JP2014517927A - 容器または水槽の水中壁部の損傷箇所の補修装置および補修方法 - Google Patents

Abstract

容器または水槽、特に原子炉設備の水槽における水中壁面部の損傷箇所を補修する装置であって、１つの側壁（１２）に沿って、これと間隔を隔てて、この側壁に取り付け可能で、且つ固定可能な１つのガイドシステム（６）を含み、このガイドシステムが、その上でガイドされこのガイドシステム（６）の長手方向（５）に走行可能な少なくとも１つの第１スライダ（２０、２０２、２０４）を含み、この第１スライダに、損傷箇所（２１）を含んだ壁部分に接着面を当てることができる補修被覆（２２、２２０）のための、押し動かすことができるように保持された１つの収納部（３０）が配設されており、さらに、この第１スライダ（２０、２０２、２０４）に、前記側壁（１２）に当接可能で吸引配管に接続された少なくとも１つの吸着カップが取付けられている補修装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、容器または水槽、特に例えば特許文献１で知られているような原子炉設備の水槽における水中に在る壁部の損傷箇所の補修装置に関する。本発明はさらに、そのような損傷箇所の補修方法に関する。

原子炉設備、例えば原子炉キャビティまたは燃料集合体保管水槽の注水された水槽の壁面（側壁面および底面）は相互に溶接された複数の鋼板からなる内張りを備えている。複数の鋼板が互いにまたは基礎構造体と結合されている溶接継目は、溶接時に必然的に発生する機械的応力により、塩素に誘発された応力腐食割れに弱いので、時間の経過と共にクラックが発生することがある。このようなクラックを通って水槽の水がコンクリート壁へ漏出するのを避けるために、これらのクラックをシールしなければならない。このような補修対策中に保守作業員を放射線から十分に防護するために、特に燃料集合体を装填した燃料集合体保管水槽では水を抜くことはできないので、この補修は水中で行なわねばならない。しかし、このような燃料集合体保管水槽では特に側面の壁部は近づくのが難しい。燃料集合体保管水槽中の燃料集合体収納棚と側壁面との間には狭い隙間しかないからである。

基本的には、例えば特許文献２から、接着材の塗布または補修被覆の貼り付けによってこのようなクラックを塞ぐことが知られている。このために潜水夫により手作業で、あるいは、水槽の縁から操作されるロッド伝達装置を使って、補修被覆が壁面に被着された。しかし、近づきにくく、水面下で非常に深いところにある損傷箇所の補修はこの方法では不可能である。

近づきにくい箇所をも補修できるために、特許文献１には次の装置が提案されている。すなわち、側壁面に沿って、これと或る間隔を隔ててガイドシステムを設置し、このガイドシステムは壁面に複数の小吸盤で固定され、その操作のためにこのガイドシステムの長手方向に可動スライダが使用される装置が提案されている。このスライダに、損傷箇所を含む壁面部に接着面を当てることができる補修被覆の収納部が押付け可能に取付けられている。この公知の装置では、このスライダはその自重により最終位置に移動し、その位置でこのガイドシステムはより多くの小吸盤により特に強い保持力で側壁に固定され、これにより補修被覆を押し付ける時に生じる反力を受け止めることができる。この公知の装置により、水槽内の構造部材、例えば燃料集合体保管水槽の燃料集合体収納棚があるために狭い隙間からしか近づけない側壁面または側壁面に接する底面縁部に届くことができる。

使用される接着剤の硬化時間がかなり長く、少なくとも１２時間かかるので、この公知の装置では、例えば縦方向に走る溶接継目の全長に亘って延びていることがある広範囲の複数の損傷箇所を修理するには長い時間がかかる。

独国特許出願公開第１０２００８０１４５４４A１号明細書 独国特許発明第１００２６６４９号明細書

そこで本発明の課題は、容器または水槽、特に原子炉設備の水槽における水中壁面部の損傷箇所を補修する装置を提供することにあり、この装置により、多数の近づきにくい損傷箇所、または広範でより大きな複数の損傷箇所をより短い時間で修復することができる。さらに本発明の課題は、より長い部分に垂直方向に延びる溶接継目を短時間で修理することができる方法を提供することにある。

第１の課題は本発明により、請求項１の特徴を備えた装置により解決される。これらの特徴によりこの装置は、１つの側壁に沿って、これと間隔を隔てて、この側壁に取り付け可能で、且つ固定可能な１つのガイドシステムを含み、このガイドシステムが、その上でガイドされこのガイドシステムの長手方向に走行可能な少なくとも１つの第１スライダを含み、この第１スライダに、損傷箇所を含んだ壁部分に接着面を当てることができる補修被覆のための、第１スライダの長手方向に対して垂直方向に押し動かすことができるように保持された１つの収納部が配設されており、さらに、この第１スライダに、前記側壁に当接可能で吸引配管に接続された少なくとも１つの吸着カップが取付けられている。

側壁に固定されたガイドシステムのレールに載せることができ、ガイドレールの長手方向に走行可能な、補修被覆を損傷箇所へ搬送できるスライダを使用することによって、粘着性を有する流動性接着剤を備えた補修被覆を非常に短時間に正しい作業位置に搬送することができる。というのは、この作業位置は事前にガイドシステムの取付けによって定められているからである。換言すれば：接着剤を備えた補修被覆はガイドシステムが取付けられた後で、損傷箇所に搬送されるので、ガイドシステムの取り付けと位置決めを時間に追われることなしに高精度で行うことができる。

第１スライダ自身が少なくとも１つの吸着カップを備えているので、補修被覆を側壁に当接する際に発生する反作用力を常にスライダ位置で直接受け止めることができ、これにより、補修被覆の押付けによって、その長手方向に直角で、かつ、側壁から離れる方向に働く力がガイドシステムに作用することは実際問題としてない。この方法で第１スライダを、特許文献１で知られた装置では必要なガイドシステムを確実に側壁に固定するための特別な追加処置を講じることなしに、その位置でフレキシブルにガイドシステムの様々な位置に保持し、側壁に固定することができる。こうして、ガイドシステムを新たに位置決めする必要なしに、この固定されたガイドシステムに向かい合った様々な長手方向位置における多くの損傷箇所を順次補修することができる。

有利な実施形態では、このガイドシステムは少なくとも２つの第１スライダとこのガイドシステムに沿って走行可能な少なくとも１つの第２スライダとを含み、この第２スライダは互いに隣り合う第１スライダ間のスペーサとしてのみの役目を果たす。

さらに、第２スライダによって生じた補修被覆間の間隔がこの補修被覆の長手方向の長さとほぼ等しいか、それよりも極く僅かに長い場合には、２回目の作業ステップで、この第１および第２スライダを使用して、１回目の作業ステップの後に個々の補修被覆の間に生じる被覆されていない隙間を塞ぐことができる。

第１および第２スライダが駆動装置を有さず、重力の作用によってのみ走行できる場合には、本装置の構成は本質的に簡単になる。

このガイドシステムが取り外し可能に互いに結合された複数の区間部で組立てられていると、このガイドシステムの組立は現場で容易になる。

このガイドシステムに、吸引配管に接続された複数の吸着カップが配置されていると、このガイドシステムの側壁への簡単な固定が可能となる。

本発明の第２の課題は請求項７の特徴を有する方法で解決される。この特徴によれば、１回目の作業サイクルで、補修被覆を装荷された複数の第１スライダと第２スライダとが交互にガイドシステムのレールに載せられ、複数の補修被覆が接着され、２回目の作業サイクルで、補修被覆を装荷された複数の第１スライダと第２スライダとが逆の順序でガイドシステムのレールに載せられる。こうして、２回の作業サイクルだけで溶接継目を大きな長さに渡り完全に覆うことができる。

図示した実施例を参照して本発明をさらに説明する。

燃料集合体保管水槽の側壁面に設置された本発明による装置のガイドシステムの模式的側面図。 コーナー部で使用するためのガイドシステムの斜視図であり、それぞれが修復被覆を受容する複数の第１スライダがこのガイドシステムのレールに載せられている。 図２に示されたガイドシステムの部分拡大図。 第１スライダの斜視図 第２スライダの斜視図 平面部で使用するためのガイドシステムの斜視図であり、それぞれが修復被覆を受容する複数の第１スライダがこのガイドシステムのレールに載せられている。 垂直に延びる溶接継目の修復のための第１スライダの斜視図。 水平に延びる溶接継目の修復のための第１スライダの斜視図。

図１は本発明による装置の出発位置を示し、この位置では原子炉設備の注水された水槽２内に第１スライダも第２スライダも無い。この装置は水槽の縁に設置された棚３に保持された支持枠４を含む。この支持枠４は、互いに並行な２つのガイドレール６a、ｂで構成され、長手方向５に延びるガイドシステム６のためのものであり、このガイドシステムは取り外し可能に相互に結合された複数の区間部８で組立てられている。このガイドシステム６ないしはこれらのガイドレール６a、ｂに複数の吸着カップ１０が配置されており、これらの吸着カップは図示されていない吸引配管により負圧をかけることができ、この方法により、ガイドシステム６をこの例では垂直に延びている側壁１２に間隔を隔てて垂直に固定している。水槽２の複数の壁面（側壁面１２および底面）は、互いに溶接された複数の鋼板からなるライナー１４を備えている。

図示されたこの例ではガイドシステム６は、図１には示されていない垂直に延びる溶接継目に対向して設置され、水槽２の図示されていない底面まで延びている。溶接継目は多数の損傷箇所を有することがあるので、水槽の水がコンクリート壁１６へ漏出するのを避けるために、その全長にわたってシールしなければならない。

図２からこのガイドシステム６が２つのガイドレール６a、ｂで構成されていることが分かる。このガイドシステム６はそのレールに載せられた多数の第１スライダ２０を案内し、これらの第１スライダはそれぞれ１つの補修被覆２２を支えている。隣り合う第１スライダ２０の間にそれぞれ１つの第２スライダ２４があり、この第２スライダはスペーサとして機能し、長手方向５において補修被覆２２とほぼ同じ長さを有する。複数の第１スライダ２０と第２スライダ２４は交互にガイドシステム６のレールに載せられ、支持枠４に取付けられているケーブルウインチにより、自重、すなわち重力の作用によってのみ下降し、その際に、各スライダ２０、２４は次に来るスライダ２４、２０のためのストッパとなる。

本発明による装置が図２から図５に１つの実施形態に基づき分かり易く例示されている。この装置は水槽のコーナー部の溶接継目の補修のためのものである。図３はこの拡大図である。

各第１スライダは１つの収納部３０を支え、この収納部はガイドシステム６の長手方向５に対して垂直方向に、矢印で示された送り方向３２に押し動かすことができるように第１スライダに取付けられており、補修被覆２２を収納している。

第１スライダ２０に設置されている収納部３０の構造は特許文献１で知られている収納部にほぼ相当している。この既知の装置と同様に収納部３０内の補修被覆２２は負圧の発生により接着面とは反対の背面側に固定されている。補修被覆が接着剤の硬化後に壁部に永続的に固定されたら、この施策により補修被覆２２を簡単に取り外す、あるいは解放することができる。十分に大きな押付け力を得るために、収納部３０は送り方向３２に空気圧で押し付けることができるように第１スライダ上に取付けられている。

しかし、特許文献１で詳細に説明されている実施形態とは異なって、本発明では、第１スライダ２０自体が複数の吸着カップ３４を備えており、これらの吸着カップは水槽の側壁に当接可能であり、吸引配管に接続されている。

コーナー部で使用するために、補修被覆２２として角度を持った形状が使用され、これがこれに相応に成形された収納部３０に配置されている。このガイドシステム６あるいは第１スライダ２０は、対をなして互いに９０°の角度でアラインメントされている複数の吸着カップ１０と３４を備え、これらの吸着カップによりこのガイドシステムあるいは第１スライダ２０を互いに直角に交わっている２つの側壁面に固定することができる。

図４と図５によれば、第１、第２スライダ２０、２４はそれぞれ２つの滑走板４０a、bを備え、この滑走板の側部に複数のローラー４２が設置され、これらのローラーによってスライダ２０、２４がガイドレールに沿ってロール走行できる。

図３から分かるように、走行板４０a、ｂの端部にある細い端面４４a、ｂはそれぞれ順番に隣りあった複数のスライダ用のストッパとして使用される。互いに隣り合った第１スライダの補修被覆３０間の間隔は、長手方向５における補修被覆３０の長さとほぼ等しいか、場合によってはこれより僅かに大きい。

本発明による装置を使えば、長手方向に延びている１つの溶接継目を事実上その全長にわたって２回の作業サイクルでシールすることができる。１回目の作業サイクルで、第１と第２のスライダ２０、２４が交互にレールに載せられ、接着剤を塗布された補修被覆２２が空気圧で壁面に押し付けられる。接着剤の硬化後（約１２時間）収納部３０は元に戻り、第１と第２のスライダ２０、２４はガイドシステム６から順次取り外される。ガイドシステム６はそのままの位置で側壁に固定されている。２回目の作業サイクルで、接着剤を塗布された補修被覆２２を第１スライダに改めて取り付け、第１と第２のスライダ２０、２４は１回目の作業サイクルとは逆の順序で交互に、まだ側壁に固定されたままのガイドシステム６のレールに載せられる。１回目の作業サイクルで壁面に接着される複数の補修被覆の間の間隔は、２回目の作業サイクルで複数の補修被覆を隣り合った補修被覆２４の間に接着した後、場合により存在する隙間が押付け時に横に漏れる接着剤で覆われるように決められる。

図２から図５に示された実施例に替えて、構造的に相応に適合した収納部、ガイドシステムおよび補修被覆により、平らな壁面または円筒形の容器またはパイプも補修することができる。

図６では複数の第１スライダ２０２、２０４をガイドシステム６のレールに載せ、その収納部３０２、３０４に平らな壁面の損傷箇所の補修のために平らな補修被覆２２０を取付けている。第１スライダ２０２に設置され、かつ、ガイドシステム６の長手方向に延びている収納部３０２に取り付けられている補修被覆２２０が垂直方向に延びている溶接継目の補修に使われる。図６に示された、ガイドシステム６のレールに載せられているスライダ２０４は、ガイドシステム６の長手方向に対して垂直方向に延びている収納部３０４を支えている。これによって、この収納部に取付けられている平らな補修被覆２２０は平らな水槽壁面に水平に走る溶接継目の補修に使われる。この実施例でも、互いに隣接する複数の第１スライダ２０２、２０４はそれぞれ１つの第２スライダにより互いに隔離されている。

図７と８にこの第１スライダ２０２ないし２０４が拡大された斜視図で再掲されている。

本発明による装置を、単独の損傷箇所、または少数の吸着カップで側壁に固定されているガイドシステムの異なる長手方向位置にある、ガイドシステムの長手方向で互いに離間した複数の損傷箇所を補修するのに使用すると有利である。補修被覆を押し付ける時に生じる反作用力は複数の吸着カップを備えた第１スライダで直接的に受け止められるからである。

２ 水槽
４ 支持枠
５ 長手方向
６ ガイドシステム
６a、６ｂ ガイドレール
１０、３４ 吸着カップ
１６ コンクリート壁
２０、２０２、２０４ 第１スライダ
２２、２２０ 補修被覆
２４ 第２スライダ
３０、３０２、３０４ 収納部
３２ 補修被覆を押付ける方向

図３から分かるように、走行板４０a、ｂの端部にある細い端面４４a、ｂはそれぞれ順番に隣りあった複数のスライダ用のストッパとして使用される。互いに隣り合った第１スライダの補修被覆２２間の間隔は、長手方向５における補修被覆２２の長さとほぼ等しいか、場合によってはこれより僅かに大きい。

Claims (7)

1. 容器または水槽、特に原子炉設備の水槽における水中壁面部の損傷箇所（２１）を補修する装置であって、１つの側壁（１２）に沿って、これと間隔を隔てて、この側壁に取り付け可能で、且つ固定可能な１つのガイドシステム（６）を含み、このガイドシステムが、その上でガイドされこのガイドシステム（６）の長手方向（５）に走行可能な少なくとも１つの第１スライダ（２０、２０２、２０４）を含み、この第１スライダに、損傷箇所を含んだ壁部分に接着面を当てることができる補修被覆（２２、２２０）のための、押し動かすことができるように保持された１つの収納部（３０）が配設されており、さらに、この第１スライダ（２０、２０２、２０４）に、前記側壁（１２）に当接可能で吸引配管に接続された少なくとも１つの吸着カップ（３４）が取付けられている補修装置。
2. 少なくとも２つの第１スライダ（２０、２０２、２０４）と少なくとも１つの第２スライダ（２４）とを備え、この第２スライダが前記ガイドシステムに沿って走行可能であり、隣り合った２つの第１スライダ（２０、２０２、２０４）の間の作動位置においてストッパとして配置されている請求項１に記載の補修装置。
3. 前記第２スライダ（２４）により得られる、補修被覆（２２）間の間隔が長手方向（５）における１つの補修被覆（２２、２２０）の長さとほぼ等しい請求項２に記載の補修装置。
4. 前記第１および第２スライダ（２０、２０２、２０４および２４）が駆動装置を有さず、重力の作用によってのみ走行可能である請求項１から３の１つに記載の補修装置。
5. 前記ガイドシステム（６）が取り外し可能に互いに結合された複数の区間部で組立てられている請求項１から４の１つに記載の補修装置。
   
6. 前記ガイドシステム（６）に配置され、このガイドシステム（６）を側壁（１２）に固定するために１本の吸引配管に接続された複数の吸着カップを備えた請求項１から５の１つに記載の補修装置。
7. 請求項２から５の１つに記載の装置による損傷箇所の補修方法であって、１回目の作業サイクルにおいて、補修被覆（３０）を装荷された複数の第１スライダ（２０、２０２）と第２スライダ（２４）とが交互にガイドシステム（６）のレールに載せられ、これらの補修被覆（２２、２２０）が接着され、２回目の作業サイクルで、補修被覆（３０）をあらためて装荷された複数の第１スライダ（２０、２０２）と第２スライダ（２４）とが逆の順序でガイドシステム（６）のレールに載せられる補修方法。

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