JP2015134403A - 管支持板加工用ドリル作業台およびこれを用いた管支持板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
蒸気発生器(Steam Generator;SG)の内部では、原子炉から供給される高温の一次冷却材が流入し、蒸気発生器内部の伝熱管(Heat transfer tubes)に沿って流れながら伝熱管外部の二次側冷却材と熱交換をする。これにより、一次側熱エネルギーが二次側に伝達される。
管支持板(Tube Support Plate;TSP)は、伝熱管挿入用ホールドリリングステップ(Hole drilling step)、バリ除去ステップ(De−burring step)、ブローチングステップ(Broaching step)、バリ除去ステップ(De−burring step)、ホーニングステップ(Honing step)、および検収ステップ(Inspection step)を経て製作される。
これに関連して、ドリリングステップに使用される管支持板加工用ドリル作業台およびこれを用いた管支持板の製造方法に関する先行技術として、米国公開特許第2013−0259588号(特許文献1)が開示されており、他の先行技術として、従来の管支持板加工用ドリル支持台が図10に開示されている。
添付した図10に示す通り、従来の管支持板加工用ドリル支持台20は、被加工部材10と装備作業台30との間に位置させた後に使用されるが、ドリル支持台20は、バー(bar)形態からなり、被加工部材10の下面に位置して垂直荷重を局部的に支持する。
これによって被加工部材10が撓んだり歪んで伝熱管挿入用ホールを正確な位置に穿孔することができなかったり、ホールの垂直度が一定基準以下に低下する問題があり、ドリリングステップの後続ステップであるブローチングステップで被加工部材10の平坦度がより低下することにより、一定基準を満足することのできない不良な管支持板を生成し、再び新たな管支持板を製造するための無駄な製造時間および費用を必要とする問題があった。
また、被加工部材の正確な位置に伝熱管挿入用ホールの穿孔を可能にし、そのホールの垂直度を一定基準以上維持させる管支持板加工用ドリル作業台およびこれを用いた管支持板の製造方法を提供することである。
さらに、ドリリングステップのみならず、後のステップにおいても工程の信頼性を向上させ、より完全な管支持板を製造できるようにする管支持板加工用ドリル作業台およびこれを用いた管支持板の製造方法を提供することである。
前記載置部は、上面が平らに形成されたことを特徴とする。
前記ドリル挿入溝は、上面の一側に冷却水の排出のために開口した開放部を含むことを特徴とする。
前記プレートは、前記冷却水排水ホールの下端に連通した冷却水合流ホールを含み、前記冷却水合流ホールに冷却水が合流してプレートの外側にドレーンされることを特徴とする。
前記支線ホールには、内側面にクランピング(Clamping)装置が結合可能にねじ山形成されたことを特徴とする。
前記ゲージ設置溝は、放射状に複数個形成されたことを特徴とする。
前記ゲージ設置溝にダイヤルゲージを設けて前記被加工部材の位置変化を感知することにより、伝熱管挿入用ホールの穿孔座標を修正することを特徴とする。
また、被加工部材の正確な位置に伝熱管挿入用ホールの穿孔を可能にし、前記伝熱管挿入用ホールの垂直度を一定基準以上維持させることができる。
さらに、ドリリングステップのみならず、後のステップにおいても信頼性を向上させ、より完全な管支持板を製造することができる。
添付した図1および図2に示す通り、本発明の一実施形態にかかる管支持板加工用ドリル作業台は、被加工部材をドリリングして原子力発電所の一次系統を構成する蒸気発生器の管支持板を加工するためのドリル作業台であって、載置部100aに被加工部材10が載せられた状態で被加工部材に伝熱管挿入用ホールが穿孔される位置に対向するようにドリル挿入溝110が凹凸状に形成された板状のプレート100を含む。
載置部100aは、後述の溝部100bと垂直に段付けられた形態でプレート100の上面に向かって突出し、多様な直径を有する被加工部材10の下面と水平に密着した状態でドリル挿入溝110を穿孔するための台板の役割を果たすことができ、複数個が穿孔されるドリル挿入溝110に対する正確な穿孔と誤差範囲以内で穿孔を実施することができ、作業者の作業性の向上と伝熱管挿入用ホールに対する垂直度を一定に維持させることができる。
ドリル挿入溝110は、被加工部材にドリルユニット(図示せず)を用いて伝熱管挿入用ホールを穿孔する場合、正確な位置に穿孔が行われるように穿孔位置に対するガイドの役割を果たす。ドリル挿入溝110は、蒸気発生器の設計方式に応じて、多様な位置および個数で形成されてよく、特に図面に示された配置形態に限定しない。
載置部100aは、A−A線に平行なパターンで形成されたものとして示しているが、これは、本発明の説明のためのものであり、縦パターンまたは横および縦の混合パターンのうちのいずれか1つのパターンで選択的に形成されてよく、特定のパターンに必ずしも限定しない。
プレート100は、載置部100aおよび溝部100bの高さの差に応じて、ドリリングユニットによって伝熱管挿入用ホールが穿孔される時、冷却のためのドリル冷却水に対する排水が溝部100bを介して行われ、これに関する詳細な説明は後述する。
プレート100は、載置部100aの最外郭の位置に形成された周縁部130を含み、周縁部130は、上面が平らに形成される。
本発明の他の実施形態にかかるプレート100は、溝部100bにドレーンされた多量の冷却水に対する排水効率が向上するように、周縁部130に向かって下方傾斜した傾斜部(図示せず)を含むが、溝部100bに誘導された多量の冷却水は、載置部100aに逆流することなく排水され、ドリル冷却水の自然排水が誘導可能である。
冷却水排水ホール140は、プレート100の内側下部に向かって延び、冷却水合流ホール142が複数の冷却水排水ホール140と連通するため、前記冷却水排水ホール140を介して流入した冷却水は、冷却水合流ホール142を介してプレート100の一側に排水できる。
すなわち、載置部100aに対するドリル作業時、ドリル挿入溝110でドリル冷却水の溜まる現象が防止され、ドリル冷却水に対する円滑な排水が行われる。
冷却水排水ホール140は、上部に形成された入口部がドリル冷却水をプレート100の内部に案内するようにテーパを形成してもよく、これにより、冷却水量が相対的に増加した場合でも、効果的な排水が行われる。
冷却水排水ホール140は、プレート100の内側に複数個が形成されてもよく、この場合、冷却水排水ホール140は、前述の冷却水合流ホール142と連通した形態で構成され、多量の冷却水を安定して排水することができる。
前記支線は、被加工部材10を穿孔するに先立ち、被加工部材10が平らに広がるように地面方向に引いて固定される線であって、被加工部材10をプレート100の載置部100aに載せた後、支線ホール150を通過させて被加工部材10から連結された支線を地面または別の固定物(図示せず)に固定し、被加工部材10を平らな状態で長時間固定することができる。
プレート100には、周りに沿ってダイヤルゲージ(Dial gauge)を設けるためのゲージ設置溝160が形成できる。ここで、ダイヤルゲージは、ダイヤルインジケータとも呼ばれ、測定物の長さを直接測定するのではなく、長さを比較するためのものであり、平面の凹凸、工作物の付着状態、軸中心の揺動、直角の揺動などを検査するための装置を意味する。特に、本発明では、後述のように、被加工部材の動きを確認する用途で使用される。
ゲージ設置溝160は、放射状に複数個形成されてよいし、これにより、被加工部材の全体的な平坦度を効果的に測定することができる。
添付した図4に示す通り、本発明の他の実施形態にかかるドリル挿入溝110は、一側の開口した開放形態で形成できる。すなわち、ドリル挿入溝110の一側には、載置部100aの外側に向かう開放部111が形成されるが、開放部111は、ドリル作業時、ドリル冷却水がドリル挿入溝110および開放部111を介して同時にドレーンされ、より効果的に排水できる。すなわち、ドリル挿入溝110の開放部111がドリル冷却水の流路となり、冷却水量が相対的に増加した場合でも、排水効果を増加させる。
添付した図5に示す通り、ドリル挿入溝110は、上面から見て、前後左右の位置に前記載置部100aの外側に向かって開放された開放部111が複数個形成されてよい。
この場合、添付した図3のように、開放部111が載置部100aの前後の位置に向かってのみ開口しているのとは異なり、左右の位置にも開口していて、冷却水量が相対的に増加した場合でも、冷却水排水ホール140と開放部111を介して同時に排水が行われ、より安定した排水が行われる。
一方、載置部100aは、開放部111が前後左右の方向に開口した形態、または前後の方向のみ開口した形態を混合して使用可能であり、特に特定の形態に限定しない。
添付した図6〜図8に示す通り、本発明の一実施形態にかかる管支持板加工用ドリル作業台は、被加工部材10と装備作業台30との間に位置させた後に使用され、この場合、被加工部材10は、プレート100の 溝部100aに備えられた載置部100aの上面に密着した状態で維持される。
ドリリングユニットは、高速でドリル刃40が回転する場合、冷却と穿孔潤滑をのために冷却水が供給されるが、この時使用されるドリル冷却水は、プレート100の 溝部100bまたは冷却水排水ホール140を介して排水される。
前述のように、ドリル冷却水が部分的に溜まった場合や、冷却水排水ホール140が被加工部材のバリ(burr)またはドリル冷却水の滞りで詰まった場合、傾斜部によって部分的に滞ることなく外側にドレーンさせることができる。前記方式のほか、冷却水排水ホール140に空気を注入する方式でドリル冷却水に残存するバリを除去することができる。
添付した図9に示す通り、本発明の一実施形態にかかる管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法は、固定ステップS1と、ドリリングステップS2とを含む。
本発明の管支持板の製造方法は、図1〜図8を参照して説明した管支持板加工用ドリル作業台を用いて原子力発電所の一次系統を構成する蒸気発生器の管支持板を製造する方法であって、被加工部材10を固定する固定ステップS1と、伝熱管挿入用ホールを穿孔するドリリングステップS2とを含む。
また、ゲージ設置溝160にダイヤルゲージを設けて被加工部材10の位置変化を感知することにより、伝熱管挿入用ホールの穿孔座標を修正することができる。すなわち、ダイヤルゲージの針が動く場合は、被加工部材10が動いて位置変化があると判断して、既に穿孔された伝熱管挿入用ホールの位置を把握した後、穿孔座標を再設定することにより、工程の信頼性を向上させることができる。
20:ドリル支持台
30:装備作業台
40:ドリル刃
100:プレート
100a:載置部
100b:溝部
110:ドリル挿入溝
111:開放部
130:周縁部
140:冷却水排水ホール
150:支線ホール
160:ゲージ設置溝
Claims (18)
- 原子力発電所の一次系統を構成する蒸気発生器の管支持板を加工するためのドリル作業台であって、
被加工部材に伝熱管挿入用ホールが穿孔される位置に対向するようにドリル挿入溝が形成された板状のプレートを含むことを特徴とする管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
上面に上部へ突出した載置部と、
前記載置部の下側にドリル挿入溝が穿孔され、かつ供給された冷却水がドレーンされる溝部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記載置部および溝部は、
上面にドリル挿入溝が少なくとも1つ以上形成されたことを特徴とする請求項1に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記載置部は、
上面が平らに形成されたことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
前記被加工部材の円周方向の外側に離隔した位置に形成された周縁部を含むことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記ドリル挿入溝は、
上面の一側に冷却水の排出のために開口した開放部を含むことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
溝部に流入したドリル冷却水が排水されるように案内する冷却水排水ホールが少なくとも1つ以上形成されたことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
前記冷却水排水ホールの下端に連通した冷却水合流ホールを含み、前記冷却水合流ホールに冷却水が合流してプレートの外側にドレーンされることを特徴とする請求項7に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記冷却水排水ホールは、
上端に開口した入口部が、ドリル冷却水をプレートの内部に案内するように内側に向かってテーパされたことを特徴とする請求項8に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
溝部に被加工部材から平坦度の向上のために連結された支線(Stay rod)が通過可能に案内する支線ホール(Stay rod hole)が少なくとも1つ以上形成されたことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記支線ホールは、
内側面にクランピング(Clamping)装置が結合可能にねじ山が形成されたことを特徴とする請求項10に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記プレートは、
載置部の円周方向にダイヤルゲージ(Dial gauge)を設けるためのゲージ設置溝が形成されたことを特徴とする請求項2に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 前記ゲージ設置溝は、
放射状に複数個形成されたことを特徴とする請求項12に記載の管支持板加工用ドリル作業台。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の管支持板加工用ドリル作業台を用いて原子力発電所の一次系統を構成する蒸気発生器の管支持板を製造する方法であって、
前記被加工部材を前記プレートの載置溝の上面に位置させた後に固定する固定ステップと、
ドリリングユニットを用いて前記被加工部材に伝熱管挿入用ホールを穿孔するドリリングステップと、
を含むことを特徴とする管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法。 - 前記固定ステップは、
前記支線ホールを介して、被加工部材からその平坦度の向上のために連結された支線(Stay rod)を通過させて被加工部材を固定することを特徴とする請求項14に記載の管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法。 - 前記固定ステップは、
前記支線ホールに形成されたねじ山にクランピング(Clamping)装置を結合して被加工部材を固定することを特徴とする請求項14に記載の管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法。 - 前記ドリリングステップは、
前記ドリル挿入溝の中心と、ドリリングユニットのドリル刃の回転中心とを一致させることを特徴とする請求項14に記載の管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法。 - 前記ドリリングステップは、
前記ゲージ設置溝にダイヤルゲージを設けて前記被加工部材の位置変化を感知することにより、伝熱管挿入用ホールの穿孔座標を修正することを特徴とする請求項14に記載の管支持板加工用ドリル作業台を用いた管支持板の製造方法。
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