JP6416833B2 - 熱交換器の解体方法 - Google Patents

Description

この発明は、熱交換器の解体方法、特に、熱交換器が設置された建屋の補強を行うことなく、熱交換器を容易に安全に確実かつ安価に解体することができる、熱交換器の解体方法にするものである。

熱交換器の解体方法の一例が特許文献１に開示されている。この解体方法は、原子力発電設備における熱交換器の、ジャッキダウン工法による解体方法である。以下、この解体方法を従来解体方法という。従来解体方法を説明する前に熱交換器の概略を、図面を参照しながら説明する。

図２２は、従来解体方法により解体する熱交換器を示す部分断面斜視図である。

図２２に示すように、この熱交換器は、熱交換器本体１と、熱交換器本体１の上部に接続された入口ガスダクト２と、熱交換器本体１の下部に接続された出口ガスダクト３と、熱交換器本体１の底部に接続されたガス循環機４とを備えている。

熱交換器本体１は、円筒状の胴部５と、胴部５の上部に設置されたトップヘッド６と、１段目（最下段）のティア７ａから７段目（最上段）のティア７ｇと、胴部５の下部に設置されたボトムヘッド８と、ボトムヘッド８の周囲に設置されたボトムヘッドスカート９とから構成されている。

トップヘッド６は、入口ガスダクト２が接続され、ボトムヘッド８には、ガス循環機４が接続されている。１段目のティア７ａ以外のティア７ｂからティア７ｇには、胴部５を貫通して伝熱管１０（図２３参照）が収容されている。図２３に示すように、７段目のティア７ｇには、梁１１が胴部５の壁間に固定されている。

このように構成されている熱交換器によれば、ガス循環機４を介して入口ガスダクト２から胴部５に導入された高温ガスは、第２ティア７ｂから第７ティア７ｇの伝熱管１１内の水を加熱して熱交換した後、出口ガスダクト３から胴部５外に排出される。

上述した熱交換器を従来解体方法により解体するには、図２４に示すように、熱交換器が設置された建屋の屋上にトラス１２を新たに構築し、トラス１２にストランドジャッキ１３を設置する。

なお、ストランドジャッキ１３は、トラス１２に固定された油圧ジャッキ１４と、油圧ジャッキ１４を介して熱交換器本体１に取り付けられたストランド１５とからなっている。ストランド１５は、油圧ジャッキ１４ｂの操作により間欠的に引き上げ、引き下げされる。

上述したように、トラス１２にストランドジャッキ１３を設置したら、ストランドジャッキ１３により吊り下げられた熱交換器本体１の１段目のティア７ａを切断し、撤去する。なお、トップヘッド６は、予め、撤去されている。次いで、油圧ジャッキ１４により熱交換器本体１を吊り下ろし、２断目のティア７ｂを切断し、撤去する。この操作を７段目のティア７ｇまで繰り返し行うことによって、熱交換器を解体することができる。

特開２００７−１９２６４４号公報

上述した従来解体方法によれば、熱交換器を確実に解体することはできるが、解体前において、熱交換器本体１の全荷重は、ストランドジャッキ１３にかかる。この結果、運転時とは建屋への荷重点が変わるので、建屋全体を補強する必要がある。しかも、建屋の屋上に新たにストランドジャッキ１３の設置のためのトラス１２を構築する必要がある。このように、建屋の補強とトラス１２の構築に大規模な工事が必要となるので、工費が嵩む。

また、従来解体方法は、原子力発電所に設置された熱交換器であり、熱交換器本体１は、汚染の管理区域内であり、建屋の屋上は、管理区域外になっている。しかし、ストランドジャッキ１３のストランド１５は、屋上を貫通して管理区域外にまで至っているので、ストランド１５の貫通部分から汚染が管理区域外に漏れ出す危険性がある。

従って、この発明の目的は、熱交換器が設置された建屋の補強やストランドジャッキの設置のためのトラスの構築を行うことなく、熱交換器を容易に安全に確実かつ安価に解体することができる、熱交換器の解体方法を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、胴部と、前記胴部の上部に設置されたトップヘッドと、内部構造物が設置されている複数段のティアと、胴部の下部に設置されたボトムヘッドと、前記ボトムヘッドの周囲に設置されたボトムヘッドスカートとから構成され、最下段のティア以外のティアには、前記内部構造物の一つである伝熱管が前記胴部を貫通して設置され、前記トップヘッドは、予め撤去されている熱交換器本体を備えた熱交換器の解体方法において、下記工程（ａ）から工程（ｊ）、
（ａ）前記ボトムヘッドスカートに解体物搬送用開口をあける。
（ｂ）前記ボトムヘッドを解体し、前記解体物搬送用開口から撤去する。
（ｃ）最上段のティアの梁にストランドジャッキを設置する。
（ｄ）前記ストランドジャッキにより昇降するジャッキステージを設置する。
（ｅ）最下段のティア内の前記内部構造物を縁切りする。
（ｆ）前記内部構造物を縁切りした最下段のティアの重量を前記ジャッキステージに預け、前記ストランドジャッキにより下降させる。
（ｇ）最下段のティア内の前記内部構造物を解体し、前記解体物搬送用開口から撤去する。
（ｈ）前記工程（ｅ）から（ｇ）を繰り返し行って、最上段までのティア内の前記内部構造物を解体し、撤去する。
（ｉ）前記ストランドジャッキと前記ジャッキステージとを撤去する。
（ｊ）前記胴部を撤去する。
を有することに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記工程（ｊ）は、下記工程（ｋ）から工程（ｏ）、
（ｋ）リフティング装置を設置する。
（ｌ）前記胴部の全重量を前記リフティング装置に預ける。
（ｍ）前記胴部の下部を切断し、撤去する。
（ｎ）前記リフティング装置により下部が切断された前記胴部を下降させる。
（ｏ）前記工程（ｍ）と工程（ｎ）とを繰り返し行って、前記胴部全体を撤去する。
を有することに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ストランドジャッキのストランドは、前記梁に固定され、ジャッキ本体は、前記ジャッキステージに設置されていることに特徴を有するものである。

この発明によれば、ティア内の伝熱管等の内部構造物を縁切りし、ティアの重量をジャッキステージに預け、この後、ジャッキステージをストランドジャッキにより吊り下ろし、そして、内部構造物を解体し、撤去することによって、ストランドジャッキにかかる荷重は、各ティアの重量で済む。この結果、建屋の補強や建屋の屋上に新たにストランドジャッキの設置のためのトラスを構築する必要がなく、既存の梁にストランドジャッキを設置することができるので、工費を削減することができる。

また、この発明の熱交換器を原子力発電所に設置する場合には、ストランドジャッキのストランドは、管理区域内に収まっているので、ストランドの貫通部分から汚染が管理区域外に漏れ出す危険性がなくなる。

また、この発明によれば、昇降可能なジャッキステージおよびリフティング装置を使用することによって、高所作業を減らすことができるので、安全性を確保することができる。

この発明の、熱交換器の解体方法において、ボトムヘッドスカートに解体物搬送用開口をあける工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ボトムヘッドを撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ストランドジャッキおよびジャッキステージを設置する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、１段目のティアを撤去するためにジャッキステージを上昇させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、１段目のティアの内部構造物を縁切りし、ティアの重量をジャッキステージに預ける工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ジャッキステージを下降させて１段目のティアの内部構造を解体し、撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、２段目のティアを撤去するためにジャッキステージを上昇させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、２段目のティアの内部構造物を縁切りし、ティアの重量をジャッキステージに預ける工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ジャッキステージを下降させて２段目のティアの内部構造を解体し、撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、３段目のティアを撤去するためにジャッキステージを上昇させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、３段目のティアの内部構造物を縁切りし、ティアの重量をジャッキステージに預ける工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ジャッキステージを下降させて３段目のティアの内部構造を解体し、撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、７段目のティアを撤去するためにジャッキステージを上昇させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、７段目のティアの内部構造物を縁切りし、ティア７の重量をジャッキステージに預ける工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、ジャッキステージを下降させて７段目のティアの内部構造を解体し、撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、胴部を解体し、撤去するためにリフティング装置を設置する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、胴部の全重量をリフティング装置に預け、胴部の下部を切断し、撤去する工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、リフティング装置により胴部を下降させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、胴部の次の下部を切断し、撤去後、胴部を下降させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、胴部のさらに次の下部を切断し、撤去後、胴部を下降させる工程を示す正面図である。 この発明の、熱交換器の解体方法において、リフティング装置を撤去する工程を示す正面図である。 従来解体方法により解体する熱交換器を示す部分断面斜視図である。 熱交換器の７段目のティアを示す斜視図である。 従来解体方法を示す正面図である。

この発明の、熱交換器の解体方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１から図２１は、この発明の、熱交換器の解体方法の各工程を示す図であり、図１から図１５は、各ティアの解体、撤去工程を示す正面図、図１６から図２１は、胴部の解体、撤去工程を示す正面図である。

図１から図１５おいて、１は、予め、トップヘッド６（図２２参照）が撤去された熱交換器本体、５は、胴部、７ａから７ｇは、１段目（最下段）のティアから７段目（最上段）のティアであり、ティア７ａからティア７ｇ内には、内部構造物が設置されている。１段目のティア７ａ以外のティア７ｂからティア７ｇには、内部構造物の一つである伝熱管が胴部５を貫通して設置されている。８は、胴部５の下部に設置されたボトムヘッド、９は、ボトムヘッド８の周囲に設置されたボトムヘッドスカートである。

１６は、後述するストランドジャッキ、１７は、ストランドジャッキ１６により昇降するジャッキステージ、１８、１９は、ストランドジャッキ１６を構成するストランドと油圧ジャッキ、２０は、胴部５を昇降させるリフティング装置である。

この発明の、熱交換器の解体方法によれば、以下のようにして、熱交換器を解体する。

先ず、図１に示すように、ボトムヘッドスカート９に解体物搬送用開口９ａをあける。

次に、図２に示すように、ボトムヘッド８を解体する。解体したボトムヘッド８は、解体物搬送用開口９ａから撤去する。

次に、図３に示すように、胴部５内にストランドジャッキ１６とジャッキステージ１７とを設置する。すなわち、ストランドジャッキ１６のストランド１８は、７段目のティア７ｇの梁１１（図２３参照）に固定し、油圧ジャッキ１９は、ジャッキステージ１７に設置する。

次に、図４に示すように、１段目のティア７ａを撤去するために、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により上昇させる。

次に、図５に示すように、１段目のティア７ａの内部構造物を縁切りし、ティア７ａの重量をジャッキステージ１７に預ける。なお、内部構造物の縁切りに際しては、胴部５の一部を切断する。

次に、図６に示すように、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により下降させ、１段目のティア７ａの内部構造を解体し、開口９ａから撤去する。

次に、図７に示すように、２段目のティア７ｂを撤去するために、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により上昇させる。

次に、図８に示すように、２段目のティア７ｂの内部構造物を縁切りし、ティア７ｂの重量をジャッキステージ１７に預ける。なお、内部構造物の縁切りに際しては、胴部５の一部を切断する。内部構造物を縁切りした２段目のティア７ｂは、図２３に示すような構造になっている。この構造は、３段目から７段目のティア７ｃから７ｇにおいて基本的に同じである。

次に、図９に示すように、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により下降させ、２段目のティア７ｂの内部構造を解体し、解体物搬送用開口９ａから撤去する。

次に、図１０に示すように、３段目のティア７ｃを撤去するために、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により上昇させる。

次に、図１１に示すように、３段目のティア７ｃの内部構造物を縁切りし、ティア７ｃの重量をジャッキステージ１７に預ける。なお、内部構造物の縁切りに際しては、胴部５の一部を切断する。

次に、図１２に示すように、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により下降させ、３段目のティア７ｃの内部構造を解体し、解体物搬送用開口９ａから撤去する。

上記工程を繰り返し行って、４段目のティア７ｄから６段目のティア７ｆを撤去した後、図１３に示すように、７段目のティア７ｇを撤去するために、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により上昇させる。

次に、図１４に示すように、７段目のティア７ｇの内部構造物を縁切りし、ティア７ｇの重量をジャッキステージ１７に預ける。なお、内部構造物の縁切りに際しては、胴部５の一部を切断する。

次に、図１５に示すように、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により下降させ、７段目のティア７ｇの内部構造を解体し、解体物搬送用開口９ａから撤去する。

このようにして、図１６に示すように、ティア７ａからティア７ｇの撤去が全て完了したら、ストランドジャッキ１６とジャッキステージ１７とを撤去し、リフティング装置２０を設置する。

次に、図１７に示すように、胴部５の全重量をリフティング装置２０に預け、胴部５の下部を切断し、撤去する。

次に、図１８に示すように、下部が撤去された胴部５をリフティング装置２０により下降させる。

次に、図１９に示すように、胴部５の次の下部を切断し、撤去後、胴部５を下降させる。

次に、図２０に示すように、胴部５のさらに次の下部を切断し、撤去後、胴部５を下降させる。

このようにして、胴部５の撤去が全て完了したら、図２１に示すように、リフティング装置２０を撤去する。

以上のようにして、この発明により、熱交換器を解体することができる。

以上、説明したように、この発明によれば、ティア７ａからティア７ｇ内の伝熱管１０等の内部構造物を縁切りし、ティア７ａからティア７ｇの各々の重量をジャッキステージ１７に預け、この後、ジャッキステージ１７をストランドジャッキ１６により下降させ、そして、内部構造物を解体し、撤去することによって、ストランドジャッキ１６にかかる荷重は、ティア７ａからティア７ｇの各々の重量で済む。この結果、建屋の補強や建屋の屋上に新たにストランドジャッキの設置のためのトラスを構築する必要がなく、既存の梁１１にストランドジャッキ１６を設置することができるので、工費を削減することができる。

また、この発明の熱交換器を原子力発電所に設置する場合には、ストランドジャッキ１６のストランド１５は、管理区域内に収まっているので、ストランド１５の貫通部分から汚染が管理区域外に漏れ出す危険性がなくなる。

また、この発明によれば、昇降可能なジャッキステージ１７およびリフティング装置２０を使用することによって、高所作業を減らすことができるので、安全性を確保することができる。

１：熱交換器本体
２：入口ダクト
３：出口ダクト
４：ガス循環機
５：胴部
６：トップヘッド
７ａから７ｇ：１段目のティアから７段目のティア
８：ボトムヘッド
９：ボトムヘッドスカート
９ａ：開口
１０：伝熱管
１１：梁
１２：トラス
１３：ストランドジャッキ
１４：油圧ジャッキ
１５：ストランド
１６：ストランドジャッキ
１７：ジャッキステージ
１８：ストランド
１９：油圧ジャッキ
２０：リフティング装置

Claims (3)

1. 胴部と、前記胴部の上部に設置されたトップヘッドと、内部構造物が設置されている複数段のティアと、胴部の下部に設置されたボトムヘッドと、前記ボトムヘッドの周囲に設置されたボトムヘッドスカートとから構成され、最下段のティア以外のティアには、前記内部構造物の一つである伝熱管が前記胴部を貫通して設置され、前記トップヘッドは、予め撤去されている熱交換器本体を備えた熱交換器の解体方法において、
   下記工程（ａ）から工程（ｊ）、
   （ａ）前記ボトムヘッドスカートに解体物搬送用開口をあける。
   （ｂ）前記ボトムヘッドを解体し、前記解体物搬送用開口から撤去する。
   （ｃ）最上段のティアの梁にストランドジャッキを設置する。
   （ｄ）前記ストランドジャッキにより昇降するジャッキステージを設置する。
   （ｅ）最下段のティア内の前記内部構造物を縁切りする。
   （ｆ）前記内部構造物を縁切りした最下段のティアの重量を前記ジャッキステージに預け、前記ストランドジャッキにより下降させる。
   （ｇ）最下段のティア内の前記内部構造物を解体し、前記解体物搬送用開口から撤去する。
   （ｈ）前記工程（ｅ）から（ｇ）を繰り返し行って、最上段までのティア内の前記内部構造物を解体し、撤去する。
   （ｉ）前記ストランドジャッキと前記ジャッキステージとを撤去する。
   （ｊ）前記胴部を撤去する。
   を有することを特徴とする、熱交換器の解体方法。
2. 前記工程（ｊ）は、下記工程（ｋ）から工程（ｏ）、
   （ｋ）リフティング装置を設置する。
   （ｌ）前記胴部の全重量を前記リフティング装置に預ける。
   （ｍ）前記胴部の下部を切断し、撤去する。
   （ｎ）前記リフティング装置により下部が切断された前記胴部を下降させる。
   （ｏ）前記工程（ｍ）と工程（ｎ）とを繰り返し行って、前記胴部全体を撤去する。
   を有することを特徴とする、請求項１に記載の、熱交換器の解体方法。
3. 前記ストランドジャッキのストランドは、前記梁に固定され、ジャッキ本体は、前記ジャッキステージに設置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の、熱交換器の解体方法。

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