JP2883344B2 - 蒸気発生器の二次側のスラッジ除去用可撓性ランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は複数の相互連結通路を有する構造体内に清浄
流体噴流を吐出するオリフィスを構造体内の接近し難い
通路から除去すべき沈積物の近くに位置決めするための
新規な構造体に関する。より詳細には、本発明は改良方
法でスラッジを破壊して除去するために蒸気発生器の管
束および同様の組立体の中へ届き得る構造体に関する。 2.従来技術の説明 原子力工業における加圧水型原子炉（PWR）の蒸気発
生器の二次側にスラッジが蓄積すると、歴史的に見て、
装置の保守、交換や、プラントの稼働停止を行なわなけ
ればならず、コスト高になるという重大な問題がある。
スラッジは銅合金コンデンサの配管や、炭素鋼製の凝縮
物および給水用配管に生じるマグネタイトおよび銅化合
物の沈着物である。スラッジの除去はしばしば、接近し
難いため、またスラッジ物質の物性のため、困難であ
る。 現在使用されているスラッジ押出し装置はすべて代表
的な蒸気発生器内の有利で接近可能な位置から高圧水噴
流を正確に差し向けることによる。かかる領域として
は、中央のブローダウン通路および／または管束の外縁
部と、蒸気発生器の容器の内面との間の環状領域が挙げ
られる。しかしながら、121.92cm（４フィート）又はそ
れ以上までの距離にわたって移動する高圧水噴流は、被
処理スラッジに届く前に生じる噴流の発散、それに伴う
中心線での速度損失や、管に作用する衝撃によって生じ
る障害に基因して、スラッジの位置へ効果的に送り出さ
れる可能性がほとんどない。これらの技術を使用してス
ラッジを除去した成果は、主として高圧水蒸気がその高
圧ノズルのオリフィスから出るときにそのエネルギをす
ぐに失うということにより、決して満足すべきものでは
なかった。噴流の圧力が自由空間で散逸すると、その干
渉性または密な集中性も悪化し、その材料浸蝕能力が厳
しく減じる。従って、蒸気発生器の管束および同様の接
近し難い構造体におけるスラッジ除去技術の改良が必要
とされている。 発明の概要 従って、本発明の目的は清浄流体噴流を、複数の相互
連結通路を有する構造体内で、その中の接近し難い通路
から除去すべき沈積物の近くに位置決めするための構造
体を提供することである。 本発明の他の目的は清浄液の全系圧を、例えば2.54cm
（１インチ）またはそれ以下の範囲内のごくわずかな離
隔距離で除去すべき物質をめがけて局所的に差し向ける
ことができる上記のような構造体を提供することであ
る。 本発明のなお一層の目的は吐出オリフィスを蒸気発生
器の管束の管巣および同様の接近し難い構造体内の本質
的に任意の所望の位置に位置決めする上記のような構造
体を提供することである。 本発明の更らに他の目的は構造体を接近し難い通路の
開口部まで移動させる装置を提供することである。 更らに、本発明の他の目的は高い放射度で作動するこ
とができる上記のような構造体および装置を提供するこ
とである。 これらの目的および関連した目的はここに開示する新
規な可撓性ランス構造体および装置を使用することによ
り達成することができる。接近し難い配列構造を有する
組立体におけるスラッジ沈積物に清浄流体を圧力下で供
給するための本発明による可撓性ランスは可撓性部材を
有している。複数の中空の可撓性管がこの可撓性部材に
沿って長さ方向に延びている。可撓性部材の端部には、
複数のノズルが設けられている。これらの複数のノズル
は複数の可撓性管に連結されている。可撓性部材は接近
し難い配列構造に押入れられるように構成されている。 添付図面を参照して説明する本発明の下記のより詳細
な説明を考察することにより、本発明の上記目的および
関連した目的、利点および特徴が達成されることは当業
者には容易に明らかなはずである。 〔図面の簡単な説明〕 第１図は本発明による可撓性ランスの斜視図である。 第２図はPWR蒸気発生器の二次側における装置の一部
として使用するめの適所にある第１図の可撓性ランスの
斜視図である。 第３図は使用中の第１図および第２図の可撓性ランス
および装置の一部の頂面図である。 第４図は第１図の可撓性ランスの一部の部分分解側面
図である。 第５図は第１図および第４図の可撓性ランスの端面図
である。 第６図は第５図の線６−６に沿った横断面図である。 第７図は第１図および第３図の装置の一部の部分分解
概略図である。 第８図は第７図の線８−に沿った横断面図である。 第９図は第１図ないし第３図の装置の一部の側面図で
ある。 第10図は第９図の装置の一部の頂面図である。 第11図は第９図および第10図の装置の一部の端面図で
ある。 第12図は本発明による装置の他の実施例の斜視図であ
る。 〔発明の詳細な説明〕 図面、より詳細には、第１図ないし第３図を参照する
と、PWR蒸気発生器の２次側組立体18の垂直方向に延び
る蒸気発生器16の管束14内からスラッジ沈積物を除去す
るための装置が示されている。組立体18は蒸気発生器管
16の一対の概ね半円形の管束14よりなり、これらの管束
14はブローダウン通路20により分離され、環状の空間22
で包囲され、蒸気発生器の壁部により密閉されている。
管16の管束14の各々はブローダウン通路20および環状空
間22と交差する複数の管間通路26を有している。上述の
ように、管束14からスラッジ沈積物12を除去する従来方
法はブローダウン通路20または環状空間22に位置決めさ
れた装置から水噴流を管束14内のスラッジ沈積物に差し
向けることである。 本発明の装置10はランス案内／収容トランスポータ30
内に設けられた可撓性ランス28を有しており、トランス
ポータ30は可撓性ランスの端部32を管間ランス26のうち
の１つに対向させて位置決めするためにブローダウン通
路20に沿って移動でき、可撓性ランス28を所定の管間通
路26に沿って挿入し得るようになっている。トランスポ
ータ30の剛性ランスガイド34は弯曲端部36を有してお
り、この端部36は可撓性ランス28を所定の管間通路に供
給するために、この可撓性ランス28を所定の角度、例え
ば、90゜で回動させるように構成されている。弯曲端部
36は可撓性ランス28用の内側ガイド37および外側ガイド
39よりなる。トランスポータは可撓性ランス28をランス
ガイド34の端部36から管間通路26の中へ前進させるため
の駆動体を有している。 可撓性ランス28は可撓性のプラスチック押出し成形体
38を有しており、このプラスチック押出し成形体38内に
は、例えば、可撓性のステンレス鋼または黄銅で形成さ
れた複数の中空の可撓性金属導管40がランス28に沿って
長さ方向に延びるように設けられている。例えば、導管
40は望ましくは黄銅カートリッジ43のら旋巻き芯部を備
えており、この芯部は研磨黄銅外装45で覆われている。
この構造は約10,000psiまでの圧力に耐える。押出し成
形体28は任意の適当な可撓性プラスチック例えば密度の
並みのポリエチレンで作ることができる。好ましくは、
押出し成形体28は高強度のナイロン、デルリンまたは同
様の材料で押出し成形される。導管40は押出し成形体38
のスプロケット穴42の列によって分離されている。 可撓性トランス28および駆動体41のなお一層の細部が
第４図ないし第８図に示されている。可撓性ランス28
は、端部46にノズルブロック44がはんだ付けまたは第１
スプロケット穴42に通して端部46に設けられる平らなリ
ベット47によって取付けられている。ノズルブロック44
は前方噴霧用ノズル48、側方噴霧用ノズル50および下方
噴霧用ノズル52を有しており、従って可撓性ランス28は
所定の管間通路26近くのスラッジ沈積物のすべての部分
に届くことができる。ノズルブロック44から複数のステ
ンレス鋼肉薄管54が押出し成形体の導管40に係合するよ
うに突出している。はんだ付けを使用してノズルブロッ
ク44を押出し成形体38に取付ける場合、管54を導管40の
芯部43にははんだ付けする。駆動体41は一組のスプロケ
ット56を有しており、これらのスプロケットはシャフト
58に固着され、スペーサ60で分離されている。シャフト
58を駆動するために、ウォーム歯車64には、可撓性ケー
ブル駆動体62が連結されている。スプロケット56の歯66
が押出し成形体38の孔42に係合して可撓性ランス28をラ
ンスガイド34の端部36内から管間通路26に押し込むよう
になっている。この駆動体41はランス28のその頂部から
その底部までの供給を行う。駆動体41の回転数を数える
ことにより、管間通路26内のランス28の位置を確実に示
すことができる。 ランス28を収容し案内するトランスポータ30の細部が
第９図ないし第11図に示されている。ランスガイド34は
トランスポータ30のボディであり、ランス28を案内す
る。支持ブラケット68には、ホイールアーム64が一端66
で枢着されており、ホイールアーム64の他端72には、駆
動ホイール70が回転可能に設けられている。ブラケット
68には、水平のホイールアーム74がそれらの端部76に固
着されており、水平ホイールアーム74の端部80には、水
平のホイール78が回転可能に取付けられている。ランス
ガイド34に固着されているブラケット84には、傾動バー
82が回転可能に偏心して設けられている。ホイールアー
ム64、駆動ホイール70および傾動バー82には、駆動装置
86が連結されており、これらの駆動装置は望ましくは可
撓性ケーブル駆動式ウォーム歯車駆動装置として備えら
れる。 第２図、第３図および第９図ないし第11図を参照して
この装置10の作動について以下に説明する。ブローダウ
ン通路20に位置決めされているトランスポータ30を駆動
ホイール70により移動させて、ランスガイド34の弯曲端
部36を可撓性ランス28を挿入しようとする管間通路26に
対向させて位置決めする。水平ホイール78が第10図に最
も良く示すように蒸気発生管16に係合して、弯曲端部36
を所定の管間通路26に対向させて正確に位置決めする。
水平ホイールアーム74のスロット88により、弯曲端部36
に対する水平ホイール78の位置を調整して管間通路26の
異なる形状寸法を補償することができる。第11図に最も
良く示すように、傾動バー82は水平ホイール78が係合し
ている蒸気発生器管16とは反対のブローダウン通路の側
の蒸気発生器管16に係合してランスガイド34を水平線か
ら傾動させて可撓性ランス28をスラッジ沈積物の異なる
箇所に対して位置決めすることができる。第９図に仮想
的に示すように、ホイールアーム64を回動させることに
よりランスガイド34を昇降させることもできる。可撓性
ランス28が適所にある場合、高圧下、例えば、5000psin
g下にある水又は他の清浄流体をノズル48、50、52から
噴出してスラッジ沈積物を環状空間22の中へ吹き出し、
在来の方法で除去する。 第12図は可撓性ランス装置100の他の実施例を示して
おり、この装置はブローダウン管104に沿って移動する
ようになっているトランスポータ102を有している。こ
のトランスポータ102はブローダウン管104上を移動する
カート106を有しており、このカート106はローラ支承ク
ランプ108を備えており、これらのクランプ108は横方向
に回動してブローダウン管104を図示のように把持す
る。管上を移動するカート106には、ランスガイド110が
トラニオン114に係合する円筒体112によって取付けられ
ている。図示のようにランス130の右側への押出しを行
うには、一方の組の円筒体112がトラニオン114に係合す
る。ランス130の左側への押出しには、ランスガイド110
を上下反転させて他方の組の円筒体112がトラニオン114
に係合するようにする。駆動装置116はスプロケット120
の積重ね体118を有しており、これらのスプロケット120
はかさ歯車124およびガスタービン126により駆動される
シャフト122とともに回転可能に設けられている。スプ
ロケット120はランスガイド110の弯曲端部133の開口部1
32を介して可撓性ランス130のスプロケット穴128に係合
する。可撓性ランス130はプラスチック押出し成形体134
およびこのプラスチック押出し成形体134に沿って長さ
方向に延びる複数の導管136を有している。更らに、可
撓性ケーブル138および光ファバケーブル140は導管136
の上下の通路でプラスチック押出し成形体134に沿って
延びている。導管136は第１図ないし第11図の実施例に
おける導管40と同じ構成を有している。可撓性ケーブル
138はそれに連結されているスラッジ試料採取機142を作
動させるためにプラスチック押出し成形体134内を移動
できる。可撓性ランス装置100を使用する蒸気発生器ま
たは他の接近し難い配列構造の内部を検視するために、
光ファイバケーブル140には、検査光学素子144が接続さ
れている。トランスポータ102は、ピストンロッド150に
よりエアシリンダ148に連結された推進エアシリンダ146
によってブローダウン管104に沿って移動される。エア
シリンダ148は、トラック152内に摺動可能に取り付けら
れている。エアシリンダ148は、想像線で示すように、
グリッパー154をランスガイド110の横方向へ往復移動さ
せ、ブローダウン管104が配置されているブローダウン
通路20の側部にある蒸気発生器管16と係合させる。エア
シリンダ146は、前記蒸気発生器管16と係合しているグ
リッパー154に作動して、カート106をブローダウン管10
4に沿って移動させる。エアシリンダ156は、グリッパ15
8を蒸気発生器管16に係合するように往復移動させ、ラ
ンスガイド110をランスガイド34と同様な方法で傾斜さ
せることができる（第11図も参照せよ）。図示し、説明
した以外は、本発明の第12図の実施例の構成および作動
は第11図の実施例のものと同じである。 本発明の上記目的を発生することができる蒸気発生器
および接近し難い配列構造を有する同様の組立体からス
ラッジ沈積物を除去するための新規な可撓性ランスおよ
び装置が提供されたことは当業者には容易に明らかなは
ずである。この装置は蒸気発生器または他の複数な配列
構造の組立体のあらゆる領域で可撓性ランスの流体吐出
オリフィスを除去すべきスラッジ沈積物にきわめて接近
させて位置決めする。その結果、清浄流体および最適な
清浄噴流形状の全系圧をスラッジ沈積物のところで利用
でき、より完全なスラッジの除去を可能にする。本発明
の構造および装置は約40ラドの放射レベルで操作可能で
あるため、原子力工業におけるPWR蒸気発生器内のスラ
ッジ沈積物の除去に特に有用であるが、種々様々な他の
接近し難い配列構造にも同様に適用できる。 更らに、図示し説明した本発明の形態および細部の種
々の変更を行なえることは当業者には明らかなはずであ
る。例えば、トランスポータは可撓性ランスがスラッジ
沈積物を噴流処理して中央のブローダウン通路に向けて
移動させている状態でPWR蒸気発生器の環状空間内を移
動するように設計することができる。このような変更例
は添付の請求の範囲の精神および範囲内に含まれる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−30596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127003（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F22B 37/54 B F28G 1/16 Z

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．接近し難い配列構造を有する組立体におけるスラッ
   ジ沈積物に洗浄流体を圧力下で供給するための可撓性ラ
   ンスであって、可撓性部材と、該可撓性部材に沿って長
   さ方向に延びた複数の中空な可撓性管と、上記可撓性部
   材の端部に配置された複数のノズルとを備えており、上
   記複数のノズルは上記複数の可撓性管に連結されてお
   り、上記可撓性部材は接近し難い配列構造の中へ押入れ
   られるように構成されているところの該可撓性ランス
   と、 上記可撓性ランスの長さ方向に延びた剛性ガイドであっ
   て、上記可撓性ランスは上記剛性ガイドに沿って可動に
   取り付けられ、上記可撓性ランスが曲がった端部を通過
   して上記剛性ガイドを通過する時、上記可撓性ランスの
   延在方向に対し所定の角度だけ上記可撓性ランスを廻す
   ための曲がった端部を有する該剛性ガイドと、 上記可撓性ランスを上記剛性ガイドの曲がった部分を介
   して駆動するための駆動手段と、 上記剛性ガイドがトランスポータの本体を包含してお
   り、上記接近し難い配列構造内に可撓性ランスを配置す
   るための該トランスポータと、さらに 上記本体に取り付けられた少なくとも一つのトランスポ
   ータ駆動手段と を有することを特徴とするランス装置。 ２．上記可撓性ランスが、板状プラスチック押し出し成
   形品を包含し、上記中空な可撓性管が上記板状プラスチ
   ック押し出し成形品の内部にあることと特徴とする請求
   の範囲１記載の可撓性ランス。 ３．上記板状プラスチック押出し成形体が、複数列のス
   プロケット穴を有することによって接近し難い配列構造
   の中へ押入れられるように構成されており、上記複数列
   の各列は、上記複数の可撓性管の相隣る管間に位置して
   いることを特徴とする請求の範囲２記載の可撓性ラン
   ス。