JPH03176697A - 菅プラグ及び菅プラグのシェルの封止方法 - 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】 及１しと麹１ 本発明は、一般に、管状部材を施栓するための装置及び
方法に関し、特に、原子力蒸気発生器における管のよう
な伝熱管を施栓するための方法及び応力腐食割れを起こ
しにくい管プラグに関するものである′。

原子力蒸気発生器の伝熱管を施栓するための装置及び方
法は従来から知られているが、そのような装置及び方法
には多くの機能上の問題点があることが分かっている。

しかし、これらの問題点を理解する前に、原子力蒸気発
生器の構造及び作用についての説明が必要であろう。

原子力熱交換器、即ち原子力蒸気発生器は、熱が熱伝導
体を介して、加熱された放射性加圧−次流体から非放射
性二次流体に伝えられた場合に、蒸気を発生する。−次
流体は、蒸気発生器内に配置された複数の伝熱管（即ち
、管束）を通って流れ、二次流体は伝熱管の外面に沿っ
て流れる。伝熱管の管壁は、伝熱管内を流れる一次流体
から伝熱管の外面に沿って流れる二次流体に熱を伝える
熱伝導体としてｔ！１能する。

蒸気発生器の伝熱管を流れる一次流体は放射性であるの
で、蒸気発生器は、この放射性−次流体が、伝熱管の回
りを流れる非放射性の二次流体を放射能汚染しないよう
に設計されている。従って、放射性−次流体が、非放射
性二次流体と混合するのを防止するために、非放射性二
次流体から分離された状態で維持されるように、伝熱管
は耐漏洩性に設計されている。

しばしば、運転中に応力や腐食により引き起こされる管
壁粒界腐食（即ち、いわゆる−次冷却水による応力腐食
割れ）によって、蒸気発生器の伝熱管は劣化され（即ち
、管壁が清白ｆヒし）、表面や体積上の欠陥が進行し、
耐漏洩性が維持できなくなる恐れがあった。このような
欠陥や劣１とにより管壁を貫通する割れが生じた場合に
は、放射性−次流体が非放射性二次流体と混合する可能
性がある。従って、蒸気発生器の伝熱管は、欠陥を有す
るか否かを判断するために、非破壊検査が行われる。欠
陥の徴候があった場合には、欠陥の恐れのある伝熱管は
、その開放端部を施栓することにより使用できないよう
にされる。他方、伝熱管は、劣化していたとしても、そ
の劣化部分にスリーブをはめることにより、使用し続け
ることができる。

いずれも、放射性−次流体は、管壁が劣化していた場合
であっても、非放射性二次流体と混合することはない。

前述したように、劣化伝熱管Ｃま、使用できないように
施栓される場合がある。このための管プラグは、一端が
開放し他端が閉鎖しているインコネル製の管状シェルか
ら成り、このシェル内には切頭円錐形の拡開部材が収容
されている。拡開部材は円錐形のくさびであり、その大
径の円形端部がシェルの閉鎖端部の内面に対向する状態
でシェルの内部に完全に配置される。シェルの内壁面は
、完全な円筒形ではなく、先端の閉鎖端部から末端の開
放端部にかけて肉厚を増加させることで僅かにテーパが
付けられている。くさび、即ち拡開部材がシェルの閉鎖
端部から開放端部に強制的に引っ張られると、くさび作
用により管プラグを径方向に押し拡げ、蒸気発生器の伝
熱管の内壁と封止係合させる。このような管プラグは、
米国特許第４．３９０，０４２号明細書に開示されてい
る。この管プラグは伝熱管を有効に施栓するが、それに
も拘わらずプラグのシェルの内面は加圧−次流体にさら
される。即ち、−次流体はプラグのシェルの開放端部を
通り、シェルの内面に接する。以下で説明するが、−次
流体は一定条件下でプラグシェルの内面と接しこれを腐
食する恐れがあり、シェルに割れを生ずる危険性があっ
た。割れの生じたシェルは、放射性−次流体を非放射性
二次流体と混合させることとなろう。

これに関連して、蒸気発生器の伝熱管が、特殊な焼きな
まし処理を受けたインコネル材料から作られた管プラグ
により施栓されている場合、管プラグの内面は一次流体
にさらされるので、管プラグ０本は一次流木応力腐食割
れを受けることが分かっている。万一、管プラグに管壁
を貫通する割れが生じた場合には、管プラグの耐漏洩性
は失われ、よって、その割れの生じた管プラグは、放射
性−次流体と非放射性二次流体とを混合させることとな
る。更に、管プラグの割れが激しいＰ４含、管プラグの
一部が管プラグから分離し、管プラグの内面に作用する
一次流体の圧力により、蒸気発生器の伝熱管内に沿って
押し進められる可能性がある。管、プラグの分離した部
分が伝熱管内を移動すると、その伝熱管に大きな損傷を
与える恐れがあることが分かっている。従って、応力ｗ
Ｘ食割れを受けにくい管プラグを提供することが望まし
い。

しかし、管状部材を塞ぐための装置と方法は知られてい
るが、従来技術には、応力腐食割れを受けにくい管プラ
グとなるような管状部材の施栓方法及びそのような管プ
ラグを開示したものはなかった。

従って、管プラグが応力腐食割れを受けにくくなるよう
にした管状部材の施栓方法とそのような管プラグが必要
とされている。

先豐仝且Ｉ 以下、応力腐食割れを受ける可能性が低減された管プラ
グとなるように、内壁を有する管状部材を施栓するため
の方法、及びそのような管プラグについて説明する。こ
の管プラグは、ｒ′ＡＭ端部、開放端部及び外壁を有す
るシェルを備え、このシェルは、その開放端部と連通ず
るチャンバを内部に画成している。チャン−バ内には、
シェルの外壁を拡開して管状部材の内壁と封止係合させ
るための拡開部材が配置されている。拡開部材には封止
部材が係合し、この封止部材は、流体がチャンバ内に流
入してシェルと接して腐食させることがないように、チ
ャンバを封止すべくシェルの開放端部に配置される。

本発明の目的は、内壁を有する管状部材を施栓するため
の管プラグであって、（ａ）閉鎖端部、開放端部及び外
壁を有すると共に、前記開放端部と連通ずるチャンバを
内部に画成しているシェルと、（ｂ）管状部材の内壁と
封止係合するようシェルの外壁を押し広げるために、チ
ャンバ内に配置された拡開手段と、（ｃ）シェルにより
画成されたチャンバ内に流体が流入してシェルを腐食さ
せることがないように、チャンバを封止するために、拡
開手段と係合すると共にシェルの開放端部に配置される
封止手段と、を備えている管プラグを提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、内部にチャンバを画成し且つこの
チャンバと連通する開放端部を有する管プラグを封止す
るための封止部材を提供することにあり、この封止部材
は、チャンバを封止すべく管プラグの開放端部と封止接
触するための、そして、この封止部材を管プラグに取り
１′ｔけるための、管プラグの開放端部を封止可能に横
切って延びるフランジを備えている。

本発明の更に別の目的は、内部にチャンバを画成し且つ
このチャンバ内に配置された拡開部材を有する管プラグ
を封止するための方法を提供することで、この封止方法
は、（ａ）フランジが一体的に取り付けられた封止部材
を拡開部材に接続することと、（ｂ）管プラグにより画
成されたチャンバ内に流体が流入して管プラグを腐食さ
せることがないように、チャンバを封止するために、管
プラグの開放端部にフランジを封止接触させることと。

から成る。

本発明の前記目的及び他の目的は、本発明の実施例を示
した図面に沿っての以下の詳細な説明を読むことにより
、当業者にとり明らかとなろう。

ｔ　　　のフ■ 以下の説明は、原子力蒸気発生器における伝熱管のよう
な管状部材を施栓するための方法及び管プラグについて
である。かかる管プラグは、応力腐食割れを受けにくい
ものである。

第１図を参照すると、蒸気を発生するための原子力蒸気
発生器が符号２０により総括的に示されている。蒸気発
生器２０は、円筒形の上部部分４０及び円筒形の下部部
分５０を有するほぼ円筒形の外胴３０を備えている。上
部部分４０内には、蒸気と水の混合体（気水混合体）を
分離するための湿分分離手段５４が配置されている。下
部部分５０内には内胴５５が配置されている。この内胴
５５の上端は閉じられているが、その上端には、気水温
合体を内胴５５から湿分分離手段５４に流通させるため
に、複数の開口が設けられている。更に、内胴５５内に
は、複数の垂直のＵ字状伝熱管７０から成る垂直の伝熱
管束６０が配置されている。下部部分５０内には、各伝
熱管７０の端部を受けるための複数の貫通孔を有する管
板７５が配設されている。外胴３０には第１の入口ノズ
ル８０と第１の出口ノズル９０が設けられ、それぞれ、
入目プレナムチャンバ！ＯＯと出口プレナムチャンバ１
１０と流体的に連通されている。入口プレナムチャンバ
１００及び出口プレナムチャンバ１１０に出入りできる
ように、管板７５の下側に位置する外胴３０には、複数
のマンウェイホール１２０が貫設されている。管束６０
の上方に位置する外胴３０には第２の入口ノズル１３０
が貫設されており、この入口ノズル１３０は、上部部分
４０内に二次流体（図示しない）を導入するために上部
部分４０内に配置された多孔の給水リング１４０に接続
されている。この二次流体（純水が好ましい）は、入口
ノズル１３０から給水リング１４０の小孔（図示しない
）を通って上部部分４０内に流入する。蒸気発生器２０
から蒸気を取り出すために、第２の出口ノズル１５０が
上部部分４０の頂部に配置されている。

蒸気発生器２０の運転中、純水等の一次流体は第１の入
口ノズル８０を通って入口プレナムチャンバ１００内に
流入し、伝熱管７０を通って出口プレナムチャンバ１１
０に流れ、加熱された一次流体は第１の出口ノズル９０
を通って蒸気発生器２０から流出する。二次流体は、第
２の入口ノズル１３０から給水リング１４０に入り、給
水リング１４０の小孔から下方に流れる０代表的な加圧
水型原子炉の蒸気発生器において、−次流体は、温度が
約３４３℃（約６５０’Ｆ）となり、圧力が約１５８ｋ
ｇ／ｃｍ２（約２２５０ｐｓｉａ）となる。一方、二次
流体は、温度が約２８２℃（約５４０＠Ｆ）となり、圧
力が約７０．３１Ｈ／ｃｍ２（約１０００ｐｓｉａ）と
なる、従って、管束６０を構成し熱伝導体として機能す
る伝熱管７０の管壁を介しての一次流体から二次流体へ
の伝熱によって、二次流体の一部が気水温合体に気化す
る。気水温合体は管束６０から上方に流れ、湿分分離手
段５４により飽和水と乾燥飽和蒸気とに分離される。こ
のように、二次流体が給水リング１４０に流入すると、
乾燥飽和蒸気が第２の出口ノズル１５０から蒸気発生器
２０を出る。更に、−次流入は放射性であるので、蒸気
発生器２０は、二次流体が一次流体と混合することによ
り放射能汚染されないように、−次流体が二次流体と流
体的に直接連通しないよう設計されている。

第２図を参照すると、蒸気発生器２０の内部に複数（図
では２本のみ示す〉の伝熱管７０が配置されていること
が概略的に示されている。伝熱管７０の１つ、例えば、
第１の開放ｔ４部１７０、第２の開放端部１８０及び内
壁１９０を有する伝熱管１６０が、蒸気発生器２０の運
転中に生じる可能性のある一次冷却水による応力腐食割
れのために劣化する恐れがある。かかる場合、伝熱管１
６０は、その劣化部分く図示しない〉で内壁に割れを生
じ、放射性−次流体と非放射性二次流体とを混合させる
恐れがある。放射性−次流体と非放射性二次流体との混
合を防止するために、蒸気発生器２０は周知の方法で停
止され、劣化した伝熱管１６０を閉じるために管プラグ
２００が第１の開放端部１７０及び第２の開放端部１８
０に取り付けられる。伝熱管１６０が施栓された後、蒸
気発生器２０は運転が再開される。しかし、伝熱管１６
０を劣化させる応力腐食割れの現象は、管プラグ２００
にも影響を及ぼし、この管プラグ２００を同様に劣化さ
せる恐れがある６従って、以下で詳細に説明するが、管
プラグ２００は、応力腐食割れによる劣化を受けにくい
ものとなるように、形成されている。

従って、管プラグ２００は、第３図に示すように、プラ
グ部分２１０と、管プラグ２００が応力腐食割れを受け
にくいものとなるようにプラグ部分２１０を封止する手
段２２０とを有している。管プラグ２００のプラグ部分
２１０は、インコネルのような金属から作られた実質的
に円筒形のシェル部材２３０から構成されている。ここ
で、インコネルとは、ニッケル、クロム、鉄及び微量の
コバルトから主に成る合金をいう。シェル２３０は、閉
鎖端部２５０側では大径で開放端部２６０側では小径と
なる円錐形の内面２４０．を有し、また、その内部に開
放端部２６０と連通ずるチャンバ２７０を画成している
。シェル２３０は更に、伝熱管１６０の内壁１９０と係
合するための外壁２８０を有している。チャンバ２７０
内には、伝熱管１６０を閉じるべく外ｌ　２８０を伝熱
管１６０の内壁１９０と封止係合させるように拡開する
ための手段１例えば円筒径のめねじ穴３００が貫設され
た拡開部材２９０が配置されている。内壁２４０は、拡
開部材２９０がシェル２３０内で保持されるように形成
されており、内壁２４０に対して拡開部材２９０を動か
すことによりシェル２３０を拡管することができ、この
場合に、拡開部材２９０がシェル２３０がら取り外され
ないようになっている。また、シェル２３０は、開放端
部２６０の近傍に、ねじ付きの円筒形通路３１０を有し
て才３す、この通路３１０の径は、ある装置（図示しな
い）をこの通路３１０に通してチャンバ２７０内に（φ
人できるように、内面２４０の最小の直径よりも大きい
、シェル２３０はまた、拡開部材２９０により拡開され
る部分においては、はぼ一定の肉厚となっている。シェ
ル２３０の外壁２８０は、その外周に一体的に形成され
た複数の隆起部３２Ｇを有しており、これらの隆起部３
２０は、そのそれぞれの高さが閉鎖端部２５０から開放
端部２６０にがけて増加するようにして形成されている
が、全隆起部３２０の外側面部はほぼ同一の外枠に保た
れている。更に、伝熱管１６０からプラグ部分２１０を
抜き出す際における安定性を与えるために、シェル２３
０は、開放端部２６０の近傍の領域が他の部分よりも厚
い肉厚となっている。

更に、第３図に示すように、プラグ部分２１０に含まれ
ている拡開部材２９０は、ステンレス鋼合金カーペンタ
−（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）４５５のような硬化性金属か
ら作られるのが好適であり、その前端部３３０が接線方
向に湾曲するよう形成されている。この湾曲は、この拡
開部材２９０がシェル２３０内を引かれた場合に、拡開
部材２９０の前方の金属を掘り込んだり或は押し潰した
りするのを抑制する。また、拡開部材２９０の外面は、
シェル２３０に対する動きを向上させる研磨面とされる
のが良い、更に、拡開部材２９０の後縁部３４０は、自
己固着ＩＩ！能を有するような鋭利な縁部となるように
形成されている。

この後縁部３４０における鋭利な縁部形状によって、拡
開部材２９０がシェル２３０の閉鎖端部２５０に向かっ
て動かないようになっており、これにより、ジェル２３
０の偶発的な縮径現象を防止する。しかし、拡開部材２
９０がプラグ除去工具（図示しない）により閉鎖端部２
５０の方向に押された場合、後縁部３４０の鋭利な縁部
形状がこの動きを妨げないように、拡開部材２９０は構
成されている。また、拡開部材２９０は円錐形の外面３
５０となっており、その外径は前端部３３０に近いほど
小さく、後縁部３４０に近いほど大きくなるように構成
されている。外面３５０のこの形状は、拡開部材２９０
がシェル２３０に対して作動された場合にシェル２３０
を押し拡げるためのメカニズムを提供する。このように
、前述したようなプラグ部分２１Ｏは、米国特許第４，
３９０．０４２号明細書に開示された型式のものである
。尚、その内容については当該米国特許間ａｍを参照さ
れたい。

第３図と第４図に示すように、封止手段２２０は細長い
封止部材３６０であり、この封止部材３６０は、拡開部
材２９０と係合するための先端部分３７０と、シェル２
３０の開放端部２６０内に実質的に配置されることので
きるほぼ円筒形の末端部分３８０とを有している。封止
部材３６０は、応力腐食割れに対抗できるようにインコ
ネル製であるのが良い、従って、封止部材３６Ｇ及びシ
ェル２３０は、熱膨張差により発生する応力を最小とす
るために、同じ材料から作られるのが好ましい、封止部
材３６０がシェル２３０内に配置された場合において、
先端部分３７０は、シェル２３０の閉鎖端部２５０に近
い側の封止部材３６０の端部部分として定義され、末端
部分３８０は、シェル２３０の開放端部２６０に近い側
の封止部材３６０の端部部分として定義される。封止部
材３６Ｇは、末端部分３８０を囲みこれに一体的に取着
されたほぼ円形のフランジ３９０を備えている。フラン
ジ３９０は、末端部分３８０から径方向外方に延びると
共に、シェル２３０により画成されたチャンバ２７０を
実質的に封止するために開放端部２６０を閉じるよう、
この開放端部２６０を横切って延びている。更に、フラ
ンジ３９０はまた、シェル２３０内に適正に挿入された
場合に開放端部２６０に接するので、シェル２３０内へ
の封止部材３６０の過剰な挿入を防止するための手段と
してもｉ能することは明らかであろう、以下で詳細に説
明するが、フランジ３９０には管状の消４００が設けら
れており、フランジ３９０を開放端部２６０に対して封
止接触関係に保つための柔軟性をフランジ３９０に与え
ている。更に、末端部分３８０には、封止部材３６０を
プラグ部分２１０内に挿入し或は逆にプラグ部分２１０
から回収することのできる装置（図示しない）を受は入
れるための多角形の凹部４１０が形成されている９第４
図及び第５図に明示するように、先端部分３７０はねじ
付きの円筒形シャフト４２０であり、このシャフト４２
０は、拡ｒＭ部材２９０を貫通して形成された円筒形の
めねじ穴３００と螺合できるようになっている。シャフ
ト４２０の先端部分３７０の端部には、めねじ穴３００
よりも小さな径のほぼ円筒形の挿入案内部分４３０が一
体的に設けられるのが好適であり、これにより、先端部
分３７０をめねじ穴３００内に容易に整合させることが
できる。シャフト４２０は、拡開部材２９０に完全に挿
入された場合、この拡開部材２９０から上方に突出して
いるのが好ましいくその理由は以下で述べる〉、また、
シャフト４２０は、そこに設けられているねじ部を清掃
する装置（図示しない〉を受は入れるために、その外面
に沿って所定の長さだけ長手方向に延びるクリーニング
スロット４４０を有するのが良い。

第４図と第６図を参照すると、封止部材２２０をシェル
２３０に取り付けるために、フランジ３９０はシェル２
３０に溶接等により固着される。例示に過ぎないが、フ
ランジ３９０は複数の仮付は溶接４５０によりシェル２
３０に取り付けられるのが良い。或はまた、フランジ３
９０は、その全周にわたり延びる連続溶接ビード（図示
しない〉によりシェル２３０に固着されても良い。

第７図を参照すると、本発明の他の実施例が示されてお
り、この実施例において、シャツ１．４２０がめねじ穴
３００と螺合される場合にこのシャフト４２０に柔軟性
を持たせるために、シャツ１−４２０には縮径された円
筒形のネック部分４６０が設けられている。シャフト４
２０に柔軟性を与えることにより、シャフト４２０が穴
３００内に導かれて螺合される際にシャフト４２０に発
生するｄｔｌげ応力が減じられる。

このようにすると、シャフト４２０の破断の危険性が低
減する。

第８図には、本発明の更に別の実施例が示されており、
この実施例では、末端部分３８０は、ねじ付き通路３１
０と螺合するためのおねじ部を有している。勿論、かじ
りないし食付きを防止するために、通路３１０のねじピ
ッチは穴３００のねじピッチと同じであることが好まし
いことは明らかであろう、末端部分３８０と通ｎ３１０
との螺合によって、封止部材２２０は更に確実にシェル
２３０との封止係合状態を維持することができる。

正月 プラグ部分２１０は、伝熱管１６０を封止するために、
この伝熱管１６０内に適正に配置される。プラグ部分２
１０は、米国特許第４，３９０，０４２号明細書に述べ
られているような周知態様で、伝熱管１６Ｇ内に訂正可
能に配置されるのが良い、プラグ部分２１０が伝熱管１
６０内に適正に配置されると、隆起部３２０は伝熱管１
８０の内壁に沿ってラビリンスシールを形成してこの伝
熱管１６０を封止する。しかし、プラグ部分２１０が特
殊な焼なまし方法を受けたインコネルから作られている
場合、プラグ部分２１０自体は、その内面２４０が一次
冷却水にさらされるので、−次冷却水による応力腐食割
れの問題を生ずる。

万が一１拡ｆ７Ｆ１部材２９０よりも上方の位置のプラ
グ部分２１０に割れが生じて急速に開くと、拡開部材２
９０の上側における少量の一次冷却水は、内面２４０と
接すると温度が約３４３℃（約６５０°Ｆ）、圧力が約
１５８．２ｋｇ／ｃｍ’（約２２５０ｐｓｉａ　）とな
るので、瞬間的に蒸発する恐れがある。この加圧蒸気は
、プラグ部分２１０から閉鎖端部２５０を吹き飛ばし、
閉鎖端部２５０を伝熱管１６０の内壁１９０に沿って上
方に推進させて伝熱管１６０を損傷させ、その結果、放
射性−次冷却水が非放射性二次冷却水と混合する可能性
がある。

かかる問題点は、チャンバ２７０を封止すると共に、拡
開部材２９０の上方の空間におけるＭ積エネルギーを最
小とするためにこの空間の容積を制限することにより、
解決される。チャンバ２７０を封止すること、及び拡開
部材２９０の上方の空間の容積を低減することは、応力
腐食割れを受けにくい管プラグを提供する。チャンバ２
７０を封止するためには、まず、封止部材２２０をプラ
グ部分２１０と同軸に整列させる。この封止部材２２０
のプラグ部分２１０に対する同軸整列化は、例えば米国
ペンシルベニア′州ピッツバーグのウェスチングハウス
・エレクトリック・コーポレーションから入手可能な遠
隔操作式保守アーム等のロボット装置（図示しない〉に
封止部材２２０を連結し、この封止部材２２０の縦軸が
プラグ部分２１０の縦軸と整列されるようにロボット装
置を操作することにより、達成される。この後、封止部
材２２０をチャンバ２７０内に挿入して挿入案内部分４
３０をめねじ穴３００内に挿入するためにロボット装置
が操作される。挿入案内部分４３０がめねじ穴３００内
に入ったならば、適宜な装置（図示しない）を凹部４１
０に挿入し、ねじ付きシャフト４２０がめねじ穴３００
と螺合するようこの装置を操作することで、ねじ付きシ
ャフト４２０を回転させる。フランジ３９０がシェル２
３０の開放端部２６０と封止可能に接してチャンバ２７
０を封止するまで、シャフト４２０を穴３００に螺合さ
せる。この場合、金属のフランジ３９０を金属の開放端
部２６０に対して封止接触させる゛のに十分なｌ・ルク
がシャフト４２０に作用されるが、−ｉに、このトルク
は約４．５２８−ｍ　（約４０ｉｎ−ｌｂ）である。こ
のようにして封止部材２２０がめねじ穴２２０と係合し
た後、ロボット装置を封止部材２２０から取り外す。

拡開部材２９０の上側の空間の容積を減じるために、フ
ランジ３９０が開放端部２６０に接した際に、シャフト
４２０の一部及び挿入案内部分４３０が、拡開部材２９
０の上方に突出する（第４図参照〉。従って、シャフト
４２０の一部及び挿入案内部分４３０は拡開部材２９０
の上側の空間の一部を占め、その空間の容積が減じられ
る。万一、−次冷却水がフランジ３９０と開放端部２６
０との間に形成されたシール部を越えて流入した場合に
、拡開部材２９０の上方における蓄積エネルギーの量が
最小とされるよう、拡開部材２９０の上方の空間の容積
を減じるために、シャフト４２０が穴３００内に挿入さ
れた際に、シャツｌ−４２０の一部が拡開部材２９０の
上方に延びることは明らかであろう、また、万一、−次
冷却水がフランジ３９０と開放端部２６０との間に形成
されたシール部を越えて流入した場合には、比較的に少
量の一次冷却水しか、シャフト４２０と穴３００との螺
合により画成されたねじ結合部を通過できないので、拡
開部材２９０の上方の蓄積エネルギーの量は最小化され
ることも明らかであろう。

この状態で、封止部材２２０は溶接等によりシェル２３
０に固着されるのが良い、この場合、フランジ３９０が
複数の仮付は溶接により開放端部２６０に適宜溶接され
、それによりフランジ３９０を開放端部２６０に固着す
るのが好適である。或はまた、封止部材２２０をシェル
２３０に固着するために、連続的な溶接ビードがフラン
ジ３９０の周縁に適用されても良い、しかし、溶接部４
５０の存在により、フランジ３９０と開放端部２６０と
の間のシール部が維持できずに一次流体がチャンバ２７
０内に流入するような溶接歪みによるねじり又は曲げが
、各仮付は溶接４５０の周囲のフランジ母材に生じる恐
れがある。この問題を防止するための一部として、講４
００がフランジ３９０に形成され、溝４００の位置でヒ
ンジ作用を生ずるようにしてあり、これにより、溶接歪
みが溶接部４５０の近傍に生じた場合でも、フランジ３
９０の他の部分は開放端部２６０と封止接触状態を維持
できる。即ち、溶接部４５０は、シェル２３０の方向に
作用するフランジ３９０に力を及ぼす、同じ力が、シェ
ル２３０から反対方向にフランジ３９０に作用するが、
この等しい反対向きの力は、ｊ１４００に集中する。従
って、溶接部４５０の軌跡に位置するフランジ母材は歪
むかもしれないが、前述した等しい反対向きの力により
、フランジ母材の他の部分は開放端部２６０に接し、開
放端部２６０との封止接触状態は維持される。このよう
に、溶接部４５０の存在は、フランジ３９０の封止領域
を損なうことはない、更に、フランジ３９０にトルクが
加えられ、開放端部２６０と封止接触関係とされた場合
に、フランジ３９０と開放端部２６０との封止接触関係
を維持するための柔軟性が溝４００によってフランジ３
９０に与えられる。

運転中の蒸気発生器の中には、封止部材３６０を有しな
いプラグ部分２１０が伝熱管１６０を封止するために取
り付けられている場合がある。このような場合、このプ
ラグ部分２１０が蒸気発生器２０において使用された後
であっても、封止部材３６０をプラグ部分２１０に追加
するのが良い、封止部材３６０の形状は、この封止部材
自体を、以前に取り付けられたプラグ部分２１０に、損
傷を与えることなく取り付けることができるものではあ
ることは理解されよう、これは、封止部材３６０がプラ
グ部材２１０内に単に螺合されるだけだからである。伝
熱管１６０を封止するためのプラグ部分２１０の能力を
保つことは望ましいので、このことは重要である。即ち
、プラグ部分２１０の損傷は、伝熱管１６０を封止する
ためのプラグ部分２１０の能力を損なう可能性がある。

プラグ部分２１０に封止部材３６０を適正にねじ込むこ
とは、プラグ部分２１０の損傷を防止する。

また、プラグ部分２１０は封止部材３６０の取付中には
損傷しないので、必要ならば、封止部材３８０はプラグ
部分２１０から取付とは逆の仕方で取り外されても良く
、かかる場合には、プラグ部分２１０は非損傷状態で保
たれ、伝熱管１６０を十分に封止した状態に維持するこ
とも理解されるであろう。

以上、本発明について幾つかの実施例に沿って説明した
が、本発明の精神又はその均等範囲から逸脱することな
く本発明に関して種々の変形が可能であるので、本発明
は前記詳細部に限定されるべきではない６例えば、第８
図に示される実施例は、拡開部材２９０と係合するシャ
フト４２０がないように、シャフト４２０を省略しても
良い。勿論、その場合にも、末端部分３８０は通路３１
０と螺合した状態で維持される。

このように、本発明は、原子力蒸気発生器における管の
ような伝熱管を施栓するための方法及び応力腐食割れを
起こしにくい管プラグを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、明瞭化のために一部を切り欠いて示す原子力
蒸気発生器の斜視図、第２図は、明瞭化のために一部を
省略して示す原子力蒸気発生器の断面図であり、開放端
部に管プラグが取り１寸けられている伝熱管を示す図、
第３図は、本発明による組立完了前の管プラグを示す垂
直断面図、第４図は、応力腐食割れを受けにくくなるよ
うに組み立てられた管プラグを示す垂直断面図、第５図
は、第４図の■−ｖ線に沿っての管プラグの断面図、第
６図は、第４図のＶｌ−Ｖｌ線に沿っての管プラグの図
、第７図は、管プラグの他の実施例を示す垂直断面図、
第８図は、管プラグの更に他の実施例を示す垂直断面図
である０図中。 ２０・・・原子力蒸気発生器 ７０．１６０・・・伝熱管 ２００・・・管プラグ ２２０・・・封止手段 ２５０・・・閉鎖端部 ２７０・・・チャンバ ２９０・・・拡開部材 ３６０・・・封止部材 ３８０・・・末端部分 １９０・・・内壁 ２４０・・・プラグ部分 ２３０・・・シェル ２６０・・・開放端部 ２８０・・・外壁 ３００・・・めねじ穴 ３７０・・・先端部分 ３９０・・・フランジ ＦＩＧ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内壁を有する管状部材を施栓するための管プラグで
   あって、 （ａ）閉鎖端部、開放端部及び外壁を有すると共に、前
   記開放端部と流体的に連通するチャンバを内部に画成し
   ているシェルと、 （ｂ）前記管状部材の前記内壁と封止係合するよう前記
   シェルの前記外壁を拡開するために、前記チャンバ内に
   配置された拡開手段と、 （ｃ）前記シェルにより画成された前記チャンバを封止
   するために、前記拡開手段と係合すると共に前記シェル
   の前記開放端部に配置される封止手段と、 を備えている管プラグ。 ２、内壁を有する管状部材を施栓するために該管状部材
   内に配置された管プラグのシェルであり、閉鎖端部と、
   開放端部と、前記管状部材の前記内壁に封止係合する外
   壁と、内部に画成されたチャンバとを有し、且つ、前記
   管状部材の前記内壁と封止係合するように前記外壁を拡
   開するために、めねじ穴が貫設された拡開部材が前記チ
   ャンバ内に配置されている前記シェルを封止するための
   封止方法であって、 （ａ）前記拡開部材の前記めねじ穴に螺合するためのね
   じ付きの先端部分と、前記シェルの前記開放端部内に配
   置される末端部分とを有する封止部材であって、前記シ
   ェルにより画成された前記チャンバを封止するために、
   前記シェルの前記開放端部を横切って延びるよう前記末
   端部分を取り囲み該末端部分に一体的に取着されたフラ
   ンジを有する前記封止部材を、前記拡開部材に接続する
   ことと、 （ｂ）前記シェルにより画成された前記チャンバを封止
   するために、前記シェルの前記開放端部に前記フランジ
   を封止可能に接触させることと、から成る管プラグのシ
   ェルの封止方法。