JPH0155950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラグ取扱い装置に関し、特にプラグ
を付された熱交換器管からプラグを取外す装置に
関するものである。

伝熱管形熱交換器では、第２流体が熱交換器の
管の外側周囲に在り、第１流体が管内を流動し
て、２つの流体間に熱交換が起こる。時おり、管
のひとつが損傷して物体漏れが起こり、２つの流
体が混ざり合つてしまうことがある。かような事
態が発生すると、流体の管内流動を止めて管から
の流体漏れを防止するように、管に止栓をするこ
とがしばしば必要となる。

原子力発電所では、伝熱管形熱交換器は一般的
に蒸気発生器と呼ばれる。蒸気発生器の管に欠陥
が生じて管内の冷却材が管外の冷却材と混ざり合
つた場合には、重大な問題が生ずる。かような事
態は熱交換器の効率を低下させるだけでなく、放
射能汚染の問題も生ずるのである。原子炉蒸気発
生器の管内を流動する流体は通常放射性であるの
で、流体が管から漏れて管周囲を取り囲む流体と
混ざり合うことのないようにするのが肝要であ
る。従つて、蒸気発生器の熱交換管において流体
漏れが生じた時に、流体の管内流動を止めるべく
熱交換器管に止栓をするのである。それにより、
管周囲の流体との混合を防止できる。

熱交換管に止栓をするのに用い得る数種のプラ
グが提案されている。原子炉における熱交換管に
止栓をするのに用いられているかようなプラグの
ひとつは、爆発型止栓装置である。爆発型止栓装
置に於ては、爆薬を内部に有する金属製プラグが
熱交換管内に差し込まれる。爆薬を爆発させる
と、プラグが管内側と密接するよう押し込まれて
管内の流体流れを止める。この爆発型止栓装置に
伴なうひとつの問題点として、欠陥のある管また
はプラグを交換する必要が生じた時に、プラグを
ドリルで穴あけして取り出さねばならずこの作業
は時間を浪費する。

熱交換管を止栓するのに使用される別の装置
は、一般的に機械的プラグと呼ばれている。機械
的プラグは、一端が閉じていて、テーパした内孔
を有する円筒体である。円筒体内にエキスパンダ
部材が配置されていて、エキスパンダ部材を円筒
体の縦軸線に沿つて引張ると、円筒体がその内面
とエキスパンダ部材との相対的なテーパによつて
熱交換管と緊密に接触せしめられるようになつて
いる。この装置では、プラグと熱交換管との緊密
な接触をするために爆薬を使用することは必要無
い。プラグの拡張は、プラグ内でのエキスパンダ
部材の相対的運動によつて行なわれる。従つて、
かような機械的プラグには、穿孔作業を必要とせ
ずに取り外すことができるという利点がある。機
械的プラグを取り外すのには、まず初めに、プラ
グおよびエキスパンダ部材のテーパした径が接触
しないようなプラグ内の位置にエキスパンダ部材
を動かすことによつてプラグに加わる内圧を低下
させ、次いで、プラグに加わる圧力を除去した状
態で、プラグを熱交換管からひき抜けばよい。

かようなプラグは通常は原子炉蒸気発生器内に
配設されるものであるので、その取外し作業は、
大抵は幾分か放射性の環境で行なわれる。

従つて、本発明の主たる目的は、プラグに加わ
る圧力を迅速に除去して熱交換管内のプラグを緩
め、同時に、プラグを熱交換管からひき抜くこと
ができる装置を提供することにある。

この目的から、本発明によると、内部にエキス
パンダ部材を有し、該エキスパンダ部材がプラグ
緩め位置に移動可能であるプラグのためのプラグ
取扱い装置は、環状ピストンを受入れた水圧シリ
ンダと、上記ピストン内に配置されて、部材内に
設けられた上記プラグと係合しかつ上記ピストン
および上記シリンダの作用の下で上記プラグを上
記部材から引き抜くように上記シリンダを貫通し
延びているロツドと、上記部材内の上記プラグを
緩めて上記プラグを上記部材から引き抜けるよう
に、上記ロツドを貫通するスロツト内に滑動自在
に設けられたラムと、上記シリンダにある開口内
に滑動自在に配設されると共に上記ロツドにある
上記スロツトを通つて滑動可能であり、上記ラム
に選択的に係合し、上記ピストンの作動時に上記
ラムを滑動させて上記プラグ内部の上記エキスパ
ンダ部材を上記プラグ緩め位置に移動させること
により上記プラグを緩めることができるようにす
る、係合バーとを備え、上記ロツドは、上記プラ
グに係合するためのねじ部を一端に有すると共
に、上記プラグを引き抜くため上記シリンダに関
して一連の所定位置に上記ロツドを保持するのを
許容するカム装置を有している。

プラグを取り外すためには、ロツドをプラグに
ねじ込み、かようにしてロツドがプラグを保持し
ているあいだにシリンダを駆動すると、シリンダ
がラムに作用して、プラグに対して相対的にエキ
スパンダを押し、それによりプラグに加わる膨張
圧を除去する。次いでシリンダを作動させて、短
かいストロークでプラグを管からひき抜くことが
できる。

本発明は、添付図面に示す好適な実施例を挙げ
て述べる以下の詳細な説明から一層明白になる。

機械的プラグを熱交換管から取り外すことが必
要となることがあるが、本発明はこの取外しを効
果的に行なえるプラグ取外し装置を提供するもの
である。

第１図乃至第３図を参照すると、本発明のプラ
グ取外し装置１０はシリンダ１４内に配置された
ロツド１２を有する。ロツド１２はほぼ円筒形の
金属製部材で、ロツドの頂端からその一部分を貫
通して延びる孔１６を有する。ロツド１２は更に
スロツト１８を有し、このスロツト１８はロツド
１２の幅全長に亘りかつ孔１６の一部分を貫通し
て延びている。更に、ロツド１２は複数のカム装
置即ちカム面２０を有し、それら複数のカム面は
第１ノツチ２２、第２ノツチ２４および第３ノツ
チ２６によつて別々に分けられている。ロツド１
２の底端は手動操作のためのハンドル２８を形成
し、他方、頂端は外周に沿つて第１ねじ部３０を
有し、そのねじ部３０は取り外すべきプラグの内
面に刻設されたねじ山と螺合できる。孔１６内に
金属製ラム３２が配設され、この金属製ラム３２
は、スロツト１８内に延びているとき孔１６の外
縁上に静止できるように張り出した頂部を有す
る。

更に第１図乃至第３図を参照するに、シリンダ
１４は開口３４を有し、この開口３４を通つて係
合装置即ちバー３６が延びている。バー３６は開
口３４内で移動できて、シリンダ１４の溝３８内
に入ることができる。バー３６は更に、ロツド１
２のスロツト１８を通過して、ラム３２と接触す
ることもできる。シリンダ１４は頂端に取り付け
られたスペーサ４０をも有し、スペーサ４０はシ
リンダ１４をプラグの挿入された部材即ち管板４
２から所定距離の位置に保持する役目を果たす。
圧力流体を導入する装置即ち流体管４４がシリン
ダ１４に連結されていて、シリンダ１４内に設け
られた環状室４６の内外へ流体を導くようになつ
ている。環状室４６内に置かれた環状のピストン
４８は、第１ばね５０の如き偏倚装置をピストン
４８およびシリンダ１４間に置くことができるよ
うな配置構成となつている。ピストン４８は環状
室４６内に滑動自在に置かれていて、環状室４６
が流体管４４を通じて導かれた流体によつて約
210Kg／cm²乃至530Kg／cm²の圧力値まで加圧された
時に、第１ばね５０を圧縮させることができる。
圧縮式のものからなりうる第１ばね５０は環状室
４６に加わる圧力が下げられた時に、ピストン４
８を上方に滑動させることができる。ロツク機構
５２がピストン４８の底部に取り付けられてお
り、このロツク機構の働きで、ピストン４８とシ
リンダ１４をロツド１２のノツチにロツクさせる
ことができるのである。ロツク機構５２はピスト
ン４８の底部に取り付けられた第１部材５４と、
ねじ５８およびねじりばねから成りうる第２ばね
６０によつて第１部材に枢着された第２部材５６
とから成る。第１部材５４はロツド１２のいかな
る部分よりも大きくてロツドを容易に通過させる
ことができる第１孔６２を有し、他方、第２部材
５６はロツド１２のノツチよりも僅かに大きい三
日月形の孔６４を有する。ロツド１２が第２部材
５６に対して相対的に動く時に、第２部材５６は
三日月形の孔６４に沿つてロツド１２のカム面と
接触してロツド１２から離れるように枢動せしめ
られ、そこで、ロツド１２は第１孔６２を通過で
きる。ロツド１２が第１孔６２を通過しかつ第２
部材５６がカム面２０頂部に到ると、第２ばね６
０が第２部材５６をロツド１２に向けて枢動させ
るように働いて、第２部材５６の三日月形部分が
ロツド１２のノツチのひとつと係合し、それによ
りロツド１２を所定位置に保持する。

操 作 管形の熱交換器は通常、管板４２およびこの管
板を通つて配置された複数本の熱交換器管６６か
ら成る。管６６が欠陥を有して止栓をしなければ
ならないものであると、流体が管内に流入するの
を阻止するために、機械的装置を管６６端部内に
挿入する。かような機械的装置は一端が閉じ、他
端が開口して、テーパした内面を有する円筒形の
プラグ６８から成りうる。プラグ６８の開口端に
は、雌ねじ山７０を刻設できる。エキスパンダ部
材７２がプラグ６８内に配置されていて、エキス
パンダ部材７２がプラグ６８の開口端に向けて動
かされると、エキスパンダ部材７２のテーパ側が
プラグ６８を拡張させるように働いて同プラグを
管６６の内面と接触せしめ、それにより、管６６
内への流体の流入を阻止できる。このような作業
を終えた後で、プラグ６８または管６６の交換あ
るいは修理のためにプラグ６８を取り外すことが
必要とされるのである。第１図を参照すると、特
定のプラグ６８を取り外すことが所望される時
に、プラグ取外し装置１０を手動または遠隔操作
でプラグ６８のねじ山付き端部の近傍に置くこと
ができる。次に、ロツド１２のねじ部３０を第２
図に示すようにプラグ６８のねじ山７０に螺合さ
せる。この状態で、バー３６を第２図図示の如く
スロツト１８からひき抜き、ロツド１２をプラグ
６８にねじ込むべく自由に回転させることができ
るようにする。ロツド１２のプラグ６８内へのね
じ込みは遠隔操作、またはロツド１２のハンドル
２８の回転による手動操作によつて行なうことが
できる。ロツド１２をプラグ６８のねじ山７０に
螺着させたら、バー３６を第４図に示すように溝
３８内に挿入する。次に、油のような流体を流体
管４４を通じて環状室４６内に導いて210Kg／cm²
乃至530Kg／cm²の圧力値になるまで環状室４６を
充満させ、かようにして、シリンダ１４を第４図
図示のようにロツド１２に対して相対的に上向き
に動かす。シリンダ１４が上昇する時に、第１ば
ね５０が圧縮され、スペーサ４０が管板４２に接
触する。バー３６を溝３８内に挿入してあるの
で、シリンダ１４の上昇により、バー３６をラム
３２の底端と接触させ、それにより、ラム３２を
孔１６内で上向きに滑動させてエキスパンダ部材
７２と接触させる。このように、係合バー３６を
ロツド１２に形成されたスロツト１８に通し溝３
８内に挿入しておくと、シリンダ１４の環状室４
６内に圧力流体を導入することにより同シリンダ
１４がピストン４８に関して相対的に上方に移動
する時に、スロツト１８に挿通された係合バー３
６に、スロツト１８内に滑動自在に配設されたラ
ム３２の底端が係合するため、同ラム３２も上方
に移動し、その結果プラグ６８の内部のエキスパ
ンダ部材７２もプラグ６８の開口端から離れて拡
大部分即ちプラグ緩め位置へ移動し、同プラグ６
８が緩められる。スペーサ４０が管板４２に接触
した時点で、ラム３２は垂直方向に最大限まで移
動した位置に到つて、第４図図示のようにエキス
パンダ部材７２を押し離す。エキスパンダ部材７
２をプラグ６８の拡大部分へ押し当てるように働
くラム３２の作用によつて、プラグ６８を管６６
の内面と緊密した接触から緩める。このようにし
てプラグ６８が管６６の内面と緊密に接触した状
態でなくなつても、同プラグ６８は依然として管
６６と接触した状態を保つている。

第５図を参照するに、プラグ６８を前記したよ
うにして緩める、流体管４４から圧力を除去し、
第１ばね５０の作用下で、環状室４６内の流体を
環状室から排出できるようにする。環状室４６内
の流体が高圧でなくなるので、第１ばね５０がピ
ストン４８を上向きに滑動させるように働くこと
ができて、流体管４４を通じて環状室４６から押
し出す。かような動作は、スペーサ４０が管板４
２と接触してシリンダ１４の上昇運動を阻止する
ので可能である。ピストン４８がロツド１２に対
して相対的に上方へ移動すると、第２部材５６が
第１カム面２０と接触し、そして、第１カム面２
０の頂端に到るまでロツド１２から離れるように
枢動する。第２部材５６が第１カム面２０の頂端
に到つた時点で、第２ばね６０が第２部材５６を
ロツド１２に向けて枢動させるように働いて、三
日月形孔６４が第５図に示すように第２ノツチ２
４と接触する。

この時点で、プラグ６８を管６６から引き抜
く。従つて、バー３６を第６図に示すように溝３
８から抜き出し、次に、流体を流体管４４を通じ
て環状室４６内に再び導き入れて、ピストン４８
をロツド１２に対して相対的に下方に動かす。そ
のピストンの下降移動により、第１ばね５０を第
７図図示の如く圧縮させる。スペーサ４０が管板
４２に接触しているので、シリンダ１４およびロ
ツド１２に対して相対的なピストン４８の下降移
動により、第７図に示すように、第２部材５６を
第１カム面２０の頂部と接触させ、ロツド１２を
管板４２およびシリンダ１４に対して相対的に下
方へ動かす。かような動作はロツド１２を下方へ
動かし、該ロツドがプラグ６８に取り付けられた
ものであるので、プラグ６８もまた管６６に対し
て相対的に下方へ動かすことになる。プラグ取外
し装置１０の設計によつてはかような動作により
プラグ６８を管６６から完全に取り外せるように
することが可能である。しかしながら、ロツド１
２の単一ストロークでプラグ６８を管６６から完
全に取り外せるようにするためには、ロツド１２
のストロークを比較的に長くしなければならな
い。大抵の場合、プラグ取外し装置１０は制限さ
れた場所で使用されるものであるので、プラグ６
８を管６６から取り外すのに、ロツド１２のスト
ロークは単一の長ストロークよりも数回の短スト
ロークの方が望ましい。

第８図を参照するに、流体管４４は再び減圧さ
れ、第１ばね５０およびピストン４８の作用の下
で流体を環状室４６から排除する。第１ばね５０
がピストン４８をシリンダ１４に対して相対的に
上向きへ動かすように働くと、第２部材５６は第
８図図示のように第３ノツチ２６に到るまで第２
カム面２０上で枢動せしめられる。この時点で、
プラグ取外し装置１０はプラグ６８取外しのため
の次のストロークを行なえる状態になる。

環状室４６が再び加圧されて、ピストン４８を
シリンダ１４に対して相対的に下方へ動かし、第
２部材５６を上側のカム面２０の頂部と接触さ
せ、かくしてロツド１２を管６６に対して相対的
に下方へ動かす。かようなロツド１２のストロー
クでもつて、第９図図示のように、プラグ６８を
管６６から完全に取り外す。このようにして、プ
ラグ６８はプラグ取外し装置１０の使用により管
６６から完全に取り外すことができるのである。
次いで、プラグ取外し装置１０は管板４２の多数
の管６６から同様のプラグを取り外すために使用
できるのである。

かように、本発明は手動または遠隔操作でプラ
グを熱交換管から取り外すためのプラグ取扱い装
置を提供するものである。更に、本発明によるプ
ラグ取扱い装置は、放射能のために迅速かつ効果
的なプラグ取外し作業を必要とする原子炉蒸気発
生器の熱交換管からプラグを取り外すのに特に適
用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラグ取外し装置の立面
図、第２図はプラグ取外し装置の横断面図、第３
図はロツドを示す図、第４図乃至第９図は本発明
によるプラグ取外し装置の様々な作動状態を示す
横断面図である。 １２……ロツド、１４……シリンダ、１８……
スロツト、２０……カム装置（カム面）、３０…
…ねじ、３２……ラム、３４……開口、３６……
バー（係合装置）、４２……部材（管板）、４４…
…圧力流体導入装置（流体管）、４８……ピスト
ン、５０……偏倚装置（ばね）、６８……プラグ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部にエキスパンダ部材７２を有し、該エキ
   スパンダ部材７２がプラグ緩め位置に移動可能で
   あるプラグ６８のためのプラグ取扱い装置であつ
   て、環状ピストン４８を受入れた水圧シリンダ１
   ４と、上記ピストン４８内に配置されて、部材４
   ２内に設けられた上記プラグ６８と係合しかつ上
   記ピストン４８および上記シリンダ１４の作用の
   下で上記プラグ６８を上記部材４２から引き抜く
   ように上記シリンダ１４を貫通し延びているロツ
   ド１２と、上記部材４２内の上記プラグ６８を緩
   めて上記プラグ６８を上記部材４２から引き抜け
   るように、上記ロツド１２を貫通するスロツト１
   ８内に滑動自在に設けられたラム３２と、上記シ
   リンダ１４にある開口３４内に滑動自在に配設さ
   れると共に上記ロツド１２にある上記スロツト１
   ８を通つて滑動可能であり、上記ラム３２に選択
   的に係合し、上記ピストン４８の作動時に上記ラ
   ム３２を滑動させて上記プラグ６８内部の上記エ
   キスパンダ部材７２を上記プラグ緩め位置に移動
   させることにより上記プラグ６８を緩めることが
   できるようにする、係合バー３６とを備え、上記
   ロツド１２は、上記プラグ６８に係合するための
   ねじ部３０を一端に有すると共に、上記プラグ６
   ８を引き抜くため上記シリンダ１４に関して一連
   の所定位置に上記ロツド１２を保持するのを許容
   するカム装置２０を有する、プラグ取扱い装置。