JP5871472B2 - 管群外筒の組立方法及び蒸気発生器の組立方法、管群外筒の移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、原子力プラントに熱交換器として使用される蒸気発生器にて、多数の伝熱管からなる伝熱管群を支持する管群外筒の組立方法及び蒸気発生器の組立方法、管群外筒の移動装置に関するものである。

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。そして、この加圧水型原子炉は、高温高圧の一次冷却水の熱を蒸気発生器により二次冷却水に伝え、二次冷却水で水蒸気を発生させるものである。この蒸気発生器は、多数の細い伝熱管の内側を一次冷却水が流れ、外側を流れる二次冷却水に熱を伝えて水蒸気を生成し、この水蒸気によりタービンを回して発電している。

この蒸気発生器において、中空密閉形状をなす胴部内に、その内壁面と所定間隔をもって管群外筒が配設され、この管群外筒内に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管が配設され、各伝熱管の端部が管板に支持され、胴部の下端部に一次冷却水の入口側水室鏡及び出口側水室鏡が形成されている。また、胴部内に、管群外筒の上方に位置して二次冷却水の入口部が設けられると共に、気水分離器と湿分分離器が上下に並んで配設され、その上方に蒸気出口が設けられている。

従って、冷却水配管より入口側水室鏡を通して複数の伝熱管に一次冷却水が供給される一方、入口部からこの胴部内に二次冷却水が供給される。すると、複数の伝熱管内を流れる一次冷却水（熱水）と胴部内を循環する二次冷却水（冷水）との間で熱交換を行われることで、二次冷却水が熱を吸収して水蒸気が生成される。そして、生成された蒸気が気水分離器により水分が除去され、湿分分離器により湿分が除去された蒸気が蒸気出口から排出される一方、熱交換を終了した一次冷却水が出口側水室鏡から排出される。

このような蒸気発生器としては、下記特許文献１に記載されたものがある。また、この蒸気発生器にて、胴部内に管群外筒を挿入して組み立てるものとして下記特許文献２に記載されたものがある。

特開２００７−１４７１３８号公報 特開平１０−０８２５９２号公報

上述した従来の蒸気発生器を組み立てるとき、胴部を上部胴と下部胴とに分割し、上部胴内に気水分離器や湿分分離器などを収容する一方、下部胴内に管群外筒や複数の伝熱管などを収容し、この状態でこの上部胴と下部胴とを横倒しにして両者を溶接により接合して組み立てている。この場合、下部胴を鉛直方向に支持し、この下部胴内にその上方から管群外筒を挿入している。そのため、これらの組立工場は、高い天井を有する建屋として建築しなければならず、または、地面を掘って低い床面を有する建屋として建築しなければならず、建屋の建築コストが高いものとなってしまう。また、鉛直に支持された下部胴に対して、クレーンにより管群外筒を吊り支持し、この管群外筒下降して下部胴内に挿入しており、この場合、管群外筒が揺れることで下部胴に接触して破損してしまうおそれがある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、組立作業の作業性の向上を図った管群外筒の組立方法及び蒸気発生器の組立方法、管群外筒の移動装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の管群外筒の組立方法は、伝熱管群が支持される管群外筒を胴部内に組み付ける管群外筒の組立方法であって、前記胴部を上部胴と下部胴とにより構成し、横倒しに支持された下部胴にその上部側から横倒しに支持された管群外筒を挿入し、前記管群外筒を所定の挿入位置で前記下部胴に固定する、ことを特徴とするものである。

従って、横倒しに支持された下部胴に横倒しに支持された管群外筒を所定の挿入位置まで挿入して固定することで、屋根の高い組立工場の建屋を不要として製造コストを低減することができると共に、管群外筒の吊り上げを不要として揺れを防止することができ、その結果、組立作業における作業性を向上することができる。

本発明の管群外筒の組立方法では、前記管群外筒は、外周部に着脱自在に装着された複数の移動装置により前記下部胴の内周面を所定の挿入位置まで移動することを特徴としている。

従って、移動装置により管群外筒を下部胴内に適正に移動することができ、管群外筒の吊り上げを不要として揺れを防止することができ、組立作業における作業性を向上することができる。

本発明の管群外筒の組立方法では、前記管群外筒は、内側に補強リングが長手方向に所定間隔で複数装着されており、移動装置が前記管群外筒における前記補強リングに対応する位置を支持して移動することを特徴としている。

従って、移動装置が管群外筒における補強リングに対応する位置を支持して移動することで、管群外筒の変形を防止することができる。

本発明の管群外筒の組立方法では、前記管群外筒は、下部の切欠部が前記下部胴の下部の装着された位置決めパイプに嵌合することで、位置決めがなされることを特徴としている。

従って、管群外筒の切欠部を下部胴の位置決めパイプに嵌合して位置決めを行うことで、下部胴に対する管群外筒の高精度な位置決めを行うことができる。

また、本発明の蒸気発生器の組立方法は、横倒しに支持された下部胴に対してその上部側から横倒しに支持した管群外筒を挿入する管群外筒挿入工程と、前記下部胴内の管群外筒に対して管支持板及び伝熱管を組み付ける工程と、内部に管群外筒及び伝熱管群が収容されて横倒しに支持された下部胴に対して内部に湿分分離器及び気水分離器が収容された上部胴を接合する胴部接合工程と、を有することを特徴とするものである。

従って、下部胴、管群外筒、上部胴などを横倒しに支持した状態で、各種の組付作業を行うことで、屋根の高い組立工場の建屋を不要として製造コストを低減することができると共に、部材の吊り上げを不要として揺れ防止することができ、その結果、組立作業における作業性を向上することができる。

また、本発明の管群外筒の移動装置は、横倒しに支持された下部胴にその上部側から横倒しに支持された管群外筒を挿入するときに前記管群外筒を移動可能な移動装置であって、前記管群外筒における長手方向の前後に着脱自在な架台と、前記架台を介して前記管群外筒を昇降自在な昇降装置と、前記架台に着脱自在な台車と、架台に対して台車の走行方向を転換する転換装置と、を備えるものである。

従って、管群外筒を下部胴内に挿入するとき、移動装置により管群外筒を下部胴内に容易に移動し、このとき、この移動装置により管群外筒の周方向位置の調整を行うことができ、管群外筒の高精度な装着を可能とすることができる。

本発明の管群外筒の組立方法、蒸気発生器の組立方法、管群外筒の移動装置によれば、各部材を横倒しに支持した状態で組付作業を行うことで、屋根の高い組立工場の建屋を不要として製造コストを低減することができると共に、部材の吊り上げを不要として揺れ防止することができ、その結果、組立作業における作業性を向上することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る管群外筒の組立方法を表す側面図である。 図２は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す正面図である。 図３は、図１のIII−III断面図である。 図４は、本実施例の蒸気発生器における管群外筒の移動装置の正面図である。 図５は、管群外筒の移動装置の側面図である。 図６は、管群外筒の移動装置の平面図である。 図７は、昇降ジャッキの正面図である。 図８は、下部胴における位置決めパイプの取付状態を表す下部胴の断面図である。 図９は、図８のIX−IX断面図である。 図１０は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図である。 図１１は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図である。 図１２は、管群外筒の位置決め方法を表す要部拡大断面図である。 図１３は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図である。 図１４は、本実施例の管群外筒の組立方法の手順を表すフローチャートである。 図１５は、本実施例の蒸気発生器が適用された原子力発電プラントの概略構成図である。 図１６は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る蒸気発生器、蒸気発生器の組立方法、気水分離器の移動装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の一実施例に係る管群外筒の組立方法を表す側面図、図２は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す正面図、図３は、図１のIII−III断面図、図４は、本実施例の蒸気発生器における管群外筒の移動装置の正面図、図５は、管群外筒の移動装置の側面図、図６は、管群外筒の移動装置の平面図、図７は、昇降ジャッキの正面図、図８は、下部胴における位置決めパイプの取付状態を表す下部胴の断面図、図９は、図８のIX−IX断面図、図１０は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図、図１１は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図、図１２は、管群外筒の位置決め方法を表す要部拡大断面図、図１３は、本実施例の管群外筒の組立方法を表す概略図、図１４は、本実施例の管群外筒の組立方法の手順を表すフローチャート、図１５は、本実施例の蒸気発生器が適用された原子力発電プラントの概略構成図、図１６は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。

本実施例の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。

本実施例の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図１５に示すように、原子炉格納容器１１内には、加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは冷却水配管１４，１５を介して連結されており、冷却水配管１４に加圧器１６が設けられ、冷却水配管１５に冷却水ポンプ１５ａが設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。

蒸気発生器１３は、蒸気タービン１７と冷却水配管１８を介して連結されており、この蒸気タービン１７は高圧タービン１９及び低圧タービン２０を有すると共に、発電機２１が接続されている。また、高圧タービン１９と低圧タービン２０との間には、湿分分離加熱器２２が設けられており、冷却水配管１８から分岐した冷却水分岐配管２３が湿分分離加熱器２２に連結される一方、高圧タービン１９と湿分分離加熱器２２は低温再熱管２４により連結され、湿分分離加熱器２２と低圧タービン２０は高温再熱管２５により連結されている。

更に、蒸気タービン１７の低圧タービン２０は、復水器２６を有しており、この復水器２６には冷却水（例えば、海水）を給排する取水管２７及び排水管２８が連結されている。この取水管２７は、循環水ポンプ２９を有し、排水管２８と共に他端部が海中に配置されている。そして、この復水器２６は、冷却水配管３０を介して脱気器３１に連結されており、この冷却水配管３０に復水ポンプ３２及び低圧給水加熱器３３が設けられている。また、脱気器３１は、冷却水配管３４を介して蒸気発生器１３に連結されており、この冷却水配管３４には給水ポンプ３５及び高圧給水加熱器３６が設けられている。

従って、蒸気発生器１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１８を通して蒸気タービン１７（高圧タービン１９から低圧タービン２０）に送られ、この蒸気により蒸気タービン１７を駆動して発電機２１により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン１９を駆動した後、湿分分離加熱器２２で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン２０を駆動する。そして、蒸気タービン１７を駆動した蒸気は、復水器２６で海水を用いて冷却されて復水となり、低圧給水加熱器３３で、例えば、低圧タービン２０から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器３１で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去された後、高圧給水加熱器３６で、例えば、高圧タービン１９から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器１３に戻される。

このように構成された原子力発電プラントに適用される蒸気発生器１３において、図１６に示すように、胴部４１は、密閉された中空円筒形状をなし、上部に対して下部が若干小径となっている。この胴部４１は、上部胴４２と下部胴４３とが溶接により接合されて構成されている。この胴部４１における下部胴４３内には、この下部胴４３の内壁面と所定間隔をもって円筒形状をなす管群外筒４４が配設され、下端部が管板４５の近傍まで延設されている。

管群外筒４４内は、内部に所定の高さ位置に対応して複数の管支持板４６が配設されており、管板４５から上方に延設された複数のステーロッド４７により支持されている。そして、この管群外筒４４は、内部に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管４８からなる伝熱管群４９が配設されており、各伝熱管４８の端部は管板４５に拡管して支持されると共に、中間部が複数の管支持板４６により支持されている。この場合、管支持板４６は、多数の貫通穴（図示略）が形成されており、各伝熱管４８がこの貫通穴内に挿通されて支持されている。

下部胴４３は、下端部に水室鏡５０が固定されており、内部が隔壁５１により入室５２及び出室５３により区画されると共に、入口ノズル５４及び出口ノズル５５が形成され、各伝熱管４８の一端部が入室５２に連通し、他端部が出室５３に連通している。なお、この入口ノズル５４には上述した冷却水配管１４が連結される一方、出口ノズル５５には冷却水配管１５が連結されている。

上部胴４２は、内部に給水を蒸気と熱水とに分離する気水分離器５６と、この分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器５７が設けられている。また、上部胴４２は、伝熱管群４９と気水分離器５６との間に、胴部４１内に二次冷却水の給水を行う給水管５８が挿入される一方、天井部には蒸気出口５９が形成されている。そして、胴部４１は、給水管５８からこの胴部４１内に給水された二次冷却水を、胴部４１と管群外筒４４との間を流下して管板４５にて上方に循環し、伝熱管群４９内を上昇するときに各伝熱管４８内を流れる熱水（一次冷却水）との間で熱交換を行う給水路６０が設けられている。なお、給水管５８には上述した冷却水配管３４が連結される一方、蒸気出口５９には冷却水配管１８が連結されている。

従って、加圧水型原子炉１２で加熱された一次冷却水が冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３の入室５２に送られ、多数の伝熱管４８内を通って循環して出室５３に至る。一方、復水器２６で冷却された二次冷却水が冷却水配管３４を通して蒸気発生器１３の給水管５８に送られ、胴部４１内の給水路６０を通って伝熱管４８内を流れる熱水（一次冷却水）と熱交換を行う。即ち、胴部４１内で、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は出室５３から冷却水配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行った二次冷却水は、胴部４１内を上昇し、気水分離器５６で蒸気と熱水とに分離され、湿分分離器５７でこの蒸気の湿分を除去してから、冷却水配管１８を通して蒸気タービン１７に送られる。

このように構成された蒸気発生器１３にて、図１乃至図３に示すように、下部胴４３は、円筒形状をなし、上部が所定角度で上方に広角するような拡径部４３ａが一体に形成され、下端部に管板４５が溶接により固定されている。そして、この下部胴４３は、床面に設置された２つの支持装置６１，６２の支持ローラ６１ａ，６２ａにより横倒しに支持され、且つ、周方向に回転自在となっている。

一方、管群外筒４４は、円筒形状をなし、外径が下部胴４３の内径より小径となっており、この下部胴４３内に所定隙間をもって挿入可能となっている。また、この管群外筒４４は、薄肉の板材により形成されていることから、内周面に円盤リング形状をなす補強リング６３が長手方向に所定間隔で固定（例えば、溶接）されている。そして、この管群外筒４４は、図示しないクレーンからの吊り部材６４により横倒しに吊り下げ支持され、下端部側から下部胴４３の上端部側に挿入可能となっている。また、管群外筒４４は、その下部に３つの移動装置６５，６６，６７が長手方向に所定間隔で着脱自在に装着されており、この管群外筒４４が下部胴４３内に挿入された後、この第１、第２、第３移動装置６５，６６，６７により所定の接合位置まで移動可能となっている。

管群外筒４４は、上述したように、内周面に複数の補強リング６３が固定されていることから、クレーンからの吊り部材６４により吊り下げ支持する位置は、この補強リング６３が固定された位置となっている。また、第１、第２、第３移動装置６５，６６，６７により支持する位置も、この補強リング６３が固定された位置となっている。即ち、管群外筒４４は、下部胴４３への組付後に、内部に複数の管支持板４６（図１６参照）が長手方向に所定間隔で取付けられることから、この管支持板４６の取付位置に複数の取付用開口４４ａが形成されると共に、管群外筒４４に対して管支持板４６の位置を調整するジャッキ組立体（図示略）の取付板４４ｂ（図７参照）が取付けられる。ここでは、管群外筒４４は、横倒しに支持された下部に位置する取付用開口４４ａに第１、第２、第３移動装置６５，６６，６７が装着されている。

この第１、第２、第３移動装置６５，６６，６７は、それぞれ２つで１組をなし、横倒しに支持された管群外筒４４の鉛直方向の下部に周方向に並んで配置され、各取付用開口４４ａに装着されている。そして、この各移動装置６５，６６，６７にて、２つの装置の間に第１、第２、第３昇降ジャッキ６８，６９，７０が着脱自在となっている。

ここで、第１、第２、第３移動装置６５，６６，６７について詳細に説明するが、各移動装置６５，６６，６７は、同様の構成をなしていることから、第１移動装置６５についてのみ説明する。

図４乃至図６に示すように、下部胴４３の内側に所定隙間をもって管群外筒４４が位置するとき、この管群外筒４４に形成された取付用開口４４ａに対応して補強リング６３が固定され、且つ、補強リング６３に切欠部６３ａが形成されている。そして、第１移動装置６５は、この補強リング６３の切欠部６３ａに固定された一対の取付板１０１に対応して着脱自在に取付けられている。

この第１移動装置６５は、管群外筒４４に固定された補強リング６３の取付板１０１に対して着脱自在な架台１０２と、この架台１０２を介して管群外筒４４を昇降自在な第１昇降ジャッキ６８と、架台１０２に対して着脱自在なチルタンク（台車）１０３と、架台１０２に対してチルタンク１０３の走行方向を転換する転換装置１０４とから構成されている。

即ち、補強リング６３は、外周部に複数の切欠部６３ａが形成されており、横倒し状態にある管群外筒の下部に位置する切欠部６３ａに対応して、この補強リング６３を両面から挟持するように一対の取付板１０１が溶接により固定されている。そして、この一対の取付板１０１は、切欠部６３ａに対応して３つの取付孔１０１ａが形成されている。

第１移動装置６５において、取付プレート１１１は、一対の取付板１０１の間に挿入され、３つの取付ボルト１１２が取付孔１０１ａ及び取付プレート１１１の取付孔（図示略）を貫通して締結されることで、補強リング６３、つまり、管群外筒４４に固定されている。取付プレート１１１は、水平な支持プレート１１３が溶接により固定されており、支持プレート１１３の下面に補強プレート１１４が固定ボルト１１５により固定されている。そして、補強プレート１１４は、下面部にチルタンク１０３の取付プレート１１６が密着し、複数のボルト（逆転防止部材）１１７により着脱自在に固定されている。このチルタンク１０３は、複数の車輪１１８を有しており、下部胴４３の内壁面上を周方向または長手方向（軸方向）に走行自在となっている。また、支持プレート１１３及び補強プレート１１４は、鉛直方向に貫通するように軸受部１１９が固定され、チルタンク１０３の取付プレート１１６から上方に延出する一体の支持軸１２０がこの軸受部１１９に回動自在に支持され、この支持軸１２０の上端部に２つの操作ハンドル１２１が装着されている。

この場合、取付プレート１１１及び支持プレート１１３などにより架台１０２が構成される。また、軸受部１１９、支持軸１２０、操作ハンドル１２１により転換装置１０４が構成される。

また、第１昇降ジャッキ６８は、図７に示すように、ジャッキ本体１３１と、支持板１３２と、２つの脚部１３３を有している。このジャッキ本体１３１は、下部が支持板１３２に固定され、上部に上下に伸縮可能な駆動ロッド１３１ａを有している。そして、支持板１３２は、下部固定された２つの脚部１３３が管群外筒４４の取付用開口４４ａに固定された取付板４４ｂのねじ孔４４ｃに貫通している。

従って、図４乃至図７に示すように、管群外筒４４は、複数の取付用開口４４ａが形成されると共に補強リング６３が固定されており、また、複数の取付用開口４４ａのうちの一部に取付板４４ｂが固定されている。補強リング６３は、複数の切欠部６３ａが形成されていると共に、この切欠部６３ａに対応して取付板１０１が固定されている。

そして、第１移動装置６５は、取付プレート１１１を取付板１０１の間に挿入し、３つの取付ボルト１１２により締結することで、取付板１０１、つまり、補強リング６３を介して管群外筒４４に固定することができる。一方、第１昇降ジャッキ６８は、２つの脚部１３３を管群外筒４４の取付用開口４４ａに固定された取付板４４ｂのねじ孔４４ｃに挿入することで、管群外筒４４に装着することができる。

そして、第１昇降ジャッキ６８を作動して駆動ロッド１３１ａを伸張することで、下部胴４３に対して、補強リング６３（切欠部６３ａ）を介して管群外筒４４を上昇させることができる。この状態で、複数のボルト１１７を緩め、操作ハンドル１２１を９０度回動することで、チルタンク１０３の向きを９０度変更し、その走行方向を下部胴４３の長手方向と周方向との間で転換することができる。

また、下部胴４３は、管群外筒４４を内部に挿入して所定の位置に接合するとき、その位置を位置決め可能となっている。図８及び図９に示すように、下部胴４３は、その長手方向の下部に４つの点検用開口部４３ｂが周方向等間隔（９０度間隔）に形成されており、この各点検用開口部４３ｂに位置決めパイプ７１，７２が挿入されている。この位置決めパイプ７１は、下部胴４３の外径より長い長さを有し、基端部にフランジ７１ａが形成されると共に、両端部に吊り用孔７１ｂが形成されている。一方、位置決めパイプ７２は、下部胴４３の外径より短く、半径の１／２程度の長さを有し、基端部にフランジ７２ａが形成されると共に、両端部に吊り用孔７２ｂが形成されている。

そして、位置決めパイプ７１は、下部胴４３に形成された２つの点検用開口部４３ｂに貫通させ、フランジ７１ａが下部胴４３の外周面に当接した位置で、先端部にフランジ７３を固定することで抜け止めがなされ、固定ボルト７４により下部胴４３に固定する。一方、位置決めパイプ７２は、２本設置し、下部胴４３に形成された残り２つの点検用開口部４３ｂに貫通させ、フランジ７２ａが下部胴４３の外周面に当接した位置で、固定ボルト７５により下部胴４３に固定する。

一方、管群外筒４４は、その長手方向の下部に下部胴４３に形成された４つの点検用開口部４３ｂに対応して４つの点検用切欠部４４ｄが周方向等間隔（９０度間隔）に形成されている。従って、下部胴４３内に挿入された管群外筒４４を移動装置６５，６６，６７により移動するとき、各点検用開口部４３ｂを各位置決めパイプ７１，７２に嵌合することで、下部胴４３に対する管群外筒４４の長手方向及び周方向の位置決めを行うことができる。

ここで、上述した管群外筒４４の組立方法並びに蒸気発生器１３の組立方法について、詳細に説明する。

本実施例の管群外筒４４の組立方法は、図１に示すように、伝熱管群４９が支持される管群外筒４４を胴部４１を構成する下部胴４３内に組み付ける方法であって、横倒しに支持された下部胴４３にその上部側から横倒しに支持された管群外筒４４を挿入し、管群外筒４４を所定の挿入位置で下部胴４３に固定するものである。

このとき、管群外筒４４は、外周部に着脱自在に装着された３つの移動装置６５，６６，６７により下部胴４３の内周面を所定の挿入位置まで移動するようにしている。また、管群外筒４４は、内側に補強リング６３が長手方向に所定間隔で複数装着されており、移動装置６５，６６，６７が管群外筒４４における補強リング６３に対応する位置を支持して移動するようにしている。また、管群外筒４４は、下部の切欠部４４ｄが下部胴４３の下部の装着された位置決めパイプ７１，７２に嵌合することで、位置決めがなされるようにしている。

また、本実施例の蒸気発生器１３の組立方法は、横倒しに支持された下部胴４３に対してその上部側から横倒しに支持した管群外筒４４を挿入する管群外筒挿入工程と、下部胴４３内の管群外筒４４に対して管支持板４６及び伝熱管４８を組み付ける工程と、内部に管群外筒４４及び伝熱管群４９が収容されて横倒しに支持された下部胴４３に対して内部に湿分分離器５７及び気水分離器５６が収容された上部胴４２を接合する胴部接合工程と、を有している。

以下、図１４のフローチャートに基づいて説明する。本実施例の管群外筒４４の組立方法並びに蒸気発生器の組立方法において、図１４に示すように、まず、ステップＳ１１にて、下部胴４３を横倒しとして支持装置６１，６２により支持する。続いて、ステップＳ１２にて、管群外筒４４を横倒しとしてクレーンから吊り下げられた吊り部材６４により支持する。そして、ステップＳ１３にて、横倒し支持された管群外筒４４の側部、つまり、図１にて下部に３つの移動装置６５，６６，６７（昇降ジャッキ６８，６９，７０）を装着する。また、ステップＳ１４にて、下部胴４３に位置決めパイプ７１，７２を装着する。

このように準備が完了すると、ステップＳ１５にて、図１に示すように、クレーンを作動して吊り部材６４により管群外筒４４を吊り上げ支持しながら、下端部を下部胴４３内へ挿入する。管群外筒４４の下端部が下部胴４３内に挿入されると、管群外筒４４は、下端部が第１移動装置６５を介して下部胴４３に支持されることから、ステップＳ１６にて、吊り部材６４による管群外筒４４の支持位置を、図１０に表す二点鎖線の位置から実線の位置に変更する。

そして、クレーンを作動して吊り部材６４により管群外筒４４を吊り上げ支持しながら、この管群外筒４４を下部胴４３内へ挿入していくと、図１０に示すように、管群外筒４４は、下端部が第１移動装置６５により下部胴４３に支持されると共に、中間部が第２移動装置６６により下部胴４３に支持される。更に、クレーンを作動して吊り部材６４により管群外筒４４を吊り上げ支持しながら、この管群外筒４４を下部胴４３内へ挿入していくと、管群外筒４４は、図１１に示すように、下端部が第１移動装置６５により下部胴４３に支持され、中間部が第２移動装置６６により下部胴４３に支持され、上端部が第３移動装置６７により下部胴４３に支持される。ステップＳ１７では、管群外筒４４は、３つの移動装置６５，６６，６７により支持されることから、クレーンの吊り部材６４による支持を解除する。

そして、図１２に示すように、管群外筒４４は、下部胴４３に対する正規の組付位置から所定距離手前にある。そのため、ステップＳ１８にて、作業者は、管群外筒４４の補強板６３にクランプ８１を固定し、クランプ８１と下部胴４３のパイプ７１，７２との間にチェーン８２を掛止し、レバーブロック（トルクレンチ）８３を装着する。そして、ステップＳ１９にて、作業者は、レバーブロック８３を操作することで、チェーン８２を牽引して巻き取ることで、管群外筒４４を下部胴４３側に移動する。

この作業に平行して、ステップＳ２０では、管群外筒４４の周方向の調整を行う。各移動装置６５，６６，６７は、チルタンク１０３の走行可能方向が下部胴４３の長手方向であることから、転換装置１０４を用いてチルタンク１０３を９０度回動し、このチルタンク１０３の走行可能方向を下部胴４３の周方向とする。そして、各移動装置６５，６６，６７により管群外筒４４を下部胴４３の周方向に移動することで、下部胴４３に対してこの管群外筒４４の周方向位置を調整する。この場合、支持装置６１，６２により下部胴４３を回動することで、管群外筒４４との相対位置を変更することで、周方向位置を調整してもよい。

管群外筒４４の周方向調整が完了したら、チルタンク１０３の方向転換を行う。即ち、前述と同様に、転換装置１０４を用いてチルタンク１０３を９０度回動し、このチルタンク１０３の走行可能方向を下部胴４３の長手方向とする。そして、ステップＳ２１にて、作業者は、引き続き、レバーブロック８１を操作することで、チェーン８４を牽引して巻き取ることで、管群外筒４４を下部胴４３側に移動する。このとき、複数のレバーブロック８３を操作することで、管群外筒４４における周方向の複数位置を牽引する。

そして、ステップＳ２２にて、管群外筒４４が下部胴４３における正規の組付位置に近づくと、支持装置６１，６２、チルタンク１０３、昇降ジャッキ６８，６９，７０などを用いて管群外筒４４の最終的に位置調整を行い、図１３に示すように、管群外筒４４をその切欠部４４ｄが下部胴４３に固定されている位置決めパイプ７１，７２に嵌合するまで移動する。そして、ステップＳ２３にて、管群外筒４４及び下部胴４３から、クランプ８１、チェーン８２、レバーブロック８３、各移動装置６５，６６，６７（各昇降ジャッキ６８，６９，７０）位置決めパイプ７１，７２などを取り外す。

管群外筒４４が下部胴４３における正規の組付位置に移動すると、ステップＳ２４にて、管群外筒４４を下部胴４３に固定する。即ち、管群外筒４４と下部胴４３との間にボルトなどを組み付けることで、下部胴４３に対して管群外筒４４を固定する。その後、ステップＳ２５にて、管群外筒４４から補強リング６３などを取り外す。

このように管群外筒４４を下部胴４３に組み付ける作業が完了したら、下部胴４３内の管群外筒４４に対して複数の管支持板４６を挿入して固定した後、複数の伝熱管４８を組み付けていく。一方、上部胴４２内に湿分分離器５７や気水分離器５６などを収容した後、内部に管群外筒４４及び伝熱管群４９などが収容されて横倒しに支持された下部胴４３に対して、内部に湿分分離器５７及び気水分離器５６などが収容された上部胴４２を接合する。このようにして蒸気発生器１３が組み付けられる。

このように本実施例の管群外筒の組立方法にあっては、伝熱管群４９が支持される管群外筒４４を胴部４１内に組み付ける方法にて、胴部４１を上部胴４２と下部胴４３とにより構成し、横倒しに支持された下部胴４３にその上部側から横倒しに支持された管群外筒４４を挿入し、管群外筒４４を所定の挿入位置まで移動して下部胴４３に固定するようにしている。

従って、横倒しに支持された下部胴４３に、横倒しに支持された管群外筒４４を所定の挿入位置まで挿入して固定することで、下部胴４３や管群外筒４４を鉛直方向に立てて支持する必要はなく、屋根の高い組立工場の建屋を不要として製造コストを低減することができる。また、管群外筒４４の吊り上げを不要とすることで、管群外筒４４を下部胴４３内に挿入するときに管群外筒４４の揺れを防止することができ、その結果、組立作業における作業性を向上することができる。

また、本実施例の管群外筒の組立方法では、管群外筒４４をその外周部に着脱自在に装着された複数の移動装置６５，６６，６７により下部胴４３の内周面を所定の挿入位置まで移動するようにしている。従って、各移動装置６５，６６，６７により管群外筒４４を下部胴４３内に適正に移動することができ、管群外筒の吊り上げを不要とし、横倒しに支持した状態で移動することで、管群外筒４４の揺れを防止することができ、組立作業における作業性を向上することができる。

また、本実施例の管群外筒の組立方法では、管群外筒４４の内側に複数の補強リング６３を長手方向に所定間隔で装着し、各移動装置６５，６６，６７が管群外筒４４における補強リング６３に対応する位置を支持している。従って、各移動装置６５，６６，６７が管群外筒４４における補強リング６３に対応する位置を支持して移動することで、管群外筒４４の変形を防止することができる。

また、本実施例の管群外筒の組立方法では、管群外筒４４の下部に切欠部４４ｄを形成し、この切欠部４４ｄが下部胴４３の下部の装着された位置決めパイプ７１，７２に嵌合することで、位置決めを行っている。従って、管群外筒４４の切欠部４４ｄが下部胴４３の位置決めパイプ７１，７２に嵌合して位置決めを行うことで、下部胴４３に対する管群外筒４４の高精度な位置決めを行うことができる。

また、本実施例の蒸気発生器の組立方法にあっては、横倒しに支持された下部胴４３に対してその上部側から横倒しに支持した管群外筒４４を挿入する管群外筒挿入工程と、下部胴４３内の管群外筒４４に対して管支持板４６及び伝熱管４８を組み付ける工程と、内部に管群外筒４４及び伝熱管群４９が収容されて横倒しに支持された下部胴４３に対して内部に湿分分離器５７及び気水分離器５６が収容された上部胴４２を接合する胴部接合工程とを設けている。

従って、下部胴４３、管群外筒４４、上部胴４２などを横倒しに支持した状態で、各種の組付作業を行うことで、屋根の高い組立工場の建屋を不要として製造コストを低減することができると共に、部材の吊り上げを不要として揺れ防止することができ、その結果、組立作業における作業性を向上することができる。

また、本実施例の管群外筒の移動装置にあっては、横倒しに支持された下部胴４３にその上部側から横倒しに支持された管群外筒４４を挿入するときに、管群外筒４４を移動可能な移動装置６５，６６，６７にて、管群外筒４４における長手方向の前後に着脱自在な架台１０２と、架台１０２を介して管群外筒４４を昇降自在な昇降ジャッキ６８，６９，７０と、架台１０２に着脱自在なチルタンク１０３と、架台１０２に対してチルタンク１０３の走行方向を転換する転換装置１０４とを設けている。

従って、管群外筒４４を下部胴４３内に挿入するとき、各移動装置６５，６６，６７により管群外筒４４を下部胴４３内に容易に移動し、このとき、この各移動装置６５，６６，６７により管群外筒４４の周方向位置の調整を行うことができ、管群外筒４４の高精度な装着を可能とすることができる。

なお、上述した実施例では、管群外筒４４を下部胴４３内に挿入する装置として、クレーンと３つの移動装置６５，６６，６７を用いたが、この装置に限定されるものではない。例えば、クレーンに代えて管群外筒４４を下部胴４３内に押し込む油圧シリンダなどを適用してもよい。また、移動装置６５，６６，６７の個数は、６個に限るものではなく、管群外筒４４の大きさや重さなどにより適宜設定すればよいものである。

１１ 原子炉格納容器
１２ 加圧水型原子炉
１３ 蒸気発生器
１７ 蒸気タービン
１９ 高圧タービン
２０ 低圧タービン
２１ 発電機
４１ 胴部
４２ 上部胴
４３ 下部胴
４４ 管群外筒
４４ａ 取付用開口
４４ｂ 取付板
４４ｃ ねじ孔
４４ｄ 切欠部
４５ 管板
４６ 管支持板
４９ 伝熱管群
６３ 補強リング
６３ａ 切欠部
６４ 吊り部材
６５，６６，６７ 移動装置
６８，６９，７０ 昇降ジャッキ
１０１ 取付板
１０２ 架台
１０３ チルタンク（台車）
１０４ 転換装置

Claims (5)

1. 伝熱管群が支持される管群外筒を胴部内に組み付ける管群外筒の組立方法であって、
   前記胴部を上部胴と下部胴とにより構成し、
   横倒しに支持された下部胴にその上部側から横倒しに支持された管群外筒を挿入し、
   前記管群外筒を外周部に着脱自在に装着された複数の移動装置により前記下部胴の内周面を所定の挿入位置まで移動し、
   前記管群外筒を前記所定の挿入位置で前記下部胴に固定する、
   ことを特徴とする管群外筒の組立方法。
2. 前記管群外筒は、内側に補強リングが長手方向に所定間隔で複数装着されており、移動装置が前記管群外筒における前記補強リングに対応する位置を支持して移動することを特徴とする請求項１に記載の管群外筒の組立方法。
3. 前記管群外筒は、下部の切欠部が前記下部胴の下部の装着された位置決めパイプに嵌合することで、位置決めがなされることを特徴とする請求項１または２に記載の管群外筒の組立方法。
4. 横倒しに支持された下部胴に対してその上部側から横倒しに支持した管群外筒を挿入して前記管群外筒を外周部に着脱自在に装着された複数の移動装置により前記下部胴の内周面を所定の挿入位置まで移動する管群外筒挿入工程と、
   前記下部胴内の管群外筒に対して管支持板及び伝熱管を組み付ける工程と、
   内部に管群外筒及び伝熱管群が収容されて横倒しに支持された下部胴に対して内部に湿分分離器及び気水分離器が収容された上部胴を接合する胴部接合工程と、
   を有することを特徴とする蒸気発生器の組立方法。
5. 横倒しに支持された下部胴にその上部側から横倒しに支持された管群外筒を挿入するときに前記管群外筒を移動可能な移動装置であって、
   前記管群外筒における長手方向の前後に着脱自在な架台と、
   前記架台を介して前記管群外筒を昇降自在な昇降装置と、
   前記架台に着脱自在な台車と、
   前記架台に対して台車の走行方向を転換する転換装置と、
   を備えることを特徴とする管群外筒の移動装置。

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