JP2007083267A - 補修方法及び補修装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 原子炉容器11内の液体ナトリウム21中で摩擦攪拌接合による亀裂補修を行うため、補修装置の構成を、摩擦攪拌接合のための回転工具と、回転工具を回転駆動する回転工具駆動手段(駆動モータ、回転軸、ギア等)と、回転工具を原子炉容器11の内面11aに生じた亀裂の位置まで移動させる回転工具移動手段(回転工具移動機構30又はマニピュレータ)と、回転工具を亀裂に押し付ける回転工具押し付け手段(回転工具押し付け機構50又はマニピュレータ)と、回転工具駆動手段、回転工具移動手段及び回転工具押し付け手段とともに回転工具を、原子炉容器11内の液体ナトリウム21中に挿入する回転工具挿入手段(挿入管28又はマニピュレータ)とを有する構成とする。
【選択図】 図3
Description
前記液体中で回転工具を前記亀裂に押し付けて回転させることより、摩擦攪拌接合によって前記亀裂を補修することを特徴とする。
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであることを特徴とする。
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であることを特徴とする。
摩擦攪拌接合のための回転工具と、
前記液体中で前記回転工具を回転させる回転工具駆動手段と、
前記液体中で前記回転工具を前記亀裂の位置に移動させる回転工具移動手段と、
前記液体中で前記回転工具を前記亀裂に押し付ける回転工具押し付け手段と、
前記回転工具駆動手段、前記回転工具移動手段及び前記回転工具押し付け手段とともに前記回転工具を、前記補修対象設備内の液体中に挿入する回転工具挿入手段とを有することを特徴とする。
前記回転工具移動手段、前記回転工具押し付け手段及び前記回転工具挿入手段としてマニピュレータを用いたことを特徴とする。
前記回転工具駆動手段は、
前記補修対象設備の外に設けた駆動モータと、
前記駆動モータの回転力を前記液体中の前記回転工具に伝達する回転力伝達手段とを有してなるものであることを特徴とする。
前記回転工具移動手段は、
互い平行に延びた1対の第1支持部材及び第2支持部材と、
一端部が前記第1支持部材に回動自在に結合され、他端部が前記第2支持部材に前記第2支持部材の長手方向に移動自在に結合された第1アームと、
長手方向の中央部において前記第1アームの長手方向の中央部と回動自在に結合されて前記第1アームとともにX字状をなし、一端部が前記第1支持部材に前記第1支持部材の長手方向に沿って移動自在に結合され、他端部が前記第2支持部材に回動自在に結合された第2アームと、
前記第2アームの前記一端部を前記第1支持部材の長手方向に沿って移動させるアーム移動手段とを有し、
前記アーム移動手段による前記第2アームの前記一端部の移動方向に応じて、前記第1アームと前記第2アームの一端部同士及び他端部同士が前記長手方向に沿って互いに近接したときには、前記回転工具を前記第2支持部材とともに前記第1支持部材から離れる方向に移動させ、前記第1アームと前記第2アームの一端部同士及び他端部同士が前記長手方向に沿って互いに離間したときには、前記回転工具を前記第2支持部材とともに前記第1支持部材に近づく方向に移動させる構成であることを特徴とする。
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであることを特徴とする。
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であることを特徴とする。
前記回転工具押し付け手段は、
前記被補修部の表面と、この表面と対向している対向面との間で使用されるものであって、
前記被補修部の表面と前記対向面との間に位置するネジ軸と、
前記ネジ軸を回転させるネジ軸駆動手段と、
前記ネジ軸に螺合し、前記ネジ軸の回転方向に応じて、前記ネジ軸の軸方向に互い接近又は離間するように移動する1対の第1ナット及び第2ナットと、
一端部が前記第1ナットに回動自在に結合され、他端部が、前記ネジ軸よりも前記被補修部の表面寄りに位置して前記回転工具を回転自在に保持する工具保持部に回動自在に結合された第1アームと、
一端部が前記第2ナットに回動自在に結合され、他端部が前記工具保持部に回動自在に結合されて前記第1アームとともに前記ネジ軸側に広がるV字状をなす第2アームと、
一端部が前記第1ナットに回動自在に結合され、他端部が、前記ネジ軸よりも前記対向面寄りに位置する反力受け部に回動自在に結合された第3アームと、
一端部が前記第2ナットに回動自在に結合され、他端部が前記反力受け部に回動自在に結合されて前記第3アームとともに前記ネジ軸側に広がるV字状をなす第4アームとを有し、
前記ネジ軸駆動手段により前記ネジ軸を一方に回転させて前記第1ナットと前記第2ナットを接近させたとき、前記第1アーム及び前記第2アームが前記被補修部の表面方向に伸びて前記工具保持部が前記被補修部の表面方向に移動することにより、前記回転工具が前記亀裂に当接し、且つ、前記第3アーム及び前記第4アームが前記対向面方向に伸びて前記反力受け部が前記対向面方向に移動することにより、前記対向面に前記反力受け部が当接して、前記回転工具を前記亀裂に押し付ける構成であることを特徴する。
前記反力受け部は、
前記対向面に当接して前記対向面上を転動自在に支持されたローラと、
前記ローラを前記対向面側に付勢するバネとを有してなるものであることを特徴とする。
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであり、
前記被補修部の表面が前記原子炉容器の内面、前記対向面が前記原子炉容器内の炉心槽の外面であること、又は、前記被補修部が前記炉心槽の外面、前記対向面が前記原子炉容器の内面であることを特徴とする。
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であり、
前記被補修部の表面が前記原子炉容器の内面、前記対向面が前記原子炉容器内の炉心槽の外面であること、又は、前記被補修部が前記炉心槽の外面、前記対向面が前記原子炉容器の内面であることを特徴とする。
1a 表面
2 容器
3 溶接トーチ
4 ブロア
5 亀裂
6 液体ナトリウム
7 原子炉容器
8 液体ナトリウム
9 燃料集合体
10 補修装置
11 原子炉容器
11a 内面
12 回転工具
12A ヘッド部
13 床
14 ガードベッセル
15 炉心槽
15a 外面
16 炉心支持構造物
17 制御棒駆動装置
18 蓋
19 液体ナトリウム
20 ナトリウム供給管
21 装置導入管
22,23 ゲートバルブ
24 プラグ撤去装置
25 プラグ
26 補修装置
27 駆動装置部
28 挿入管
29 補修装置本体部
30 回転工具移動機構
32 第1支持部材
33 第2支持部材
34 第1アーム
34a 一端部
34b 他端部
35 第2アーム
35a 一端部
35b 他端部
36 第1案内部材
36a 第1案内溝
37 第2案内部材
37a 第2案内溝
38,39,40,41,42 回動軸
43 補強部材
44 ナット
45 炉心支持構造物
46 案内部
50 回転工具押し付け機構
51 案内部
52 ネジ軸
52a 一方側の部分
52b 他方側の部分
53 第1ナット
54 第2ナット
55,56 ギア
57 第1アーム
58 第2アーム
59 第3アーム
60 第4アーム
61 支持板
62A,62B,62C,62D,62E,62F,62G,62H 回動軸
63 工具保持部
63A アーム結合部
64 反力受け部
64A,64B 軸受
64C ローラ
64D 案内軸
64E アーム結合部
64E−1 案内孔
64F バネ
65A,65B,65C 傘歯車
71 ネジ軸
71a 部分
72,73 回転軸
74 回転軸
75 ギア
76 回転軸
77 ギア
78 ユニバーサルジョイント
79,80,81 回転軸
82 ユニバーサルジョイント
83,84 回転軸
85 ギアボックス
86 ギア
87 ユニバーサルジョイント
88,89,90 回転軸
91 ユニバーサルジョイント
92 ギアボックス
93,94,95 ギア
96 フレキシブルシャフト
100 亀裂
111 アーム
112 工具保持部
Claims (13)
- 補修対象設備内の液体中で、前記補修対象設備内の被補修部の表面に生じている亀裂の補修をする補修方法であって、
前記液体中で回転工具を前記亀裂に押し付けて回転させることより、摩擦攪拌接合によって前記亀裂を補修することを特徴とする補修方法。 - 請求項1に記載の補修方法において、
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであることを特徴とする補修方法。 - 請求項1に記載の補修方法において、
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であることを特徴とする補修方法。 - 補修対象設備内の液体中で、前記補修対象設備内の被補修部の表面に生じている亀裂の補修をする補修装置であって、
摩擦攪拌接合のための回転工具と、
前記液体中で前記回転工具を回転させる回転工具駆動手段と、
前記液体中で前記回転工具を前記亀裂の位置に移動させる回転工具移動手段と、
前記液体中で前記回転工具を前記亀裂に押し付ける回転工具押し付け手段と、
前記回転工具駆動手段、前記回転工具移動手段及び前記回転工具押し付け手段とともに前記回転工具を、前記補修対象設備内の液体中に挿入する回転工具挿入手段とを有することを特徴とする補修装置。 - 請求項4に記載の補修装置において、
前記回転工具移動手段、前記回転工具押し付け手段及び前記回転工具挿入手段としてマニピュレータを用いたことを特徴とする補修装置。 - 請求項4に記載の補修装置において、
前記回転工具駆動手段は、
前記補修対象設備の外に設けた駆動モータと、
前記駆動モータの回転力を前記液体中の前記回転工具に伝達する回転力伝達手段とを有してなるものであることを特徴とする補修装置。 - 請求項4又は6に記載の補修装置において、
前記回転工具移動手段は、
互い平行に延びた1対の第1支持部材及び第2支持部材と、
一端部が前記第1支持部材に回動自在に結合され、他端部が前記第2支持部材に前記第2支持部材の長手方向に移動自在に結合された第1アームと、
長手方向の中央部において前記第1アームの長手方向の中央部と回動自在に結合されて前記第1アームとともにX字状をなし、一端部が前記第1支持部材に前記第1支持部材の長手方向に沿って移動自在に結合され、他端部が前記第2支持部材に回動自在に結合された第2アームと、
前記第2アームの前記一端部を前記第1支持部材の長手方向に沿って移動させるアーム移動手段とを有し、
前記アーム移動手段による前記第2アームの前記一端部の移動方向に応じて、前記第1アームと前記第2アームの一端部同士及び他端部同士が前記長手方向に沿って互いに近接したときには、前記回転工具を前記第2支持部材とともに前記第1支持部材から離れる方向に移動させ、前記第1アームと前記第2アームの一端部同士及び他端部同士が前記長手方向に沿って互いに離間したときには、前記回転工具を前記第2支持部材とともに前記第1支持部材に近づく方向に移動させる構成であることを特徴とする補修装置。 - 請求項4,5,6又は7に記載の補修装置において、
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであることを特徴とする補修装置。 - 請求項4,5,6又は7に記載の補修装置において、
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であることを特徴とする補修装置。 - 請求項4,6又は7に記載の補修装置において、
前記回転工具押し付け手段は、
前記被補修部の表面と、この表面と対向している対向面との間で使用されるものであって、
前記被補修部の表面と前記対向面との間に位置するネジ軸と、
前記ネジ軸を回転させるネジ軸駆動手段と、
前記ネジ軸に螺合し、前記ネジ軸の回転方向に応じて、前記ネジ軸の軸方向に互い接近又は離間するように移動する1対の第1ナット及び第2ナットと、
一端部が前記第1ナットに回動自在に結合され、他端部が、前記ネジ軸よりも前記被補修部の表面寄りに位置して前記回転工具を回転自在に保持する工具保持部に回動自在に結合された第1アームと、
一端部が前記第2ナットに回動自在に結合され、他端部が前記工具保持部に回動自在に結合されて前記第1アームとともに前記ネジ軸側に広がるV字状をなす第2アームと、
一端部が前記第1ナットに回動自在に結合され、他端部が、前記ネジ軸よりも前記対向面寄りに位置する反力受け部に回動自在に結合された第3アームと、
一端部が前記第2ナットに回動自在に結合され、他端部が前記反力受け部に回動自在に結合されて前記第3アームとともに前記ネジ軸側に広がるV字状をなす第4アームとを有し、
前記ネジ軸駆動手段により前記ネジ軸を一方に回転させて前記第1ナットと前記第2ナットを接近させたとき、前記第1アーム及び前記第2アームが前記被補修部の表面方向に伸びて前記工具保持部が前記被補修部の表面方向に移動することにより、前記回転工具が前記亀裂に当接し、且つ、前記第3アーム及び前記第4アームが前記対向面方向に伸びて前記反力受け部が前記対向面方向に移動することにより、前記対向面に前記反力受け部が当接して、前記回転工具を前記亀裂に押し付ける構成であることを特徴する補修装置。 - 請求項10に記載の補修装置において、
前記反力受け部は、
前記対向面に当接して前記対向面上を転動自在に支持されたローラと、
前記ローラを前記対向面側に付勢するバネとを有してなるものであることを特徴とする補修装置。 - 請求項10又は11に記載の補修装置において、
前記補修対象設備はナトリウム冷却炉の原子炉、前記液体は前記原子炉の原子炉容器内の液体ナトリウムであり、
前記被補修部の表面が前記原子炉容器の内面、前記対向面が前記原子炉容器内の炉心槽の外面であること、又は、前記被補修部が前記炉心槽の外面、前記対向面が前記原子炉容器の内面であることを特徴とする補修装置。 - 請求項10又は11に記載の補修装置において、
前記補修対象設備は軽水炉、前記液体は前記軽水炉の原子炉容器内の水であり、
前記被補修部の表面が前記原子炉容器の内面、前記対向面が前記原子炉容器内の炉心槽の外面であること、又は、前記被補修部が前記炉心槽の外面、前記対向面が前記原子炉容器の内面であることを特徴とする補修装置。
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