JP4094175B2

JP4094175B2 - Reactor piping polishing equipment

Info

Publication number: JP4094175B2
Application number: JP18518099A
Authority: JP
Inventors: 和雄酒巻; 浩一相馬; 剛前原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP2001013287A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内外に配置された配管内面を研磨して配管の健全性を確認したり、その後の健全化処理を施すための前処理としての原子炉用配管のみがき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７により従来の沸騰水型原子炉の概要を説明する。図７中、符号１は原子炉圧力容器で、この原子炉圧力容器１内には冷却材２および炉心３が収容されている。炉心３は主として多数体の燃料集合体と、燃料集合体間を挿脱する制御棒等から構成されており、炉心シュラウド４内に収容されている。
【０００３】
原子炉圧力容器１内で冷却材２は、炉心３を上方に向かって流通し、その際に炉心３の核反応熱により昇温昇圧されて、水と蒸気の二相流状態となる。二相流となった冷却材２は、炉心３の上方に設置された気水分離器５に流入し、水と蒸気とに分離される。
【０００４】
このうち蒸気は、気水分離器５の上方に設置された蒸気乾燥器６に導入され、乾燥されて乾燥蒸気となり、原子炉圧力容器１に接続された主蒸気管７を介して、図示しない蒸気タービンに移送されて発電に供される。
【０００５】
一方、分離された水は、炉心３と原子炉圧力容器１との間のダウンカマ部８を経由して炉心３の下方に流下する。また、このダウンカマ部８で炉心シュラウド４の外周には、複数のジェットポンプ９が等間隔で設置されている。
【０００６】
炉心３の下方には多数本の制御棒案内管10が設置されており、これらの制御棒案内管10の下方にはそれぞれ制御棒駆動機構11が設置されている。この制御棒駆動機構11は制御棒案内管10を介して制御棒（図示せず）を炉心３内へ挿入および引抜く制御を行う。
【０００７】
原子炉圧力容器１の外部には、原子炉再循環ポンプ（図示せず）が設置されており、この原子炉再循環ポンプと前記ジェットポンプ９およびこれら両者間を接続する原子炉再循環配管（図示せず）で、原子炉再循環系を構成している。すなわち、原子炉再循環ポンプによりジェットポンプ９に供給された駆動水により、ジェットポンプ９は冷却材２を炉心３内に強制循環させる。
【０００８】
つぎに、ジェットポンプ９について図８から図10（ａ），（ｂ）により説明する。ジェットポンプ９は図８に示すように中央にライザ管12を備えており、このライザ管12は原子炉圧力容器１に原子炉再循環ポンプから供給される冷却材２を再循環入口ノズル13を介して導入する。
【０００９】
ライザ管12の上部には、トランジションピース14を介して左右一対のエルボ15ａ，15ｂが接続されている。これらエルボ15ａ，15ｂのそれぞれには、混合ノズル16ａ，16ｂを介してインレットスロート17ａ，17ｂが接続されている。これらのインレットスロート17ａ，17ｂの下部には、ディフューザ18ａ，18ｂがそれぞれ接続され、上部の混合ノズル16ａ，16ｂから冷却材２が噴射されると周囲から炉水を巻き込むようになっている。
【００１０】
この噴射された冷却材２および巻き込まれた炉水は、インレットスロート17ａ，17ｂ内により混合され、その後ディフューザ18ａ，18ｂで静水頭の回復が行われる。ジェットポンプ９には、原子炉再循環ポンプから送り込まれる冷却材２の流れにより流体振動が発生する。この流体振動に対処するためにライザ管12は下端を再循環入口ノズル13に溶接し、上端をライザブレース19を介して原子炉圧力容器１に固定されている。
【００１１】
ジェットポンプ９における上端部のエルボ15ａ，15ｂには、ライザ管12を介して供給される駆動水の流入水圧が作用する。この流入水圧がエルボ15ａ，15ｂの他端に接続するノズル（図示せず）からインレットスロート17ａ，17ｂおよびディフューザ18ａ，18ｂ内に向けて駆動水が噴出されるので、この駆動水の噴出水圧等の反力が上向きに作用する。
【００１２】
インレットスロート17ａ，17ｂは、上端が混合ノズル16ａ，16ｂおよびエルボ15ａ，15ｂを介してトランジションピース14に機械的に接続されるとともに、下端がディフューザ18ａ，18ｂの上端に挿入している。
【００１３】
ディフューザ18ａ，18ｂの下端は、原子炉圧力容器１に溶接されたシュラウドサポート20に固定されており、さらに、図10（ａ）の要部斜視図と図10（ｂ）の要部横断面図に示すように、ライザ管12の下端はライザエルボ21に溶接されている。
【００１４】
ライザエルボ21はサーマルスリーブ22と溶接されており、サーマルスリーブ22は原子炉圧力容器１に固定された再循環入口ノズル13に接続されている。インレットスロート17ａ，17ｂは、ライザ管12に固着されたライザブランケット23に取付けられている。これにより、ライザ管12およびインレットスロート17ａ，17ｂが振動することを防止している。
【００１５】
ライザブレース19部は、図10（ａ），（ｂ）に詳細を示すように、原子炉圧力容器１の内壁にはパット24が形成されており、このパット24に４枚の薄板25が溶接されている。この４枚の薄板25は、その板厚が10mm前後となっている。
【００１６】
この４枚の薄板25の先端ではブロック26により互いに一体に構成されていて、前記ライザ管12は、ブロック26の内側に溶接されている。したがって、このライザブレース19は、ライザ管12に発生する原子炉運転中の流体振動を抑制する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ライザブレース19は、炭素鋼である原子炉圧力容器１と、オーステナイト系ステンレス鋼製であるライザ管12との熱膨張差を吸収するものである。このため原子炉運転中には、前記熱膨張差を吸収した状態として変形状態にある。
【００１８】
このように、ジェットポンプ９においては、冷却材２を加圧して炉心３内に循環させるために、他の炉内機器に比較して過酷な状況下で使用されることから、各部材には大きな負荷が作用し、特にライザ管12をその中間で支持するライザブレース19には大きな応力が作用することになる。
【００１９】
万一、ジェットポンプ９に対して、例えば原子炉再循環配管等の外部配管が破断する等により過大な荷重が作用したり、あるいは何等かの原因によりライザ管12の内面に錆が発生すると、これがクラック等に発展する場合がある。
【００２０】
ライザ管12は、主としてオーステナイト系ステンレス鋼管により形成されているので、応力，腐食環境，材料（クロム欠乏層の生成）の３つの条件が成立すると、応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking ）が発生して、ライザ管12が損傷することが想定される。
【００２１】
この応力腐食割れ現象は、前記３つの条件のうち、１つでも欠落すれば発生しないので、この応力腐食割れを防止するためには、種々の対策を講じる必要がある。また、ジェットポンプ９の表面に何等かの原因により、錆やクラックが発生した場合、これらを放置しておくと、クラックが進行して、ジェットポンプ９に亀裂が生じたりすることがある。
【００２２】
したがって、原子炉の出力を制御するジェットポンプ９がそのような状態になることは、他の構造物にも悪影響を与えることも考えられて、好ましいことではない。
【００２３】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、原子炉圧力容器内外に設置された配管および機器、例えばジェットポンプのライザ管内面にレーザ脱鋭敏化処理等を行う場合の前処理としてライザ管内面の所定位置を研磨することができる原子炉用配管のみがき装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、原子炉圧力容器の内外に設置した配管またはこの配管に付設する機器内の所定の位置を研磨する原子炉用配管のみがき装置において、前記配管内に挿入される外径を有する筒状ボディと、この筒状ボディに形成した開口窓と、この開口窓から表面部が突出するように前記筒状ボディ内に取付けた研磨用具と、この研磨用具を回転，旋回，上下動自在に駆動する駆動機構とを具備し、前記駆動機構は前記筒状ボディ内に立設した電動モータの回転軸に前記研磨用具が接続し、前記回転軸と平行に伸縮自在なパンタグラフ機構が設けられ、このパンタグラフ機構にストロークの異なるエアシリンダを二連に連結させて組込み、前記エアシリンダの供給圧をコントロールして前記研磨用具を２段に伸縮させる構成からなることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、研磨用具例えばワイヤブラシを配管内面と同心軸に固定した状態で、旋回，軸移動を自在に行うことができるので、所定の位置を研磨することができる。また、研磨用具の取付状態に傾斜を持たせて組込むことにより、配管内面の凹凸に対して隅々まで追随して研磨を行うことができる。さらに、配管入口径が内面の径よりも小さくても、装置を挿入させて配管内面部まで伸縮動作をして研磨することができる。また、エアシリンダへの供給圧をコントロールすることにより、研磨用具の押付け圧力を調整することができる。
【００２７】
請求項２の発明は、前記研磨用具は波状に形成したステンレス鋼製ワイヤを放射状に組込んだブラシまたはスポンジ状砥石からなり、前記パンタグラフ機構の脚部にガイドローラを設けてなることを特徴とする。この発明によれば、配管内面に研磨用具が圧接した時にクッション効果となり、ガイドローラにより研磨用具が配管内面に当接する量をコントロールできる。また、配管内面を部分的に削り取ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１から図５により本発明に係る原子炉用配管のみがき装置の第１の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、図７から図10で説明したジェットポンプ９のライザ管12内の所定の位置にみがき装置30を挿入させて、ライザ管12の内面を研磨する例である。図１は中心線Ｃから右側がみがき装置30をライザ管12内に挿入し、第１および第２の脚部31ａ，31ｂを開動作させた状態を示している。中心線Ｃから左側は、第１および第２の脚部31ａ，31ｂを第２のボディ35内に収納した状態を示している。
【００３１】
図１から明らかなように、本実施の形態に係るみがき装置30は、上部に筒状第１のボディ37と下部に筒状ボディ35とを有し、第１のボディ37内に電動モータ38に取着した研磨用具としてのワイヤブラシ45とシリンダ39を設け、第２のボディ35内に中心軸方向に沿ってパイプ36を挿入するとともに、エアシリンダ33，ピストン棒34および第１の脚部31ａと第２の脚部31ｂを設けている。
【００３２】
第１および第２の脚部31ａ，31ｂの先端部にはローラ32を組込み、ローラ32により回転動作をスムーズに行える構造となっている。また、第１および第２の脚部31ａ，31ｂの開動作はエアシリンダ33の伸縮動作によって行われる。
【００３３】
エアシリンダ33内のピストン棒34の動作とともにエアシリンダ33全体が周方向に開動作して第１および第２の脚部31ａ，31ｂが扇状に開動作する構造となっている。エアシリンダ33と第１および第２の脚部31ａ，31ｂは第２のボディ35内に収納されており、第２のボディ35には脚部の出入りのため複数箇所に開放口つまり、開口窓が設けられている。第２のボディ35内の中央部には中空のパイプ36が組込まれ、このパイプ36の内部にエアチューブや電線が組込まれている。
【００３４】
第２のボディ35の上方にはパイプ36が突出し、この突出部に回転機構60が設けられ、この回転機構60に第１のボディ37が設けられている。第１のボディ37の内側には電動モータ38と、この電動モータ38を伸縮してライザ管12の内面を押付けるためのシリンダ39が収納されている。シリンダ39内にはストロークの異なる第１および第２のシリンダケース40，41が連結されており、また、第１および第２のピストン42，43が組込まれている。
【００３５】
図１中、符号38は電動モータで、電動モータ38の軸部にはベアリング44が組込まれ、軸部の先端部に研磨用具、例えばワイヤブラシ45が脱着自在に取付けられている。電動モータ38およびワイヤブラシ45の表面が位置する第１のボディ37の側面には開口窓61が形成されている。
【００３６】
図２は図１における電動モータ38とワイヤブラシ45を開口窓61から突出させた状態のみがき装置30を示す図である。図２に示すように電動モータ38に組込まれたワイヤブラシ45はシリンダ39によって周方向に開口窓61から突出して伸展し、ライザ管12内面に接触する。
【００３７】
第１のボディ37内にはワイヤブラシ45と平行に検出器46が組込まれている。第２のボディ35の内部には軸方向に駆動するためのモータ47が組込まれ、モータ47にはネジ棒48が同軸に連結されている。なお、電動モータ38の代りにエアモータを使用することもできる。
【００３８】
ネジ棒48とモータ47との連結部49は第２のボディ35に固定されており、ネジ棒48とモータ47のみが回転可能となっている。ネジ棒48にはナット50が組込まれ、ナット50はパイプ36と固定されている。
【００３９】
したがって、モータ47を回転させるとネジ棒48が回転し、ナット50が軸方向に移動する。このため、ナット50と固定されているパイプ36が上下動して第１のボディ37を軸方向移動させることができる。パイプ36を上下動させると最上位と最下位部にそれぞれ第１および第２の近接スイッチ51ａ，51ｂが組込まれ、移動距離を制限している。第１および第２の近接スイッチ51ａ，51ｂはロッド52に取付けられている。
【００４０】
第１のボディ37の下側で第２のボディ35内の上部に旋回用モータ53が組込まれ、歯車54によってワイヤブラシ45をライザ管12内面に沿って旋回する構造になっている。
【００４１】
図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図で、脚部31を開動作した状態を示している。図４は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。図４中、符号46はフェライトインジケータからなる検出器で、この検出器46はシリンダ55のピストン棒56と連結されたプレート57によって連動される。この検出器46により溶接部の位置を検出することができる。
【００４２】
プレート57はリニアガイド58に組込まれ回転せずに平行に動作する構造となっている。第１のボディ37の内部には水中テレビ59および水中照明具（図示せず）が組込まれ、研磨、つまりみがいた後の観察が可能となっている。
【００４３】
図５は図１における研磨用具、つまりワイヤブラシ45と電動モータ38からなるみがき部の近傍を拡大して示し、図６は図５の平面図である。符号65はローラで、ワイヤブラシ45の回転時の押付け荷重を制御し、最適な押付け荷重で研磨する構造となっている。符号66はローラ保持で、モータ保持62に固定されている。モータ保持62はモータ38を固定し、ピン63によって傾斜自在な構造となっている。このためライザ管12の形状に応じて自在に研磨することができる。
【００４４】
本実施の形態によれば、
(1) 配管内面と同心軸に固定した状態で、研磨用具を旋回または軸移動自在にして、配管内面の所定位置を研磨することができる。(2) 電動モータに研磨用具を組込み、周方向に配管内面軸と平行に伸縮自在なパンタグラフ機構にストロークの異なる単体シリンダを二連に連結させて組込み、研磨部を２段階に伸縮調整可能にできる。
【００４５】
(3) ステンレス剛製ワイヤを波状にしたものを放射状に組込み、配管内面に研磨用具が圧接した時にクッション効果となり、また配管内面に研磨用具が当接する量をガイドローラによりコントロールすることができる。(4) 研磨用具の取付状態に傾斜を持たせて組込むことにより、配管内面の凹凸に対して隅々まで追随して研磨を行うことができる。
【００４６】
(5) エアシリンダとパンタグラフ機構とを具備し、エアシリンダへの供給圧をコントロールすることにより、研磨用具の押付け圧力を調整できる。(6) 研磨用具の形状をタイコ形、山形、平型、Ｖ字形等に形成することにより、配管内面の隅々まで研磨できる。
【００４７】
(7) 研磨用具のステンレス剛製ワイヤの太さおよび長さを変えることにより、配管内面の隅々まで研磨できる。(8) 駆動モータの回転速度を自在に変えることにより、配管内面の隅々まで研磨することができる。
【００４８】
(9) 研磨用具に組込む研磨材としてスポンジ砥石を用いることにより、配管内面を部分的に削ることができる。(10)研磨用具を正回転または逆回転しながら旋回駆動することにより、配管内面を研磨することができる。
【００４９】
(11)水中カメラと水中照明具を組込み、研磨状態を確認しながら作業を水中遠隔で行うことができる。また、フェライトインジケータにより溶接部の位置を確認することができる。(12)配管入口径が内面の径より小さくても、装置を挿入させて配管内面部で伸縮動作させて研磨することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉圧力容器内に設置されている配管内および機器内に原子炉用配管のみがき装置を所定の位置に設置することができ、研磨作業を水中遠隔操作によって短時間に確実に行うことができ、研磨後の状態も水中カメラを設けることにより観察することができる。したがって、原子炉内外の配管内の点検，保全作業の範囲を拡大し、加えて作業の効率を高め、作業員の放射線被曝を大幅に低減できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子炉用配管のみがき装置の第１の実施の形態を説明するための一部側面で示す縦断面図。
【図２】図１におけるみがき装置の作用を説明するための一部側面で示す縦断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図５】図１におけるみがき装置のみがき部を拡大して示す側面図。
【図６】図５の平面図。
【図７】沸騰水型原子炉を一部側面で示す縦断面図。
【図８】図７におけるジェットポンプおよびその近傍を一部側面で示す斜視図。
【図９】図８におけるジェットポンプのトランジションピースとエルボを一部切り欠いて示す正面図。
【図１０】（ａ）は図８におけるジェットポンプのライザブレースとライザ管およびライザエルボの要部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるライザブレース部とその近傍を示す横断面図。
【符号の説明】
１…原子炉圧力容器、２…冷却材、３…炉心、４…炉心シュラウド、５…気水分離器、６…蒸気乾燥器、７…主蒸気管、８…ダウンカマ部、９…ジェットポンプ、10…制御棒案内管、11…制御棒駆動機構、12…ライザ管、13…再循環入口ノズル、14…トランジションピース、15ａ，15ｂ…エルボ、16ａ，16ｂ…混合ノズル、17ａ，17ｂ…インレットスロート、18ａ，18ｂ…ディフューザ、19…ライザブレース、20…シュラウドサポート、21…ライザエルボ、22…サーマルスリーブ、23…ライザブランケット、24…パット、25…薄板、26…ブロック、30…みがき装置、31ａ…第１の脚部、31ｂ…第２の脚部、32…ローラ、33…エアシリンダ、34…ピストン棒、35…第２のボディ、36…パイプ、37…第１のボディ、38…電動モータ、39…シリンダ、40…第１のシリンダケース、41…第２のシリンダケース、42…第１のピストン、43…第２のピストン、44…ベアリング、45…ワイヤブラシ、46…検出器、47…モータ、48…ネジ棒、49…連結部、50…ナット、51ａ，51ｂ…近接スイッチ、52…ロッド、53…旋回用モータ、54…歯車、55…シリンダ、56…ピストン棒、57…プレート、58…リニアガイド、59…水中テレビ、60…回転機構、61…開口窓。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, for example, for the reactor as a pretreatment for polishing the inner surface of a pipe disposed inside and outside the reactor pressure vessel of a boiling water reactor to confirm the soundness of the pipe or to perform a subsequent soundening process It relates to the plumbing equipment.
[0002]
[Prior art]
An outline of a conventional boiling water reactor will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a reactor pressure vessel, and a coolant 2 and a core 3 are accommodated in the reactor pressure vessel 1. The core 3 is mainly composed of a large number of fuel assemblies and control rods for inserting and removing between the fuel assemblies, and is accommodated in the core shroud 4.
[0003]
In the reactor pressure vessel 1, the coolant 2 flows upward through the core 3, and at that time, the temperature is increased by the nuclear reaction heat of the core 3, and a two-phase flow state of water and steam is obtained. The coolant 2 that has become a two-phase flow flows into the steam separator 5 installed above the core 3 and is separated into water and steam.
[0004]
Of these, the steam is introduced into a steam dryer 6 installed above the steam separator 5, dried to become dry steam, and is not shown through a main steam pipe 7 connected to the reactor pressure vessel 1. It is transferred to a steam turbine for power generation.
[0005]
On the other hand, the separated water flows down below the core 3 through the downcomer portion 8 between the core 3 and the reactor pressure vessel 1. A plurality of jet pumps 9 are installed at equal intervals on the outer periphery of the core shroud 4 in the downcomer portion 8.
[0006]
A large number of control rod guide tubes 10 are installed below the core 3, and control rod drive mechanisms 11 are respectively installed below the control rod guide tubes 10. The control rod drive mechanism 11 performs control to insert and withdraw a control rod (not shown) into the core 3 through the control rod guide tube 10.
[0007]
A reactor recirculation pump (not shown) is installed outside the reactor pressure vessel 1, and this reactor recirculation pump and the jet pump 9 and a reactor recirculation pipe (the reactor recirculation pipe connecting them) (Not shown) constitutes a reactor recirculation system. That is, the jet pump 9 forcibly circulates the coolant 2 in the core 3 by the driving water supplied to the jet pump 9 by the nuclear reactor recirculation pump.
[0008]
Next, the jet pump 9 will be described with reference to FIGS. 8 to 10 (a) and 10 (b). As shown in FIG. 8, the jet pump 9 is provided with a riser pipe 12 in the center. The riser pipe 12 feeds the coolant 2 supplied from the reactor recirculation pump to the reactor pressure vessel 1 through the recirculation inlet nozzle 13. Through.
[0009]
A pair of left and right elbows 15 a and 15 b are connected to the upper portion of the riser pipe 12 via a transition piece 14. Inlet throats 17a and 17b are connected to the elbows 15a and 15b via mixing nozzles 16a and 16b, respectively. Diffusers 18a and 18b are connected to the lower portions of these inlet throats 17a and 17b, respectively, and when coolant 2 is injected from the upper mixing nozzles 16a and 16b, reactor water is drawn from the surroundings.
[0010]
The injected coolant 2 and the entrained reactor water are mixed in the inlet throats 17a and 17b, and then the hydrostatic head is recovered by the diffusers 18a and 18b. In the jet pump 9, fluid vibration is generated by the flow of the coolant 2 fed from the nuclear reactor recirculation pump. In order to cope with this fluid vibration, the riser pipe 12 is welded to the recirculation inlet nozzle 13 at the lower end, and the upper end is fixed to the reactor pressure vessel 1 via the riser brace 19.
[0011]
The inflow water pressure of the driving water supplied through the riser pipe 12 acts on the elbows 15 a and 15 b at the upper end of the jet pump 9. This inflow water pressure is ejected from the nozzle (not shown) connected to the other end of the elbows 15a, 15b toward the inlet throats 17a, 17b and the diffusers 18a, 18b. The reaction force of is acting upward.
[0012]
The inlet throats 17a and 17b are mechanically connected to the transition piece 14 via mixing nozzles 16a and 16b and elbows 15a and 15b, and the lower ends are inserted into the upper ends of the diffusers 18a and 18b.
[0013]
The lower ends of the diffusers 18a and 18b are fixed to a shroud support 20 welded to the reactor pressure vessel 1, and further, a perspective view of the main part of FIG. 10 (a) and a cross-sectional view of the main part of FIG. 10 (b). As shown, the lower end of the riser pipe 12 is welded to the riser elbow 21.
[0014]
The riser elbow 21 is welded to the thermal sleeve 22, and the thermal sleeve 22 is connected to a recirculation inlet nozzle 13 fixed to the reactor pressure vessel 1. The inlet throats 17 a and 17 b are attached to a riser blanket 23 fixed to the riser pipe 12. This prevents the riser pipe 12 and the inlet throats 17a and 17b from vibrating.
[0015]
As shown in detail in FIGS. 10A and 10B, the riser brace 19 has a pad 24 formed on the inner wall of the reactor pressure vessel 1, and four thin plates 25 are welded to the pad 24. Has been. The four thin plates 25 have a thickness of about 10 mm.
[0016]
The leading ends of the four thin plates 25 are integrally formed with each other by a block 26, and the riser pipe 12 is welded to the inside of the block 26. Accordingly, the riser brace 19 suppresses fluid vibration generated in the riser pipe 12 during the operation of the reactor.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The riser brace 19 absorbs a difference in thermal expansion between the reactor pressure vessel 1 made of carbon steel and the riser tube 12 made of austenitic stainless steel. For this reason, during the operation of the reactor, it is in a deformed state as a state where the thermal expansion difference is absorbed.
[0018]
As described above, in the jet pump 9, in order to pressurize the coolant 2 and circulate it in the core 3, the jet pump 9 is used under a severe condition as compared with other in-furnace equipment. A large load is applied, and particularly a large stress is applied to the riser brace 19 that supports the riser pipe 12 in the middle thereof.
[0019]
If an excessive load is applied to the jet pump 9 due to, for example, an external pipe such as a reactor recirculation pipe breaking or rusting occurs on the inner surface of the riser pipe 12 for some reason, This may develop into cracks and the like.
[0020]
Since the riser tube 12 is mainly formed of an austenitic stainless steel tube, stress corrosion cracking occurs when the three conditions of stress, corrosion environment, and material (generation of chromium-deficient layer) are satisfied. It is assumed that the riser tube 12 is damaged.
[0021]
This stress corrosion cracking phenomenon does not occur if one of the above three conditions is missing, so various measures must be taken to prevent this stress corrosion cracking. Further, when rust or cracks are generated on the surface of the jet pump 9 for some reason, if these are left untreated, the cracks may progress and the jet pump 9 may be cracked.
[0022]
Therefore, it is not preferable that the jet pump 9 that controls the output of the nuclear reactor is in such a state because it may adversely affect other structures.
[0023]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a riser as a pretreatment when a laser desensitization treatment or the like is performed on the inner surface of a reactor pressure vessel such as piping and equipment, for example, an inner surface of a riser tube of a jet pump An object of the present invention is to provide a reactor piping only postcard device capable of polishing a predetermined position on the inner surface of a tube.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is the outer diameter inserted into the piping in the piping piping postcard device for polishing a predetermined position in piping installed inside or outside the reactor pressure vessel or equipment attached to the piping. A cylindrical body having an opening, an opening window formed in the cylindrical body, a polishing tool mounted in the cylindrical body so that a surface portion protrudes from the opening window, and rotating, swiveling, and vertically moving the polishing tool A drive mechanism that is movably driven , and the drive mechanism includes a pantograph mechanism that is connected to the rotating shaft of an electric motor that is erected in the cylindrical body, and that can be expanded and contracted in parallel with the rotating shaft. provided, that consists configured to stretch the stroke of different air cylinder to the pantograph mechanism is coupled to duplicate with built-in two stages said polishing tool to control the supply pressure of the air cylinder And butterflies.
[0025]
According to this invention, since a turning tool and a shaft movement can be freely performed in a state where a polishing tool such as a wire brush is fixed to a concentric shaft with the inner surface of the pipe, a predetermined position can be polished. Further, by incorporating the mounting state of the polishing tool with an inclination, it is possible to perform polishing by following up and down the unevenness of the inner surface of the pipe. Furthermore, even if the pipe inlet diameter is smaller than the inner diameter, the apparatus can be inserted to extend and retract to the inner face of the pipe for polishing. Moreover, the pressing pressure of the polishing tool can be adjusted by controlling the supply pressure to the air cylinder.
[0027]
The invention of claim 2 is characterized in that the polishing tool is made of a brush or sponge-like grindstone in which corrugated stainless steel wires are radially incorporated, and a guide roller is provided on a leg portion of the pantograph mechanism. To do. According to this invention, it becomes a cushion effect when the polishing tool comes into pressure contact with the inner surface of the pipe, and the amount of contact of the polishing tool with the inner surface of the pipe can be controlled by the guide roller. Further, the inner surface of the pipe can be partially scraped off.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a reactor piping scribing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The present embodiment is an example in which the polishing device 30 is inserted into a predetermined position in the riser pipe 12 of the jet pump 9 described in FIGS. 7 to 10 and the inner surface of the riser pipe 12 is polished. FIG. 1 shows a state in which the right side polishing device 30 from the center line C is inserted into the riser pipe 12 and the first and second leg portions 31a and 31b are opened. The left side from the center line C shows a state in which the first and second leg portions 31 a and 31 b are housed in the second body 35.
[0031]
As is clear from FIG. 1, the polishing apparatus 30 according to the present embodiment has a cylindrical first body 37 in the upper part and a cylindrical body 35 in the lower part, and an electric motor 38 in the first body 37. A wire brush 45 and a cylinder 39 are provided as polishing tools attached to the pipe, a pipe 36 is inserted into the second body 35 along the central axis direction, and an air cylinder 33, a piston rod 34, and a first leg portion 31a and a second leg 31b are provided.
[0032]
A roller 32 is incorporated in the tip end portions of the first and second leg portions 31a and 31b so that the roller 32 can smoothly rotate. The opening operation of the first and second leg portions 31 a and 31 b is performed by the expansion and contraction operation of the air cylinder 33.
[0033]
Along with the operation of the piston rod 34 in the air cylinder 33, the entire air cylinder 33 is opened in the circumferential direction, and the first and second leg portions 31a, 31b are opened in a fan shape. The air cylinder 33 and the first and second leg portions 31a and 31b are accommodated in the second body 35, and the second body 35 has an opening opening, that is, an opening window at a plurality of locations for entering and exiting the leg portion. Is provided. A hollow pipe 36 is incorporated in the center of the second body 35, and an air tube and an electric wire are incorporated in the pipe 36.
[0034]
A pipe 36 protrudes above the second body 35, and a rotation mechanism 60 is provided at the protruding portion. The rotation mechanism 60 is provided with a first body 37. Inside the first body 37 are housed an electric motor 38 and a cylinder 39 for expanding and contracting the electric motor 38 to press the inner surface of the riser pipe 12. First and second cylinder cases 40 and 41 having different strokes are connected to the cylinder 39, and first and second pistons 42 and 43 are incorporated therein.
[0035]
In FIG. 1, reference numeral 38 denotes an electric motor. A bearing 44 is incorporated in a shaft portion of the electric motor 38, and a polishing tool, for example, a wire brush 45 is detachably attached to a tip portion of the shaft portion. An opening window 61 is formed on the side surface of the first body 37 where the surfaces of the electric motor 38 and the wire brush 45 are located.
[0036]
FIG. 2 is a view showing the scribing device 30 in a state where the electric motor 38 and the wire brush 45 in FIG. As shown in FIG. 2, the wire brush 45 incorporated in the electric motor 38 extends from the opening window 61 in the circumferential direction by the cylinder 39 and extends to contact the inner surface of the riser pipe 12.
[0037]
A detector 46 is incorporated in the first body 37 in parallel with the wire brush 45. A motor 47 for driving in the axial direction is incorporated in the second body 35, and a screw rod 48 is coaxially connected to the motor 47. An air motor can be used instead of the electric motor 38.
[0038]
A connecting portion 49 between the screw rod 48 and the motor 47 is fixed to the second body 35, and only the screw rod 48 and the motor 47 are rotatable. A nut 50 is incorporated in the screw rod 48, and the nut 50 is fixed to the pipe 36.
[0039]
Therefore, when the motor 47 is rotated, the screw rod 48 is rotated and the nut 50 is moved in the axial direction. Therefore, the pipe 36 fixed to the nut 50 can move up and down to move the first body 37 in the axial direction. When the pipe 36 is moved up and down, the first and second proximity switches 51a and 51b are incorporated in the uppermost and lowermost parts, respectively, to limit the moving distance. The first and second proximity switches 51 a and 51 b are attached to the rod 52.
[0040]
A turning motor 53 is incorporated in the upper part of the second body 35 below the first body 37, and the wire brush 45 is turned along the inner surface of the riser pipe 12 by the gear 54.
[0041]
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and shows a state in which the leg 31 is opened. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In FIG. 4, reference numeral 46 is a detector comprising a ferrite indicator, and this detector 46 is interlocked by a plate 57 connected to a piston rod 56 of a cylinder 55. This detector 46 can detect the position of the weld.
[0042]
The plate 57 is incorporated in the linear guide 58 and has a structure that operates in parallel without rotating. An underwater television 59 and an underwater illuminator (not shown) are incorporated in the first body 37 to enable observation after polishing, that is, polishing.
[0043]
FIG. 5 is an enlarged view of the polishing tool in FIG. 1, that is, the vicinity of the polishing portion composed of the wire brush 45 and the electric motor 38, and FIG. 6 is a plan view of FIG. Reference numeral 65 denotes a roller which has a structure for controlling the pressing load when the wire brush 45 is rotated and polishing with an optimal pressing load. Reference numeral 66 denotes a roller holding which is fixed to the motor holding 62. The motor holding 62 has a structure in which the motor 38 is fixed and tilted by a pin 63. Therefore, it can be polished freely according to the shape of the riser tube 12.
[0044]
According to this embodiment,
(1) The polishing tool can be turned or moved axially while being fixed to a concentric shaft with the inner surface of the pipe to polish a predetermined position on the inner surface of the pipe. (2) A polishing tool is built in the electric motor, and a single cylinder with different strokes is connected to the pantograph mechanism that can expand and contract in the circumferential direction parallel to the pipe inner surface axis. it can.
[0045]
(3) A corrugated stainless steel wire is incorporated radially to provide a cushioning effect when the polishing tool is pressed against the inner surface of the pipe, and the amount of contact of the polishing tool with the inner surface of the pipe can be controlled by a guide roller. (4) By incorporating the polishing tool with an inclination in the mounting state, it is possible to perform polishing by following up and down the unevenness of the inner surface of the pipe.
[0046]
(5) An air cylinder and a pantograph mechanism are provided, and the pressing pressure of the polishing tool can be adjusted by controlling the supply pressure to the air cylinder. (6) By forming the shape of the polishing tool into a Tyco shape, a mountain shape, a flat shape, a V shape, etc., it is possible to polish to every corner of the pipe inner surface.
[0047]
(7) By changing the thickness and length of the stainless steel rigid wire of the polishing tool, it is possible to polish every corner of the inner surface of the pipe. (8) By freely changing the rotational speed of the drive motor, it is possible to polish every corner of the pipe inner surface.
[0048]
(9) By using a sponge grindstone as an abrasive incorporated in the polishing tool, the inner surface of the pipe can be partially cut. (10) The inner surface of the pipe can be polished by rotating the polishing tool while rotating it forward or backward.
[0049]
(11) Built-in underwater camera and underwater illuminator can work underwater remotely while checking the polishing condition. Moreover, the position of a welding part can be confirmed with a ferrite indicator. (12) Even when the pipe inlet diameter is smaller than the inner diameter, the apparatus can be inserted and expanded and contracted on the inner face of the pipe for polishing.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to install a reactor piping scribing device at a predetermined position in piping and equipment installed in a reactor pressure vessel, and perform polishing work in a short time by underwater remote operation. This can be performed reliably, and the state after polishing can be observed by providing an underwater camera. Therefore, the scope of inspection and maintenance work in the piping inside and outside the nuclear reactor is expanded, the work efficiency is increased, and the radiation exposure of workers can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a partial side view for explaining a first embodiment of a reactor piping scribing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a partial side view for explaining the operation of the polishing apparatus in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged side view showing only a polishing portion of the polishing apparatus in FIG. 1;
6 is a plan view of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a boiling water nuclear reactor partially in side view.
8 is a perspective view showing a part of the jet pump in FIG. 7 and the vicinity thereof.
9 is a front view showing the jet pump transition piece and elbow in FIG. 8 with a part cut away.
10A is a perspective view showing a main part of a riser brace, a riser pipe and a riser elbow of the jet pump in FIG. 8, and FIG. 10B is a cross-sectional view showing a riser brace part in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor pressure vessel, 2 ... Coolant, 3 ... Core, 4 ... Core shroud, 5 ... Steam-water separator, 6 ... Steam dryer, 7 ... Main steam pipe, 8 ... Downcomer part, 9 ... Jet pump, 10 ... Control rod guide tube, 11 ... Control rod drive mechanism, 12 ... Riser tube, 13 ... Recirculation inlet nozzle, 14 ... Transition piece, 15a, 15b ... Elbow, 16a, 16b ... Mixing nozzle, 17a, 17b ... Inlet throat 18a, 18b ... diffuser, 19 ... riser brace, 20 ... shroud support, 21 ... riser elbow, 22 ... thermal sleeve, 23 ... riser blanket, 24 ... pad, 25 ... thin plate, 26 ... block, 30 ... polishing device, 31a ... 1st leg, 31b ... 2nd leg, 32 ... Roller, 33 ... Air cylinder, 34 ... Piston rod, 35 ... 2nd body, 36 ... Pipe, 37 ... 1st body, 38 ... Electric motor , 39 ... cylinder, 40 ... first cylinder 41 ... second cylinder case 42 ... first piston 43 ... second piston 44 ... bearing 45 ... wire brush 46 ... detector 47 ... motor 48 ... screw rod 49 ... connection 50 ... Nut, 51a, 51b ... Proximity switch, 52 ... Rod, 53 ... Rotating motor, 54 ... Gear, 55 ... Cylinder, 56 ... Piston rod, 57 ... Plate, 58 ... Linear guide, 59 ... Underwater television, 60 ... Rotation mechanism, 61 ... Open window.

Claims

A tubular body having an outer diameter that is inserted into the piping in a piping pipe for a reactor that polishes a predetermined position in piping installed inside or outside the reactor pressure vessel or equipment attached to the piping, An opening window formed in the cylindrical body, a polishing tool mounted in the cylindrical body so that a surface portion protrudes from the opening window, and a drive mechanism for driving the polishing tool to rotate, swivel, and move up and down The polishing mechanism is connected to a rotating shaft of an electric motor erected in the cylindrical body, and the driving mechanism is provided with a pantograph mechanism that can expand and contract in parallel with the rotating shaft. and a different air cylinder strokes ligated to duplicate built, reactors, characterized in that it consists configured to stretch in two stages said polishing tool to control the supply pressure of the air cylinder Polishing apparatus of the tube.

The polishing tool consists incorporating a brush or sponge-like grindstone radially stainless steel wire formed in a wavy shape, atoms according to claim 1, characterized by comprising a guide roller on the legs of the pantograph mechanism Furnace plumbing equipment.