JPH05333194A - インターナルポンプの取扱具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インターナルポンプの保守点検作業を短時間で
安全確実に行い、作業員の放射線被曝量の低減を図る。 【構成】インターナルポンプの炉内交換取扱作業に巻上
げ機から吊り下げられるインターナルポンプの取扱具50
において、インターナルポンプの吊り上げ時にエアシリ
ンダ58の動作を機械的に停止する機械的ロック機構と、
取扱具がディフューザ37の上面に着座したときにリミッ
トスイッチを作動させる電気的インターロック機構とか
らなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改良型沸騰水型原子炉
（ＡＢＷＲ）に設置される原子炉内蔵型ポンプ（以下、
インターナルポンプと記す）の取付け、取外し作業に用
いるインターナルポンプの取扱具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来の沸騰水型原子炉（ＢＷ
Ｒ）は周知のように原子炉圧力容器外に設けられた再循
環ポンプと原子炉圧力容器内に設けられたジェットポン
プとの間で冷却材を強制循環させることにより冷却材を
炉心部へ送り込んでいる。

【０００３】このような外部再循環系は構造が複雑とな
るばかりでなく、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、何らかの事故によって再循環配管が破断した場合、
冷却材喪失の可能性がある。

【０００４】そこで、このような冷却材喪失事故を防止
するために冷却材を原子炉圧力容器内で強制循環させる
改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）が開発されている。

【０００５】改良型沸騰水型原子炉は図３に示すように
構成されている。すなわち、原子炉圧力容器１の上方に
付設したオペレーティングフロア２に使用済燃料プール
３と機器貯蔵プール４とが配置され、これらのプール
３，４の間には円形の原子炉ウェル５が設置されてい
る。

【０００６】この原子炉ウェル５内には原子炉圧力容器
１がサポート６によって支持されている。原子炉圧力容
器１内には円筒状シュラウド７が設けられ、このシュラ
ウド７の上方にはシュラウドヘッド８、気水分離器９お
よび蒸気乾燥器10が順次上方に向けて設けられている。
さらに、原子炉圧力容器１の底部には複数台のインター
ナルポンプ11が垂直方向に貫通して設けられ、その頭部
が原子炉圧力容器１内に挿入されている。

【０００７】これらインターナルポンプ11はシュラウド
７の外周面と原子炉圧力容器１の内周面で構成される環
状空間12に、例えば10台が円周方向に等ピッチで環状に
配設され、原子炉圧力容器１内の下部で炉水を強制循環
するようになっている。

【０００８】また、各インターナルポンプ11の据付位置
上のシュラウド７の外周面にはガイドレール13が付設さ
れ、一方、オペレーティングフロア２上にはプラットホ
ーム14が原子炉ウェル５の上端開口周縁部を走行し得る
ように配設されている。

【０００９】プラットホーム14にはプラットホーム14を
横行するトロリー15が搭載され、このトロリー15上には
吊持ロープ16を巻装する巻上げ機17が搭載されている。
なお、図中符号18は原子炉圧力容器ヘッドであり、符号
19は格納容器ヘッドを示している。

【００１０】図４は図３の原子炉を点検する時の状態を
示しており、原子炉圧力容器ヘッド18と格納容器ヘッド
19を取り外し、原子炉圧力容器１内のシュラウドヘッド
８から上方の機器類を取り除いている。

【００１１】このような原子炉に設置されるインターナ
ルポンプ11は通常図５に示すように主にポンプ部Ｐとモ
ータ部Ｍとから構成されている。すなわち、原子炉圧力
容器１の底部の開口スリーブ１ａ内にモータ部Ｍのモー
タケース30が挿通され、その上端部が開口スリーブ１ａ
に溶接されることにより、モータケース30の下半部が原
子炉圧力容器１の外部に吊設されている。

【００１２】このモータケース30内には下方方向に切離
し自在にキー止めされたモータシャフト31が回転自在に
同軸状に収容されている。モータシャフト31の外周には
ロータ33が一体に固着され、ロータ33の外周には所定の
ギャップをおいてステータ34が配設されている。

【００１３】また、ポンプ部Ｐはポンプシャフト32と、
このポンプシャフト32の上端部につかみボルト35でねじ
結合されたインペラ36とからなっている。このインペラ
36の外周にはディフューザ37が設けられている。

【００１４】このディフューザ37の下端部はストレッチ
チューブ38の上端部と係合し、ストレッチチューブ38が
ストレッチチューブナット39と結合する。これによっ
て、ディフューザ37が開口スリーブ１ａ上に固定されて
いる。

【００１５】ディフューザ37とストレッチチューブ38は
開口スリーブ１ａにキー止めされており、回転が防止さ
れている。なお、図中符号60はモータケース30の下端を
閉塞する閉止カバー、61は二次シールである。

【００１６】このように構成されたインターナルポンプ
11をプラント運転開始後に点検する際には、インターナ
ルポンプ11の各構成部品を遠隔で分解し、点検終了後再
び組立て据付ける必要がある。

【００１７】その作業にあたっては、まず図３に示した
格納容器ヘッド19、原子炉圧力容器ヘッド19および蒸気
乾燥器10を順次取外した後に図４に示すように原子炉ウ
ェル５内の上部に水張りして放射線を遮蔽してから気水
分離器９およびシュラウドヘッド８が取外される。

【００１８】次いで、プラットホーム14の走行とトロリ
ー15の横行とで吊持ロープ16の先端に結着された取扱具
の位置決めが行われ、巻上げ機17による鉛直移動と合
せ、ガイドレール13に沿って取扱具によるポンプ各部品
の上下移動が行われる。このようにしてインターナルポ
ンプ11の分解作業が始められ、点検後再び組立てられる
ことになる。

【００１９】インターナルポンプの分解手順は初めに図
３に示した原子炉圧力容器１内から図４に示すポンプ部
Ｐのインペラ36とポンプシャフト32が水中で上方に引き
上げられて取外される。

【００２０】次いで、インペラ36を取外した後、炉水の
漏れを防ぐため、ディフューザ37のボスの中穴に上部プ
ラグを嵌め込んで、モータケース30内と原子炉圧力容器
１とを水密に遮断した後、下部側のモータ部Ｍの分解作
業が行われる。下部側のモータ部Ｍの分解作業と平行し
て上部側から引き上げられたインペラ36およびポンプシ
ャフト32の点検検査が行われる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
インターナルポンプ11のポンプ部Ｐの取付け取外し作業
は水面下20数メートルの水中作業となるため、たとえば
エアシリンダで作動されるつかみ具等を用いて原子炉圧
力容器１の上方から遠隔操作で行われ、また、インター
ナルポンプ11のポンプ部Ｐに対するつかみ具の係合の確
認は水面上から作業員が目視で行っている。

【００２２】しかしながら、このような作業は水中下の
狭い場所での遠隔作業のため、作業性が悪く、しかもポ
ンプ部Ｐに対する係合状態が不完全であると吊り上げ途
中で脱落し、ポンプ部Ｐが原子炉圧力容器内に落下して
しまうおそれがある。

【００２３】また、たとえ係合状態が完全であっても、
誤操作やエア源の喪失事故等が発生した場合には係合状
態が外れてしまい、やはり原子炉圧力容器内にポンプ部
Ｐが落下することが考えられ、原子炉の運転に大きな支
障をきたす可能性がある。

【００２４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところはインターナルポンプ
の保守点検作業の際にポンプ部の取付け取外しを完全か
つ確実に行うことができるインターナルポンプの取扱具
を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は原子炉圧力容器
の上方からインターナルポンプの真上に巻上げ機により
吊降ろされる本体と、この本体に設けられ前記インター
ナルポンプのインペラ頭部とディフューザ内部の溝部を
つかむつかみ部と、このつかみ部を動作させるエアシリ
ンダと、前記本体と吊り上げられるインターナルポンプ
の吊り上げ重量によって前記エアシリンダのピストン棒
の動作を制限（ロック）するロック機構を具備したこと
を特徴とする。

【００２６】

【作用】インターナルポンプの保守点検作業の際にポン
プ部の取付け取外しを完全かつ確実に行うことができ
る。万一、操作盤を誤操作して、例えばポンプ部を吊り
上げ動作中に放し操作をした場合でも、ポンプ部の重量
を利用した機械的インターロック機構（以下ロック機構
と記す）が作動してエアシリンダのピストン棒がロック
する。

【００２７】すなわち、インターナルポンプを吊り下げ
たときにエアシリンダの動作を機械的に停止する。ま
た、取扱具がディフューザの上面に着座したときに電気
的インターロック機構のリミットスイッチが作動する。
そのため、ポンプ部を吊り落とす心配がなく、完全にか
つ確実に取扱作業を行うことができる。

【００２８】

【実施例】本発明に係るインターナルポンプの取扱具の
一実施例について図１および図２を参照して説明する。
図１および図２は本発明の一実施例を示すインターナル
ポンプの取扱具を立面図で示している。

【００２９】図１はインペラ36のつかみボルト35をフッ
ク51で把持している状態を示し、図２はディフューザ37
の内側の溝部を取扱具の爪52で把持している状態を示し
ている。なお、図１と図２で同じ構成部品については同
一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００３０】図中符号16は原子炉圧力容器（図示せず）
の上方のプラットホームから吊り下げられた吊持ロープ
であり、この吊持ロープ16にインターナルポンプの取扱
具50の本体が接続される。

【００３１】インターナルポンプの取扱具50の本体は吊
り上げ中と着座時に重量により上下にスライド可能なフ
レーム53と、このフレーム53とピン54，55で結合された
レバー56が左右に構成され、前記フレーム53の上下スラ
イドによりレバー56は機械的に開閉動作する機械的ロッ
ク機構を有している。

【００３２】インターナルポンプの取扱具50の本体の下
側にはつかみ具本体57が構成され、このつかみ具本体57
の内部にエアシリンダ58が組み込まれている。エアシリ
ンダ58のピストン棒59は両側に突出した型式で上方には
円板60がナット61により固定され、この円板60の上下動
を前記レバー56の開閉動作によって制限（コントロー
ル）している。

【００３３】ピストン棒59の下方にはフック51の開閉動
作を行うための筒62が連結され、この筒62の内側のカギ
でフック51を引掛けて開閉動作を行う。また、筒62の外
周面には凸部が設けられて爪52の出入れ（押出し、引込
め）動作を行う。

【００３４】つかみ具本体57の外周にはサポート63が複
数個設けられている。このサポート63の内部にはアーム
状の連結棒64が組込まれ、インターナルポンプの取扱具
50がディフューザ37の上面に着座するとピン65が押し上
げられ連結棒64を作動し、つかみ具本体57内部に組み込
まれたピン66を押し下げて水中リミットスイッチ67を作
動させる電気的インターロック機構になっている。ま
た、ピン66は符号70で示すピンを押し上げ、このピン70
によってエアマイクロバルブ71を作動し空気の流れをコ
ントロールしている。

【００３５】つまり、つかみ具本体57がディフューザ37
の上面に着座している場合はエアシリンダ58に空気（エ
ア）の供給を可能とし、インペラ36のつかみボルト35を
フック51によりつかみ放し動作を行うことができる電気
的インターロック機構になっている。つかみ具本体57が
インペラ36のつかみボルト35の位置に挿入されると、つ
かみボルト35の先端が検出棒72に当接して水中リミット
スイッチ67を作動させる。

【００３６】これによりつかみ具本体57からプラットホ
ーム（図示せず）上の制御盤にその動作を表示（点灯）
し、プラットホーム上の作業員にインペラ36のつかみボ
ルト35がつかみ具本体57の内部に挿入したことを知らせ
る。

【００３７】次にこの状態でプラットホーム上の制御盤
の操作スイッチを操作してエアシリンダ58内に空気を供
給し、ピストン棒59を下方に押し下げる。これにより筒
62が下方に移動しインペラ36のつかみボルト35をフック
51でつかむことができる。

【００３８】そして、インターナルポンプの取扱具50を
吊持ロープ16で吊り上げていくと、最初にフレーム53が
上方に移動するとともにレバー56が開動作から閉動作
（水平）になり、ピストン棒59の上部の円板60の上方か
ら接触（０〜 0.5mm程度）し、エアシリンダ58の動作
（放し動作）を機械的にロックすることができる。

【００３９】次に図２により、インターナルポンプの取
扱具でディフューザを把持する状態について説明する。
つかみ具本体57の内部構造は図１と同様のためその説明
を省略する。つかみ具本体57の外周にはアーム80が設け
られ、アーム80の内部には連結棒81が組み込まれてい
る。つかみ具本体57がディフューザ37の上面に着座する
と、ピン82が押し上げられ、連結棒81によりつかみ具本
体57内のピン66を押し下げて図１と同様にエアシリンダ
58が動作し、筒62が下方に移動し爪52が外側に移動しデ
ィフューザ37の内側溝部に係合する。

【００４０】この時、検出レバー83が押されて水中リミ
ットスイッチ84を作動させる構造になっている。これに
よりつかみ具本体57からプラットホーム上の制御盤にそ
の動作を表示（点灯）し、プラットホーム上の作業員に
ディフューザ37の内側溝部に爪52が係合したことを知ら
せる。

【００４１】次にこの状態でプラットホーム上の制御盤
の操作スイッチを操作してエアシリンダ58の内部に空気
を供給しピストン棒59を下方に押し下げる。これにより
筒62が下方に移動しディフューザ37の内側溝部に爪52が
係合することができる。

【００４２】次にインターナルポンプの取扱具50を吊持
ロープ16で吊り上げていくと最初にフレーム53が上方に
移動するとともにレバー56が開動作から閉動作（水平）
になり、ピストン棒59の上部の円板60の上方から接触
し、エアシリンダ58の動作（放し動作）を機械的にロッ
クすることができる。

【００４３】上記実施例において、インターナルポンプ
の取扱具50とケーブルによって連結されたプラットホー
ム14上につかみ部の係合状態を表示する表示燈を設ける
ことにより、上方から容易に係合状態を確認することが
できる。

【００４４】また、つかみ具本体57の吊り上げ荷重に応
じてエアシリンダ58のピストン棒（ロッド）59を機械的
にロックするロック機構を設けることにより、誤操作や
エア源の喪失事故が発生した場合でもインターナルポン
プを吊り上げ途中で放すことなく、確実に引き上げるこ
とができる。

【００４５】なお、本発明は上記実施例の他に次の実施
態様をとることができる。 (1) インターナルポンプの取扱具の本体でインペラ頭部
をつかむ場合はインターナルポンプ取扱具の本体に着座
用ブラケットを組み込み、ディフューザの上面に着座さ
せた状態で水中用リミットスイッチ複数個により着座状
態を検出できる電気的インターロック機構を組み込み、
この検出状態によって前記エアシリンダ部への空気圧供
給をコントロール（制御）する機構を具備すること。

【００４６】(2) インターナルポンプの取扱具の本体で
ディフューザ内部の溝部をつかむ場合は前記 (1)項で記
述した着座用ブラケットを取外し、新しくディフューザ
取扱用ブラケットを取付けて、ディフューザ上面に着座
させた状態で前記 (1)項と同様に着座検出用リミットス
イッチを作動させることによりエアシリンダ部への空気
圧供給を絵師御する機構を具備すること。

【００４７】(3) インターナルポンプの取扱具の本体の
内部にはエアマイクロバルブが組み込まれインターナル
ポンプ本体が所定の位置に着座すると着座検出用ピンと
連結されたエアマイクロバルブを作動させエアシリンダ
部への空気圧を供給することを可能とする機構を具備す
ること。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、インターナルポンプの
保守点検作業の際にインターナルポンプの取付け取外し
作業を安全かつ確実に短時間で行えるインターナルポン
プ取扱具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインターナルポンプの取扱具の一
実施例を一部縦断面で示す立面図。

【図２】図１におけるインターナルポンプの取扱具でデ
ィフューザを把持している状態を一部縦断面で示す立面
図。

【図３】従来の沸騰水型原子炉を概略的に示す断面図。

【図４】図３における原子炉の定期点検時の状態を示す
断面図。

【図５】図３の原子炉に設置されているインターナルポ
ンプを示す縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、11…インターナルポンプ、13…ガ
イドレール、14…プラットホーム、16…吊持ロープ、31
…モータシャフト、32…ポンプシャフト、35…つかみボ
ルト、36…インペラ、37…ディフューザ、50…インター
ナルポンプの取扱具、51…フック、52…爪、53…フレー
ム、56…レバー、57…つかみ具本体、58…エアシリン
ダ、59…ピストン棒、60…円板、62…筒、64…連結棒、
67，68，69…水中リミットスイッチ、73…ケーブル、80
…アーム、81…連結棒、84…水中リミットスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器に内蔵されているインタ
   ーナルポンプの真上に吊降ろされる本体と、この本体に
   設けられ前記インターナルポンプのインペラ頭部とディ
   フューザ内部の溝部をつかむつかみ部と、このつかみ部
   を動作させるエアシリンダと、前記本体と吊り上げられ
   るインターナルポンプの吊り上げ重量によって前記エア
   シリンダのピストン棒の動作を制限するロック機構を具
   備したことを特徴とするインターナルポンプの取扱具。