JPH06155172A - Wire peening gun and wire peening device and wire peening method for structure in nuclear reactor - Google Patents

Wire peening gun and wire peening device and wire peening method for structure in nuclear reactor

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JPH06155172A
JPH06155172A JP31668292A JP31668292A JPH06155172A JP H06155172 A JPH06155172 A JP H06155172A JP 31668292 A JP31668292 A JP 31668292A JP 31668292 A JP31668292 A JP 31668292A JP H06155172 A JPH06155172 A JP H06155172A
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邦夫 榎本
Koichi Kurosawa
孝一 黒沢
Masato Mochizuki
正人 望月
Masahiro Otaka
正廣 大高
Shinji Sakata
信二 坂田
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眞琴 林
Eisaku Hayashi
英策 林
Fujio Yoshikubo
富士夫 吉久保
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Abstract

PURPOSE:To prevent stress corrosion crack by providing a wire holding part for holding a plurality of fine wires of required diameter or less in an implanting condition and a vibration means for vibrating this wire holding part in a direction of implanting the wire, so as to improve tension residual stress into compression residual stress. CONSTITUTION:A peening gun 1 is constituted of a vibrator 21, peening rod 21, peening rod 22, suction pipe 23, oscillating mechanism 24 and a coupler 25 and engaged with a flexing arm by the coupler 25. The peening rod 22 is vibrated in the same direction to a lengthwise direction of the peening gun 1, and an internal peripheral surface of a shroud is peened by a plurality of fine wire heads 26 of 2mm or less diameter connected to a point end of the peening rod 22. Since scale and deposition or the like are separated from a surface according to peening, to stain reactor water to form turbid water by foreign matter, this water is sucked by the suction pipe 23, guided to a separation purifier in the outside of a pressure vessel by a water suction hose and here processed to separate the foreign matter, and the reactor water is purified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般の金属材料表面及
び原子炉炉内機器の表面層に存在する引張り残留応力の
改善技術に係り、水中において、ワイヤ束を材料の表面
に衝突させることによって、表面層に圧縮残留応力を形
成して表面応力を改善するに好適な、ワイヤピ−ニング
ガン、ワイヤピ−ニング装置及び原子炉炉内構造物のワ
イヤピーニング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for improving the tensile residual stress existing on the surface of a general metallic material and the surface layer of equipment in a nuclear reactor, in which a wire bundle is made to collide with the surface of the material in water. The present invention relates to a wire pinning gun, a wire pinning apparatus, and a wire peening method for a reactor internal structure, which are suitable for forming a compressive residual stress in a surface layer to improve the surface stress.

【0002】[0002]

【従来の技術】オ−ステナイト系ステンレス鋼SUS3
04鋼製の原子炉の炉内構造機器や一次系機器は、使用
中に、その溶接部近傍において粒界割れ型の応力腐食割
れ(以下、IGSCCと略す)が発生する場合があるこ
とは、一般的に知られている。IGSCCは、溶接部の
鋭敏化、引っ張応力、腐食環境の三因子が重畳した条件
下でのみ生ずる。
2. Description of the Related Art Austenitic stainless steel SUS3
The internal structure equipment and primary system equipment of the 04 steel nuclear reactor may cause intergranular cracking type stress corrosion cracking (hereinafter abbreviated as IGSCC) near the welded portion during use. Is commonly known. IGSCC occurs only under the condition in which the three factors of sensitization of weld, tensile stress and corrosive environment are superposed.

【0003】材料の鋭敏化は、溶接熱によって起こる。
溶接熱によって、結晶粒界にCr炭化物が析出するため
に粒界のごく近傍にCr欠乏部が形成され、このCr欠
乏部は、腐食し易くなる(鋭敏化という)。引張り応力
は、外力により発生し、これに溶接や加工によって発生
する引張残留応力が重畳して、高い引張応力状態とな
る。通常、応力因子に占める引張残留応力の寄与は、極
めて大きい。腐食環境は、原子炉水そのものであり、溶
存酸素を含むと腐食環境は、より一層厳しくなる。IG
SCCは、これらの3因子の重畳からどれか1つの因子
を取り除くことにより防止でき、引張残留応力を圧縮応
力に改善することは、IGSCC防止のための有効な予
防保全策となる。
Sensitization of materials occurs by the heat of welding.
Due to the welding heat, Cr carbide is precipitated at the grain boundaries, so that Cr-deficient portions are formed in the immediate vicinity of the grain boundaries, and the Cr-deficient portions are easily corroded (called sensitization). The tensile stress is generated by an external force, and the tensile residual stress generated by welding or working is superposed on the tensile stress, resulting in a high tensile stress state. Usually, the contribution of tensile residual stress to the stress factor is extremely large. The corrosive environment is the reactor water itself, and if dissolved oxygen is contained, the corrosive environment becomes even more severe. IG
SCC can be prevented by removing any one factor from the superposition of these three factors, and improving tensile residual stress to compressive stress is an effective preventive maintenance measure for IGSCC prevention.

【0004】原子力機器の残留応力改善手段として、ピ
ーニング( peening )に関するものに、特開昭62−6
3614号公報に記載されている技術がある。この技術
は、残留応力改善対象物である熱交換器等の管の内部に
高圧液体ジェットを噴出する回転ノズル部を有する高圧
水ジェット装置を挿入し、ジェットの衝突動圧エネルギ
−(ジェット噴流の軸方向動圧エネルギ−)で前記管内
面層に引張り塑性変形を与えて、前記管に元々存在して
いた引張り残留応力を軽減するものである。
As a means for improving the residual stress of nuclear equipment, there is a method relating to peening, which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-6.
There is a technique described in Japanese Patent No. 3614. In this technique, a high-pressure water jet device having a rotating nozzle unit for ejecting a high-pressure liquid jet is inserted inside a pipe such as a heat exchanger, which is an object of residual stress improvement, and the collision dynamic pressure energy of the jet (jet jet flow Axial kinetic energy is used to apply tensile plastic deformation to the inner surface layer of the pipe to reduce the residual tensile stress originally present in the pipe.

【0005】上記従来技術は、熱交換器等の管内面の残
留応力を改善する方法として有効な方法ではあるが、こ
の方法は大気中にてノズルから噴出する液体ジェットを
金属部材の表面に当て、この衝突エネルギ−で前記をピ
−ニングするものであり、この技術は大気中でウォ−タ
−ジェットの衝突動圧を利用したものであってウォ−タ
−ジェットの噴出圧力のみに頼った方法である。この技
術を水没している原子炉の炉内機器に適用しようとする
と、以下の問題がある。
The above-mentioned prior art is an effective method for improving the residual stress on the inner surface of a pipe such as a heat exchanger, but this method applies a liquid jet ejected from a nozzle to the surface of a metal member in the atmosphere. This technique uses the collision energy to pin the above, and this technique uses the collision dynamic pressure of the water jet in the atmosphere and relies only on the jet pressure of the water jet. Is the way. There are the following problems when this technique is applied to the reactor internal equipment of a submerged nuclear reactor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】水中でこの技術を利用
した場合には、周囲水の抵抗のためにウォ−タ−ジェッ
トの流速が低下するために、ウォ−タ−ジェットの金属
表面での衝突動圧が低くなり、ピ−ニング効果を有効に
得ることは難しくなる。そのため、大気中噴流と同等の
動圧を得るには、超高圧でのウォ−タ−ジェット噴射が
要求され、超高圧ポンプ・配管が必要となり、コストア
ップにつながる。
When utilizing this technique in water, the resistance of the ambient water to the water jet reduces the flow velocity of the water jet, causing the water jet to lose its surface at the metal surface. The collision dynamic pressure becomes low, and it becomes difficult to effectively obtain the pinning effect. Therefore, in order to obtain a dynamic pressure equivalent to that of the jet in the atmosphere, water jet injection at ultrahigh pressure is required, and ultrahigh pressure pumps and piping are required, leading to cost increase.

【0007】もう一つの従来技術として、産業界で古く
から使われている公知技術として、ハンマーピーニング
がある。ハンマーピーニングによれば、残留応力改善は
図れる。しかし、対象機器がSUS304ステンレス鋼
の場合を考慮すると、原子炉の炉内機器には適用できな
い。その理由は、SUS304ステンレス鋼において
は、ハンマーピーニングのような過度に強い冷間加工を
加えると、加工誘起マルテンサイト変態を生じて、耐食
性低下を招くことになるためである。
As another conventional technique, hammer peening is a well-known technique that has been used in the industry for a long time. Residual stress can be improved by hammer peening. However, considering that the target equipment is SUS304 stainless steel, it cannot be applied to the equipment inside the reactor. The reason is that in SUS304 stainless steel, if excessively strong cold working such as hammer peening is applied, work-induced martensitic transformation occurs, resulting in deterioration of corrosion resistance.

【0008】本発明の目的は、すでに運転を開始し、水
没状態にある原子炉の炉内機器や一般の金属材料の部材
表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善するに好適な
ワイヤピ−ニングガン、ワイヤピ−ニング装置及び原子
炉炉内構造物のワイヤピーニング方法に関する。
An object of the present invention is a wire pinning gun which is suitable for improving the tensile residual stress of the internal equipment of a nuclear reactor which is already in operation and is submerged in water or the member surface of a general metallic material into a compressive residual stress. The present invention relates to a wire peening apparatus and a wire peening method for a reactor internal structure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために本
発明は、直径2mm以下の複数の細線ワイヤと、この複
数の細線ワイヤを植立状態で保持するワイヤ保持部と、
このワイヤ保持部を前記ワイヤの植立方向に振動させる
振動手段とを備えたワイヤピーニングガンである。この
ワイヤピーニングガンおいて、振動手段本体の一側面に
前記細線ワイヤとワイヤ保持部とから成るユニットが設
けられ、振動手段本体の前記ユニットの反対側の側面に
ピーニングの反力を受ける反力ロッドが設けられたもの
や、振動手段本体の一側面とこれと対称となる反対側の
側面に前記細線ワイヤとワイヤ保持部とから成るユニッ
トがそれぞれ設けられものがよい。
To achieve the above object, the present invention provides a plurality of fine wire wires having a diameter of 2 mm or less, and a wire holding portion for holding the plurality of fine wire wires in an upright state.
This is a wire peening gun including a vibrating means for vibrating the wire holding portion in the direction of raising the wire. In this wire peening gun, a unit composed of the thin wire and the wire holding portion is provided on one side surface of the vibrating means main body, and a reaction force rod receiving a reaction force of peening on the side surface of the vibrating means main body opposite to the unit. Is preferably provided, or a unit including the thin wire and the wire holding portion is provided on one side surface of the vibrating means main body and an opposite side surface which is symmetrical to the one side surface.

【0010】また前記ワイヤピーニングガンおいて、前
記細線ワイヤとワイヤ保持部とから成るユニットが並列
する複数からなるものがよい。また、振動手段の基端部
に該振動手段本体を首振り動させる首振り手段が設けら
れたものがよい。また、吸引ホースにつながれた吸引パ
イプが細線ワイヤ側を開放する状態で前記振動手段及び
ワイヤ保持部を囲うように設けられたものがよい。
Further, in the wire peening gun, it is preferable that a plurality of units each including the thin wire and the wire holding portion are arranged in parallel. Further, it is preferable that a swing means for swinging the vibrating means main body is provided at a base end portion of the vibrating means. Further, it is preferable that a suction pipe connected to a suction hose is provided so as to surround the vibrating means and the wire holding portion in a state where the thin wire side is opened.

【0011】また本発明は、先端部を三次元的に移動さ
せる移動手段と、この移動手段の先端部に設けられた前
記のいずれかに記載のワイヤピーニングガンと、を備え
たワイヤピーニング装置である。
Further, the present invention is a wire peening apparatus comprising a moving means for moving the tip portion three-dimensionally and the wire peening gun according to any one of the above, which is provided at the tip portion of the moving means. is there.

【0012】また本発明は、軸方向に移動可能な長尺な
マストと、該マストの下端部に設けられて傘状に開閉す
る屈曲アームと、この屈曲アーム先端に設けられた前記
のいずれかのワイヤピーニングガンと、を備えたワイヤ
ピーニング装置である。ここで、マストの基端部は、原
子炉圧力容器のフランジ面上に載置され圧力容器の周方
向に移動自在な旋回台と、この旋回台に設けられ原子炉
圧力容器の径方向に移動可能で前記マストの基端部が取
り付けられる移動台車とを備えたものがよい。
According to the present invention, a long mast which is movable in the axial direction, a bending arm which is provided at a lower end portion of the mast and opens and closes in an umbrella shape, and any one of the above described which is provided at a tip of the bending arm. And a wire peening gun. Here, the base end part of the mast is mounted on the flange surface of the reactor pressure vessel and is movable in the circumferential direction of the pressure vessel, and the swivel table is provided to move in the radial direction of the reactor pressure vessel. It is preferable that the movable mast is equipped with a movable carriage to which the base end of the mast is attached.

【0013】また本発明は、原子炉炉内構造物のワイヤ
ピーニング方法であって、原子炉圧力容器の上蓋、蒸気
乾燥器、気水分離器、燃料チャンネルをこの順序で取外
す工程と、この圧力容器のフランジ面上に請求項8に記
載のワイヤピーニング装置の旋回台を載置する工程と、
該ワイヤピーニング装置を用いて、炉水を満たした状態
で、ピーニング対象の表面形状に合わせてピーニングガ
ンによりピーニングしながら、前記吸引パイプでピーニ
ング部近傍の異物混濁炉水を吸引し、炉外に排出し、排
出水から異物を分離、回収及び排出水浄化を行い、監視
カメラでピーニング状況と異物混濁炉水吸引状況を監視
しながら施工する工程とを含むことを特徴とするもので
ある。
The present invention also relates to a wire peening method for the internal structure of a nuclear reactor, comprising the steps of removing the upper lid of the reactor pressure vessel, the steam dryer, the steam separator and the fuel channel in this order, and the pressure. Mounting the swivel base of the wire peening apparatus according to claim 8 on the flange surface of the container;
Using the wire peening device, in a state of being filled with reactor water, while peening with a peening gun in accordance with the surface shape of the peening target, suction the foreign matter clouded reactor water in the vicinity of the peening portion with the suction pipe, outside the furnace It is characterized by including the steps of discharging, separating and collecting foreign matter from the discharged water, purifying the discharged water, and performing construction while monitoring the peening condition and the foreign matter turbidity reactor water suction condition with a monitoring camera.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、直径2mm以下望ましくは1
mm以下の金属ブラシ状に植え込まれた細線ワイヤの束
で処理対象をピーニングするため、ピーニングの衝撃が
細線であることから強過ぎず、弱過ぎず、最適強度のピ
ーニングが可能となり、ワイヤ束であることから、広い
面積に対して、加工マルテンサイトを生成させずに、圧
縮残留応力だけを生成できる。
According to the present invention, the diameter is 2 mm or less, preferably 1.
Since the object to be treated is peened with a bundle of fine wire wires implanted in the shape of a metal brush of mm or less, the impact of peening is not too strong and not too weak because of the fine wire, and peening with optimum strength is possible. Therefore, it is possible to generate only the compressive residual stress for a large area without generating processed martensite.

【0015】また、細線ワイヤ束を備えた複数のピーニ
ングロッドをピーニングガンに設けることにより、曲面
形状部に対するピーニング効果を高めることができる。
Further, by providing the peening gun with a plurality of peening rods each having a wire bundle, the peening effect on the curved surface portion can be enhanced.

【0016】また、振動手段であるバブレータの長手方
向と直交する方向に延出されたピーニングロッドは、ピ
ーニングロッドの往復動の方向の必要空間距離を狭くで
きる。そのため狭隘部のピーニングが可能となる。
Further, the peening rod extended in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the babulator which is the vibrating means can reduce the required space distance in the reciprocating direction of the peening rod. Therefore, the peening of the narrow space becomes possible.

【0017】また本発明のワイヤピーニング装置及び方
法によれば、三次元的な移動手段すなわち遠隔三次元駆
動部とその先端の屈曲アームの屈曲作用及びピーニング
ガン首振り作用により、原子炉の上蓋、蒸気乾燥器、気
水分離器、燃料チャンネルを取外しただけの状態で、シ
ュラウド、上部格子板等のピーニング対象機器は取り外
さず、水没状態でピーニングの施工ができる。また、異
物吸引回収器により、ピーニング処理実施中に不可避的
に発生する施工表面から離脱した表面滞積物やスケール
などの異物を炉水と共に吸引して炉外に異物を回収で
き、それを異物と炉水に分離し、分離した炉水を浄化再
利用する機能を有する。
According to the wire peening apparatus and method of the present invention, the upper lid of the nuclear reactor is moved by the bending action of the three-dimensional moving means, that is, the remote three-dimensional drive unit and the bending arm at the tip thereof and the swinging action of the peening gun. With the steam dryer, steam separator, and fuel channel simply removed, the peening target equipment such as the shroud and upper lattice plate can be removed without peening. In addition, the foreign matter suction / collection device can suction the foreign matter such as surface deposits and scales that have been unavoidably generated during the peening process and that have separated from the construction surface with the reactor water, and collect the foreign matter outside the furnace. It has a function to separate into reactor water and purify and reuse the separated reactor water.

【0018】[0018]

【実施例】図1は、本実施例の装置構成を示す断面図で
ある。ピーニングガン1a,1bは屈曲アーム2a,2
bに、屈曲アーム2a,2bはマスト3にそれぞれ取り
付けられ、また、マスト3は3次元駆動装置4に係合さ
れ、3次元駆動装置4は旋回台5に設けられている。屈
曲アーム2は、関節機構により、傘のように開閉機能を
備えており、開閉角は0度から360度である。マスト
3は、圧力容器6の軸方向に昇降可能で、しかも、マス
ト3自身の回転が可能なように3次元駆動装置4に係合
されている。3次元駆動装置4は、圧力容器6の半径方
向に走行可能に旋回台5の上に置かれている。また3次
元駆動装置4は、自身で旋回台5の上で半径方向に走行
し、かつ、マスト3に昇降と回転を与え遠隔4次元駆動
ができるようになっている。旋回台5は、フランジベー
ス7の上に、旋回運動ができるように設けられている。
フランジベース7は、圧力容器6のフランジ6−1の上
にセットされている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view showing the apparatus configuration of this embodiment. The peening guns 1a and 1b are bent arms 2a and 2
The bending arms 2a and 2b are attached to the mast 3, respectively, and the mast 3 is engaged with the three-dimensional drive device 4 and the three-dimensional drive device 4 is provided on the swivel base 5. The bending arm 2 has an opening / closing function like an umbrella by a joint mechanism, and the opening / closing angle is 0 to 360 degrees. The mast 3 can be moved up and down in the axial direction of the pressure vessel 6, and is engaged with the three-dimensional drive device 4 so that the mast 3 itself can rotate. The three-dimensional drive device 4 is placed on a swivel base 5 so as to be movable in the radial direction of the pressure vessel 6. Further, the three-dimensional drive device 4 itself travels on the swivel base 5 in the radial direction, and ascends and descends and rotates the mast 3 to enable remote four-dimensional drive. The swivel base 5 is provided on the flange base 7 so as to swivel.
The flange base 7 is set on the flange 6-1 of the pressure vessel 6.

【0019】ピーニングガン1には、空気チューブ8を
介して、コンプレッサー9から、作動用空気が送られ
る。さらに、ピーニングガン1には、炉水と混合した異
物を吸引するための、吸引ホース11が繋がれ、吸引ポ
ンプ12に連結されている。吸引ポンプ12で吸い上げ
た異物混入炉水は、分離浄化装置13に導かれ、ここ
で、異物と炉水が分離され、炉水はさらに浄化されて、
圧力容器6内に戻される。分離浄化装置13は、フィル
ター及びイオン交換樹脂から構成される。
The working air is sent from the compressor 9 to the peening gun 1 through the air tube 8. Furthermore, the peening gun 1 is connected to a suction hose 11 for sucking foreign matter mixed with the reactor water, and is connected to a suction pump 12. The foreign matter-containing reactor water sucked up by the suction pump 12 is guided to the separation and purification device 13, where the foreign matter and the reactor water are separated, and the reactor water is further purified,
It is returned to the pressure vessel 6. The separation / purification device 13 is composed of a filter and an ion exchange resin.

【0020】図1は、原子炉圧力容器の上蓋、蒸気乾燥
器、気水分離器、燃料チャンネル、制御棒をこの順序で
取外し、圧力容器6のフランジ6−1面上にフランジベ
ース7、旋回台5、三次元駆動装置4をこの順序で取り
付け、屈曲アーム2を閉じた状態でマスト3を上部格子
板14の桝目14−1を通して、炉心部15に下降さ
せ、この位置で、屈曲アーム2a、2bを開き、ピーニ
ングガン1a、1bをシュラウド16の壁面に垂直に押
し当てて、ワイヤピーニングを施工している状態を示
す。この状態で、マスト3を昇降させることにより、シ
ュラウド16の内周面軸方向の移動ピーニングができ、
マスト3を回転させることにより、シュラウド16の内
周面円周方向の移動ピーニングができる。屈曲アーム2
a、2bの開き角度を鈍角にすることにより、上部格子
板14とシュラウド16の境界の隅角部のピーニングが
可能となり、屈曲アーム2a、2bの開き角度を鋭角に
することにより、シュラウド16と炉心支持板17の境
界の隅角部のピーニングが可能となる。屈曲アーム2
a、2bは、開閉角度に応じて、アーム長さを自在に調
節可能にしてある。
In FIG. 1, the upper lid of the reactor pressure vessel, the steam dryer, the steam separator, the fuel channel, and the control rod are removed in this order, and the flange base 7 on the surface of the flange 6-1 of the pressure vessel 6 is swung. The table 5 and the three-dimensional drive 4 are attached in this order, and the mast 3 is lowered through the grid 14-1 of the upper lattice plate 14 to the core portion 15 with the bending arm 2 closed, and at this position, the bending arm 2a 2b is opened, and the peening guns 1a and 1b are vertically pressed against the wall surface of the shroud 16 to perform wire peening. In this state, by moving the mast 3 up and down, the movement peening of the shroud 16 in the axial direction of the inner peripheral surface can be performed,
By rotating the mast 3, movement peening of the shroud 16 in the circumferential direction of the inner peripheral surface can be performed. Bending arm 2
By making the opening angle of a and 2b obtuse, the peening of the corner portion of the boundary between the upper lattice plate 14 and the shroud 16 becomes possible, and by making the opening angle of the bending arms 2a and 2b acute, the shroud 16 and The peening of the corner portion of the boundary of the core support plate 17 becomes possible. Bending arm 2
The arm lengths of a and 2b can be freely adjusted according to the opening / closing angle.

【0021】図2は、他の実施例で、ピーニングガン1
a、1bのピーニング反力を受けるために、屈曲アーム
2a、2bのそれぞれの先端を分岐し、分岐の一方にピ
ーニングガン1a、1bを、分岐の他方に反力受け18
a、18bを設けてある。反力受け18aと18bは転
がり圧子19a、19bを介して、シュラウド16を押
すことによりマスト3の半径方向の振動に対して安定性
を確保できる。そのために、ピーニング作業の施工信頼
性が確保される。また、CCDカメラ20a、20bが
ピーニング施工部に向けてマスト3に取り付けられてお
り、これにより、ピーニング施工監視ができる。この例
では、マスト3に取り付けてあるが、屈曲アーム2a、
2bに取り付けてもよい。
FIG. 2 shows another embodiment of the peening gun 1.
In order to receive the peening reaction forces of a and 1b, the tip ends of the bending arms 2a and 2b are branched, and the peening guns 1a and 1b are provided in one of the branches and the reaction force receiving 18 is provided in the other of the branches.
a and 18b are provided. The reaction force receivers 18a and 18b can secure stability against radial vibration of the mast 3 by pushing the shroud 16 via the rolling indenters 19a and 19b. Therefore, the construction reliability of the peening work is secured. Further, the CCD cameras 20a and 20b are attached to the mast 3 toward the peening construction portion, whereby peening construction monitoring can be performed. Although attached to the mast 3 in this example, the bending arm 2a,
It may be attached to 2b.

【0022】図3及び図4は、本発明に係るピーニング
ガン1の一実施例の詳細を示す側面図である。ピーニン
グガン1は、バイブレータ21、ピーニングロッド2
2、吸引パイプ23、首振り機構24、及びカプラ25
で構成され、カプラ25で屈曲アーム2に係合される。
ピーニングロッド22は、ピーニングガン1の長手方向
と同一方向に振動され、ピーニングロッド22先端に連
結された細線ワイヤヘッド26が、図1及び図2のシュ
ラウド16の内周表面をピーニングする。ピーニングに
伴い、表面のスケールや滞積物等が剥離するため異物
が、炉水を汚して混濁水となるので、これを吸引パイプ
23で吸引し、吸引ホース11で圧力容器6の外部の分
離浄化装置13へ導き、ここで、異物を分離処理し、炉
水は、浄化して圧力容器6へ戻し、炉水として再利用す
る。そのため廃棄物は固形物のみとなり、排水を生じな
い。ピーニングロッド22の先端に着脱自在に係合され
たワイヤヘッド26には、図4に拡大して示したよう
に、直径1mmの細線ワイヤ27が、金属ブラシ状に植
え込まれている。
3 and 4 are side views showing the details of one embodiment of the peening gun 1 according to the present invention. The peening gun 1 includes a vibrator 21 and a peening rod 2.
2, suction pipe 23, swing mechanism 24, and coupler 25
The coupler 25 is engaged with the bending arm 2.
The peening rod 22 is vibrated in the same direction as the longitudinal direction of the peening gun 1, and the fine wire wire head 26 connected to the tip of the peening rod 22 peens the inner peripheral surface of the shroud 16 of FIGS. 1 and 2. As peening causes scales and stagnant substances on the surface to peel off, foreign matter pollutes the reactor water and becomes turbid water, which is sucked by the suction pipe 23 and separated from the outside of the pressure vessel 6 by the suction hose 11. It is led to the purifying device 13, where foreign matter is separated and treated, and the reactor water is purified and returned to the pressure vessel 6 to be reused as reactor water. Therefore, the waste is only solid and does not generate wastewater. In the wire head 26 detachably engaged with the tip of the peening rod 22, a fine wire 27 having a diameter of 1 mm is implanted in the shape of a metal brush, as shown in an enlarged view in FIG.

【0023】図5は、本発明に係るピーニングガン1の
他の実施例を示す側面図である。この例では、複数のピ
ーニングロッド22−1、22−2、22−3……がバ
イブレータ21に係合され、各々のピーニングロッド2
2の先端には、細線ワイヤ27−1、27−2、27−
3……が、直接金属ブラシ状に植え込まれている。この
実施例によれば、複数のピーニングロッド22−1、2
2−2、22−3……が、お互いに独立してピーニング
動作することが可能なので、曲面形状の施工面に対し
て、均一且つ確実にピーニングを行うことができる。
FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the peening gun 1 according to the present invention. In this example, a plurality of peening rods 22-1, 22-2, 22-3 ... Are engaged with the vibrator 21, and each peening rod 2
At the tip of 2, the thin wire 27-1, 27-2, 27-
3 ... is directly implanted in the shape of a metal brush. According to this embodiment, a plurality of peening rods 22-1, 2
.. can be peened independently of each other, so that peening can be performed uniformly and surely on the curved construction surface.

【0024】さらに、図5の変形例として、ピーニング
ロッド22−1、22−2、22−3……の本数を10
〜100本と増やし、そのかわり、ピーニングロッドの
直径をもっと細くし、針金状となした、細線ワイヤを直
接、バイブレータ21に係合してピーニングガンを構成
することもできる。この実施例によれば、細線ワイヤそ
れぞれが独立して動作するので、複雑な曲面形状の施工
面に対して、叩き残しなく、均一且つ確実にピーニング
を行うことができる。
Further, as a modification of FIG. 5, the number of peening rods 22-1, 22-2, 22-3 ... Is 10.
Alternatively, the diameter of the peening rod may be reduced to 100, and the diameter of the peening rod may be made smaller, and a wire-shaped fine wire may be directly engaged with the vibrator 21 to form a peening gun. According to this embodiment, since each thin wire operates independently, peening can be performed uniformly and surely on a construction surface having a complicated curved surface shape without leaving a hit.

【0025】図6は、本発明に係るピーニングガン1の
他の実施例を示す側面図である。この例では、複数の細
線ワイヤ27−1、27−2、……が金属ブラシ状に植
え込まれたワイヤヘッド26−1、26−2……がピー
ニングロッド22−1、22−2……に設けられ、さら
に、このピーニングロッド22−1、22−2……が、
首振り機構24及び間隔調節するスペーサである間隔ピ
ース28を介してバイブレータ21の長手方向と直交す
るように、バイブレータ21に係合されている。これと
対向する方向には、ピーニングの反力を受ける反力ロッ
ド29が、設けてある。反力ロッド29は、先端に回転
自在な回転子29−1を備え、間隔調節用の間隔ピース
29−2介してバイブレータ21に係合されている。こ
の実施例によれば、回転子29−1と細線ワイヤ27と
の距離を短くできるので、シュラウド16と圧力容器6
との間のような狭隘部内のピーニングができる。隙間に
応じて、間隔ピース28と29−2を調節しておくのが
よい。
FIG. 6 is a side view showing another embodiment of the peening gun 1 according to the present invention. In this example, the wire heads 26-1, 26-2, in which a plurality of fine wires 27-1, 27-2, ... Are implanted in the shape of a metal brush, are the peening rods 22-1, 22-2. And the peening rods 22-1, 22-2 ...
It is engaged with the vibrator 21 so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the vibrator 21 via a swing mechanism 24 and a spacing piece 28 which is a spacer for adjusting the spacing. A reaction force rod 29 that receives a reaction force of peening is provided in a direction opposite to this. The reaction force rod 29 is provided with a rotatable rotor 29-1 at its tip and is engaged with the vibrator 21 via a spacing piece 29-2 for spacing adjustment. According to this embodiment, since the distance between the rotor 29-1 and the thin wire 27 can be shortened, the shroud 16 and the pressure vessel 6
Peening can be done in narrow spaces such as between and. It is preferable to adjust the spacing pieces 28 and 29-2 according to the clearance.

【0026】図7は、本発明に係るピーニングガン1の
他の実施例を示す側面図である。図7においては、図6
の反力ロッド29に替えて、もう一本のピーニングロッ
ドを設け、左右対称形としている。本実施例によれば、
ピーニングの反力は自己平衡し、さらに対向部位を同時
にピーニングでき、高効率である。すなわち、シュラウ
ド16と圧力容器6との間のような狭隘部内の双方の表
面のピーニングに好適である。
FIG. 7 is a side view showing another embodiment of the peening gun 1 according to the present invention. In FIG. 7, FIG.
Another peening rod is provided instead of the reaction force rod 29 of FIG. According to this embodiment,
The reaction force of peening is self-balanced, and the opposing parts can be peened simultaneously, resulting in high efficiency. That is, it is suitable for peening both surfaces in the narrow portion such as between the shroud 16 and the pressure vessel 6.

【0027】上記の実施例はシュラウドに適用する場合
についてであるが、上部格子板の任意の格子穴にマスト
7を挿入することにより、格子板下面部、炉心支持板に
も施工でき、また、格子穴からマスト7を引き抜いて実
施すれば格子板上面部へも施工できる。
The above-mentioned embodiment is applied to the shroud, but by inserting the mast 7 into any lattice hole of the upper lattice plate, the lower plate portion of the lattice plate and the core support plate can be constructed. If the mast 7 is pulled out from the lattice hole, it can be installed on the upper surface of the lattice plate.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、既設の原子炉圧力容器
内部構造物の残留応力を引張りから圧縮に改善すること
が容易にでき、原子炉圧力容器内部構造物の応力腐食割
れを未然に防止することができる。また、三次元的にピ
ーニングガンを移動させることにより炉水を満たしたま
ま、遠隔操作で施工できるので、ピーニング施工時の作
業員の被爆線量を低減できる。施工表面のスケールを剥
離できるので炉水が浄化される。また、本発明は、スペ
ース空間の大きい筒状機器、狭隘部、隅角部凸曲面、凹
曲面のいずれにも適用できる。
According to the present invention, it is possible to easily improve the residual stress of the existing reactor pressure vessel internal structure from tension to compression, and to prevent stress corrosion cracking of the reactor pressure vessel internal structure. Can be prevented. In addition, since the peening gun can be moved three-dimensionally and remote construction can be performed while the reactor water is being filled, it is possible to reduce the exposure dose of the worker during peening construction. Since the scale on the construction surface can be peeled off, the reactor water is purified. Further, the present invention can be applied to any of a tubular device having a large space space, a narrow portion, a corner curved surface and a concave curved surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による原子炉炉内構造物の残
留応力改善用のワイヤピーニング装置の全体構成及び炉
心シュラウド適用状況を示す一部を断面で示した構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a wire peening apparatus for improving a residual stress of a reactor internal structure according to an embodiment of the present invention and a partial sectional view showing a core shroud application state.

【図2】本発明の他の実施例による原子炉炉内構造物の
残留応力改善用の反力受け付きワイヤピーニング装置の
全体構成及び炉心シュラウド適用状況を示す一部を断面
で示した構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a wire peening apparatus with a reaction force receiver for improving residual stress of a reactor internal structure according to another embodiment of the present invention and a configuration diagram showing a part of a core shroud application state in a sectional view. Is.

【図3】本発明の一実施例によるピーニングガンを示す
側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a peening gun according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例によるピーニングガンを示
す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a peening gun according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例による複数ピーニングロッ
ドを示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a multiple peening rod according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例によるピーニングガンを示
す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a peening gun according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例によるピーニングガンを示
す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a peening gun according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピーニングガン 2 屈曲アーム 3 マスト 4 三次元駆動装置 5 旋回台 6 圧力容器 11 吸引ホース 12 吸引ポンプ 13 分離浄化装置 18 反力受け 20 CCDカメラ 21 振動手段(バイブレータ) 22 ピーニングロッド 23 吸引パイプ 24 首振り機構 26 ワイヤヘッド 27 細線ワイヤ 29 反力ロッド 1 peening gun 2 bending arm 3 mast 4 three-dimensional drive device 5 swivel table 6 pressure vessel 11 suction hose 12 suction pump 13 separation purification device 18 reaction force receiver 20 CCD camera 21 vibration means (vibrator) 22 peening rod 23 suction pipe 24 neck Swing mechanism 26 Wire head 27 Fine wire 29 Reaction rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 邦夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 黒沢 孝一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 望月 正人 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大高 正廣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 坂田 信二 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 林 眞琴 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 林 英策 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 吉久保 富士夫 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 日立ニ ュークリアエンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kunio Enomoto, Kunio Enomoto, 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Laboratory, Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Koichi Kurosawa 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Company Hitachi, Ltd.Hitachi factory (72) Inventor Masato Mochizuki 502 Jintamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Hiritsu Works Co., Ltd.Mechanical Research Institute (72) Masahiro Otaka 502 Kintate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitsuritsu Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Sakata 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Hayashi, 502 Kintatecho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsuteki Co., Ltd. (72) Inventor Eisaku Hayashi 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Yoshi Coercive Fujio Hitachi City, Ibaraki Prefecture Saiwaicho Third Street No. 2 No. 2 Hitachi Men u clear Engineering Co., Ltd. in

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直径2mm以下の複数の細線ワイヤと、
この複数の細線ワイヤを植立状態で保持するワイヤ保持
部と、このワイヤ保持部を前記ワイヤの植立方向に振動
させる振動手段と、を備えたワイヤピーニングガン。
1. A plurality of fine wire wires having a diameter of 2 mm or less,
A wire peening gun comprising: a wire holding portion that holds the plurality of thin wire wires in a standing state, and a vibrating means that vibrates the wire holding portion in a direction in which the wires are standing.
【請求項2】 請求項1に記載のワイヤピーニングガン
おいて、振動手段本体の一側面に前記細線ワイヤとワイ
ヤ保持部とから成るユニットが設けられ、振動手段本体
の前記ユニットの反対側の側面にピーニングの反力を受
ける反力ロッドが設けられたことを特徴とするワイヤピ
ーニングガン。
2. The wire peening gun according to claim 1, wherein a unit composed of the thin wire and the wire holding portion is provided on one side surface of the vibrating means body, and a side surface of the vibrating means body opposite to the unit. A wire peening gun characterized in that a reaction force rod for receiving a reaction force of peening is provided on the.
【請求項3】 請求項1に記載のワイヤピーニングガン
おいて、振動手段本体の一側面とこれと対称となる反対
側の側面に前記細線ワイヤとワイヤ保持部とから成るユ
ニットがそれぞれ設けられたことを特徴とするワイヤピ
ーニングガン。
3. The wire peening gun according to claim 1, wherein a unit including the thin wire and a wire holding portion is provided on one side surface of the vibrating means main body and an opposite side surface which is symmetrical to the one side surface. A wire peening gun characterized by that.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のワイヤ
ピーニングガンおいて、前記細線ワイヤとワイヤ保持部
とから成るユニットが並列する複数からなることを特徴
とするワイヤピーニングガン。
4. The wire peening gun according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of units each including the thin wire and the wire holding portion are arranged in parallel.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のワイヤ
ピーニングガンおいて、振動手段の基端部に該振動手段
本体を首振り動させる首振り手段が設けられたことを特
徴とするワイヤピーニングガン。
5. The wire peening gun according to any one of claims 1 to 4, wherein a swinging means for swinging the swinging means main body is provided at a base end portion of the swinging means. Wire peening gun.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のワイヤ
ピーニングガンおいて、吸引ホースにつながれた吸引パ
イプが細線ワイヤ側を開放する状態で前記振動手段及び
ワイヤ保持部を囲うように設けられたことを特徴とする
ワイヤピーニングガン。
6. The wire peening gun according to claim 1, wherein a suction pipe connected to a suction hose is provided so as to surround the vibrating means and the wire holding portion with the thin wire side open. A wire peening gun that has been characterized.
【請求項7】 先端部を三次元的に移動させる移動手段
と、この移動手段の先端部に設けられた請求項1〜6の
いずれかに記載のワイヤピーニングガンと、を備えたワ
イヤピーニング装置。
7. A wire peening apparatus comprising a moving means for moving the tip part three-dimensionally, and the wire peening gun according to claim 1 provided at the tip part of the moving means. .
【請求項8】 軸方向に移動可能な長尺なマストと、該
マストの下端部に設けられて傘状に開閉する屈曲アーム
と、この屈曲アーム先端に設けられた請求項1〜6のい
ずれかに記載のワイヤピーニングガンと、を備えたワイ
ヤピーニング装置。
8. A long mast that is movable in the axial direction, a bending arm that is provided at the lower end of the mast and opens and closes like an umbrella, and a bending arm that is provided at the tip of the bending arm. And a wire peening gun according to claim 1.
【請求項9】 請求項8に記載のワイヤピーニング装置
において、マストの基端部は、原子炉圧力容器のフラン
ジ面上に載置され圧力容器の周方向に移動自在な旋回台
と、この旋回台に設けられ原子炉圧力容器の径方向に移
動可能で前記マストの基端部が取り付けられる移動台車
とを備えたことを特徴とするワイヤピーニング装置。
9. The wire peening apparatus according to claim 8, wherein a base end portion of the mast is mounted on a flange surface of the reactor pressure vessel, and is a swivel base movable in the circumferential direction of the pressure vessel; A wire peening apparatus, comprising: a movable carriage that is provided on a base and is movable in a radial direction of a reactor pressure vessel and to which a base end portion of the mast is attached.
【請求項10】 原子炉炉内構造物のワイヤピーニング
方法であって、原子炉圧力容器の上蓋、蒸気乾燥器、気
水分離器、燃料チャンネルをこの順序で取外す工程と、
この圧力容器のフランジ面上に請求項7〜9のいずれか
に記載のワイヤピーニング装置の旋回台を載置する工程
と、該ワイヤピーニング装置を用いて、炉水を満たした
状態で、ピーニング対象の表面形状に合わせてピーニン
グガンによりピーニングしながら、前記吸引パイプでピ
ーニング部近傍の異物混濁炉水を吸引し、炉外に排出
し、排出水から異物を分離、回収及び排出水浄化を行
い、監視カメラでピーニング状況と異物混濁炉水吸引状
況を監視しながら施工する工程とを含むことを特徴とす
る原子炉炉内構造物のワイヤピーニング方法。
10. A method for wire peening a reactor internal structure, comprising: removing a reactor pressure vessel upper lid, a steam dryer, a steam separator, and a fuel channel in this order;
A step of placing the swivel base of the wire peening apparatus according to any one of claims 7 to 9 on a flange surface of this pressure vessel, and a peening target in a state of being filled with reactor water using the wire peening apparatus. While peening with a peening gun to match the surface shape of the, suction the foreign matter cloudy reactor water in the vicinity of the peening part with the suction pipe, discharge it out of the furnace, separate the foreign matter from the discharge water, perform recovery and purification of the discharge water, A wire peening method for a reactor internal structure, which comprises a step of performing construction while monitoring a peening condition and a foreign matter turbidity reactor water suction condition with a surveillance camera.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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