JP5778882B2 - ジェットポンプ支持クランプ組立体 - Google Patents

Description

例示的な実施形態は総括的に、原子炉内においてジェットポンプ検知ライン構成要素の補修及び交換のために使用可能なジェットポンプ検知ライン支持クランプ組立体に関する。加えて、例示的な実施形態は、沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）内においてジェットポンプ検知ライン補修装置を使用する方法に関する。

一般的に、ＢＷＲは、原子炉心を通して冷却材及び減速材を効果的に移動させる再循環システムの一部としてジェットポンプを含む。原子炉心内部の作動状態を評価するためには、ジェットポンプからの冷却材の流量を含む、炉心を通る流量を監視することができるのが好ましい。一般的に、ジェットポンプ検知ラインを使用して、ジェットポンプの入口及びノズル間の圧力差を測定することによって、ジェットポンプからの流量を測定する。

図１及び図２は、従来技術のジェットポンプ検知ライン１００を示す図であり、このジェットポンプ検知ライン１００は、拡散シェル１１０及びジェットポンプ検知ライン１１０の両方に溶接された検知ライン支持体１２０によってジェットポンプの基部において下部ディフューザシェル１１０に結合される。検知ライン１１０は一般的に、支持体１２０に溶接され、従ってジェットポンプにおける流れ誘発振動に曝される。

図１及び図２に示したジェットポンプ検知ライン１００は一般的に、ＢＷＲ炉心内部に取付けられ、燃料交換及び補修のための定期プラント停止の間にのみアクセス可能である。これらの停止は数か月の間隔で行われ、従って、ジェットポンプ及びジェットポンプ検知ライン１００を含む炉心内部の構成要素は、それら構成要素が点検又は補修されることが可能になる前に長期間にわたって作動しなければならない。

さらに、ＢＷＲ炉心作動条件は、燃料棒内で発生する核分裂による高レベルの放射能を含む。放射能、特に作動している原子炉心で普通生じる中性子束は、時間の経過と共に多くの材料の強度及び弾力性を劣化させる。ジェットポンプ検知ライン１００及び検知ライン支持体１２０を含む炉心内部の構成要素は、放射線被曝により早期脆性化及び割れ発生を生じる。

流れ誘発振動、長期作動サイクル及び放射線劣化の組合せは、ジェットポンプ検知ライン溶接部を破損させて、ジェットポンプ検知ライン１００がそれらの支持体１２０から脱離した状態になりかつ損傷した状態になり、また／又はその他の炉心構成要素を損傷させることになる可能性がある。従来技術の補修手段には一般的に、プラント停止の間に破損支持体を再溶接することが含まれる。

例示的な実施形態は、ＢＷＲジェットポンプ検知ライン支持クランプとして用いるクランプとジェットポンプ検知ラインの補修方法とを対象としている。本クランプは、非溶接クランプ作用によってジェットポンプ検知ラインをジェットポンプ検知ライン支持体内部に固定するハウジングを含む。ハウジングは、個々の検知ラインに当接して挿着されたパッドを受入れるホールを有することができる。パッドは、ジャックスクリュー及び関連するラチェットロックスプリングを用いて取付けかつ締付けて、ジェットポンプ検知ラインに当接した固有の挿着度合を可能にすることができる。

本発明は、例示としてのみ提示しておりかつ従って本明細書の例示的な実施形態を限定するものではない、同様な要素を同じ参照符号で表している添付の図面を参照して、その例示的な実施形態を詳細に記述することによって、一層明らかになるであろう。

図３は、例示的な実施形態による、ジェットポンプ検知ライン支持クランプで使用するハウジング２００の斜視図である。図７に示すように、ハウジング２００は、ＢＷＲの作動の間にジェットポンプ検知ライン１００が脱離した状態又はそうではなくて損傷した状態になるのを防止するために、ジェットポンプ検知ライン支持体１２０に対してクランプされる。

ハウジング２００は、幾つかの取付け方法によって検知ライン支持体１２０に対してクランプすることができる。例えば、図７に示すように、上部プレート３００及び下部プレート３１０は、ハウジング２００及び検知ライン支持体１２０の両方に対して取付けて、検知ライン支持体１２０上にハウジング２００をクランプしかつジェットポンプ検知ライン１００に対する固定及び拘束を行うことができる。ボルト３５０は、ハウジング内のクリアランスホール２５０（図３に示す）を貫通して、上部プレート３００、ハウジング２００及び下部プレート３１０の各々を取付けることができる。それに代えて、幾つかのボルト３５０を複数のクリアランスホール２５０で使用して、検知ライン支持体１２０との間で所期のクランプを行うことができる。別の実施例として、ボルト３５０は、上部プレート３００内にラチェットロックスプリング（図示せず）と相互作用するラチェットエッジを有していて、該ボルト３５０の漸増的締付けを行うことができる。それに代えて、ハウジング２００は、上部プレート３００及び下部プレート３１０のノッチ内に固定して、支持クランプ構成要素間の半径方向移動又は不均一な接触を防止することができる。

例示的なジェットポンプ検知ライン支持クランプの各構成要素は、原子炉環境内で実質的にその物理的特性を維持することになる材料で作製される。例えば、ハウジング２００、上部及び下部プレート３００及び３１０並びにボルト３５０は、オーステナイト系ステンレス鋼及び／又は同様な材料で作製することができる。構成要素に使用する材料を変化させて、腐食及び／又はかじりを減少させることが望ましい場合がある。例えば、ハウジング２００並びに上部及び下部プレート３００及び３１０は、３１６型オーステナイト系ステンレス鋼で作製することができるが、ボルト３５０は、３１６型ステンレス鋼との間のかじりを防止するためにＸＭ−１９型ステンレス鋼で作製することができる。

図７に示すように、検知ライン支持体１２０の上面又は底面内には、少なくとも１つの溝３６０を、例えば放電加工によって機械加工するか或いは他の方法によって作製することができ、また上部プレート３００又は下部プレート３１０のいずれかは、溝３６０と係合するように構成された少なくとも１つのタング３６５を有することができる。ハウジング２００及び支持体１２０に対してプレート３００及び３１０を固定した時に、タング３６５及び溝３６０により、ハウジング２００及び支持体１２０の更なる固定及び整列を行うことができる。

図３に示すように、ハウジング２００は、個別のジェットポンプ検知ラインと整列し、あらゆるボアホール２５０から横に位置しかつそれらボアホール２５０と重ならない一連のアクセスホール２１０を有することができる。アクセスホール２１０は、あらゆる寸法のものとすることができ、検知ライン１００がハウジング２００を通過しかつ脱離した状態になるようにすることなく、ハウジング２００を通して支持体１２０内の検知ライン１００にアクセス可能とすることができる。

図４〜図６に示すように、アクセスホール２１０は、他の構成要素がハウジング２００を通過しかつ検知ライン１００と相互作用することを可能することができる。例えば、ジャックスクリュー４００は、アクセスホール２１０を貫通してパッド４５０と係合させることができる。パッド４５０は、ドエルピン４２０によって個々のジェットポンプ検知ライン１００に当接して挿着させて、支持体１２０内にライン１００をさらに固定し、ライン１００の振動を減衰させ、かつライン１００への他の損傷を防止又は減少させることができる。パッド４５０は、幾つかの異なる方法でアクセスホール２１０内に固定することができ、ジャックスクリュー４００の使用は、１つのそのような方法の実施例として開示しているに過ぎない。

パッド４５０は、様々な締結及び締付け装置を使用して検知ライン１００に当接させて所望の力で締付けることができる。例えば、図４〜図６は、ライン１００に当接させてパッド４５０を漸増的に締付けるのを可能にするためのジャックスクリューラチェットロックスプリング構成を示している。一連のラチェットロックスプリング４１０は、ジャックスクリュー４００のラチェット固定を行うようにハウジング２００の溝内に配置するか、或いはジャックスクリュー４００と相互作用するようにその他の方法でハウジング２００内に挿入することができる。この実施例では、ジャックスクリュー４００は、その鋸歯状エッジが、対応するラチェットロックスプリングエッジ上を通過しかつ該ラチェットロックスプリングエッジに当接してロックされるので、漸増的に締付けることができる。

パッド４５０は、様々な方法で検知ライン１００に当接させて締付けることができ、必ずしもラチェット装置によるとは限らない。例えば、アクセスホール２１０は設けないようにすることができ、代わりにパッド４５０は、支持体１２０に対してハウジングをクランプする時に検知ライン１００を固定するように、ハウジング２００に直接締結することができる。さらに、例示的な実施形態では、固定される検知ラインの数、利用できる空間の量又はあらゆるその他の技術的検討事項に応じて、あらゆる数のアクセスホール２１０及び対応する構成要素を含むことができる。

例示的な実施形態内に存在する各締付け構成要素は、実動原子炉内でその物理的特性を維持するように設計された材料で作製される。例えば、ジャックスクリュー４００及びパッド４５０は、オーステナイト系ステンレス鋼で作製することができる。別の実施例として、腐食を防止するために、ジャックスクリュー４００及びパッド４５０は、例えばジャックスクリュー４００についてはＸＭ‐１９型かつパッド４５０については３１６型である異なる種類のオーステナイト系ステンレス鋼で作製することができる。ラチェットロックスプリングは、異なる材料、例えばニッケル−クロム−鉄合金であるインコネルＸ−７５０で作製することができる。

ジェットポンプ検知ライン支持クランプの構成要素として記述した固有の材料は、単なる実施例である。材料が実動原子炉環境内で作動サイクルにわたって実質的にその物理的特性を維持することになる限り、炉心の化学的性質及び検知ライン要件に応じて、あらゆる材料を使用することができる。

支持体に対してジェットポンプ検知ラインを固定する例示的な方法は、ジェットポンプ検知ライン支持体に対して支持クランプ組立体を取付ける段階と、支持クランプ組立体を締付ける段階とを含む。例示的なジェットポンプ検知ライン支持クランプに関して上記した構造的構成部品は、支持体に対してジェットポンプ検知ラインを固定する例示的な方法で使用可能である。

例えば、図８に示すように、段階Ｓ１００において、支持クランプは、ジェットポンプ検知ライン支持体に対して取付けることができる。この段階は、ハウジング及びジェットポンプライン支持体の両方上に上部及び下部プレートを取付けて、ハウジングによって封鎖された特定の溝内にジェットポンプ検知ラインを拘束できるようにする段階を含むことができる。段階Ｓ１００はさらに、ハウジング及びジェットポンプ検知ライン支持体をさらに係合させかつ整列させるために、ジェットポンプ検知ライン支持体内に適切なタング及び溝を機械加工する段階を含むことができる。

段階Ｓ２００において、次に、ジェットポンプ検知ラインに当接させて支持クランプを締付けて、更なる挿着、保護及び／又は振動減衰を行うようにすることができる。例えば、締付ける段階は、ハウジングのホール内でジャックスクリュー及びラチェットロックスプリングをラチェット係合させて、ジャックスクリューに取付けられたパッドをジェットポンプ検知ラインに当接させて支持体内で漸増的に締付けるようにする段階を含むことができる。

様々なかつ新規な構造の詳細及び部品の組合せを含む本発明の上述の及びその他の特徴は、添付図面を参照して今やより詳細に記述されたであろう。この例示的な実施形態の詳細は本発明の例示としてのみかつ非限定的なものとして示していることが分かるであろう。本発明の原理及び特徴は、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲を逸脱せずに、様々なかつ多数の実施形態として利用することができる。

ジェットポンプ検知ライン支持体によってディフューザシェルに結合されたジェットポンプ検知ラインを備えた従来技術のＢＷＲジェットポンプノズルを示す図。 図１に示したジェットポンプ検知ライン及び支持体の拡大詳細図。 ジェットポンプ検知ラインクランプで使用することができるハウジングの斜視図。 ジャックスクリューを用いて取付けたジェットポンプ検知ライン支持クランプの側面図。 クランプ内に取付けられたパッドに挿着されるジャックスクリューを示す、図４のＡ−Ａ線の側面断面図。 ハウジング内のドエルピンによって固定されたジャックスクリュー及びパッドを示す、図５のＢ部分の詳細図。 支持体のＥＤＭスロットにクランプするために使用される上部及び下部プレート並びにボルトを示す、取付けた支持クランプを示す側面図。 ジェットポンプ検知ライン支持体を補修する例示的な方法のフローチャート。

符号の説明

１００ 検知ライン
１１０ 下部ディフューザシェル
１２０ 検知ライン支持体、支持体
２００ ハウジング
２１０ アクセスホール
２５０ クリアランスホール、ボアホール
３００ 上部プレート
３１０ 下部プレート
３５０ ボルト
３６０ 溝
３６５ タング
４００ ジャックスクリュー
４１０ ラチェットロックスプリング
４２０ ドエルピン
４５０ パッド

Claims (12)

1. ジェットポンプ検知ライン支持体の複数のフィンガーに溶接なしで取付け可能な縦長の本体を備えたハウジングであって、前記フィンガーは水平方向に延出しかつ垂直方向に整列する、ハウジングと、
   ジェットポンプ検知ラインを前記フィンガーの間の支持溝内に拘束するために、前記複数のフィンガーのそれぞれの遠位端と接触するように構成された前記本体の縦長の後面と、
   前記ハウジングに画成された少なくとも１つのアクセスホールであって、
   前記アクセスホールのそれぞれは、前記本体の前記後面かつ前記ハウジングの前面に設けられた開口を備え、
   前記アクセスホールのそれぞれは、ジェットポンプ支持クランプ組立体が前記ジェットポンプ検知ライン支持体に取り付けられたときに、対応する支持溝の前に位置するように構成され、
   前記アクセスホールのそれぞれの軸方向中心線は、対応する支持溝の前記水平方向中心線とほぼ同一線上にある、
   少なくとも１つのアクセスホールと、
   を備えた、ジェットポンプ支持クランプ組立体。
2. 前記ハウジングが、実動原子炉環境内でその物理的特性を実質的に維持可能な材料で製造され、
   ハウジングの前記材料が、３１６型オーステナイト系ステンレス鋼である、
   請求項１に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
3. 前記支持溝内の対応する検知ラインの振動を減衰させるために、前記少なくとも１つのアクセスホールを貫通して前記対応する支持溝内に達するパッドをさらに備える、請求項１に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
4. 前記パッドが、対応する検知ラインの外面と接合可能な円弧状の後面を備える、請求項３に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
5. 前記パッドが、前記パッドの前面に陥凹部を備える、請求項４に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
6. 前記少なくとも１つのアクセスホール内に設けられたジャックスクリューをさらに備え、
   前記ジャックスクリューのそれぞれは、前記パッドの前記陥凹部内に適合するように構成された遠位端を有し、
   前記ジャックスクリューは、前記パッドが前記検知ラインに対してぴったり合うように締め付けるように構成されている、
   請求項５に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
7. 前記ジャックスクリューの周面上に設けられた鋸歯状エッジと、
   前記ジャックスクリューの前記鋸歯状エッジと係合可能で、前記ジャックスクリューを漸増的に締め付けて前記ジャックスクリューの回転防止を支持する、前記ハウジングの前面上に設けられたラチェットロックスプリングと、
   をさらに備える、請求項６に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
8. 前記ジャックスクリュー及び前記ラチェットロックスプリングは、実動原子炉環境内で実質的にその物理的特性を維持するように構成された材料で作製され、
   前記ジャックスクリュー及び前記ラチェットロックスプリングは、前記ハウジングの材料と異なる材料で作製され、
   前記ジャックスクリュー及び前記ラチェットロックスプリングは、ニッケル−クロム−鉄合金のインコネルＸ−７５０で作製されている、
   請求項７に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
9. 前記少なくとも１つのアクセスホールが、前記ハウジングに沿って縦方向の列状に並んだ複数のアクセスホールである、請求項１に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
10. 前記ハウジングの上面および底面を突き抜けて、前記ハウジングを貫いて縦方向に延びる少なくとも１つのクリアランスホールをさらに備える、請求項９に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
11. 前記ジェットポンプ支持クランプ組立体の前記上面に取り付けられた上部プレートと、
    前記ジェットポンプ支持クランプ組立体の前記底面に取り付けられた下部プレートと、
    前記少なくとも１つのクリアランスホールを貫通し、前記上部プレートおよび前記下部プレートを前記ジェットポンプ支持クランプ組立体に固定するボルトと、
    をさらに備え、
    前記クリアランスホールのそれぞれは、１つのボルトを有し、
    前記上部プレートおよび前記下部プレートは、溶接プロセスなしで前記ジェットポンプ検知ライン支持体に取り付け可能である、
    請求項１０に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。
12. 前記上部プレートおよび下部プレートのそれぞれは、前記ジェットポンプ支持クランプ組立体を前記ジェットポンプ検知ライン支持体上に固定するために、前記ジェットポンプ検知ライン支持体の前記複数のフィンガーのひとつの遠位端上のノッチに接合可能なタングを備える、請求項１１に記載のジェットポンプ支持クランプ組立体。