JPH0531959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は改良型沸騰水型原子炉（Ａ−BWR）
のインターナルポンプのモータ部取付けナツトを
着脱するモータ部取扱装置に関する。

［発明の技術的背景］ 一般に、沸騰水型原子炉（以下BWRと称す
る）では原子炉圧力容器の外部に設けられた再循
環ポンプと原子炉圧力容器内のジエツトポンプと
の間で冷却材を強制循環させて冷却材の再循環を
行うが、このような再循環系は構造が複雑にな
り、また原子炉圧力容器と再循環ポンプとの間を
接続する再循環配管は冷却材のバウンダリとなる
ため、万一、この配管が破断するようなことがあ
ると冷却材喪失の可能性がある。

そこで、原子炉圧力容器内で直接冷却材を強制
循環させるインターナルポンプを備えたBWR
（以下Ａ−BWRと称する）が開発されている。
このＡ−BWRは、第１図に示すように、原子炉
圧力容器１内に複数の燃料集合体（図示せず）か
らなる炉心２が形成され、円筒状のシユラウド３
内に収容されている。炉心２の上方は給水管４と
連結した給水スパージヤ５が設けられており、さ
らにその上方には気水分離器６および蒸気乾燥器
７が設けられている。図中８は原子炉圧力容器１
内で発生した蒸気を取出すための主蒸気管、９は
制御棒１０を炉心２内に挿入して原子炉の出力を
制御するための制御棒駆動機構である。

また符号１１は原子炉圧力容器１の下鏡部に取
付けられた複数のインターナルポンプである。こ
れらのインターナルポンプ１１は第２図に示すよ
うにポンプ部１２とモータ部１３とから構成され
ている。上記ポンプ部１２はインペラ１４、デイ
フユーザ１５およびデイフユーザウエアリング１
６等からなり、インペラ１４は駆動軸１７を介し
て上記モータ部１３に連結されている。上記デイ
フユーザ１５は原子炉圧力容器１の底部に突設さ
れノズル１８の上部にストレツチチユーブ１９に
よつて固定されており、ストレツチチユーブ１９
はストレツチチユーブナツト２０によつて固定さ
れている。なお、ストレツチチユーブナツト２０
の下部には二次シール２１が設けられている。

前記モータ部１３はロータ２２およびステータ
２３等をモータケーシング２４内に収容して構成
され、これらモータ部構成要素はノズル１８内に
先端部を挿入し原子炉圧力容器１と溶接結合され
たポンプケーシング２５内に収容されている。そ
して、このポンプケーシング２５内には循環配管
２６を通して冷却水が循環しており、モータ部１
３の焼損を防止するようになつている。また上記
ポンプケーシング２５の下端開口はメインフラン
ジ２７によつて閉塞され、このメインフランジ２
７は、ポンプケーシング２５の下端に植設された
スタツドボルト２８およびモータ部取付けナツト
２９によつて固定されている。なお、上記モータ
部１３はメインフランジ２７と一体化されてい
る。上記モータ部取付けナツト２９は緩みを防止
するためにメインフランジ２７と大きな面圧で接
触しており、このためスタツドボルト２８には大
きな張力が与えられている。なお上記スタツドボ
ルト２８の先端には引張用ねじ部３０が設けられ
ている。

このようなインターナルポンプ１１を有するＡ
−BWRは従来の外部再循環式のBWRのように
原子炉圧力容器１の外部に再循環ポンプを持たな
いため、再循環配管を必要としない。このため、
一次格納容器内の再循環設備の配置スペースを大
幅に減少でき、非常用炉心冷却系の容量も小さく
することができる。さらに、インターナルポンプ
１１のモータ部１３は水密性に優れたポンプケー
シング２５に収容されているため摺動型の軸封装
置を必要とせず、簡単な構造で炉水漏洩の可能性
も少なく信頼性に優れている。

ところで、このように信頼性の優れたＡ−
BWRの採用に伴いインターナルポンプ１１の保
守点検作業も定期的に行なう必要がある。インタ
ーナルポンプ１１の点検作業は、まず原子炉の運
転を停止して原子炉圧力容器１内に水を満たし、
放射線を遮蔽したのち原子炉圧力容器蓋を取外
し、さらに原子炉ウエル内にも水を満たして蒸気
乾燥器７、気水分離器６およびシユラウドヘツド
等を取外す。そうしたのちにインターナルポンプ
１１を原子炉圧力容器１から取外す。インターナ
ルポンプ１１の取外し作業は原子炉圧力容器１の
上方および下方より行われるが、その作業手順は
次の通りである。

まず二次シール２１によりポンプケーシング２
５と駆動軸１７との間をシールし、原子炉圧力容
器１内の炉水を遮断してからポンプケーシング２
５内の排水する。その後ポンプケーシング２５の
下方よりモータ部１３をメインフランジ２７とと
もに取外す。次にポンプケーシング２５の下端に
閉止フランジをスタツドボルト２８を用いて取付
けた後、補給水をポンプケーシング２５の内部に
満たしてから二次シール２１を解除する。この状
態で原子炉圧力容器１の上方よりインペラ１４を
駆動軸１７とともに取外す。次に原子炉圧力容器
１の上方よりデイフユーザ１５の開口部を上部閉
止板で閉塞し、ポンプケーシング２５内の水を排
出する。この状態でポンプケーシング２５の下方
から閉止フランジを外し、ポンプケーシング２５
内より二次シール２１及びストレツチチユーブナ
ツト２０を外す。再びポンプケーシング２５の下
端に閉止フランジを取付けた後補給水を満たす。
この状態で原子炉圧力容器１の上方より上部閉止
板、デイフユーザ１５、デイフユーザウエアリン
グ１６及びストレツチチユーブ１９を取外す。

このようにして取外されたインターナルポンプ
１１の各構成要素は整備施設に搬入され、ここで
点検、整備が行われる。点検・整備の後取外しと
は逆の手順で、インターナルポンプ１１の各構成
要素を取り付ける。

［背景技術の問題点］ 原子炉圧力容器１の下方には制御棒駆動機構９
が密に林立して設けられ、さらにそれらに伴う多
数の配管類が配設されているため圧力容器１の下
方のスペースはきわめて狭く、この場所での保守
点検作業は困難であつた。さらにモータ部取付け
ナツト２９は、強い面圧で締付けられるため、適
当な取扱装置がないとその着脱には長時間を要
し、したがつて点検、整備に長時間を要して原子
炉運転停止期間が長くなり、原子炉の稼働率が低
下する可能性があつた。また、これらの作業は放
射線レベルの高い原子炉格納容器内で行われるこ
とから、作業期間の長期化により作業員の放射線
被曝線量が増加することも考えられた。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情にもとづいてなされた
もので、その目的は、ポンプケーシング２５下端
にメインフランジ２７を締付け固定するモータ部
取付けナツト２９を遠隔操作により短時間で容易
に着脱することができ、インターナルポンプ１１
の保守点検作業に要する時間を短縮して原子炉運
転停止期間を短縮し、原子炉稼働率の向上と作業
員の放射線被曝線量の減少を図り得るインターナ
ルポンプのモータ部取付けナツト着脱装置を提供
することにある。

［発明の概要］ 以上の目的達成のため、本発明のインターナル
ポンプのモータ部取扱装置は、インターナルポン
プのポンプケーシングの下方に設けられた基台
と、この基台から上方に向かつて延設され上端部
を前記ポンプケーシングに回転自在に保持された
複数のねじ棒と、前記基台上に設置され前記ねじ
棒を回転駆動するねじ棒駆動機構と、前記ポンプ
ケーシングの下端開口を閉塞するメインフランジ
に取付けられ前記ねじ棒の回転により昇降動作す
る複数の送りナツトと、前記基台の上方に設けら
れ前記送りナツトと共に昇降動作する基板と、こ
の基板上に設置された昇降機構と、前記基板の上
方に設けられ前記昇降機構により昇降動作する昇
降台と、この昇降台に設けられ前記ポンプケーシ
ングの下端に設けられたスタツドボルトに下向き
の張力を与えながら該スタツドボルトに螺合する
モータ部取付けナツトを着脱する複数のナツト着
脱手段と、前記昇降台の上面側に配置され前記メ
インフランジを下方より支持するテーブルと、前
記基台上に設けられ前記テーブルを上下方向に伸
縮自在な複数の支持脚を介して支持する複数の受
け台とを具備したことを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第３図ないし第５図
にもとづいて説明する。

第３図はモータ部取付けナツト着脱装置をイン
ターナルポンプ１１のポンプケーシング２５下部
にセツトした状態を示し、第４図はポンプケーシ
ング２５の下方よりモータ部を引出した状態を示
し、第５図はモータ部取付けナツト着脱装置の一
部を拡大して示すもである。

符号３１は基台である。この基台３１上には左
右一対のねじ棒駆動機構３２が設置され、両駆動
機構３２をチエーン３３によつて連動回転させる
ようにしている。また符号３４は上記各駆動機構
３２に自在継手３４ａを介して回転駆動されるね
じ棒である。各ねじ棒３４の外周にはスリーブ３
５が昇降自在に嵌合されている。符号３６はイン
ターナルポンプ１１のメインフランジ２７外周の
対称位置に取付けられる一対のブラケツトで、各
ブラケツト３６には前記スリーブ３５の上端に固
定されかつ前記ねじ棒３４に螺合する送りナツト
３７を固定することができる。また符号３８はイ
ンターナルポンプ１１のポンプケーシング２５下
端外周対称位置に取付けられる一対のブラケツト
で、このブラケツト３８には前記ねじ棒３４の上
端を回転自在に支持する軸受け３９が組込まれて
いる。

前記両スリーブ３５の下端部間には基板４０が
連結されている。基板４０上には昇降機構４１が
取付けられている。この昇降機構４１はパワーシ
リンダ４２と、これを駆動するモータ４３とで構
成されている。そして上記パワーシリンダ４２の
可動部上端には昇降台４４が連結され、昇降台４
４にはスタツドボルト２８の本数に対応したボル
ト引張り機構４５とナツト回転機構４６が取付け
られている。上記昇降台４４の上方にはテーブル
４７が上下スライド可能に配設されている。この
テーブル４７の４本の脚４８は昇降台４４よりも
下方へ伸びており、それらの脚４８は、前記基台
３１の上面側に設けられた受け台４９により下方
より支持される構成となつている。

前記ボルト引張り機構４５は次のように構成さ
れている。すなわち第５図中符号５０は昇降台４
４の下面に取付けられたシリンダで、このシリン
ダ５０の内部には中空ピストン５１が昇降自在に
収容されている。また上記中空ピストン５１を貫
通してプラーバ５２が昇降自在に設けられてい
る。このプラーバ５２は上記シリンダ５０の下端
に取付けられたエアーモータ５３により回転され
て、インターナルポンプ１１のスタツドボルト２
８先端に設けられた引張用ねじ部３０に対し螺合
または螺合解除するものである。なお、符号５４
は上記プラーバ５２を上方へ付勢するスプリング
であり、５５はエアーモータ５３とプラーバ５２
との間を連結する自在継手である。そして上記シ
リンダ５０には、昇降台４４に取付けられたヘツ
ダー５６を介して吸入口５０ａより圧力油が供給
され、これによつて前記中空ピストン５１が下方
へ押戻される構成となつている。

また前記ナツト回転機構４６は次のように構成
されている。すなわち第５図中符号５７は昇降台
４４に回転自在に取付けられたソケツトで、この
ソケツト５７はスプリング５８で上方へ付勢され
ている。そしてこのソケツト５７はインターナル
ポンプ１１のモータ部取付けナツト２９に下方よ
り嵌合し、昇降台４４の下面に取付けられたエア
ーモータ５９により、トルクリミツタ６０を介し
て正逆両方向へ回転されるように構成されてい
る。なお上記トルクリミツタ６０はソケツト５７
の回転トルクを規制するものである。

次に作用を説明する。

メインフランジ２７を締付け固定しているモー
タ部取付けナツト２９を取付す場合はまず、この
モータ部取扱装置を任意のインターナルポンプ１
１の下方に位置させ、かつこの装置をエレベータ
等により上昇させてねじ棒３４上端のブラケツト
３８をインターナルポンプ１１のポンプケーシン
グ２５に取付けるとともに、ねじ棒駆動機構３２
でねじ棒３４を回転させ、ねじ棒３４に螺合した
送りナツト３７に連結した基板４０を上昇させ
る。送りナツト３７、メインフランジ２７の位置
まで上昇したら、送りナツト３７をメインフラン
ジ２７に取付けてあるブラケツト３６に固定す
る。その後、昇降機構４１を駆動して昇降台４４
を上昇させると、この昇降台４４でテーブル４７
を持上げるようになる。そこで昇降台４４および
テーブル４７がメインフランジ２７の下面に当接
するまで昇降機構４１により上昇させて第３図の
状態とし、次にボルト引張り機構４５のエアーモ
ータ５３によりプラーバ５２を回転させ、このブ
ラーバ５２をスタツドボルト２８の引張用ねじ部
３０に螺合させる。この状態でシリンダ５０内に
圧力油を供給し中空ピストン５１をプラーバ５２
とともに下降させ、スタツドボルト２８に引張荷
重を与える。そこでモータ部取付けナツト２９の
メインフランジ２７に対する接触圧が減少するの
で、続いてナツト回転機構４６のエアーモータ５
９によりトルクリミツタ６０を介してモータ部取
付けナツト２９を緩み方向へ回転させる。そして
ナツト２９をスタツドボルト２８より外したとこ
ろで昇降機構４１により昇降台４４を下降させ、
またねじ棒駆動機構３２によりねじ棒３４を逆方
向へ回転させると基板４０は下降し、ブラケツト
３６とともにメインフランジ２７及びモータ部１
３も一体となつて下降する。そしてテーブル４７
の脚４８が受け台４９上に着地し、さらにテーブ
ル４７でメインフランジ２７の下面を支え、第４
図の状態となる。この時点で送りナツト３７をブ
ラケツト３６よ取外す。さらにねじ棒３４を回転
させると送りナツト３７と一体となつた基板４０
と昇降台４４は下降し、受け台４９に支えられた
テーブル４７は昇降台４４より上方に残り、メイ
ンフランジ２７及びモータ部１３は、テーブル４
７上に載置され、メインフランジ２７とモータ部
１３の荷重は４本の脚４８とテーブル４７とで支
えられることになる。

なお、モータ部１３の取付けは取外しの場合と
逆の手順で行なうことができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、メイン
フランジを取付けてあるスタツドボルトに引張り
荷重を与えた状態でモータ部取付けナツトを回転
させて緩め、または締付けるようにしているの
で、ナツトの回転作業を遠隔操作で容易かつ確実
に行うことができ、モータ部の取付け、取外しを
迅速かつ安全に確実に行なうことができる。

したがつてインターナルポンプの保守点検作業
のための原子炉停止期間が短期間となり、原子炉
稼働率の向上と作業員の放射線被曝量の低減を図
ることができる。

また、本発明は、メインフランジを支持するテ
ーブルが昇降台の上方に設けられているととも
に、上下方向に伸縮自在な複数の支持脚を介して
上記テーブルを支持する受け台が基台上に設けら
れているので、メインフランジとモータ部の重量
を基台で受けることができ、昇降台を受け台の下
方位置まで下降させてナツト着脱機構をメインフ
ランジの下面から離間させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡ−BWRの概略縦断面図、第２図は
インターナルポンプの縦断面図、第３図ないし第
５図は本発明の一実施例を示すもので、第３図は
モータ部取付けナツト着脱装置をインターナルポ
ンプのポンプケーシング下部にセツトした状態を
示す正面図、第４図はポンプケーシングの下方よ
りモータ部を引出した状態を示す正面図、第５図
はモータ部取付けナツト着脱装置の一部を拡大し
て示す断面図である。 １……原子炉圧力容器、１１……インターナル
ポンプ、１２……ポンプ部、１３……モータ部、
２４……モータケーシング、２５……ポンプケー
シング、２７……メインフランジ、２８……スタ
ツドボルト、２９……モータ部取付けナツト、３
０……引張用ねじ部、３２……ねじ棒駆動機構、
３４……ねじ棒、４０……基板、４１……昇降機
構、４４……昇降台、４５……ボルト引張り機
構、４６……ナツト回転機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インターナルポンプのポンプケーシングの下
   方に設けられた基台と、この基台から上方に向か
   つて延設され上端部を前記ポンプケーシングに回
   転自在に保持された複数のねじ棒と、前記基台上
   に設置され前記ねじ棒を回転駆動するねじ棒駆動
   機構と、前記ポンプケーシングの下端開口を閉塞
   するメインフランジに取付けられ前記ねじ棒の回
   転により昇降動作する複数の送りナツトと、前記
   基台の上方に設けられ前記送りナツトと共に昇降
   動作する基板と、この基板上に設置された昇降機
   構と、前記基板の上方に設けられ前記昇降機構に
   より昇降動作する昇降台と、この昇降台に設けら
   れ前記ポンプケーシングの下端に設けられたスタ
   ツドボルトに下向きの張力を与えながら該スタツ
   ドボルトに螺合するモータ部取付けナツトを着脱
   する複数のナツト着脱手段と、前記昇降台の上面
   側に配置され前記メインフランジを下方より支持
   するテーブルと、前記基台上に設けられ前記テー
   ブルを上下方向に伸縮自在な複数の支持脚を介し
   て支持する複数の受け台とを具備したことを特徴
   とするインターナルポンプのモータ部取扱装置。