JP4340793B2

JP4340793B2 - クランプ装置

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Publication number: JP4340793B2
Application number: JP2003295773A
Authority: JP
Inventors: グラント・シー・ジェンセン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: US6647083B1; JP2004077487A

Description

本発明は、一般に原子炉に関し、より具体的には、沸騰水型原子炉のジェットポンプ組立体に横方向の支持を与えるライザ・ブレースを補強するための方法及び装置に関する。

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は、典型的には、略円筒形の形状を有し、両端が、例えば底部ベッド及び取り外し可能な上部ヘッドにより閉じられる。上部ガイドは、通常は、ＲＰＶ内において炉心プレートの上方に離間して配設される。炉心シュラウドすなわちシュラウドは、典型的には、炉心を囲み、シュラウド支持構造により支持される。特に、シュラウドは、略円筒形の形状を有し、炉心プレート及び上部ガイドの両方を囲む。円筒形原子炉圧力容器と円筒形の形状をしたシュラウドとの間に空間すなわち環状部がある。
米国特許第３３９０８６２号１９６８年７月（発行）米国特許第４１４２６４６号１９７９年３月（発行）米国特許第４１８４６６５号１９８０年１月（発行）米国特許第４７４７９９６号１９８８年５月（発行）米国特許第５４２７３４９号１９９５年６月（発行）米国特許第６０９９１９９号２０００年８月（発行）米国特許第６４６３１１４号２００２年１０月（発行）

図１は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）２０の、一部を切り欠いた概略的な部分断面図である。ＲＰＶ２０は、略円筒形の形状を有し、一端は底部ヘッドにより閉じられ、他端は取り外し可能な上部ヘッド（図示せず）により閉じられる。上部ガイド（図示せず）がＲＰＶ２０内において炉心プレート２２の上方に設置される。シュラウド２４は炉心プレート２２を囲み、シュラウド支持構造２６により支持される。降水管環状部２８が、シュラウド２４とＲＰＶ２０の側壁３０との間に形成される。

小環ノズル３２がＲＰＶ２０の側壁３０を貫通してジェットポンプ組立体３４に連結される。ジェットポンプ組立体３４は、ノズル３２を貫通する熱スリーブ３６、下方エルボー（図１では一部が見えているだけ）及びライザ管３８を含む。熱スリーブ３６は、第１端（図示せず）で下方エルボーの第２端に固定される。熱スリーブ３６の第１端は、下方エルボーの第２端に溶接される。下方エルボーの第１端も、同様にライザ管３８の一端に固定又は溶接される。ライザ管３８はシュラウド２４と側壁３０との間で、これらと略平行に延びる。ライザ・ブレース組立体４０がＲＰＶ２０内でライザ管３８を安定させる。ライザ・ブレース組立体４０は、タイプ３０４のステンレス鋼から製造され、これは長期間にわたる使用後に溶接接合部で亀裂を生じやすい。ライザ・ブレース組立体４０は、ライザ管３８と側壁３０との間に連結される。

図２は更に詳細に図１のライザ・ブレース組立体４０を示す。ライザ・ブレース組立体４０は、主としてライザ管３８を介してジェットポンプ組立体３４に横方向の支持を与え、ライザ・ブレースブロック４３と、上方ライザ・ブレース板ばね４１及び下方ライザ・ブレース板ばね４２の２つのライザ・ブレース板ばねとを含む。板ばね４１及び４２を、溶接によりライザ・ブレースブロック４３に取り付け、ライザ・ブレースブロック４３を支持パッド１３０に溶接し、次に、該パッドをＲＰＶの側壁３０に取り付ける。他端では、ライザ・ブレース組立体４０の板ばね４１及び４２を、ブレースプレート４９のようなヨークに連結する。次に、ブレースプレート４９をライザ管３８に溶接する。

ライザ・ブレース組立体４０は、原子炉の起動及び加熱から生じる熱膨張の差を吸収し、かつ原子炉再循環ポンプに起因する原子炉水再循環システム（図示せず）内に加わる流動励起振動を吸収するように設計されている。従って、ライザ・ブレース組立体４０に関する懸案事項は、該ライザ・ブレース組立体４０の固有振動数が、如何なるポンプ速度においても、再循環ポンプの羽根通過振動数よりも大きくなるかということである。再循環ポンプの羽根通過振動数がライザ・ブレース組立体４０の固有振動数に等しいか、又はそれを上回る場合には、該ライザ・ブレース組立体４０は共振を起こす。共振するライザ・ブレース組立体４０は、ライザ管３８を潜在的に不安定にさせ、ジェットポンプ組立体３４に悪影響を及ぼすようになる恐れがある。

本発明は、ライザ・ブレース組立体の固有振動数（例えば、第１調和固有振動数）が如何なるポンプ速度においても再循環ポンプの羽根通過振動数よりも大きくなるように、ライザ・ブレース組立体を補強するための方法及びクランプ装置を提供する。振動緩和クランプ装置の取り付けは、ジェットポンプ組立体のハードウェア又はシュラウド修理用のハードウェアのような、取り付けられている原子炉のどのようなハードウェアについても、取り外しを必要とするものであってはならない。

１つの実施の形態において、振動緩和クランプ装置は、第１プレートと、第２プレートと、ウェッジ組立体とを含むことができる。振動緩和クランプ装置を、溶接部に近接した位置で、ライザ・ブレース組立体の上方及び下方ライザ・ブレース板ばねに取り付け、該溶接部は、該板ばねをＲＰＶの側壁に固定されたライザ・ブレース組立体のライザ・ブレースブロックに取り付ける。ウェッジ組立体は、ライザ・ブレース板ばねの内側表面に力を加えるように拡張可能であり、第１及び第２プレートに加えられたクランプ力に対抗して、振動緩和クランプ装置をライザ・ブレース組立体上に固定的に留め付ける。

本発明は以下に与えられる詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されるであろう。図面において、同じ要素は同じ参照符号により表されるが、該参照符号は単に説明の目的で与えられているに過ぎず、従って本発明を限定するものではない。

本発明による振動緩和クランプ装置は、ライザ・ブレース組立体全体を補強するように設計されており、これにより該ライザ・ブレース組立体の固有振動数が増加する。例えば、振動している弦を短くすると（例えば、振動を受ける弦の一部が短くなるように弦を補強する）、弦の固有振動数は増加する。これと同じ概念が本発明に適用可能であり、そのために振動緩和クランプ装置がライザ・ブレース組立体上に取り付けられて、該ライザ・ブレース組立体を補強し、従って振動を受ける該ライザ・ブレース組立体の一部を短くして、これにより該ライザ・ブレース組立体の固有振動数を原子炉圧力容器内の原子炉再循環ポンプの羽根通過振動数よりも大きくし、その結果、例えば、ジェットポンプ組立体３４上の原子炉再循環ポンプに起因する流動励起振動の影響を緩和する。

図３は本発明の例示的な実施の形態による振動緩和クランプ装置（以下クランプ装置５０）の斜視図である。クランプ装置５０は、ＲＰＶ２０内でライザ・ブレース組立体４０に対して構造的な支持を与える。クランプ装置５０は上部プレート５１と支持プレート５２とを含む。上部プレート５１及び支持プレート５２は、ウェッジ組立体６０を間に挟む。更に説明されるように、クランプ装置５０は、ＲＰＶの側壁３０とライザ・ブレース組立体４０との間の界面に近接して位置させられるように構成される。上部プレート５１及び支持プレート５２は、多数のクランプボルト５３及びクランプボルトナット５５によってウェッジ組立体６０の周りに固定して連結される。

以下に更に詳細に説明されるように、上部プレート５１は、クランプボルトナット５５の回転を一方向だけ可能にするクランプボルトナット用ラチェットスプリング５６を含む保持要素を含む。ウェッジ組立体６０は、ウェッジボルト７２及びナットプレート８１を介して、互いに固定して留め付けられる幾つかの部分又は構成部品からなるものとすることができる。ウェッジ組立体６０は、更に、ウェッジボルト７２を適所に固定するためのラッチ７５を含む。更に、上部プレート５１は、ウェッジ組立体６０のウェッジ構成部品の１つからキー６２を受けるスロット１６２を含む。

図４は図３に示されるクランプ装置５０の分解斜視図である。クランプ装置５０の主要構成部品は、上部プレート５１と、支持プレート５２と、ウェッジ組立体６０と、以下で詳細に説明される関連した機械式ファスナ及び保持装置とを含む。

上部プレート５１は、クランプボルトナット用ラチェットスプリング５６を収容するため及びライザ・ブレース組立体４０によって支持される重量に関連して上部プレート５１の重量を最小にするために必要なスロット、穴及びアンダーカットを含む。例えば、スロット２５１が、クランプボルトナット用ラチェットスプリング５６を受けるために、及び二次的な利点として、上部プレート５１の質量を低減するために設けられ、座ぐり１５５が、クランプボルトナット５５を受けるために設けられている。舌部５８ａ及び５８ｂ（５８ｂは図３に示されていない）は、上部プレート５１内に組み込まれ、該上部プレート５１の底面１５１から突出する。舌部５８ａ及び５８ｂは、支持プレート５２の「ブラインド」溝５９ａ及び５９ｂと嵌合する。更に、スロット１６２は、ウェッジ組立体６０のキー付きウェッジ６１のキー６２と嵌合するように形成され、これにより該ウェッジ組立体６０を上部プレート５１及び支持プレート５２に確実に位置合わせされる。これら舌部及び溝部を入れ換えることができることを理解されたい（例えば、舌部５８ａ／ｂを支持プレート５２上に設け、溝５９ａ／ｂを上部プレート５１上に設けることができる）。更に、上部プレート５１は、クランプ装置５０をＲＰＶ２０内に取り付ける特別のツーリングを受けるためのタップ立てした貫通穴２０３を含む。

クランプボルトナット５５は、クランプボルトナット５５の外周に均等な間隔で機械加工された複数のラチェット歯５４を含む。他のタップ寸法は本発明の範囲内であるが、クランプボルトナット５５は内径１／２−２０ＵＮＦのタップ（図示せず）でネジ切りされていることが好ましい。更に、十分なボルト頭部の空間と内部が六角形の内側形状２５５が形成され、これによりクランプボルトナット５５を所望通りに回転させることが可能になる。

クランプボルトナット用ラチェットスプリング５６は、クランプボルトナット５５のクランプボルトナット用ラチェット歯５４と整合するラチェット歯すなわちラッチ５７を含む。クランプボルトナット５５をボルトの予荷重を増大させる方向に回転させると、これらのスプリング及びラッチは片持ち梁のように作用し、クランプボルトナット５５の回転を可能にするのに必要な距離だけ撓む。ラチェット歯５４及び５７は、所望の方向の回転だけを可能にするように方向付けされている。スプリング５６及び関連するラチェット歯５７が「カム作用により戻され」て、対象の歯５４に対する間隙が形成された後にのみクランプボルトナット５５を取り外すことができる。

クランプボルト５３は、遠位端１００に外径１／２−２０ＵＮＦのネジ山と、近位端（ボルト頭部の端部）１０１に９／１６−２０ＵＮの左回りのネジ山を含むことが好ましい。各々のクランプボルト５３が、近位端１０１に設けられたフランジ１５３を有し、該フランジは、組立体の支持プレート５２の座ぐり凹部（図示されていないが、矢印１５２を参照）内に着座する。クランプボルト５３は、好ましくは、各々のクランプボルト５３の近位端１０１内に機械加工された内径が１／４インチの六角形のソケット２５３により、支持プレート５２内に緊密に着座する。

従って、支持プレート５２の有利な特徴は、４つのクランプボルト５３を受けるように設計された４つの座ぐりネジ付き開口部１０２と、上部プレート５１の対応する舌部５８ａ及び５８ｂを受けるためのブラインド溝５９ａ及び５９ｂと、取り付け用のツーリングに連結するための座ぐりスロット開口部１０３と、支持プレート５２の質量又は重量を低減するように設計された、プレート内に設けられたスロット１０４とを含む。座ぐりネジ付き開口部１０２は、クランプボルト５３の近位端１０１を受けるように、９／１６−２０ＵＮの左回りのネジを持つ設計とすることが好ましい。このネジを選択すると、クランプボルトナット５５をクランプボルト５３に対して回転させてトルクを加える下で、該クランプボルト５３が緩まないことが保証される。更に、ネジ付き開口部１０２の直径は、組み立て中にクランプボルト５３の遠位端１００を通すのに十分な大きさである。

上述のように、支持プレート５２のブラインド溝５９ａ及び５９ｂは、上部プレート５１の舌部５８ａ及び５８ｂと嵌合する。この界面は、支持プレート５２及び上部プレート５１の、半径方向及び接線方向の両方についての位置合わせを確実にし、従って、適切なクランプボルト５３の位置決めを確実にする。このボルトの位置決めにより、クランプボルトナット５５が適切に上部プレート５１の座ぐり１５５に中心を置くことが確実となり、これによりクランプボルトナット５５上のラチェット歯５４がクランプボルトナット用ラチェットスプリング５６上のラチェット歯５７との適切な係合が容易になる。上部プレート５１は、該上部プレート５１の中央部で厚さを増すウェブ１１４を含む。上部プレート５１と同様に、支持プレート５２も該支持プレート５２の両縁部においてウェブ１１４を組み込む。これらのウェブ１１４は、上部プレート５１及び支持プレート５２の曲げに対する断面係数を増加させるように、一体となって作用する。

ウェッジ組立体６０は、キー付きウェッジ６１、固定ウェッジ６４、可動ウェッジ６９及び連結ウェッジ７０の４つのウェッジ構成部品と、関連する機械式ファスナ及び保持装置からなる。これらのウェッジ構成部品の第一のものがキー付きウェッジ６１である。キー付きウェッジ６１の平面１６１が、上方ライザ・ブレース板ばね４１の下側表面で嵌合する。更に、キー付きウェッジ６１は、ウェッジ組立体６０を上方ライザ・ブレース板ばね４１に対して位置決めするのに役立つキー６２を含む。更に、このキー６２が、ウェッジ組立体６０をクランプ装置５０の他の構成部品に対して適切に位置決めされるように上部プレート５１と整合する。キー付きウェッジ６１の反対側の傾斜面６３は、１６０度の上反角を形成する。

固定ウェッジ６４は、キー付きウェッジ６１とほぼ同一であるが、キー６２がない。固定ウェッジ６４の平坦な面１６４は、下方ライザ・ブレース板ばね４２の上方の側面と嵌合する。キー付きウェッジ６１と同様に、固定ウェッジ６４の反対側の傾斜面６５は、１６０度の上反角を形成する。

キー付きウェッジ６１及び固定ウェッジ６４の互いに対する位置合わせを維持するために段付きネジ６６が備えられる。キー付きウェッジ６１内の座ぐりクリアランスホール６７により、段付きネジ６６の挿通が可能になる。クリアランスホール６７における座ぐりの深さは、キー付きウェッジ６１と固定ウェッジ６４の構成部品との間の運動範囲に対応するものである。段付きネジ６６は、固定ウェッジのタップ穴６８に螺入されることによって該固定ウェッジ６４に固定される。キー付きウェッジ６１及び固定ウェッジ６４の対抗する傾斜面６３及び６５は、２０度の傾斜角を形成する。

ウェッジ組立体６０の残りのウェッジ構成部品は、可動ウェッジ６９と、連結ウェッジ７０とを含む。これらのウェッジ構成部品の両方に共通の特徴は、ウェッジボルト７２を受ける円形の貫通穴（連結ウェッジ７０の１７０に示される）を含むことである。更に、可動ウェッジ６９及び連結ウェッジ７０は各々、２０度の傾斜角を形成する傾斜面（１６９及び１７２）と、４つのクランプボルト５３のための間隙を形成する切り欠き（１７１及び１７４）とを有する。可動ウェッジ６９と連結ウェッジ７０とは互いに向き合い、それらの傾斜面１６９及び１７２はキー付きウェッジ６１及び固定ウェッジ６４の傾斜面６３及び６５と嵌合する。

４つのウェッジ部品６１、６４、６９及び７０は、傾斜面６３、６５、１６９及び１７２が適切に嵌合されているときには、通常位置合わせされた状態の傾向を有するが、ウェッジボルト７２の軸線に垂直な方向に関しては例外である。この垂直方向において所望の位置合わせを維持するために、「レッジ」特徴部が可動ウェッジ６９及び連結ウェッジ７０の設計に組み込まれる。具体的には、図３及び図４を参照すると、突出部２５０が可動ウェッジ６９及び連結ウェッジ７０の縁部に形成され、これによりウェッジ組立体６０が組み立てられたときに、４つのウェッジの全てがウェッジボルト７２の軸線と垂直な方向で整列することを確実にする。

可動ウェッジ６９は、ウェッジボルト７２のウェッジボルト頭部２７２を受けるために、円形の座ぐり凹部７１と円形の貫通穴１７０とを含む。ウェッジボルト７２の設計には、ボルト頭部２７２の外周に均等な間隔で機械加工された３６本のラチェット歯７３を組み込んでいる。このラチェット歯７３は、ラッチ７５の歯７４と係合し、これによりウェッジボルト７２は、ライザ・ブレース組立体４０に固有の流動励起振動環境において緩むことが防止される。

更に、円形の溝７６をウェッジボルト７２の頭部２７２に設ける。この円形の溝７６の目的は、ウェッジボルト７２を可動ウェッジ６９と係留状態を維持することである。これは、ウェッジボルト７２の回転軸に垂直な軸線を有する穿孔通路（図示せず）内に止めピン７７を差し込むことによって達成される。止めピン７７は、止めピン７７と、該止めピン７７の直径よりも僅かに小さい径の穿孔通路との間の締まり嵌めによって係留状態に保持される。止めピンが挿入された後、該穿孔通路の開口部を僅かに据え込んで、止めピン７７を穿孔通路内に固定する。可動ウェッジ６９における穿孔通路は、ウェッジボルト７２の円形の溝７６と一致するように精密に配置されており、よって該ウェッジボルト７２の回転運動が可能になり、かつ該ウェッジボルト７２の並進運動が防止される。

ラッチ７５は、可動ウェッジ６９の機械加工された凹部７９内にあり、同様に、適当な止めピン７８を差し込むことにより係留状態が保持される。ラッチ７５のラチェット歯７４は、ウェッジボルト７２のラチェット歯７３と相互作用して、ウェッジボルト７２が回転したときに、該ラッチ７５が該ウェッジボルトのチェット歯７３を通すのに十分なだけ、片持ち梁状に撓むようになる。それぞれのラチェット歯７３及び７４は、ウェッジボルト７２が可動ウェッジ６９と連結ウェッジ７０との間の距離が短くなる方向にだけ回転可能となる角度に機械加工される。この運動は、ウェッジ構成部品全ての傾斜面６３、６５、１６９及び１７２全体に働いて、キー付きウェッジ６１及び固定ウェッジ６４が互いに離れ、これらの平坦な面１６１及び１６４が互いに平行に維持されるようになる。

連結ウェッジ７０はナットプレート８１を含み、該ナットプレートは、ウェッジボルト７２を受ける円形の貫通穴１７０に垂直な平面１８１を支持するように装着される。ナットプレート８１は、ウェッジボルト７２のネジ付き端部８３を受けるためにタップ立てした貫通穴８２を含む。ナットプレート８１は浮動可能であるが、回転は阻止されており、よってウェッジボルト７２と共に作動して、可動ウェッジ６９と連結ウェッジ７０との間の相対距離を制御することができる。具体的には、ナットプレート８１は連結ウェッジ７０の中に圧入される止めピン８４によって該連結ウェッジ７０への係留状態が保持される。止めピン８４はナットプレート８１におけるオーバーサイズの貫通穴８５を貫通し、これによって該ナットプレート８１が浮動可能となるが、ウェッジボルト７２の回転とは併せて動くことはできない。止めピン８４は、穿孔通路８５における締まり嵌めにより係留状態に保持される点で止めピン７７と類似している。

従って、ウェッジ構成部品６１、６４、６９並びに７０、及びこれらと関連するファスナは、クランプ装置５０の全体の質量を最小にするという意図で設計されている。更に、可動ウェッジ６９の上面８７に配置されている２つの小さなブラインド穴８６がツーリング目的で設けられる。機械式ファスナの全てに適切に予荷重を加え、ラチェットスプリング及びラッチが適切に係合されていると確認された後に修理が完了する。

図５は、本発明の例示的な実施の形態による原子炉圧力容器（ＲＰＶ）２０内のクランプ装置５０の連結を示す。図５は、クランプ装置５０の種々の構成部品がＲＰＶ２０及びライザ・ブレース板ばね４１及び４２に対してどのように連結されているかを示すものである。クランプ装置５０は、上部プレート５１が上方ライザ・ブレース板ばね４１の上面４６を支持するように、かつ支持プレート５２が下方ライザ・ブレース板ばね４２の下面４７を支持するように取り付けられ、これによりウェッジ組立体６０を板ばね４１と４２との間に挟む。従って、ライザ・ブレース板ばね４１及び４２は、上方プレート５１と支持プレート５２とウェッジ組立体６０との間に挟まれる。クランプ装置５０は、ライザ・ブレース組立体４０の振動を受ける部分又はセグメント（例えば、ライザ・ブレース板ばね４１及び４２の一部）を短くするように位置決めされる。クランプ組立体は、図５に示すように、ＲＰＶ側壁３０に対して離間して配置される。

クランプ装置５０は、ライザ・ブレース組立体４０全体を補強し、これにより該ライザ・ブレース組立体４０の固有振動数を増加させるように設計されている。本発明の振動緩和クランプ装置は、「原子炉内のジェットポンプライザ・ブレースを修理するための方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲＲＥＰＡＩＲＩＮＧＪＥＴＰＵＭＰＢＲＡＣＥＩＮＮＵＣＬＥＡＲＲＥＡＣＴＯＲ）」という名称の同時係属中の本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願番号（番号は割り当てられていない）に記載されたライザ・ブレースの修理用クランプ装置に幾分類似している。上部プレート５１及び支持プレート５２の設計に違いが見られる。振動緩和クランプ装置５０は、発明の譲受人に譲渡された本出願における、ＲＰＶ側壁３０にライザ・ブレースブロック４３を固定するライザ・ブレース修理クランプ装置のように、ＲＰＶ側壁３０に対し直接的に界面を形成していない。従って、上部プレート５１及び支持プレート５２には、ライザ・ブレースブロック４３内の機械加工された溝と係合する舌部は無いが、上述のように、上部プレート５１及び支持プレート５２を互いに連結する舌部と溝との関係が存在する。また、発明の譲受人に譲渡された本出願において記載されているようなブロックボルト、ブロックボルトナット及びこれに関連したラッチスプリングも存在しない。

例えば、図５の実施の形態において、クランプ装置５０は、ライザ・ブレースブロック４３から約４分の３インチ離れたライザ・ブレース組立体４０上に取り付けられ、板ばね４１及び４２と嵌め合い係合した状態における、プレート５１及び５２と、ウェッジ組立体６０との摩擦力によりこの位置に維持される。しかしながら、クランプ装置５０をライザ・ブレースブロック４３に近接するように、或いは該ブロックから更に離れるように配置することができることから、本発明はこのような空間的外形寸法に制限されるものではない。

ウェッジ組立体６０は調整可能であり、ライザ・ブレース板ばね４１と４２との間に取り付けられ、このようにして該板ばね４１と４２との間の空間を埋める。上部プレート５１及び支持プレート５２は、それぞれ上方ライザ・ブレース板ばね４１の上と、下方ライザ・ブレース板ばね４２の下に取り付けられる。機械式ファスナをクランプ装置５０の隅部に設けて機械的な予荷重を加え（例えば、クランプボルト５３、クランプボルトナット５５など）、更にウェッジボルト７２及びナットプレート８１によりウェッジ組立体６０に予荷重を加えるようにする。上部プレート５１と支持プレート５２との間の舌部と溝との界面（例えば、舌部５８ａと溝５９ａとの間の界面）は、接線方向及び半径方向の両方において上部プレート５１と支持プレート５２との位置合わせをもたらし、ＲＰＶ２０の軸に対して軸線方向に摺動することを可能にする。キー付きウェッジ６１におけるキー６２を省く場合には、ウェッジ組立体６０が板ばね４１及び４２と適切に係合するように該ウェッジ組立体６０を正確に配置するための機構はなくなる。

クランプ装置５０について述べてきたが、ここで、ライザ・ブレース組立体４０を補強する方法及び／又は該ライザ・ブレース組立体４０上にクランプ装置５０を取り付ける方法を説明する。図６は本発明による例示的な実施の形態を示すフローチャートである。一般に、保守／修理人員用の原子炉安全手順に従って、取り付け位置の全体の検査を録画して、ライザ・ブレース組立体の施工完了時の構造に関して予期していなかったあらゆるものを探査した後、クランプ装置５０が取り付けられ、該クランプ装置は幾つかの位置（支持プレート５２内の穴１０３、可動ウェッジ６９内のタップ穴８６及び上部プレート５１内のタップ立てした貫通穴２０３）で該クランプ装置に連結された特別のツーリングによって原子炉内の液没位置まで移動させられる。取り付けの前に、ライザ・ブレース板ばね４１、４２とライザ・ブレースブロック４３との間か、又は該ライザ・ブレースブロック４３とパッド１３０との間の界面の近くでのように、ライザ・ブレース組立体上に何らかの障害物がある場合には、この障害物を周知のような放電加工（ＥＤＭ）及び／又は研磨材料を用いて研磨することにより除去することができる。

ウェッジ組立体６０を組み立てて取り付ける（ステップＳ１０）。クランプ装置５０は、アクセスカバーから６０フィートを超えて離れ、且つ液没していることが多いライザ・ブレース組立体４０に遠隔的に取り付けられることになり、原子炉圧力容器内の操作が困難である場合には、可能な限り多くの構成部品を予め組み立てておくことが実用的である。一般に、キー付きウェッジ６１、固定ウェッジ６４、可動ウェッジ６９及び連結ウェッジ７０は、段付きネジ６６、ラッチ７５、ナットプレート８１、ウェッジボルト７２、及び既にそれぞれのウェッジ構成部品に挿入され固定されている止めピン７７、７８及び８４により予め組み立てておく。例えば、ネジ用潤滑材を、（１）ウェッジボルト７２及び可動ウェッジ６９の座面、（２）ウェッジボルト７２及びナットプレート８１のネジ、（３）ナットプレート８１及び連結ウェッジ７０の座面、及び（４）可動ウェッジ６９、連結ウェッジ７０、キー付きウェッジ６１及び固定ウェッジ６４の傾斜面６３、３５、１６９、１７２上に塗付する。上方ライザ・ブレース板ばね４１及び下方ライザ・ブレース板ばね４２との間の空間には、如何なる異物も存在しないことを確認する（板ばね表面は滑らかで且つ平坦にすべきである）。ライザ・ブレース板ばね４１と４２との間の取り付けを容易にするために、上方ライザ・ブレース板ばね４１と下方ライザ・ブレース板ばね４２との間の距離を確認し、ウェッジ組立体６０の厚さを所定の厚さに設定する。次に、所望の位置に配置されたキー付きウェッジ６１が上方ライザ・ブレース板ばね４１に接触して支持する状態で、ウェッジ組立体６０全体を該ライザ・ブレース板ばね４１及び４２の間に取り付ける。

例えば、クランプボルト５３が既に所定の位置に取り付けられた支持プレート５２をウェッジ組立体６０の下から挿入し（図５参照）、クランプボルトナット用ラチェットスプリング５６が既に所定の位置に固定された上部プレート５１を該クランプボルト５３の上方で且つこれを覆って位置決めするように、クランプ装置５０の残りの部品を組み立てる（ステップＳ２０）。ＲＰＶ２０内の取り付けの複雑さを制限するために、ウェッジ組立体６０と同様に、これらの構成部品をＲＰＶ２０の外部で予め組み立てる（例えば、現場で組み立てる）。

上部プレート５１及びクランプボルトナット５５をライザ・ブレースブロック４３の上面４６を覆って位置決めし、キー付きウェッジ６１のキー６２を該上部プレート５１のスロット１６２内に係合させる。上部プレート５１は、４つのクランプボルト５３が、該上部プレート５１の座ぐり開口部１５５を通って突き出る状態で、上方ライザ・ブレース板ばね４１の上面と接触するようにすべきである。

次に、クランプ力を加え（ステップＳ３０）、クランプ装置５０をライザ・ブレース組立体４０に固定して留め付ける。４つのクランプボルトナット５５を取り付け、最初に所望のトルク（例えば、２＋／−１ｌｂ−ｆｔなど）まで締め付ける。次に、クランプ装置５０に均等な圧力を維持するように交互に各クランプボルトナット５５に徐々にトルクを与える（例えば、３０ｌｂ−ｆｔまで５ｌｂ−ｆｔ増加刻みで）。図５に示すように、上部プレート５１の下面は上方ライザ・ブレース板ばね４１の上面と接触すべきであり、かつ支持プレート５２は、クランプボルト５３がウェッジ組立体６０を跨ぐ状態で下方ライザ・ブレース板ばね４２と接触するべきである。

ウェッジボルト７２は、ウェッジ組立体６０の厚さを増加させて、ウェッジの表面を上方及び下方ライザ・ブレース板ばね４１及び４２と接触させるために、最初にトルクを与えられる（例えば、１０＋／−２．５ｌｂ−ｆｔまでなど）。ウェッジボルト７２にトルクを与える工程は、ラッチスプリング７５の歯７４が該ウェッジボルト７２の歯７３と完全に係合するまで、繰り返される。必要であれば、対象のラッチ歯７４が完全に係合するように、ウェッジボルト７２のトルクを増加する。同様に、クランプボルトナット用ラッチスプリング５６の歯５７もクランプボルトナット５５の歯５４と完全に係合していることを確認する。必要であれば、対象のラッチ歯５４が完全に係合するように、クランプボルトナット５５のトルクを増加する。

取り付けられたクランプ装置５０がライザ・ブレース組立体４０全体を補強して、これにより該ライザ・ブレース組立体４０の固有振動数を、ＲＰＶ２０内の再循環ポンプの羽根通過振動数よりも上回って増加させる。以上のように、クランプ装置５０の取り付けは、ジェットポンプ組立体のハードウェア又はシュラウド修理用のハードウェアのような如何なる取り付けられている原子炉のハードウェアの取り外しも必要としない。

以上、本発明を説明したが、同じものを多くの方法により変更できることが明らかであろう。なお、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。

沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の、一部を切り欠いた概略的な部分断面図。本発明によるライザ・ブレース組立体のライザ・ブレース組立体の詳細な図。本発明の例示的な実施の形態による振動緩和クランプ装置の斜視図。本発明の例示的な実施の形態による、図３に示されるクランプ装置の分解斜視図。本発明の例示的な実施の形態による原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内のクランプ装置の連結を示す図。本発明によるライザ・ブレース組立体を支持する例示的な方法を示すフローチャート。

符号の説明

４１上部ライザ・ブレース板ばね
４２下部ライザ・ブレース板ばね
４３ライザ・ブレースブロック
５１第１プレート
５２第２プレート
６０ウェッジ組立体

Claims

原子炉内で上下方向に伸びるライザ管（３８）と原子炉壁（３０）との間に固着されて前記ライザ管（３８）を安定させるためのライザ・ブレース組立体（４０）を更に補強するクランプ装置（５０）であって、
前記ライザ・ブレース組立体（４０）は、
ライザ・ブレースブロック（４３）と、前記上下方向に離間して配置された上方ライザ・ブレース板ばね（４１）と下方ライザ・ブレース板ばね（４２）とから構成され、前記ライザ・ブレースブロック（４３）とライザ管（３８）との間で前記ライザ管（３８）にライザブレースプレート（４９）を介して係止されるように配置されており、
前記クランプ装置（５０）は、
前記上方ライザ・ブレース板ばね（４１）の上面（４６）と係合するための第１プレート（５１）と、
前記下方ライザ・ブレース板ばね（４２）の底面（４７）と係合するための第２プレート（５２）と、
前記上方ライザ・ブレース板ばね（４１）の底面と前記下方ライザ・ブレース板ばね（４２）上面とに係合するための、前記第１プレート（５１）と前記第２プレート（５２）との間に配置されたウェッジ組立体（６０）と、を備えることを特徴とするクランプ装置（５０）。
前記第１プレート（５１）及び前記第２プレート（５２）が、クランプ力を前記ライザ・ブレース板ばね（４１、４２）に加えるように構成され、
前記ウェッジ組立体（６０）が、前記ライザ・ブレース板ばね（４１、４２）の対向する表面上に前記クランプ力に対する対抗力を加えて、前記クランプ装置（５０）を前記ライザ・ブレース組立体（４０）に固定的に留め付けるように構成された、請求項１に記載のクランプ装置（５０）。
前記ウェッジ組立体（６０）が、前記クランプ力に対抗する力を加えるように拡張可能である請求項２記載のクランプ装置（５０）。
前記第１プレート（５１）と、前記第２プレート（５２）と、前記ウェッジ組立体（６０）とにクランプ力を与えるように適合された第１と第２の機械式ファスナ手段（５３、５５、７２、８１）であって、
前記第１プレート（５１）と前記第２プレート（５２）とをボルトとナットで締め付けてそれらプレートの距離を狭めることにより前記クランプ力を発生させる第１の機械式ファスナ手段（５３，５５）と、前記ウエッジ組立体（６０）を前記上下方向に対して垂直な水平方向に締め付けることにより前記ウエッジ組立体（６０）の前記上下方向の高さを増やして前記対抗力を発生させる第２の機械式ファスナ手段（７２，８１）を更に備える請求項２に記載のクランプ装置（５０）。
前記ウェッジ組立体（６０）は、複数のウェッジ構成部品（６１、６４、６９、７０）を更に含み、これらのウェッジ構成部品は応力を前記ライザ・ブレース組立体（４０）上に均等に配分するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置（５０）。
前記ウェッジ構成部品（６１）の１つが、前記ウェッジ組立体（６０）を前記第１プレート（５１）と前記第２プレート（５２）との間に位置合わせするために、前記第１又は第２プレート（５１、５２）におけるスロット（１６２）と係合するキーを含む請求項５に記載のクランプ装置（５０）。
前記第１及び第２プレート（５１、５２）が、舌部と溝の界面（５８ａ、５８ｂ、５９ａ、５９ｂ）を介して互いに係合するようになった請求項１に記載のクランプ装置（５０）。
前記第１プレート（５１）が、１つ又はそれ以上の舌部（５８ａ、５８ｂ）を含み、
前記第２プレート（５２）が、前記第１プレート（５１）の舌部（５８ａ、５８ｂ）と係合して前記第１及び第２プレート（５１、５２）を前記ライザ・ブレース組立体（４０）において位置合わせする陥凹溝（５９ａ、５９ｂ）を有する１つ又はそれ以上の突出部を含む、
請求項１に記載のクランプ装置（５０）。
前記第１プレート（５１）と前記第２プレート（５２）と前記ウェッジ組立体（６０）とが、前記ライザ・ブレースブロック（４３）を前記ライザ・ブレース板ばね（４１、４２）に取り付ける界面の近くに位置していることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置（５０）。
原子炉内で上下方向に伸びるライザ管（３８）と原子炉壁（３０）との間に固着されて前記ライザ管（３８）を安定させるためのライザ・ブレース組立体（４０）を更に補強するクランプ装置（５０）であって、
前記ライザ・ブレース組立体（４０）は、
ライザ・ブレースブロック（４３）と、前記上下方向に離間して配置された上方ライザ・ブレース板ばね（４１）と下方ライザ・ブレース板ばね（４２）とから構成され、前記ライザ・ブレースブロック（４３）とライザ管（３８）との間で前記ライザ管（３８）にライザブレースプレート（４９）を介して係止されるように配置されており、
前記上方ライザ・ブレース板ばね（４１）と下方ライザ・ブレース板ばね（４２）とはそれぞれ各々の上面と底面を有しており、
前記クランプ装置（５０）は、
前記上方ライザ・ブレース板ばね（４１）の前記上面（４６）と接触する上部プレート（５１）と、
前記下方ライザ・ブレース板ばね（４２）の前記底面（４７）と接触する支持プレート（５２）と、
前記上部プレート（５１）と支持プレート（５２）との間に設けられたウェッジ組立体（６０）であって、前記上部プレート（５１）及び前記支持プレート（５２）と接触する前記上面と底面（４６、４７）の反対側にあるところの、前記上方及び下方ライザ・ブレース板ばね（４１、４２）の前記底面と上面に対して張力を加える、ウェッジ組立体（６０）と、
を備えることを特徴とするクランプ装置（５０）。
前記上部プレート（５１）及び前記支持プレート（５２）を前記ライザ・ブレース板ばね（４１、４２）に固定的に留め付けるクランプ力を加えるための複数のファスナを更に備える請求項１０に記載のクランプ装置（５０）。
前記上部プレート（５１）及び前記支持プレート（５２）が、舌部及び溝の界面（５８ａ、５８ｂ、５９ａ、５９ｂ）を介して互いに係合する請求項１０に記載のクランプ装置（５０）。
前記上部プレート（５１）が１つ又はそれ以上の舌部（５８ａ、５８ｂ）を含み、
前記支持プレートが、前記上部プレート（５１）及び前記支持プレート（５２）を前記ライザ・ブレース組立体（４０）に位置合わせするために、前記支持プレートの舌部（５８ａ、５８ｂ）に係合する陥凹溝（５９ａ、５９ｂ）を有する１つ又はそれ以上の突出部を含むことを特徴とする請求項１０に記載のクランプ装置（５１）。