JP4316343B2

JP4316343B2 - シュラウドヘッド修正治具

Info

Publication number: JP4316343B2
Application number: JP2003346406A
Authority: JP
Inventors: 明雄高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2005114434A

Description

本発明は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器から取外され水ピット内に仮置されるシュラウドヘッドの吊棒下端の曲りを修正するためのシュラウドヘッド修正治具に関する。

沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器には、多数の燃料を装荷した炉心が構成されており、この炉心は炉心シュラウドによって囲まれている。炉心シュラウドの上端には、凹面状の鏡版に多数の気水分離器ユニットを設けたシュラウドヘッドが搭載されている。このシュラウドヘッドは、原子炉点検等の際、炉外に吊上げられて水ピット内に仮置され、点検等の終了後には再び炉心内に吊下され、炉心シュラウド上に固定される。

図１０および図１１は、このようなシュラウドヘッドの構成、特に吊上げ、吊下し等のために設けられる吊棒およびその支持構成を示している。

これらの図に示すように、シュラウドヘッド１は、鏡板２の周縁部に一定上下幅のシュラウドヘッドリング３を有するとともに、鏡版２上に多数の気水分離器ユニット４を有する構成とされている（以下、これら鏡板２、シュラウドヘッドリング３および気水分離器ユニット４からなる部分を「シュラウドヘッド本体」という）。シュラウドヘッド本体５のシュラウドヘッドリング３の外周面には、吊棒支持用のハンガーブラケット６が周方向に所定の間隔をあけて複数個連設され、また気水分離ユニット４の外周部には、所定の上下間隔をもって複数、例えば上下１対の支持リング７、７が設けられている。これらのハンガーブラケット６および支持リング７に、上下に長い吊棒８が複数本、例えば４本挿通され、溶接により垂直に固定されている。各吊棒８の上端部には、クレーン等に設けられる吊具により把持できる把持用ブロック９が設けられている。また、吊棒のハンガーブラケットから下側部分の先端は、シュラウドヘッド本体５の下方に突出している。

そして、上述した点検等の際には、各吊棒８の上端部のブロック９がクレーン等の把持具により把持されて炉外に吊上げられ、ＤＳプール等の水ピットに移送され、シュラウドヘッド本体５の下方に突出する吊棒８の下端部８ａが、水ピットの内底部１０に図示省略の仮置台を介して載置される。

ところで、シュラウドヘッド１を水ピット内に仮置した場合、吊下し時における着地の際のシュラウドヘッド本体５の傾き、あるいは仮置時における地震等の影響により、吊棒８の下端部８ａ、すなわちハンガーブラケット６の下方に突出している部分に、図１２に拡大して示すように、シュラウドヘッド本体５の内側（中心側）に向う曲りを生じる場合がある。

このような吊棒８の曲りを修正する場合には、放射線被曝防止の観点から遠隔操作により行う必要がある。しかし従来では、遠隔操作用としての簡便な装置が知られておらず、大掛かりな装置を使用したり、多大な手間をかけて修正を行っていたのが実情である。なお、この種の簡便な装置についての公知技術は見られず、公知文献としては吊棒自体の構成についての提案がある程度であった（例えば特許文献１参照）。
特開平７−３１８６８２号公報

従来では、吊棒の曲りを修正する簡便な装置が知られておらず、大掛かりな装置を使用したり、多大な手間をかけて修正を行っていた。また、水ピット内での遠隔操作においては、シュラウドヘッドに回転力が作用したり、機器と接触等により健全性を損なうこと等に留意する必要もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、構成の小型、軽量化が図れるとともに、吊棒下端の曲り修正作業を高精度で簡便に、しかも安全に行うことができるシュラウドヘッドの修正治具を提供することを目的とする。

特に、本発明は、遠隔操作により被曝低減すること、シュラウドヘッドへの回転力の発生を防止して健全性を確保すること、作業時におけるシュラウドヘッドと機器との接触による干渉等を生じさせない治具を提供することを目的とする。

また、本発明では、吊棒にシュラウドヘッド周方向に沿うような曲りが生じているような場合にも十分な修正を可能とし、また修正時の計測を遠隔操作による目視観察を通じて高精度で行えるようにすることを目的とする。

前記の目的を達成するため、請求項１に係る発明では、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器から取外され水ピット内に仮置されるシュラウドヘッドを対象とし、このシュラウドヘッドの周囲部に設けられた垂直な吊棒の下端に生じている内向きの曲りを垂直状態に戻すシュラウドヘッド修正治具であって、前記水ピット内に吊下され、前記シュラウドヘッドの修正すべき吊棒位置を越えて前記シュラウドヘッドの下方に挿入し得る平坦な台盤と、この台盤の前記シュラウドヘッドへの挿入部に一体的に設けられ、前記シュラウドヘッドのシュラウドヘッドリングに内側から当接し得る位置決め部材と、前記台盤に前記位置決め部材と対向する配置で設けられ、前記吊棒の下端の曲り部位上側を前記シュラウドヘッドの外側から中心側に向けて押圧する上側ジャッキと、前記台盤に前記上側ジャッキと対向する配置で設けられ、前記吊棒の下端の曲り部位下側を前記シュラウドヘッドの内側から外側に向けて押動する下側ジャッキとを備えたことを特徴とするシュラウドヘッド修正治具を提供する。

請求項２に係る発明では、前記上側ジャッキおよび前記下側ジャッキの各可動部の先端は、前記シュラウドヘッドの吊棒と非接触となる離間距離まで退避し得る構成とされている請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具を提供する。

請求項３に係る発明では、前記上側ジャッキおよび前記下側ジャッキの各可動部の先端には、前記吊棒が嵌合し得る平面視Ｖ字形の溝が形成されている押動部材を有する請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具を提供する。

請求項４に係る発明では、前記台盤の側面部位にスケールが配置され、前記吊棒の曲り修正量を遠隔操作用カメラにより計測可能とした請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具を提供する。

本発明によれば、シュラウドヘッドの下方に挿入し得る平坦な台盤、この台盤に設けた位置決め部材、上側ジャッキおよび下側ジャッキを備えた簡便な構成により、治具の小型、軽量化が図れる。そして、位置決め部材をシュラウドヘッドリングの内側に当接して位置決めを行うとともに、この位置決め部材を反力受けとして、上側ジャッキの押圧力を受け止めることができる。この状態で下側ジャッキを駆動し、吊棒下端の曲り修正作業を容易に、高精度で、しかも安全に行うことができる。また、本発明によれば、遠隔操作により被曝防止を図りつつ、シュラウドヘッドへの回転力の発生を防止し、健全性を確保することができる。また、上側ジャッキおよび前記下側ジャッキの各可動部の先端は、シュラウドヘッドの吊棒と非接触となる離間距離まで退避し得る構成としたことにより、セット時に吊棒が各ジャッキと接触することがなく、作業が円滑に行えるとともに、シュラウドヘッドと機器との接触による干渉等を生じさせることもない。

また、本発明では、上側ジャッキおよび下側ジャッキの各可動部の先端に、吊棒が嵌合し得る平面視Ｖ字形の溝が形成することにより、吊棒にシュラウドヘッド周方向に沿うような曲りが生じているような場合においても、Ｖ字形の溝に沿って周方向から溝中心へのガイドがなされ、十分な修正が可能となる。さらに、台盤の側面部位にスケールを配置し、吊棒の曲り修正量を遠隔操作用カメラにより計測することを可能としたので、修正時の計測を遠隔操作による目視観察を通じて、高精度で行えるようになる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は本実施形態によるシュラウドヘッド修正治具を示す斜視図であり、図２〜図４は同治具の取扱い状態を示す説明図である。図５および図６は、修正作業におけるセット状態を拡大して示す縦断面図および平面面であり、図７および図８は修正時の状態を示す縦断面図および平面面である。図９は、修正された吊棒を拡大して示す説明図である。

図１〜図９に示すように、本実施形態のシュラウドヘッド修正治具１１は、平面視長方形状の平坦な台盤１２と、この台盤１２上に長手方向に沿って対向する配置で設けられた修正機構部とを備えている。

台盤１２は、水平な基板１３と、この基板１３の周縁部および長手方向中間位置に短手方向に沿って配置された支持板１４とを有している。

基板１３の長手方向中央部の短手方向両端位置には、チェンブロック等の吊上げ装置１６に掛止するための１対のアイボルト１５が設けられている。これら１対のアイボルト１５を介して吊上げ装置１６により、シュラウドヘッド修正治具１１を台盤の長手方向中央位置の短手方向両側２ヶ所にて吊上げることができる。

なお、基板１３上には図示しないが、バランスウエイトが設けられている。これにより、アイボルト１５を介して吊上げた状態で、治具全体が水平になるように調整することができる。

また、基板１３の上には、短手方向一側面側の縁部上に側方から目盛を視取できる曲り計測用のスケール１７が基板１３の長手方向に沿って設けられている。

なお、基板１３にはエア抜き用の孔１８が複数ヶ所に穿設されており、ピットの水面上から水中に吊降ろした場合に基板１３の下部空間に溜まるの空気を基板１３上方に抜き、これにより基板１３の下部内に空気の貯留を防ぎ、安定した水中での台盤１２の水平姿勢の安定化を図るようになっている。

修正機構部は、シュラウドヘッドリング３の内周面に当接して位置決めを行うための位置決め部材２０と、吊棒８の下端８ａが台盤１２の上に当接することを防止するための段部２１と、台盤１２の長手方向に沿って対向する１対の水圧ジャッキ（上側ジャッキ２２および下側ジャッキ２３）とを有している。

位置決め部材２０は、台盤１２のシュラウドヘッド１への挿入部に一体的に設けられ、シュラウドヘッド１のシュラウドヘッドリング３に内側から当接し得るようになっている。すなわち、位置決め部材２０は、シュラウドヘッドリング３の内周面に沿う円弧状表面を有する垂直な位置決め板２０ａを有し、この位置決め板２０ａが、台盤１２の長手方向一端側に立上る両側壁に設けられた支持板２０ｂによって支持されている。この位置決め板２０ａの表面中央部には切欠溝２０ｃが形成され、この切欠溝２０ｃの部分を除く位置決め板２０ａの両端側の表面が、シュラウドヘッドリング３の内周面に当接するようになっている。これにより、シュラウドヘッドリング３の内周面に対して位置決め板２０ａの両端側２ヶ所が当接し、中央部抜きの当接により、安定的に密接することができる。

また、段部２１は、位置決め部材２０の下方に位置して水平に配置された横長な板材により構成されている。この段部２１は、シュラウドヘッドリング３の下端縁を下方から支持する配置で設けられ、かつシュラウドヘッドリング３に対する支持高さにおいて、吊棒８の下端８ａが台盤１２の上面に当接することを防止する寸法設定としてある。そして、この段部２１は、シュラウドヘッドリング３の下端縁に対応する配置、すなわち吊棒８に近接した配置とされているので、吊棒８の下端８ａとの干渉を防ぐために、吊棒８側に位置する辺の中央位置に、Ｖ字形の切欠２４が形成されている。

次に、第１の水圧ジャッキである上側ジャッキ２２は、吊棒６の曲り修正用下端部における先端よりも上側の部位、すなわちハンガーブラケット６の直下部分をシュラウドヘッド１の中心側に向けて押圧するものである。この上側ジャッキ２２は、水圧シリンダにより進退する可動ロッド２８の先端に吊棒押圧用の押圧ブロック２９を設けたものであり、基板１３の長手方向一端側に支持台２５により所定高さで水平に配置されている。この上側ジャッキ２２の水圧シリンダの後端側は、後支持板２６に接触支持された状態となっており、これにより押圧ブロック２９側からの水平加重反力が担持されるようになっている。後部支持板２６は、基板１３の長手方向一端側から所定位置他端側に位置する部位に起立しており、この後部支持板２６の背面側は、複数枚の縦リブ２７によって補強されている。これにより、上側ジャッキ２２は、押圧ブロック２９側からの反力に耐える構成とされている。そして、押圧ブロック２９の先端面には、平面視でＶ字形の溝３０が形成されている。このＶ形の溝３０の底部はシリンダ軸心位置に設定されており、吊棒８の外周面が当接した場合において、その当接圧により溝内面の傾斜に沿って吊棒８がシリンダ中心位置にガイドされるようになっている。したがって、仮に吊棒８の位置がシュラウドヘッド１の周方向にずれている場合においても、Ｖ形の溝３０の底部すなわちシリンダ軸心位置にガイドされ、吊棒８は常時上側ジャッキの中心位置にて押圧されるようになる。

また、第２の水圧ジャッキである下側ジャッキ２３は、上側ジャッキと対向する配置とされており、吊棒８の下端８ａの曲り修正用下端部における先端部分（最下端部分）をシュラウドヘッド１の内側から押動するものである。すなわち、上側ジャッキ２２よりも低い位置に水平軸心を配したものであり、例えば基板１３の上面に載置されている。この下側ジャッキ２２は、水圧シリンダにより進退する可動ロッド３４の先端に吊棒押動用の押動ブロック３５を設けたものであり、シリンダ後部は、長手方向他端側に縦板状の支持板３１により所定高さで水平に配置され、この支持板３１によって水平加重を担持されるようになっている。そして、この下側ジャッキ２３の押動ブロック３５の先端面にも、平面視でＶ字形の溝３６が形成されている。このＶ形の溝３６の底部もシリンダ軸心位置に設定されており、吊棒８の下端８ａの外周面が当接した場合において、その当接圧により溝内面の傾斜に沿って吊棒８の下端８ａがシリンダ中心位置にガイドされるようになっている。したがって、棒８の位置がシュラウドヘッド１の周方向にずれている場合においても、Ｖ形の溝３６の底部すなわちシリンダ軸心位置にガイドされ、吊棒８の下端８ａは常時下側ジャッキの中心位置にて押圧されるようになる。

なお、図１に示すように、修正作用時以外の吊下げ用として、シュラウドヘッド修正治具１１には複数の孔３２，３３が穿設されている。

次に、作用を説明する。

吊棒８の下端８ａの曲り修正時においては、図２に示すように、クレーン等の吊具４０により吊棒８の上端側のブロック９を把持して、シュラウドヘッドを少し上方に持ち上げた状態とする。これにより、吊棒８の下端８ａは水ピットの底部１０のライニングから離間する。

なお、図４に示すように、水ピット内において、シュラウドヘッド修正治具１１は、水ピット内の底部に配置した支持プレート５１上に載置される。また、シュラウドヘッド１の４本の吊棒の下端８ａは、それぞれの位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に対応して、２手に分割したリング状の支持プレート６０上に載置される。

この状態で、水ピット内にシュラウドヘッド修正治具を吊下し、水中に下降させる。吊下した状態（セット状態）においては、図５および図６に示すように、両ジャッキ２２，２３の駆動ロッド２８，３４はそれぞれ非突出状態となっており、両ロッド２８，３４の先端に設けられた押圧ブロック２９および押動ブロック３５の先端面間は、互いに所定距離だけ離間した状態となっている。

この状態で、シュラウドヘッド修正治具１を横移動させ、シュラウドヘッド１の下方に引き入れる。この場合、アイボルト１５は台盤１２の長手方向中央位置両側にて吊り下げられているので、長手方向の半分程度がシュラウドヘッド１の下方に潜りこむことができる。すなわち、シュラウドヘッド１側への挿入端側の位置決め部材２０がシュラウドヘッドリング３の内面位置に配置することができる。

この状態でシュラウドヘッド１を下降させる。これにより、図５および図６に示すように、下端に曲りが生じている吊棒８に対して位置決め部材２０および両ジャッキ２２，２３が臨む状態となると同時に、シュラウドヘッドリング３の内面に対し、位置決め部材２０の先端が接近した状態となる。そこで、この後、上側ジャッ２２を起動して駆動ロッド２８を先端側に突出させると、このロッドの先端の押圧ブロックが２９吊棒８の下端８ａに当接し、その反力で台盤１２はシュラウドヘッド１に対して後退するので、位置決め部材２０が反力を受けてシュラウドヘッドリング３の内周面に当接する。これにより、修正作業位置へのシュラウドヘッド修正治具１１の位置決めが完了する。

そこで、次に下側ジャッキ２３を駆動すると、図７および図８に示すように、駆動ロッド３４先端の押動ブロック３５が、吊棒８の下端８ａをシュラウドヘッド１の外周側に向って押動し、これにより吊棒８の下端８ａの曲りが修正され、図９に示すように、垂直状態となる。

この時、スケール１７を、図示省略のカメラによって観察しながら修正作業を行えば、遠隔操作によって確実に吊棒の曲がり修正が行え、しかも修正が高精度で行える。

以上の本実施形態によれば、水プール内に仮置きした状態で水圧ジャッキにより曲げ修正を遠隔操作により行うので、被曝が防止された状態で安全に作業を行うことができる。

また、シュラウドヘッド本体５は、位置決め部材２０によるシュラウドヘッドリング３への支持と、上側ジャッキ２２により２ヶ所で支持されて安定保持された状態で、下側ジャッキ２３による押動作用を受けるので、回転を止めるので、シュラウドヘッド本体５が横向きの回転力を受けることがなく、回転作用による変形が生じることもなく、健全性が維持でき、曲り修正を確実に行える。

また、シュラウドヘッド修正治具１にシュラウドヘッド１を吊下してセットする際には、上下各ジャッキ２２，２３の各ブロック３０，３５を退入させた状態として、離間配置することができ、セット時に吊棒８が干渉することはない。

しかも、各ジャッキ２２，２３の先端のブロック３０，３５はＶ字形状の溝３０，３６をそれぞれ有するため、吊棒８にシュラウドヘッド１の周方向に沿う曲りが生じている場合であっても、溝３０，３６の中央に向って吊棒８がガイドされるため、周方向の曲りがある場合にも修正可能である。

さらに、本実施形態の構成は少ない部品で簡素であり、取扱いが容易であるとともに構成の小型、軽量化が図れる。

本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正治具の構成を示す斜視図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正時の水ピット内への吊状態を示す正面図。図２に示したシュラウドヘッド修正時具の水ピット内への吊状態を示す側面図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正時の水ピット内への吊状態を示す平面図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正治具のセット時の状態を示す縦断面図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正治具のセット時の状態を示す平面図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正治具の修正作業を説明する縦断面図。本発明の一実施形態によるシュラウドヘッド修正治具の修正作業を説明する平面図。本発明の一実施形態により曲りが修正された吊棒を示す説明図。シュラウドヘッドの構成を示す全体断面図。シュラウドヘッドの構成を示す平面図。吊棒の曲りを示す説明図。

符号の説明

１シュラウドヘッド
２鏡板
３シュラウドヘッドリング
４気水分離器ユニット
５シュラウドヘッド本体
６ハンガーブラケット
７支持リング
８吊棒
８ａ下端部
１０水ピットの内底部
１１シュラウドヘッド修正治具
１２台盤
１３基板
１４支持板
１５アイボルト
１６吊上げ装置
１７スケール
１８孔
２０位置決め部材
２１段部
２２上側ジャッキ
２３下側ジャッキ
２５支持台
２６後部支持板
２７縦リブ
２８可動ロッド
２９押圧ブロック
３０溝
３１支持板
３４可動ロッド
３５押動ブロック
３６溝

Claims

沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器から取外され水ピット内に仮置されるシュラウドヘッドを対象とし、このシュラウドヘッドの周囲部に設けられた垂直な吊棒の下端に生じている内向きの曲りを垂直状態に戻すシュラウドヘッド修正治具であって、前記水ピット内に吊下され、前記シュラウドヘッドの修正すべき吊棒位置を越えて前記シュラウドヘッドの下方に挿入し得る平坦な台盤と、この台盤の前記シュラウドヘッドへの挿入部に一体的に設けられ、前記シュラウドヘッドのシュラウドヘッドリングに内側から当接し得る位置決め部材と、前記台盤に前記位置決め部材と対向する配置で設けられ、前記吊棒の下端の曲り部位上側を前記シュラウドヘッドの外側から中心側に向けて押圧する上側ジャッキと、前記台盤に前記上側ジャッキと対向する配置で設けられ、前記吊棒の下端の曲り部位下側を前記シュラウドヘッドの内側から外側に向けて押動する下側ジャッキとを備えたことを特徴とするシュラウドヘッド修正治具。
前記上側ジャッキおよび前記下側ジャッキの各可動部の先端は、前記シュラウドヘッドの吊棒と非接触となる離間距離まで退避し得る構成とされている請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具。
前記上側ジャッキおよび前記下側ジャッキの各可動部の先端には、前記吊棒が嵌合し得る平面視Ｖ字形の溝が形成されている押動部材を有する請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具。
前記台盤の側面部位にスケールが配置され、前記吊棒の曲り修正量を遠隔操作用カメラにより計測可能とした請求項１記載のシュラウドヘッド修正治具。