JPH07167588A

JPH07167588A - ステイロッド装置

Info

Publication number: JPH07167588A
Application number: JP6278389A
Authority: JP
Inventors: Jay T Moore; トーマスモーアジェイ
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1995-07-04
Also published as: BE1008224A4; US5329565A

Abstract

(57)【要約】【目的】原子炉用蒸気発生器からスラッジの除去を促
進するステイロッド装置を提供する。【構成】ステイロッド装置は、互いの間に管レーン
（55）を形成する複数本の伝熱管（50）に隣接して配置
されるロッド（270 ）を有し、管レーン内にはスラッジ
が堆積する。ロッドは、管レーンからスラッジ堆積物を
フラッシするようになった流体（210 ）の流れ方向と平
行に向いた平らな側部（310a,310b)を有する。流体の流
れに対してロッドの向きを変えないようにする回転防止
用コネクタ（330 ）がロッドに連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にステイロッドに関
し、特に、原子炉用熱交換器からのスラッジの除去を促
進するステイロッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】原子炉
用熱交換器で用いられるステイロッドは当該技術分野で
公知であるが、これらステイロッドは、スラッジの除去
作業を妨害する多くの問題をもっている。しかしなが
ら、これら問題を理解する前に、代表的な熱交換器及び
その関連のステイロッドの構造及び作用につき或る程度
の技術的な背景を知ることが望ましい。

【０００３】この点において、代表的な原子炉用熱交換
器、即ち蒸気発生器は、熱が加熱された放射性一次流体
から低温の非放射性二次流体に伝達されると蒸気を発生
する。一次流体は、複数本のＵ字管を通って流れ、これ
ら複数本のＵ字管は、複数の間隔を置いて配置された支
持板に設けられた孔を通り、熱交換器内に設けられた管
板の孔にはめ込まれている。二次流体は、一次流体が管
を通って流れているときに管の外面の周りに存在する。
管の壁は、熱を加熱された一次流体から二次流体に伝達
するための熱伝達手段として機能する。かくして、一次
流体は、管を通って流れているときに、その熱を管の外
面の周りの二次流体に与えて蒸気を生じさせ、この蒸気
は、当該技術分野において周知の方法で発電のために用
いられる。

【０００４】一次流体は放射性なので、原子炉用熱交換
器は、管を通って流れている放射性一次流体が管の外面
の周りの非放射性二次流体と混じり合わず、従って、二
次流体を放射能で汚染しないよう設計されている。二次
流体の放射能汚染は安全上の理由から望ましくない。従
って、管は漏れが生じないよう設計されていて、放射性
の一次流体が非放射性二次流体から隔離状態であり、一
次流体と二次流体の混合を回避するようになっている。
しかしながら、上述の支持板は、予想される事故（例え
ば、主ストリームラインの破断）の際に撓み又は曲り作
用を受ける。可能性はほとんどないが、かかる撓み又は
曲りによって支持板がその孔を貫通する管の壁に当たっ
て摩耗し、これに場合によっては破れを生じさせ、この
破れによって放射性一次流体が非放射性二次流体と混合
する場合がある。従って、複数本の細長いステイロッド
により、支持板と管板とを相互に連結して支持板の撓み
又は曲りを防止している。加うるに、各ステイロッドの
周りには、支持板を撓まない間隔を置いた管形に維持す
るのを助ける管状のスペーサーが隣り合う支持板の間に
配置された状態で設けられている。

【０００５】さらに、熱交換器に入る二次流体は、二次
流体から沈殿して管板の表面上にスラッジとして堆積す
る懸濁粒子を含む場合がある。このスラッジの堆積は望
ましくない。というのは、この堆積により管壁の肉厚が
薄くなる（以下、「薄肉化」と称する）場合があり、こ
れにより最終的には管に破れが生じ、一次流体が二次流
体と混じって非常に望ましくない結果を生じる場合があ
る。このような管壁の薄肉化は、管板上に堆積したスラ
ッジの高さに相当する管板の高さ位置近傍で優先的に生
じる場合がある。スラッジそれ自体は主として、二次流
体から管板上に沈殿した種々の鉄酸化物と銅化合物の組
合せ及び微量の他の元素である。本発明者の所見によれ
ば、かかる管板上へのスラッジ堆積物は、管壁における
上述の管壁の薄肉化を引き起こすのに十分な量のホスフ
ェート又は他の腐蝕剤の集中場所となる。

【０００６】従って、かかる原子炉用熱交換器は典型的
には、運転停止期間中に点検整備されて管板上のスラッ
ジ堆積物が除去される。熱交換器の点検整備作業では、
管板の高さ位置近傍の点検ポートカバーを開けて流体洗
浄器具（fluid lancing tool）を差し込み、この流体洗
浄器具は管板表面からスラッジを脱落させるよう少なく
とも１つの高圧流体のジェットを管の間に形成された管
レーン内へ放出する。この点に関し、流体洗浄器具を管
板に沿って移動させながら高圧流体のジェットを流体洗
浄器具の運動方向と垂直に差し向ける。高圧流体は流体
の流れ中のスラッジを同伴し、次に管板から吸い出され
る。かかるスラッジ除去システムは、１９７８年３月２
１日にロバート・エイ・ヒックマン氏に付与され、本出
願人に譲渡されている米国特許第４，０７９，７０１号
（発明の名称は、蒸気発生器のスラッジ除去システム）
により一層詳しく説明されている。

【０００７】しかしながら、周囲にスペーサを備えた上
述の従来型ステイロッドは、管板のある領域の洗浄を妨
害する場合がある。というのは、スペーサは管よりも大
きな直径を有しているので流体洗浄器具である流体ラン
スの幾つかをブロックするからである。流体洗浄器具即
ち流体ランスの妨害により、熱交換器からのスラッジの
一部の除去が妨害される。これは望ましくないが、その
理由は、点検整備後に熱交換器中にスラッジ残留物が残
ると最終的には上述の管壁の浸蝕によって薄肉化するこ
とになり、かかる管の薄肉化が原因となって最終的に
は、放射性一次流体が非放射性二次流体と混じり合う場
合がある。従って、たとえステイロッド及びスペーサが
設けられていても、管板からできるだけ多量のスラッジ
を除去することが当該技術分野における課題である。

【０００８】スラッジ除去を促進するステイロッドが公
知である。かかるステイロッドは、１９８８年１０月１
８日にロバート・エム・ウエーバ氏に付与され、本出願
人に譲渡されている米国特許第４，７７７，９１１号
（発明の名称は、蒸気発生器のスラッジ洗浄除去を促進
するためのステイロッド構成）に開示されている。この
米国特許は、管板の流体洗浄を促進するステイロッド構
成を開示しており、このステイロッド構成は複数本のス
テイロッドを含み、各ステイロッドは管と同一の直径を
有していて、管の配列パターンとマッチする間隔を置い
た位置で管板にねじ込まれる。この米国特許で開示され
たステイロッド構成により管により形成された管レーン
からの比較的多量のスラッジの除去が可能になったが、
それにもかかわらずその用途は完全に満足のいくもので
はない。すなわち、この米国特許で開示された複数のス
テイロッドは各々管と同一の直径を有しているが、ステ
イロッドの各群は、流体ランスから放出された流体に対
し比較的大きな横方向の累積的プロフィールとなるよう
に見え、かかるプロフィールはスラッジを管レーンから
完全に除去する流体ランスの働きの妨害になるので望ま
しくない。

【０００９】それ故、スラッジ除去を促進するためのス
テイロッドが当該技術分野で公知であるが、従来技術は
原子炉用熱交換器からのスラッジの除去を適切に促進す
るためのステイロッド装置が開示されているとは考えら
れない。

【００１０】従って、本発明の目的は、原子炉用熱交換
器からのスラッジの除去を促進するためのステイロッド
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のステイロッド装
置は、相互の間に管レーンを形成する複数本の伝熱管に
隣接して配置されるロッドを有し、管レーンにはスラッ
ジが滞積する。ロッドは、管レーンからスラッジ堆積物
をフラッシするようになった流体の流れ方向と平行に向
いた平らな側部を有する。流体の流れに対してロッドの
向きを変えないようにする回転防止用コネクタがロッド
に連結されている。

【００１２】本発明の要旨は広義には、スラッジが溜ま
っていて、所定のパターンで配列された複数本の管の間
に形成されるスラッジレーンからスラッジの除去を促進
するステイロッド装置であって、ステイロッド装置は、
スラッジをスラッジレーンからフラッシするようスラッ
ジレーンの方へ差し向けられた流体の流れの妨害を減す
るようになっており、ステイロッド装置は、管に隣接し
て配置されていて、基端部及び外端部を有し、さらに流
体の流れの方向と平行に向いた横断面の減少した部分を
有し、流体の流れを横断面減少部分の先へ進め、そして
スラッジレーン内へ導入してスラッジをスラッジレーン
からフラッシするようにさせるロッドと、管に取り付け
らていて、前記ロッドの基端部を受け入れるボアを有す
る第１のプレート部材と、第１のプレート部材から間隔
を置いて配置されていて、前記ロッドに連結されて前記
ロッドによって撓みが防止されるようになった第２のプ
レート部材と、第１のプレート部材及び第２のプレート
部材の間に配置された回転防止用コネクタとを有し、該
コネクタは、前記ロッドの外端部に連結された基端部及
び前記第２のプレート部材に連結された外端部を有し、
前記ロッドの回転を防止して前記ロッドの横断面減少部
分が流体の流れと平行なままであるようにすることを特
徴とするステイロッド装置にある。

【００１３】本発明の特徴は、ロッドを互いの間に管レ
ーンを形成する複数本の伝熱管に隣接して設けたことに
あり、管レーン内にはスラッジが堆積し、ロッドは管レ
ーンからスラッジ堆積物をフラッシするようになった流
体の流れ方向と平行に向いた平らな側部を有し、かかる
側部により、その先に進んで管レーン内に入る流体の流
れがスラッジを管レーンからフラッシすることができる
ことにある。

【００１４】本発明の利点は、流体の流れによって比較
的多量のスラッジが管レーンから除去されることにあ
り、その理由はステイロッドの構成が管レーンの方へ差
し向けられた流体の流れを実質的に遮断しないからであ
る。

【００１５】本発明のもう１つの利点はステイロッド装
置は異なる設計の熱交換器に対応するよう調整可能であ
ることである。

【００１６】本発明のこれら特徴及び利点並びに他の特
徴及び利点は、本発明の例示の実施例を図示説明する図
面と関連して以下の詳細な説明を読むと当業者には明ら
かになろう。

【００１７】本明細書の特許請求の範囲は本発明の要旨
を記載しているが、添付の図面と関連して行う以下の説
明を読むと、本発明をより深く理解できるものと考えら
れる。

【００１８】

【実施例】図１を参照すると、蒸気を発生させるための
全体を符号１０で示す代表的な原子炉用熱交換器又は蒸
気発生器が示されている。熱交換器１０は、上部３０及
び下部４０を備えたシェル２０を有する。下部４０内に
は、放射性一次流体（図示せず）を循環させるための複
数の間隔を置いて設けられた構造体、例えば垂直に向い
た逆Ｕ字形の伝熱管（以下、単に「管」という場合があ
る）５０が設けられている。伝熱管５０は、これらの間
に複数の管レーン又はスラッジレーン５５（図６参照）
を形成するよう繰り返しの所定パターン又は列の状態で
配列されている。図１に示すように、各伝熱管５０はこ
れを横方向に支持するようになった複数の水平に向いた
支持板６０に設けられている対応の孔（図示せず）を貫
通する。管５０の端部を受け入れる複数の孔８０（図４
参照）及び後述の理由で複数の雌ねじ付きボア８５を備
えた水平に向いた第１のプレート部材又は管板７０が下
部４０内に設けられていてこれに取り付けられている。
管板７０は又、頂面７５を有し、この上に汚染要因物又
はスラッジ堆積物７７が以下に詳しく説明するように優
先的に生じる。このスラッジ７７は頂面７５上で管レー
ン５５内に堆積又は付着する。

【００１９】図１を依然として参照すると、シェル２０
には、第１の入口ノズル９０及び第１の出口ノズル１０
０がそれぞれ入口プレナム室１１０及び出口プレナム室
１２０と連通状態に設けられている。管板７０の頂面７
５に接近できるようにするための複数の点検ポート１３
０（このうち４つしか示さず）が管板７０上でシェル２
０を貫通して形成されている。さらに、管板７０の上方
であるが最も底部の支持板６０の下方に間隔を置いて水
平に向いた第２のプレート部材又はバッフルプレート１
４０（これは４００シリーズのステンレス鋼であるのが
よい）が設けられており、この第２のプレート部材は好
ましくは、二次流体を頂面７５に沿って流し、開口部を
通って上方に流して管板７０上に堆積しているスラッジ
７７の量を減ずるための中央に設けられた開口部（図示
せず）を有する。バッフルプレート１４０は又、複数の
ボア１４５を有するのがよく（図４参照）、各ボア１４
５は以下により詳細に説明するように環状段部１４７及
び多角形の凹部１４８を形成する。さらに、バッフルプ
レート１４０は管５０を受け入れる複数の孔１４９を有
するのがよい（図４参照）。図１に示すように、管５０
の上方にはシェル２０を貫通して第２の入口ノズル１５
０が形成されており、この第２の入口ノズル１５０は、
上部３０に設けられていて、非放射性の二次流体を上部
３０に流入させる有孔供給リング１６０に連結されてい
る。二次流体（これは、懸濁粒状物を同伴した脱イオン
水であるのがよい）は、第２の入口ノズル１５０を通
り、そして供給リング１６０の孔（図示せず）を通って
上部３０に流入する。第２の出口ノズル１７０が蒸気を
熱交換器１０から出すために上部３０の頂部に取り付け
られている。

【００２０】図１及び図２を参照すると、管５０が逆Ｕ
字形なので、管板７０の直線部分には管５０が存在しな
い。この直線部分は一般に幾つかの図面においては中央
管レーン１８０として示されている。上述の点検ポート
１３０（直径が約２インチであるのがよい）は、互いに
対し直径方向反対側に、且つ中央管レーン１８０と一線
をなして設けられている。加うるに、２つの追加の点検
ポート１３０を、管レーン１８０に対して９０°の角度
を成してシェル２０の下部に設けるのがよい。点検ポー
ト１３０は後述の理由により管板７０の頂面７５への接
近を可能にする。さらに、熱交換器１０の内部への接近
を可能にするために直径が１５２．４ｍｍ（６インチ）
の複数の手穴（図示せず）を設けるのがよい。

【００２１】熱交換器１０の作動中、上述のスラッジ７
７（これは二次流体から沈殿する）が管板７０の頂面７
５上に優先的に堆積する傾向がある。バッフルプレート
４０及びその関連の開口部（図示せず）がスラッジ７７
を管板７０上に堆積しないようにするのに役立つが、そ
れにもかかわらず、スラッジ７７は或る程度管板７０上
に堆積する。かかるスラッジ７７は最終的には、これと
長期間に亘って接触する管５０の壁を薄肉化する場合が
あり、これにより放射性の一次流体が非放射性の二次流
体と混じり合い、非常に望ましくない結果を生じさせる
場合がある。従って、かかるスラッジ７７を管板７０の
頂面７５から除去することが重要である。従って、この
堆積したスラッジを除去するために、点検ポート１３０
を開いて管板７０の頂面７５に接近し、流体ランス１９
０を点検ポート１３０のうちの１つを通して熱交換器１
０内へ導入する。流体ランス１９０を点検ポート１３０
のうちの１つから導入すると、吸引ヘッダ２００を、流
体ランス１９０を導入した点検ポート１３０と直径方向
反対側に位置した点検ポート１３０から差し込む。次
に、流体ランス１９０を中央管レーン１８０に沿って移
動させ、或いは並進させると共に流体の流れ（例えば、
水又は水と溶媒の混合物）を放出し、この流体の流れは
幾つかの図面においては符号２１０で指示されている。
この流体の流れ２１０を管５０の間に形成された管レー
ン５５の方へ差し向け、熱交換器１０の作動中に管レー
ン５５内に堆積したスラッジ７７を管板から脱落させ或
いは除去する。かかるスラッジ除去システムは、１９７
８年３月２１日にロバート・エイ・ヒックマン氏等に付
与され、本出願人に譲渡されている米国特許第４，０７
９，７０１号（発明の名称は、蒸気発生器のスラッジ除
去システム）により詳しく説明されている。なお、かか
る米国特許の開示内容を本明細書の一部をなすものとし
てここに引用する。

【００２２】しかしながら、従来技術においては、支持
板６０及びバッフルプレート１４０の曲り又は撓みを軽
減するために支持板６０及びバッフルプレート１４０を
管板７０に相互に連結する複数の垂直に向いたステイロ
ッドが、以下に詳しく説明するように管レーン５５から
のスラッジ７７の除去を邪魔する場合がある。

【００２３】図３を参照すると、複数の標準長さ（full
length)の従来型ステイロッド２２０が各々、ねじボア
８５に螺合するねじ端部２３０を有する。バッフルプレ
ート１４０と管板７０の間に装着されていて、バッフル
プレート１４０と管板７０を所定の間隔を置いた関係に
保つための管状のスペーサ２４０がこの従来型ステイロ
ッド２２０の周りに設けられている。かかる複数のスペ
ーサ２４０は、隣接の支持板６０を所定の間隔を置いて
関係を保つために隣り合う支持板６０の間に設けられて
いる。ステイロッド２２０は、管５０よりも大きな直径
を有し、その関連のスペーサ２４０と一緒に、４つの管
５０と同一の面積を占有している。かくして、ステイロ
ッド２２０及びスペーサ２４０は管レーン５５を塞ぐよ
うになる。この遮断は、各従来型ステイロッド２２０の
背後に位置した管レーン５５の部分２５０からのスラッ
ジ７７のフラッシを妨害する。管レーン５５が塞がれる
ことは望ましくない。というのは、かかる遮断により、
流体洗浄中に管レーン５５から除去されるスラッジ７７
の量は必然的に望ましいレベル以下になるからである。
従って、かかる管レーン５５の遮断を生じさせないよう
にするステイロッドの構成を提供することが当該技術分
野における課題である。本発明によれば、この課題は、
原子炉用熱交換器からのスラッジの除去を促進するステ
イロッド装置を提供することによって解決される。

【００２４】かくして、図４、図５、図６及び図７を参
照すると、原子炉用熱交換器１０からのスラッジの除去
を促進するための全体を符号２６０で指示した本発明の
主題であるステイロッド装置が示されている。ステイロ
ッド装置２６０は、管５０の所定のパターン又はピッチ
とマッチするような仕方で管５０に隣接して所定の位置
に設けられた複数の細長い全体として円筒形のロッド２
７０（この材質は炭素鋼であるのがよい）を有する。各
ロッド２７０は、管板７０に形成された雌ねじボア８５
に螺合することができる雄ねじ付き基端部２８０を有す
る。さらに、各ロッド２７０は、以下に述べる理由によ
り雄ねじ付きの外端部２９０を有する。「基端部」とい
う用語は、プレナム室１１０／１２０に近い端部を示す
ものとし、「外端部」という用語は、本明細書において
はプレナム室１１０／１２０からより遠いほうの端部を
示すものとする。一体に取り付けられた中間部分３００
がロッドの基端部１８０と外端部２９０との間に設けら
れている。中間部３００は、互いに反対側に位置した平
行な平らな側部３１０ａ，３１０ｂを有し、これら側部
は、これらの間に所定の厚さ又は幅「Ａ」の中間部３２
０を形成する。幅「Ａ」は、流体の流れ２１０をロッド
２７０の側部３１０ａ／３１０ｂの先に進め、管レーン
５５内へ流入させてスラッジ７７を管レーンからフラッ
シするようできるよう寸法決めされている。このよう
に、ロッド２７０は管レーン５５を塞がない。

【００２５】依然として図４，図５，図６及び図７を参
照すると、全体として管状の回転防止用コネクタ３３０
が管板７０とバッフルプレート１４０との間に設けられ
ており、この回転防止用コネクタは、基端部３４０、外
端部３５０及び長さ方向に貫通した雌ねじ付きボア３５
５を有する。ロッド２７０の外端部２９０はコネクタ３
３０の雌ねじ付きボア３５５に螺合する。さらに、コネ
クタ３３０の外端部３５０は、例えば溶接部３７０によ
りこれに一体的に取り付けられた多角形のワッシャ又は
座金３６０を有する。ワッシャ３６０は好ましくは「イ
ンコネル」製であり、コネクタ３３０は好ましくは炭素
鋼で作られている。コネクタ３３０（この材質は炭素鋼
であるのがよい）を直接バッフルプレート１４０（この
材質はステンレス鋼であるのがよい）に溶接すること
は、溶接後にステンレス鋼を熱処理する必要をなくすた
めには好ましくないことは理解されよう。この問題を解
決するために、「インコネル」製ワッシャ３６０を設け
て、炭素鋼製のコネクタ３３０をこれに適切に溶接し
て、炭素鋼をステンレス鋼に溶接する必要なくコネクタ
３３０をバッフルプレート１４０に連結するようにす
る。同様な方法で、炭素鋼製のロッド２７０を例えば溶
接部３７５によって炭素鋼製のコネクタ３３０に一体に
連結するのがよい。多角形のワッシャ３６０は多角形の
凹部１４８にぴったりとはめ込まれる。従って、上述の
説明から、ワッシャ３６０と凹部１４８のぴったりとし
た嵌合関係により、コネクタ３３０は以下に詳細に説明
する理由により、その長さ方向軸線の周りに回転するこ
とができるようになることは理解されよう。

【００２６】図４に最も良く示されているように、コネ
クタ３３０は、スラッジ堆積物７７の予想高さ又はレベ
ルの手前の所定の軸方向高さまでバッフルプレート１４
０から吊り下げられて下方に延びている。その理由は、
管レーン５５に接近する流体の流れ２１０を妨げたり遮
断したりしないようにするためである。さらに、上述の
説明から、管レーン５５への流体の流れ２１０の接近を
可能にするためにバッフルプレート１４０と管板７０と
の間にはスペーサ２４０が設けられていないことは理解
されよう。

【００２７】再び、図４、図５、図６及び図７を参照す
ると、従来型ステイロッド２２０よりも短い別のロッド
３８０が、コネクタ３３０の雌ねじ付きボア３５５に螺
合するためにバッフルプレート１４０のボア１４５を貫
通する雄ねじ付き基端部３９０を有する。ロッド３１０
とコネクタ３３０のボア３５５との螺合により、管板７
０と支持板６０及びバッフルプレート１４０とを相互に
螺合させ、支持板６０及びバッフルプレート１４０の上
述の撓み又は曲りを防止する。かくして、上述の説明か
ら、短い細長い棒３８０とコネクタ３３０を併用するこ
とにより、バッフルプレート１４０及び全ての支持板６
０が管板７０に相互に連結されることは理解されよう。
さらに、上述の説明から、本発明のステイロッド装置
は、異なる設計の熱交換器１０によって生じる管板７０
の上方のバッフルプレート１４０の異なる高さに対応す
るようロッド２７０の長さを特別に作るよう調節できる
ことは理解されよう。この点において、コネクタ３３０
をワッシャ３６０及びロッド２７０に連結する溶接部
（例えば、溶接部３７０）を形成する前に、コネクタ３
３０を、ボア３５５のねじ山がロッド２７０及びより短
いロッド３８０に螺合すると同時に回転させ、ついには
コネクタ３００の外端部３５０がワッシャ３６０にしっ
かりと当接するようになる。この調整を行った後、溶接
部を形成する。又、上述の説明から、最も下方に位置し
た支持板６０とバッフルプレート１４０との間に位置し
たスペーサ２４０がロッド３８０を包囲し、スペーサ２
４０がバッフルプレート１４０及び最も下部に位置した
支持板６０を互いに所定の間隔を置いた関係に維持する
とスペーサ２４０を支持する段部１４７上に載る下方端
部を有する。

【００２８】図８を参照すると、熱交換器１０からのス
ラッジの除去を促進するための全体を符号４００で指示
した本発明の第２の実施例としてのステイロッド装置が
示されている。第２の実施例としてのステイロッド装置
４００は、管５０に隣接した所定の位置に設けられた複
数本の全体として円筒形のロッド４１０を有する。各ロ
ッド４１０は、管板７０に形成された雌ねじ付きボア８
５に螺合することができる雄ねじ付きの基端部４２０を
有する。加うるに、各ロッド４１０は外端部４３０を有
する。ロッド４１０の基端部４２０と外端部４３０との
間にはこれと一体に形成された中間部４４０が設けられ
ており、この中間部４４０はステイロッド装置２６０と
同一の反対方向に位置した平行で平らな側部３１０ａ，
３１０ｂを有する。加うるに、中間部４４０（これは第
２の実施例としてのステイロッド装置４００の一部であ
る）の平らな側部３１０ａ／３１ｂは、流体の流れ２１
０を側部３１０ａ／３１０ｂの先に進めてスラッジレー
ン５５内へ流入させてスラッジ７７を管レーンからフラ
ッシするためにステイロッド装置２６０と同一の所定の
幅「Ａ」を備えた中間部３２０を形成する。

【００２９】依然として図８を参照すると、第２の実施
例としてのステイロッド装置４４０はロッド４１０の外
端部４３０に一体に連結された回転防止用コネクタ４５
０を有する。コネクタ４５０は、以下に説明する理由に
よりその外端部４７０に形成された長さ方向の雌ねじ付
きボア４６０を有する。さらに、コネクタ４５０の外端
部４７０は、例えば溶接部３７０によりこれに一体に取
り付けられた多角形のワッシャ３６０を有する。ワッシ
ャ３６０は多角形の凹部１４８にぴったりとはめ込まれ
ている。上述の説明から、ワッシャ３６０と凹部１４８
をぴったりと嵌合させることにより、コネクタ３３０は
以下に詳しく説明する理由によりその長さ方向軸線の周
りには回転できないことは理解されよう。コネクタ４５
０は、流体の流れ２１０を妨げたり遮断したりしないよ
うにするために、スラッジ堆積物７７の予想高さ又はレ
ベルの手前の軸方向高さまでバッフルプレート１４０か
ら吊り下げられて下方に延びている。この第２の実施例
としてステイロッド装置４００の利点は、コネクタ４５
０が、ロッド４１２に連結された別個の用途ではなくて
ロッド４１０の連続一体部分をなし、それにより熱交換
器１０内で紛失部品となる恐れを減じている。

【００３０】次に、図９及び図１０を参照すると、スラ
ッジの除去を促進するための全体を符号４８０で示した
本発明の第３の実施例としてのステイロッド装置が示さ
れている。第３の実施例としてのステイロッド装置４８
０は、管５０の配列パターンとマッチするような仕方で
管５０に隣接した所定の位置に設けられた複数の細長い
全体として円筒形のロッド４９０を有する。各ロッド４
９０は、管板７０に形成された雌ねじ付きボア８５に螺
合することができる雄ねじ付き基端部５００を有する。
加うるに、各ロッド４９０は外端部５１０を有する。基
端部５００と外端部５１０との間には、これらと一体に
形成された中間部５２０が設けられており、この中間部
５２０は、ステイロッド装置２６０と同一の反対側に位
置した互いに平行で平らな側部３１０ａ／３１０ｂを有
する。加うるに、中間部５２０（これは、第３の実施例
としてのステイロッド装置４８０の一部である）の平ら
な側部３１０ａ／３１０ｂは、流体の流れ２１０を側部
３１０ａ／３１０ｂの先に進めて管レーン５５内へ導入
してスラッジ７７を管レーンからフラッシするためにス
テイロッド装置２６０と同一の所定の幅「Ａ」を備えた
中間部３２０を形成する。

【００３１】依然として図９及び図１０を参照すると、
第３の実施例としてのステイロッド装置４８０は、ロッ
ド４９０の外端部５１０に一体に連結された回転防止用
コネクタ５３０を有する。コネクタ５３０は、以下に説
明する理由によりその外端部５５０に形成された長さ方
向雌ねじ付きボア５４０を有する。コネクタ５３０の外
端部５５０は多角形であって、多角形の凹部１４８にぴ
ったりと嵌合できるようになっている。これにより、外
端部５５０は以下に詳細に説明する理由によりその長さ
方向軸線の周りに回転できないようになる。コネクタ５
３０は、流体の流れ２１０を妨げたり遮断したりしない
ようにするために、スラッジ堆積物７７の予想高さ又は
レベルよりも手前の軸方向高さまでバッフルプレート１
４０から吊り下げられて下方に延びている。かくして、
第３の実施例としてのステイロッド装置４８０は、ワッ
シャ３６０が設けられていないという点を除いては第２
の実施例としてのステイロッド装置４００と実質的に同
一であることは理解されよう。この第３の実施例として
ステイロッド装置４８０の利点は、コネクタ５３０が、
ロッド４９０に連結された別個の要素ではなくてロッド
４９０の連続一体部分を成し、それにより熱交換器１０
内で見失われる部品となる恐れを減ずることにある。さ
らに、ワッシャ３６０が省かれているので、熱交換器１
０内での紛失部品となる恐れが減じられる。

【００３２】次に、図１１、図１２及び図１３を参照す
ると、スラッジの除去を促進するための全体を符号５６
０で指示した本発明の第４の実施例としてのステイロッ
ド装置が示されている。第４の実施例としてのステイロ
ッド装置５６０は、管５０の配列パターンとマッチする
ようなやり方で管５０に隣接した所定の位置に設けられ
た複数本の細長い全体として円筒形のロッド５７０を有
する。各ロッド５７０は、管板７０に形成された雌ねじ
付きボア８５に螺合することができる雄ねじ付き基端部
５８０を有する。加うるに、各ロッド５７０は外端部５
９０を有する。基端部５８０と外端部５９０との間に
は、これと一体に形成された縮径「Ａ」の円筒形中間部
６００が設けられている。さらに、直径「Ａ」の幅は流
体の流れ２１０を縮径部「Ａ」の先に進め、管レーン５
５内へ導入してスラッジ７７を管レーンからフラッシさ
せることができるようにするために予め定められてい
る。第４の実施例５６０の利点は、縮径「Ａ」により、
流体の流れ２１０の流れ方向に係わらずその先に進むこ
とができることにある。

【００３３】限定的な例としてではなく例示的にのみ述
べると、管５０を通って流れている一次流体から熱を管
５０の周りの二次流体に適切に伝えるために必要な熱伝
達表面積を提供するよう各々の外径が約１７．４５０ｍ
ｍ（０．６８７インチ）の管５０を約５７００本設ける
のがよい。短くされた各ロッド３８０の外径は支持板６
０及びバッフルプレート１４０の撓み又は曲りを防止す
るために約２５．４０００ｍｍ（1.00インチ）であるの
がよく、対応のロッド３８０の周りの各スペーサ２４０
の外径は、支持板６０を互いに間隔を置いた関係に保つ
よう約４２．１６４ｍｍ（１．６６インチ）であるのが
よい。ロッド２７０／４１０／４９０の平行な側部３１
０ａ／３１０ｂは約１７．７８０ｍｍ（０．７００イン
チ）の互いの幅「Ａ」を形成し、幅「Ａ」は流体の流れ
２１０を平らな側部３１０ａ／３１０ｂの先に進めて管
５０の近くに位置した管レーン５５からスラッジ７７を
効果的に除去するために各管５０の外径である１７．４
５０ｍｍ（０．６８７インチ）とほぼ等しい。コネクタ
３３０／４５０／５３０は、流体の流れ２１０の遮断を
軽減するために、外径は約４７．６２５ｍｍ (１．８７
５インチ）、長さが約１０１．６００ｍｍ（４．００イ
ンチ）であるのがよい。

【００３４】作用熱交換器１０を当該技術分野における慣行により使用状
態を中止し、点検ポート１３０の上のカバー（図示せ
ず）を取り外して管板７０の頂面７５に接近できるよう
にする。次に、流体ランス１９０を点検ポート１３０の
うちの１つを通して熱交換器１０内へ導入し、それと同
時に吸引ヘッダ２００を、流体ランス１９０を導入した
点検ポート１３０と直径方向反対側の点検ポート１３０
を通して差し込む。次に、流体ランス１９０を、これか
ら流体の流れ２１０を放出しながら中央管レーン１８０
に沿って移動させ又は並進させる。この流体の流れ２１
０を、管５０の間に形成された管レーン５５の方へ差し
向けてスラッジ７７を管レーンから脱落させ又は除去す
る。流体の流れ２１０が管レーン５５の方へ差し向けら
れると、流体の流れ２１０は互いに平行で平らな側部３
１０ａ／３１０ｂ又は縮径部「Ａ」の先に進んでスラッ
ジ７７をロッド２７０／４１０／４９０／５７０の背後
の管板７０の部分２５０から除去する。それと同時に、
スラッジ７７は流体ランス１９０の作動しているとき
に、吸引ヘッダ２００によって表面７５から吸引され
る。流体による洗浄作業が完了すると、蒸気発生器１０
を使用状態に戻す。

【００３５】上述の説明から、本発明の利点は、従来技
術と比較して、流体の流れ２１０により管レーン５５か
ら除去されるスラッジは、ロッド２７０／４１０／４９
０／５７０の縮小横断面がスラッジ７７を実質的に遮断
しないようになるので比較的多いことが理解されよう。
これがそうである理由は、流体の流れ２５０の大部分が
管５０の外径とほぼ等しい幅「Ａ」を画定する平らな側
部３１０ａ／３１０ｂが設けられているので従来技術と
比較してロッド２７０／４１０／４９０／５７０の先に
進むからであり、さらにロッドの２７０／４１０／４９
０／５７０が管５０のピッチ又はパターンとマッチして
いるからである。また、上述の説明から、ステイロッド
装置２６０／４００／４８０／５６０の別の利点は、ロ
ッド２７０／４１０／４９０／５７０が異なる設計の熱
交換器１０によって得られる管板７０の上方のバッフル
プレート１４０の異なる高さに対応するようロッド２７
０／４１０／４９０／５７０の長さを特別に作ることが
できるよう調節可能であることにある。

【００３６】本発明をその好ましい種々の実施例で図示
説明したが、図示説明した本発明は図示の細部に限定さ
れるものと考えるべきではなく、当業者であれば本発明
の精神又はその均等範囲から逸脱することなく種々の変
形例を想倒できる。例えば、ロッド２７０／４１０／４
９０／５７０を他のロッド３８０に一体連続形成して、
軸方向部分に沿って延びる互いに平行で平らな側部３１
０ａ／３１０ｂ又は縮径部「Ａ」を有する標準長さのロ
ッドを形成してもよい。ステイロッド装置２６０／４０
０／４８０／５６０のかかる構成の利点は、コネクタ３
３０／４５０／５３０及びワッシャ３６０を不要にし、
それにより熱交換器１０内における紛失部品の恐れを減
ずることにある。

【００３７】従って、本明細書において、原子炉用熱交
換器からのスラッジの除去を促進するためのステイロッ
ド装置が開示されている。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】図面を簡単にするために幾つかの部分を除去し
て示す代表的な原子炉用熱交換器の部分側面図であり、
熱交換器が管板、管板の上方に位置したバッフルプレー
ト、及び複数本のＵ字伝熱管を支持するために設けられ
た複数の支持板を有し、また、支持板とバッフルプレー
ト及び管板を相互に連結する複数本の細長いステイロッ
ドを収納した状態を示す図である。

【図２】図２は、図１の２−２線における断面図であ
る。

【図３】管板の上方に位置したバッフルプレートの部分
側面図であり、スペーサで包囲された標準長さの従来型
ステイロッドによって相互に連結されたバッフルプレー
トと管板が示されており、管板上にはスラッジが堆積し
ており、さらに、流体の流れをスラッジに差し向ける流
体ランスを示し、ステイロッドとスペーサが流体の流れ
を妨害している状態を示す図である。

【図４】管板の上方に位置したバッフルプレートの部分
側面図であり、バッフルプレートと管板が本発明のステ
イロッド装置によって相互に連結されており、管板上に
スラッジが堆積し、また流体の流れをスラッジの方に差
し向ける流体ランスを示している図である。

【図５】図４の３Ａ−３Ａ線における断面図である。

【図６】図４の４−４線における断面図である。

【図７】図４の５−５線における断面図である。

【図８】本発明の変形例としてのステイロッド装置の部
分側面図である。

【図９】本発明の別の実施例としてのステイロッド装置
の部分側面図である。

【図１０】図９の８−８線における断面図である。

【図１１】本発明のさらにもう一つの実施例としてステ
イロッド装置の部分側面図である。

【図１２】図１１の１０−１０線における断面図であ
る。

【図１３】図１１の１１−１１線における断面図であ
る。

【符号の説明】

５０伝熱管５５スラッジレーン又は管レーン７０第１のプレート部材７７スラッジ１４０第２のプレート部材１４８凹部２１０流体の流れ２７０ロッド２８０ロッドの基端部２９０ロッドの外端部３１０ａ，３１０ｂ互いに平行で平らな側部３３０回転防止用コネクタ３４０コネクタの基端部３５０コネクタの外端部３５５コネクタのボア３６０ワッシャ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スラッジが溜まっていて、所定のパター
ンで配列された複数本の管の間に形成されるスラッジレ
ーンからスラッジの除去を促進するステイロッド装置で
あって、ステイロッド装置は、スラッジをスラッジレー
ンからフラッシするようスラッジレーンの方へ差し向け
られた流体の流れの妨害を減するようになっており、ス
テイロッド装置は、管に隣接して配置されていて、基端
部及び外端部を有し、さらに流体の流れの方向と平行に
向いた横断面の減少した部分を有し、流体の流れを横断
面減少部分の先へ進め、そしてスラッジレーン内へ導入
してスラッジをスラッジレーンからフラッシするように
させるロッドと、管に取り付けらていて、前記ロッドの
基端部を受け入れるボアを有する第１のプレート部材
と、第１のプレート部材から間隔を置いて配置されてい
て、前記ロッドに連結されて前記ロッドによって撓みが
防止されるようになった第２のプレート部材と、第１の
プレート部材及び第２のプレート部材の間に配置された
回転防止用コネクタとを有し、該コネクタは、前記ロッ
ドの外端部に連結された基端部及び前記第２のプレート
部材に連結された外端部を有し、前記ロッドの回転を防
止して前記ロッドの横断面減少部分が流体の流れと平行
なままであるようにすることを特徴とするステイロッド
装置。
【請求項２】前記コネクタの外端部は、所定形状の横
断面を有し、前記第２のプレート部材は前記コネクタが
回転できないように前記コネクタの外端部をぴったりと
受け入れる凹部を有することを特徴とする請求項１のス
テイロッド装置。
【請求項３】前記コネクタの外端部は、前記コネクタ
に一体に取り付けられて、凹部内にぴったりと受け入れ
られるワッシャを備えていることを特徴とする請求項２
のステイロッド装置。
【請求項４】前記コネクタは、第１のプレート部材を
前記ロッドに連結するよう前記ロッドの外端部を受け入
れるボアを有することを特徴とする請求項３のステイロ
ッド装置。
【請求項５】前記ロッドの横断面減少部分は、互いに
平行な平らな側部を備えることを特徴とする請求項１の
ステイロッド装置。
【請求項６】前記ロッドの横断面減少部分は円筒形で
あることを特徴とする請求項１のステイロッド装置。