JP2002257492A

JP2002257492A - 復水器の組立方法

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Publication number: JP2002257492A
Application number: JP2001052374A
Authority: JP
Inventors: Shoji Nakajima; 昌二中島; Shigeru Sakurada; 繁桜田; Toshiaki Ozeki; 敏明尾関; Hideo Matsui; 秀夫松井; Yoneyoshi Takahashi; 米喜高橋
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP3980283B2

Abstract

(57)【要約】【課題】輸送部品を軽量・小形化して輸送上の寸法制限
内に収め、発電所内での組立て作業をより一層簡素化さ
せた復水器の組立方法を提供する。【解決手段】本発明に係る復水器の組立方法は、伝熱管
２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え
板２９で支持させた管束３１を工場内で複数の小管束３
１ａ，３１ｂに分割作製し、分割作製した複数の小管束
３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８内に組
立て収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発電プラン
トに適用する復水器に係り、特に、輸送上、軽量、小形
化し、発電所搬入後、組立を容易化した復水器の組立方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電プラントに適用する復水器
は、蒸気タービンで膨張仕事を終えたタービン排気を熱
交換して凝縮させ、凝縮後の復水を再生してボイラ等の
蒸気発生器に戻すもので、この構成として図１２および
図１３に示すものがある。

【０００３】復水器は、蒸気タービン１に接続する接続
胴体部２と、接続胴体部２に連通する本体胴部３とを備
えた構成になっている。

【０００４】接続胴体部２は、蒸気タービン１からのタ
ービン排気の圧力を回復させ、その流れに偏流を発生さ
せないように、流れ方向に向って拡開通路４を形成して
いる。

【０００５】一方、本体胴部３は、両側に設けた入口水
室５と出口水室６とを区画するとともに、複数の伝熱管
９を支持する入口側管板７と出口側管板８とを備えてい
る。

【０００６】また、本体胴部３は、複数の伝熱管９の中
間部分を適正なピッチで配置した複数の支え板１０で支
持させ、支え板１０で支持させた伝熱管９のうち、群と
して一つにまとめて取り扱う管束１１を収容するととも
に、底部に凝縮後の復水を溜めるホットウェル１２を備
えている。

【０００７】このような構成を備えた復水器は、蒸気タ
ービン１からのタービン排気を接続胴体部２で圧力損失
を回復させた後、本体胴部４に収容する管束１１と熱交
換させ、凝縮後、復水としてホットウェル１２に溜めて
いる。なお、復水器は、群として管束１１を構成する伝
熱管９の一つ一つに冷却水、例えば海水を入口水室５か
ら入口側管板７を介して供給させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２およ
び図１３に示した従来の復水器は、蒸気タービン１から
のタービン排気が毎時、数百トンと膨大な流量であるこ
とも手伝って本体胴部３の寸法も縦、横、高さがそれぞ
れ１０ｍを超える超重量物の熱交換器になっている。

【０００９】特に、原子力発電所に適用する復水器は、
上述の超重量物に加えて被曝防止策上、設置場所や搬入
通路等をコンクリートの壁や柱で囲い、そのコンクリー
ト内に配管、バルブ、ケーブル等の付帯物を縦横に設置
しているので、火力発電に較べて付帯物がより一層多
く、複雑になっている。

【００１０】このように、付帯物の増加に伴って超重量
化してくると、例えば管束１１を例に採っただけでも、
重量が約７０トンにも及び、その寸法も幅３ｍ、高さ６
ｍ、長さ１４ｍを超えるものも出現しており、輸送時の
運搬寸法・重量の制限も手伝って、製作工場から発電所
への搬入輸送が難しくなってきている。

【００１１】このため、最近では、製作工場内の作業時
間をより一層少なくし、発電所に搬入した部品を直接組
立てる方法が行われるようになってきた。

【００１２】このような方法を用いると、工場から発電
所内への輸送や発電所内の運搬の際の寸法制限を受ける
ことはなくなったものの、発電所には入口側および出口
側管板７，８、支え板１０、伝熱管９等が単品部品とし
てばらばらの状態で数多く集められることとなる。

【００１３】このため、復水器は、組立てを行う際、組
立て工数が膨大になり、これに伴って工期が長くなる等
の不都合・不具合が生じていた。

【００１４】また、原子力発電プラントの場合、既設の
発電プラントを通って新設の発電プラントに入口側およ
び出口側管板７，８や伝熱管９等の単品部品を搬送する
際、配管やケーブル等を埋設する道路の養生をしなけれ
ばならず、作業者の手間をより多く要していた。

【００１５】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたものであり、輸送部品を軽量・小形化して輸送上の
寸法制限内に収め、かつ発電所内での組立て作業をより
一層簡素化させた復水器の組立方法を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る復水器の組
立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に記
載したように、伝熱管を群として管板、支え板で支持さ
せた複数の小管束を作製し、前記小管束を発電所に搬入
後、復水器の本体胴部内に組立て収容する方法である。

【００１７】また、本発明に係る復水器の組立方法は、
上述の目的を達成するために、請求項２に記載したよう
に、小管束は、復水器の本体胴部内に直列もしくは並列
に組立てられる方法である。

【００１８】また、本発明に係る復水器の組立方法は、
上述の目的を達成するために、請求項３に記載したよう
に、小管束には、作製時に補強部材が取り付けられ、前
記小管束は復水器の本体胴部内に前記補強部材を利用し
て組立てられる方法である。

【００１９】また、本発明に係る復水器の組立方法は、
上述の目的を達成するために、請求項４に記載したよう
に、小管束の管板は、母材とクラッド材の２層からな
り、前記小管束は前記母材側の突合せ溶接と前記クラッ
ド材側の前記クラッド材による肉盛溶接によって組立方
法である。

【００２０】また、本発明に係る復水器の組立方法は、
上述の目的を達成するために、請求項５に記載したよう
に、小管束の管板は、母材とクラッド材の２層からな
り、前記小管束は前記管板の前記母材側の突合せ溶接に
よって組立てられ、前記溶接部のクラッド材側に耐海水
絶縁材を被覆する方法である。

【００２１】また、本発明に係る復水器の組立方法は、
上述の目的を達成するために、請求項６に記載したよう
に、小管束は、モジュール化して工場で作製するととも
に、前記小管束に取り付ける小水室をモジュール化して
作製し、前記小管束および前記小水室を発電所に搬入し
て復水器の本体胴部に組立て収容する方法である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る復水器の組立
方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用し
て説明する。

【００２３】本発明に係る復水器の組立方法の説明に先
立ち、先ず最初に復水器の構造を説明する。

【００２４】図１は、本発明に適用される復水器を示す
一部断面した側面図であり、図２は、図１のＢ−Ｂ矢視
方向から切断した一部断面を示す正面図である。

【００２５】本実施形態に係る復水器は、タービン排気
室１５に接続する連絡胴１６を備えた接続胴体部１７と
接続胴体部１７に連通する本体胴部１８とを備えた構成
になっている。

【００２６】接続胴体部１７は、タービン排気室１５か
らのタービン排気の圧力を回復させ、その流れに偏流を
発生させないように、流れ方向に向って拡開通路１９を
形成するとともに、鋼板製の胴壁を強度的に補強するス
テー２０を備えている。

【００２７】また、接続胴体部１７は、タービン排気の
流れ方向に交差させて配置した、いわゆるネックヒータ
と称する低圧給水加熱器２１を備え、設置面積の有効活
用を図っている。

【００２８】一方、本体胴部１８は、両側に例えば海水
等の冷却水を給排する入口水室２２と出口水室２３とを
備えるとともに、入口水室２２および出口水室２３のそ
れぞれを区分けして第１入口水室２２ａ、第２入口水室
２２ｂおよび第１出口水室２３ａ、第２出口水室２３ｂ
を備えている。

【００２９】また、本体胴部１８は、各入口水室２２
ａ，２２ｂおよび各出口水室２３ａ，２３ｂのそれぞれ
に設けた入口側管板２４および出口側管板２５で区画し
た中間胴部２６を形成し、中間胴部２６の管軸方向（タ
ービン排気と交差する方向）に沿って伝熱管２７，２７
と不凝縮ガス抽出管２８とを収容している。

【００３０】また、本体胴部１８は、伝熱管２７，２７
と不凝縮ガス抽出管２８とを収容している。

【００３１】また、本体胴部１８は、伝熱管２７，２７
と不凝縮ガス抽出管２８とのそれぞれの両端を入口側管
板２４および出口側管板２５で支持させるとともに、中
間部分を支え板２９，２９で支持させている。

【００３２】さらに、本体胴部１８は、図２に示すよう
に、支持板３０を設けて胴壁を補強する一方、伝熱管２
７，２７を群として一つにまとめた管束３１にするとと
もに、管束３１を例えば卵形に配置形成させている。

【００３３】このような構成を備えた復水器において、
本実施形態に係る復水器の組立方法は、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、伝熱管２７，２７を群として入口
側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持させて
一つにまとめた管束３１を、輸送や搬入が可能な寸法範
囲に抑えた複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場
内で分割・作製するとともに、複数の小管束３１ａ，３
１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に収容し、組立て
たものである。なお、ここで、管束３１および小管束３
１ａ，３１ｂは、伝熱管２７、入口側管板２４、出口側
管板２５および支え板２９を含めて取り扱う。

【００３４】小管束３１ａ，３１ｂは、伝熱管２７の管
軸方向に沿って分割して作製されている。分割して作製
された小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれは、重量にして
約３５トン、幅３ｍ、高さ３ｍ、長さ１４ｍの寸法に制
限されている。

【００３５】このように、本実施形態は、伝熱管２７，
２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え
板２９で支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の
小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製
し、分割・作製後の小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬
入後、本体胴部１８に収容して組立てるので、作業者の
労力を従来に較べて軽減させて組立工期を短くすること
ができる。特に、原子力発電所の場合、小管束３１ａ，
３１ｂは、従来に較べて小型化、軽量化しているので、
搬入の際、既設プラントの配管、ケーブル等に干渉して
損傷を与えない点で有効である。

【００３６】なお、本実施形態は、管束３１を伝熱管２
７の管軸方向に沿って小管束３１ａ，３１ｂに予め分割
・作製しているが、この例に限らず、例えば図４
（ａ），（ｂ）に示すように、タービン排気の流れ方向
に沿って複数の小管束３１ａ，３１ｂを予め分割・作製
してもよい。この場合、小管束３１ａ，３１ｂの中間部
分は、中間水室３２になるが、それでも伝熱管２７が短
くなるので、本体胴部１８への搬入が容易になる。

【００３７】図５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る復水
器の組立方法の第２実施形態を説明するために用いた概
念図である。

【００３８】本実施形態は、伝熱管２７，２７を群とし
て入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持
させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１
ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製するととも
に、工場内で分割・作製した小管束３１ａ，３１ｂの全
域に補強部材３３を渡して固定し、発電所に搬入後、そ
のまま本体胴部１８に収容し、組立てたものである。

【００３９】このように、本実施形態は、管束３１を複
数の小管束３１ａ，３１ｂに予め工場内で分割・作製
し、分割・作製した小管束３１ａ，３１ｂの全域に補強
部材３３を渡して固定し、発電所に搬入後、そのまま本
体胴部１８に収容し、組立てるので、管束３１の軽量化
と相俟って作業者の労力を従来に較べて軽減させて組立
て工期を短くすることができる。

【００４０】図６は、本発明に係る復水器の組立方法の
第３実施形態を説明するために用いた概念図である。

【００４１】本実施形態は、伝熱管２７，２７を群とし
て管板３４ａ，３４ｂで支持させて一つにまとめた管束
３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内
で分割・作製するとともに、工場内で分割・作製した小
管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に
収容する際、管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させ
たものである。

【００４２】管板３４ａ，３４ｂは、例えば黄銅等の母
材３５ａ，３５ｂに、例えばステンレス鋼等のクラッド
材３６ａ，３６ｂを被覆させたクラッド鋼３７が使用さ
れている。

【００４３】クラッド鋼３７製の管板３４ａ，３４ｂを
互いに溶接接続させた場合、本実施形態は、先ず、母材
３５ａ，３５ｂの開先部３８に母材３５ａ，３５ｂの同
質の溶接棒を用いて突合せ溶接部３９を形成する。

【００４４】母材３５ａ，３５ｂの開先部３８に突合せ
溶接部３９が形成されると、本実施形態は、クラッド材
３６ａ，３６ｂの開先部３８にクラッド材３６ａ，３６
ｂの材質と同質の溶接棒を用いて肉盛り溶接部４０を形
成する。

【００４５】このように、本実施形態は、クラッド鋼３
７製の管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させる際、
母材３５ａ，３５ｂの開先部３８に母材３５ａ，３５ｂ
の材質と同質の溶接棒を用いて突合せ溶接部３９を形成
するとともに、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８
にクラッド材３６ａ，３６ｂの材質と同質の溶接棒を用
いて肉盛り溶接部４０を形成するので、海水等の冷却水
から受ける侵食に対し、充分に対処することができる。

【００４６】なお、本実施形態は、クラッド鋼３７製の
管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させる際、クラッ
ド材３６ａ，３６ｂの開先部３８にクラッド材３６ａ，
３６ｂの材質と同質の溶接棒を用いて肉盛り溶接部４０
を形成しているが、この例に限らず、例えば、図７に示
すように、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８に耐
海水性絶縁材４１を被覆してもよい。溶接に適さないク
ラッド材を用いている場合、効果的である。

【００４７】さらに、クラッド鋼３７製の管板３４ａ，
３４ｂを互いに溶接接続させる際、例えば図８に示すよ
うに、母材３５ａ，３５ｂに設けた突部と凹部とからな
る嵌合部４２で接続して溶接部４３ａ，４３ｂを形成さ
せてもよい。

【００４８】図９は、本発明に係る復水器の組立方法の
第４実施形態を説明するために用いた概念図である。

【００４９】本実施形態は、伝熱管２７，２７を群とし
て管板３４ａ，３４ｂで支持させて一つにまとめた管束
３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入
後、本体胴部１８に収容する際、支え板４４ａ，４４ｂ
を互いに接続させたものである。

【００５０】支え板４４ａ，４４ｂのそれぞれは、伝熱
管２７，２７を群として一つにまとめた小管束３１ａ，
３１ｂのそれぞれを支持する場合、工場で組立てられ
る。その際、支え板４４ａ，４４ｂのうち、いずれか一
方に当て板４５が溶接固定される。

【００５１】小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれを支持し
た支え板４４ａ，４４ｂのそれぞれが発電所に搬入され
た後、本体胴部１８に収容させる際、一方の支え板４４
ｂに設けた当て板４５に、他方の支え板４４ａを当接さ
せた後、ボルト・ナット４６で固定させる。

【００５２】このように、本実施形態は、小管束３１
ａ，３１ｂのそれぞれを支持した支え板４４ａ，４４ｂ
のそれぞれを互いに接続させる際、一方の支え板４４ｂ
に設けた当て板４５に他方の支え板４４ａを当接させて
ボルト・ナット４６で固定するので、組立作業を容易に
行うことができる。

【００５３】なお、本実施形態は、支え板４４ａ，４４
ｂのうち、いずれか一方の支え板４４ｂに当て板４５を
溶接固定し、本体胴部１８内での組立ての際、他方の支
え板４４ａを当て板４５に当接させてボルト・ナット４
６で固定しているが、この例に限らず、例えば、図１０
に示すように、一方の支え板４４ｂと他方の支え板４４
ａとを当接後、両側から当て板４５ａ，４５ｂで溶接固
定してもよい。

【００５４】図１１は、本発明に係る復水器の組立方法
の第５実施形態を説明するために用いた概念図である。

【００５５】本実施形態は、伝熱管２７，２７を群とし
て入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持
させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１
ａ，３１ｂとし、各小管束３１ａ，３１ｂの全域に補強
部材３３を渡して固定する管束構造体４７ａ，４７ｂ
を、発電所内で溶接作業を行わないで済むように、いわ
ゆるモジュール化をして工場内でロット生産するととも
に、入口側小水室４８ａ，４８ｂおよび出口側小水室４
９ａ，４９ｂも工場内でロット生産するものである。そ
して、発電所内で組立て作業や溶接作業も行わないです
むようにモジュール化した管束構造体４７ａ，４７ｂ
は、入口側小水室４８ａ，４８ｂおよび出口側小水室４
９ａ，４９ｂとともに発電所に搬入後、本体胴部１８内
で組立て収容される。

【００５６】ここで、この組立てにあたっては、ボルト
接続などの溶接によらない接続方法を用いる。また、接
続部には図示しないシールリングなどを挟むことで、接
続部からの水漏れも生じないようにすることができる。

【００５７】このように、本実施形態は、管束構造体４
７ａ，４７ｂをモジュール化して本体胴部１８に組立て
収容するので、組立作業員の労力を軽減することがで
き、従来に較べて組立て工期をより一層短くすることが
できる。

【００５８】また、管束の交換などの際も、モジュール
化した管束構造体４７ａ，４７ｂが溶接によらずに組立
てられているので、比較的簡単に作業が進行でき、工期
の短縮が図れる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る復水
器の組立方法は、伝熱管を群として管板や支え板で支持
させた管束を、予め工場内で小管束として分割・作製
し、分割・作製した小管束を発電所へ搬入後、復水器の
本体胴部内で組立てるので、組立作業を従来に較べてよ
り一層簡素化することができ、組立作業工期を従来に較
べてより一層短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される復水器を示す一部断面した
側面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ矢視方向から切断して見た一部断
面を示す正面図。

【図３】本発明に係る復水器に適用する管束を説明する
ために用いた概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向から見た側面図。

【図４】本発明に係る復水器に適用する管束の変形例を
説明するために用いた概念図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向から見た側面図。

【図５】本発明に係る復水器の組立方法の第２実施形態
を説明するために用いた概念図であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向から見た側面図。

【図６】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態
を説明するために用いた概念図。

【図７】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態
における第１変形例を説明するために用いた概念図。

【図８】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態
における第２変形例を説明するために用いた概念図。

【図９】本発明に係る復水器の組立方法の第４実施形態
を説明するために用いた概念図。

【図１０】本発明に係る復水器の組立方法の第４実施形
態における第１変形例を説明するために用いた概念図。

【図１１】本発明に係る復水器の組立方法の第５実施形
態を説明するために用いた概念図。

【図１２】従来の復水器を示す側面図。

【図１３】図１２のＡ−Ａ矢視方向から見た正面図。

【符号の説明】

１蒸気タービン２接続胴体部３本体胴部４拡開通路５入口水室６出口水室７入口側管板８出口側管板９伝熱管１０支え板１１管束１２ホットウェル１５タービン排気室１６連絡胴１７接続胴体部１８本体胴部１９拡開通路２０ステー２１低圧給水加熱器２２入口水室２２ａ第１入口水室２２ｂ第２入口水室２３出口水室２３ａ第１出口水室２３ｂ第２出口水室２４入口側管板２５出口側管板２６中間胴部２７伝熱管２８不凝縮ガス抽出管２９支え板３０支持板３１管束３１ａ，３１ｂ小管束３２中間水室３３補強部材３４ａ，３４ｂ管板３５ａ，３５ｂ母材３６ａ，３６ｂクラッド材３７クラッド鋼３８開先部３９突合せ溶接部４０肉盛り溶接部４１耐海水性絶縁材４２嵌合部４３ａ，４３ｂ溶接部４４ａ，４４ｂ支え板４５ａ，４５ｂ当て板４６ボルト・ナット４７ａ，４７ｂ管束構造体４８ａ，４８ｂ入口側小水室４９ａ，４９ｂ出口側小水室

フロントページの続き (72)発明者桜田繁神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者尾関敏明神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者松井秀夫神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者高橋米喜神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 3L065 AA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝熱管を群として管板、支え板で支持さ
せた複数の小管束を作製し、前記小管束を発電所に搬入
後、復水器の本体胴部内に組立て収容することを特徴と
する復水器の組立方法。
【請求項２】小管束は、復水器の本体胴部内に直列も
しくは並列に組立てられることを特徴とする請求項１記
載の復水器の組立方法。
【請求項３】小管束には、作製時に補強部材が取り付
けられ、前記小管束は復水器の本体胴部内に前記補強部
材を利用して組立てられることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の復水器の組立方法。
【請求項４】小管束の管板は、母材とクラッド材の２
層からなり、前記小管束は前記母材側の突合せ溶接と前
記クラッド材側の前記クラッド材による肉盛溶接によっ
て組立てられることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の復水器の組立方法。
【請求項５】小管束の管板は、母材とクラッド材の２
層からなり、前記小管束は前記管板の前記母材側の突合
せ溶接によって組立てられ、前記溶接部のクラッド材側
に耐海水絶縁材を被覆することを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の復水器の組立方法。
【請求項６】小管束は、モジュール化して工場で作製
するとともに、前記小管束に取り付ける小水室をモジュ
ール化して作製し、前記小管束および前記小水室を発電
所に搬入して復水器の本体胴部に組立て収容することを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の復水器の組
立方法。