JPH02102491A - 長尺ハウジングの補修方法およびその支持構造 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子炉圧力容器に固定支持される中性子束モニ
タハウジング等の長尺ハウジングの補修方法およびその
支持構造に閏する。

（従来の技術） 沸騰水型原子炉等の原子炉の出力は、中性子束に比例す
るので、原子炉の出力表示や燃焼度評価のために、原子
炉の中性子束を中性子束検出器（中性子束モニタ）にて
計測し、監視している。

中性子束検出器１は沸騰水型原子炉へ第６図に概略的に
示すように設けられ、原子炉圧力容器２内には炉心３が
破線で示すように収容される。この炉心３に中性子検出
器１を収容した中性子束モニタ本体４が据付けられる。

図示例では簡略化のために１本の中性子束モニタ本体４
を据付けた例を示す。

中性子束モニタ本体４は細長い長尺状に形成され、その
上端は上部格子板５の下面支持孔５ａに弾力的に支持さ
れ、その下部は中性子束モニタ案内管６および中性子束
モニタハウジング（インコアモニタハウジング）７を介
して下方に突出し、その下端は中性子束モニタ用フラン
ジ（インコアフランジ）８に当接支持され、据付用の締
付ナツト９により固定′される。

中性子束モニタハウジング７は上部が原子炉圧力容器２
の下鏡に溶接にて固定され、垂下状態に設けられる。中
性子束モニタハウジング７は５ＵＳ３０４等のオーステ
ナイト系ステンレス鋼管を使用しているので、応力、腐
食環境、材料（クロム欠乏層の生成）の３つの条件が成
立すると、原子炉圧力容器２との溶接部付近で応力腐食
割れ（以下、ＳＣＣという。）が発生するおそれがある
。応力塵１１割れは３条件のうち１つでも欠落すれば発
生しないので、この応力腐食割れ防止のために、種々の
対策が講じられている。

（発明が解決しようとする課題） 中性子束モニタハウジング７を固定支持する原子炉圧力
容器２の溶接部付近に例えば粒界応力腐食割れ（ＩＧＳ
ＣＣ）が生じたり、あるいは溶接時の融合不良に伴う溶
接欠陥が生じたり、または中性子束モニタハウジング自
身の欠陥により、溶接部付近や中性子束モニタハウジン
グに割れが生じ、この割れが進展すると炉水リークに発
展するおそれがある。

一方、炉心部の中性子束を計測し、監視する中性子束検
出器は、原子炉の出力ｉｌｌ　ｉｌｌや炉運転停止を行
なうＩＩＩＩｌｌ棒駆動機構と異なり、原子炉の安全系
に属さないため、中性子束モニタハウジングのシール支
持構造は原子炉安全系を前提としたものではなく、また
、中性子束モニタハウジング自身の欠陥や原子炉圧力容
器との溶接部付近に欠陥が万−生じた場合、恒久的な補
修工法やシール支持構造は充分には確立されていない。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、中性
子束モニタハウジング等の長尺ハウジングや溶接部付近
の欠陥部を特定し、この欠陥部からの炉水リークを確実
に防止できる恒久的な長尺ハウジングの補修方法および
その支持構造を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明に係る長尺ハウジングの補修方法は、上述した課
題を解決するために、原子炉容器の下鏡溶接部に固定支
持された中性子束モニタハウジング等の長尺ハウジング
を、上記溶接部の下方で切断し、切断された長尺アンダ
ハウジングを原子炉容器の１通孔から友出し、続いて欠
陥検査により欠陥位置を特定し、この欠陥位置をシール
溶接により閉塞するとともに前記原子炉容器の貫通孔に
ラビリンス加工を施してラビリンス溝を形成し、その後
原子炉容器の貫通孔に長尺アンダハウジングを挿入して
長尺アンダハウジングのラビリンス溝対応位置を拡管さ
せて固定するとともに長尺アンダハウジングをそのアッ
パハウジングに溶接により固定する方法である。

また、本発明に係る長尺ハウジングの支持構造は、上述
した課題を解決するために、原子炉容器の下鏡貫通孔部
内側に形成された管台の溶接部に中性子束モニタハウジ
ング等の長尺ハウジングを固定させるとともに、この長
尺ハウジングを貫通させる原子炉容器下鏡の貫通孔にラ
ビリンス溝を形成し、このラビリンス溝に対応する位置
で長尺ハウジングを拡管固定させ、上記長尺ハウ゛ジン
グを二重シール構造にて原子炉容器に固定させたもので
ある。

さらに、本発明に係る長尺ハウジングの補修方法は、上
述した課題を解決するために、原子炉容器の下鏡溶接部
に固定支持された中性子束モニタハウジング等の長尺ハ
ウジングを、上記溶接部の下方で切断し、切断された長
尺アンダハウジングを原子炉容器の貫通孔から抜出し、
続いて欠陥検査により欠陥位置を特定し、この欠陥部を
管台や長尺アッパハウジングとともに除去して取付座を
形成するとともに前記原子炉容器の貫通孔にラビリンス
加工を施してラビリンス溝を形成し、次に、原子炉容器
下鏡の取付座にシール部材を介装してフランジ付スプー
ルピースを原子炉容器貫通孔に上方から挿入し、上記ス
プールピースに長尺アンダハウジングおよび長尺アッパ
ハウジングを溶接により固定するとともに前記スプール
ピースの下部側にテンションを作用させた状態で前記ス
プールピースのラビリンス溝対応位置を１管させて固定
する方法である。

さらにまた、本発明に係る長尺ハウジングの支持構造は
、上述した課題を解決するために、原子炉容器の下鏡貫
通孔内側を凹設して取付座を設ける一方、上記原子炉容
器の貫通孔にラビリンス溝を形成し、前記取付座にシー
ル部材を介装してフランジ付スプールピースを前記貫通
孔の上方から挿通させ、上記スプールピースに長尺アッ
パハウジングおよび長尺アッパハウジングを溶接にて固
定させるとともに前記スプールピースを、下方ヘテンシ
ョンを作用させた状態で、ラビリンス溝対応位置で拡管
固定させ、長尺ハウジングを原子炉容器に二重シール構
造にて固定したものである。

（作用） この長尺ハウジングの補修方法およびその支持構造は、
原子炉の運転中に中性子束モニタハウジング等の長尺ハ
ウジング自身や原子炉圧力容器等の原子炉容器との溶接
部分に欠陥が生じた場合に、この欠陥位置を特定して欠
陥位置をシール溶接により閉塞したり、また欠陥部分を
除去して取付座を形成し、この取付座に介装されるシー
ル部材により炉水リークを防止するとともに、原子炉容
器の貫通孔にラビリンス溝を形成し、このラビリンス溝
の対応位置で長尺ハウジングやフランジ付スプールピー
スを拡管固定させたから、長尺ハウジングを二重シール
構造で固定支持させることができ、炉水リークを確実に
防止し、恒久的なシール対策を施すことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。

沸騰水型原子炉は、第２図に示すように原子炉容器とし
ての原子炉圧力容器１０を備え、この原子炉圧力容器１
０はその支持ペデスタル１１上に支持スカート１２を介
して支持される。原子炉圧力容器１０の下部（下鏡）に
は原子炉の炉心に制御棒（図示せず）の出し入れを行な
う制御棒駆動機構（ＣＲＤ）１３が多数本林立状態で垂
設される。制御棒駆動機構１３のＣＲＤハウジング１４
は原子炉圧力容器１０の下鏡に溶接にて固定される。こ
のＣＲＤハウジング（長尺ハウジング）１４には５ｔＪ
Ｓ３０４．５ＬＪＳ３０４Ｌ等のステンレス鋼が用いら
れる。

また、原子炉の出力表示や燃焼度の評価のために、原子
炉炉心部で発生する中性子束は中性子束検出器１５にて
測定され、監視される。中性子束検出器１５は各ＣＲ０
１３間の適宜空間に配置され、細長い長尺状の中性子束
モニタ本体１６を第３図に示すように有する。

中性子束モニタ本体１６は細長い管状をなし、その下部
側は長尺ハウジングである中性子束七二タ案内管１７や
中性子束モニタハウジング（インコアモニタハウジング
）１８を通って下方に延びており、その下端部は中性子
束モニタフランジ１９の内周肩部に当接支持される。こ
の中性子束モニタフランジ１９は中性子束モニタハウジ
ング１８の下端外周フランジ１８ａに締付ボルト２０に
より固定される。中性子束モニタフランジ１９により支
持された中性子束モニタ本体１６はインコアナツト（据
付用締付ナツトでもよい。）２１により固定される。

一方、中性子束モニタ本体１６を挿通さぜた中性子束モ
ニタハウジング１８は５ＬＩＳ３０４．５ＵＳ３０４　
Ｌ、５ＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼が用いられ、この
中性子束モニタハウジング１８の上部は第４図に示すよ
うに、炭素鋼を母材とする原子炉圧力容器１０の挿通孔
２３内を通されて原子炉圧力容器１０の内側から溶接に
より固定される。

具体的には、原子炉圧力容器１０の内側はステンレス肉
盛部２４が溶接にて形成され、鏡面仕上げされる。貫通
孔部２３の傾斜側には開先を取ってインコネル１８２等
で溶接し、管台２５を形成する。この管台２５の頂部に
開先部を形成し、この開先部をインコネル８２やＮｂに
オプ）入りのインコネル１８２等で溶接し、この溶接部
２６を介して中性子束モニタハウジング（長尺ハウジン
グ）１８を管台２５に固定させ、シールされる。

管台２５の溶接部２６により原子炉圧力容器１０内を下
方のプレッシャバウンダリ２７から区画している。

一方、長尺ハウジングである中性子束モニタハウジング
１８やＣＲＤハウジング１４はステンレス鋼＜ＳＵＳ鋼
ンで形成されているため、応力腐食割れの３条件が成立
すると、原子炉圧力容器１０との溶接部分で応力腐食割
れが発生するおそれがある。この応力腐食割れ（ＳＣＣ
）が生じたり、ハウジング自身の欠陥や溶接時の融合不
良に伴う溶接欠陥などによりクラックが生じ、このクラ
ックが成長して大きくなると原子炉圧力容器１０内の炉
水が圧力容器外にリークするおそれがある。

この炉水リークは種々の検出器で監視され、また、定期
検査時に検査され、検出される。炉水リークが検出され
るとリーク防止対策が施され、次の補修方法により欠陥
部は修復され、炉水リークは確実かつ恒久的に防止され
る。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は中性子束モニタハウジング
の補修方法の一例を示すものである。

この補修方法を行なう場合には、中性子束モニタハウジ
ング１８から中性子束モニタ本体１６を引き抜いて取り
除くとともに、中性子束モニタハウジング１８の溶接部
上方をボアプラグ等の水栓でシールする。

中性子束モニタハウジング１８を管台２５の溶接部２６
より下方で、内側明所放電加工機や機械的切断加工機に
より、遠隔操作により内側から切断し、中性子束モニタ
ハウジング１８のアンダ部分を長尺アンダハウジング１
８８として下方に引き抜く。長尺アンダハウジング１８
ａを原子炉圧力容器１０の貫通孔２３から引き抜いた後
、ビジュアル検査ｍ　（ＶＴｔｉ置）や浸透探傷試鹸機
（ＰＴ装′ａ）、超音波内面探傷試Ｍ機（ＵＴ装置）等
を原子炉圧力容器１０の下側から挿入し遠隔操作により
検査し、欠陥部Ａの位置を特定する。

この補修方法は欠陥部Ａが原子炉圧力容器１０の母材境
界部から管台２５側に１／８インチ（約３Ｍ１）以上離
れて存在する場合に有効な手段である。欠陥位置を検査
して特定した後、原子炉圧力容器１０内の炉水の水抜き
を必要に応じて行なう。

欠陥部Ａをシールキャップすることにより、炉水の水抜
きに代えてもよい。

その後、溶接部２５．２６に形成された欠陥部Ａを内側
からシール溶接して密封し、欠陥部Ａを［！Ｆ１塞ざＵ
る。欠陥部Ａをシール溶接した後、このシール溶接部Ｂ
を必要に応じて内面仕上げする。

また、この場合、原子炉圧力容器１０の貫通孔２３にラ
ビリンス加工を施し、貫通孔２３に複数のラビリンス溝
２８を周方向に形成する。ラビリンス溝２８は複数個が
貫通孔２３の軸方向に設けられる。

原子炉圧力容器１０の貫通孔２３にラビリンス溝２８を
形成した後、上記貫通孔２３に長尺アンダハウジング１
８ａを下方から挿入する。この長尺アッパハウジング１
８ａは切断処理された中性子束モニタハウジングであっ
ても、あるいは新しいアッパハウジングであってもよい
。

貫通孔２３に挿入された長尺アンプハウジング１８ａ１
．ｔ３９通孔２３のラビリンス溝２８に対応した位置で
ハウジング拡管機により拡管されて貫通孔内面にシール
固定される一方、長尺アンダハウジング１８ａはそのア
ッパハウジング１８ｂに当接し、ハウジング内面溶接機
によりシール溶接部Ｂともどもシール溶接されて固定さ
れ、一体となる。長尺アンダハウジング１８ａをそのア
ッパハウジング１８ｂに溶接により一体に固定させた後
、その溶接部Ｃはハウジング内面仕上げ用放電加工機等
により内面仕上げされ、中性子束モニタハウジング１８
の補修作業が終了する。

この補修作業終了後に水栓を外し、中性子束モニタ本体
１６を中性子束モニタハウジング１８内に案内して、中
性子束モニタハウジング１８に支持させ、固定させる。

この場合、中性子束モニタハウジング１８は、管台２５
の溶接部２６やシール溶接部Ｃにより炉水リークが防止
される一方、中性子束モニタハウジング１８は原子炉圧
力容器貫通孔２３のラビリンス溝２８に対応する位置で
拡管されてシール固定されるので、二重シール構造をと
ることができ、炉水シールを確実かつ充分に防止するこ
とができる。

次に、中性子束モニタハウジング１８の補修方法の他の
実施例を第５図（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明する
。

この補修方法は、原子炉圧力容器１０の溶接部、例えば
その母材境界部から１７８インチ（約３　ｔｒｍ　）以
内に存在する場合にも有効である。

この補修方法にて中性子束モニタハウジング１８を修復
させる場合にも、中性子束モニタハウジング１８から中
性子束モニタ本体１６を取り除き、中性子束モニタハウ
ジング１８内にボアプラグ等の水栓を施す。

次に、中性子束モニタハウジング１８をその内側切断放
電加工機等により溶接部２６下方で切断し、切断された
中性子束モニタハウジング１８のアンダ部分を長尺アン
ダハウジング１８ａとして下方に引き抜く。この引抜状
態で、ビジュアル検査！１Ｉ（ＶＴＨ置）　やＩ透探傷
試験ＩＩ　（ＰＴ装置）、超音波内面探傷機（内面ＵＴ
装Ｍ）等を用いて欠陥検査を行ない、欠陥位置を特定（
同定）する。

この欠陥検査作業終了後に、欠陥部Ａ、を有する溶接部
２６を管台２５や中性子束モニタハウジング１８のアッ
パ部分（長尺アッパハウジング１８ｂという。）ととも
に除去し、原子炉圧力容器１０の下鏡貫通孔部内側を凹
設して取付溝３０を形成する。このときには、原子炉圧
力容器１０内の炉水は全体的に、あるいはシールキャッ
プの存在により局所的に扱かれており、形成された取付
座３０には内面仕上げ用放電加工機等により内面仕上げ
され、この取付座３０上にシール部材として耐熱性のメ
タルＯリング３１が設けられる。

続いて原子炉圧力容器１０の貫通孔２３内にフランジ付
スプールピース３２が上方から挿入され、メタルＯリン
グ３１はスプールピース３２のフランジ部３３と取付座
３０との間に介装される。スプールピース３２は第５図
（Ｂ）に示すように、上下２分割のピース３２ａ、３２
ｂを溶接により一体化しても、予め一体品にて形成して
もよい。

次に、原子炉圧力容器１０の貫通孔２３にフランジ付ス
プールピース３２を挿入し、この挿入下端側に長尺アン
ダハウジング１８ａを溶接にて固定させる一方、貫通孔
下部に溶接座３５を一体に設ける。そして、長尺アンダ
ハウジング１８ａの上端部に形成されたねじ部に締付ナ
ツト３６をねじ結合させ、スプールピース３２に引張応
力を作用させる。

その後、テンションを作用させたままスプールピース３
２を、貫通孔２３のラビリンス溝対応位置で、エキスパ
ンダにより拡管させて貫通孔２３内面に密着させ、シー
ル固定させる。この固定後、スプールピース３２が上下
分割された２ピースからなる場合には、相互に溶接にて
固定し、上記スプールピース３２に長尺アッパハウジン
グ１８ｂを溶接にて固定させる。最後に締付ナツト３６
を溶接座３５に溶着して廻り止めさせ、中性子束モニタ
ハウジング１８の修理作業が終了する。

この場合にも、中性子束モニタハウジング１８はメタル
Ｏリング３１等のシール部材と、フランジ付スプールピ
ース３２のラビリンス溝２８への拡管によるシール固定
の２箇所でシールされるので、炉水リークを有効的かつ
確実に防止できる。

なお、本発明の一実施例では、中性子束モニタハウジン
グの補修方法およびその支持構造につい説明したが、Ｃ
ＲＤハウジングの場合も同様にして適用できる。

また、中性子束モニタハウジング等の長尺ハウジングの
支持構造は、原子炉建設当初から上記長尺ハウジングを
二重シール構造で支持さゼてもよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明に係る中性子束モニタハウジ
ング等の長尺ハウジングの補修方法およびその支持構造
においては、原子炉容器の貫通孔にもラビリンス加工を
施してラビリンス溝を形成し、このラビリンス溝を採用
して二重のシール構造としたから、炉水リークを有効的
かつ確実に防止でき、長尺ハウジングの恒久的な補修方
法およびその支持構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る長尺ハウジン
グの補修方法およびその支持構造の一実施例を示す図、
第２図はａｍ水型原子炉の下部構造を示す図、第３図は
第２図の原子炉圧力容器に固定支持される中性子束検出
器を示す図、第４図は上記中性子束検出器の中性子束モ
ニタハウジングを原子炉圧力容器に固定支持させる取付
構造を示す図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の他
の実施例を示す図、第６図は従来の沸騰水型原子炉に取
付けられる中性子束検出器の設置例を概略的に示す図で
ある。 ３・・・炉心、５・・・上部格子板、１ｏ・・・原子炉
圧力容器、１３・・・制御棒部ｖＪ！！１構、１４・・
・ＣＲＤハウジング、１５・・・中性子束検出器、１６
・・・中性子束モニタ本体、１７・・・中性子束モニタ
案内管、１８・・・中性子束モニタハウジング、１８ａ
・・・長尺アンダハウジング、１８ｂ・・・長尺アッパ
ハウジング、２３・・・貫通孔、２５・・・管台（溶接
部）、２６・・・溶接部、２８・・・ラビリンス溝、Ａ
、Ａ、・・・欠陥部、３０・・・取付座、３１・・・メ
タル０リング（シール部材）、３２・・・スプールピー
ス、３３・・・フランジ部、３５・・・溶接座、３６・
・・締付ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉容器の下鏡溶接部に固定支持された中性子束
   モニタハウジング等の長尺ハウジングを、上記溶接部の
   下方で切断し、切断された長尺アンダハウジングを原子
   炉容器の貫通孔から抜出し、続いて欠陥検査により欠陥
   位置を特定し、この欠陥位置をシール溶接により閉塞す
   るとともに前記原子炉容器の貫通孔にラビリンス加工を
   施してラビリンス溝を形成し、その後原子炉容器の貫通
   孔に長尺アンダハウジングを挿入して長尺アンダハウジ
   ングのラビリンス溝対応位置を拡管させて固定するとと
   もに長尺アンダハウジングをそのアッパハウジングに溶
   接により固定することを特徴とする長尺ハウジングの補
   修方法。 ２、原子炉容器の下鏡貫通孔部内側に形成された管台の
   溶接部に中性子束モニタハウジング等の長尺ハウジング
   を固定させるとともに、この長尺ハウジングを貫通させ
   る原子炉容器下鏡の貫通孔にラビリンス溝を形成し、こ
   のラビリンス溝に対応する位置で長尺ハウジングを拡管
   固定させ、上記長尺ハウジングを二重シール構造にて原
   子炉容器に固定させたことを特徴とする長尺ハウジング
   の支持構造。 ３、原子炉容器の下鏡溶接部に固定支持された中性子束
   モニタハウジング等の長尺ハウジングを、上記溶接部の
   下方で切断し、切断された長尺アンダハウジングを原子
   炉容器の貫通孔から抜出し、続いて欠陥検査により欠陥
   位置を特定し、この欠陥部を管台や長尺アッパハウジン
   グとともに除去して取付座を形成するとともに前記原子
   炉容器の貫通孔にラビリンス加工を施してラビリンス溝
   を形成し、次に、原子炉容器下鏡の取付座にシール部材
   を介装してフランジ付スプールピースを原子炉容器貫通
   孔に上方から挿入し、上記スプールピースに長尺アンダ
   ハウジングおよび長尺アッパハウジングを溶接により固
   定するとともに前記スプールピースの下部側にテンショ
   ンを作用させた状態で前記スプールピースのラビリンス
   溝対応位置を拡管させて固定することを特徴とする長尺
   ハウジングの補修方法。 ４、原子炉容器の下鏡貫通孔内側を凹設して取付座を設
   ける一方、上記原子炉容器の貫通孔にラビリンス溝を形
   成し、前記取付座にシール部材を介装してフランジ付ス
   プールピースを前記貫通孔の上方から挿通させ、上記ス
   プールピースに長尺アンダハウジングおよび長尺アッパ
   ハウジングを溶接にて固定させるとともに前記スプール
   ピースを、下方へテンションを作用させた状態で、ラビ
   リンス溝対応位置で拡管固定させ、長尺ハウジングを原
   子炉容器に二重シール構造にて固定したことを特徴とす
   る長尺ハウジングの支持構造。