JPH04366795A

JPH04366795A - ライザ管保持装置

Info

Publication number: JPH04366795A
Application number: JP3141982A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Saeki; 清文佐伯
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1992-12-18
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2994084B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉におけ
るジェットポンプのライザ管を安定的に保持するライザ
管保持装置に係り、特に、ライザブレースの交換や混合
ノズルの交換等のライザ管に係る工事で、ライザ管を拘
束するために使用されるライザ管保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のライザ管保持装置は沸騰水型原
子炉の原子炉圧力容器内に設けられる。図６は、従来の
沸騰水型原子炉（以下、ＢＷＲという。）の概略構成を
示す縦断面図であり、図中符号１はＢＷＲの原子炉圧力
容器を示す。この原子炉圧力容器１内には、減速材を兼
ねる冷却材２および炉心３が収容されている。この炉心
３は図示しない複数の燃料集合体および制御棒等から構
成されて、シュラウド４内に収容される。

【０００３】冷却材２は、原子炉圧力容器１の底部から
炉心３を上方に向って流通し、炉心３を通過する際炉心
３の核反応熱により昇温して、水と蒸気との気液二相流
状態となる。二相流状態となった冷却材２は、炉心３の
上方に設置された気水分離器４内に流入し、ここで水と
蒸気とに分離される。この内蒸気は気水分離器４の上方
に設置された蒸気乾燥器５内に導入され、乾燥され乾き
蒸気となる。

【０００４】この乾き蒸気は原子炉圧力容器１に接続さ
れた例えば４本の主蒸気管６を介して、図示しない蒸気
タービンに移送され、発電に供される。一方気水分離器
４で分離された水はシュラウド８と原子炉圧力容器１と
の間のダウンカマ部７を介して炉心３の下方に流下する
。

【０００５】炉心３の下方には、図６に示すように、制
御棒案内管９が設置されており、この制御棒案内管９を
介して制御棒が炉心３内に出し入れされて挿入・引抜か
れる。制御棒案内管９の下方には、制御棒駆動機構１０
が設置され、この制御棒駆動機構１０により、上記制御
棒の炉心３内への挿入・引抜を制御している。

【０００６】一方、ダウンカマ部７内には、図６に示す
ように、ジェットポンプ１１が周方向等間隔に複数設置
される一方、原子炉圧力容器１の外には、図示しない再
循環ポンプが設置される。これらの再循環ポンプ、ジェ
ットポンプ１１および再循環配管により原子炉再循環系
を構成している。原子炉再循環系は再循環ポンプにより
ジェットポンプ１１に駆動水を供給し、ジェットポンプ
１１の作用により冷却材２を巻き込んで炉心下部に案内
し、この炉心下部から炉心３内に強制循環させている。

【０００７】ジェットポンプ１１は、図７に示すような
構成となっている。ジェットポンプ１１は再循環配管に
接続されるライザ管１２を有し、このライザ管１２は原
子炉圧力容器１に固着された再循環入口ノズル１３に接
続されており、再循環ポンプから供給された冷却材２を
ライザ管１２の内部に導入する。ライザ管１２の上部に
は、トランジションピース１４を介して一対のエルボ１
５Ａおよび１５Ｂが接続されている。これら一対のエル
ボ１５Ａおよび１５Ｂには、混合ノズル１６Ａおよび１
６Ｂを介して、対をなすインレットスロート１７Ａおよ
び１７Ｂが接続されている。対をなすインレットスロー
ト１７Ａおよび１７Ｂには、一対のディフューザ１８Ａ
および１８Ｂが接続されている。ジェットポンプ１１は
混合ノズル１６Ａおよび１６Ｂから、冷却材２を噴射す
る際、周囲から炉水を巻込む。噴射された冷却材２およ
び巻込まれた炉水は、インレットスロート１７Ａおよび
１７Ｂ内にて混合される。その後ディフューザ１８Ａお
よび１８Ｂにて静水頭の回復がなされる。

【０００８】このＢＷＲにおいては、再循環ポンプより
送り込まれる冷却材の流れにより、流体振動が発生する
。その為ライザ管１２は、その下端を再循環入口ノズル
１３に溶着されており、また、ライザ管１２の上部はラ
イザブレース２０を介して、原子炉圧力容器１に固定さ
れている。ジェットポンプ１１のインレットスロート１
７Ａおよび１７Ｂは、その上端を混合ノズル１６Ａ，１
６Ｂおよびエルボ１５Ａ，１５Ｂを介してトランジショ
ンピース１４に機械的に接続される一方、その下端はデ
ィフューザ１８Ａ，１８Ｂの上端に挿入され、途中が図
７に示すようにライザ管１２に固着されたライザブラケ
ット２１に取付けられる。ジエットポンプ１１のディフ
ューザ１８Ａおよび１８Ｂは、原子炉圧力容器１に溶着
されているシュラウドサポート２２に固定されている。

【０００９】ジェットポンプ１１は、冷却材を循環させ
るために他の機器に比較して厳しい状況下にて使用され
る。その為ジェットポンプ１１の各部材には大きな負荷
が作用し、特にライザ管１２をその中間にて支持する前
記ライザブレース２０には、厳しい応力が作用すること
になる。

【００１０】ライザブレース２０は、図８に示すような
構成となっている。すなわち原子炉圧力容器１の内壁に
はパット２３が一体に形成されており、このパット２３
に、４枚の薄板２４が溶接される。これら４枚の薄板２
４は、その板厚が例えば１０ｍｍ前後となっており、各
薄板２４の先端は、ブロック２５を介して結合され、一
体となっている。ライザ管１２は上記ブロック２５の内
側（原子炉圧力容器１側）に溶接されている。

【００１１】また、ライザブレース２０は、ライザ管１
２に発生する原子炉運転中の流体振動を抑制するととも
に、炭素鋼である原子炉圧力容器１とオーステナイト系
ステレス鋼製ライザ管１２との間の熱膨張差を吸収する
ものである。したがって、原子炉運転中には、ライザブ
レース２０は熱膨張差を吸収した状態で変形状態にある
。

【００１２】上記構成のＢＷＲにおいて、例えば外部配
管の破断による過大な荷重が作用したり、あるいはライ
ザブレース２０に損傷が発生した場合には、ライザブレ
ース２０に応力腐蝕割れ（Ｓｔｒｅｓｓ　Ｃｏｒｒｏｓ
ｉｏｎ　Ｃｒａｃｋ；以下、ＳＣＣという。）が発生し
、損傷することが想定される。このようにライザブレー
ス２０が損傷した場合には、ライザブレース２０を交換
する必要がある。

【００１３】損傷したライザブレース２０を交換する方
法としては、ライザブレース２０を切断して取外し、例
えば特願昭６１−２８３８９６号の明細書および図面に
示される交換用ライザブレースを再取付けすることが考
えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ジェットポ
ンプ１１のライザ管１２は、ライザブレース２０を取外
した場合、再循環入口ノズル１３でのみ支持された状態
となり、しかもノズル支持位置は、ライザ管１２の軸心
が離れた位置となっているため、ライザ管１２を保持し
ない限りライザ管１２は傾き、これによってノズル支持
部に過大な曲げモーメントが加わり、ノズル支持部が損
傷するおそれがある。

【００１５】また、ライザ管１２が移動した状態で、交
換用ライザブレースの取付けを行った場合、トランジシ
ョンピース１４とエルボ１５Ａ，１５Ｂとの取合位置が
ずれることになり、これにより、ジェットポンプ流動特
性への影響が出るおそれがあり、位置ずれが大きくなる
と、インレットスロート１７Ａおよび１７Ｂの再取付が
不可能となる場合がある。

【００１６】このため、ライザブレース２０の交換工事
期間中、ライザ管１２の変位を拘束することが必要とな
るが、ライザ管１２及びライザブレース２０は、図６お
よび図７に示すように、原子炉圧力容器１とシュラウド
８との間の環状空間（ダウンカマ部）にあり、この環状
空間は極めて狭い場所であるとともに、ライザ管１２及
びインレットスロート１７Ａ，１７Ｂ等が林立した状態
にある。さらに、ライザ管１２を保持する装置としては
、設置、拘束時から工事完了まで、ライザ管１２を初期
位置から変位させることなく、しかもライザ管１２の支
持位置において、局部的に変形あるいは損傷させること
なく保持できることが設計上要求されている。このため
、ライザ管１２の変位を拘束する作業は、極めて困難な
ものである。

【００１７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、設置、拘束時から工事完了まで、ライザ管を
初期位置から変位させることなく安定的に保持すること
ができるとともに、拘束作業が容易であり、しかもライ
ザ管に局部的な変形や損傷を生じさせるおそれがないラ
イザ管保持装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、原子炉圧力容器とシュラウドとの間
に設置され、原子炉圧力容器およびシュラウドに対する
突張り力により、ライザ管の上下方向任意位置に設置さ
れるベース架台と；このベース架台上に載置され、ライ
ザ管を両側から包持する一対の分割ブロックと；これら
各分割ブロックの外側に設置され、原子炉圧力容器また
はシュラウドを押圧することにより、その反力で各分割
ブロックをライザ管に押付け支持する複数の支持機構と
を設けたものである。

【００１９】

【作用】本発明に係るライザ管保持装置においては、ベ
ース架台をライザ管の上下方向任意位置に設置した後、
このベース架台上に、一対の分割ブロックおよび複数の
支持機構を設置する。そして、各支持機構で原子炉圧力
容器またはシュラウドを押圧することにより、その反力
で各分割ブロックをライザ管に押付ける。これにより、
ライザ管が支持される。このため、大きな保持力でライ
ザ管を変位させることなく安定的に保持することが可能
となる。また、分割ブロックおよび支持機構が分割構造
をなしているので、限られた狭い空間でも、遠隔操作に
より容易に設置することが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図４
を参照して説明する。

【００２１】図１は、本発明に係るライザ管保持装置の
一例を示すもので、図６〜図８に示す従来のものと同一
部材には同じ符号を付して説明する。図中、符号１２は
ジェットポンプ１１のライザ管であり、このライザ管１
２は、原子炉圧力容器１とシュラウド３との間の環状空
間（ダウンカマ部７）内に配置され、ライザブレース２
０を介して原子炉圧力容器１に支持される。そして、本
実施例に係るライザ管保持装置３０は、ライザブレース
２０の下方位置に設置されてライザ管１２を保持するよ
うになっている。

【００２２】ライザ管保持装置３０は、図１に示すよう
に、ベース架台３１と、一対の分割ブロック３２Ａ，３
２Ｂと、これら各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂをライザ
管１２に押付ける一対の支持機構３３Ａ，３３Ｂとを備
えている。

【００２３】ベース架台３１は、図２に示すように、ラ
イザ管１２が配される切欠き３４を有するベース板３１
ａと、このベース板３１ａに突合わされるベース板３１
ｂとから二つ割り形状に形成されており、これら両ベー
ス板３１ａ，３１ｂは、ベース板３１ｂに設けた突条３
５を、ベース板３１ａに設けた溝３６に嵌入することに
より、上面が面一の状態で組合わされるようになってい
る。

【００２４】これら各ベース板３１ａ，３１ｂの下面側
には、図２に示すように、エアシリンダ３７が２基ずつ
それぞれ対向して設けられており、これら各エアシリン
ダ３７を伸長させて原子炉圧力容器１およびシュラウド
８を押圧することにより、ベース架台３１がライザ管１
２の上下方向任意位置に位置固定されるようになってい
る。そしてこれにより、ライザ管保持装置３０の荷重が
支持され、その設置作業を円滑に実施できるようになっ
ている。

【００２５】また、一対の分割ブロック３２Ａ，３２Ｂ
は、図１および図３に示すように、ライザ管１２の外径
と同一もしくは近似する曲率の凹面３８を有する断面ハ
ット形に形成されており、これら各分割ブロック３２Ａ
，３２Ｂでライザ管１２を両側から包持した後、各分割
ブロック３２Ａ，３２Ｂを、一対の支持機構３３Ａ，３
３Ｂで外側から押圧することにより、ライザ管１２が拘
束、保持されるようになっている。

【００２６】各支持機構３３Ａ，３３Ｂは、図１および
図４に示すように、各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂの外
側に配されるシリンダブロック３９と、このシリンダブ
ロック３９に内蔵したシリンダ（図示せず）内を摺動す
る押付ピストン４０とを備えており、シリンダブロック
３９には、シリンダ内に水等の作動流体を供給するため
の高圧パイプ４１が設置され、この高圧パイプ４１は、
高圧ホース４２を介し単一の流体圧源（図示せず）に接
続されている。そして、これら各支持機構３３Ａ，３３
Ｂは、押付ピストン４０を伸長作動させて原子炉圧力容
器１およびシュナウド８を押圧することにより、その反
力で各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂをライザ管１２に押
付け、ライザ管１２を拘束、支持するようになっている
。

【００２７】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２８】ライザ管保持装置３０の据付に際しては、
まずこの据付作業に先立ち、通常の原子炉定期検査での
実施項目であるシュラウド８より上部の構造物の取外し
を行い、さらに原子炉圧力容器１上への作業用プラット
ホームの設置、および装置据付スペース確保のために、
インレットスロート１７Ａ，１７Ｂの取外しを行う。そ
して、その後、ライザ管保持装置３０を据付ける。

【００２９】この据付に際しては、まず分割構造の各ベ
ース板３１ａ，３１ｂを、各々別々に炉内に吊下ろし、
切欠き３４内にライザ管１２を配した状態で、両ベース
板３１ａ，３１ｂを組合わせる。すると、図２に示すよ
うに、突条３５が溝３６に嵌入され、両ベース板３１ａ
，３１ｂの上面が面一の状態で組合わされる。そこで、
各ベース板３１ａ，３１ｂ下面のエアシリンダ３７を伸
長させ、図１および図３に示すように、各エアシリンダ
３７で原子炉圧力容器１およびシュラウド８を押圧する
。これにより、ベース架台３１がライザ管１２の上下方
向任意位置に固定される。

【００３０】次いで、このベース架台３１上に、図３に
示すように分割ブロック３２Ａ，３２Ｂを各々別々に吊
下ろして載置し、ライザ管１２を介しその両側に対向さ
せる。

【００３１】次いで、各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂの
外側に、例えば図４に示すように操作用ロープ４３を介
して、各支持機構３３Ａ，３３Ｂを吊下ろす。この際、
押付ピストン４０を縮小作動させておけば、支持機構３
３Ａはそのまま吊下ろせるが、支持機構３３Ｂは、ライ
ザブレース２０が障害となって、そのままでは吊下ろせ
ない。そこで、この場合には、２本の操作用ロープ４３
のうちの一方を、ライザブレース２０の下から通して吊
替え、ライザブレース２０の両側から操作するようにす
る。

【００３２】このようにして、各支持機構３３Ａ，３３
Ｂを、各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂの外側に吊下ろし
たならば、図１に示すように各押付ピストン４０を低圧
で伸長作動させる。すると、各押付ピストン４０の先端
が、原子炉圧力容器１あるいはシュラウド８に接触し、
その反力で分割ブロック３２Ａ，３２Ｂが押圧されて、
各部材のガタが吸収される。

【００３３】ガタが吸収されたならば、作動流体の圧力
を徐々に上げていき、原子炉圧力容器１側およびシュラ
ウド８側から、均等にライザ管１２を押付ける。これに
より、ライザ管１２が拘束、保持される。

【００３４】ライザ管１２に係る工事が終了したならば
、押付ピストン４０の圧力を開放し、据付とは逆の手順
により、ライザ管保持装置３０を取外す。

【００３５】しかして、ベース架台３１、分割ブロック
３２Ａ，３２Ｂおよび支持機構３３Ａ，３３Ｂが、いず
れも分割構造をなしているので、原子炉圧力容器１とシ
ュラウド８との間の狭い空間にも、遠隔操作により吊下
ろして設置することができる。

【００３６】また、ベース架台３１は、原子炉圧力容器
１およびシュラウド８により支持されるので、大きな支
持力が得られ、その二面側に載置される分割ブロック３
２Ａ，３２Ｂおよび支持機構３３Ａ，３３Ｂの重量を安
定して支持することができる。このため、分割ブロック
３２Ａ，３２Ｂおよび支持機構３３Ａ，３３Ｂの設置作
業が極めて容易となる。

【００３７】図５は、本発明の第２実施例を示すもので
、第１実施例における一対の支持機構３３Ａ，３３Ｂに
代え、４台の支持機構５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ
を用い、各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂを、２台の支持
機構５３Ａ，５３Ｂおよび５３Ｃ，５３Ｄで支持するよ
うにしたものである。

【００３８】なお、その他の点については、第１実施例
と同一構成となっており、作用も同一であるので同一符
号を付して説明を省略する。

【００３９】しかして、各分割ブロック３２Ａ，３２Ｂ
を、２台の支持機構５３Ａ，５３Ｂおよび５３Ｃ，５３
Ｄで支持するようにしているので、各支持機構５３Ａ，
５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄを、シュラウド８とライザ管１
２との間の最少隙間部あるいは原子炉圧力容器１とライ
ザ管１２との間の最少隙間部を通してベース架台３１上
に載置する必要がなくなる。このため、１００万ｋｗや
これを上廻る大出力のＢＷＲだけでなく、シュラウド８
と原子炉圧力容器１とが極めて接近している小出力、例
えば５０万ｋｗタイプのＢＷＲにも、何等支障なく適用
することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
イザ管に係る工事の際に、ライザ管を剛的に安定して拘
束、支持することができ、ライザ管を変形、損傷させる
おそれもない。このため、ライザ管に係る工事を円滑か
つ確実に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るライザ管保持装置を
示す構成図。

【図２】図１のベース架台の構造を示す構成図。

【図３】ベース架台上に載置される分割ブロックの構造
を示す構成図。

【図４】各分割ブロックの外側に配される支持機構の構
造を示す構成図。

【図５】本発明の第２実施例に係るライザ管保持装置を
示す構成図。

【図６】ＢＷＲの構成を概略的に示す縦断面図。

【図７】ジェットポンプの構造を示す構成図。

【図８】ライザ管とライザブレースとの関係を示す構成
図。

【符号の説明】

１　　原子炉圧力容器８　　シュラウド１１　　ジェットポンプ１２　　ライザ管２０　　ライザブレース３０　　ライザ管保持装置３１　　ベース架台３１ａ，３１ｂ　　ベース板３２Ａ，３２Ｂ　　分割ブロック３３Ａ，３３Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ　　
支持機構３７　　エアシリンダ３８　　凹面３９　　シリンダブロック４０　　押付ピストン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　原子炉圧力容器とシュラウドとの間に
設置され、原子炉圧力容器およびシュラウドに対する押
圧力により、ライザ管の上下方向任意位置に設置される
ベース架台と、このベース架台上に載置され、ライザ管
を両側から包持する一対の分割ブロックと、これら各分
割ブロックの外側に設置され、原子炉圧力容器またはシ
ュラウドを押圧することにより、その反力で各分割ブロ
ックをライザ管に押付けて支持する複数の支持機構とを
備えたことを特徴とするライザ管保持装置。