JPH0429095A - 中性子束モニタハウジングの熱処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉のおける中性子束モニタハウジングを
圧力容器下部の鏡板に接合した溶接部及びその熱影響部
に存在する過大な引張残留応力を緩和して、熱影響部の
鋭敏化域に発生する応力腐食割れを防止するに好適な中
性子束モニタハウジングの保全方法及びその熱処理装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来の中性子束モニタハウジング（以下単にハウジング
という）と原子炉との接合は、第１６図に示すように圧
力容器下部の内面肉盛された鏡板ｌを貫通する穴に円筒
状で５ＵＳ３０４ステンレス鋼製のハウジング３を挿入
し、ハウジング３円周を鏡板１の内面肉盛部１ａと円周
溶接することによりなされていた。しかし、場合によっ
てはこの円周状に形成された円周溶接部２近傍のハウジ
ング３の部分に溶接熱により耐食性が低下する鋭敏化域
８ａがハウジング内面から外面にまで連続して形成され
ることがあった。

一般に溶接部近傍には材料の降伏点に達する引張り残留
応力が存在する。またハウジング３内には原子炉内と同
じ高温高圧の炉水が存在するので。

溶接部およびその近傍には腐食環境、引張り応力及び耐
食性の低下という３つの因子が重畳して存在することが
ある。この３因子の重畳は溶接部近傍の応力腐食割れを
起こし易くするものであり、その他腐食疲労などの環境
強度を低下させ、５ＵＳ３０４ステンレス鋼製のハウジ
ングの安全性を著しく損なうものである。

第１７図は、上記３因子の重畳する部分の性質を改善す
るために、耐食性の低下したハウジング内面に表面改質
処理を施したハウジングの例を示すものである。すなわ
ちハウジング内面に表面改質部９を設けることによって
、第１６図に示す鋭敏化域８ａがハウジング内の炉水と
直接接触しないようにしたものである。表面改質処理と
しては、ハウジング内面にまでに達した鋭敏化域８ａの
内面を、ＴＩＧ溶接用電極のような非消耗電極により溶
加棒なしで単に溶融させ、鋭敏化域８ａに高密度エネル
ギーを与えて、鋭敏化組織を改善する方法があり、その
他に鋭敏化域８ａの内面に高耐食性金属を肉盛溶接して
改善する方法などが考案されている。上記のような溶融
する方法、または肉盛溶接の方法により改質しても、な
お、この改質部の各端部１０ａ、１０ｂには、軽微であ
るとはいえども、鋭敏化域が形成され、引張り残留応力
が発生する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように従来技術においては、原子炉圧力容器に溶
接された中性子束モニタハウジングの内面に残留する引
張応力の対処について十分な配慮がなされていなかった
。

本発明の目的は、原子炉圧力容器の鏡板を貫通して鏡板
の内面に溶接された中性子束モニタハウジング応力腐食
割れを防止するために、中性子束モニタハウジングの溶
接部およびその熱影響部に対応する溶接部域内面を、熱
処理する、または改質処理後に熱処理することにより、
溶接部域内面に残留している溶接にょる引張残留応力を
除去し、代わって圧縮応力を残留させる中性子ハウジン
グの保全方法およびその熱処理装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の中性子束モニタハ
ウジングの保全方法は、既設の原子炉圧力容器の下鏡を
貫通して挿入され下鏡の内面に外周を円周溶接部により
固定された円筒状の中性子束モニタハウジング頂部に水
シールキャップを施し、該中性子束モニタハウジング内
部から滞留水及び中性子束モニタ機構を抜き出して空洞
とし、その空洞内に下方より挿入した誘導加熱及び冷却
を行う熱処理装置を用いて円周溶接部及びその熱影響部
と対応する溶接部域内面を、急速加熱し、引張降伏させ
、急速冷却することにより、圧縮残留応力を発生させる
ことを特徴としている。

この中性子束モニタハウジングの保全方法においては、
上下二段の誘導加熱コイルを用い、上段の誘導加熱コイ
ルは溶接部域内面のうちの前記鏡板より上に突き出した
内面上部を、また下段の誘導加熱コイルは内面上部より
下方の内面下部を、それぞれ異なる加熱条件で、すなわ
ち内面上部番内面下部より多量の熱量を与えて、熱バラ
ンス（とって熱処理するのもよい。

また、本発明の別の中性子束モニタハウジン乙の保全方
法は、既設の原子炉圧力容器の下鏡を１通して挿入され
下鏡の内面に外周を円周溶接部し：より固定された円筒
状の中性子束モニタハウジニグの頂部に水シールキャッ
プを施し、中性子束（二タハウジング内部から滞留水及
び中性子束モニタ機構を抜き出して空洞とし、その空洞
内で溶接部域内面を切削または研磨し、切削または研磨
した部分に高耐食性薄肉円筒スリーブを挿入し溶層して
肉盛部を形成し、しかる後に肉盛部の内部整量に下方よ
り挿入した誘導加熱及び冷却を行う前処理装置を用いて
肉盛部及びその熱影響部を、急速加熱し、引張降伏させ
、急速冷却することにより、圧縮残留応力を発生させる
ことを特徴としている。

この中性子束モニタ発生の保全方法において、上下二段
の誘導加熱コイルにより肉盛部及びその熱影響部の領域
のうちの鏡板より上に突き出した上部領域を、下段の誘
導加熱コイルにより上部領域より下方の下部領域を、そ
れぞれ異なる加熱条件を用い、すなわち上部領域に下部
領域より多量の熱量を与えて、熱バランスをとって熱処
理するのもよい。

さらに、本発明のさらに別の中性子束モニタハウジング
の保全方法は、製作時の原子炉圧力容器の下鏡を貫通し
、その内面に円周溶接部により固定された中性子束モニ
タハウジング内に下方より挿入した誘導加熱及び冷却を
行う熱処理装置を用いて溶接部域内面を、急速加熱し、
引張降伏させ、急速冷却することにより、圧縮残留応力
を発生させることを特徴としている。

次に装置について、本発明の中性子束モニタハウジング
の熱処理装置は、既設の原子炉圧力容器の下鏡を貫通し
て挿入され下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定さ
れた円筒状の中性子束モニタハウジングの頂部に水シー
ルキャップと、その中性子束モニタハウジング内部から
滞留水及び中性子束モニタ機構を抜き出して空洞の溶接
部域内面を加熱する誘導加熱コイルと、誘導加熱コイル
の下部に連結した噴水孔付きの冷却コイルと、その冷却
コイルに連結され誘導加熱コイルと冷却コイルを同時に
昇降する昇降装置と、中性子モニタハウジングの外部に
設置し誘導加熱コイル、冷却コイル及び昇降装置を制御
する制御装置とを備えたことを特徴としている。

この中性子束モニタハウジング熱処理装置において、誘
導加熱コイルを上下二段の誘導加熱コイルにより構成し
、上段の誘導加熱コイルは溶接部域内面のうちの鏡板よ
り上に突き出した内面上部に適用し、下段の誘導加熱コ
イルは内面上部より下方の内面下部に適用し、上段の誘
導加熱コイルは下段の誘導加熱コイルより大きい熱量を
供給するようにそ九ぞれの誘導加熱コイルを独立に制御
してもよい。

また、本発明の別の中性子束モニタハウジングの熱処理
装置は、製作時の中性子束モニタハウジング用の装置で
あって、原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入され下鏡
の内面に外周を円周溶接部により固定された円筒状の中
性子束モニタハウジング内部で溶接部域内面を加熱する
誘導加熱コイルと、その誘導加熱コイルの下部に連結し
た噴水孔付きの冷却コイルと、その冷却コイルに連結さ
れ誘導加熱コイルおよび冷却コイルを同時に昇降する昇
降装置とを備えたことを特徴としている。

さらに、本発明の中性子束モニタハウジング熱処理装置
または本発明の別の中性子束モニタハウジング熱処理装
置を構成する誘導加熱コイルおよび噴水付き冷却コイル
は、互いに絶縁された二条ねし状の螺旋コイルの一方を
誘導加熱コイルとし、二条ねじ状の螺旋コイルの他方を
噴水付き冷却コイルとして構成してもよい。また、誘導
加熱コイルおよび冷却コイルはそれぞれの断面を中空円
筒または中空角部にするとよい。

〔作用〕

本発明の中性子束モニタハウジングの保全方法によれば
、既設の原子炉圧力容器の下鏡に円周溶接された中性子
束モニタハウジング内部を空洞にした後、中性子束モニ
タハウジングの溶接部域内面を、急速に誘導加熱し、引
張降伏させ、急速冷却させて、圧縮残留応力を発生させ
るので、内面の応力腐食割れに対する抵抗力を向上させ
る。

また、この保全方法で北上二段の誘導加熱コイルを用い
る場合、上段の誘導加熱コイルで多量の熱を与えて溶接
部域内面のうちの内面上部を加熱し、下段の誘導加熱コ
イルで上記より少ない熱量を与えて内面下部を加熱する
ことにより、中性子束モニタハウジングの外面に接する
炉水の影響を受けて熱容量の大きくなった内面上部と、
鏡板の内部にあって炉水の影響をほとんど受けず熱容量
の小さい内面下部とを熱バランスをとって均一な温度に
加熱できる。

また、本発明の別の中性子束モニタハウジングの保全方
法によれば、既設の原子炉圧力容器の下鏡に円周溶接さ
れた中性子束モニタハウジング内部を空洞にした後、中
性子束モニタハウジングの溶接部域内面を切削または研
磨加工し、その加工部分に高耐食性薄肉円筒スリーブを
挿入し溶融して肉盛部を形成することにより、中性子束
モニタハウジングの耐食性を高め、さらに肉盛部及びそ
の熱影響部を７急速誘導加熱し、引張降伏させ、急速冷
却することにより、圧縮残留応力を発生させるので、内
面の応力腐食割れに対する低抗力を向上させる。

この中性子束モニタハウジングの保全方法において上下
二段の誘導加熱コイルを用いる場合、上段の誘導加熱コ
イルにより多量の熱を学えて肉盛部及びその熱影響部の
領域のうちの下部領域を加熱し、下段の誘導加熱コイル
により上記より少ない熱量で下部領域を加熱することに
より、炉水の影響を受ける上部領域と炉水の影響をほと
んど受けない下部領域とを熱バランスをとって均一な温
度に加熱できる。

または本発明のさらに別の中性子束モニタハウジングの
保全方法によれば、製作時の原子炉圧力容器の下鏡に円
周溶接された中性子束モニタハウジングの溶接部域内面
を、急速に誘導加熱し、引張降伏させ、急速冷却させて
、圧縮残留応力を発生させるので、あらかじめ内面の応
力腐食割れに対する抵抗力を向上させることになる。

本発明の中性子束モニタハウジングの熱処理装置におい
ては、水シールキャップは既設の原子炉圧力容器の下鏡
に円周溶接された中性子束モニタハウジングの頂部にか
ぶせられて、中性子束モータハウジングの内部に炉水が
漏ることを防ぎ、誘導加熱コイルは中性子束モニタハウ
ジング内部から滞留水及び中性子束モニタ機構を抜き出
して形成された空洞で溶接部域内面を加熱し、所定時間
加熱後に昇降装置は誘導加熱コイルと冷却コイルを同時
に上昇させ、冷却コイルが加熱された内面を急冷する。

この中性子束モニタハウジング熱処理装置において誘導
加熱コイルを上下二段の誘導加熱コイルにより構成した
場合、上段の誘導加熱コイルは溶接部域内面のうちの内
面上部に適用し、かつ下段の誘導加熱コイルは内面下部
に適用し、上段の誘導加熱コイルは下段の誘導加熱コイ
ルより大きい熱量を供給するようにそれぞれの誘導加熱
コイルを制御する。

また、本発明の別の中性子束モニタハウジングの熱処理
装置は、製作時の中性子束モニタハウジング用の装置で
あって、誘導加熱コイルは中性子束モニタハウジング内
部で溶接部域内面を加熱し、所定時間加熱後に昇降装置
は誘導加熱コイルと冷却コイルを同時に上昇させ、冷却
コイルが加熱された内面を急冷する。

さらに、本発明の中性子束モニタハウジング熱処理装置
または本発明の別の中性子束モニタハウジング熱処理装
置に、互いに＃！縁された二条ねじ状の螺旋コイルの一
方を誘導加熱コイルとし、二条ねじ状の螺旋コイルの他
方を噴水付き冷却コイルとして構成する一体型コイルを
用いると、誘導加熱コイルにより加熱後に、昇降装置を
動作させることなく、その位置で冷却コイルから噴水を
出して内面を冷却する。したがって昇降装置は一体型コ
イルの位置決めのために用いる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明の実施例の中性子束モニタハウジング
の熱処理装置の構成図で、保全を目的とする熱処理を行
うために熱処理装置を中性子束モニタハウジング内に設
置した状況を示している。

第１図において、円筒状で５ＵＳ３０４製の中性子束モ
ニタハウジング３（以後単にハウジング３という）は原
子炉圧力容器１の鏡板１を貫通する穴に挿入され、鏡板
１の上下に突き出した形で、鏡板３の上面すなわち内面
と円周溶接部２により固定されている。

ハウジング３の頂部にはハウジング３を水封するための
キャップ４が取り付けられ、内部には加熱コイル１１と
冷却管１２が連結具１５を介して上下に連結して￥ＩＭ
されている。冷却管１２は中空円筒状の二重管で構成さ
れ、ハウジング３に沿って下方に延び、ハウジング３の
下端のフランジにボルト１８で取り付けられた下蓋１７
を貫通している。冷却管１２の心部の中空円筒部にはフ
レキシブルで耐水性のケーブル１４が通っており、一端
は加熱コイル１１に接続し、他端はハウジング３外部に
設置されたトランス１３に接続している。また加熱コイ
ル１１と冷却管１２それぞれの外周にはハウジング３内
面との距離を一定に維持し、かつ着脱時のガイドの役目
をするローラ付き隙間保持具１６が設けられている。

冷却管１２の下端には下板１２ａが設けられ、この下板
１２ａの縁から昇降ロッド１９が立ち上がっている。こ
の昇降ロッド１９は、その上方のハウジング３のフラン
ジに設置された昇降シリンダ２０に吊り下がるように係
合している。そして昇降シリンダ２０はシリンダ制御装
Ｗ２１に接続されている。

冷却管１２の二重管の外側部を形成する外周には多数の
ノズル孔１２ｂが設けられ、このノズル孔２２から、外
部に設置されたポンプ２２から二重管外側部を通じて供
給された冷却水２３が噴射される。噴射された冷却水２
３はハウジング３内面に衝突した後、下方の下蓋１７ま
で降下し、下蓋１７に配管接続されたタンク２４に回収
されるタンク２４はポンプ２２と配管接続されている。

トランス１３には誘導加熱用の電源制御装置２５が接続
されており、さらに電源制御装置２Ｓはシリンダ制御装
置２１及びポンプ制御装置２６と信号線２７で接続され
ている。

加熱コイル１１の軸方向長さは、ハウジング３の円周溶
接部２とその熱影響部６ａ、６ｂに対応する位置のハウ
ジング３内面すなわち溶接部域内面が十分に加熱される
に必要な長さを有しており、加熱コイル１１の長手方向
中心が円周溶接部２に位置するように昇降シリンダ２０
で位置決めされる。

加熱コイル１１の位置決め後、交流電流が電源制御装［
２５により制御されて、トランス１３から加熱コイル１
１に供給される。加熱コイル１１に対向しているハウジ
ング３の内表面層、すなわち円周溶接部２および熱影響
部６ａ、６ｂに対応する内面層には交流電流により誘導
電流が誘起される。かくして誘導電流により内面層が加
熱される。

ハウジング３外側にある円周溶接部２およびその上の熱
影響部６ａは原子炉容器内の炉水５により直接触れて冷
却されるので、熱影響部６ａにあたる内外面の温度上昇
の差は、第２図に示すように大きく、加熱段階において
最大温度差（△Ｔａ）鵬ａＸが生じる。一方円周溶接部
２の下側の熱影響部６ｂは、鏡板１の穴の中に位置する
ために炉水５の冷却効果がなく、第３図に示すように熱
影響部６ｂの内面と外面は同じような挙動で昇温する。

第３図中、外面の温度上昇曲線が屈曲しているのは、ハ
ウジング３が鏡板１に熱膨張で完全に接触して温度上昇
が一時下がったためである。

加熱停止後、第４図に示すように昇降ロッド１９により
冷却管１２を円周溶接部２及び熱影響部６ａ、６ｂの位
置にまで素速く上昇させる。このとき、ノズル孔１２ｂ
から冷却水２３を噴出させながら上昇させるか、または
、上昇前まではバルブ２８ａを閉じておき、所定の位置
で２８ａを開いて冷却水２３を噴出させてもよい。後者
によれば加熱部全域を同時に急冷することができる。

冷却過程において、熱影響部６ａの外表面温度は第２図
に示すように緩やかに降温するが、熱影響部６ａの内表
面は噴水冷却のために非常に速く急冷される。そのため
、熱影響部６ａの表面から少し板厚内部に入った内表面
直下のところの温度との間に温度差を生じ、冷却後、あ
る時間経過したところで（ｔ２秒）で最大温度差（ΔＴ
ａ）’ｗａｘを生じる。また、他方の熱影響部６ｂの温
度も内面水冷後でも緩やかな温度低下であるが、この位
置の内面温度は急冷によってｔ１秒後に外面との間に最
大温度差（ΔＴｂ）−ａｘが生じせしめられる。

すなわち、この一連の熱処理によって熱影響部６ａの位
置のところでは、加熱停止時に（ΔＴａ）１１ａＸによ
って引張応力が生じ、熱影響部６ａの内表面では冷却時
に（ΔＴ　ａ　）’ｌＩ、ｘによって引張応力が生じる
。また、熱影響部６ｂの内表面では冷却時にＣ△Ｔｂ）
−ａＸによって引張応力が生じる。

上記の（ΔＴａ）□。、（ΔＴ　ａ　）’　ｗａｘ及び
（△Ｔｂ）□８を２σｙ／αＥ以上とすることにょって
熱影響部６ａ、６ｂの内表面及び熱影響部６ｂの内表面
は引張降伏を生ずるので熱処理完了後にはそれぞれ圧縮
応力が発生することになる。

ここでαｙはハウジング３の軸方向の降伏応力、αは熱
膨張係数、Ｅはヤング率である。溶接のままの状態では
この部位は引張応力が残留しているが、この熱処理の圧
縮応力によって溶接残留応力を緩和することができる。

熱処理された熱影響部の内外表面における残留応力分布
を第５図に示す。

図中、黒丸印で示す内表面の残留応力は圧縮応力となっ
ている。

次に、第６図は上下二段の加熱コイルを有する中性子ハ
ウジングの熱処理装置を示す。この二段の加熱コイルは
第１図に示す加熱コイルを上下に分離して、それぞれ独
立の加熱コイル１１ａ。

１１ｂを設けて、それらの間に絶縁体２９を介在させて
構成されており、そして加熱コイル１１ａ。

１１ｂはそれぞれケーブル１４ａ、１４ｂによりトラン
ス１３ａ、１３ｂに接続され、独立して制御される。そ
の他の構成は、第１図に示す装置と同様であるので説明
を省略する。

この熱処理装置によれば加熱コイル１１ａ。

１１ｂに流す電流、周波数、加熱開始及び終了時期を独
立に制御できる。ハウジング３の炉水５に接している熱
影響部６ａ側は熱容量が大きく、炉水３に接していない
熱影響部６ｂ側は熱容量が小さい。そのため、第１図に
示すような単一コイルだと炉水に接している熱影響部６
ａ側の温度が上昇しにくくなる。しかし二段の加熱コイ
ルを用いると、加熱コイルｌｌａに加熱コイルｌｌｂよ
りも早期に電流を流すという時間差加熱ができるので、
熱影響部６ａの内表面の温度を容易に上昇させることが
できる。また、同時加熱でも加熱コイルｌｌａの電流を
加熱コイルｌｌｂの電流よりも大電流とすることによっ
て両熱影響部６ａ、６ｂの内表面を同時に所定温度に上
昇させることができる。

第７図は、円周溶接部２の熱影響部６ａ、６ｂの内表面
の表面層を溶加棒を使わないノンフィラー電極で溶融処
理を行うか、または、溶加棒を使うフィラー電極で溶加
棒を溶着させる処理を行なうかのいずれかによって内面
改質層３０を形成させた後に、この改質層３０とその熱
影響部３１ａ及び３１ｂがカバーされるように加熱コイ
ル１１を設置して第１図で説明したのと同様にして熱処
理する場合の状況を示す。

この方法によれば内表面改質層３０の部分のみならず、
改質処理熱影響部３１ａ及び３１ｂの部分の引張残留応
力も緩和することができる６円周溶接部２及びその熱影
響部６ａ、６ｂの内面は表面改質層３０を設けられたこ
とだけで応力腐食割れや腐食疲労などのに対する抵抗力
すなわち腐食環境強度が高まっているが、この引張残留
応力緩和によって腐食環境強度をさらに高めることがで
きる６また。改質層熱影響部３１ａ及び３１ｂの引張残
留応力緩和によってこの部分の腐食環境強度を向上する
ことができる。

第８図の実施例は第７図の実施例において、加熱コイル
をｌｌａ、ｌｌｂに絶縁体２９介在させて分けた応用例
を示す。その効果は第６図の例と類似である。

第９図はさらに第８図の変形例を示す。この合は絶縁体
２９を高くして内表面改質層３０の熱景響部３１ａ及び
３１ｂの近傍部のみを誘導加熱矢理するようにしたもの
である。さらに、この例ては内表面改質層３０の軸方向
長を長くしである。

そのために、改質処理よる熱影響部３１ａ及υ３１ｂが
円周溶接部２から遠いところに位置することになる。す
なわち、改質処理よる熱影響部３１ａ及び３１ｂが円周
溶接部２が位置する構造上の不連続部から離れるという
利点がある。

次に、誘導加熱に用いる加熱コイルの具体例について第
１０図に示す。この加熱コイル１１　ａ　ｉｊその断面
を第１１図に示すように中空の矩形断Ｉを有し、螺線状
をなしている。中空の孔部分に力［熱コイルを冷却する
ための冷却水２３を通している。この矩形断面螺旋コイ
ルは第１２図のような矩形ねじ３２を加工しておき、ね
じ部分が残るように点線部分で切断することによってＵ
溝を有するねじ状のものができ、これに第１３図のよう
に蓋３３を接合することによって製作できる。この製作
方法によると径の小さいコイルでも精度よく作ることが
できる。

第１４図は二重螺線状の複合コイル３４を示す。

これは二条ねじを加工して上述と同様にして作ることが
できる。このコイル３４のうち加熱コイル３４ａは中心
にコイル自身を冷却するための冷却水が通っており、ハ
ウジング３を冷却する冷却コイル３４ｂと絶縁されてい
る。

複合コイル３４を用いて熱処理する場合は、加熱時後冷
却する時でコイルを上昇させることが不要となる。すな
わち、加熱したその場合で加熱停止と同時に冷却するこ
とができる。また、冷却を開始してから加熱を停止する
こともできる。

このコイル３４を用いると、冷却過程におけるハウジン
グ３の円周溶接部２の６ａ部分の内表面とその直下の温
度差の最大値（△Ｔａ）″ヨａｘを大きくすることがで
きる。そのために６ａの内表面の応力緩和効果を大きく
することができる利点がある。

本発明の装置は、中性子束モニタハウジングのみならず
制御棒駆動機構ハウジングノズル貫通部等その他の同様
構造のものにも適用することができ、また上述の既設原
子炉圧力容器に溶接された中性子モニタハウジンばかり
でなく、製作時のものにも適用することができる。但し
製作時には炉水がないので、当然ながら水封用のキャッ
プは必要としない。

〔発明の効果〕

本発明の中性子束モニタハウジングの保全方法によれば
、既設の中性子束モニタハウジングの溶接部域内面を急
速に誘導加熱し冷却するという極めて簡単な熱処理で溶
接引張残留応力を除去し圧縮応力を残留させることによ
って、中性子モニタハウジングの応力腐食割れに対する
抵抗力を増加する予防保全処理ができる。

また、互いに独立制御される上下二段の誘導加熱コイル
を用いる中性子束モニタハウジングの保全方法によれば
、溶接部域内面のうち炉水の冷却効果を受ける内面上部
に、炉水の冷却効果をほとんど受けない内面下部より多
量の熱を与えることができ、溶接部域内面全体の温度ば
らつきを小さくしてバランスよい分布で圧縮応力を残留
させることができる。

本発明の別の中性子モニタハウジングの保全方法によれ
ば、既設の中性子束モニタハウジングの溶接部域内面を
機械加工し、高耐食性スリーブを溶融して肉盛部を形成
するので、肉盛部の応力腐食割れに対する抵抗力を増加
させ、さらにその肉盛部及びその熱影響部を急速に誘導
加熱し冷却することによって圧縮応力を残留させるので
、中性子モニタハウジングの応力腐食割れに対する抵抗
力をより増加させることができる。

また、互いに独立制御の上下二段の誘導加熱コイルを用
いれば、炉水の冷却効果を受ける肉盛部の領域上部と、
受けない領域下部をばらつきを小さくして加熱でき、バ
ランスのよい分布で圧縮応力を残留させることができる
。

さらに本発明のさらに別の中性子束モニタハウジングの
保全方法は製作時の原子炉圧力容器に溶接された中性子
束モニタハウジングに適用して、ハウジングの応力腐食
割れに対する抵抗力を向上させることができる。

本発明の中性子束モニタハウジングの熱処理装置によれ
ば、中性子束モニタハウジングの頂部への水シールキャ
ップの着脱や、内部から滞留水及びモニタ機構の抜き出
し後に行なう誘導加熱コイル、冷却コイル、昇降装置等
の設置／解体の作業を除いて、熱処理作業は中性子束モ
ニタハウジングの外部に設置した制御装置により遠隔操
作で行うことができ、作業員の被曝を抑御することがで
きる。

また本発明の別の中性子束モニタハウジング熱処理装置
によれば、製作時の中性子束モニタハウジングの熱処理
を誘導加熱コイルを用いて行なうので、加熱コイルに印
加する電流、電圧、印加時間を定量的に制御でき、信頼
性の高い熱処理を行なうことができる。

また、上記熱処理装置において、誘導加熱コイル及び冷
却コイルを二条ねじ状の端線コイルで構成し、一方のコ
イルを誘導加熱コイル、他方のコイルを冷却コイルとす
れば、加熱及び冷却工程で両コイルを移動させなくとも
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よる第１の中性子束モニタハウジング（
以下ハウジングという）の熱処理装置の構造図、第２図
および第３図は本発明の保全方法による熱処理における
ハウジングの温度挙動を示す図、第４図はハウジングを
噴水冷却する状況を示す図、第５図は本発明のハウジン
グの保全方法で熱処理したハウジングの残留応力分布を
示す図、第６図は本発明の２分割加熱コイルを用いてハ
ウジングを加熱する状況を示す図、第７図はハウジング
溶接部の内面に形成した表面改質部に本発明の実施例の
熱処理装置を用いる状況を示す図、第８図はハウジング
内面に形成した表面改質部に第１図と同様に熱処理を施
す状況を示す図、第９図はハウジング内面に形成された
表面改質部を２分割型加熱コイルで加熱する状況を示す
図、第１０図は加熱コイルと冷却管を示す構造図、第１
１図は第１０図に示す加熱コイルの断面図、第１２図は
加熱コイルの製造過程を説明する図、第１３図は第１１
図に示す加熱コイルの断面図、第１４図は加熱コイルと
冷却コイルを交互に配置した複合コイルを示す図、第１
５図は第１４図に示す複合コイルの断面図、第１６図は
ハウジング溶接部及びその熱影響部の鋭敏化域を示す図
、第１７図はハウジング内面に形成した表面改質部を示
す図である。 １：ｔＩＬ板、２：円周溶接部、３：ハウジング、４＝
キヤツプ、５：炉水、６：熱影響部、７：表面改質部、
８：鋭敏化域、９：表面改質部熱影響部、１１：加熱コ
イル、１２：冷却管、１６：隙間保持具、１７：下蓋、
１９：昇降ロンド、２０：昇降シリンダ、２９：絶縁体
、３０：複合コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、既設の原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入され、
   該下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定された円筒
   状の中性子束モニタハウジングの保全方法において、前
   記中性子束モニタハウジングの頂部に水シールキャップ
   を施し、該中性子束モニタハウジング内部から滞留水及
   び中性子束モニタ機構を抜き出して空洞とし、該空洞内
   に下方より挿入した誘導加熱及び冷却を行う熱処理装置
   を用いて前記円周溶接部及びその熱影響部と対応する溶
   接部域内面を、急速加熱し、引張降伏させ、急速冷却す
   ることにより、圧縮残留応力を発生させることを特徴と
   する中性子束モニタハウジングの保全方法。 ２、前記熱処理装置は上下二段の誘導加熱コイルを有し
   、前記上段の誘導加熱コイルは前記溶接部域内面のうち
   の前記鏡板より上に突き出した内面上部を、前記下段の
   誘導加熱コイルは前記内面上部より下方の内面下部を、
   それぞれ異なる加熱条件で加熱することを特徴とする請
   求項１記載の中性子束モニタハウジングの保全方法。 ３、前記異なる加熱条件として前記内面上部に内面下部
   より多量の熱量を与えることを特徴とする請求項２記載
   の中性子束モニタハウジングの保全方法。 ４、既設の原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入され、
   該下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定された円筒
   状の中性子束モニタハウジングの保全方法において、前
   記中性子束モニタハウジングの頂部に水シールキャップ
   を施し、該中性子束モニタハウジング内部から滞留水及
   び中性子束モニタ機構を抜き出して空洞とし、該空洞内
   で前記円周溶接部及びその熱影響部と対応する溶接部域
   内面を切削または研磨し、該切削または研磨した部分に
   高耐食性薄肉円筒スリーブを挿入し溶融して肉盛部を形
   成し、しかる後に該肉盛部の内部空間に下方より挿入し
   た誘導加熱及び冷却を行う熱処理装置を用いて前記肉盛
   部及びその熱影響部を、急速加熱し、引張降伏させ、急
   速冷却することにより、圧縮残留応力を発生させること
   を特徴とする中性子束モニタハウジングの保全方法。 ５、前記熱処理装置は上下二段の誘導加熱コイルを有し
   、上段の誘導加熱コイルは前記肉盛部及びその熱影響部
   の領域のうちの前記鏡板より上に突き出した上部領域を
   、前記下段の誘導加熱コイルは前記上部領域より下方の
   下部領域を、それぞれ異なる加熱条件で加熱することを
   特徴とする請求項第４項記載の中性子束モニタハウジン
   グの保全方法。 ６、前記異なる加熱条件として前記上部領域に下部領域
   より多量の熱量を与えることを特徴とする請求項５記載
   の中性子束モニタハウジングの保全方法。 ７、製作時の原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入され
   、該下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定された円
   筒状の中性子束モニタハウジングの保全方法において、
   前記中性子束モニタハウジング内に下方より挿入した誘
   導加熱及び冷却を行う熱処理装置を用いて前記円周溶接
   部及びその熱影響部と対応する溶接部域内面を、急速加
   熱し、引張降伏させ、急速冷却することにより、圧縮残
   留応力を発生させることを特徴とする中性子束モニタハ
   ウジングの保全方法。 ８、既設の原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入され、
   該下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定された円筒
   状の中性子束モニタハウジングの熱処理装置において、
   前記中性子束モニタハウジングの頂部にかぶせる水シー
   ルキャップと、該中性子束モニタハウジング内部から滞
   留水及び中性子束モニタ機構を抜き出して形成した空洞
   の前記円周溶接部及びその熱影響部と対応する溶接部域
   内面を加熱する誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの
   下部に連結した噴水孔付きの冷却コイルと、該冷却コイ
   ルに連結され前記誘導加熱コイルおよび冷却コイルを同
   時に昇降する昇降装置と前記中性子モニタハウジングの
   外部に設置し前記誘導加熱コイル、冷却コイル及び昇降
   装置を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする中
   性子束モニタハウジングの熱処理装置。 ９、前記誘導加熱コイルは上下二段の誘導加熱コイルに
   より構成され、それぞれ独立して制御されることを特徴
   とする請求項８記載の中性子モニタハウジングの熱処理
   装置。 １０、前記上段の誘導コイルは溶接部域内面のうちの前
   記鏡板より突き出した内面上部に適用し、かつ前記下段
   の誘導加熱コイルは前記内面上部より下方の内面下部に
   適用し、前記上段の誘導加熱コイルは前記下段の誘導加
   熱コイルより供給熱量が大きいことを特徴とする請求項
   ９記載の中性子束モニタハウジングの熱処理装置。 １１、製作時の原子炉圧力容器の下鏡を貫通して挿入さ
   れ、該下鏡の内面に外周を円周溶接部により固定された
   円筒状の中性子束モニタハウジング内部で前記円周溶接
   部及びその熱影響部と対応する溶接部域内面を加熱する
   誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの下部に連結した
   噴水孔付きの冷却コイルと、該冷却コイルに連結され前
   記誘導加熱コイルおよび冷却コイルを同時昇降する昇降
   装置とを備えたことを特徴とする中性子束モニタハウジ
   ングの熱処理装置。 １２、前記誘導加熱コイルは互いに絶縁された二条ねじ
   状の螺旋コイルの一方で構成し前記冷却コイルは前記二
   条ねじ状の螺旋コイルの他方で構成したことを特徴とす
   る請求項８〜１１いずれか記載の中性子束モニタハウジ
   ングの熱処理装置。 １３、前記誘導加熱コイルおよび冷却コイルはそれぞれ
   断面が中空円筒なることを特徴とする請求項１２記載の
   中性子束モニタハウジングの熱処理装置。 １４、前記誘導加熱コイルおよび冷却コイルはそれぞれ
   断面が中空角筒なることを特徴とする請求項１２記載の
   中性子束モニタハウジングの熱処理装置。