JPH04107396A - 損傷した溶接フロー連結具の修理方法及び装置 - 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】 本発明は、原子力発電所の工学的な修理方法及び装置に
関し、より詳細には、原子力発電所及び他の産業用設備
で用いられる高圧ポンプ等の機器のケーシングを貫通し
て設けられた溶接フロー連結具の修理方法及び装置に関
する。

高圧ポンプ等の機器のフロー連結具は通常、ケーシング
の一部として成形されたソケットの使用、又はケーシン
グの貫通開口部内でのケーシングへの溶接によって構成
される。流体の流れをケーシングに、或いはケーシング
から差し向ける導管又は管の一端はソケットの中に位置
した状態でこれに溶接され、それにより高圧シールが構
成される。

また、ポンプ及び他の機器では、ケーシング内に収納さ
れた機器の各種部品の邪魔にならないようにするためフ
ロー連結具の内端をケーシングの内面と面一にし、或い
は少なくともこれからはみ出ないようにすることが必要
である。

ポンプ又は他の機器を長期間使用した後、熱サイクル応
力及び地形式の応力に起因して亀裂が溶接フロー連結具
内に生じる場合がある。最終的には漏洩が発生する場合
があるので、何れにしても、安全面及び効率面を考慮す
ると、プラント所有者は機器の欠陥があれば工学的な保
守又は修理を実施する必要がある。

通常、本明細書で論じる形式のポンプ及びそれと同様な
他の機器は、効果的な溶接状態が得られるようにするた
めには熱処理を施す必要のあるステンレス鋼又は他の金
属材料で形成されたケーシングを有している。かくして
、欠陥のある溶接連結具の交換のためには、ケーシング
を定位置で熱処理するか、或いは、大型過ぎて現場で処
理できない場合には、熱処理施設での処理のため取り外
す必要がある。

別法としての熱処理方式はどれもプラント所有者にとっ
て費用及び時間が非常にかかる。さらに、熱処理を行う
と、□ケーシングに小さな構造変化が生じるが、このた
めに、機械加工済みの表面を全て再機械加工してケーシ
ング内に収納されている機器の他の部分に対する公差を
満足させる必要がある。

もう一つの費用が非常にかかる方式は、溶接連結具の修
理を行わないで、単純にケーシング全体を新品に交換す
ることであるが、この方式は一般的にはプラント所有者
にとって受け入れることができない。したがって、当該
形式のフロー連結具に対して安全で信頬性が高く、且つ
耐久性のある工学的な修理を可能にする費用効果の高い
装置を提供することが非常に望ましい。

本発明によれば、管と、溶接後熱処理を施す必要のある
材料で形成されていて、高圧用プラント機器のハウジン
グとして用いられるケーシングとの間の損傷した溶接フ
ロー連結具を修理する装置が提供される。本装置は、損
傷した溶接フロー連結具の除去後のケーシング部分を穿
孔してケーシングに形成された開口部の周りにタンプ立
てによって表面に形成されたネジ山と螺合できる螺設内
端部を備えたアダプタを有する。

アダプタとケーシングとの間にタンデム形高圧シールが
設けられる。アダプタの外端部が管に固定され、アダプ
タは、その内端部及び外端部を貫通していて、ケーシン
グと管との間で流体を流通させる孔を有する。

図面を参照して詳細に説明すると、第１図には、信転性
及び耐久性が高い溶接部を得るためには溶接後熱処理を
施す必要のある材料（この場合、ステンレス鋼）で作ら
れたケーシング１０の一部が示されている。ケーシング
１０は、原子炉炉心の正常な冷却作用が万−失われた場
合、非常用炉心冷却水を圧送するため原子力発電所内に
用いられている大型の高圧遠心ポンプのハウジングであ
る。

流れ開口部１２がケーシング１０を貫通して設けられ、
ソケット１４が機械加工によってケーシング１０の外側
に形成されている。ソケット１４は、流体の流れをポン
プのバイパス中の圧力勾配に従って進めることにより圧
力バランスが得られるようにする管１６の受け口を構成
している。

最初のプラント据付けの際、管１６をケーシング１０に
アセンブルし、溶接部２０の形成によりケーシングに固
着する。次に所要の熱処理を施す。

長期間にわたるプラントの使用後、溶接部又はその周囲
の金属に亀裂が発生する場合があるが、その場合、欠陥
部を直すため工学的な修理を行う必要がある。上述のよ
うに、費用のかかるケーシングの交換及び溶接後熱処理
及び機械加工済みのケーシング表面の再機械加工の実施
を要する費用のかかる再溶接作業を行わないようにする
ことが好ましい。

本発明によれば、欠陥のある溶接連結具の交換のため、
機械的に取り付けられるアダプタ装置２４（第３Ａ図〜
第３Ｃ図参照）が用いられる。

この場合、（１）ポンプと管との間に流体流通状態が得
られるようアダプタを構成すると共に、（２）アダプタ
は、ケーシング内面１８内及びその近傍に位置する可動
部品の邪魔になるほどケーシング内面１８の内方へ突出
する構造部分が無いようにすることが必要であり、−船
釣に好ましい。

第１図に示すように、先ず最初に管をケーシング１０か
ら切除し、次に、古くなった溶接部２０及び損傷状態の
金属を機械加工によってケーシングから切除する。次に
、ポンプのケーシング１０を第２図に示すように機械加
工してアダプタを受け入れることが出来るようにする。

元々のケーシング・ソケット１４又はボアを機械加工し
てネジ山２２をケーシングの流れ開口部１２の側壁に沿
って形成する。半径方向外方へ面取りされた壁面を、ネ
ジ山２２からソケット１４の基部まで外方へ延長させて
応力逃げ部を形成する。

アダプタ２４は、流体をケーシング内部と外部取付は管
との間で流通させるための流通孔２８が貫通状態で形成
された本体２６を有する。アダプタ本体２６の螺設内端
部２７が、ケーシング開口部１２内に収納された状態で
ケーシングのネジ山２２に螺合している。アダプタの内
端部２７は、はばケーシング内面まで内方へ延びている
（本実施例では僅かに越えて延びているが、これは可動
部品に必要な隙間の範囲内である）。アダプタ２４の取
付は後、外部取付は管を、例えば、従来通り標準形管フ
ランジ連結部に溶接することによってアダプタに固着す
る。

アダプタ２４をケーシング１０内に一杯までねじ込むと
、アダプタの本体部分３０に設けられた肩２９が、機械
加工によってケーシング１０に形成された対向面に当接
する。好ましくは、本実施例では、２つの０リング３２
．３４をアダプタの本体部分３０に形成された対応の溝
の中に配置してタンデム形の封止装置を構成することに
よって高圧漏れを防止する封止状態が得られるようにす
る。第３Ｃ図は、０リング３２の拡大横断面図である。

第３Ｂ図に示すように、アダプタ２６の本体部分３０は
好ましくは、レンチによってアダプタの取付けが容易に
なるよう側面が六角形になっている。

第４図には、本発明のもう一つの実施例が示されている
。ケーシング４０が、全体的に第１図を参照して説明し
たように修理に備えて調製されている。流通孔４５を備
えたアダプタ４１が、本実施例ではケーシングの管用ネ
ジ山４３と協働してケーシング連結具の主高圧シールを
形成する管用ネジ山４２が設けられた端部を備えている
。ケーシング開口部が、管用ネジ山４３のタップ立てに
適した表面を備えるよう穿孔されている。

アダプタ４１を定位置に固定保持するため真っ直ぐな螺
設カラー４６がアダプタのネジ山４７と螺合した状態で
ケーシング４０に締め付けられている。修理準備作業で
は、封止リング４８Ａ、４８Ｂの正しい着座状態が得ら
れるようケーシング４０を座ぐり加工する。

カラー４６とアダプタ４１の本体部分５２との間に形成
された溝５０の中に封止リング４８が配置されて、タン
デム形高圧封止装置の補助シールが構成されている。好
ましくは、リングへの一定の圧縮力が生じるよう座金５
４がカラー４６と封止リング４８との間に嵌め込まれて
いる。

アダプタ４１に設けられた端部フランジ５６が管１６を
受け入れると共に、連結具の修理を完全にするため参照
番号５８で示すように管１６に溶接されている。この場
合、アダプタ４１と同様にアダプタ６０も、管１６に設
けられたフランジ６６に当接するフランジ６２を有して
いる。フランジ６２．６６は、これらの間に封止用ガス
ケット６８が配置された状態でボルト（図示せず）によ
って互いに締め付けられている。

上述の本発明を利用すると、損傷した溶接状態の連結具
を、溶接を行わず、かくして溶接後熱処理を実施する必
要無く修理できる。ケーシングをそのままの状態にして
損傷した連結具の修理が出来る。上述のアダプタ構造及
びタンデム形高圧封止構造を用いると、接合部の健全性
は元々の溶接状態の構造の健全性と同じか、もしくはこ
れよりも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、工学的な修理を要する応力亀裂のある溶接状
態のフロー連結具を有するポンプ・ケーシングの一部の
縦断面図である。 第２図は、本発明に従って構成された補修用アダプタの
取付は前に機械加工が施された状態のポンプ・ケーシン
グ部分の断面図である。 第３Ａ図は、好ましい実施例としてのアダプタを取り付
けた状態のポンプ・ケーシング部分の断面図である。 第３Ｂ図は、第３Ａ図のＡ−Ａ面に沿って見たアダプタ
の横断面図である。 第３Ｃ図は、第３Ａ図の円３Ｃで囲ったアダプタの封止
領域の拡大断面図である。 第４図は、本発明の別の実施例に従って構成された別の
アダプタの断面図である。 第５図は、第４図の実施例の変形例を示す断面図である
。 １０．４０−・−ケーシング、１２・・・流れ開口部、
１４・・・ソケット、１６．６４・・・管、１８・・・
ケーシング内面、２２．４２．４３・・・ネジ山、２４
．４１６０・・−アダプタ、３２．３４・・・０リング
、４５・・・流通孔、４６・・−力ラ−４８，４８Ａ、
４８Ｂ・・・封止リング、５０・・・溝、５４・・・座
金、５６，６２．６６・・・フランジ、６８・・・ガス
ケット。 ＦＩＧ、ｌ。 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーション 代 理 人：加藤　紘一部（外１名） 十・ ＦＩＧ、　３Ｂ。 ＦＩＧ、３Ａ。 ＦＩＧ、　３Ｇ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）管と、溶接後熱処理を施す必要のある材料で形成
   されていて、高圧用プラント機器のハウジングとして用
   いられるケーシングとの間の損傷した溶接フロー連結具
   を修理する装置であって、損傷した溶接フロー連結具の
   除去後のケーシング部分を穿孔してケーシングに形成さ
   れた開口部の周りにタップ立てにより表面に形成された
   ネジ山と螺合できる螺設内端部を備えたアダプタと、ア
   ダプタとケーシングとの間にタンデム形高圧シールを形
   成する手段と、アダプタの外端部を管に固定する手段と
   を有し、アダプタは、その内端部及び外端部を貫通して
   いて、ケーシングと管との間で流体を流通させる孔を有
   することを特徴とする修理装置。
2. （２）アダプタの内端部は、部品をケーシング内で移動
   させるのに必要な隙間が得られるよう、ケーシングの内
   面よりも内方へ実質的に突出しないよう形成されている
   ことを特徴とする請求項第（１）項記載の修理装置。
3. （３）シール手段は一対の間隔を置いて設けられた封止
   リングを含み、アダプタの外端部は、その周りに延びる
   と共にネジ山が設けられたケーシングの前記開口部から
   外方へ配設された外向きのケーシング・ソケット内に位
   置する一対の間隔を置いた溝を有し、封止リングはそれ
   ぞれ溝の中に配置され、それぞれケーシング・ソケット
   の側壁に当接する封止面を有することを特徴とする請求
   項第（１）項記載の修理装置。
4. （４）ケーシングのネジ山は、主要なシールを構成する
   管用ネジ山であり、シール手段は、ケーシング外面に当
   接した状態でアダプタの外端部の周りに設けられた封止
   リングを更に有し、カラーが、封止リングをケーシング
   外面に圧接させるようアダプタ外端部と螺合状態でその
   周りに設けられ、カラーは、その周りに延びていて封止
   リングを収納する内向きの溝を有することを特徴とする
   請求項第（１）項記載の修理装置。
5. （５）座金が、カラーと封止リングとの間でカラー内に
   配置され、それにより封止リングに対する圧縮力が一定
   になることを特徴とする請求項第（４）項記載の修理装
   置。
6. （６）アダプタは管に溶接されることを特徴とする請求
   項第（１）項又は第（３）項記載の修理装置。
7. （７）フランジ手段が管及びアダプタの外端部に設けら
   れ、フランジ手段を相互に固定する固定手段及びガスケ
   ット手段が設けられることを特徴とする請求項第（１）
   項又は第（４）項記載の修理装置。
8. （８）管と、原子力発電所の高圧用機器のケーシングと
   の間の損傷した溶接フロー連結具の修理方法であって、
   ケーシングが溶接後熱処理を必要とする材料で形成され
   、管がケーシングから取り外されており、前記修理方法
   は、ケーシングを貫通して設けられ、フロー連結が行わ
   れていた流れ開口部の周りのケーシング外側部から、損
   傷した溶接部及びケーシング金属を除去する段階と、必
   要であれば、アダプタを嵌入できるよう流れ開口部を所
   定サイズまで穿孔する段階と、流れ開口部をタップ立て
   してその側面に沿ってネジ山を形成する段階と、貫通し
   た流通孔を備えたアダプタの内端部を、ケーシング開口
   部にねじ込んでタンデム形の高圧シールをアダプタとケ
   ーシングとの間に構成する段階とを有することを特徴と
   する修理方法。
9. （９）前記修理方法は、ケーシングを流れ開口部の周り
   に機械加工してアダプタの外端部を受け入れるソケット
   空間を形成する段階と、アダプタの外端部の周りに間隔
   を置いて設けられた溝の中に、ケーシング・ソケットの
   側面に対しタンデム形のシールとして働く一対の封止リ
   ングを配置する段階とを更に有することを特徴とする請
   求項第（８）項記載の修理方法。
10. （１０）前記修理方法は、機械加工により流れ開口部の
    周りでケーシングに、アダプタのカラーの着座部として
    働く表面を形成する段階と、ケーシングの流れ開口部を
    タップ立てしてアダプタの内端部に設けられた管用ネジ
    山と螺合する管用ネジ山を形成する段階と、カラーをア
    ダプタの外端部の周りに、これと螺合関係で配置する段
    階と、カラーの内向きの表面の周りに延びる状態でカラ
    ーに設けられた溝の中に封止リングを配置する段階と、
    カラーをケーシングの着座面に締め付けて、封止リング
    がケーシング着座面及びアダプタの外端部に対し高圧シ
    ールとして働くようにする段階とを更に有することを特
    徴とする請求項第（８）項記載の修理方法。
11. （１１）前記修理方法は、座金をカラーと封止リングと
    の間でカラーの溝の中に嵌め込み、リングに対する一定
    の圧縮力を生ぜしめるようにする段階を更に有すること
    を特徴とする請求項第（１０）項記載の修理方法。