘッド及び着脱自在の上部ヘッドに
より閉じられている。時にはグリッドと呼ばれる上部ガ
イドが、ＲＰＶの内部の炉心プレートの上方に間隔を置
いて配置される。炉心シュラウド、またはシュラウド
は、炉心プレートを囲繞し、またシュラウド支持構造体
により支持される。炉心シュラウドは、原子炉冷却水流
れ隔壁でありまた炉心構成部品の構造支持体でもある。
具体的に言えば、シュラウドは、概ね円筒形の形状を有
し、また炉心プレート及び上部ガイドの両方を囲繞す
る。上部ガイドは、複数の開口を含み、そして燃料集合
体が、その開口を通して挿入されて炉心プレートにより
支持される。

【０００３】シュラウドは、その大きさのため、複数の
ステンレス鋼の円筒形のセクションを一体に溶接するこ
とにより形成される。具体的には、隣接するシュラウド
のセクションのそれぞれの端部が、円周上の溶接で結合
される。原子炉の運転中には、円周上の溶接継手は、シ
ュラウドの構造保全性を低下させる可能性がある溶接熱
による変質域中に応力腐食割れ（ＳＣＣ）を受ける可能
性がある。特に、横方向の地震／動的荷重が、亀裂が入
った溶接個所で相対的な変位を引き起こす可能性があ
り、これにより多量の炉心の流れ漏洩並びに制御棒の挿
入及び安全な閉鎖を妨げることがある炉心の不整合を生
じる可能性がある。

【０００４】ＳＣＣを受ける可能性がある溶接個所を含
むシュラウドは、水面の６０フィート下方の離れた閉じ
込められた位置に設置されており、燃料交換中の停止の
間でのみアクセス可能である。停止中の電力生産の損失
にはかなりの費用が掛かるので、どのような修理作業
も、特にシュラウド溶接修理作業の必要時間は極力少な
くすることが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現用の原子炉構成部品
に対して据え付け機械加工する必要が全くなく、原子炉
圧力容器に迅速に据え付けられる原子炉圧力容器中のシ
ュラウド修理装置。例示的な実施形態において、修理装
置は、上部安定装置組立体、下部安定装置組立体、並び
に上部及び下部安定装置の間に延びかつそれらに結合さ
れるように構成されたタイロッドを含む。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上部安定装置は、上部安
定ブロック及び上部安定ブロックに摺動自在に結合され
た上部安定ウェッジを含む。上部安定ブロックは、対の
シュラウド突耳に結合するように構成される。上部安定
装置組立体は、上部安定ウェッジ中のジャックボルト開
口を通して延び、かつ上部安定ブロック中のジャックボ
ルト開口と螺合するジャックボルトをさらに含む。上部
安定ウェッジは、ジャックボルトの締り具合を維持する
ためにジャックボルトと係合するように構成されたラチ
ェット固定ばねを含む。上部安定ウェッジは、ウェッジ
中のスロットにより形成される一体化された板ばね部分
をさらに含み、原子炉圧力容器側壁に係合するように構
成される。板ばね部分は、組立中にジャックボルトを締
めて運転中に生じる環状空間の幅の変化を吸収するよう
に柔軟性を備える一方様々な原子炉運転状態の場合に半
径方向荷重及び摩擦の相互作用荷重も制限する。

【０００７】下部安定装置組立体は、下部安定ブロック
及び下部安定ブロックに摺動自在に結合された下部安定
ウェッジを含む。下部安定ブロックは、シュラウドに係
合するように構成される。下部安定装置組立体は、下部
安定ウェッジ中のジャックボルト開口を通して延び、か
つ下部安定ブロック中のジャックボルト開口に螺合する
ジャックボルトもまた含む。その上、下部安定ウェッジ
は、ジャックボルトの締り具合を維持するためにジャッ
クボルトと係合するように構成されたラチェット固定ば
ねを含む。水平方向安定化ばねが、原子炉圧力容器側壁
に係合するウェッジの表面に装着される。水平方向安定
化ばねは、原子炉圧力容器の側壁に係合するように構成
される。

【０００８】タイロッドは、各端部にねじが切られる。
片方の端部は、底部安定ブロック中のタイロッド開口に
螺合する。他方の端部は、上部安定ブロックにより受け
入れられタイロッドナットにより固定される。タイロッ
ドナットは、上部安定ブロックに対してタイロッド荷重
に反力を及ぼす。１つの実施形態において、タイロッド
は、ニッケル−クロム−鉄合金Ｘ−７５０鋼から製造さ
れる。タイロッド予荷重は、Ｘ−７５０タイロッド及び
ステンレス鋼シュラウドの間の膨張差のために運転温度
で増大する。Ｘ−７５０タイロッドでは、タイロッドの
差熱収縮が、所望の運転予荷重にとって必要とされるよ
りも増す。これを補償するために、皿ばね座金が、ロッ
ドナット及び上部安定ブロックの間に配置される。ばね
座金は、低い機械的設置予荷重、例えば５０００ポンド
で僅かだけ撓むが、熱的完全予荷重でさらに圧縮して上
部安定ブロックに平らに着座する。

【０００９】リミットストッパが、タイロッドの上端の
近傍に装着される。リミットストッパは、上部安定ブロ
ックの底部の対をなす穴に適合する２つのシヤピンを含
み、運転中にタイロッドを支持するためのピン結合され
た振動防止結合だけでなく、タイロッドを締めるための
トルク抑止をもたらす。

【００１０】タイロッドの外側表面は、タイロッドの流
れが引き起こす振動を制限するためにタイロッド周辺の
周りに間隔を置いて配置された複数の長手方向の溝を含
む。溝は、渦脱離振動数をタイロッド固有振動数以下に
減少させるのでタイロッドの共振励振は起きない。

【００１１】上述のシュラウド修理装置は、現用の原子
炉構成部品に対して据え付け機械加工をする必要が全く
ないので、原子炉圧力容器に迅速かつ容易に取り付けら
れる。下部安定装置組立体及びタイロッドは、タイロッ
ドを下部安定ブロックにねじ込んで仮組立てされる。こ
の組立体は、環状空間中の所定の位置に下げられ、下部
安定装置は突出する炉心プレート支持棚と係合する。下
部安定ウェッジは、次いで下部安定ブロック上の定位置
に下げられ、ジャックボルトを締め付けることで調節さ
れる。ラチェット固定ばねは、ジャックボルトが弛むの
を防止する。

【００１２】上部安定装置組立体は、シュラウド及び原
子炉圧力容器外壁の間の環状空間区域中の定位置に下げ
られ、上部安定ブロック中のセンター穴を通してタイロ
ッドと係合する。上部安定ブロック上端の突耳開口が、
次いで対のシュラウド突耳に嵌合する。タイロッドナッ
トは、次いで定位置に下げられて、下部安定ブロックを
シュラウド炉心プレート支持棚の底部表面に着座させる
タイロッドに締結される。ラチェット固定ばねは、タイ
ロッドナットが原子炉の運転中に弛むのを防止する。上
部安定ウェッジは、次いで定位置に下げられてジャック
ボルトを締めることで調節される。ラチェット固定ばね
は、原子炉運転中にジャックボルトが弛むのを防止す
る。一般的に、４つの修理装置が、シュラウドの周りに
等間隔に配置されて、原子炉圧力容器中に据え付けられ
て亀裂が入ったシュラウド溶接個所を修理する。

【００１３】上述のシュラウド修理装置は、据え付けに
先立って現用の原子炉構成部品に据え付け機械加工を一
切必要としないので、原子炉圧力容器中に迅速かつ容易
に据え付けられる。修理装置は、シュラウドに横方向の
支持をもたらし、シュラウドに締め付け力を与えてシュ
ラウドの結合の保全性を維持し、円周上のシュラウド溶
接個所のいかなる応力腐食割れの影響を克服する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、沸騰水型原子炉圧力容器
（ＲＰＶ）１０の部分的に破断された断面図である。Ｒ
ＰＶ１０は、概ね円筒形の形状を有し、１端は底部ヘッ
ド１２によりまたそのもう１方の端部は着脱自在の上部
ヘッド１４により閉じられる。側壁１６は、底部ヘッド
１２から上部ヘッド１４まで延びる。円筒形の形状をし
た炉心シュラウド２０が、原子炉炉心２２を囲繞する。
シュラウド２０は、１端でシュラウド支持体２４により
支持され、またもう１方の端部に着脱自在のシュラウド
ヘッド２６を含む。環状空間２８が、シュラウド２０及
び側壁１６の間に形成される。ポンプデッキ３０は、リ
ング状の形状をしていて、シュラウド支持体２４及びＲ
ＰＶ側壁１６の間に延びる。ポンプデッキ３０は、複数
の円形開口３２を含み、各開口はジェットポンプ組立体
３４を収納する。ジェットポンプ組立体３４は、炉心シ
ュラウド２０の周りの円周上に配置される。

【００１５】熱が炉心２２の内部に発生し、炉心は、核
分裂物質の燃料集合体３６を含む。炉心２２を通して循
環し終わった水が、少なくとも部分的には蒸気に変換さ
れる。気水分離器３８が、蒸気を水から分離し、その水
が再循環される。残留水が、蒸気乾燥機４０により蒸気
から除去される。蒸気は、容器上部ヘッド１４の近傍の
蒸気吐出口４２を通ってＲＰＶ１０を出ていく。

【００１６】炉心２２で発生する熱量は、例えばハフニ
ウムのような中性子吸収物質の制御棒４４を挿入したり
引き抜いたりすることで調節される。制御棒４４が燃料
集合体３６中に挿入されるレベルによって、制御棒４４
はさもないと炉心２２に熱を発生させる連鎖反応を促進
するのに利用され得るはずの中性子を吸収する。制御棒
案内管４６が、挿入及び引き抜きの間に制御棒４４の垂
直方向の動きを維持する。制御棒駆動装置４８が、制御
棒４４の挿入及び引き抜きを実行する。制御棒駆動装置
４８は、底部ヘッド１２を貫通して延びる。

【００１７】燃料集合体３６は、炉心２２の基部に設置
された炉心プレート５０により位置合わせされる。上部
ガイド５２は、燃料集合体３６が炉心２２に下ろされる
ときそれらを位置合わせする。炉心プレート５０及び上
部ガイド５２は、炉心シュラウド２０により支持され
る。

【００１８】図２は、本発明の例示的な実施形態に従っ
てＲＰＶ１０のシュラウド２０に搭載されたシュラウド
修理装置６０の正面図を示す。図３は、シュラウド修理
装置６０の側面図を示す。図２及び図３を参照すれば、
シュラウド修理装置６０は、上部安定装置組立体６２、
下部安定装置組立体６４並びに上部及び下部安定装置組
立体６２及び６４の間に延びるタイロッド６６を含む。

【００１９】シュラウド修理装置６０は、シュラウド２
０に装着されて、シュラウド２０及び燃料集合体３６の
全てのセグメントを確実に位置決めする。１つの例示的
な実施形態において、４つのシュラウド修理装置６０
が、シュラウド２０に装着されて、シュラウド２０の周
りの円周方向に配置される。別の実施形態において、４
より多いかまたは４より少ない数のシュラウド修理装置
が用いられて、シュラウド２０を修理したりシュラウド
溶接個所の応力腐食割れに関連する問題を克服したりす
ることが可能である。

【００２０】シュラウド２０は、シュラウドヘッドフラ
ンジ６８、上部シュラウドセクション７０、上部ガイド
支持体７２、中間シュラウドセクション７４，７６及び
７８、炉心プレート支持体８０並びに下部シュラウドセ
クション８２を含む。円周上の溶接部８４，８６，８
８，９０，９２，９４及び９６は、シュラウド要素を一
体に結合する。円周上の溶接部９８は、下部シュラウド
セクションをシュラウド支持体２４に装着する。溶接部
８４，８６，８８，９０，９２，９４，９６及び９８
は、時にはそれぞれ溶接部Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ
５，Ｈ６，Ｈ６Ａ，Ｈ６Ｂ，及びＨ７と呼ばれることも
ある。

【００２１】原子炉炉心２２に最も近いシュラウド溶接
部、例えば溶接部８６，８８，９０，９２及び９４は、
応力腐食割れを受ける可能性がより大きいということが
一般的に認められている。シュラウド修理装置６０は、
溶接部８６，８８，９０，９２及び／または９４中の欠
陥により損なわれたシュラウド２０の全てのセグメント
を確実に位置決めするのに有効である。

【００２２】また図４、図５、及び図６を参照すれば、
上部安定装置組立体６２は、上部安定ブロック１００及
び上部安定ブロック１００に摺動自在に結合された上部
安定ウェッジ１０２を含む。上部安定ブロック１００
は、シュラウドヘッドフランジ６８の周りの円周上に設
置されたシュラウド突耳１０４に結合するように構成さ
れる。具体的に言えば、上部安定ブロック１００は、第
１部分１０６及び第1部分１０６の第１側面１１０から
延びる第２部分１０８を含む。上部安定ブロック第１部
分１０６の第2側面１１２は、シュラウド２０に係合す
るように構成される。具体的に言えば、第2側面１１２
は、シュラウドヘッドフランジ６８、上部シュラウドセ
クション７０及び上部ガイド支持体７２に係合するよう
に構成される。上部安定装置第2部分１０８は、ウェッ
ジ１０２に係合するように構成される。具体的に言え
ば、第2部分はテーパーが付けられ、ウェッジ係合表面
１１４を備える。

【００２３】上部安定装置第１部分１０６は、１対のシ
ュラウド突耳１０４を受け入れる寸法に作られたスロッ
トの付いた開口１１６を含む。さらに、スロットの付い
た開口１１６は、次いで現用のシュラウドＴボルト１１
７の取り付けに適応し、そのボルトを用いてシュラウド
ヘッド２６をシュラウド２０に固定する。また第１部分
１０６は、第１端１２０からスロットの付いた開口１１
６まで延びる穴１１８を含む。穴１１８は、タイロッド
６６を受け入れる寸法に作られる。

【００２４】上部安定ウェッジ１０２は、テーパー付き
第１側面１２２及び対向する第２側面１２４を含む。第
１側面１２２は、上部安定ブロック第２部分１０８のウ
ェッジ係合表面１１４を受け入れる寸法に作られた溝１
２６を含む。溝１２６は、ウェッジ１０２の第１端１２
８から少なくとも部分的にウェッジ１０２の第２端１３
０に向かって延びる。

【００２５】上部安定装置組立体６２は、上部安定ウェ
ッジ１０２中のジャックボルト開口１３４を通して延
び、かつ上部安定ブロック第２部分１０８中のジャック
ボルト開口１３６に螺合するジャックボルト１３２をさ
らに含む。上部安定ウェッジジャックボルト開口１３４
は、ウェッジ１０２の第２端１３０から溝１２６中に延
びる。上部安定ウェッジ１０２は、またジャックボルト
１３２の締り具合を維持するためにジャックボルト１３
２と係合するように構成されたラチェット固定ばね１３
８を含む。溝１２６は、上部安定ウェッジ１０２の整合
を維持し、ジャックボルト１３２によりウェッジ１０２
の垂直位置調整を可能にする。ウェッジのテーパー付き
側面１２２に沿った調整を利用して、ウェッジ１０２を
上部安定ブロック１００及び圧力容器側壁１６の間に指
定されたような締り嵌めで取り付ける一方、環状空間２
８の幅のいかなる変化にも適応する。

【００２６】上部安定ウェッジ１０２は、ウェッジ１０
２中のスロット１４２により形成される一体化された板
ばね部分１４０をさらに含む。板ばね部分１４０は、原
子炉圧力容器１０の側壁１６に係合するように構成され
る。板ばね部分１４０は、組立ての際にジャックボルト
１３２を締めて環状空間２８の幅の運転中の変化を吸収
するように柔軟性を与える一方、様々な原子炉運転状況
に対して半径方向荷重及び摩擦相互作用荷重を制限す
る。

【００２７】図７、図８、及び図９を参照すれば、下部
安定装置組立体６４は、下部安定ブロック１４４及び下
部安定ブロック１４４に摺動自在に結合される下部安定
ウェッジ１４６を含む。下部安定ブロック１４４は、シ
ュラウド２０に係合するように構成される。具体的に言
えば、下部安定ブロック１４４は、シュラウド２０に係
合するよう構成された第１側面１４８及び下部安定ウェ
ッジ１４６に係合するように構成されたテーパー付きの
第２側面１５０を含む。唇状部分１５２は、下部安定ブ
ロック１４４の第１側面１４８から延びる。唇状部分１
５２は、炉心プレート支持体８０により形成される棚１
５４に係合するように構成される。第１側面１４８は、
中間シュラウドセクション７６及び７８に係合するよう
に構成される。下部安定ブロック１４４は、またタイロ
ッド６６を受け入れる寸法に作られたねじが切られた開
口１５６を含む。

【００２８】下部安定ウェッジ１４６は、テーパー付き
第１側面１５８及び第２側面１６０を含む。第１側面１
５８は、下部安定ブロック１４４を受け入れる寸法に作
られた溝１６２を含む。溝１６２は、ウェッジ１４６の
第１端１６４から少なくとも部分的にウェッジ１４６の
第２端１６６に向かって延びる。

【００２９】下部安定装置組立体６４は、下部安定ウェ
ッジ１４６中のジャックボルト開口１７０を通して延
び、かつ下部安定ブロック１４４中のジャックボルト開
口１７２に螺合するジャックボルト１６８をさらに含
む。下部安定ウェッジジャックボルト開口１７０は、ウ
ェッジ１４６の第２端１６６から溝１６２中に延びる。
下部安定ウェッジ１４６は、またジャックボルト１６８
の締り具合を維持するためにジャックボルト１６８に係
合するように構成されたラチェット固定ばね１７６を含
む。

【００３０】水平方向安定化ばね１７８は、ウェッジ１
４６の第２側面１６０に装着される。水平方向安定化ば
ね１７８及びウェッジ１４６の第２側面１６０は、原子
炉圧力容器１０の側壁１６に係合するように構成され
る。水平方向安定化ばね１７８は、ＲＰＶ側壁１６に対
して直角な下部安定装置組立体６４の方向を維持する。
安定化ばね１７８は、上述の上部安定ウェッジ１０２で
一体化された板ばね１４０がもたらすのと同じ柔軟性、
予荷重及び隙間をもたらす寸法に作られる。

【００３１】再び図２及び図３を参照すれば、タイロッ
ド６６は、各端部でねじが切られている。第１端１８０
は、下部安定ブロック１４４中のねじが切られたタイロ
ッド開口１５６と螺合する。第２端１８２は、上部安定
ブロック穴１１８により受け入れられ、タイロッドナッ
ト１８４により固定される。タイロッドナット１８４
は、上部安定ブロック１００に対してタイロッド荷重に
反力を及ぼす。１つの実施形態において、タイロッド６
６は、ニッケル−クロム−鉄合金Ｘ−７５０鋼から製造
される。タイロッド６６予荷重は、Ｘ−７５０鋼タイロ
ッド６６及びステンレス鋼シュラウド２０の間の膨張差
により運転温度で増大する。Ｘ−７５０タイロッド６６
を用いると、所望の運転予荷重に必要とされるものより
タイロッド６６が生じる差熱収縮が多い。これを補償す
るために、皿ばね座金１８６が、ロッドナット１８４及
び上部安定ブロック１００の間に配置される。ばね座金
１８６は、低い機械的設置予荷重、例えば５０００ポン
ド（２２６８ｋｇ）で僅かだけ撓むが、熱的完全予荷
重、例えば４０，０００ポンド（１８，１４４ｋｇ）で
さらに圧縮して上部安定ブロック１００に平らに着座す
る。

【００３２】リミットストッパ１８８が、タイロッド６
６の第２端１８２の近傍に装着される。リミットストッ
パ１８８は、上部安定ブロック第１部分１０６中の対を
なす穴１９４及び１９６に適合するシヤピン１９０及び
１９２を含む。シヤピン１９０及び１９２は、運転中に
タイロッド６６を支持するためのピン結合された振動防
止結合だけでなくタイロッドナット１８４を締める際
に、タイロッド６６に対してトルク抑止をもたらす。リ
ミットストッパ１８８は、溶接部８８及び９０に欠陥が
生じた場合、起こり得るシュラウドセクション７４の水
平方向の変位を制限する。

【００３３】タイロッドを用いる既知のシュラウド修理
装置では、タイロッドの流れにより引き起こされる振動
（ＦＩＶ）を避けるために、環状空間の交差流による渦
脱離振動数より充分に高くするようにタイロッド固有振
動数を増大させるための中間支持体を設けることが通常
必要である。タイロッド６６は、交互に変化する流れ力
の大きさと振動数を減少させるためにタイロッド６６の
周囲の周りに間隔を置いて配置された複数の長手方向の
溝１９８を含み、従って中間支持体の必要性を無くす。
溝１９８は、円筒形のタイロッド６６を、渦脱離振動数
をタイロッド６６の固有振動数より低い安全マージンで
ある値まで減少させるいくつかの小さな部分に分割する
よう冷却水交差流流れに影響を与える。結果として、タ
イロッド６６の共振励振は、起こらない。溝１９８は、
規則的にまたは不規則に間隔を置いて配置することが可
能である。図１０は、流れ渦動の累積共振相互作用に干
渉する不規則に間隔を置いて配置された溝１９８を示
す。溝１９８は、タイロッド６６の中央部分２００に沿
って長手方向に延びる。溝１９８の方向は、タイロッド
６６の軸方向の荷重に平行であるので、溝１９８は、タ
イロッド６６には構造上応力集中を全く生じない。

【００３４】別の実施形態において、図１１及び図１２
に示されるように、溝１９８は、タイロッド６６に装着
されたスリーブ２０２に置きかえられる。長手方向のフ
ィン２０４は、スリーブ２０２から半径方向に突出す
る。スリーブ２０２は、ジェットポンプ組立体３４の吸
い込口２０６に隣接するタイロッド６６上に配置され、
そこでは交差流速度が、タイロッド６６のＦＩＶについ
て懸念を抱かせるほど高くなる。スリーブ２０２の長さ
が、タイロッド６６より小さいのはなぜかというと、ス
リーブ２０２がタイロッド６６に与える耐ＦＩＶ特性
が、ジェットポンプ吸い込口２０６の近傍の環状空間２
８流れ領域中にあるタイロッド６６の比較的に短い長さ
にわたってのみ必要とされるからである。スリーブ２０
２は、２つの手段によりＦＩＶを抑制する。第１に、ス
リーブ２０２のフィン形状に対するストローハル数は、
円筒体に対するより低いということである。第２に、突
出するフィン２０４は、タイロッド６６の残りの長さに
わたって著しく質量を追加することも機械加工すること
もなく、タイロッド６６の特徴的直径を増大させること
である。これらの影響の両方ともが、タイロッド６６の
より高い固有振動数から励振振動数を分離するマージン
を与える渦脱離振動数を直接的に減少させる。

【００３５】上述のシュラウド修理装置６０は、現用の
原子炉構成部品に対して据え付け機械加工を全く必要と
しないので、原子炉圧力容器１０に迅速かつ容易に据え
付けられる。下部安定装置組立体６４及びタイロッド６
６は、タイロッド６６が下部安定ブロック１４４にねじ
込まれて、仮組立てされる。タイロッド６６及び下部安
定ブロック１４４は、次いで環状空間２８中の所定の位
置に下げられ、下部安定ブロック１４４は突出する炉心
プレート支持棚１５４と係合する。下部安定ウェッジ１
４６は、次いで下部安定ブロック１４４上の所定の位置
に下げられ、ジャックボルト１６８を締めることで調節
される。ラチェット固定ばね１７６は、ジャックボルト
１６８が弛むのを防止する。

【００３６】上部安定装置組立体６２は、シュラウド２
０及び原子炉圧力容器外側壁１６の間の環状空間２８中
の所定の位置に下げられ、上部安定ブロック１００中の
穴１１８を通してタイロッド６６に係合する。上部安定
ブロック１００の上端のスロット付き突耳開口１１６
は、次いで対のシュラウド突耳１０４に嵌合する。皿ば
ね座金１８６及びタイロッドナット１８４は、次いで所
定の位置に下げられてタイロッド６６に締結され、下部
安定ブロック１４４をシュラウド炉心プレート支持棚１
５４の底部表面に着座させる。ラチェット固定ばね（図
示せず）は、タイロッドナット１８４が原子炉運転中に
弛むのを防止する。上部安定ウェッジ１０２は、次いで
所定の位置に下げられてジャックボルト１３２を締める
ことで調節される。ラチェット固定ばね１３８は、ジャ
ックボルト１３２が原子炉運転中に弛むのを防止する。
一般的に、４つの修理装置６０が、シュラウド２０の周
りに等間隔に配置されて、原子炉圧力容器１０中に据え
付けられ亀裂が入ったシュラウド溶接部８６，８８，９
０，９２及び９４を修理する。

【００３７】上述のシュラウド修理装置６０は、据え付
けに先立ち現用の原子炉構成部品を据え付け機械加工を
する必要が全くないので、原子炉圧力容器１０に迅速か
つ容易に据え付けられる。修理装置は、シュラウド２０
に横方向の支持を施し、またシュラウド２０に締め付け
力を与え、シュラウド結合の保全性を維持し円周上のシ
ュラウド溶接部８６，８８，９０，９２及び９４中のい
かなる応力腐食割れの影響をも克服する。

【００３８】その上に、スロット付き突耳開口１１６
は、著しい追加の荷重なしで現用のシュラウド突耳Ｔボ
ルト１１７付属装置の使用を可能にする。現用のシュラ
ウドＴボルト１１７により突耳１０４に掛けられる通常
の上向きの荷重は、新規の下向きのタイロッド６６予荷
重のおよそ半分であり、従って突耳１０４に対する正味
の操作荷重は増加しない。さらに、シュラウドＴボルト
１１７は、タイロッド６６に接続する荷重経路中の全体
の有効耐力をもたらし、従ってより高いＬＯＣＡ事故状
態の圧力上昇荷重に対する追加のマージンを生じる。

【００３９】本発明は、様々な特定の実施形態の見地か
ら今まで述べてきたが、熟練当業者には、本発明が、特
許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる変
更形態で実施され得るということが解かるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰水型原子炉圧力容器の部分破断断面図。

【図２】本発明の実施形態に従ったシュラウド修理装
置の正面図。

【図３】図２中に示されるシュラウド修理装置の側面
図。

【図４】図２中に示されるシュラウド修理装置の上部
の拡大側面図。

【図５】図２中に示されるシュラウド修理装置の上部
安定ウェッジ組立体の上面図。

【図６】図２中に示されるシュラウド修理装置の上部
安定ウェッジ組立体の斜視図。

【図７】図２中に示されるシュラウド修理装置の下部
の拡大側面図。

【図８】図２中に示されるシュラウド修理装置の下部
安定装置組立体の上面図。

【図９】図２中に示されるシュラウド修理装置の下部
安定装置組立体の正面図。

【図１０】図２中に示されるシュラウド修理装置のタ
イロッドの線Ａ−Ａによる横断面図。

【図１１】本発明の別の実施形態に従ったシュラウド
修理装置のタイロッドの側面図。

【図１２】図１１に示されるタイロッドの線Ｂ−Ｂに
よる横断面図。

【符号の説明】

１０原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１２底部ヘッド１４上部ヘッド１６ＲＰＶ側壁２０炉心シュラウド２２原子炉炉心２４シュラウド支持体２６シュラウドヘッド２８環状空間３０ポンプデッキ３２円形開口３４ジェットポンプ組立体３６燃料集合体３８気水分離器４０蒸気乾燥機４２蒸気吐出口４４制御棒４６制御棒案内管４８制御棒駆動装置５０炉心プレート５２上部ガイド６０シュラウド修理装置６２上部安定装置組立体６４下部安定装置組立体６６タイロッド６８シュラウドヘッドフランジ７０上部シュラウドセクション７２上部ガイド支持体７４，７６，７８中間シュラウドセクション８０炉心プレート支持体８４，８６，８８，９０，９２，９４，９６，９８円
周上の溶接部１００上部安定ブロック１０２上部安定ウェッジ１０４シュラウド突耳１０６上部安定ブロック第１部分１０８上部安定ブロック第２部分１１０第１部分第１側面１１２第１部分第２側面１１４ウェッジ係合表面１１６スロット付き開口１１７シュラウドＴボルト１１８穴１２０上部安定ブロック第１部分第１端１２２ウェッジテーパー付き第１側面１２４ウェッジ第２側面１２６ウェッジ溝１２８ウェッジ第１端１３０ウェッジ第２端１３２ジャックボルト１３４ウェッジジャックボルト開口１３６上部安定ブロックジャックボルト開口１３８ラチェット固定ばね１４０一体化された板ばね部分１４２スロット１４４下部安定ブロック１４６下部安定ウェッジ１４８下部安定ブロック第１側面１５０下部安定ブロック第２側面１５２唇状部分１５４棚１５６ねじが切られた開口１５８ウェッジテーパー付き第１側面１６０ウェッジ第２側面１６２溝１６４ウェッジ第１端１６６ウェッジ第２端１６８ジャックボルト１７０ウェッジジャックボルト開口１７２下部安定ブロックジャックボルト開口１７６ラチェット固定ばね１７８水平方向安定化ばね１８０タイロッド第１端１８２タイロッド第２端１８４タイロッドナット１８６皿ばね座金１８８リミットストッパ１９０，１９２シヤピン１９４，１９６対をなす穴１９８溝２００タイロッド中央部分２０２スリーブ２０４長手方向のフィン２０６ジェットポンプ吸込口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者サンパス・ランガナスアメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン・ノゼ、クイーンズビッジ・ウェイ、 7173番 (72)発明者バリー・ハル・コープケアメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン・ノゼ、ナイト・エステーツ、5289番

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その第１端の円周の周りに複数のシュラ
ウド突耳（１０４）を有する炉心シュラウド（２０）
と、前記炉心シュラウド（２０）及び原子炉圧力容器
（１０）の側壁（１６）がその間に環状空間（２８）を
画定するように、前記原子炉圧力容器（１０）の内部に
前記炉心シュラウド（２０）を支持するために配置さ
れ、前記シュラウドの第２端が結合されたシュラウド支
持構造体（２４）とを含む、前記原子炉圧力容器（１
０）中の前記シュラウド（２０）を修理するための修理
装置（６０）であって、上部安定ブロック（１００）及び前記上部安定ブロック
（１００）に摺動自在に結合された上部安定ウェッジ
（１０２）を含み、シュラウド突耳（１０４）と結合す
るように構成された上部安定装置組立体（６２）と、前記シュラウド（２０）に係合するように構成された下
部安定ブロック（１４４）及び前記下部安定ブロック
（１４４）と摺動自在に結合された下部安定ウェッジ
（１４６）を含む下部安定装置組立体（６４）と、第１端（１８０）で前記上部安定装置組立体（６２）に
また第２端（１８２）で前記下部安定装置組立体（６
４）に結合されそれらの間に延びた、外側表面を有する
タイロッド（６６）と、を含むことを特徴とする修理装
置（６０）。
【請求項２】前記上部安定装置組立体（６２）は、ジ
ャックボルト（１３２）をさらに含み、前記ジャックボ
ルト（１３２）は、前記上部安定ウェッジ（１０２）中
のジャックボルト開口（１３４）を通して延び、かつ前
記上部安定ブロック（１００）中のジャックボルト開口
（１３６）と螺合することを特徴とする請求項１に記載
の修理装置（６０）。
【請求項３】前記下部安定装置組立体（６４）は、ジ
ャックボルト（１６８）をさらに含み、前記ジャックボ
ルト（１６８）は前記下部安定ウェッジ（１４６）中の
ジャックボルト開口（１７０）を通して延び、かつ前記
下部安定ブロック（１４４）中のジャックボルト開口
（１７２）と螺合することを特徴とする請求項２に記載
の修理装置（６０）。
【請求項４】前記上部安定ウェッジ（１０２）及び前
記下部安定ウェッジ（１４６）それぞれは、前記対応す
るジャックボルト（１３２、１６８）と係合するように
構成されたラチェット固定ばね（１３８，１７６）をさ
らに含むことを特徴とする請求項３に記載の修理装置
（６０）。
【請求項５】前記下部安定ウェッジ（１４６）は、前
記原子炉圧力容器（１０）の側壁（１６）と係合するよ
うに構成された水平方向の安定化ばね（１７８）をさら
に含むことを特徴とする請求項１に記載の修理装置（６
０）。
【請求項６】前記上部安定ウェッジ（１０２）は、前
記原子炉圧力容器（１０）の側壁（１６）と係合するよ
うに構成された一体化された板ばね部分（１４０）をさ
らに含むことを特徴とする請求項１に記載の修理装置
（６０）。
【請求項７】前記タイロッド（６６）は、タイロッド
ナット（１８４）及びばね座金（１８６）で前記上部安
定ブロック（１００）に取り付けられ、前記ばね座金
（１８６）は前記タイロッドナット（１８４）及び前記
上部安定ブロック（１００）の間に配置されることを特
徴とする請求項１に記載の修理装置（６０）。
【請求項８】前記タイロッド（６６）は、前記外側表
面に複数の長手方向の溝（１９８）を含むことを特徴と
する請求項１に記載の修理装置（６０）。
【請求項９】前記タイロッド（６６）は、前記タイロ
ッド（６６）外側表面に装着されたスリーブ（２０２）
を含み、前記スリーブ（２０２）は長手方向のフィン
（２０４）を有する外側表面を含み、前記スリーブ（２
０２）は、前記タイロッド（６６）の前記外側表面の少
なくとも１部分を覆うことを特徴とする請求項１に記載
の修理装置（６０）。
【請求項１０】前記タイロッド（６６）は、前記第１
端（１８０）にリミットストッパ（１８８）をさらに含
み、前記リミットストッパ（１８８）は、前記シュラウ
ド（２０）に係合するように構成され、前記リミットス
トッパ（１８８）は、前記上部安定ブロック（１００）
の底部表面の対をなす穴（１９４，１９６）に係合する
ように構成された少なくとも１つのシヤピン（１９０，
１９２）を含むことを特徴とする請求項１に記載の修理
装置（６０）。
【請求項１１】その第１端の円周の周りに複数のシュ
ラウド突耳（１０４）を含む炉心シュラウド（２０）
と、前記シュラウド（２０）及び原子炉圧力容器（１０）の
側壁（１６）がその間に環状空間（２８）を画定するよ
うに、前記原子炉圧力容器（１０）の内部に前記炉心シ
ュラウド（２０）を支持するために配置され、前記シュ
ラウド（２０）の第２端が結合されたシュラウド支持構
造体（２４）と、前記環状空間（２８）内に位置づけられた少なくとも１
つのシュラウド修理装置（６０）を含み、前記シュラウド修理装置（６０）が、上部安定ブロック（１００）及び前記上部安定ブロック
（１００）に摺動自在に結合された上部安定ウェッジ
（１０２）を含み、シュラウド突耳（１０４）と結合し
た上部安定装置組立体（６２）と、前記シュラウド（２０）に係合した下部安定ブロック
（１４４）及び前記下部安定ブロック（１４４）と摺動
自在に結合された下部安定ウェッジ（１４６）を含む下
部安定装置組立体（６４）と、第１端（１８０）で前記上部安定装置組立体（６２）に
また第２端（１８２）で前記下部安定装置組立体（６
４）に結合されそれらの間に延びた、外側表面を有する
タイロッド（６６）と、を含むことを特徴とする原子炉
圧力容器（１００）。
【請求項１２】前記上部安定装置組立体（６２）は、
ジャックボルト（１３２）をさらに含み、前記ジャック
ボルト（１３２）は、前記上部安定ウェッジ（１０２）
中のジャックボルト開口（１３４）を通して延び、かつ
前記上部安定ブロック（１００）中のジャックボルト開
口（１３６）と螺合することを特徴とする請求項１１に
記載の原子炉圧力容器（１００）。
【請求項１３】前記下部安定装置組立体（６４）は、
ジャックボルト（１６８）をさらに含み、前記ジャック
ボルト（１６８）は前記下部安定ウェッジ（１４６）中
のジャックボルト開口（１７０）を通して延び、かつ前
記下部安定ブロック（１４４）中のジャックボルト開口
（１７２）と螺合することを特徴とする請求項１２に記
載の原子炉圧力容器（１００）。
【請求項１４】前記上部安定ウェッジ（１０２）及び
前記下部安定ウェッジ（１４６）それぞれは、前記対応
するジャックボルト（１３２、１６８）と係合するよう
に構成されたラチェット固定ばね（１３８，１７６）を
さらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の原子炉
圧力容器（１００）。
【請求項１５】前記下部安定ウェッジ（１４６）は、
前記原子炉圧力容器（１０）の側壁（１６）と係合する
ように構成された水平方向の安定化ばね（１７８）をさ
らに含むことを特徴とする請求項１１に記載の原子炉圧
力容器（１００）。
【請求項１６】前記上部安定ウェッジ（１０２）は、
前記原子炉圧力容器（１２）の側壁（１６）と係合する
ように構成された一体化された板ばね部分（１４０）を
さらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の原子炉
圧力容器（１００）。
【請求項１７】前記タイロッド（６６）は、タイロッ
ドナット（１８４）及びばね座金（１８６）で前記上部
安定ブロック（１００）に取り付けられ、前記ばね座金
（１８６）は前記タイロッドナット（１８４）及び前記
上部安定ブロック（１００）の間に配置されることを特
徴とする請求項１１に記載の原子炉圧力容器（１０
０）。
【請求項１８】前記タイロッド（６６）は、前記外側
表面に複数の長手方向の溝（１９８）を含むことを特徴
とする請求項１１に記載の原子炉圧力容器（１００）。
【請求項１９】前記タイロッド（６６）は、前記タイ
ロッド（６６）の外側表面に装着されたスリーブ（２０
２）を含み、前記スリーブ（２０２）は長手方向のフィ
ン（２０４）を有する外側表面を含み、前記スリーブ
（２０２）は、前記タイロッド（６６）の前記外側表面
の少なくとも１部分を覆うことを特徴とする請求項１１
に記載の原子炉圧力容器（１００）。
【請求項２０】前記タイロッド（６６）は、前記第１
端（１８０）にリミットストッパ（１８８）をさらに含
み、前記リミットストッパ（１８８）は、前記シュラウ
ド（２０）に係合するように構成され、前記リミットス
トッパ（１８８）は、前記上部安定ブロック（１００）
の底部表面の対をなす穴（１９４，１９６）に係合する
ように構成された少なくとも１つのシヤピン（１９０，
１９２）を含むことを特徴とする請求項１１に記載の原
子炉圧力容器（１００）。