JPH01237492A

JPH01237492A - 原子炉ノズル二重管部の補修方法

Info

Publication number: JPH01237492A
Application number: JP63064350A
Authority: JP
Inventors: Juichi Aida; 相田　重一
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明け、原子炉ノズル二重管部の補修方法に係り、特
に、沸騰水型原子炉の冷却水再循環系配管における二重
管構造のノズル部分の補修方法に関するものである。

「従来の技術とその課題」沸騰水型原子炉の冷却水再循環系及び原子炉圧力容器の
入口ノズルは、例えば第３図及び第４図に示すような構
造となっている。

原子炉圧力容器１の中に冷却水再循環系２の入口配管３
から、ノズル４の部分を経由して冷却水をジェットポン
プ５から噴出させ、さらに、炉心６、原子炉圧力容器１
の内部を経由して冷却水再循環系２を再度循環させるよ
うにしている。

また、前記ノズル４の部分の構造は、原子炉圧力容器１
と一体のノズル４の先端に、セーフエンド７とトランジ
ションピース８とを介して入口配管３が接続されるとと
もに、セーフエンド７の内面にサーマルスリーブ９の基
部が溶接されて、さらに、サーマルスリーブ９の先端は
、ライザ管ＩＯに接続されてジェットポンプ５に導かれ
ている。

そして、ノズル４及びセーフエンド７とサーマルスリー
ブ９との部分を、二重管構造とすることによって、原子
炉圧力容器ｌの内部冷却水と、入口配管３からの供給水
との温度差による熱衝撃を緩和するようにしており、さ
らに、前記二重管部１１のセーフエンド７やサーマルス
リーブ９の構成材料として、オーステナイト系ステンレ
ス鋼管を使用して、強度、耐熱性、耐腐食性等の配慮を
している。

一方、オーステナイト系ステンレス鋼等においては、引
っ張り応力と腐食因子とが共存する場合に、応力腐食割
れが急速に進行することが知られており、前記ノズル４
の構造を検討すると、セーフエンド７、トランジション
ピース８、サーマルスリーブ９、入口配管３等の間には
、それぞれ溶接部１２ａ〜１２ｄが存在しており、溶接
時の熱影響ににって、各溶接部１２ａ〜１２ｄの近傍に
は引っ張り応力や熱影響部が残され易くなっている。

このような現象を考慮して、応力腐食割れの発生が認め
られる場合や、その懸念がある場合は、セーフエンド７
、トランジションピース８、サーマルスリーブ９等のい
わゆる二重管部１１やその近傍の配管部品を解体して、
良品と交換することが必要となる。

かかる二重管部１１を解体して新しいものと交換する場
合には、各溶接部１．２ａ〜１２ｄあるいはその近傍で
切断する必要があるが、サーマルスリーブ９の部分は、
前述したようにライザ管１０に接続されてその重量を受
ける構造となっており、例えば、第４図の鎖線ｘ−ｘ’
　で示すように、この部分から切断したとすると、その
近傍には切断したサーマルスリーブ９の先端を支持する
ものがなく、サーマルスリーブ９やライザ管１０が重量
によって下方に下がる位置ずれや、サーマルスリーブ９
の一部が変形する等の問題を生じる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するもので
ある。つまり、二重管部の交換時にサーマルスリーブを
確実に固定して、位置ずれや変形の発生を抑制し、補修
作業性を向上させることを目的としている。

「課題を解決するための手段」本発明における原子炉ノズル二重管部の補修方法は、原
子炉ノズルの二重管部におけるサーマルスリーブの基部
溶接部よりも内方に位置するセーフエンドを周方向に沿
って一部切除して穴を明けた状態として、該切除部分よ
り保持部材をノズルとサーマルスリーブとの間に挿入し
て、両者を固定することによりサーマルスリーブを拘束
しておく。そして、切除部分よりも外方に位置する二重
管部を新品と交換して再度接続状態とし、ノズルとサー
マルスリーブとの間の保持部材を撤去した後、切除部分
を閉塞することにより復旧状態にするものである。

「実施例」以下、本発明に係る原子炉ノズル二重管部の補修方法を
、沸騰水型原子炉の冷却水再循環系における入口配管の
部分に適用した一実施例について、図面に基づいて説明
する。

第４図に示す補修前の二重管部１１において、セーフエ
ンド７、トランジションピース８、サーマルスリーブ９
がオーステナイト系ステンレス鋼管であり、それらの溶
接部１２ａ〜１２ｄで、前述した応力腐食割れの発生、
または、その懸念がある場合等において、第４図に示す
二重管部の補修作業の工程は、以下に示すように実施さ
れる。

［補修水位の設定］第３図に示すように、運転時水位ＯＬを補修時水位ＷＬ
まで下げて、冷却水再循環系２の入口配管３の中とサー
マルスリーブ９の回りの筒状中空部１３とを気体雰囲気
にする。

「セーフエンドの一部切断除去］第１図（Ａ）に長さ寸法Ｙで示す部分をほぼ半周程度切
除することにより穴１４を明ける。

［サーマルスリーブの固定］第１図（Ｂ）の矢印で示すように、保持部材１５を筒状
中空部１３の中に挿入し、サーマルスリーブ９を固定す
る。該保持部材１５は、例えば形状記憶合金からなるも
ので、常温以下（０〜−１０°Ｃ）に冷却した状態で筒
状中空部１３の中に挿入できる形状であり、常温におい
て記憶形状に変態して入口ノズル４とサーマルスリーブ
９とを押圧して、サーマルスリーブ９を固定状態とする
もの等が利用され、第１図（Ｃ）に示すように、例えば
４箇所（複数箇所）を固定するものとされる。

［配管交換箇所の切断除去］サーマルスリーブ９を固定した状態で、第１図（Ｂ）に
Ａ−Ｂ線で示すように、入りロノズル４とセーフエンド
７との溶接部１２ａ　、サーマルスリーブ９の基部溶接
部１２ｄの近傍からそれぞれ切断して、外側に位置する
配管部品を必要な部分まで除去する。

「補修用セーフエンドの準備」入口配管３における内向端部と入口ノズル４との間の除
去範囲に相当する補修用セーフエンド１６を用意する。

該補修用セーフエンド１６は、第１図（Ｄ）に示すよう
に、予め切除部分に対応する切欠部１６ａが形成された
ものとされ、該切欠部１６ａに後述する工程で嵌合させ
られる閉塞片１７が用意される。

［補修用セーフエンドの溶接］補修用セーフエンド１６の内方端部とノズル４の先端と
の間の溶接を実施し、第１図（Ｅ）に示す溶接部１８ａ
により両者を一体化する。

［補修用セーフエンド内面の溶接１次いで、補修用セーフエンド１６の内面とサーマルスリ
ーブ９の基部との間を溶接することにより、第１図（Ｅ
）に示すように、溶接部１８ｄによってこの間を一体化
した状態とする。

［保持部材の撤去］筒状中空部Ｉ３に装着されている保持部材１５を冷却し
て変態させる等により、入口ノズル４とサーマルスリー
ブ９との固定状態を解除して、第１図（Ｅ）の矢印で示
すように、保持部材１５を筒状中空部■３から撤去する
。

［切欠箇所の閉塞］そして、切欠部１６ａに前記閉塞片１７を嵌合させると
ともに、切欠部１６ａの縁部との間を溶接し、溶接部１
８ｅで切除部分を閉塞することにより、第１図（Ｆ　）
に示すように、復旧状態にするものである。

［補修用セーフエンド外方端部の溶接コしかる後、補修
用セーフエンド１６の外方の端部と、前記入口配管３の
内方端部との間の溶接を実施して、溶接部１８ｂ　・１
８ｃにより、ノズル４から人口配管３までの範囲を一体
化する。該−像化によって、入口配管３や筒状中空部１
３は、原子炉冷却水の注入可能な状態となる。

［各部分の構成材料の例］第１図において、ノズル４の部分は５ＦＶＶ−２相当品
、補修用セーフエンド１６の部分は５ＵＳ３１６相当品
、サーマルスリーブ９の部分は５ＵＳ３０４相当品、各
溶接部はステンレス溶接金属またはインコネル相当品等
が使用される。

［運転時水位の設定］原子炉冷却水を冷却水再循環系２に入れることにより、
入口配管３の中を気体雰囲気から冷却水雰囲気に戻すと
ともに、補修時水位ＷＬから運転時水位ＯＬに戻す。

一方、ここまで説明した一実施例に代えて、第２図（Ａ
）（Ｂ）に示すような方法で補修してもよい。つまり、
第２図（Ａ）に示すように、補修用セーフエンド１６の
部分と、サーマルスリーブ９の基部とを一体化したもの
をあらかじめ製作しておいて、第２図（Ｂ）に示すよう
に、補修用セーフエンド１６における切欠部１６ａを除
く部分を溶接するとともに、サーマルスリーブ９の途中
を内部から溶接して一体化し、次いで保持部材１５を除
去した後、閉塞片１７を挿入溶接して密封性を得るもの
である。

なお、前記保持部材１５は、形状記憶合金に限定するも
のではなく、切欠部１６ａから挿入及び撤去可能で、サ
ーマルスリーブ９を固定状態とし得るものであればよく
、保持部材１５の数や切欠部１６ａの形状も任意とする
ことができる。

また、人口ノズル４と補修用セーフエンド１６との溶接
部等は、内部に冷却水を存在させた状態で誘導加熱して
、内面に圧縮残留応力を付与する応力改善技術を適用す
ることもできる。

「発明の効果」以上説明したように、本発明に係る原子炉ノズル二重管
部の補修方法によれば、次のような優れた効果を奏する
ものである。

（１）応力腐食割れの発生が認められる場合やその懸念
がある場合等において、二重管部を新規の良品と交換し
て、入口配管系の健全性を高めることができる。

（１１）入口ノズルとザーマルスリーブとを切り離す前
に、ザーマルスリーブを保持部材によって固定するもの
であるから、ザーマルスリーブの位置ずれを防止して、
各部の変形発生を抑制することができる。

（ｉｉｉ）セーフエンドを一部切除した部分から保持部
材を挿入して装着するものであるから、固定作業を速や
かに実施し、補修作業時の被曝線量の低減を図ることが
できる。

（１ｖ）上記により、ザーマルスリーブを外さないため
、原子炉内部の精度に影響を及ぼずことがなく、また、
補修用セーフエンド等の再組立時の調整作業等の労力を
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしくＦ）は本発明に係る原子炉ツズル
二重管部の補修方法の一実施例における工程順の説明図
、第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は本発明に係る原子炉
ノズル二重管部の補修方法の他の実施例における工程順
の説明図、第３図は沸騰水型原子炉の冷却水再循環系の
概略図、第４図は第３図の鎖線■で示すノズル部分の補
修前の拡大図である。１・・・・原子炉圧力容器、２　　・冷却水再循環系、３　・・・人口配管（単管）、４・　入口ノズル、５・・・ジェットポンプ、６　・・炉心、７・・・・セーフエンド、８・・・・・トランジションピース、９　　ザーマルスリーブ、１０・・・・・・ライザ管、１１・　二重管部、１２ａ・・・・・・溶接部、１２ｂ・・・・・溶接部、１２ｃ　・・・溶接部、Ｌ２ｄ　　・・溶接部、１３・・・・・・筒状中空部、１４・・・・・・穴、Ｉ５・・・・・・保持部材、１６・・・・・・補修用セーフエンド、１６ａ　・・・
・切欠部、１７・・・・・・閉塞片、１８ａ・・・・・・溶接部、１８ｂ・・・・・溶接部、１８ｃ　　・溶接部、１８ｄ・・・・・溶接部、＋８ｅ・・・・・・溶接部、ＯＬ・・・・・・運転時水位、ＷＬ・・・・・・補修時水位。出願人　　石川島播磨重工業株式会社第２図（Ｂ）Ｌ−一」　ソ　　　　　ソ

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉ノズルの二重管部におけるサーマルスリーブの基
部溶接部よりも内方に位置するセーフエンドを周方向に
沿って一部切除する工程と、該切除部分より保持部材を
ノズルとサーマルスリーブとの間に挿入して両者を固定
する工程と、前記切除部分よりも外方に位置する二重管
部を交換する工程と、前記保持部材を撤去した後切除部
分を閉塞する工程とを有することを特徴とする原子炉ノ
ズル二重管部の補修方法。