JPH0281000A - 原子炉の炉心構造物におけるボルト交換方法と装置 - Google Patents

原子炉の炉心構造物におけるボルト交換方法と装置

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JPH0281000A
JPH0281000A JP1196490A JP19649089A JPH0281000A JP H0281000 A JPH0281000 A JP H0281000A JP 1196490 A JP1196490 A JP 1196490A JP 19649089 A JP19649089 A JP 19649089A JP H0281000 A JPH0281000 A JP H0281000A
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ゲルト、ライマー
Reinhardt Strobel
ラインハルト、シユトローベル
Lothar Werres
ロタール、ウエレス
Alfred Gerstenhoefer
アルフレート、ゲルステンヘーフアー
Theo Kaeufl
テオ、コイフル
Anton Kautetzky
アントン、カウテツキ
Ulrich Krippner
ウルリッヒ、クリツプナー
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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〕 本発明は、原子炉の炉心構造物におけるボルト、特に加
圧水彩原子炉の炉心構造物の上側格子仮にある位置合せ
ボルトを交換する方法と、この方法を実施するための装
置に関する。
〔従来の技術〕
加圧水彩原子炉の炉心構造物の上側格子板にある位置合
わせボルトを電食機によって削り取り、削り取ったボル
ト材料をフィルタで除去するようにしてボルトを交換す
る方法は、例えば雑誌［原子力技術（Ｋｅｒｎｔｅｃｈ
ｎｉｋ）　　１９８８年、第１号、第５３〜５６真にお
いて公知である。そこでは、原子炉圧力容器の内部構造
物において、溶接で確実に止められているボルトをその
溶接部を電食機で削り取って取り外して交換することを
問題としている。電食機で処理する代わりに切削処理す
ることについても言及されているが、その作業の詳細に
ついては記載されていない。
（発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、ボルトを交換するために必要な作業を
できるだけ少なくし、それにも拘わらず交換部品として
採用されるボルトが寸法精度および組込み個所における
強度に関するあらゆる要件を満足するようにすることに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によればこの課題は、冒頭に述べた形式の方法に
おいて、ボルトの取付は個所全部を削り取り、その際に
削り取った材料はフィルタで捕捉し、その後でボルトを
炉心構造物から閉鎖形荷重装置で押し出し、ボルトの組
込み個所を精密に再加工して、新しいボルトをはめ込む
ことによって解決される。
本発明の方法を実施するのに適した装置は、足場台が原
子炉圧力容器の両側で案内レールに支持され、足場台上
においてその案内レールに対して直角に補助クレーンが
移動可能に設置され、補助クレーンに足場台で案内され
る工具ホルダーが吊り下げられるように構成されている
。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ボルトを交換する際に炉心構造物に僅
かな力を作用するだけで済むので、炉心構造物が破損す
る恐れはない。このような僅かな力は遠隔操作で正確に
所望どおりに与えることができる。これは特に、燃料集
合体を含めた原子炉の炉心構造物を所望の相対位置に固
定する目的を有する位置合わせボルトにとって重要であ
る。その場合炉心構造物例えば加圧水彩原子炉の炉心構
造物は長さが数メートル、重さが数トンに及ぶ物体であ
るにも拘わらず、例えば文献「ＶＧＢ−原子力発電所セ
ミナー（ＶＧＢ−Ｋｅｒｎｋｒａｆ　ｔｗｅｒｋｓｓｅ
ｍｉｎａｒ）１９７０年」、特にその第３３頁と第３５
頁に記載されているように、ミリメートル単位の破片が
生ずる。
本発明の方法において好適には、炉心構造物にについて
１０分の数１１信の削り取り加工を施す。これによって
交換されるボルトの十分な座りを妨げる酸化層が除去さ
れる。新しいボルトは好適には圧力ばめではめ込み、そ
の圧力ばめは押込み力を制御することによって監視でき
る。
炉心構造物の上側格子仮における位置合わせボルトを交
換するために、格子板は別の炉心構造物と一緒に原子炉
圧力容器から取り外し、そして原子炉圧力容器の上に下
ろす、好ましくは炉心上側構造物は格子板と一緒に中間
架台を介して原子炉圧力容器の上に下ろされ、これによ
って加工用に使用される別の装置に関して正しい高さが
得られる。交換すべき位置合わせボルトに容易に接近で
きるようにするために、格子板は原子炉圧力容器の上に
下ろす前に水平軸心を中心に１８０°転回させられる。
本発明の特に経済的な実施ａ様は、格子板付の炉心上側
構造物をその下側にある炉心構造物と一緒に原子炉圧力
容器から取り外して原子炉圧力容器の近くに下ろし、格
子板付の炉心上側構造物をその下側にある炉心構造物か
ら離して、中間架台を介して原子炉圧力容器の上に下ろ
し、そして格子板および前記炉心構造物の両方に同時に
加工を施すことにある。この同時加工によって原子炉の
運転停止時間は著しく短縮できる。
格子板付の炉心上側構造物は転回装置によって広い面積
でつかまれ、転回装置と一緒に原子炉圧力容器の上に下
ろされる。これによって搬送力による望ましくない変形
が避けられる。
本発明においてボルトを炉心構造物から押し出す閉鎖形
荷重装置は、小さな荷重で済ますことができるように、
好適にはボルトの平均保持力を考慮して設計される。こ
の荷重装置における有用な押出し力が超過されたとき、
そのボルトを叩き工具によって押し出すことを提案する
。その場合、ボルトの保持力を小さくするためにボルト
に叩き工具を当てる前に穿孔加工を施すことが有利であ
る。
本発明による装置によれば、炉心構造物に関して工具を
正確に位置決めすることができる。その場合好適には工
具ホルダーおよび又はこれで支持された工具は、炉心構
造物に固定された位置合わせ板に支持される。
工具ホルダーは好適には、工具を取りつけ位置合わせす
る吊り具、操作兼鎖錠ユニットを有している。工具ホル
ダーは、複数の工具、即ち侵食工具、押出し工具、もみ
下げ工具、リーマ通し工具、押込み工具、ねじ込み工具
およびナツト止め工具に対して順次使用される。
足場台は工具を吊るためにブラケットを有している。こ
の吊りブラケットのそばに工具ホルダーに付設された作
業ブラケ７）が設けられる。これら両方の作業ブラケッ
トに補助クレーンで到達できるようにするには、工具は
両者のブラケットの間で補助クレーンによって交換でき
るようにすると良い。
上述した雑誌「原子力技術Ｊの論文に記載された技術と
異って、足場台は原子炉に付設された燃料取扱機の案内
レール上を走行でき、レール範囲の外側に工具の供給′
！Ｊ置が位置固定して設置され、可動配管によって工具
ホルダーに接続されるように有利に形成できる。その場
合足場台は特に小形軽量となり、簡単に組立分解できる
。このことは、ボルトの交換に使用される装置が通常運
転の際に原子炉にとどまっていないので重要なことであ
る。
〔実施例〕
以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
第１図には加圧水彩原子炉の格納容器の内部の一部が示
されている。図面から分かるようにコンクリート壁ｌで
形成された原子炉ピント２は開かれたゲート３を通して
燃料集合体貯蔵槽４に接続されている。原子炉ピット２
および燃料集合体貯蔵４ｆ！４の両側においてコンクリ
ート壁ｌの上にそれぞれ案内レール５．６が互いに平行
に敷設されている。足場台８はそれらの案内レール５．
６の上を走行する０足場合８自体はレール９．１０と共
に補助クレーン１１に対する案内軌道を形成している。
補助クレーン１１の移動台車１２は水平梁１３において
足場台８に対して直角方向に、足場台８の幅の約２倍の
走行ストロークを有する。
足場台８の床は主に二つの高さ平面を有している。その
昇降口範囲１５は案内レール６の上側に位置している。
この昇降口範囲１５にはそれより低い作業台１６が続い
ている。この作業台１６は片側面ここでは第１図におけ
る右側面に作業ブラケット１７を有している。作業ブラ
ケット１７には工具ホルダー１８が接しており、これは
移動台車１２に滑車１９で保持されている。工具ホルダ
ー１８は炉心上側構造物２０まで下向きに延びている。
炉心上側構造物２０は転回ケージ２１内に配置され、こ
れによって転回されているので、上側格子板２２の下側
面に接近することができる。
上側格子板２２には位置合わせ板２３が取り付けられて
おり、工具ホルダー１８の下端はこの位置合わせ板２２
に係合されている。
足場台８の反対側面即ち第１図における左側面に、種々
の工具に対する後述の吊りブラケット２４が設けられて
いる。吊りブラケット２４は同様に移動台車Ｉ２で接近
できる。
第１図は、加圧水彩原子炉の図示していない燃料数＠機
に付設されている案内レール５．６のほかに種々の工具
に対する供給装置が設置されていることを明らかに示し
ている。その工具供給装置には電食工具を供給する電食
機を収容するキャビネット２５が属している０足場合８
の工具に対して液圧および空気圧を供給するために別の
キャビネット２６が設けられている。このキャビネット
２６は足場台８に対して電食機キャビネット２５と反対
側にある。キャビネット２５とキャビネット２６との間
に、測定装置２９および計算機３０が配置される作業テ
ーブル２８が設けられている。
もう一つのキャビネット３２は小さな工具や交換部品を
収容している。従ってこれらの工具や交換部品は、足場
台８の構造を特別に構成する必要なしに、足場台８の近
くに容易に接近できるように置かれている。液圧供給装
置および電食機は個々の工具に可撓性の配管（図示せず
）を介して接続できる。
第２図から分かるように、原子炉ビット２内において原
子炉圧力容器３５は箱形梁３６で吊り下げられている。
原子炉圧力容器３５の上に中間架台３７が下ろされ、こ
の中間架台３７の上に炉心上側構造物２０を持った転回
ケージ２１が載せられている。図面から明らかなように
、炉心上側構造物２０の上縁は原子炉ピット内の水４１
の水位４０よりも例えば３ｍの深さＨｌに沈められてい
る。原子炉圧力容器３５の近くの台座４２の上に下ろさ
れた炉心容器４３も、放射性原子炉内部構造物の遮蔽体
を形成する例えば２Ｉ１１の深さ１）２の水で覆われて
いる。これらの構造物２０．４３に対しては同時に作業
を行うことができる。
更に第２図から分かるように、作業台１６からは工具ホ
ルダー１８の吊り具に良好に接近できる。
第３図に拡大して示された工具ホルダー１８は吊り具４
５を有し、この吊り具４５の上側（Ｊリンク４６には移
動台車１２のフック４４が掛けられる。
吊り具４５には操作兼鎖錠ユニット４７が設けられてい
る。吊り具４５は保持棒４８を介して架台５０を支持し
ている。架台５０は下向きに漏斗状に開いた位８合わせ
ブツシュ５１を有しており、これらの位置合わせブツシ
ュ５１は破線で示しまた位置合わせ仮２３の位置合わせ
ボルト５２の上に置かれる。位置合わせ板２３にはねじ
付ブツシュ５４があり、このねじ付ブツシュ５４に固定
ボルト５５がねし込まれて、架台５０が位置合わせ板２
３に固く接続される。
第３図に示した電食工具６０は、侵食電極６２が下端に
配置されている揺動可能な電極ホルダー６１を有してい
る。電極６２は破線で示した位置きわせボルト６３に対
し位置合せさせられて、その上側格子板２２における取
付は部材は侵食過程によって完全に取り除かれる。その
侵食の際に生ｒる廃棄物は吸引装置６６によって図示し
ていないフィルタに吸い込まれ、これによって水４１の
汚染が防止される。
第４図に示した押出し工具７０においては、保持棒４８
および架台５０を持った同一構造の吊り具４５に液圧シ
リンダ７１が取り付けられている。
格子板２２から侵食によって削り取られた位置合わせボ
ルト６３はその液圧シリンダ７１によって押し出される
。その押出しビン１３は液圧シリンダ７１で調整できる
昇降要素７５のアーム７４に設置されているので、作業
中において格子板２２が負荷されないような閉鎖形荷重
装置７７が形成される。液圧シリンダ７１の液圧配管７
６は吊り具４５の範囲までしか図示されていないが、そ
こから可撓性の配管で第１図に示したキャビネット２６
に導かれている。
第５図に示したもみ下げ工具８０においては、保持棒４
８を持った吊り具４５に空気圧作動式の送りユニット８
２が設けられている。このユニット８２はその下端にド
リル８４がはめ込まれる工具受け８３を有している。位
置合わせボルト６３を除去した後で、交換用に用意され
たボルトを組み込むための正確なほめ合いを得るために
、格子板２２にある孔８５がドリル８４によって広げら
れる。送りユニット８２は一部は空気圧で一部は液圧で
作動される。キャビネット２６に導かれている可撓性配
管８６．８７は保持棒４８の範囲にしか示されていない
。
第６図に示したり−マ通し工具９０においては、保持棒
４８を持った吊り具４５に工具受け８３付の送りユニッ
ト８２が取り付けられている。工具受け８３に配置され
たリーマ９２によって、格子板２２にある孔８５が仕上
げ加工される。
第７図における押込み工具９５においては、第４図にお
ける押出し工具７０の閉鎖形荷重装置７７が新しい位置
合わせボルト９６をはめ込むために使用される。この場
合新しい位置合わせボルト９６に合わせられた押圧体９
７を介して、圧力ばめにとって十分な力が液圧シリンダ
７１によって位置合わせボルト９６に与えられる。アー
ム７４付の昇降要素７５はここではサポートとして使用
され、その場合位置合わせボルト９６のねし付部分９９
は孔９８の中に入れられる。
第８図におけるねじ込み工具１００においては、トルク
レンチをはめ込むための角形部分１０２が上端に設けら
れているねじ込み棒１０１が保持棒４８内に収納されて
いる。トルクレンチによってねじ込みヘッド１０３が操
作され、ナソ）１０４を下側から泣面合わせボルト９６
のねし行部分９９にねじ込む。ねじ込みヘッド１０３は
架台５０に取り付けられ、更にこの架台５０は位置合わ
せ板２３に位置合わせされて固定されている。
第９図におけるナツト止め工具１１０は、アーム７４に
設けられた押圧体１０５でナツト１０４の下縁を押しつ
ぶすために、閉鎖形荷重装置７７の液圧シリンダ７１を
利用する。これによってす７）１０４は意図しない緩み
に対して保護される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく装置の全体斜視図、第２図は第
１図における装置の垂直断面図、第３図は電食工具の側
面図、第４図は押出し工具の側面図、第５図はもみ下げ
工具の側面図、第６図はリーマ通し工具の側面図、第７
図は押込み工具の側面図、第８図はねじ込み工具の側面
図、第９図はナツト止め工具の側面図である。 ５９．、案内レール ６２０．案内レール ８０．。 ｌ　１．。 １Ｂ、、。 ２０、、。 ２２、、。 ３５、、。 ３７、、。 ４３、、。 ４５、、。 ４７、、。 ６３、、。 ７０、、。 ７７、、。 ８０、、。 ９０、、。 ９２、、。 ９５、、。 ９６、、。 １００、、。 １１０、。 足場台 補助クレーン 工具ホルダー 炉心上側構造物 上側格子板 原子炉圧力容器 中間架台 炉心容器 吊り具 操作兼鎖錠ユニット 位置合わせボルト 押出し工具 閉鎖形荷重装置 もみ下げ工具 リーマ通し工具 リーマ 押込み工具 新しい位置合わせボルト ねじ込み工具 ナツト止め工具 ５ｎ８）代！−人丼ＩＨＩ士富村 Ｉ０２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）原子炉の炉心構造物におけるボルトを電食機械によ
    って削り取り、削り取ったボルト材料をフィルタで除去
    するようにして原子炉の炉心構造物におけるボルトを交
    換する方法において、ボルト（６３）の取付け個所全部
    を削り取り、その際に削り取った材料はフィルタで捕捉
    し、その後でボルト（６３）を炉心構造物（２２）から
    閉鎖形荷重装置（７７）で押し出し、ボルト（６３）の
    組込み個所を精密に再加工して、新しいボルト（９６）
    をはめ込むことを特徴とする原子炉の炉心構造物におけ
    るボルト交換方法。 ２）炉心構造物（２２）について１０分の数ｍｍの削り
    取り加工を施すことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３）削り取り加工の際に生じた大きな切屑を最大１ｍｍ
    の粒度に細かくすることを特徴とする請求項１又は２記
    載の方法。 ４）新しいボルト（９６）を圧力ばめではめ込むことを
    特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方
    法。 ５）圧力ばめを押込み力を制御することによって監視す
    ることを特徴とする請求項４記載の方法。 ６）炉心構造物として場合によっては炉心上側構造物の
    部品として格子板（２２）をまず原子炉圧力容器（３５
    ）から取り外し、この原子炉圧力容器（３５）の上に下
    ろすことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つ
    に記載の方法。 ７）格子板（２２）を中間架台（３７）を介して原子炉
    圧力容器（３５）の上に支持することを特徴とする請求
    項６記載の方法。 ８）格子板（２２）を原子炉圧力容器（３５）の上に下
    ろす前に水平軸心を中心に１８０°転回することを特徴
    とする請求項６又は７記載の方法。 ９）格子板（２２）付の炉心上側構造物をその下側にあ
    る炉心構造物（４３）と一緒に原子炉圧力容器（３５）
    から取り外して原子炉圧力容器（３５）の近くに下ろし
    、格子板（２２）付の炉心上側構造物をその下側にある
    炉心構造物（４３）から離して、中間架台（３７）を介
    して原子炉圧力容器（３５）の上に下ろし、そして上側
    格子板（２２）および前記炉心構造物（４３）の両者に
    同時に加工を施すことを特徴とする請求項６ないし８の
    いずれか１つに記載の方法。 １０）上側格子板（２２）を転回装置（２１）で広い面
    積でつかみ、転回装置（２１）によって原子炉圧力容器
    （３５）の上に下ろすことを特徴とする請求項８又は９
    記載の方法。 １１）ボルト（６３）を押し出すための閉鎖形荷重装置
    （７７）の力が超過されたとき、ボルト（６３）を叩き
    工具で押し出すことを特徴とする請求項１記載の方法。 １２）ボルト（６３）に叩き工具を当てる前に穿孔加工
    を施すことを特徴とする請求項１１記載の方法。 １３）足場台（８）が原子炉圧力容器（３５）の両側で
    案内レール（５、６）に支持され、足場台（８）上にお
    いてその案内レール（５、６）に対して直角に補助クレ
    ーン（１１）が移動可能に設置され、補助クレーン（１
    １）に足場台（８）で案内される工具ホルダー（１８）
    が吊り下げられていることを特徴とする請求項１ないし
    １２のいずれか１つに記載の方法を実施するための装置
    。 １４）工具ホルダー（１８）および又はこれで支持され
    た工具が、炉心構造物（２２）に取り付けられた位置合
    わせ板（２３）に支持されていることを特徴とする請求
    項１３記載の装置。 １５）工具ホルダー（１８）が、工具を取り付けて位置
    合わせする吊り具（４５）、操作兼鎖錠ユニット（４７
    ）を有していることを特徴とする請求項１３又は１４記
    載の装置。１６）工具ホルダー（１８）が、複数の工具
    、即ち電食工具（６０）、押出し工具（７０）、もみ下
    げ工具（８０）、リーマ通し工具（９０）、押込み工具
    （９５）、ねじ込み工具（１００）およびナット止め工
    具（１１０）に対して順次に使用されることを特徴とす
    る請求項１３ないし１５のいずれか１つに記載の装置。 １７）足場台（８）が工具を吊るためにブラケット（２
    ４）を有していることを特徴とする請求項１６記載の装
    置。 １８）吊りブラケット（２４）の近くに工具ホルダー（
    １８）に付設された作業ブラケット（１７）が設けられ
    、両者の作業ブラケット（１８、２４）に補助クレーン
    （１１）で到達できることを特徴とする請求項１７記載
    の装置。 １９）足場台（８）が原子炉に付設された燃料取扱機の
    案内レール（５、６）上を走行でき、レール範囲の外側
    に工具の供給装置（２５、２６）が位置固定して設置さ
    れ、可動配管（８６、８７）によって工具ホルダー（１
    ８）に接続されていることを特徴とする請求項１３ない
    し１８のいずれか１つに記載の装置。
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