JP5230573B2 - 蒸気発生器２次側管板上部の伝熱管束の肉眼検査および異物除去装置 - Google Patents

蒸気発生器２次側管板上部の伝熱管束の肉眼検査および異物除去装置 Download PDF

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Description

本発明は原子力発電所の蒸気発生器内部に設置される伝熱管および伝熱管を支持する管板および流量分配板などの構造物検査および異物を除去できるようにした異物除去装置に関するものであり、より詳細には蒸気発生器の2次側上部束伝熱管間に検査装置を挿入してスラッジや異物が存在するかを検査できるようにする一方、伝熱管隙間に異物がある場合異物除去装置を利用し、除去できるようにした蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置に関するものである。
一般的に、原子力発電所での蒸気発生器は、蒸気タービン及び発電機から電力を生産するのに必要な蒸気を発生させる最も重要な核心機器中の一つである。
具体的には、上記蒸気発生器内部には束で成り立った多数の伝熱管が用意されており、この伝熱管は放射能を含む1次系統水とタービンを回す2次系統水の間に熱交換機能を提供して、1次系統水と2次系統水を分離させる役割をしている。
蒸気の発生過程を見てみると、原子炉を通過して加熱された1次系統水が管路に従い蒸気発生器伝熱管内部を流れてこの伝熱管外部に供給される2次系統水が伝熱管の外部で交差して、伝熱管の管壁を間に置いて1次系統水と2次系統水が熱交換を通じて、1次系統水は閉回路の管路についてまた原子炉で循環して2次系統水は蒸気に変換される。
すなわち、伝熱管を間に伝熱管内部には高温高圧の放射性水(1次系統水)が流れて、外部では非放射性水(2次系統水)が流れるので伝熱管損傷がある場合伝熱と内部を貫く放射性水(1次系統水)が外部で漏洩して、非放射性水(2次系統水)と混ざり合い、汚染になり、これによって非放射性水(2次系統水)が蒸気に変換されて供給される領域全体で放射能汚染が起こり得るので、伝熱管の健全性を確保するのは原子力発電所にあって最優先的に重要な課題である。
添付の図1はこのような蒸気発生器を表した断面図で、図2aは図1の蒸気発生器の全断面図、図2bは蒸気発生器の原理を概略的に現わした断面図であり、これを参照すると、蒸気発生器(10)は1次系統の原子炉冷却材が入ってくる入口ノズル(1)と、熱交換が成り立つようにする伝熱管(3)と、上記入口ノズル(1)を通じて入ってくる原子炉冷却材を外側にある2次系統冷却水に熱を伝達する出口ノズル(5)等で構成される。伝熱管(3)は管板(4)の上に設置され、設置された伝熱管(3)は一定垂直高さ間隔ごとに管支持板(6)で支持されるようにして、下段の管支持板(6)と管板(4)間にはドーナツ板状の流量分配板(8)を設置し、伝熱管(3)を支持するようにする。伝熱板を支持する多数の一定垂直間隔の管支持板(6)および伝熱管(3)は下部が開放されて上段に蒸気排出口(21)を持つラッパー(20)を結合して、ラッパー(20)は水を外部ハウジング(2)内壁に従い下方へ供給を受け、供給された水は伝熱管によって、蒸気を発生して、上へ排出する機能をする。
これと共に構成された蒸気発生器は、1次系統の原子炉冷却材は入口ノズル(1)に入ってきて、多数の伝熱管(チューブ)(3)内側で流れて、出口ノズル(5)を通過して外側にある2次系統冷却水に熱を伝達してこの時蒸気が生成されるようにする。
ここで、蒸気発生器(10)で原子炉冷却材が流れる部分を1次側、給水および蒸気が流れる部分を2次側という。2次系統は主蒸気系統、タービン系統、復水および給水系統などで構成される。
したがって、蒸気発生器(10)2次側で生成された水蒸気は主蒸気管に従い移動して、タービンを回転させる。
しかし、従来の蒸気発生器は蒸気を作るために2次側に供給される2次水はろ過と化学処理を通じて供給されるが管路内部を循環して、いろいろな経路を通じて、発生した異物とスラッジを伴い、蒸気発生器内部に流入して、管板(tube sheet)(4)と管支持板(tube support plate)(6)および流量分配板(Flow Distribution Baffle)(8)等に沈殿したり伝熱管(3)外壁に付着することになって伝熱効果を低下させたり損傷を招く。
すなわち、上記蒸気発生器は数千ヶのU字型伝熱管(3)が束形態を形成し、伝熱管束最下部の管板(Tube Sheet)(4)に伝熱管(3)両端が固定されて約1m間隔で伝熱管上部まで図2に図示された通り、7段で構成された管支持板(Tube Support Plate)(6)により支持される構造で成り立ち、運転年数が過ぎて、多様な経路を通じて、流入または生成された不純物が伝熱管(3)外部表面にスケールになり、熱交換力を低下させて伝熱管(3)と 管支持 (6)板間でスラッジとして沈積されて、順次固形化されると管支持板(6)と伝熱管(3)の間にTilting を誘発し、伝熱管(3)損傷を引き起こすことがありえる。このような理由で伝熱管(3)表面のスケール除去と管支持板(6)のスラッジを除去は蒸気発生器効率と伝熱管(3)健全性確保のための必須の手段になっている。
このために流量分配板(8)と伝熱管(3)および管板(4)の状態を確認するために小型内視鏡カメラを利用して確認しているのが実情である。
しかし、このような装備は作業者が手作業でガイド管を通じて、内視鏡カメラを伝熱管隙間に押込む方式で使われており、自主的に支持する手段がなく、望む位置を探して確認することはできないという問題点があり、蒸気発生器周辺は高放射線区域として作業者が放射線射すことに露出して効率的な肉眼検査または異物除去作業を遂行すること困難な問題点があった。
本発明は詳述した通り、従来の問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、蒸気発生器の2次側上部束伝熱管間にスラッジや異物が存在するのかを検査できると同時に上記異物を除去できる異物除去装置が備わった蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置を提供することにその目的がある。
本発明の目的および長所は以下にて詳細に説明するものとし、実施例により、より一層具体化されるものとする。また本発明の目的および長所は請求範囲に記載した手段およびこれらの組合せによって、実現することが可能である。
詳述した目的を達成するために本発明は、蒸気発生器ハンドホールのフランジ面にボルトにより固定設置されるマウンティングフィクスチャと、上記マウンティングフィクスチャの一端が固定結合されることで、一端が蒸気発生器の中央部に用意されるセンターステイロッドと結びついて他端が後述する駆動手段と結びつくガイドレール部と、上記ガイドレール部の下段にスライディング可能に結びついて、移送ベルトによって、上記蒸気発生器内部に挿入されることで肉眼検査および異物除去作業を遂行する探知手段と、上記探知手段に動力を提供することで、一端が上記ガイドレール部と結びつくと同時にマウンティンフィクチャのレール支持部と結びつく駆動手段と、上記蒸気発生器と隣接するように設置されて、上記マウンティングフィクスチャ、探知手段および駆動手段をコントロールする現場制御部および遠隔制御部を含むことを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置を提供する。
また本発明において、上記マウンティングフィクスチャは、上記蒸気発生器の上部ハンドホールのフランジ面に固定設置されるように4ヶのボルトが設置されたフランジと、前面が上記フランジと側方向へスライディング可能に結びつくパンニングプレートと、上記パンニングプレートの後面にヒンジ結合されて、選択的にティルティング(Tilting)できるようにしたティルティングレバーと、上記ティルティングレバーと結びついて後述するガイドレール部を支持できるようにするレール支持部と、上記ティルティングレバーの後面に位置し、後述する探知手段から出てくるケーブルが絡まったり障害にならないように安定的に収納可能な2ヶのケーブルガイドから成ることを特徴とする。
また本発明において、上記フランジは、蒸気発生器のフランジ面に固定するために4ヶのボルトに各々挿入されるねじ孔が形成されて、このねじ孔は4隅部に円形状で形成して、選択的に上記フランジを回転させた後ボルトを結合する方式で上記マウンティングフィクスチャをローリングさせることができるように形成されていることを特徴とする。
また本発明において、上記フランジとパンニングプレートは、互いに接触する面にお互い対応する形状の結合区が備わってこの結合区によって、スライディングされる方式で結びついて、上記フランジの両側面に用意される調節ピンによって、上記パンニングプレートを左右側で移送させることができることを特徴とする。
また本発明において、上記ティルティングレバーは、一端が上記パンニングプレートに接触して他端にねじ山が形成されたナックルジョイントと、上記ナックルジョイントの他端に形成されたねじ山に結びつく調節ボルトを含んで成り、上記ナックルジョイントに対して調節ボルトが回転し、上記ナックルジョイントを押し出す方式で上記ティルティングレバーがティルティングされることを特徴とする。
また本発明において、上記レール支持部には上記マウンティングフィクスチャの左右回転および水平垂直での角度変更を確認できる水平垂直レベルゲージが設置されていることを特徴とする。
また本発明において、上記ガイドレール部は上記探知手段を案内する役割をするために、棒形状から成る多数のガイドロッドによって分離可能に接続可能であることを特徴とする。
また本発明において、上記ガイドレール部は蒸気発生器のセンターステイロッドと結びつけるように一端に締結動作により支持および固定されるようにするクリッパが形成されて、他端にねじ孔が形成されたコネクティングブロックが設置される第1ガイドロッドと、一端が上記第1ガイドロッドと結合するようにコネクティングブロックに形成されたねじ孔にねじ結合されるクランピングボルトが設置されて、他端にねじ孔が形成されたコネクティングブロックが設置される第2ガイドロッドと、一端が上記第2ガイドロッドと結びつけるようにコネクティンボルトに形成されたねじ孔にねじ結合されるクランピングボルトが設置されて、他端には動力を伝達する駆動手段が結びつく第3ガイドロッドから成ることを特徴とする。
また本発明において、上記ガイドレール部の下部には上記移送ベルトが挿入される案内溝が形成されていることを特徴とする。
また本発明において、上記探知手段は、蒸気発生器内部のスラッジや異物を肉眼で検査して異物を除去するための、撮影板および異物除去機が用意されて側方向へ回転が可能な探知部と、上記探知部を駆動させられるように動力を提供する探知駆動部と、上記探知部と探知駆動部を連結して上記ガイドレール部と結びつけるようにするブラケット部を含むことを特徴とする。
また本発明において、上記探知部は上記ブラケット部の前面側に結びついて内部にボビンが用意された本体と、上記本体内に位置されて一端が上記ボビンに巻かれるスチールベルトと、上記スチールベルトの他端に結びついて端部にCCDセンサーとLED照明が装着されて、肉眼検査映像信号を発生させる撮影板と、上記撮影板を通じて確認された異物を除去することができるように撮影板と隣接するように設置される異物除去機をさらに含むことを特徴とする。
また本発明において、上記スチールベルトには中央に長さ方向に関して等間隔で多数の結合孔が形成されていて、上記本体に用意されて外周面に多数の突起が備わった間欠(intermittent)ギアおよびボビンの回転によって、本体内で巻かれることを特徴とする。
また本発明において、上記探知駆動部は、上記ブラケット部の後面側に設置されて、上記探知部に駆動力を伝達することで、上記ブラケット部と結びつくハウジングと、上記ハウジング内側に設置されて探知部に動力を供給することによって、側面で回転可能なようにするティルティングモータと、上記探知部の撮影板および異物除去機を本体外側で伸長縮小させられるように動力を提供するフィードモータとから成ることを特徴とする。
また本発明において、上記駆動手段は、一端が上記ガイドレール部と結びつくと同時にマウンティングフィクスチャのレール支持部と結びついて、内部に多数のギアによって回転するボビンが用意されたメインハウジングと、一端が上記ボビンに巻かれるように形成されて、他端が上記探知手段のブラケット部と結びついて、ガイドレール部について上記探知手段が移送されるようにする移送ベルトと、上記メインハウジング内に用意されたボビンを回転させて、移送ベルトが解けたり巻かれたりすることで、上記探知手段が移送できるようにした駆動モーターから成ることを特徴とする。
また本発明において、上記メインハウジングには外周面に多数の突起を持つ間欠(intermittent)ギアが連結したピニオンギアが用意されて、上記移送ベルトには長さ方向に関して等間隔で多数の貫通孔が形成されて、上記貫通孔にピニオンギアと連結した間欠(intermittent)ギアの突起が挿入されて、移送ベルトがボビンに巻かれたり解くことができるようにしたことを特徴とする。
また本発明において、上記メインハウジング内には上記移送ベルトの貫通孔にピニオンギアと連結した間欠ギアの突起が正確で円滑に挿入されるように、移送ベルトを加圧できるローラをさらに含むことを特徴とする。
したがって、本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置は蒸気発生器の2次側上部束に通じる上部ハンドホールを通じて、スラッジおよび異物を検査し選択的に異物を除去できる探知手段を挿入することによって、効果的にスラッジおよび異物を検査すると同時に異物を除去できるという長所がある。
また、本発明はマウンティングフィクスチャを通じて、ガイドレール部を水平および垂直に微細調整できる長所と共に、堅固で安定的に支持できる長所もある。
図1は蒸気発生器を表す断面図である。 図2aは図1の蒸気発生器の全断面である。 図2bは蒸気発生器の原理を概略的に現わした断面図である。 図3は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置が設置された姿を概略的に現わした側断面図である。 図4は図3の平断面図である。 図5は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置を概略的に図示した斜視図である。 図6は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置のマウンティングフィクスチャを概略的に図示した斜視図である。 図7は図6の分解斜視図である。 図8aはマウンティングフィクスチャの動きを概略的に図示した斜視図である。 図8bはマウンティングフィクスチャの動きを概略的に図示した斜視図である。 図8cはマウンティングフィクスチャの動きを概略的に図示した斜視図である。 図9は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置のガイドレール部を概略的に図示した斜視図である。 図10は図9の分解斜視図である。 図11は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の探知手段を図示した斜視図である。 図12は図11の探知手段中モーター部を概略的に図示した分解斜視図である。 図13は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の探知手段中探知部を構成するギアの構成を概略的に図示した斜視図である。 図14は図11の正面図として探知手段中探知部が左右方向で会合される姿を概略的に図示した正面図である。 図15はガイドレール部に異物除去機が挿入された状態を図示した斜視図である。 図16は異物除去機が設置された姿を概略的に図示した設置参考図である。 図17は駆動手段を概略的に図示した斜視図である。 図18は図17の分解斜視図である。 図19はガイドレール部に駆動手段の移送ベルトが挿入されて姿を概略的に図示した参考斜視図である。 図20は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置が蒸気発生器に設置された状態を概略的に現わした図面である。
以下、本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の構成および作用効果を、望ましい実施例と添付された図面を参照して一層詳細に説明する。
図3は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置が設置された姿を概略的に現わした側断面図で、図4は図3の平断面図で、図5は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置を概略的に図示した斜視図で、図6は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置のマウンティングフィクスチャを概略的に図示した斜視図で、図7は図6の分解斜視図、図8aないし図8cはマウンティングフィクスチャの動きを概略的に図示した斜視図である。
これを参照すると、本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置は、収納室内に位置するウェスティングハウスF型蒸気発生器の一端上部ハンドホールに設置されて、伝熱管束隙間を肉眼で検査できると同時に確認された異物を除去するために、マウンティングフィクスチャ(Mounting Fixture)(110)、ガイドレール部(Guide Rail)(120)、探知手段(130)、駆動手段(140)、現場制御部(150)、遠隔制御部(160)で構成される。
上記マウンティングフィクスチャ(110)は図3に図示された通り、ハンド孔(H)のフランジ面にボルトで固定設置されてガイドレール部(120)を安定的に固定支持することで、図6および図7に図示された通り、上記蒸気発生器のハンド孔(H)フランジ面に固定設置されるように4ヶのボルト(S)が用意されたフランジ(111)と、前面が上記フランジ(111)と側方向でスライディング可能に結びつくパンニングプレート(112)と、上記パンニングプレート(112)の後面にヒンジ結合されて、選択的にティルティング(Tilting)できるようにしたティルティングレバー(113)と、上記ティルティングレバー(113)と結びついて後述するガイドレール部(120)を支持できるようにするレール支持部(114)と、上記ティルティングレバー(113)の後面に位置されて、後述する探知手段(130)から出てくるケーブルが絡まったり障害にならないように安定的に収納可能な2ヶのケーブルガイド(115)から成る。
このような構成から成るマウンティングフィクスチャ(110)は、上記ガイドレール部(120)を安定的に支持して、上記ガイドレール部(120)を通じて、探知手段(130)が安定するように移動することができる。
具体的に、上記マウンティングフィクスチャ(110)は選択的に上記ガイドレール部(120)の角度を微細に調節して、上記探知手段(130)の探査角度を微細調整できることで、蒸気発生器と結びつけるためにボルト(S)が挿入される4ヶのねじ孔(111a)をフランジの4隅部に円形状で形成して、選択的に上記フランジ(111)を回転させた後ボルト(S)を結合する方式で図8cの矢印方向でマウンティングフィクスチャ(110)をローリングさせることができるようにし、上記フランジ(111)とパンニングプレート(112)は図7に図示された通り互いに接触する面に互いに対応される形状の結合区(111b、112a)を設けて、この結合区(111b、112a)によりスライディングなる方式で結びつくことで、上記フランジ(111)の両側面に用意される調節ピン(116)を通じて、上記パンニングプレート(112)を図8aの矢印方向(水平方向)で移送させられるようにすることが望ましい。
そして、上記パンニングプレート(112)の後面にヒンジ結合されるティルティングレバー(113)は図7に図示された通り、パンニングプレート(112)の下部にねじ結合されたヒンジブロック(112b)にピン(112c)で結びつき、選択的にティルティングできるようにし、この時、上記パンニングプレート(112)に対してティルティングされるティルティングレバー(113)はパンニングプレート(112)に対して選択的にティルティングできるように一端が上記パンニングプレート(112)に接触して他端にねじ山が形成されたナックルジョイント(117)と、上記ナックルジョイント(117)の他端に形成されたねじ山に結びつく調節ボルト(118)を含んで成り、上記ナックルジョイント(117)に対して調節ボルト(118)が回転して、ナックルジョイント(117)を押し出す方式でティルティングレバー(113)が図8bの矢印方向でティルティングできるように形成されている。
また、上記ティルティングレバー(113)には一組のブラケット(113a)を設けて、上記ブラケット(113a)を通じて、上記レール支持部(114)の側面部が固定支持されるようにすることが望ましい。 この時、上記レール支持部(114)は上記フランジ(111)、パンニングプレート(112)およびティルティングレバー(113)に水平方向で貫通するように挿通され、その下部で後述するガイドレール部(120)が固定結合されるようにする。
このような構造で成り立ったマウンティングフィクスチャ(110)は図3に図示された通り、ボルトを通じて、蒸気発生器のハンド孔を(H)フランジ面に強固に固定設置した後、上記レール支持部(114)にガイドレール部(120)を結合した後このガイドレール部(120)を通じて、後述する探知手段(130)が上記蒸気発生器内部に挿入されるようにすることによって、スラッジや異物を検査することになる。
この時、上記マウンティングフィクスチャ(110)はフランジ(111)のねじ孔(111a)を通じて、選択的にローリングできると同時に上記フランジ(111)およびパンニングプレート(112)の互いに対応される形状を持つ結合区(111b、112a)をスライディング方式で差し込み結合するDovetail結合方法で結合することによって、上記フランジ(111)に対してパンニングプレート(112)がパンニングできるようにする一方、上記パンニングプレート(112)とティルティングレバー(113)をヒンジ結合することによって、パンニングプレート(112)に対して上記ティルティングレバー(113)がティルティングできるようにする。 これに伴い、上記ティルティングレバー(113)に結びつくレール支持部(114)が選択的に微細にハンド孔を(H)センターを中心に約10〜15°程度左右で回転が可能で、水平および垂直でも微細調整が可能である。
合わせて、上記レール支持部(114)には上記マウンティングフィクスチャ(110)の左右回転および水平垂直での角度変更を確認できる水平垂直レベル ゲージ(119)を設置して、上記マウンティングフィクスチャ(110)の変化角度を手軽に確認できるようにすることもできる。
一方、図9は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置のガイドレール部を概略的に図示した斜視図で、図10は図9の分解斜視図である。
ガイドレール部(120)は一端が蒸気発生器の中央部に用意されるセンターステイロッド(C)(center stay rod)と結びついて他端が後述する駆動手段(140)と結びついて、上記駆動手段(140)と結びついている側がマウンティングフィクスチャ(110)に用意されたレール支持部(114)と固定結合されて、後述する探知手段(130)を蒸気発生器内部(伝熱管束隙間)で案内する役割をすることになる。
この時、上記ガイドレール部(120)は図9に図示された通り、一定の長さを持つ多数の棒形状で形成され、互いに分離可能に接続可能な構造を備える。ガイドレール部(120)の全体の長さは、選択的に延長または縮小させることができる。図９に示すガイドレール部(120)は、3ヶのガイドロッド(121、122、123)から構成される。
具体的に、図10に図示された通り、ガイドレール部(120)は第1ガイドロッド(121)、第2ガイドロッド(122)および第3ガイドロッド(123)に分かれて、上記第1ガイドロッド(121)には蒸気発生器のセンターステイロッド(C)と結びつけるように一端に締結動作による支持および固定されるようにするクリッパ(124)が設けられ、他端に第2ガイドロッド(122)と結びつけるように中央部にねじ孔(125a)が形成されたコネクティングブロック(125)が用意される。
また、上記第2ガイドロッド(122)には一端に上記第1ガイドロッド(121)と結びつけるように上記コネクティングブロック(125)に形成されたねじ孔(125a)にねじ結合されるクランピングボルト(126)が設置されて、他端に上記第1ガイドロッド(121)と同じように第3ガイドロッド(123)と結びつけるように中央部にねじ孔(125a)が形成されたコネクティングブロック(125)が用意される。
そして、上記第3ガイドロッド(123)には上記第2ガイドロッド(122)と同じように一端に第2ガイドロッド(122)のコネクティンボルト(125)に形成されたねじ孔(125a)にねじ結合されるクランピングボルト(126)が設置されて、他端には動力を伝達する駆動手段(140)が結びつく。
ここで、本発明では3ヶのガイドロッド(121、122、123)を利用して、ガイドレール部(120)を形成したが、場合により別途のガイドロッドをさらに具備して、長さを延長したり、縮小させることができる。
また、図11は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の探知手段を図示した斜視図で、図12は図11の探知手段中モータ部を概略的に図示した分解斜視図で、図13は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の探知手段中探知部を成し遂げるギアの構成を概略的に図示した斜視図で、図14は図11の正面図として探知手段中探知部が左右方向で会合される姿を概略的に図示した正面図で、図15はガイドレール部に異物除去機が挿入された状態を図示した斜視図で、図16は異物除去機が設置された姿を概略的に図示した設置参考図である。
探知手段(130)は図5に図示された通り、上記ガイドレール部(120)の下段にスライディング可能に結びついて、後述する駆動手段(140)により前後方向で前進または後進されることで、上記ガイドレール部(120)を通じて、蒸気発生器の内部に挿入されて、肉眼検査を遂行すると同時に異物除去作業を遂行する役割を果たす。
図11を参照すると、探知手段(130)はスラッジや異物を肉眼で検査して異物を除去できることで両側方向で回転が可能な探知部(132)と、上記探知部(132)が駆動するように動力を提供する探知駆動部(134)、そして上記探知部(132)と探知駆動部(134)を連結して上記ガイドレール部(120)と結びつけるようにするブラケット部(136)から成る。
蒸気発生器内部の伝熱管隙間に挿入される探知部(132)は、上記ブラケット部(136)の前面側に設置されて、スラッジや異物を検査または除去するものであり、図12および図13に図示された通り、大きく、上記ブラケット部(136)と結びついて内部にボビン(b)が用意された本体(132a)と、上記本体(132a)内に位置されて一端が上記ボビン(b)に巻かれたスチールベルト(132b)と、上記スチールベルト(132b)の他端に結びついて端部にCCDセンサーとLED照明が装着されて、肉眼検査映像信号を発生させる撮影板(132c)と、上記撮影板(132c)を通じて確認されたスラッジおよび異物を除去することができるように撮影板(132c)と隣接するように設置される異物除去機(132d)で構成される。
ここで、上記本体(132a)は内部に多数のギアが図12に図示された通り、相互にかみ合うように設置されて、回転によりボビン(b)が回転するように構成されて、スチールベルト(132b)は一端が上記ボビン(b)に巻かれた状態でボビン(b)の正回転または逆回転により巻かれたり解けるように構成される。この時、上記本体(132a)にはスチールベルト(132b)がボビン(b)に円滑に巻かれるように中央部に多数の突起(132a-1)が備わった間欠ギア(g)が設置されて、上記スチールベルト(132b)には上記間欠ギア(g)に形成された突起が挿入されて、上記間欠ギア(g)の回転によりスチールベルト(132b)がボビン(b)に巻かれたり解けたりするように結合孔(132b-1)を形成して上記ボビン(b)に容易に巻かれたり解けたりするように軟性を持つように形成することが望ましい。
一方、異物除去機(132d)は上記撮影板(132c)と隣接した後方に設置されて、上記撮影板(132c)を通じて、検査されたスラッジや異物を除去できることで、上記探知部(132)の本体(132a)内外側で引き出し可能に設置されるワイアー(132d-1)と、上記ワイアー(132d-1)の末端に設置されることでピンセット、マグネット、輪など多様な形態の異物除去ツール(132d-2)を含んで構成されている。
ここで、異物除去機(132d)は異物が発見された場合に作業者によって、手作業で図15および図16に図示された通り、異物除去機(132d)の一端が上記ガイドレール部(120)に形成された異物除去機ホール(128)を通じて挿入した後異物除去機溝(128a)に従いガイドレール部(120)を通過して、図12に図示された通り、ワイアー(132d-1)が探知駆動部(134)に抜け出して、後述するフレキシブルチューブ(138)を通過した後、本体(132a)内部に形成された溝を通じて、探知部(132)とともに伝熱管隙間に挿入される。
探知駆動部(134)は上記ブラケット部(136)の後面側に設置されて、上記探知部(132)に駆動力を伝達することで、上記ブラケット部(136)と結びつくハウジング(134a)と、上記ハウジング(134a)内側に設置されて探知部(132)に動力を供給することによって図14に図示された通り、両側面で回転可能なようにするティルティングモータ(134c)と、上記探知部(132)の撮影板(132c)を本体(132a)外側で伸張縮小させられるように動力を提供するフィードモータ(134b)を含んで成り立つ。
上記ティルティングモータ(134c)は図面に図示されていないが、上記本体(132a)の内側に用意されるスピン(図示せず)を通じて、上記本体(132a)が両側方向で回転できるようにすることで、フィードモータ(134b)は上記本体(132a)内側に用意されるベベルギア(図示せず)と結びついて、上記間欠ギア(g)およびボビン(b)が回転して、上記スチールベルト(132b)が上記本体(132a)内に巻き取られるように形成されている。
そして、上記探知部(132)と探知駆動部(134)を連結するブラケット部(136)は上側が図14に図示された通り、上記ガイドレール部(120)の下段部が取り付けられてガイドレール部(120)に沿ってスライディングできるように形成することが望ましく、図12に図示された通り、上記探知部(132)がブラケット部(136)に対して側面で円滑に回転すると同時に異物除去機(132d)が探知部(132)の回転方向で円滑に引き出しまたは引入されるようにする一方、ガイド役割を果たすように上記異物除去機(132d)のワイアーを覆うフレキシブルチューブ(138)を設置することが望ましい。
また、図17は駆動手段を概略的に図示した斜視図で、図18は図17の分解斜視図で、図19はガイドレール部に駆動手段の移送ベルトが挿入される姿を概略的に図示した参考斜視図である。
駆動手段(140)は、図17および図18に図示された通り、上記ガイドレール部(120)の終端、望ましくはマウンティングフィクスチャ(110)と結びついた第3ガイドロッド(123)の末端に結びついて、上記探知部(132)がガイドレール部(120)を通じて、蒸気発生器内部で移送されるように動力を提供するため、メインハウジング(142)、移送ベルト(144)、駆動モーター(146)から成る。
図17に図示された通り、上記メインハウジング(142)は一端が上記ガイドレール部(120)と結びつくと同時にマウンティングフィクスチャ(110)のレール支持部(114)と結びつくことで、図18に図示された通り、内部には多数のギアと結びついて外周面に多数の突起が形成された間欠ギア(142c-1)がピニオンギア(142c)と連結して、移送ベルト(144)を駆動させることになる。
また、移送ベルト(144)は一端が上記ボビン(B)に巻かれるように形成されて、他端が上記探知手段(130)のブラケット部(136)と結びつき、ガイドレール部(120)について上記探知手段(130)が移送されるようにすることで、図19に図示された通り、一端が上記ボビン(B)に巻かれるように形成されて、他端がガイドレール部(120)の下段に形成される案内溝(127)を通じて、上記探知手段(130)と結びついて、ボビン(B)に巻かれた移送ベルト(144)の解けた長さ程度に探知手段(130)が移送されるように形成されている。
そして、駆動モーター(146)は上記メインハウジング(142)内に用意された多数のギアとかみ合わさるように設置されて、駆動モーター(146)の回転によりギアが相互にかみ合うように回転することによって、ピニオンギア(142c)と連結した間欠ギア(142c-1)の突起が移送ベルト(144)に形成された貫通孔(145)と結合駆動されて、移送ベルト(144)を駆動させることによって、ボビン(B)が回転するようにして移送ベルト(144)がボビン(B)に巻かれたり解けるように形成されている。
具体的に、上記駆動手段(140)はメインハウジング(142)内に図18に図示された通り、移送ベルト(144)が巻かれたボビン(B)が用意され、モーターと連結した多数のギアが用意され、移送ベルト(144)を駆動させ、上記ボビン(B)が正回転または逆回転することができるようにする。また、上記多数のギアは一端に用意される駆動モーター(146)と結びつき、上記駆動モーター(146)の回転によりギア(142c)が回転をして、ここに連結した間欠ギア(142c-1)が回転して、ボビン(B)に巻かれた移送ベルト(144)が解けたり巻かれたりして、探知手段(130)が移送されるように形成されている。
この時、上記メインハウジング(142)内に設置される多数のギアは、駆動モーター(146)と結びつくベベルギア(142a)と、上記ベベルギア(142a)とニードルギア(142b)を通じて結びついて外周面に多数の突起が形成された間欠ギア(142c-1)が連結したピニオンギア(142c)から成る。駆動モーター(146)から動力を供給すると、ベベルギア(142a)が回転してこれに伴いベベルギア(142a)と連結したピニオンギア(142c)が回転をして、上記移送ベルト(144)がボビン(B)に巻かれるようになっている。
ここで、上記移送ベルト(144)は図18に図示された通り、長さ方向について等間隔で多数の貫通孔(145)が形成されており、この貫通孔(145)に上記ピニオンギア(142c) 間欠ギア(142c-1)が挿入される上記ピニオンギア(142c)の回転により移送ベルト(144)がボビン(B)に巻かれたり解けたりすることになる。上記ピニオンギア(142c)の上側には移送ベルト(144)を下方向で加圧して、ピニオンギア(142c) 間欠ギア(142c-1)が移送ベルト(144)の貫通孔(145)に正確に挿入されるようにしたローラ(147)が設置されている。
付け加えて、上記駆動手段(140)のメインハウジング(142)の一端には作業者が手動で上記移送ベルト(144)をボビン(B)に閉じたり解けるようにハンドル(148)を設置して、非常時または故障時ハンドル(148)を手動で回転させて、ボビン(B)が回転できるようにすることによって、探知手段(130)を移送させられるように形成されている。
図20は本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置が蒸気発生器に設置された状態を概略的に現わした図面である。
図20に示すように、現場制御部(150)は蒸気発生器周辺現場に設置され、モニターと制御パネルで構成されて、上記マウンティングフィクスチャ(110)、ガイドレール部(120)、探知手段(130)、および駆動手段(140)をコントロールする。遠隔制御部(160)は上記蒸気発生器(10)からの放射線を避けて、遠距離に位置した運転室に位置されて、上記現場制御部(150)と同じ制御機能の他に専用運転プログラムによって、自動制御を遂行できて、肉眼検査データを録画、編集などを遂行するものである。上記現場制御部(150)および遠隔制御部(160)は一般的に広く使われる構成で詳しい説明は省略することにする。
このような構成から成る本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の作動方法を説明すると次のようになる。
まず、蒸気発生器(10)のハンド孔(H)のフランジ面にマウンティングフィクスチャ(110)を設置する。
以後、探知手段(130)と駆動手段(140)があらかじめ装着されたガイドレール部(120)をマウンティングフィクスチャ(110)と結合した後、ガイドレール部(120)の一端に用意されたクリッパ(124)を操作して、蒸気発生器(10)の中央部に用意されたセンターステイロッド(C)に固定設置されるようにする。 この時、マウンティングフィクスチャ(110)の調節ピン(116)および調節ボルト(118)等を利用して、マウンティングフィクスチャ(110)の垂直および水平など微細調整を行う。
以後、上記駆動手段(140)にケーブルを連結してこのケーブルを延長させて、蒸気発生器(10)と近接するように設置された現場制御部(150)および収納室外部に設置される遠隔制御部(160)と電気的に連結して、検査および異物除去作業を遂行できるようにする。
上記の通りに本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の設置が完了すれば、現場制御部(150)および遠隔制御部(160)を通じて、駆動手段(140)に電気を供給して、ボビン(B)に巻かれた移送ベルト(144)が解けるようにしてガイドレール部(120)を通じて、探知手段(130)が蒸気発生器(10)内部に挿入されるようにする。
以後、蒸気発生器(10)内部に挿入された探知手段(130)は探知駆動部(134)により望む方向で本体を回転させた後ボビン(b)および間欠(intermittent)ギア(g)が回転するようにしてスチールベルト(132b)が本体(132a)内で引き出されるようにする。この時、上記スチールベルト(132b)の末端には撮影板(132c)が設置されている状態として、上記撮影板(132c)に設置されたCCDカメラを通じて、伝熱管隙間を検査してこの映像信号を遠隔制御部(160)で送付することになる。
以後、上記伝熱管隙間で異物を発見することになれば、作業者が上記探知手段(130)に設置された異物除去機(132d)を探知部(132)の本体(132a)を通じて、伝熱管隙間に挿入させて、異物を除去するようにする。
したがって本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置は、蒸気発生器2次側管板上部に位置した伝熱管隙間の間のスラッジおよび異物状態を肉眼で検査できると同時に、伝熱管隙間に異物がある場合異物除去機を利用して、除去できる長所がある。
また、既存の高放射線区域作業を遠隔で遂行することによって、作業者が浴びる放射線量を画期的に低減できる長所がある。
今まで、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施例と実質的な均等範囲まで含まれると言える。
また、上記説明に図示されているように、本発明にともなう蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置の技術は非常に単純か、その技術的効果は非常に大きいという点でも本発明の技術的長所は非常に明確である。
110 マウンティングフィクスチャ
111 フランジ
111a ねじ孔
111b 結合区
112 パンニングプレート
112a 結合区
112b ヒンジブロック
112c ピン
113 ティルティングレバー
113a ブラケット
114 レール支持部
115 ケーブルガイド
116 調節ピン
117 ナックルジョイント
118 調節ボルト
119 水平垂直レベルゲージ
120 ガイドレール部
121 第1ガイドロッド
122 第2ガイドロッド
123 第3ガイドロッド
124 クリッパ
125 コネクティングブロック
125a ねじ孔
126 クランピングボルト
127 案内溝
128 ホール
128a 異物除去機溝
130 探知手段
132 探知部
132a 本体
b ボビン
g 間欠(intermittent)ギア
132a-1 突起
132b スチールベルト
132b-1 結合孔
132c 撮影板
132d 異物除去機
132d-1 ワイアー
132d-2 異物除去ツール
134 探知駆動部
134a ハウジング
134b フィードモータ
134c ティルティングモータ
136 ブラケット部
138 フレキシブルチューブ
140 駆動手段
142 メインハウジング
B ボビン
142a ベベルギア
142b ニードルギア
142c ピニオンギア
142c-1 間欠ギア
144 移送ベルト
145 貫通孔
146 駆動モーター
147 ローラ
148 ハンドル
150 現場制御部
160 遠隔制御部
C センターステイロッド

Claims (15)

  1. 蒸気発生器のハンド孔フランジ面にボルトによって、固定設置されるマウンティングフィクスチャと、
    上記マウンティングフィクスチャと一端が固定結合されることで、一端が蒸気発生器の中央部に用意されるセンターステイロッドと結びついて他端が後述する駆動手段と結びつくガイドレール部と、
    上記ガイドレール部の下段にスライディング可能に結びついて、移送ベルトによって、上記蒸気発生器内部に挿入されることで肉眼検査および異物除去作業を遂行する探知手段と、
    上記探知手段に動力を提供することで、一端が上記ガイドレール部と結びつくと同時にマウンティングフィクスチャのレール支持部と結びつく駆動手段と、
    上記蒸気発生器と隣接するように設置されて、上記マウンティングフィクスチャ、探知手段および駆動手段をコントロールする現場制御部および遠隔制御部を含み、
    上記ガイドレール部は上記探知手段を案内する役割をするために、棒形状からなる多数のガイドロッドによって分離可能に接続可能であることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  2. 請求項1において上記マウンティングフィクスチャは、
    上記蒸気発生器の上部ハンドホールのフランジ面に固定設置されるように4ヶのボルトが設置されたフランジと、
    前面が上記フランジと側方向でスライディング可能に結びつくパンニングプレートと、
    上記パンニングプレートの後面にヒンジ結合されて、選択的にティルティング(Tilting)できるようにしたティルティングレバーと、
    上記ティルティングレバーと結びついて後述するガイドレール部を支持できるようにするレール支持部と、
    上記ティルティングレバーの後面に位置し後述する探知手段から出てくるケーブルが絡まったり障害にならないように安定的に収納可能な2ヶのケーブルガイドとから成ることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  3. 請求項2において、上記フランジは、蒸気発生器のフランジ面に固定するために4ヶのボルトが各々挿入されるねじ孔が形成されて、このねじ孔は4隅部に円形状で形成して、選択的に上記フランジを回転させた後ボルトを結合する方式で上記マウンティングフィクスチャをローリングさせることができるように形成されていることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  4. 請求項2において、上記フランジとパンニングプレートは互いに接触する面にお互い対応する形状の結合区が備わりこの結合区によって、スライディングなる方式で結びついて、上記フランジの両側面に用意される調節ピンによって、上記パンニングプレートを左右側で移送させることができることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  5. 請求項2において、上記ティルティングレバーは、
    一端が上記パンニングプレートに接触して他端にねじ山が形成されたナックルジョイントと、
    上記ナックルジョイントの他端に形成されたねじ山に結びつく調節ボルトを含んで成り、上記ナックルジョイントに対して調節ボルトが回転し、上記ナックルジョイントを押し出す方式で上記ティルティングレバーがティルティングされることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  6. 請求項2において、上記レール支持部には上記マウンティングフィクスチャの左右回転および水平垂直での角度変更を確認できる水平垂直レベルゲージが設置されていることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  7. 請求項1において上記ガイドレール部は、
    蒸気発生器のセンターステイロッドと結びつけるように一端に締結動作により支持および固定されるようにするクリッパが形成されて、他端にねじ孔が形成されたコネクティングブロックが設置される第1ガイドロッドと、
    一端が上記第1ガイドロッドと結びつくようにコネクティングブロックに形成されたねじ孔にねじ結合されるクランピングボルトが設置されて、他端にねじ孔が形成されたコネクティングブロックが設置される第2ガイドロッドと、
    一端が上記第2ガイドロッドと結びつけるようにコネクティンボルトに形成されたねじ孔にねじ結合されるクランピングボルトが設置されて、他端には動力を伝達する駆動手段が結びつく第3ガイドロッドから成ることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  8. 請求項1において上記ガイドレール部の下部には上記移送ベルトが挿入される案内溝が形成されていることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  9. 請求項1において、上記探知手段は、
    蒸気発生器内部のスラッジや異物を肉眼で検査して異物を除去するための撮影板および異物除去機が用意されて側方向で回転が可能な探知部と、
    上記探知部を駆動させられるように動力を提供する探知駆動部と、
    上記探知部と探知駆動部を連結して上記ガイドレール部と結びつけるようにするブラケット部を含むことを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  10. 請求項9において、上記探知部は、
    上記ブラケット部の前面側に結びついて内部にボビンが用意された本体と、
    上記本体内に位置されて一端が上記ボビンに巻かれたスチールベルトと、
    上記スチールベルトの他端に結びついて端部にCCDセンサーとLED照明が装着されて、肉眼検査映像信号を発生させる撮影板と、
    上記撮影板を通じて確認された異物を除去することができるように撮影板と隣接するように設置される異物除去機をさらに含むことを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  11. 請求項10において、上記スチールベルトは中央に長さ方向について等間隔で多数の結合孔が形成されていて、上記本体に用意されて外周面に多数の突起が備わった間欠(intermittent)ギアおよびボビンの回転によって、本体内で巻かれることになることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  12. 請求項9において、上記探知駆動部は、
    上記ブラケット部の後面側に設置されて、上記探知部に駆動力を伝達することで、上記ブラケット部と結びつくハウジングと、
    上記ハウジング内側に設置されて探知部に動力を供給することによって、側面で回転可能なようにするティルティングモータと、
    上記探知部の撮影板および異物除去機を本体外側で伸張縮小させられるように動力を提供するフィードモータとから成ることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  13. 請求項1において、上記駆動手段は、
    一端が上記ガイドレール部と結びつくと同時にマウンティングフィクスチャのレール支持部と結びついて、内部に多数のギアによって回転するボビンが用意されたメインハウジングと、
    一端が上記ボビンに巻かれるように形成されて、他端が上記探知手段のブラケット部と結びついて、ガイドレール部について上記探知手段が移送されるようにする移送ベルトと、
    上記メインハウジング内に用意されたボビンを回転させて、移送ベルトが解けたり巻かれたりするようにすることで、上記探知手段が移送できるようにした駆動モーターから成ることを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  14. 請求項13において、上記メインハウジングには外周面に多数の突起を持つ間欠(intermittent)ギアが連結したピニオンギアが用意されて、上記移送ベルトには長さ方向について等間隔で多数の貫通孔が形成されて、上記貫通孔にピニオンギアと連結した間欠(intermittent)ギアの突起が挿入されて、移送ベルトがボビンに巻かれたり解けたりするようにしたことを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
  15. 請求項14において、上記メインハウジング内には上記移送ベルトの貫通孔にピニオンギアと連結した間欠ギアの突起が正確で円滑に挿入されるように、移送ベルトを加圧できるローラをさらに含むことを特徴とする蒸気発生器2次側管板上部の伝熱管束隙間肉眼検査および異物除去装置。
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