JP4319379B2

JP4319379B2 - ラビリンスシールを切削する方法

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Publication number: JP4319379B2
Application number: JP2002199369A
Authority: JP
Inventors: ジョン・ゲッディーズ・エルベス; マーティン・ルディ・トレス
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2022-07-09
Also published as: US20030118144A1; JP2003090894A; US6587535B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に原子炉に関し、より具体的には、ジェットポンプすべり継手のラビリンスシールを取り付けるための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は、一般的にほぼ円筒形状を有し、その両端部において、例えば底部ヘッド及び頂部ヘッドにより閉じられる。頂部案内部材は一般的にＲＰＶ内で炉心プレートの上方に間隔を置いて配置されている。炉心シュラウドは一般的に炉心を取り囲み、シュラウド支持構造部材によって支えられる。具体的には、シュラウドは、ほぼ円筒形状を有し、炉心プレートと頂部案内部材の両方を取り囲む。円筒形状の原子炉圧力容器と円筒形状のシュラウドとの間には、空間即ち環状空間が存在する。
【０００３】
ＢＷＲにおいては、シュラウドの環状空間内に配置された中空の管状ジェットポンプが、必要な炉心水流を供給する。入口ミキサとして知られるジェットポンプの上方部分は、横方向に配置され、保持ブラケット内の対向する２つの固定接触面により支持される。保持ブラケットは、隣接するジェットポンプの上昇管に取り付けることにより、入口ミキサを支持する。ディフューザとして知られるジェットポンプの下方部分は、すべり継手により入口ミキサに結合される。ジェットポンプ入口ミキサとジェットポンプディフューザとの間のすべり継手は、ジェットポンプの上方部分と下方部分との間の相対的な軸方向の熱膨張運動を吸収すると共に、ポンプ内の圧送圧力による漏れ流を許す約０．１５インチの直径作動間隙を有する。
【特許文献１】
特開平１１−３２６５８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
過度な漏れ流は、ジェットポンプ組立体における有害な振動励起の原因となる振動運動を、すべり継手内に引き起こすおそれがある。すべり継手の漏れ流量は、単一ループ動作、炉心流の増大、又はジェットポンプへの水垢付着により増大する可能性がある。その結果生じる振動レベルの増大及びこれに対応した配管や支持部材に加わる負荷は、磨耗及び疲労によるジェットポンプ部材の劣化を引き起こすおそれがある。
【０００５】
高レベルの流れによって引き起こされる振動（ＦＩＶ）は、漏れ流量が増大する一部の異常な作動条件下で起る。すべり継手を通しての漏れ流を減らすことにより、振動運動及びＦＩＶは減少される。米国特許第４，２８５，７７０号に記載されたようなジェットポンプ組立体内のラビリンスシール即ちラビリンス溝は、すべり継手を通過する漏れ流を減らすのを助ける。ラビリンス溝形状の流れ面積の膨張及び収縮損失により生じる流れ抵抗の増大によって、漏れは減少される。
【０００６】
原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内のジェットポンプ組立体及びその他の構成部品は、放射線の照射を受け、しかも炉心に最も近い構成部品は高い照射を受ける。これらの構成部品は放射性となるため、原子炉構成部品の近くに居る作業者を放射線から遮蔽するために、それら構成部品は水中に保たれる。放射性崩壊時に２種類の高エネルギーガンマ線を放射するコバルト６０は、一般に非炉心構成部品の放射能に対して最も強い影響をもつ同位元素である。コバルト６０は、原子炉構成部品の製造において及び一部の構成部品の表面硬化又は表面処理において使用される大半のオーステナイト系ステンレス鋼中に存在するコバルトとの中性子活性化反応によって生み出される。炉内で使用されて照射を受けたジェットポンプ組立体にラビリンスシールを設けることは、漏れ流とＦＩＶを減少させることになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
１つの態様においては、原子炉のジェットポンプ組立体内にラビリンスシールを切削するための方法が記載される。この方法は、照射を受けたジェットポンプ入口ミキサをジェットポンプ組立体から取り外す段階と、ジェットポンプ入口ミキサを水中に置く段階と、照射を受けた入口ミキサ外表面に少なくとも１つの円周溝を切削する段階とを含む。
【０００８】
別つの態様においては、原子炉のジェットポンプ組立体にラビリンスシールを切削するための方法が記載される。この方法は、照射を受けたジェットポンプ入口ミキサをジェットポンプ組立体から取り外す段階と、切削装置の少なくとも一部をジェットポンプディフューザ内に配置する段階と、ジェットポンプディフューザ内表面に少なくとも１つの円周溝を切削する段階とを含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）２０の一部を切り欠いて示した概略部分断面図である。ＲＰＶ２０はほぼ円筒形状を有しており、一方の端部を底部ヘッド（図示せず）によって、他方の端部を取外し可能な頂部ヘッド（図示せず）によって閉じられる。頂部ガイド（図示せず）が、ＲＰＶ２０の内部で炉心プレート２２の上方に間隔を置いて配置される。シュラウド２４が炉心プレート２２を取り囲み、シュラウド支持構造部材２６により支持される。シュラウド２４とＲＰＶ２０の側壁３０との間には、環状空間２８が形成される。
【００１０】
入口ノズル３２が、ＲＰＶ２０の側壁３０を貫通して延び、ジェットポンプ組立体３４に結合されている。ジェットポンプ組立体３４は、上昇管３８と、複数の移行部品組立体４４により複数の上昇管３８に接続された複数の照射を受けた入口ミキサ４２と、ディフューザ４６とを含む。上昇管３８は、シュラウド２４とＲＰＶ側壁３０との間で、実質的にこれらと平行に延びる。すべり継手４８は、それぞれの照射を受けた入口ミキサ４２を対応するディフューザ４６に結合する。
【００１１】
図２は、すべり継手４８の一部を切り欠いて示した概略部分側面図である。入口ミキサ４２はほぼ円筒形状であって、外表面５０を含む。入口ミキサ４２はディフューザ４６内に受け入れられている。ディフューザ４６は、入口ミキサ外表面５０に隣接して配置された内表面５２を含む。入口ミキサ外表面５０とディフューザ内表面５２との間の境界面５６には、作動間隙５４が存在する。間隙５４は、すべり継手４８からの漏れ流を許す。少なくとも１つの公知のすべり継手４８においては、照射を受けた入口ミキサ外表面５０は、境界面５６上に広がる表面硬化コバルト合金を有するステンレス鋼である。ディフューザ内表面５２もまたステンレス鋼であるが、境界面５６中に延びる表面硬化コバルト合金を局部区域に有するに過ぎない。
【００１２】
図３は、入口ミキサ外表面５０に切削されてラビリンスシール７２を形成する複数のラビリンス溝７０を有するすべり継手４８を、一部を切り欠いて示した概略部分側面図である。少なくとも１つの公知の原子炉においては、照射を受けた入口ミキサ４２は、定期的なメインテナンスのための運転停止中に、保守又は整備のために取外し可能である。かかるメインテナンスは、照射を受けた入口ミキサ４２から放射される放射線によって複雑となる。更に、ラビリンス溝７０の切削によって生じる切削屑は放射能汚染物質である。メインテナンスのために取り外された原子炉構成部品は、他の原子炉メインテナンス作業の妨げにならないように、隣接する機材プール深くに貯蔵することができる。照射を受けた入口ミキサ４２を覆う水は、付近に居る人にとって放射線遮蔽物となる。
【００１３】
図４は、機材プール９９内に置かれた工作囲い９８内で、照射を受けた入口ミキサ４２に溝７０を切削することができる水中切削装置１００の概略図である。水中切削装置１００は、超高圧（ＵＨＰ）ポンプ１０４と、研摩水噴射切削ノズル１０６と、研摩材供給ホッパ１０８とを含む。
【００１４】
具体的には、給水管１１０がポンプ１０４の入口１１２に接続されている。超高圧給水管１１４が、ポンプ１０４から切削ノズル１０６へ高圧の水を供給する。高圧給水管１１４内の水の圧力を監視するために、ポンプ１０４と切削ノズル１０６との間の給水管１１４内には圧力計１１６が配置される。超高圧ポンプ１０４は、一般的には約４０，０００から８０，０００ｐｓｉで給水できるが、これより低い水圧又は高い水圧でも使用可能である。研摩材供給ホッパ１０８は、研摩材供給管１１８により切削ノズル１０６に結合される。研摩材供給ホッパ１０８と研摩材供給管１１８とは、切削ノズル１０６へ研摩材粒子を供給するように構成されている。
【００１５】
研摩水噴射切削ノズル１０６はノズル口１２２を含む。高圧水が給水管１１４を介して切削ノズル１０６に入り、ノズル口１２２から噴出されて、超高圧切削水流１２０を形成する。研摩材供給管１１８を通って流れる研摩材が、水流１２０に混入される。研摩材粒子を含む超高圧切削水流１２０の衝突は、高速度にて局所侵食を行い、照射を受けた入口ミキサ４２に溝７０を切削する。
【００１６】
一実施形態においては、切削屑回収装置１２６が工作囲い９８からの水を濾過して切削屑７４を回収する。切削屑７４は放射能を有するから特別な処理を要する。切削屑回収装置１２６は、回収管１２８と、沈殿槽１３０と、回収ポンプ１３２と、フィルタ容器１３４と、放出管１３６とを含む。切削屑７４を含む水は、回収管１２８を介して工作囲い９８から吸引されて沈殿槽１３０へ送られる。一実施形態においては、回収ポンプ１３２による回収に先立って、サイクロン分離器（図示せず）が切削屑７４を回収する。沈殿槽１３０からの水は、切削屑７４を更に除去するために、フィルタ容器１３４を通される。別の実施形態においては、沈殿槽１３０からの水が回収ポンプ１３２を通るよりも前に、フィルタ容器１３４が切削屑７４を回収する。濾過された水は工作囲い９８へ戻すことができる。別の実施形態においては、濾過された水は、更に処理するために、プラントの処理装置（図示せず）へ送られる。
【００１７】
機材プール９９は、放射能汚染された切削屑７４を収容するための工作囲い９８を含み、この工作囲い９８は切削屑回収装置１２６と協働して、他の区域へ汚染を拡散させることなく放射性切削屑７４を廃棄することを可能にする。一実施形態においては、工作囲い９８は、切削装置１００に対して入口ミキサ４２を固定するための位置決め固定具（図示せず）を含む。
【００１８】
中央制御装置（ＣＣＳ）１４８が、照射を受けた入口ミキサ４２に対して切削装置１００を制御し、位置決めする。ＣＣＳ１４８は、オペレータ制御盤１５０と切削ノズル操作装置１５２とを含む。一実施形態においては、ＣＣＳ１４８は更にコンピュータ制御装置１５４を含む。切削ノズル１０６は操作装置１５２に結合される。操作装置１５２はオペレータ制御盤１５０から操作されて、照射を受けた入口ミキサ４２への溝７０の切削を行うために、切削ノズル１０６を位置決めする。一実施形態においては、操作装置１５２は照射を受けた入口ミキサ４２に対して支持され、第１のサーボ制御式位置決め駆動装置１５６と、第２のサーボ制御式位置決め駆動装置１５８と、回転駆動装置１６０とを含む。操作装置１５２は、マンドレル１６１により入口ミキサ４２に対して正確に位置決めされる。マンドレル１６１と入口ミキサ４２とは、工作囲い９８内に支持された空気圧又は油圧固定装置（図示せず）により固定連結される。第１の駆動装置１５６は、切削ノズル１０６を照射を受けた入口ミキサ４２に対して軸方向に位置決めし、第２の駆動装置１５８は、切削ノズル１０６を照射を受けた入口ミキサ４２から半径方向に位置決めする。回転駆動装置１６０は、照射を受けた入口ミキサ４２の周りの円周方向における切削ノズル１０６の移動を制御する。別の実施形態においては、照射を受けた入口ミキサ４２は、該入口ミキサ４２を切削ノズル１０６に対して移動させるように構成された回転テーブル（図示せず）上に置かれる。
【００１９】
ＣＣＳ１４８は切削装置１００を作動させるが、それには超高圧ポンプ１０４及び研摩材供給量の作動と制御が含まれる。一実施形態においては、オペレータ制御盤１５０はまた、切削屑回収装置１２６の動作を制御する。
【００２０】
作動時には、照射を受けた入口ミキサ４２はＲＰＶ２０から取り出され、工作囲い９８内で水中に置かれ、水中切削装置１００を使用してラビリンス溝７０（図３に示す）が切削される。具体的には、超高圧水が切削ノズル１０６に供給される。研摩材供給管１１８を介して研摩材供給ホッパ１０８から供給される研摩材が、切削ノズル１０６において超高圧水に加えられる。切削ノズル１０６は、マンドレル１６１を用いて、溝７０を切削するために必要とされる位置に応じた所定位置に、照射を受けた入口ミキサの外表面５０に近接して位置決めされる。一実施形態においては、切削ノズル１０６は、コンピュータ制御装置１５４を用いてサーボ制御式位置決め駆動装置１５６、１５８及び回転駆動装置１６０を作動させて位置決めされる。超高圧水流１２０は、切削ノズル１０６から噴出されて、照射を受けた入口ミキサの外表面５０に向けられる。研摩材粒子を混入した超高圧切削水流１２０の衝突は、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に溝７０を切削する。超高圧切削水流１２０を切削ノズル１０６から噴出させながら、切削ノズル１０６は、コンピュータ制御装置１５４により作動されるサーボ制御式位置決め駆動装置１５６と１６０により、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に対して円周方向に、指定され制御された速度で、指定され制御された距離だけ移動される。超高圧切削水流１２０が円周方向へ通過する度に、ＣＣＳ１４８内に設定されたパラメータに基づきオペレータによって制御された溝７０の寸法形状を有する細い溝７０が形成される。ＣＣＳ１４８のパラメータは品質検査によって確立されている。駆動装置１５６によって割出しながら、切削ノズル１０６を複数回円周方向に通過させることにより、所望量の材料が除去されて、各溝７０の所望の寸法形状が得られ、かつ隣り合う溝７０の所望の寸法形状が順次得られる。切削過程を監視するために、ビデオカメラを含む遠隔監視装置（図示せず）を用いることができる。水中の工作囲い９８内で溝７０を切削することは、人が放射線に曝されるのを防ぎ、かつ放射性切削屑７４の拡散を抑止するのを可能にする。切削屑７４は、切削屑回収装置１２６によって、切削区域から取り除かれる。
【００２１】
図５は、工作囲い９８内で、照射を受けた入口ミキサ４２に溝７０を切削することができる水中放電加工（ＥＤＭ）装置２００の概略図である。放電加工（ＥＤＭ）装置２００は、制御盤２０４と、ＥＤＭ電極ヘッド２０６と、ＥＤＭ電源装置２０８と、低インダクタンス電力線２１０とを含む。
【００２２】
具体的には、制御盤２０４は、ＥＤＭ電源装置２０８から電力線２１０を介してＥＤＭ電極ヘッド２０６へ送られる電力を調整する。一実施形態においては、ＥＤＭ電極ヘッド２０６は、一度の動作で複数の溝７０を切削するのを可能にするように、１つ以上のＥＤＭ電極２１２を含む。
【００２３】
一実施形態においては、切削屑回収装置２２６が、工作囲い９８からの水を濾過して切削屑７４を回収し留めておく。切削屑７４は放射能を有するから特別な処理を必要とする。切削屑回収装置２２６は、回収管２２８と、沈殿槽２３０と、回収ポンプ２３２と、フィルタ容器２３４と、放出管２３６とを含む。切削屑７４を含む水は、回収管２２８を介して工作囲い９８から吸引されて沈殿槽２３０へ送られる。一実施形態においては、回収ポンプ２３２による回収に先立って、サイクロン分離器（図示せず）が切削屑７４を回収する。沈殿槽２３０からの水は、切削屑７４を更に除去するために、フィルタ容器２３４を通される。フィルタ容器２３４は、沈殿槽２３０からの水が回収ポンプ２３２を通るよりも前に、切削屑７４を回収するようにしてもよい。一実施形態においては、濾過された水は工作囲い９８へ戻すことができる。別の実施形態においては、濾過された水は、更に処理するために、処理装置（図示せず）へ送られる。
【００２４】
中央制御装置（ＣＣＳ）２４８は、ＥＤＭ装置１００と照射を受けた入口ミキサ４２とを制御する。ＣＣＳ２４８は、制御盤２０４とＥＤＭ電極ヘッド操作装置２５２とを含む。一実施形態においては、ＣＣＳ２４８は更にコンピュータ制御装置２５４を含む。ＥＤＭ電極ヘッド２０６は操作装置２５２に結合される。操作装置２５２はコンピュータ制御装置２５４から操作されて、照射を受けた入口ミキサ４２への溝７０の切削を行うために、ＥＤＭ電極ヘッド２０６を位置決めする。一実施形態においては、操作装置２５２は照射を受けた入口ミキサ４２に対して支持され、第１のサーボ制御式位置決め駆動装置２５６と、回転駆動装置２６０とを含む。操作装置２５２は、マンドレル２６１により入口ミキサ４２に対して正確に位置決めされる。マンドレル２６１と入口ミキサ４２とは、工作囲い９８内に支持された空気圧又は油圧固定装置（図示せず）により固定連結される。第１の駆動装置２５６は、ＥＤＭ電極ヘッド２０６を照射を受けた入口ミキサ４２に対して半径方向に位置決めする。電極２１２は、一度の通過で所望の溝７０を作り出すように構成することができる。回転駆動装置２６０は、照射を受けた入口ミキサ４２の周りの円周方向におけるＥＤＭ電極ヘッド２０６の移動を制御する。別の実施形態においては、照射を受けた入口ミキサ４２に対して、３つ又はそれ以上のＥＤＭ電極ヘッド２０６を半径方向に位置決めするために、１つ又はそれ以上のサーボ制御式位置決め駆動装置２５６が使用される。従って、円周方向へ移動させることなく、一度の通過でラビリンス溝７０を加工することができる。別の実施形態においては、照射を受けた入口ミキサ４２は、該入口ミキサ４２をＥＤＭ電極ヘッド２０６に対して移動させるように構成された回転テーブル（図示せず）上に置かれる。一実施形態においては、コンピュータ制御装置２５４はまた、切削屑回収装置２２６の動作を制御する。
【００２５】
作動時には、照射を受けた入口ミキサ４２はＲＰＶ２０から取り出され、工作囲い９８内で水中に置かれ、ＥＤＭ装置２００を使用してラビリンス溝７０（図３に示す）が切削される。具体的には、ＥＤＭ電極ヘッド２０６は、マンドレル１６１を用いて、溝７０を切削するために必要とされる位置に応じた所定位置に、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に近接して位置決めされる。一実施形態においては、ＥＤＭ電極２１２は、電源装置２０８から電力線２１０を介して送られる電力によって作動する。ＥＤＭ電極２１２への電力は、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に対して高周波系の放電アークを形成して、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に溝７０を侵食する。電極２１２に通電しながら、ＥＤＭ電極ヘッド２０６は、コンピュータ制御装置２５４を用いてサーボ制御式位置決め駆動装置２５６及び２６０を作動させて、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に対して円周方向に、指定され制御された速度で、指定され制御された距離だけ移動される。ＥＤＭ電極２１２が円周方向へ通過する度に、ＣＣＳ２４８内に設定されたパラメータに基づきオペレータによって制御された溝７０の寸法形状を有する細い溝７０が形成される。ＣＣＳ２４８のパラメータは品質検査によって確立されている。駆動装置２５６によって割出しながら、ＥＤＭ電極２１２を複数回円周方向に通過させることにより、所望量の材料が除去されて、各溝７０の所望の寸法形状が得られ、かつ隣り合う溝７０の所望の寸法形状が順次得られる。切削過程を監視するために、ビデオカメラを含む遠隔監視装置（図示せず）を用いることができる。水中の工作囲い９８内で溝７０を切削することは、人が放射線に曝されるのを防ぎ、かつ放射性切削屑７４が拡散するのを抑止するのを可能にする。切削屑７４は、切削屑回収装置２２６によって、切削区域から取り除かれる。
【００２６】
図６は、工作囲い９８内で、照射を受けた入口ミキサ４２に溝７０を切削することができる水中研摩ディスク装置３００の概略図である。研摩ディスク装置３００は、油圧ポンプ３０２と、制御盤３０４と、少なくとも１つの研摩ディスク３０６と、油圧モータ３０８と、油圧流体供給管３１０と、油圧流体戻し管３１２とを含む。
【００２７】
具体的には、制御盤３０４は、油圧ポンプ３０２から油圧流体供給管３１０及び油圧流体戻し管３１２を介して、研摩ディスク３０６を回転させるために油圧モータ３０８へ送られる油圧力を調整する。研摩ディスク３０６は、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に溝７０を切削する。複数の研摩ディスク３０６は、一度の動作で複数の溝７０を切削することを可能にする。
【００２８】
一実施形態においては、切削屑回収装置３２６は、工作囲い９８からの水を濾過して切削屑７４を回収し留めておく。切削屑７４は放射能を有するから特別な処理を必要とする。切削屑回収装置３２６は、回収管３２８と、沈殿槽３３０と、回収ポンプ３３２と、フィルタ容器３３４と、放出管３３６とを含む。切削屑７４を含む水は、回収管３２８を介して工作囲い９８から吸引されて沈殿槽３３０へ送られる。一実施形態においては、回収ポンプ３３２での回収に先立って、サイクロン分離器（図示せず）が切削屑７４を回収する。沈殿槽３３０からの水は、切削屑７４を更に除去するために、フィルタ容器３３４を通される。フィルタ容器３３４は、沈殿槽３３０からの水が回収ポンプ３３２を通るよりも前に、切削屑７４を回収するようにしてもよい。一実施形態においては、濾過された水は工作囲い９８へ戻すことができる。別の実施形態においては、濾過された水は、更に処理するために、処理装置（図示せず）へ送られる。
【００２９】
中央制御装置（ＣＣＳ）３４８は、研摩ディスク装置３００と照射を受けた入口ミキサ４２とを制御する。ＣＣＳ３４８は、制御盤３０４と研摩ディスク操作装置３５２とを含む。一実施形態においては、ＣＣＳ３４８は更にコンピュータ制御装置３５４を含む。油圧モータ３０８は操作装置３５２に結合される。操作装置３５２はコンピュータ制御装置３５４から操作されて、研摩ディスク３０６の照射を受けた入口ミキサ４２への溝７０の切削を行うために、油圧モータ３０８を位置決めする。一実施形態においては、操作装置３５２は照射を受けた入口ミキサ４２に対して支持され、第１のサーボ制御式位置決め駆動装置３５６と、回転駆動装置３６０とを含む。操作装置３５２は、マンドレル３６１により入口ミキサ４２に対して正確に位置決めされる。マンドレル３６１と入口ミキサ４２とは、工作囲い９８内に支持された空気圧又は油圧固定装置（図示せず）により固定連結される。第１の駆動装置３５６は、研摩ディスク３０６が照射を受けた入口ミキサ４２に対して半径方向に位置決めされるように、油圧モータ３０８を位置決めする。回転駆動装置３６０は、油圧モータ３０８の移動を、従って照射を受けた入口ミキサ４２の周りの円周方向における研摩ディスク３０６の移動を制御する。別の実施形態においては、照射を受けた入口ミキサ４２は、該入口ミキサ４２を研摩ディスク３０６に対して移動させるように構成された回転テーブル（図示せず）上に置かれる。コンピュータ制御装置３５４はまた、切削屑回収装置３２６の動作を制御することができる。
【００３０】
作動時には、照射を受けた入口ミキサ４２はＲＰＶ２０から取り出され、工作囲い９８内で水中に置かれ、研摩ディスク装置３００を使用してラビリンス溝７０（図３に示す）が切削される。具体的には、研摩ディスク３０６は、溝７０を切削するために必要とされる位置に応じた所定位置に、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に近接して位置決めされる。一実施形態においては、研摩ディスク３０６は、コンピュータ制御装置３５４により作動されるサーボ制御式位置決め駆動装置３５６によって位置決めされる。研摩ディスク３０６は、ＣＣＳ３４８により制御される油圧モータ３０８によって回転されて、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に溝７０を切削する。研摩ディスク３０６を回転させながら、研摩ディスク３０６は、コンピュータ制御装置３５４を用いてサーボ制御式位置決め回転駆動装置３６０を作動させて、照射を受けた入口ミキサ外表面５０に対して円周方向に移動される。研摩ディスク３０６が円周方向へ通過する度に、ＣＣＳ２４８内に設定されたパラメータに基づきオペレータによって制御された溝７０の寸法形状を有する溝７０が形成される。ＣＣＳ３４８のパラメータは品質検査によって確立されている。駆動装置５５６によって割出しながら、研摩ディスク３０６を複数回円周方向に通過させることにより、所望量の材料が除去されて、各溝７０の所望の寸法形状が得られ、かつ隣り合う溝７０の所望の寸法形状が順次得られる。切削過程を監視するために、ビデオカメラを含む遠隔監視装置（図示せず）を用いることができる。水中の工作囲い９８内で溝７０を切削することは、人が放射線に曝されるのを防ぎ、かつ放射性切削屑７４が拡散するのを抑止するのを可能にする。切削屑７４は、切削屑回収装置２２６によって、切削区域から取り除かれる。
【００３１】
照射を受けた入口ミキサ外表面５０へのラビリンス溝７０の切削が完了した時、照射を受けた入口ミキサ４２は、必要に応じて、検査され、清掃され、整備される。照射を受けた入口ミキサ４２は、承認されたメインテナンス手順に従ってＲＰＶ２０内へ再び取り付けられて、ディフューザ４６との間にラビリンスシール７２を形成する。
【００３２】
上述したように、少なくとも１つの公知のジェットポンプすべり継手４８において、照射を受けた入口ミキサ外表面５０は、表面硬化コバルト合金を有するステンレス鋼である。照射を受けた入口ミキサ外表面５０の切削は、この外表面５０の放射性コバルトの故に、かなりの量の放射性切削屑７４を生じる。ディフューザ内表面５２は、ステンレス鋼であるが、境界面５６内に延びる表面硬化コバルト合金を含まない（図３に示す）。
【００３３】
図７は、照射を受けたディフューザをＲＰＶ２０内に装着したままで（図１に示す）、その内表面５２にラビリンス溝４０２を切削することができる水中切削装置４００の概略図である。照射を受けたディフューザ内表面５２は、コバルトを殆ど含んでいないから、切削屑４０３の放射能は低い。しかしながら、ディフューザ内表面５２はＲＰＶ２０から取り外すことができない。
【００３４】
切削屑４０３による他の原子炉構成部品の汚染を最小限に抑えるために、底部密閉栓４０４と頂部密閉栓４０６とがディフューザ４６からの流れを制限する。切削装置４００は、ディフューザ４６の内側で、かつ底部密閉栓４０４と頂部密閉栓４０６との間に切削ヘッド４０８を含む。切削ヘッド４０８は、照射を受けたディフューザ内表面５２に溝４０２を切削する。密閉栓４０４及び密閉栓４０６のうちの少なくとも１つは、切削ヘッド４０８の作動を容易にするための少なくとも１つの制限された開口４１２を含む。一実施形態においては、制限された開口４１２は、電力線と制御線と切削屑回収管とを通す。
【００３５】
一実施形態においては、切削屑回収装置４２６は、ディフューザ４６からの水を濾過して切削屑４０３を回収し溜めておく。切削屑４０３は放射能を有するから特別な処理を要する。切削屑回収装置４２６は、回収管４２８と、沈殿槽４３０と、回収ポンプ４３２と、フィルタ容器４３４と、放出管４３６とを含む。切削屑４０３を含む水は、回収管４２８を介してディフューザ４６から吸引されて沈殿槽４３０へ送られる。一実施形態においては、回収ポンプ４３２での回収に先立って、サイクロン分離器（図示せず）が切削屑４０３を回収する。沈殿槽４３０からの水は、切削屑４０３を更に除去するために、フィルタ容器４３４を通される。一実施形態においては、沈殿槽４３０からの水が回収ポンプ４３２を通るよりも前に、フィルタ容器４３４が切削屑４０３を回収する。一実施形態においては、濾過された水はディフューザ４６へ戻すことができる。別の実施形態においては、濾過された水は、更に処理するために、処理装置（図示せず）へ送られる。
【００３６】
中央制御装置（ＣＣＳ）４４８は、切削装置４００を制御する。ＣＣＳ４４８は、制御盤４５０と操作装置４５２とを含む。一実施形態においては、ＣＣＳ４４８は更にコンピュータ制御装置４５４を含む。切削ヘッド４０８は操作装置４５２に結合される。操作装置４５２はコンピュータ制御装置４５４によって操作され、切削ヘッド４０８が照射を受けたディフューザ内表面５２に溝４０２を切削するのを助ける。一実施形態においては、操作装置４５２は、第１のサーボ制御式位置決め駆動装置４５６と、回転駆動装置４５８とを含む。第１の駆動装置４５６は、切削ヘッド４０８を照射を受けたディフューザ内表面５２に対して半径方向に位置決めする。回転駆動装置４５８は、照射を受けたディフューザ内表面５２に近接させて円周方向への切削ヘッド４０８の移動を制御する。コンピュータ制御装置４５４はまた、切削屑回収装置４２６の動作を制御することができる。
【００３７】
一実施形態においては、切削装置４００はＥＤＭ装置４６０を含む。ＥＤＭ装置４６０は、ＥＤＭ電源装置４６２と、低インダクタンス電力線４６４と、ＥＤＭ電極ヘッド４６６と、制御盤４６８と、制御線４８０とを含む。切削ヘッド４０８は、ディフューザ４６の内側で、かつ底部密閉栓４０４と頂部密閉栓４０６との間に、ＥＤＭ電極ヘッド４６６を含む。電力線４６４と制御線４８０と切削屑回収管４２８とは、制限された開口４１２を介して頂部密閉栓４０６を貫通して延びる。
【００３８】
別の実施形態においては、切削装置４００は、超高圧（ＵＨＰ）ポンプと、研摩水噴射切削ノズルと、研摩材供給ホッパとを含む。切削ヘッド４０８は、ディフューザ４６の内側で、かつ底部密閉栓４０４と頂部密閉栓４０６との間に、研摩水噴射切削ノズルを含む。
【００３９】
別の実施形態においては、切削装置４００は研摩ディスク装置を含む。切削ヘッド４０８は、ディフューザ４６の内側で、かつ底部密閉栓４０４と頂部密閉栓４０６との間に、研摩ディスクを含む。
【００４０】
作動時には、照射を受けた入口ミキサ４２はＲＰＶ２０から取り出され、工作囲い９８内で水中に置かれる。当技術分野において知られているように、放射性物質を取り扱うためには特別な注意が払われなくてはならない。ＲＰＶ２０内での作業中には、更に特殊な制御が要求される。切削装置４００は、ディフューザ４６内にその内表面５２に近接させて取り付けられる。具体的には、頂部密閉栓４０６と切削装置４００とはディフューザ４６内に配置される。切削ヘッド４０８は、溝４０２を切削するために必要とされる位置に応じた所定位置に、照射を受けたディフューザ内表面５２に近接させて位置決めされる。一実施形態においては、切削ヘッド４０８は、コンピュータ制御装置４５４により作動されるサーボ制御式位置決め駆動装置４５６によって位置決めされる。切削装置４００は、ＣＣＳ４４８により制御されて、照射を受けたディフューザ内表面５２に溝４０２を切削する。切削ヘッド４０８に通電しながら、切削ヘッド４０８は、コンピュータ制御装置４５４を用いてサーボ制御式位置決め回転駆動装置４５８を作動させて、照射を受けたディフューザ内表面５２に対して円周方向に移動される。切削ヘッド４０８が円周方向へ通過する度に、ＣＣＳ４４８内に設定されたパラメータに基づきオペレータによって制御された溝４０２の寸法形状を有する溝４０２が形成される。ＣＣＳ４４８のパラメータは品質検査によって確立されている。駆動装置４５６によって割出しながら、切削ヘッド４０８を複数回円周方向に通過させることにより、所望量の材料が除去されて、各溝４０２の所望の寸法形状が得られ、かつ隣り合う溝４０２の所望の寸法形状が順次得られる。溝４０２を水中で切削することは、放射性切削屑４０３が拡散するのを抑止することを可能にする。切削過程を監視するために、ビデオカメラを含む遠隔監視装置（図示せず）を用いることができる。切削屑４０３は、切削屑回収装置４２６によって、切削区域から取り除かれる。
【００４１】
照射を受けたディフューザ内表面５２へのラビリンス溝４０２の切削が完了した時、切削装置４００と切削屑回収装置４２６とが除去される。照射を受けたディフューザ４６は、必要に応じて、検査され、清掃され、整備される。照射を受けた入口ミキサ４２は、承認されたメインテナンス手順に従ってＲＰＶ２０内へ再び取り付けられて、ディフューザ４６との間にラビリンスシール７２を形成する。
【００４２】
本発明を様々な特定の実施形態について説明してきたが、本発明は特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施できることは、当業者には分かるであろう。特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の一部を切り欠いて示した概略部分断面図。
【図２】ジェットポンプすべり継手の一部を切り欠いて示した概略部分側面図。
【図３】ラビリンス溝を備えたジェットポンプすべり継手の一部を切り欠いて示した概略部分側面図。
【図４】照射を受けた入口ミキサ外表面を切削する超高圧装置の概略図。
【図５】照射を受けた入口ミキサ外表面を切削する放電加工装置の概略図。
【図６】照射を受けた入口ミキサ外表面を切削する研摩ディスク装置の概略図。
【図７】ＲＰＶ内に取り付けられた照射を受けたディフューザ内表面にラビリンス溝を切削することができる切削装置の概略図。
【符号の説明】
４２照射を受けた入口ミキサ
５０入口ミキサ外表面
７４切削屑
９８工作囲い
９９機材プール
１００水中切削装置
１０４超高圧（ＵＨＰ）ポンプ
１０６水噴射研削ノズル
１０８研摩材供給ホッパ
１１４超高圧給水管
１１８研摩材供給管
１２６切削屑回収装置
１２８回収管
１４８中央制御装置（ＣＣＳ）
１５０オペレータ制御盤
１５２切削ノズル操作装置
１５４コンピュータ制御装置
１５６第１のサーボ制御式位置決め駆動装置
１５８第２のサーボ制御式位置決め駆動装置
１６０回転駆動装置
１６１マンドレル

Claims

すべり継手（４８）により結合された入口ミキサー（４２）とディフューザ（４６）とを有するジェットポンプ組立体（３４）であって、稼動した原子炉で使用された前記ジェットポンプ組立体（３４）にラビリンスシール（７２）を形成してこのジェットポンプ組立体（３４）を再生する方法であって、
前記照射を受けたジェットポンプ入口ミキサ（４２）を前記ジェットポンプ組立体から取り外す段階と、
前記ジェットポンプ入口ミキサを水中に置く段階と、
研摩水噴射切削ノズルと放電加工装置と研摩ディスク装置のうちの少なくとも１つの切削装置を前記滑り継手に対応する位置に位置決めする位置決め段階と、
前記滑り継ぎ手位置に位置決めされた前記少なくとも１つの切削装置により、照射を受けた入口ミキサ外表面（５０）に少なくとも１つの円周溝（７０）を切削する切削段階と、
切削屑（７４）を含む水を回収装置(１２６)内に吸引する段階階と
を更に含むことを特徴とする方法。
前記位置決め段階は、前記照射を受けた入口ミキサ外表面（５０）に近接させて水中に配置された研摩水噴射切削ノズル（１０６）を使用する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
研摩水噴射切削ノズル（１０６）を使用する前記段階は、
超高圧水を前記切削ノズルに供給する段階と、
該切削ノズルにおいて、前記超高圧水に研摩材を加える段階と、
研摩材を含む超高圧水の流れ（１２０）を前記切削ノズルから噴出させる段階と、
前記研摩材を含む超高圧水流を前記照射を受けた入口ミキサ外表面に向ける段階と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
前記位置決め段階は、前記照射を受けた入口ミキサ外表面（５０）に近接させて水中に配置された放電加工（ＥＤＭ）装置（２００）を位置決めすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記位置決め段階は、その一部を前記照射を受けた入口ミキサ外表面（５０）に近接させて水中に配置された研摩ディスク装置（３００）を使用する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
すべり継手（４８）により結合された入口ミキサー（４２）とディフューザ（４６）とを有するジェットポンプ組立体（３４）であって、稼動した原子炉で使用された前記ジェットポンプ組立体（３４）にラビリンスシール（７２）を形成してこのジェットポンプ組立体（３４）を再生する方法であって、
前記照射を受けたジェットポンプの前記入口ミキサ（４２）を前記ジェットポンプ組立体から取り外す段階と、
切削装置（１００）の少なくとも一部を、前記入口ミキサ（４２）が取り外された前記ディフューザ組立体の上部から挿入して、ジェットポンプの前記ディフューザ（４６）内に配置する配置段階と、
ジェットポンプディフューザの内側の表面（５２）に少なくとも１つの円周溝（７０）を切削する切削段階と、
切削屑（７４）を回収する回収段階を含むことを特徴とする方法。
切削屑（７４）を回収する前記段階は、
前記ジェットポンプディフューザ内表面（５２）を隔離する段階と、
前記切削屑を含む水を回収装置(１２６)内に吸引する段階と、を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
前記切削段階は、前記ジェットポンプディフューザ内表面（５２）に近接させて水中に配置された研摩水噴射切削ノズル（１０６）を使用する段階を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
前記切削段階は、その一部を前記ジェットポンプディフューザ内表面（５２）に近接させて水中に配置された放電加工（ＥＤＭ）装置（２００）を使用する段階を含むことを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の方法。
前記切削段階は、その一部を前記ジェットポンプディフューザ内表面（５２）に近接させて水中に配置された研摩ディスク装置（３００）を使用する段階を含むことを特徴とする、請求項６乃至９のいずれかに記載の方法。