JP2020180880A - 炉内構造物の振動測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原子炉圧力容器に貫通部を設けることなく、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物の振動測定が可能な炉内構造物の振動測定装置を提供する。【解決手段】原子炉圧力容器１内の炉内構造物２に取り付けられる振動計測器３と、振動計測器３と接続される電荷信号計装ケーブル４と、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に設置され、電荷信号計装ケーブル４を導く計装ケーブル案内管５Ａと、計装ケーブル案内管５Ａに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導くセンサ用ペネトレーション８Ａと、電荷信号計装ケーブル４と接続されるジャンクションボックス１２と、ジャンクションボックス１２によって電圧に変換された信号を伝える電圧信号計装ケーブル１３が接続されたデータ収録装置１５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば改良型沸騰水型原子炉における原子炉圧力容器の炉内構造物の振動測定装置に関する。

炉内構造物の振動を測定する方法として、超音波送信器で超音波を炉内構造物へ送信し、その反射を計測することにより振動を測定する方法がある（特許文献１を参照）。

特開平１１−１２５６８８号公報

前記した特許文献１に記載の技術によれば、原子炉圧力容器に貫通部を設けることなく炉内構造物の振動を測定することができる。しかし、この技術では、超音波を炉外から送信し振動を測定するため、超音波を伝播するための流体（炉水）が超音波送信器と測定対象となる炉内構造物との間に満たされている必要がある。そのため超音波を伝播する炉水に浸かっていない蒸気乾燥器などの炉内構造物の振動測定には前記の技術は適用できない課題がある。

また、炉内構造物の振動測定方法として、原子炉圧力容器上部の予備ノズルから計装ケーブルを炉内構造物上の振動計測器に接続し、振動を測定する方法がある。この測定方法は、原子炉圧力容器に新たに貫通部を設けることなく、炉水に浸かっていない蒸気乾燥器などの炉内構造物の振動測定が可能である。しかし、原子炉圧力容器上部に予備ノズルなどの計装ケーブルを通す貫通部が備えられていない場合、炉水に浸かっていない炉内構造物の測定はできない課題がある。

本発明は前記従来の課題を解決するものであり、原子炉圧力容器に貫通部を設けることなく、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物の振動測定が可能な炉内構造物の振動測定装置を提供することを目的とする。

本発明は、原子炉圧力容器内の炉内構造物に取り付けられる振動計測器と、前記振動計測器と接続される計装ケーブルと、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジに設置され、前記計装ケーブルを導く計装ケーブル案内管と、前記計装ケーブル案内管に導かれた前記計装ケーブルを前記上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ内に導くセンサ用ペネトレーションと、前記計装ケーブルと接続されるジャンクションボックスと、前記ジャンクションボックスによって電圧に変換された信号を伝える他の計装ケーブルが接続されたデータ収録装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、原子炉圧力容器に貫通部を設けることなく、炉水に浸かっていない炉内構造物の振動測定が可能な炉内構造物の振動測定装置を提供することができる。

第１実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す構成図である。 図１の上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ付近の部分構造図である。 第２実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。 第３実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。 第４実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。 第５実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下、第１実施形態から第５実施形態までは、ノズルの代表例として上蓋スプレイノズルを挙げて説明する。
（第１実施形態）
図１は実施形態1に係る炉内構造物の振動測定装置を示す構成図である。
図１に示すように、第１実施形態の炉内構造物の振動測定装置１００は、振動計測器３、電荷信号計装ケーブル４（計装ケーブル）、計装ケーブル案内管５Ａ、センサ用ペネトレーション８Ａ、ジャンクションボックス１２、電圧信号計装ケーブル１３（他の計装ケーブル）、電気ペネトレーション１４、データ収録装置１５を備えて構成されている。

振動計測器３は、振動を測定する炉内構造物２に取り付けられる。炉内構造物２は、例えば蒸気乾燥器であり、原子炉圧力容器１内に設けられている。また、炉内構造物２は、炉水（流体）に浸かっていないものであり、この蒸気乾燥器に振動計測器３が取り付けられる。なお、原子炉圧力容器１は、保温材１０によって覆われている。保温材１０で覆われた原子炉圧力容器１は、原子炉格納容器１１に格納されている。

また、振動計測器３は、例えば加速度センサを備えて構成されたものである。また、振動計測器３は、炉内構造物２に溶接などで固定されている。なお、振動計測器３が取り付けられる炉内構造物２としては、炉水に浸かっていない蒸気乾燥器に限定されるものではなく、炉水から一部が飛び出て設置される機器などにも適用できる。

電荷信号計装ケーブル４は、一端が振動計測器３に接続され、計装ケーブル案内管５Ａ、センサ用ペネトレーション８Ａを通って、他端がジャンクションボックス１２に接続されている。また、電荷信号計装ケーブル４は、振動計測器３によって計測された振動が電荷信号として伝えられる。

ジャンクションボックス１２は、振動計測器３からの電荷信号を対ノイズ性を考慮してジャンクションボックス１２内で電圧信号に変換する。変換された電圧信号は、電圧信号計装ケーブル１３を介してデータ収録装置１５に伝えられる。

電気ペネトレーション１４は、原子炉格納容器１１の貫通部に設置され、電圧信号計装ケーブル１３を原子炉格納容器１１の外側に設置されたデータ収録装置１５に導くように構成されている。

データ収録装置１５は、原子炉格納容器１１の外側に設置され、電圧信号計装ケーブル１３によって伝えられた信号を収録する。

図２は、図１の上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ付近の部分構造図である。
図２に示すように、原子炉圧力容器１の上端（頂部）には、上蓋スプレイ・ベントノズル６が形成されている。この上蓋スプレイ・ベントノズル６には、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７が取り付けられている。

上蓋スプレイ・ベントノズル６は、原子炉圧力容器１の略半球状の上蓋１ａ（図１参照）の上端（頂部）に固定されている。また、上蓋スプレイ・ベントノズル６は、上蓋１ａの表面から上方に突出して形成されている。

また、上蓋スプレイ・ベントノズル６は、円筒状に形成されている。また、上蓋スプレイ・ベントノズル６は、上蓋１ａから外側（上方）に突出して形成される管部（ノズル部）６ａを有している。また、上蓋スプレイ・ベントノズル６は、管部６ａの下端（原子炉圧力容器１側）に形成され、上蓋１ａに固定される基端フランジ部６ｂと、管部６ａの上端（原子炉圧力容器１の外側）に形成され、径方向外側に突出して形成される先端フランジ部６ｃと、を有して構成されている。管部６ａは、原子炉圧力容器１の内部と外部とを連通させる連通孔６ｄを有している。基端フランジ部６ｂは、上蓋１ａ（図１参照）に溶接によって固定されている。

上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７は、鉛直方向（上下方向）に延びて貫通する鉛直配管７ａと、この鉛直配管７ａから該鉛直配管７ａに直交する方向に略円状に延びるフランジ部７ｂと、を有している。また、鉛直配管７ａとフランジ部７ｂとが交差する角部には、厚肉部７ｅが形成されている。

鉛直配管７ａの外径Ｄ１は、前記上蓋スプレイ・ベントノズル６の連通孔６ｄの内径Ｄ２よりも小さく形成されている。

また、フランジ部７ｂには、水平方向に延びる水平配管７ｃが形成されている。また、フランジ部７ｂには、鉛直配管７ａの周囲に、水平配管７ｃと連通する、円筒状（環状）の溝部７ｄが形成されている。この溝部７ｄは、フランジ部７ｂの下面側（上蓋スプレイ・ベントノズル６側）が開放する形状である。また、溝部７ｄの上端は、水平配管７ｃの上端と高さが一致している。また、溝部７ｄの内径Ｄ３は、前記連通孔６ｄの内径Ｄ２と略同じに設定されている。

また、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７は、上蓋スプレイ・ベントノズル６の先端フランジ部６ｃと図示しないボルトを介して固定されている。また、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７と上蓋スプレイ・ベントノズル６との隙間は、ガスケットＧを介して固定されることで密閉されている。

このようにして、上蓋スプレイ・ベントノズル６と上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７とが組み合わされることで、蒸気が流れる蒸気流路１６が形成される。蒸気は、原子炉圧力容器１（図１参照）から、鉛直配管７ａと連通孔６ｄとの空間Ｔを通り、溝部７ｄを通り、水平配管７ｃを通り、その先の配管（不図示）へ導かれる。また、冷却水（水）Ｗは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に形成された鉛直配管７ａの冷却水流路１８を通り、原子炉圧力容器１の内部に放出される。

計装ケーブル案内管５Ａは、電荷信号計装ケーブル４を案内するものであり、鉛直方向に延びる鉛直管部５ａと、この鉛直管部５ａの上端（一端）に形成され、徐々に管径が拡大する拡大管部５ｂと、を有している。また、計装ケーブル案内管５Ａの管径Ｄ４は、隙間Ｔの寸法Ｄ５よりも小さく形成されている。また、溝部７ｄの隙間の寸法も前記寸法Ｄ５と同様に形成されている。

鉛直管部５ａは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の水平配管７ｃの下端の高さ位置まで延びている。拡大管部５ｂは、溝部７ｄ内に位置している。

計装ケーブル案内管５Ａは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に取り付けられ、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７と一体となって取り外し可能な構造である。すなわち、計装ケーブル案内管５Ａは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の鉛直配管７ａの外壁面７ａ１に固定されている。また、鉛直管部５ａは、該鉛直管部５ａの全体が外壁面７ａ１に接した状態で外壁面７ａ１に固定されている。また、計装ケーブル案内管５Ａは、鉛直配管７ａに溶接などで固定されている。換言すると、計装ケーブル案内管５Ａは、電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の下端までガイドしている。このように、電荷信号計装ケーブル４を計装ケーブル案内管５Ａによって覆うことで、電荷信号計装ケーブル４の劣化を抑制することができる。また、電荷信号計装ケーブル４が振動するのを抑制できることで、振動の測定精度が低下するのを抑えることが可能になる。

また、電荷信号計装ケーブル４は、該電荷信号計装ケーブル４の挿入性を考慮し、計装ケーブル案内管５Ａの入口の径を鉛直管部５ａよりも大きくした拡大管部５ｂを有している。これにより、電荷信号計装ケーブル４を計装ケーブル案内管５Ａに導入することが容易になる。

図２に示すように、センサ用ペネトレーション８Ａは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の貫通部７ｓ１に設置されている。すなわち、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７には、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側から溝部７ｄに向けて貫通する貫通部７ｓ１（貫通孔）が形成され、この貫通部７ｓ１にセンサ用ペネトレーション８Ａが取り付けられている。換言すると、センサ用ペネトレーション８Ａは、計装ケーブル案内管５Ａに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導いている。なお、本実施形態では、貫通部７ｓ１が鉛直方向に直線状に形成されているが、このような向きに限定されるものではなく、鉛直方向に対して傾斜するように設置されてもよい。

また、センサ用ペネトレーション８Ａは、貫通部７ｓ１に差し込まれる管部材８ａと、管部材８ａを上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に締め付けて固定するためのセンサ用ペネトレーション用ナット９と、を有している。なお、図示していないが、管部材８ａの径方向中心には、電荷信号計装ケーブル４が軸方向に沿って通される孔が一端（上端）から他端（下端）まで貫通して形成されている。

管部材８ａは、貫通部７ｓ１に挿通される挿通管８ａ１と、この挿通管８ａ１の一端（下端）に形成され、貫通部７ｓ１の管の直径よりも大きいフランジ部８ａ２と、を有して構成されている。また、挿通管８ａ１の先端（上端）には、センサ用ペネトレーション用ナット９と噛み合うねじ溝（不図示）が形成されている。また、管部材８ａには、挿通された電荷信号計装ケーブル４を計装ケーブル案内管５Ａに導くためのガイド部材８ｂが設けられている。

また、管部材８ａは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の内側（溝部７ｄ側）から貫通部７ｓ１に挿入される。このとき、管部材８ａのフランジ部８ａ２が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の溝部７ｄの内面に当接することで、管部材８ａの貫通部７ｓ１への挿入が規制される。またこのとき、挿通管８ａ１は、該挿通管８ａ１の先端のねじ溝（不図示）が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側に突出する。そして、センサ用ペネトレーション用ナット９を管部材８ａのねじ溝（不図示）に螺合して締め付けることで、電荷信号計装ケーブル４が固定されるとともに、貫通部７ｓ１が密閉される。換言すると、原子炉圧力容器１の蒸気または上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７より噴霧される冷却水を密閉しつつ、電荷信号計装ケーブル４を原子炉圧力容器１内に導くことができる。なお、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の厚肉部７ｅは、センサ用ペネトレーション用ナット９との接地面７ｔ１を作るための加工が施されている。

以上説明したように、第１実施形態の炉内構造物の振動測定装置１００は、原子炉圧力容器１内の炉内構造物２に取り付けられる振動計測器３と、振動計測器３と接続される電荷信号計装ケーブル４と、を備える。また、炉内構造物の振動測定装置１００は、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に設置され、電荷信号計装ケーブル４を導く計装ケーブル案内管５Ａと、計装ケーブル案内管５Ａに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導くセンサ用ペネトレーション８Ａと、を備える。また、炉内構造物の振動測定装置１００は、電荷信号計装ケーブル４と接続されるジャンクションボックス１２と、ジャンクションボックス１２によって電圧に変換された信号を伝える電圧信号計装ケーブル１３が接続されたデータ収録装置１５と、を備える。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に貫通部７ｓ１を形成することで、原子炉圧力容器１（炉心）に貫通部を設ける必要がない。よって、予備ノズルを備えない改良型沸騰水型原子炉においても適用することができ、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物２の振動測定が可能になる。

また、第１実施形態は、計装ケーブル案内管５Ａが、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に固定されている。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７を取り外す際、計装ケーブル案内管５Ａも上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７と一体に取り外すことができ、メンテナンス作業や部品の交換作業が容易になる。

また、第１実施形態は、センサ用ペネトレーション８Ａが上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の鉛直配管７ａの外壁面７ａ１に設置される。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の冷却水流路１８を流れる冷却水に抵抗が生じるのを防止できる。

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する（他の実施形態についても同様）。また、図３において、図２における寸法線については、第１実施形態と同様であるのでその記載を省略する。また、第２実施形態の振動測定装置が適用される原子炉（原子炉圧力容器１、保温材１０、原子炉格納容器１１）は、第１実施形態と同様である（他の実施形態についても同様）。

図３に示すように、第２実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に設置され、電荷信号計装ケーブル４を導く計装ケーブル案内管５Ｂと、計装ケーブル案内管５Ｂに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導くセンサ用ペネトレーション８Ｂと、を備える。

計装ケーブル案内管５Ｂは、鉛直方向に延びる鉛直管部５ｄと、この鉛直管部５ｄの上端（一端）において直交する方向に延びる水平管部５ｅと、この水平管部５ｅの端部に形成され、徐々に管径が拡大する拡大管部５ｆと、を有している。

鉛直管部５ｄの下端（先端）は、鉛直配管７ａの下端（先端）と一致する位置まで延びている。また、鉛直管部５ｄの上端（基端）は、溝部７ｄ内の上端に位置している。

水平管部５ｅは、鉛直配管７ａの周面に沿って延び、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の水平配管７ｃの途中まで延びている。また、水平管部５ｅは、溝部７ｄ内の上端に位置し、かつ、水平配管７ｃの上端に位置している。

センサ用ペネトレーション８Ｂは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の貫通部７ｓ２に設置されている。すなわち、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７には、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側から水平配管７ｃの内側に向けて貫通する貫通部７ｓ２（貫通孔）が形成され、この貫通部７ｓ２にセンサ用ペネトレーション８Ｂが取り付けられている。また、貫通部７ｓ２は、水平配管７ｃ（フランジ部７ｂ）の上面側に形成されている。

また、センサ用ペネトレーション８Ｂは、貫通部７ｓ２に差し込まれる管部材８ａと、管部材８ａを上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に締め付けて固定するためのセンサ用ペネトレーション用ナット９と、を有している。

管部材８ａは、貫通部７ｓ２に挿通される挿通管８ａ３と、この挿通管８ａ３の一端（下端）に形成され、貫通部７ｓ２の管の直径よりも大きいフランジ部８ａ４と、を有して構成されている。また、挿通管８ａ３の先端（上端）には、センサ用ペネトレーション用ナット９と噛み合うねじ溝（不図示）が形成されている。また、管部材８ａには、挿通された電荷信号計装ケーブル４を計装ケーブル案内管５Ｂに導くためのガイド部材８ｃが設けられている。このガイド部材８ｃは、側面視においてＬ字状に形成され、該ガイド部材８ｃの先端が拡大管部５ｆを向いている。

また、管部材８ａは、水平配管７ｃの内側から貫通部７ｓ２に、挿通管８ａ３が挿入される。このとき、管部材８ａのフランジ部８ａ４が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の水平配管７ｃの内壁面に当接することで、管部材８ａの貫通部７ｓ２への挿入が規制される。またこのとき、挿通管８ａ３は、該挿通管８ａ３の先端のねじ溝（不図示）が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側に突出する。そして、センサ用ペネトレーション用ナット９を管部材８ａのねじ溝（不図示）に螺合して締め付けることで、電荷信号計装ケーブル４が固定されるとともに、貫通部７ｓ１が密閉される。換言すると、原子炉圧力容器１の蒸気または上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７より噴霧される冷却水を密閉しつつ、電荷信号計装ケーブル４を原子炉圧力容器１内に導くことができる。

このように構成された第２実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、計装ケーブル案内管５Ｂと、センサ用ペネトレーション８Ｂと、を備える。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に貫通部７ｓ２を形成することで、原子炉圧力容器１（炉心、図１参照）に貫通部を設ける必要がない。よって、予備ノズルを備えない改良型沸騰水型原子炉においても適用することができ、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物２（図１参照）の振動測定が可能になる。

また、第２実施形態は、計装ケーブル案内管５Ｂが、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に固定されている。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７を取り外す際、計装ケーブル案内管５Ｂも上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７と一体に取り外すことができ、メンテナンス作業や部品の交換作業が容易になる。

また、第２実施形態は、センサ用ペネトレーション８Ｂが上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の水平配管７ｃに設置される。これによれば、第１実施形態の設置方法（空間Ｔ）に比べ、広い空間の水平配管７ｃ（蒸気流路１６）にセンサ用ペネトレーション８Ｂを設置できるため、センサ用ペネトレーション８Ｂの設置作業性が高くなる。

（第３実施形態）
図４は、第３実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。
図４に示すように、第３実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、第２実施形態に肉盛溶接部１７を追加した構成であり、計装ケーブル案内管５Ｂに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導くセンサ用ペネトレーション８Ｃを備えている。このセンサ用ペネトレーション８Ｃが設けられる位置には、水平配管７ｃの上面に肉盛溶接部１７が設けられている。なお、肉盛溶接部１７の範囲や高さについては適宜設定することができる。これにより、水平配管７ｃの管壁の厚みが、他の水平配管７ｃの領域よりも厚くなっている。

センサ用ペネトレーション８Ｃは、貫通部７ｓ３に差し込まれる管部材８ａと、管部材８ａを上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に締め付けて固定するためのセンサ用ペネトレーション用ナット９と、を有している。貫通部７ｓ３は、水平配管７ｃの流路を構成する壁と肉盛溶接部１７とを貫通して形成されている。

管部材８ａは、貫通部７ｓ３に挿通される挿通管８ａ５と、この挿通管８ａ５の一端（下端）に形成され、貫通部７ｓ３の管の直径よりも大きいフランジ部８ａ４と、を有して構成されている。また、挿通管８ａ５の先端（上端）には、センサ用ペネトレーション用ナット９と噛み合うねじ溝（不図示）が形成されている。

また、管部材８ａは、水平配管７ｃの内側から貫通部７ｓ３に、挿通管８ａ５が挿入される。このとき、挿通管８ａ５は、フランジ部８ａ４が水平配管７ｃの内壁面に当接することで、管部材８ａの貫通部７ｓ３への挿入が規制される。またこのとき、挿通管８ａ５の先端のねじ溝（不図示）が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側に突出する。そして、センサ用ペネトレーション用ナット９を管部材８ａのねじ溝（不図示）に螺合して締め付けることで、電荷信号計装ケーブル４が固定されるとともに、貫通部７ｓ３が密閉される。換言すると、原子炉圧力容器１の蒸気または上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７より噴霧される冷却水を密閉しつつ、電荷信号計装ケーブル４を原子炉圧力容器１内に導くことができる。

このように構成された第３実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、計装ケーブル案内管５Ｂと、センサ用ペネトレーション８Ｃと、を備える。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に貫通部７ｓ３を形成することで、原子炉圧力容器１（炉心、図１参照）に貫通部を設ける必要がない。よって、予備ノズルを備えない改良型沸騰水型原子炉においても適用することができ、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物２（図１参照）の振動測定が可能になる。

また、第３実施形態は、センサ用ペネトレーション８Ｃが水平配管７ｃの外面に形成された肉盛溶接部１７に設けられている。これによれば、薄い肉厚の場所にでもセンサ用ペネトレーション８Ｃを設置することが可能になる。

（第４実施形態）
図５は、第４実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。
図５に示すように、第４実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、第３実施形態での肉盛溶接部１７が形成された水平配管７ｃの内壁面７ｃ１に窪み部７ｆを形成したものである。

センサ用ペネトレーション８Ｄは、貫通部７ｓ４に差し込まれる管部材８ａと、管部材８ａを上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に締め付けて固定するためのセンサ用ペネトレーション用ナット９と、を有している。貫通部７ｓ４は、水平配管７ｃの流路を構成する壁と肉盛溶接部１７とを合わせた厚みから窪み部７ｆの深さを引いた部分を貫通して形成されている。

管部材８ａは、貫通部７ｓ４に挿通される挿通管８ａ６と、この挿通管８ａ６の一端（下端）に形成され、貫通部７ｓ４の管の直径よりも大径のフランジ部８ａ７と、を有して構成されている。また、挿通管８ａ６の先端（上端）には、センサ用ペネトレーション用ナット９と噛み合うねじ溝（不図示）が形成されている。

また、管部材８ａは、水平配管７ｃの内側から貫通部７ｓ４に、挿通管８ａ６が挿入される。このとき、挿通管８ａ６は、フランジ部８ａ７が水平配管７ｃに形成された窪み部７ｆに当接することで、管部材８ａの貫通部７ｓ４への挿入が規制される。またこのとき、挿通管８ａ６の先端のねじ溝（不図示）が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側に突出する。そして、センサ用ペネトレーション用ナット９を管部材８ａのねじ溝（不図示）に螺合して締め付けることで、電荷信号計装ケーブル４が固定されるとともに、貫通部７ｓ４が密閉される。換言すると、原子炉圧力容器１の蒸気または上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７より噴霧される冷却水を密閉しつつ、電荷信号計装ケーブル４を原子炉圧力容器１内に導くことができる。

このように構成された第４実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、計装ケーブル案内管５Ｂと、センサ用ペネトレーション８Ｄと、を備える。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に貫通部７ｓ４を形成することで、原子炉圧力容器１（炉心、図１参照）に貫通部を設ける必要がない。よって、予備ノズルを備えない改良型沸騰水型原子炉においても適用することができ、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物２（図１参照）の振動測定が可能になる。

また、第４実施形態は、肉盛溶接部１７が形成された水平配管７ｃの内壁面７ｃ１に窪み部７ｆが形成されている。このように窪み部７ｆを形成することで、窪み部７ｆにセンサ用ペネトレーション８Ｄのフランジ部８ａ７を収容することができる。これにより、第２実施形態や第３実施形態に比べ、設置するセンサ用ペネトレーション８Ｄの蒸気流路１６を遮る面積を減らすことができる。また、窪み部７ｆを形成することで、センサ用ペネトレーション８Ｄを設置する配管径が小さく、設置が難しいときなどに、センサ用ペネトレーション８Ｄの設置作業空間を確保し、作業性を高くすることが可能となる。

（第５実施形態）
図６は、第５実施形態の炉内構造物の振動測定装置を示す断面図である。
図６に示すように、第５実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に設置され、電荷信号計装ケーブル４を導く計装ケーブル案内管５Ｃと、計装ケーブル案内管５Ｃに導かれた電荷信号計装ケーブル４を上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７内に導くセンサ用ペネトレーション８Ｅと、を備える。

計装ケーブル案内管５Ｃは、鉛直方向に延びる鉛直管部５ｇと、この鉛直管部５ｇの端部（上端）に形成され、徐々に管径が拡大する拡大管部５ｈと、を有して構成されている。

鉛直管部５ｇは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の鉛直配管７ａの内壁面７ａ２に沿って下端から上部まで延びている。すなわち、鉛直管部５ｇの下端（先端）は、鉛直配管７ａの下端（先端）と一致している。また、鉛直管部５ｇの上端（基端）は、水平配管７ｃの上方かつ鉛直管部５ｇの上端よりも低い位置まで延びている。

センサ用ペネトレーション８Ｅは、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の貫通部７ｓ５に設置されている。すなわち、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７には、鉛直配管７ａの水平配管７ｃより上方の円筒管７ｇに貫通部７ｓ５（貫通孔）が形成され、この貫通部７ｓ５にセンサ用ペネトレーション８Ｅが取り付けられる。

また、センサ用ペネトレーション８Ｅは、貫通部７ｓ５に差し込まれる管部材８ａと、管部材８ａを上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に締め付けて固定するためのセンサ用ペネトレーション用ナット９と、を有している。

管部材８ａは、貫通部７ｓ５に挿通される挿通管８ａ８と、この挿通管８ａ８の一端（下端）に形成され、貫通部７ｓ５の管の直径よりも大径のフランジ部８ａ９と、を有して構成されている。また、挿通管８ａ８の先端（上端）には、センサ用ペネトレーション用ナット９と噛み合うねじ溝（不図示）が形成されている。また、管部材８ａには、挿通された電荷信号計装ケーブル４を計装ケーブル案内管５Ｃに導くためのガイド部材８ｄが設けられている。このガイド部材８ｄは、側面視においてＬ字状に形成され、該ガイド部材８ｄの先端が拡大管部５ｈを向いている。

また、管部材８ａは、鉛直配管７ａの円筒管７ｇに形成された貫通部７ｓ５に、挿通管８ａ８が挿入される。このとき、挿通管８ａ８は、該挿通管８ａ８のフランジ部８ａ９が円筒管７ｇの内壁面に当接することで挿入が規制される。またこのとき、挿通管８ａ８の先端のねじ溝（不図示）が上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の外側に突出する。そして、センサ用ペネトレーション用ナット９を管部材８ａのねじ溝（不図示）に螺合して締め付けることで、電荷信号計装ケーブル４が固定されるとともに、貫通部７ｓ５が密閉される。換言すると、原子炉圧力容器１の蒸気または上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７より噴霧される冷却水を密閉しつつ、電荷信号計装ケーブル４を原子炉圧力容器１内に導くことができる。

このように構成された第５実施形態の炉内構造物の振動測定装置は、計装ケーブル案内管５Ｃと、センサ用ペネトレーション８Ｅと、を備える。これによれば、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７に貫通部７ｓ５を形成することで、原子炉圧力容器１（炉心、図１参照）に貫通部を設ける必要がない。よって、予備ノズルを備えない改良型沸騰水型原子炉においても適用することができ、しかも炉水に浸かっていない炉内構造物２（図１参照）の振動測定が可能になる。

また、第５実施形態は、センサ用ペネトレーション８Ｅが上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の水平配管７ｃよりも上側の鉛直配管７ａ（円筒管７ｇ）に設置される。これによれば、水平配管７ｃよりも穴径が大きな上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ７の円筒管７ｇにセンサ用ペネトレーション８Ｅの貫通部７ｓ５を形成することで、センサ用ペネトレーション８Ｅ用の穴開け作業性が向上する。

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、第３実施形態（図４参照）で説明したセンサ用ペネトレーション８Ｃの設置方法を第１実施形態（図２参照）および第５実施形態（図６参照）に示す方法にも適用可能である。また、第４実施形態（図５参照）で示したセンサ用ペネトレーション８Ｄの設置方法を第１実施形態（図２参照）および第５実施形態（図６参照）にも適用可能である。

１ 原子炉圧力容器
２ 炉内構造物
３ 振動計測器
４ 電荷信号計装ケーブル（計装ケーブル）
５ 計装ケーブル案内管
５ａ 鉛直管部
５ｂ，５ｆ，５ｈ 拡大管部
６ 上蓋スプレイ・ベントノズル
７ 上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ
７ａ 鉛直配管
７ａ１ 外壁面
７ｓ１，７ｓ２，７ｓ３，７ｓ４，７ｓ５ 貫通部
７ｂ フランジ部
７ｃ 水平配管
７ｃ１ 内壁面
７ｄ 溝部
７ｅ 厚肉部
７ｆ 窪み部
８ センサ用ペネトレーション
８ａ 管部材
９ センサ用ペネトレーション用ナット
１０ 保温材
１１ 原子炉格納容器
１２ ジャンクションボックス
１３ 電圧信号計装ケーブル（他の計装ケーブル）
１４ 電気ペネトレーション
１５ データ収録装置
１６ 蒸気流路
１７ 肉盛溶接部
１８ 冷却水流路
１００ 炉内構造物の振動測定装置
Ｓ 蒸気
Ｗ 冷却水

Claims (9)

1. 原子炉圧力容器内の炉内構造物に取り付けられる振動計測器と、
   前記振動計測器と接続される計装ケーブルと、
   上蓋スプレイ・ベントノズルフランジに設置され、前記計装ケーブルを導く計装ケーブル案内管と、
   前記計装ケーブル案内管に導かれた前記計装ケーブルを前記上蓋スプレイ・ベントノズルフランジ内に導くセンサ用ペネトレーションと、
   前記計装ケーブルと接続されるジャンクションボックスと、
   前記ジャンクションボックスによって電圧に変換された信号を伝える他の計装ケーブルが接続されたデータ収録装置と、を備えることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
2. 請求項１に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記計装ケーブル案内管は、上蓋スプレイ・ベントノズルフランジに固定されることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
3. 請求項１に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記上蓋スプレイ・ベントノズルフランジの鉛直配管に設置されることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
4. 請求項３に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記鉛直配管と、この鉛直配管に直交して形成されるフランジ部とが交差する角部の厚肉部に設置されていることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
5. 請求項１に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記上蓋スプレイ・ベントノズルフランジの水平配管に設置されることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
6. 請求項５に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記水平配管の外面に形成された肉盛溶接部に設けられていることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
7. 請求項６に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記肉盛溶接部を施した前記水平配管の内壁面を削った窪み部に位置していることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
8. 請求項４に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記センサ用ペネトレーションは、前記上蓋スプレイ・ベントノズルフランジの水平配管よりも上側の前記鉛直配管に設置されることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。
9. 請求項１に記載の炉内構造物の振動測定装置において、
   前記計装ケーブル案内管は、前記センサ用ペネトレーションが設置される側に向けて徐々に拡径する拡大管部を有していることを特徴とする炉内構造物の振動測定装置。

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