JP2896191B2

JP2896191B2 - ジェットポンプの補修方法

Info

Publication number: JP2896191B2
Application number: JP2110313A
Authority: JP
Inventors: 勝久林; 徹川崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH049696A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は沸騰水型原子炉に備えられる炉内ジェット
ポンプの補修方法に係り、特にジェットポンプのライザ
等とライザブレースアームの損傷時にこれらを補修する
ジェットポンプの補修方法に関する。

（従来の技術）一般に沸騰水型原子炉は、第５図に示すように、原子
炉圧力容器１内に核燃料が装架される炉心シュラウド２
が収容され、この炉心シュラウド２と原子炉圧力容器１
との間の環状空間に冷却材を循環させる複数のジェット
ポンプ３が配設される。ジェットポンプ３は原子炉再循
環系の再循環ポンプ（図示せず）から送り込まれる冷却
材（水）を再循環入口ノズル４から導入させるライザ管
５と、ライザ管５内を上昇する冷却材を分流させるトラ
ンジションピース６と、分流された冷却材を噴射させる
混合ノズル７と、この混合ノズル７から吹き出される冷
却材が周囲の炉水を巻き込んで混合させるインレットミ
キサ８と、混合された水に静水頭を回復させるディフュ
ーザ９とから構成される。

このジェットポンプ３は原子炉の運転中に、再循環ポ
ンプ（図示せず）により送り込まれる冷却材（水）の流
れによって流体振動が生じるため、ライザ管５は上部が
ライザブレースアーム10で保持される一方、インレット
ミキサ８は支持ブラケット11によりライザ管５に保持さ
れ、このようにしてジェットポンプ３が支持される。上
記インレットミキサ８は混合ノズル７と一体に取外し可
能に設けられ、ディフューザ12の上部に嵌合され、支持
される。

ところでジェットポンプ３は、冷却材を循環させるた
めに他の機器に比較して厳しい使用条件下で運転されて
おり、それがため、各支持部分には大きな負荷が作用し
ており、特に、地震時や原子炉運転中の流体振動によ
り、ライザ管５を固定しているライザブレースアーム10
に厳しい応力が作用する。

このライザブレースアーム10は、第６図に示すよう
に、肉厚が10mm前後の薄い４枚の板にて成り、その基部
が原子炉圧力容器１の内壁のパッド12に固定され、先端
の自由端側はライザ管５と係合し、このライザ管５を溶
接により支持している。このライザブレースアーム10に
よって、原子炉運転中の流体振動を抑制すると共に、炭
素鋼である原子炉圧力容器１と、ステンレス鋼製のライ
ザ管５との熱膨脹差を吸収できるようになっている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、ライザブレースアーム10による保持構造に
よると、不測の事象、例えば原子炉の変則運転中に大地
震が重なったり、外部配管破断時の過大な荷重が加わっ
たりしてライザブレースアーム10が損傷した場合、ま
た、炉内への海水流入などの現象で、ライザブレースア
ーム10とライザ管５との溶接部近傍に応力腐食割れが生
じた場合、現状では、ライザブレースアーム10自体の交
換は極めて困難である。

ライザブレースアーム10やライザ管５が損傷し、保持
機能が失われると、ジェットポンプ３の固有振動数は例
えば5Hz前後に下がり、柔構造となるため、振動振幅が
大きくなり、運転中にインレットミキサ８を保持できな
くなってジェットポンプ３のポンプ機能が喪失するおそ
れがある。このとき、インレットミキサ８を保持するト
ランジションピース６部位の変位は、ライザブレースア
ーム10によって支持しているときに比較し、２倍以上の
振幅となり、非常に危険な状態となる。このため、ライ
ザブレースアーム10やライザ管５の補修が必要となる等
の問題がある。

この発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、
ライザブレースアームやライザ管を一括的に取扱い簡単
かつ容易に補修することができるジェットポンプの補修
方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）この発明に係るジェットポンプの補修方法は、上述し
た課題を解決するために、ライザブレースアームの原子
炉圧力容器パッド部への溶接部付近を切断するとともに
ライザ管を上記ライザブレースアームとの溶接部下方で
切断してライザ管およびライザブレースアームを一括し
て撤去し、この撤去部に相当し、原子炉外で組み立てて
一体化された新しいライザ管およびライザブレースアー
ムを原子炉圧力容器内に搬入し、搬入されたライザ管を
残存ライザ管に溶接するとともにライザブレースアーム
を原子炉圧力容器パッド部に溶接し、ジェットポンプを
元の据付状態に復旧させる方法である。

（作用）このジェットポンプの補修方法は、ライザブレースア
ームの溶接部の損傷を取り除いて補修するため、ライザ
ブレースアームとライザ管の一部を切断して一括撤去
し、原子炉外で組み立てて一体化した上記撤去部に相当
する新しいライザ管とライザブレースアームを原子炉圧
力容器内に搬入し、この搬入されたライザ管を残存ライ
ザ管と、また、ライザブレースアームを原子炉圧力容器
のパッド部に合せて溶接し、ジェットポンプを原子炉建
設時の据付状態に復旧させる方法であり、この補修方法
によりジェットポンプを元の据付状態に完全にしかも遠
隔操作により容易に復旧させることができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例について添付図面を参照し
て説明する。

沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に備えられる原子
炉再循環系のジェットポンプの構成は、第５図および第
６図に示す従来のジェットポンプ３と異ならないので、
同一部材には同じ符号を付して説明を省略する。

第１図は原子炉圧力容器１内に配置されるジェットポ
ンプの補修方法を示している。ライザブレースアーム10
の溶接部が万一損傷したときには、その悪影響を回避す
るためジェットポンプ３は補修される。この補修時にお
けるライザ管５およびライザブレースアーム10の切断位
置が第１図に示されている。補修時にはライザ管５はラ
イザブレースアーム10との溶接部より下方のＢ−Ｂ位置
で、また、ライザブレースアーム10はパッド部12の近
傍、例えばライザブレースアーム10とパッド部12の溶接
部であるＡ−Ａ位置で切断される。切断後にはライザ管
５の上部およびライザブレースアーム10は一括して原子
炉圧力容器１外に撤去される。

ライザ管５の上部およびライザブレースアーム10を一
括撤去した後、残存する切断部を、放電加工機（EDM）
や仕上加工機（グラインダ）を用いて加工する。具体的
には、残存ライザ管５の切断部を開先加工するととも
に、パッド部12の不要部を撤去して仕上加工や開先加工
をEDMや水中グラインダ等を用いて行なう。

次に、ライザ管５およびライザブレースアーム10の撤
去部に、この撤去部に相当する新しいライザ管5Aとライ
ザブレースアーム10Aを溶接にて取付け補修する。この
ライザ管5Aとライザブレースアーム10Aは予め工場等で
溶接で組み立て一体化しておく。そして、一体化された
ライザ管5Aとライザブレースアーム10Aを撤去した部分
に芯合せして仮据付けする。このうちライザ管5Aは残存
する下部ライザ管５と溶接接線WLのように例えば開先内
周溶接にて取付ける。この溶接は、ライザ管５の内径が
270mmφ程度以上であるので、ライザ管５の内面から遠
隔溶接が容易に実施できる。現在の技術で、管の内径40
mm程度のものの内周遠隔溶接が可能であることが知られ
ている。

また、新製のライザブレースアーム10Aの原子炉圧力
容器パッド部12への取付けは、遠隔または水中で行なわ
れる。このライザブレースアーム10Aは、前述したよう
に原子炉外の工場等でライザ管5Aと予め溶接され、組み
立てられた後、ライザブレースアーム10Aの脚部20から
台座部（基部）21にかかる部分のＲ加工を機械加工で行
ない、さらに仕上面を良好に加工する。これらの加工は
いずれも原子炉外の工場等で予め行なっておくことによ
り、疲労強度を充分に高めることができる。

この後、第３図に示すように、ライザブレースアーム
10Aの台座部21をパッド部12に遠隔または水中にて開先
溶接等により固着し、一体化させる。このとき、溶接部
22は原子炉圧力容器パッド部12と台座部21の合せ面の周
りの開先部を全周に亘って、あるいは部分的に行なわ
れ、信頼性の高い溶接部22が得られるこのように、ライザブレースアーム10の溶接部の損傷
を補修するため、ライザブレースアーム10とライザ管５
の一部（上部）を切断することにより一括撤去し、残存
した撤去部を開先加工し、新たに原子炉外で新製した撤
去部相当のライザ管5Aとこれに溶接したライザブレース
アーム10Aを一体的に搬入し、残存部開先と合せて溶接
を行ない、ジェットポンプの補修を完了するものであ
る。

その際、ライザ管５やライザブレースアーム10の切断
には放電加工機（EDM）またはグラインダが用いられ、
ライザ管５やライザブレースアーム10の一括撤去後の残
存部の開先加工や不要部の撤去にもEDMやグラインダが
用いられる。

ライザ管５やライザブレースアーム10を一括撤去した
後、残存部を開先加工や仕上加工を行ない、続いてその
撤去部に相当する新製のライザ管５やライザブレースア
ーム10Aを、前記撤去部と芯合せを行ないつつ仮据付け
し、その後、遠隔溶接により据付け、元のジェットポン
プ据付構造に完全に復旧させる。

そして、ライザ管5Aの溶接部WLはライザ管５内部より
超音波探傷試験等の非破壊検査にて欠陥の有無を検出
し、その健全性を実施し、欠陥の無いことを確認する。
ライザブレースアーム10Aと原子炉圧力容器パッド部12
の開先溶接面および溶接後の表面も液体浸透試験を実施
し、品質の向上を図っている。

第４図はライザブレースアーム10Aを原子炉圧力容器
パッド部12に溶接にて取付ける際の変形例を示すもので
ある。この変形例に示されたものは、ライザブレースア
ーム10Aの台座部21をパッド部12により強固に溶接にて
取付けるため、溶接部23を追加したものである。すなわ
ち台座部21に溶接孔を追加し、この溶接孔を通してもパ
ッド部12に固定させたものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、万一ライザブレ
ースアームが損傷しても、原子炉外の作業性の良い環境
でライザ管とライザブレースアームを溶接して組み立て
ることができ、組み立てられたライザ管とライザブレー
スアームは原子炉圧力容器内に搬入後は比較的容易な技
術で新しいライザ管を残存ライザ管に、また新しいライ
ザブレースアームをパッド部に溶接でき、信頼性の高い
ジェットポンプの補修ができ、原子炉建設時のジェット
ポンプの据付構造に復旧させることができる。この補修
により、ジェットポンプを本来の鋼構造で保持すること
ができ、ジェットポンプの機能を充分に発揮させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るジェットポンプを補修方法の一例
を示すもので、ライザ管とライザブレースアームの切断
箇所を示す図、第２図はライザ管とライザブレースアー
ムの一括撤去部への新製部品の取付方法を示す図、第３
図はライザブレースアームの原子炉圧力容器パッド部へ
の取付方法を示す図、第４図はライザブレースアームの
取付け方法の変形例を示す図、第５図は沸騰水型原子炉
のジェットポンプ部分を示す一部切欠斜視図、第６図は
ライザブレースアームの斜視図である。１……原子炉圧力容器、３……ジェットポンプ、5,5A…
…ライザ管、10,10A……ライザブレースアーム、11……
ブラケット、20……脚部、21……台座部（基部）、22,2
3……溶接部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21C 19/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ライザブレースアームの原子炉圧力容器パ
ッド部への溶接部付近を切断するとともにライザ管を上
記ライザブレースアームとの溶接部下方で切断してライ
ザ管およびライザブレースアームを一括して撤去し、こ
の撤去部に相当し、原子炉外で組み立てて一体化された
新しいライザ管およびライザブレースアームを原子炉圧
力容器内に搬入し、搬入されたライザ管を残存ライザ管
に溶接するとともにライザブレースアームを原子炉圧力
容器パッド部に溶接し、ジェットポンプを元の据付状態
に復旧させることを特徴とするジェットポンプの補修方
法。