JP2002196092A - 沸騰水型原子炉圧力容器の炉底部取替え工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉底部の取り替えを容易かつ効率的に実施す
ることができる新規な沸騰水型原子炉圧力容器の炉底部
取替え工法の提供。 【解決手段】 容器胴１内の炉内構造物をその上部開口
部側から順次撤去した後、下鏡８を制御棒駆動機構ハウ
ジング10の周囲から環状に切断してその制御棒駆動機構
ハウジング10と共に一体的に撤去し、その後、その下鏡
８の切断部に、新たな制御棒駆動機構ハウジング10を貫
装した新たな下鏡部材8aを据え付ける。これによって、
炉底構造物を全て撤去して新たなものと取り替えること
ができるため、炉底部の取り替えを容易かつ効率的に実
施することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器胴の炉底部に
これを貫通するように複数の制御棒駆動機構ハウジング
を備えた沸騰水型原子炉圧力容器（ＲＰＶ）の炉底部取
替え工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、多くの原子力発電所で採用されて
いる沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の圧力容器（ＲＰＶ）
は、その性質上極めて高い安全性が要求されることか
ら、定期的な供用期間中検査等が義務付けられ、優れた
健全性が確保されるようになっている。

【０００３】すなわち、従来のＲＰＶは、格納容器のペ
デスタル上に支持立設された縦長の容器胴内に、炉心，
シュラウド，気水分離器，蒸気乾燥器，ジェットポンプ
等の炉内構造物を備えると共に、その炉底部に、下鏡，
制御棒駆動機構ハウジング，シュラウドサポート等の炉
底構造物を備えた構造となっているが、これら構造物
は、低合金鋼やステンレス鋼，高ニッケル鋼等の金属材
料から形成され、熱や放射線等の影響による径年劣化が
避けられない。そのため、供用期間中検査の超音波探傷
検査等によって欠陥や亀裂等の不都合が発見された場合
は、その箇所を新たなものと取替えたり、あるいは必要
な補修等が施されるようになっている。

【０００４】また、最近では既存の原子力発電プラント
自体の長寿命化も検討されており、これに伴いＲＰＶ及
び炉内構造物の健全性を長期に亘って維持するための技
術が重要となってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この供用期
間中検査等によって発見された不都合箇所が炉内構造物
である場合、例えば、炉心を覆うシュラウドに応力腐食
割れ等が発生した場合には、その取替は既に多くのＲＰ
Ｖで実際に行われており、その取替え工法も確立されて
いるが、炉底構造物、例えば一部の制御棒駆動機構ハウ
ジングに不都合が発生した場合には、これを効率的且つ
安全に取替え、又は補修する技術・工法は現在のところ
確立していない。

【０００６】すなわち、この炉底構造物が設けられる炉
底部は、多数の制御棒駆動機構ハウジング等が密集・林
立していることから、不都合が生じた部分のみを局所的
に補修・取替えするのは容易ではなく多くの工期及び費
用が掛かるといった不都合がある。

【０００７】また、一般に、シュラウド等の炉内構造物
に比べて劣化が進行し難い炉底構造物の一部に不都合が
発見された場合には、他の部分も検出されない程度の劣
化が進行していると考えるのが自然であるため、係る場
合には炉内構造物を含めたＲＰＶ全体を新たなものと交
換することが望ましい。

【０００８】しかしながら、ＲＰＶ全体を交換するに
は、例えば、その上部の燃料プール内の使用済み燃料等
を全て別の場所に移し替えたり、これを収容する原子炉
建屋の天井部に大きな開口を形成したり、さらにこれを
吊り上げるための超大型クレーンを新たに設置しなけれ
ばならならず、原子炉建屋を新設するのと同じ程度の工
期と膨大なコストを要するといった問題が生ずる。

【０００９】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、炉
底部の取り替えを容易かつ効率的に実施することができ
る新規な沸騰水型原子炉圧力容器の炉底部取替え工法を
提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、請求項１に示すように、容器胴の炉底部に
球面状の下鏡を備えると共に、この下鏡にこれを貫通す
るように複数本の制御棒駆動機構ハウジングを備えた沸
騰水型原子炉圧力容器において、上記容器胴内の炉内構
造物をその上部開口部側から順次撤去した後、上記下鏡
を上記制御棒駆動機構ハウジングの周囲から環状に切断
してその制御棒駆動機構ハウジングと共に一体的に撤去
し、その後、その下鏡の切断部に、予め新たな制御棒駆
動機構ハウジングを貫装した下鏡部材、あるいは貫装前
の新たな下鏡部材を溶接して据え付けるようにしたもの
である。

【００１１】これによって、炉底構造物を全て撤去して
新たなものと取り替えることができるため、炉底部の取
り替えを容易かつ効率的に実施することができる。

【００１２】また、請求項２に示すように、この炉底部
の取り替えに際して、新たな下鏡部材を大型鍛造材で形
成すれば、従来のものでは存在していた下鏡の溶接線が
無くなって健全性が向上することから、その後の溶接線
に対する超音波探傷検査等を省略することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る沸騰水型原子炉（Ｂ
ＷＲ）の圧力容器（ＲＰＶ）を示したものである。

【００１５】図示するように、このＲＰＶはペデスタル
Ｐ上に立設された円筒状の縦長容器胴１内に、上下が上
部格子板２ａ及び炉心支持板２ｂで支持された炉心（燃
料集合体）２が収容されており、その炉心２の周囲には
円筒状のシュラウド３及びジェットポンプ４等の炉内構
造物が、またその炉心２の上部には炉心スプレーノズル
５，気水分離器６，蒸気乾燥器７等の炉内構造物が順次
設けられた構造となっている。

【００１６】また、この容器胴１の底部には下方に膨ら
んだ半球面状の下鏡８が一体的に形成されており、さら
にこの下鏡８には制御棒９を下方から炉心２側に案内す
るための制御棒駆動機構ハウジング１０が複数本貫通し
た状態で一体的に設けられている。尚、上記炉心２を覆
う円筒状のシュラウド３は、この下鏡８側に固定された
リング状のシュラウドサポート３ａによって固定された
状態になっている。そして、本実施の形態においては、
特にこの下鏡８，シュラウドサポート３ａ，制御棒駆動
機構ハウジング１０等を炉底構造物と称する。

【００１７】一方、この容器胴１の上部開口部には、そ
の上方に膨らんだ半球面状の容器蓋１１が設けられてお
り、図示しない多数のスタッドボルトによって着脱（開
閉）自在となっている。

【００１８】そして、このような構造をしたＢＷＲに対
して炉底構造物の一部に欠陥が見つかった場合には、先
ず、従来のシュラウド取替え工法によってその炉内構造
物を全て撤去する。具体的には、図示しない天井クレー
ンによって容器蓋１１を取り外して容器胴１の上部開口
部を開き、この上部開口部から蒸気乾燥器７，気水分離
器６，炉心２等を撤去した後、シュラウド３をシュラウ
ドサポート３ａ側から切断して撤去すると共にその周囲
のジャットポンプ４等を全て撤去する。

【００１９】次に、このようにして容器胴１内の炉内構
造物が全て撤去されたならば、図２及び図３に示すよう
に、シュラウドサポート３ａをその底部及び周囲から切
断して撤去した後、図４に示すように天井クレーンの吊
り具Ｃを容器胴１内の炉底部まで降ろし、下鏡８に貫装
された各制御棒駆動機構ハウジング１０，１０…をこの
吊り具Ｃ側から支持する。この各制御棒駆動機構ハウジ
ング１０，１０…の支持方法としては、特に限定される
ものではないが、図示するように、各制御棒駆動機構ハ
ウジング１０の下から留め具Ｓ付きのワイヤーＷを容器
胴１側にそれぞれ挿入すると共にそれら各ワイヤーＷの
先端をハンガーＨに固定し、このハンガーＨを吊り具Ｃ
で吊るようにすれば、安定且つ均一に各制御棒駆動機構
ハウジング１０，１０…を支持することができる。

【００２０】その後、このように吊り具Ｃで各制御棒駆
動機構ハウジング１０，１０…を支持したならば、図５
に示すように下鏡８をそれら各制御棒駆動機構ハウジン
グ１０，１０…の周囲から環状に切断して容器胴１から
完全に分離した後、そのまま容器胴１内を上昇させてこ
れら各制御棒駆動機構ハウジング１０，１０…を切断し
た下鏡部材８ａと共に容器胴１の上部開口部側から撤去
し、図６に示すように下鏡８の周縁部とシュラウドサポ
ート３ａの一部が容器胴１側にリング状に残った状態と
する。尚、この各制御棒駆動機構ハウジング１０，１０
…の撤去に際しては、これらを拘束するフレーム１２や
制御棒駆動水圧系配管１３等を除去しておき、フリーの
状態にしておくことはいうまでもない。また、図５では
下鏡８ａの切断位置がシュラウドサポート３ａの内側と
しているが、配置上その外側で切断した方が効率的な場
合もある。

【００２１】そして、このようにして全ての制御棒駆動
機構ハウジング１０が下鏡部材８ａと共に撤去されたな
らば、その容器胴１側の切断面に開先加工を施し、これ
と平行してあるいは予め製作された制御棒駆動機構ハウ
ジング１０を新たな下鏡部材８ａに対して除去された状
態と同じ状態で一体的に取り付けたものを用意する。

【００２２】その後、この新たな制御棒駆動機構ハウジ
ング１０を同じく新たな下鏡部材８ａと共に、撤去され
た状態と同じように格納容器内の天井クレーンによって
吊り下げてその容器胴１の上部開口部から容器胴１内を
降下させて、撤去された下鏡８の開口部分に位置決めし
てはめ込んだ後、その下鏡部材８ａの周縁部を容器胴１
側の切断面に溶接して据え付けると共に、同じく除去さ
れたシュラウドサポート３ａに代わり新たなシュラウド
サポート３ａをその切断部に溶接して取り付け、その溶
接部に対して必要な熱処理や検査を行った後、従来のシ
ュラウド取替え工法に従ってその上方にシュラウド３や
炉心２等の炉内構造物を据え付けることで本発明の炉底
部の取替えが完了することとなる。

【００２３】尚、この新規な制御棒駆動機構ハウジング
１０と下鏡部材８ａは、予め一体化したものを現地に搬
入することが好ましいが、これらを別個に製作し、現地
にて据え付けるようにしても良い。但し、この場合下鏡
部材８ａ側に制御棒駆動機構ハウジング１０を据え付け
る貫通孔を予め形成しておく必要がある。

【００２４】このように本発明の炉底部取替え工法は、
制御棒駆動機構ハウジング１０の全てを下鏡８と共に一
体的に撤去して新たなものに交換するようにしたことか
ら、不都合が発見された部位のみを交換する方法に比べ
て信頼性の高い補修・交換を実施することができ、ま
た、容器全体を交換する方法に比べて短期間、且つ低コ
ストで実施することが可能となる。

【００２５】また、この取り替えに際して、新たな下鏡
部材８ａを一体鍛造材で形成すれば、従来のものでは存
在していた下鏡８の溶接線が無くなることから、その部
分の健全性が向上すると共に、その後の溶接線に対する
超音波探傷検査等を省略することも可能となり検査作業
性も向上することとなる。

【００２６】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、炉底構造
物を全て撤去して新たなものと取り替えることができる
ため、炉底部の取り替えを容易かつ効率的に実施するこ
とができる。この結果、炉底構造物の信頼性及び健全性
が向上し、ＲＰＶ全体の長寿命化に大きく貢献すること
ができる等といった優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炉底部取替え工法の対象となる沸騰水
型原子炉圧力容器の実施の一形態を示す構造図である。

【図２】炉内構造物を全て撤去した沸騰水型原子炉圧力
容器の底部付近を示す部分断面図である。

【図３】図２の状態からシュラウドサポートを撤去した
状態を示す部分断面図である。

【図４】図３の状態から炉底構造物を吊り具で支持した
状態を示す部分断面図である。

【図５】図４の状態から炉底構造物を吊り具で吊った状
態を示す部分断面図である。

【図６】容器胴底部の炉底構造物を全て撤去した状態を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 容器胴 ２ 炉心 ３ シュラウド 3a シュラウドサポート ８ 下鏡 8a 下鏡部材 10 制御棒駆動機構ハウジング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器胴の炉底部に球面状の下鏡を備える
   と共に、この下鏡にこれを貫通するように複数本の制御
   棒駆動機構ハウジングを備えた沸騰水型原子炉圧力容器
   において、上記容器胴内の炉内構造物をその上部開口部
   側から順次撤去した後、上記下鏡を上記制御棒駆動機構
   ハウジングの周囲から環状に切断してその制御棒駆動機
   構ハウジングと共に一体的に撤去し、その後、その下鏡
   の切断部に、予め新たな制御棒駆動機構ハウジングを貫
   装した新たな下鏡部材、あるいは貫装前の新たな下鏡部
   材を溶接して据え付けるようにしたことを特徴とする沸
   騰水型原子炉圧力容器の炉底部取替え工法。
2. 【請求項２】 上記新たな下鏡部材を一体鍛造材で形成
   するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の沸騰
   水型原子炉圧力容器の炉底部取替え工法。