JPH0437394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、原子炉利用の蒸気発生装置すなわち
原子力発電所の蒸気発生装置の管板領域を保守点
検するために、検査装置および又は保守装置を取
付け運搬し管板領域にわたつて移動せしめるよう
にした清掃検査装置に係るものである。更に具体
的にいうと、本発明は原子炉利用の蒸気発生装置
の内壁内で管束の周辺の限定空間に挿入した検査
装置および又は保守装置のための運搬装置をそな
えた清掃検査装置に係るものである。

背景技術 典型的な原子力炉の蒸気発生装置は、垂直のシ
エル、管束を形成するようにこのシエル内に配置
された多数の管のＵ字形に曲つた部分とは反対の
端部でこれらの管を支持する管板、このような管
から成る管束の一端において一次流体入口ヘツダ
を形成し、そして管束の他端において一次流体出
口ヘツダを形成するように管板に配置されている
分割板、一次流体入口ヘツダと流体連絡している
一次流体入口ノズル、および一次流体出口ヘツダ
と流体連絡している一次流体出口ノズルを備えて
いる。又、この蒸気発生装置は管束とシエルとの
間に配置されシエルの内壁との間に環状室を形成
している包囲体と、管束を構成する管のＵ字形の
曲り部分の上に配置された給水環とを備えてい
る。原子炉の炉心を循環して加熱された一次流体
は、一次流体入口ノズルを通してこの蒸気発生装
置に入る。一次流体入口ノズルから一次流体は一
次流体入口ヘツダを通り、管束を通り、一次流体
出口ノズルを通つて原子炉の冷却系の残りの部分
へと流出する。同時に給水環を通して蒸気発生装
置へ給水している。この水は、シエルへ隣接した
環状室を下降し、環状室の底近くの管板で方向を
反転して管束を構成するＵ字形の管の外側と熱伝
達関係となつて包囲体の内側を上昇する。水は管
と熱伝達関係となつて循環している間管内の一次
流体から管の外側の水へ熱が移り、水の所定部分
を蒸気に変える。この蒸気は上昇し、当技術分野
でよく知られているようにして発電装置を循環す
る。

一次流体は放射能粒子を含んでいるが、この一
次流体はインコネル製のＵ字形の管の壁だけで水
から隔離されている。つまりＵ字形の管の壁はこ
れらの放射能を帯びた粒子を隔離する一次障壁を
形成している。それ故重要なことは、Ｕ字形の管
に裂け目が生じることのないように保守するとい
うことである。然しながら、経験によれば、ある
状態ではＵ字形の管に漏れ孔が生じて放射能を帯
びた粒子が水を汚染するという非常に望ましくな
い事故を発生する。

蒸気発生装置におけるこのような管漏洩には幾
つかの原因が考えられる。そのうちのひとつは管
の給水側の化学的環境に関係しているものと考え
られる。漏洩を生じた蒸気発生装置を運転して採
取した試料を分析して判明したことは、粒界腐蝕
によつて生じる管の亀裂により漏洩が生じるとい
うことである。蒸気発生装置を作動させてから取
出した管の検体の亀裂の付近に認められる腐蝕の
ひどさと、制御された実験室の条件の下で腐蝕剤
によりつくられた欠陥と前記の実際の腐蝕の程度
との類似性とから粒界腐蝕が管亀裂の大きな原因
であると確認した。

管漏洩の別の原因は管が薄くなる、又は痩せる
ことによるものと推定されている。管に渦電流試
験をすると、管板に蓄積しているスラツジのレベ
ルに対応するレベルで管板の近くの管部分が痩せ
るということが判明した。スラツジは主として鉄
の酸化物と銅の化合物と、水から管板に沈積した
僅かな他の金属とから成る。スラツジの蓄積程度
は、スラツジ中のマグネタイトに敏感な低周波信
号の渦電流試験から推定された。スラツジの蓄積
程度と管壁の痩せとの間の相関関係から、管の痩
せを生じさせることゝなるリン酸塩溶液もしくは
他の腐蝕剤の濃縮場所を管壁に与えているのがス
ラツジの沈着であることが示唆されている。

更に最近の経験によつて判明したことは、応力
腐蝕、ひゞ割れそしてくぼみによつて管に欠陥が
生じるということである。

管板より上の領域での管の欠陥がどのような原
因で生じようとも、そのことゝは関わりなく、本
発明は腐蝕環境をつくるスラツジを取除くことに
関係するものである。スラツジを管板から取除く
準備として、スラツジの中に直接に流体を注入し
てこれを液化してしまわなければならない。この
ための一つの既知方法はスラツジランシングと称
されている。このスラツジランシングは、高圧水
を使用してスラツジを破壊してスラリとし、吸引
過装置を用いて水とスラツジの混合物を取除い
てスラツジを処分し水を再循環させる方法であ
る。この方法は1978年３月21日に特許されたロバ
ート・エイ・ヒツクマン等の米国特許第4079701
号明細書に詳述され公知である。この方法の問題
点は、ランス操作機構によるスラツジの除去にあ
る。運搬装置を管束の周辺の狭い空間に入れるこ
とができさえすれば、この運搬装置にスラツジラ
ンスを取付けてスラツジの除去の予備処理として
スラツジの流体化に必要な操作をすることができ
よう。

これに関する問題点は、管束の周辺とシエルの
内壁との間の制限された狭い領域に運搬装置を入
れて動かすということにある。管束の周囲に運搬
装置を入れることができたとしても、その次の問
題は、管束の周囲に沿つて運搬装置を動かすとい
うことゝ、運搬装置に取付けたスラツジランスお
よび又は検査装置の操作を容易ならしめるため運
搬装置を必要なときに固定し不動化するというこ
とである。

発明の開示 本発明は、シエルと、このシエルの下部部分を
横切つて水平方向に延びる管板と、この管板に支
持され垂直方向に延びる管束と、この管束を取り
囲み前記シエルの上部部分から下方に延びて前記
シエルの内面との間に環状部分を形成し、前記管
板の上方に短い距離を隔てて終つている包囲体
と、前記シエルを貫通して前記環状部分へ開口す
る制限された寸法の開口とを有する熱交換器によ
つて構成された原子力発電所用蒸気発生装置に用
いる、前記管板の上方短い距離の管束部分を清掃
し検査する装置において、迅速分離式ヒンジによ
り相互連結された３つの基本部分で分解組立可能
に構成され前記シエルの開口を通して前記包囲体
の下端部の下で前記管束と前記シエルの内壁との
間の位置に入れることができる検査清掃構造体搭
載の運搬装置と、この運搬装置に装架され前記管
板の上面に係合するように配置された第１の車輪
と、前記運搬装置の両端部に接続され前記管束の
周囲を延在し前記開口を通つて運搬装置位置外部
制御用の動力装置に接続されたケーブルを包含し
前記運搬装置を前記管束の周辺部に沿つて移動さ
せる装置と、前記運搬装置に装架され前記シエル
の内壁に係合し側方への動きが制御されるように
配置されこれにより前記運搬装置を前記シエルの
内壁と前記管束の管との間で安定せしめて前記運
搬装置に装架した検査清掃構造体を有効に作動さ
せるようにしたピストンとを包含することを特徴
とする清掃検査装置にある。

本発明の最良の実施例 術語と技術 原子炉用の蒸気発生装置は、熱交換器内で高温
流体が水と間接的な接触関係で流れて蒸気を生成
するシエルチユーブ型の熱交換器であつて、この
蒸気を利用してタービンを作動せしめて電気エネ
ルギを得る。もう少し詳しく云うと、蒸気発生装
置である熱交換器は、容器内に管束が設けられた
ものでこの管束を構成する一群の管内に原子力エ
ネルギにより加熱された一次流体を流し、外側を
流れる水と間接的に熱交換せしめている。さて、
このような熱交換器の管束を構成する管が立上つ
ている管板の表面に先ず注目することとする。こ
れらの管の外面は補給水から分離し管板の上方で
これらの管のまわりにスラツジとして付着してい
る腐蝕性の物質により腐蝕せしめられる。このた
め保守プログラムとしては、このようなスラツジ
を取り除き、管表面の損傷を検査することまで含
めなければならない。

管束を構成する管の外側を流れる補給水の流れ
パターンは容器内のバツフル構造により制御され
る。このバツフル構造のうち最も重要なものは通
常管板の15インチ（38センチ）程度内方で容器の
上方領域から下へのびる包囲体と称せられるもの
である。入つてくる補給水は、容器の内側とこの
包囲体との間に形成される降水管としての環状部
分を下降し、そして管板の上方で釈放されて管束
を構成する管へと横方向に流れ、これらの管の外
側を上昇する。管板のこの領域で包囲体の下縁の
下に本発明の運搬装置が配置される。

この運搬装置は、管束と管板の上面と容器シエ
ルの内壁と包囲体の下縁との間に画成される制限
された空間の中で管束の周辺部に沿つて動く運搬
装置である。この運搬装置にはノズルシステムを
装架して管列の下方へ水を放出するスラツジラン
スとして運搬装置を特徴づけるようにしてもよ
い。又、この運搬装置に検査装置を取付けて、管
および又は管板の化学的侵蝕から生じる損傷を検
査するための検査プローブとしてもよい。

限られた寸法の開口を通して管束の周辺部の限
られた空間へ運搬装置を入れてゆくのには、現実
的には管板上の位置へ到達するのに運搬装置が利
用できる路はふたつしかない。すなわち、ひとつ
は、シエルの内壁と包囲体との間の環状区域を通
して運搬装置を降すことである。この環状区域は
３インチ（7.6センチ）程度の幅であるので、こ
れは困難である。もうひとつの路は運搬装置を、
一般にハンドホールと称せられるシエルの側面の
開口を通して挿入することである。

ハンドホールの寸法は制限されているので、運
搬装置は短い長さの部分をいくつかヒンジで接続
した連結組立式のものとし、これらのヒンジのと
ころでばらばらに分解したり組立てたりできるも
のとする。この設計は、運搬装置の連結された各
部分のハンドホールを通つて管束の周辺の狭い空
間にはうようにして入り込むことを想定してい
る。運搬装置をハンドホールのところで管束の周
辺の制限された空間内に入れてから検査・保守装
置を運搬装置に取付ける。運搬装置が管束上の作
動位置にあるときシエルの側面のハンドホールを
通つてのびる制御線は外部の制御装置と操縦装置
へ運搬装置を接続している。それから、運搬装置
は管束の周辺に沿つて動かされ、腐食性化学成分
を含んだスラツジの除去あるいは管板の表面や管
表面の点検の作業を行なうのである。

シエル、管束そして運搬装置 包囲体４の下縁部の下方で管板５の表面より上
の利用できる狭い利用空間を第１図に示す。この
空間にはシエル３を貫通する開口すなわちハンド
ホール６から接近できる。

第１図に示すように、運搬装置８は管束１の周
りのこの空間すなわち周辺通路に配置される。こ
の運搬装置８は迅速分離式ヒンジにより相互連結
された基本部分から成る。この運搬装置の各端部
は、ハンドホールから外方にのびそして動力ドラ
ム１１の周りに巻きつけられている無端のケーブ
ル１０へ取付けられている。動力ドラム１１の回
転により運搬装置８は管束１の周辺に沿つて引張
られて、この運搬装置に装架された機器が検査や
保守を行なう所定の場所に進むのである。

運搬装置に取付けた種々の検査や保守の機器の
動作について述べる必要はなかろう。すなわち本
発明の理解のためには、運搬装置はこれらの機器
の台となつていることを指摘しておけば足りる。
これらの機器は管束１の管を視覚検査できるよう
にするテレビカメラであつてもよい。又スラツジ
ランスを運搬装置８に取付けて管束１の管の下端
部の沈着物を破砕し流動化させるようにしてもよ
い。つまり、どのような数の、どのような組合せ
の機器でも運搬装置８に取付けて所定の作動場所
へ運んでいき、そこで運搬装置を安定台として使
用することができる。

運搬装置の詳細 第２図は第１図の運搬装置の部分間の連結の詳
細を示すため運搬装置とその付近の部分に接近し
て見た図である。運搬装置の各部分は管束１の管
とシエル３の内壁２とに直接接触している。

運搬装置８の３つの基本部分１２，１３，１４
が示されている。中間の基本部分１３は、検査と
保守のための機器を取付けて運ぶ台として機能す
る。この台となる基本部分１３の両端に基本部分
１２，１４が連結されている。これらの基本部分
１２，１４には、管板５の上面に係合する車輪、
管束１の外側の管に係合する車輪、そして管束の
周辺部の周りを走行させるためのケーブル１０の
接続部が装架してある。

第２図では、端部の基本部分１２，１４は管束
１の外側の管と接触している車輪１６，１７が示
されている。基本部分１２，１４の他側には入れ
子になつているピストン１８，１９がのびて内壁
２と係合しているものとして示されている。図示
のようにピストン１８，１９がのばされていると
運搬装置は管束１と内壁２との間で鎖錠される。
ピストンを引込めると、運搬装置８は釈放されて
管束１の周囲を引張られて動けるようになる。

管束１の管および管板５を保守検査する場合、
所望の場所へ運搬装置を引張つて行き、第２図に
示すようにピストン１８，１９をのばし、運搬装
置をその場所に鎖錠する。機器を担持する基本部
分１３は堅固な台となる。このように、周辺部に
沿つて運搬装置を動かすときには車輪１６，１７
は運搬装置と管束１の外側の管との間で転動接触
する。

運搬装置の側面 運搬装置８が管板５の上面にのつており、かつ
管束１の管に係合しているときの運搬装置８の側
面を第３図および第４図に示す。３つの基本部分
１２，１３，１４は迅速分離式ヒンジにより連結
されている。これらのヒンジは管束１の周辺部の
曲面になじむように各部分が相互に横方向に動け
るようにするものである。

第３図は管束側から運搬装置を見た図、第４図
はシエル側から運搬装置を見た図である。包囲体
４の下縁部は第３図および第４図のいずれにも示
されている。運搬装置が２組の車輪２０，２１で
動かされるとき、包囲体４の下縁部の下方を通り
過ぎていく様子をこれらの図は示している。車輪
２０は基本部分１２に取付けられており、車輪２
１は基本部分１４に取付けられている。これらの
車輪２０，２１の配置は、管板５の上面を転動接
触しつゝ動いていくとき安定性を与えるものでな
ければならない。

第３図は、車輪１６，１７が基本部分１２，１
４上の取付部所からのびて管束１の外側の管と係
合する状態を示している。ピストン１８，１９は
第３図とは反対の側にある。第３図および第４図
では運搬装置の基本部分１３に機器２２を取付け
るものとして示してある。これは、運搬装置８に
取付けられそしてハンドホールを出てのびる制御
線から操作されるすべての機器を代表している。

端面から見た場合 第５図で実施例の図解を完了する。この断面図
は基本部分１２の端面から運搬装置８を示してい
る。管板５の上面、シエル３、管束１そして包囲
体４の下縁により形成される包囲空間内に運搬装
置８は置かれている。この空間内で運搬装置８は
ピストン１８を伸長させて運搬装置の基本部分１
２，１４を管束１の外側の管に押しつけることに
より周辺位置において固定されている。基本部分
１２に取付けられている車輪１６は管束の外側の
管に係合している。それ故、運搬装置は管とシエ
ル３の内壁２の表面との間に捕えられている。

結 論 図面ですべてを開示するため本発明は比較的簡
単な構造の運搬装置８として示されている。この
図面は組立てられた運搬装置が動く挟い空間を形
成しているシエル内構造も示しているので、管束
１の外側の管と接触しながら管の上側の表面を３
部分から成る運搬装置が遠隔制御により操縦され
ることが理解されよう。シエルの内面と管の壁と
の間の所定位置に運搬装置を定期的に固定して運
搬装置の中間の基本部分に取付けた機器を支持せ
しめる。保守点検を終るとケーブルにより運搬装
置をハンドホールへ引出して３つの基本部分の間
のヒンジを抜き、分解してハンドホールから取出
す。

叙上から本発明は本文に記載のすべての目的を
達成するものであり、そしてそれに固有の効果が
得られるものであることが理解される。

本発明の技術的思想の範囲内で本発明を種々実
施できるので本文に記載し添付図に示したすべて
の事項は例示であつて、本発明を限定するものと
して解すべきものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の清掃検査装置を管束の周辺に
配置した原子炉利用の蒸気発生装置の管板の一部
分の断面平面図、第２図は第１図の清掃検査装置
の拡大平面図、第３図は第２図の線３―３の方向
で見た側面図、第４図は第２図の線４―４の方向
に見た側面図、第５図は第３図の線５―５の方向
に見た端面図である。 １…管束、２…内壁、３…シエル、４…包囲
体、５…管板、６…ハンドホール、８…運搬装
置、１０…ケーブル、１１…動力ドラム、１２，
１４…基本部分、１３…中間の基本部分、１６，
１７…車輪、１８，１９…ピストン、２０，２１
…車輪、２２…機器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエル３と、このシエルの下部部分を横切つ
   て水平方向に延びる管板５と、この管板に支持さ
   れ垂直方向に延びる管束１と、この管束を取り囲
   み前記シエルの上部部分から下方に延びて前記シ
   エルの内面との間に環状部分を形成し、前記管板
   の上方に短い距離を隔てて終つている包囲体４
   と、前記シエルを貫通して前記環状部分へ開口す
   る制限された寸法の開口６とを有する熱交換器に
   よつて構成された原子力発電所用蒸気発生装置に
   用いる、前記管板の上方短い距離の管束部分を清
   掃し検査する装置において、迅速分離式ヒンジに
   より相互連結された３つの基本部分１２，１３，
   １４で分解組立可能に構成され前記シエルの開口
   を通して前記包囲体の下端部の下で前記管束と前
   記シエルの内壁との間の位置に入れることができ
   る検査清掃構造体搭載の運搬装置８と、この運搬
   装置に装架され前記管板の上面に係合するように
   配置された第１の車輪２０，２１と、前記運搬装
   置の両端部に接続され前記管束の周囲を延在し前
   記開口６を通つて運搬装置位置外部制御用の動力
   装置１１に接続されたケーブル１０を包含し前記
   運搬装置を前記管束の周辺部に沿つて移動させる
   装置１０，１１と、前記運搬装置に装架され前記
   シエルの内壁に係合し側方への動きが制御される
   ように配置されこれにより前記運搬装置を前記シ
   エルの内壁と前記管束の管との間で安定せしめて
   前記運搬装置に装架した検査清掃構造体を有効に
   作動させるようにしたピストン１８，１９とを包
   含することを特徴とする清掃検査装置。 ２ 請求項１項記載の清掃検査装置において、第
   ２の組の車輪１６，１７が前記運搬装置に装架さ
   れ前記運搬装置が前記管束の周辺部に沿つて移動
   するにつれてこの第２の組の車輪が前記管束を構
   成する管に側方から係合するように配置されてい
   ることを特徴とする清掃検査装置。 ３ 請求項２項記載の清掃検査装置において、前
   記シエルの外部に制御装置を配置し、これを前記
   運搬装置に接続して、前記運搬装置に装架した検
   査清掃構造体を遠隔制御するようにしたことを特
   徴とする清掃検査装置。