JPH07270090A - 熱交換器の漏水細管密閉用プラグ結合体およびこれを利用した密閉方法 - Google Patents
熱交換器の漏水細管密閉用プラグ結合体およびこれを利用した密閉方法Info
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- JPH07270090A JPH07270090A JP6195422A JP19542294A JPH07270090A JP H07270090 A JPH07270090 A JP H07270090A JP 6195422 A JP6195422 A JP 6195422A JP 19542294 A JP19542294 A JP 19542294A JP H07270090 A JPH07270090 A JP H07270090A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は発電所、精油工場等の大型熱交換器
類設備の破損した細管をプラグ結合体１０及びこれを漏
水細管内に装着して火薬の爆発力を利用して漏水細管を
密閉する方法を提供する。 【構成】 プラグの外周面に臨時接合用プラグまたは永
久接合用プラグにしたがって、深さまたは高さ０．２５
〜０．４５ｍｍの凹溝１５または凸型突出部が２〜６個
形成されている。凹溝１５内には金とニッケル合金の環
状リング１６が４〜５個含まれている。プラグ１１内の
中心部には火薬１２が３．２〜８．５ｇ／ｍ充填され、
火薬１２の周辺は軟質ポリエチレン樹脂の材質からなる
緩衝剤１３が取りまいている。本発明による方法はプラ
グ１１の内部の火薬１２をプラグ１１の外部の雷管と導
爆線２０で連結した後、繋がれた導火線に点火、爆発さ
せてプラグ１１と漏水細管を接合する。
類設備の破損した細管をプラグ結合体１０及びこれを漏
水細管内に装着して火薬の爆発力を利用して漏水細管を
密閉する方法を提供する。 【構成】 プラグの外周面に臨時接合用プラグまたは永
久接合用プラグにしたがって、深さまたは高さ０．２５
〜０．４５ｍｍの凹溝１５または凸型突出部が２〜６個
形成されている。凹溝１５内には金とニッケル合金の環
状リング１６が４〜５個含まれている。プラグ１１内の
中心部には火薬１２が３．２〜８．５ｇ／ｍ充填され、
火薬１２の周辺は軟質ポリエチレン樹脂の材質からなる
緩衝剤１３が取りまいている。本発明による方法はプラ
グ１１の内部の火薬１２をプラグ１１の外部の雷管と導
爆線２０で連結した後、繋がれた導火線に点火、爆発さ
せてプラグ１１と漏水細管を接合する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電所、精油工場等の大
型熱交換器類の設備の破損した細管を密閉するのに適し
たプラグ結合体およびこれを利用して熱交換器の破損し
た漏水細管を密閉する方法に係るものであり、より詳し
くはプラグ、火薬および緩衝剤からなるプラグ結合体と
これを漏水細管内に装着した後火薬の爆発力を利用して
破損して漏水する細管を密閉（以下『プラギング』とい
う）する改善された方法にに関するものである。
型熱交換器類の設備の破損した細管を密閉するのに適し
たプラグ結合体およびこれを利用して熱交換器の破損し
た漏水細管を密閉する方法に係るものであり、より詳し
くはプラグ、火薬および緩衝剤からなるプラグ結合体と
これを漏水細管内に装着した後火薬の爆発力を利用して
破損して漏水する細管を密閉（以下『プラギング』とい
う）する改善された方法にに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大型熱交換器というのは原子力蒸気発生
器、ボイラー、給水加熱器、冷却器、凝縮器、化学反応
器等のことで、このような設備の内部は熱交換が行われ
る数百乃至数千個の金属材質の径の小さいパイプやチュ
ーブ管（以下『細管』という）で構成されている。
器、ボイラー、給水加熱器、冷却器、凝縮器、化学反応
器等のことで、このような設備の内部は熱交換が行われ
る数百乃至数千個の金属材質の径の小さいパイプやチュ
ーブ管（以下『細管』という）で構成されている。
【０００３】かかる熱交換器の細管の内部と外部は互い
に異なる温度の流体が通ることによって熱の交換が成り
立つが、長期間（普通数年以上）用いると様々の原因で
細管が破損する場合が時々生ずる。このような破損細管
は細管の内部と外部の流体が混合しないように、素早く
破損細管の両端の出入口を密閉しなければならない。な
ぜならば、熱交換器の細管の内・外部の流体が混合する
と放射線物質の漏出、熱効率の低下、周辺機器の腐食破
損等深刻な問題が生ずるからである。特に原子力蒸気発
生器の場合には放射線物質を含む１次側の流体がタービ
ンを回転する純粋な２次側の水を汚染させることによっ
て放射線物質の排出原因となり、ボイラー、凝縮器、化
学反応器等も望ましくない化学物質や海水等が漏れたり
して、系統内に流れ込むことによって関連設備の腐蝕破
損、有毒物質の排出、熱効率の低下等の悪い影響を及ぼ
すことになる。
に異なる温度の流体が通ることによって熱の交換が成り
立つが、長期間（普通数年以上）用いると様々の原因で
細管が破損する場合が時々生ずる。このような破損細管
は細管の内部と外部の流体が混合しないように、素早く
破損細管の両端の出入口を密閉しなければならない。な
ぜならば、熱交換器の細管の内・外部の流体が混合する
と放射線物質の漏出、熱効率の低下、周辺機器の腐食破
損等深刻な問題が生ずるからである。特に原子力蒸気発
生器の場合には放射線物質を含む１次側の流体がタービ
ンを回転する純粋な２次側の水を汚染させることによっ
て放射線物質の排出原因となり、ボイラー、凝縮器、化
学反応器等も望ましくない化学物質や海水等が漏れたり
して、系統内に流れ込むことによって関連設備の腐蝕破
損、有毒物質の排出、熱効率の低下等の悪い影響を及ぼ
すことになる。
【０００４】したがって、破損した細管は迅速にプラギ
ングしなければならず、従来のプラギング技術では一般
アーク溶接方法のプラギングであるか、機械的拡管によ
る塑性変形プラギング、水圧拡管による塑性変形プラギ
ング、ネジ締め方法によるプラギング等の方法が開発さ
れているが、これらの方法は作業環境が清浄化された区
域でのみ可能な技術であり、なおプラギングを迅速に実
施することができない欠点があった。
ングしなければならず、従来のプラギング技術では一般
アーク溶接方法のプラギングであるか、機械的拡管によ
る塑性変形プラギング、水圧拡管による塑性変形プラギ
ング、ネジ締め方法によるプラギング等の方法が開発さ
れているが、これらの方法は作業環境が清浄化された区
域でのみ可能な技術であり、なおプラギングを迅速に実
施することができない欠点があった。
【０００５】しかし、プラギングの実施は放射線汚染区
域や有毒物質、高温、視野制限等の悪条件で迅速に行な
われねばならず品質保証が可能でなければならない。
域や有毒物質、高温、視野制限等の悪条件で迅速に行な
われねばならず品質保証が可能でなければならない。
【０００６】従来の技術のうち迅速にプラギングできる
技術としては米国特許第3,919,940号、英国特許第1,38
0,964 号および日本公開特許昭56−134,092 号等があ
り、これらは爆発接合用プラグおよびこれを利用して迅
速にプラギングできる方法に関するものである。しかし
これらの技術は爆発溶接が行われることによって其後細
管の補修（特にスリービング）作業が必要な時、接合さ
れたプラグを除くことのできない永久的なプラギング方
法であるだけでなく、爆発溶接が可能になるようにかな
りの量の火薬と雷管を爆発プラグ内に装着することによ
って永久的に使用可能なプラギングはできるが、爆発溶
接の時に周辺のチュブシートホールの径が小さくなり健
全な細管の溶接部位が爆発振動によって破損する欠点が
あった。
技術としては米国特許第3,919,940号、英国特許第1,38
0,964 号および日本公開特許昭56−134,092 号等があ
り、これらは爆発接合用プラグおよびこれを利用して迅
速にプラギングできる方法に関するものである。しかし
これらの技術は爆発溶接が行われることによって其後細
管の補修（特にスリービング）作業が必要な時、接合さ
れたプラグを除くことのできない永久的なプラギング方
法であるだけでなく、爆発溶接が可能になるようにかな
りの量の火薬と雷管を爆発プラグ内に装着することによ
って永久的に使用可能なプラギングはできるが、爆発溶
接の時に周辺のチュブシートホールの径が小さくなり健
全な細管の溶接部位が爆発振動によって破損する欠点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の問
題点を解決するためになされたものであり、本発明の目
的は最適な火薬量の使用、雷管のプラグ外部配置、プラ
グの外周面の溝および突出部の形状と寸法の調節および
プラグの材料特性を互いに総合することによって、プラ
ギング後の漏水にたいする耐水圧性能が極めて優れてお
り、臨時用プラグの場合接合されたプラグを容器に取り
除くことができる新たなプラグ結合体を提供することに
ある。
題点を解決するためになされたものであり、本発明の目
的は最適な火薬量の使用、雷管のプラグ外部配置、プラ
グの外周面の溝および突出部の形状と寸法の調節および
プラグの材料特性を互いに総合することによって、プラ
ギング後の漏水にたいする耐水圧性能が極めて優れてお
り、臨時用プラグの場合接合されたプラグを容器に取り
除くことができる新たなプラグ結合体を提供することに
ある。
【０００８】本発明の他の目的は新たなプラグ結合体を
利用して熱交換器の漏水細管を効率的かつ迅速に密閉す
ることができ、爆発溶接の時周辺のチュブシートホール
や健全な細管の溶接部位に悪い影響を及ぼすことのない
漏水細管の密閉方法を提供することにある。
利用して熱交換器の漏水細管を効率的かつ迅速に密閉す
ることができ、爆発溶接の時周辺のチュブシートホール
や健全な細管の溶接部位に悪い影響を及ぼすことのない
漏水細管の密閉方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前端部は半円
形に閉められており後端部は開放されており、外周面に
沿って凹溝15または凸型突出部17が形成されている円筒
形のプラグ11と、上記プラグ11の内の中心部に長さの方
向に挿入されている円筒状の火薬12と、プラグ11の内で
火薬12周辺を囲んでおり、プラグ11内の前端部に一定の
空間が残るように装着された円筒形の緩衝剤13からなる
ことを特徴とするプラグ結合体にある。
形に閉められており後端部は開放されており、外周面に
沿って凹溝15または凸型突出部17が形成されている円筒
形のプラグ11と、上記プラグ11の内の中心部に長さの方
向に挿入されている円筒状の火薬12と、プラグ11の内で
火薬12周辺を囲んでおり、プラグ11内の前端部に一定の
空間が残るように装着された円筒形の緩衝剤13からなる
ことを特徴とするプラグ結合体にある。
【００１０】上記のような目的を達成するために本発明
では向後爆発したプラグを取り除く必要のない永久用プ
ラグと爆発したプラグを後で取り除く必要の起きる臨時
用プラグとの２つに分けて提供し、円筒形プラグの外周
面に臨時接合用または永久接合用にしたがって、深さま
たは高さ0.25〜0.45mmの凹溝または凸型突出部を望む密
着度にしたがい適正数形成することによって、爆発プラ
グの要求する耐水圧を得ることができ、臨時用プラグの
場合にはスリービングが必要な時に接合されたプラグを
容器に取り除くことができる特徴がある。
では向後爆発したプラグを取り除く必要のない永久用プ
ラグと爆発したプラグを後で取り除く必要の起きる臨時
用プラグとの２つに分けて提供し、円筒形プラグの外周
面に臨時接合用または永久接合用にしたがって、深さま
たは高さ0.25〜0.45mmの凹溝または凸型突出部を望む密
着度にしたがい適正数形成することによって、爆発プラ
グの要求する耐水圧を得ることができ、臨時用プラグの
場合にはスリービングが必要な時に接合されたプラグを
容器に取り除くことができる特徴がある。
【００１１】本発明の他の特徴はプラグの前端部が半円
形の曲線に形成されていることである。これは破損細管
の内面には溶接部の突出部、片摩耗、スラッジ等が存在
してプラグ装着の時難点があるので、プラグの前端部を
半円形の曲線に形成することによって、作業が円滑に遂
行できるようにするためである。
形の曲線に形成されていることである。これは破損細管
の内面には溶接部の突出部、片摩耗、スラッジ等が存在
してプラグ装着の時難点があるので、プラグの前端部を
半円形の曲線に形成することによって、作業が円滑に遂
行できるようにするためである。
【００１２】本発明の更に他の特徴は雷管がプラグから
隔離された外部に配置され、プラグ内にはプラグ内部の
前端部に一定の空間が残るように火薬と緩衝剤が装着さ
れていることである。
隔離された外部に配置され、プラグ内にはプラグ内部の
前端部に一定の空間が残るように火薬と緩衝剤が装着さ
れていることである。
【００１３】このように雷管をプラグ内に装着する代り
にプラグから隔離された外部に雷管を配置して、この雷
管を導爆線でプラグ内の火薬と繋ぎ、プラグ内には最適
量の火薬と緩衝剤だけで構成し、爆発接合の時、爆発力
の緩衝作用が行われるようにプラグ内部の緩衝剤の上端
部に一定の空間が残るように構成することによって、爆
発接合の時周辺のチュブシートホールや健全な細管の溶
接部位に悪い影響を及ぼさないようにしたものである。
にプラグから隔離された外部に雷管を配置して、この雷
管を導爆線でプラグ内の火薬と繋ぎ、プラグ内には最適
量の火薬と緩衝剤だけで構成し、爆発接合の時、爆発力
の緩衝作用が行われるようにプラグ内部の緩衝剤の上端
部に一定の空間が残るように構成することによって、爆
発接合の時周辺のチュブシートホールや健全な細管の溶
接部位に悪い影響を及ぼさないようにしたものである。
【００１４】なお、プラグ結合体の構成が簡単で放射線
汚染区域、有毒物質、高温、視野制限等の作業環境の悪
い条件下でもプラギングの実施が容易であり、高温（25
0 〜430 ℃）使用中には爆発プラグの内部応力が解消し
ながら、細管と一層密着できるため耐水圧限度が上昇す
る特性が得られる。
汚染区域、有毒物質、高温、視野制限等の作業環境の悪
い条件下でもプラギングの実施が容易であり、高温（25
0 〜430 ℃）使用中には爆発プラグの内部応力が解消し
ながら、細管と一層密着できるため耐水圧限度が上昇す
る特性が得られる。
【００１５】以下添付図面を参照しながら本発明を詳細
に説明する。図１は発電所大型熱交換器の一種である原
子力蒸気発生器が破損して漏水する細管部位の概略図で
あり、図２は原子力蒸気発生器の破損細管部位の拡大図
である。原子力蒸気発生器のチュブシート２のホールに
装置された数千個の細管１が長期間（普通数年以上）使
用中スラッジ７等の浸蝕によって腐食、破損するかその
他色々な原因で破損して漏水すると、細管の内側に流れ
る１次流体（放射線物質を含む）５が、細管１の外部の
２次流体（タービンを回転する純粋な水）６を汚染させ
るので、これを防ぐために細管の両端を閉鎖するプラギ
ングが必要である。
に説明する。図１は発電所大型熱交換器の一種である原
子力蒸気発生器が破損して漏水する細管部位の概略図で
あり、図２は原子力蒸気発生器の破損細管部位の拡大図
である。原子力蒸気発生器のチュブシート２のホールに
装置された数千個の細管１が長期間（普通数年以上）使
用中スラッジ７等の浸蝕によって腐食、破損するかその
他色々な原因で破損して漏水すると、細管の内側に流れ
る１次流体（放射線物質を含む）５が、細管１の外部の
２次流体（タービンを回転する純粋な水）６を汚染させ
るので、これを防ぐために細管の両端を閉鎖するプラギ
ングが必要である。
【００１６】図３は原子力蒸気発生器の破損した細管を
プラギングするための爆発プラグとその周辺装置の概略
図である。プラグ結合体10はチュブシート２、ホールの
漏水細管１の内に装置され、プラグ11内の中心部の火薬
12はプラグ11内の中心部の火薬12はプラグ11の外部の別
途の消音箱21内部にある工業用または電気雷管22と導爆
線20で繋がれる。
プラギングするための爆発プラグとその周辺装置の概略
図である。プラグ結合体10はチュブシート２、ホールの
漏水細管１の内に装置され、プラグ11内の中心部の火薬
12はプラグ11内の中心部の火薬12はプラグ11の外部の別
途の消音箱21内部にある工業用または電気雷管22と導爆
線20で繋がれる。
【００１７】図３乃至８図で、プラグの結合体10をなす
円筒形のプラグ11は前端部が半円形に閉められており、
後端部は開放されている構造であり、普通完全に焼鈍し
たインコネル600 またはインコネル690 の材質からなる
が、用いられる腐食環境に従って、チタニウム合金、ス
テンレス合金等が用いられ、プラグ11の外径は漏水細管
１の内径より0.25〜0.44mmだけ小さく、またプラグ11の
厚さは1.05〜2.15mmであるのが望ましい。
円筒形のプラグ11は前端部が半円形に閉められており、
後端部は開放されている構造であり、普通完全に焼鈍し
たインコネル600 またはインコネル690 の材質からなる
が、用いられる腐食環境に従って、チタニウム合金、ス
テンレス合金等が用いられ、プラグ11の外径は漏水細管
１の内径より0.25〜0.44mmだけ小さく、またプラグ11の
厚さは1.05〜2.15mmであるのが望ましい。
【００１８】プラグ11内の中心部に長さの方向に装着さ
せる円棒形の火薬12の成分はアンモニウム亜硝酸塩（Ａ
Ｎ）、ペントリット（ＰＥＴＮ）、ヘキソゲーン（ＨＭ
Ｘ）、ミクロジメチルエミットリニトラミン（ＲＤＸ）
等の火薬であり、爆発プラグの結合体10が要求する使用
水圧により火薬量を変化させることができるが、本発明
での火薬12の使用量の範囲は3.2 〜8.5 ｇ／ｍである。
せる円棒形の火薬12の成分はアンモニウム亜硝酸塩（Ａ
Ｎ）、ペントリット（ＰＥＴＮ）、ヘキソゲーン（ＨＭ
Ｘ）、ミクロジメチルエミットリニトラミン（ＲＤＸ）
等の火薬であり、爆発プラグの結合体10が要求する使用
水圧により火薬量を変化させることができるが、本発明
での火薬12の使用量の範囲は3.2 〜8.5 ｇ／ｍである。
【００１９】プラグ11内部の火薬12は導火線20、雷管2
2、導火線23の順に繋がり、導火線に点火して火薬を爆
発させてプラグ11と破損した漏水細管１を接合する。
2、導火線23の順に繋がり、導火線に点火して火薬を爆
発させてプラグ11と破損した漏水細管１を接合する。
【００２０】火薬を囲んでいる円筒形の緩衝剤13はプラ
グ11と火薬12の間で緩衝役割をする重要な構成体であ
り、伸びが400 〜1200％の低密度軟性ポリエチレン樹脂
の材質からなっており、プラグ11の内部の緩衝剤13上端
部に一定の間隔が保たれるように装着される。緩衝剤13
は火薬12の爆発の時の瞬間的な力をプラグ11に伝達する
ことによって、プラグの外周面と漏水細管１の内面の隙
間をなくする役割だけでなく、爆発残留物質を吸収する
ので爆発後緩衝剤13の除去と同時にプラグ11を奇麗にす
る役割を果たす。
グ11と火薬12の間で緩衝役割をする重要な構成体であ
り、伸びが400 〜1200％の低密度軟性ポリエチレン樹脂
の材質からなっており、プラグ11の内部の緩衝剤13上端
部に一定の間隔が保たれるように装着される。緩衝剤13
は火薬12の爆発の時の瞬間的な力をプラグ11に伝達する
ことによって、プラグの外周面と漏水細管１の内面の隙
間をなくする役割だけでなく、爆発残留物質を吸収する
ので爆発後緩衝剤13の除去と同時にプラグ11を奇麗にす
る役割を果たす。
【００２１】本発明の図４は臨時接合用プラグの結合体
10を示したもので、プラグ11の前端部の内面に雌ネジ14
が形成されており、プラグ11の外周面の溝15は凹んだ形
態で深さ0.25〜0.45mmに２〜６個形成されている。また
プラグ11の外周面の凹型溝15内には直径0.28〜0.52の金
とニッケル合金の耐腐蝕材質からなる環状リング16を４
〜５個含むことができるが、このような環状リング16は
爆発接合後、気密を保ちながら潤滑作用をするのが特徴
である。
10を示したもので、プラグ11の前端部の内面に雌ネジ14
が形成されており、プラグ11の外周面の溝15は凹んだ形
態で深さ0.25〜0.45mmに２〜６個形成されている。また
プラグ11の外周面の凹型溝15内には直径0.28〜0.52の金
とニッケル合金の耐腐蝕材質からなる環状リング16を４
〜５個含むことができるが、このような環状リング16は
爆発接合後、気密を保ちながら潤滑作用をするのが特徴
である。
【００２２】本発明で環状リング16の材質としては金84
〜95重量％とニッケル５〜16重量％の合金を用いること
が最も望ましい。
〜95重量％とニッケル５〜16重量％の合金を用いること
が最も望ましい。
【００２３】図５の永久接合用爆発プラグはプラグ11の
外周面に凸型の突出部17が高さ0.25〜0.45mmに２〜６個
形成されており、下記の実施例２に示す通り爆発接合後
プラグの許容耐水圧が高いだけでなく、プラグの引抜荷
重も極めて高いので、プラグの引抜が困難であるから破
損した漏水細管１を永久に密閉できる。なお永久接合用
爆発プラグの熱衝撃模擬実験の結果、熱衝撃後、却って
耐水圧と引抜荷重を増す現象を示すことによって、使用
中の爆発プラグの漏水現象がないというのが本発明の永
久接合用爆発プラグの特徴である。
外周面に凸型の突出部17が高さ0.25〜0.45mmに２〜６個
形成されており、下記の実施例２に示す通り爆発接合後
プラグの許容耐水圧が高いだけでなく、プラグの引抜荷
重も極めて高いので、プラグの引抜が困難であるから破
損した漏水細管１を永久に密閉できる。なお永久接合用
爆発プラグの熱衝撃模擬実験の結果、熱衝撃後、却って
耐水圧と引抜荷重を増す現象を示すことによって、使用
中の爆発プラグの漏水現象がないというのが本発明の永
久接合用爆発プラグの特徴である。
【００２４】図４の臨時接合用爆発プラグと図５の永久
接合用爆発プラグを比較すると、耐水圧性能、耐腐蝕特
性、機械的強度は同一であるが、臨時用プラグの場合プ
ラグ11前端部の内面に雌ネジ14が形成されていて、これ
はプラグの除去が必要なときプラグ11の雌ネジ14のピッ
チに合う雌ネジの棒を下部から挿入、回転してプラグ11
と結合した後、下部から別途の油圧システムを利用して
プラグ11を容易に除くことができるようにするためであ
る。
接合用爆発プラグを比較すると、耐水圧性能、耐腐蝕特
性、機械的強度は同一であるが、臨時用プラグの場合プ
ラグ11前端部の内面に雌ネジ14が形成されていて、これ
はプラグの除去が必要なときプラグ11の雌ネジ14のピッ
チに合う雌ネジの棒を下部から挿入、回転してプラグ11
と結合した後、下部から別途の油圧システムを利用して
プラグ11を容易に除くことができるようにするためであ
る。
【００２５】また臨時接合用プラグの外周面の溝15は永
久接合用プラグと逆に凹型であるから、爆発接合後プラ
グ11の除去が必要な時にその除去が容易であり、凹溝15
内には、使用中は気密を保ちながら、プラグを除去する
時には潤滑作用をする金とニッケルの合金からなる環形
リング16を含むことができるという点が永久用プラグと
異なる構成である。
久接合用プラグと逆に凹型であるから、爆発接合後プラ
グ11の除去が必要な時にその除去が容易であり、凹溝15
内には、使用中は気密を保ちながら、プラグを除去する
時には潤滑作用をする金とニッケルの合金からなる環形
リング16を含むことができるという点が永久用プラグと
異なる構成である。
【００２６】本発明の図９の臨時接合用爆発プラグの爆
発後の拡大写真と同様に、細管１とプラグ11の間の環状
リング16は爆発の時に塑性変形して、細管１の内面に密
着して密封効果を発することによって、熱衝撃状況の使
用中にも却ってプラグの耐水圧性能を向上させるだけで
なく、プラグの除去の時細管１とプラグ11の間で潤滑作
用をすることによって、プラグ11が容易に除かれるよう
にする。
発後の拡大写真と同様に、細管１とプラグ11の間の環状
リング16は爆発の時に塑性変形して、細管１の内面に密
着して密封効果を発することによって、熱衝撃状況の使
用中にも却ってプラグの耐水圧性能を向上させるだけで
なく、プラグの除去の時細管１とプラグ11の間で潤滑作
用をすることによって、プラグ11が容易に除かれるよう
にする。
【００２７】図10乃至図12に示したとおり、臨時接合用
爆発プラグも永久接合用爆発プラグと同様に熱衝撃模擬
実験結果、却って耐水圧と引抜荷重が増加する現象を示
すことによって、使用中の爆発プラグの漏水現象がない
ことが本発明の爆発プラグの特徴である。
爆発プラグも永久接合用爆発プラグと同様に熱衝撃模擬
実験結果、却って耐水圧と引抜荷重が増加する現象を示
すことによって、使用中の爆発プラグの漏水現象がない
ことが本発明の爆発プラグの特徴である。
【００２８】以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。
る。
実施例１ 原子力発電所の蒸気発生器の径19.05 mm、厚さ1.05mmで
あるインコネル600 材質の破損した細管に対して、イン
コネル690 材質の外径16.35 mm、厚さ1.80mmで、火薬12
としてはヘキソゲーン5.3 ｇ／ｍと低密度軟性ポリエチ
レン樹脂の緩衝剤13からなる図４の臨時接合用プラグ結
合体10で爆発プラギングの模擬実験を行なった。
あるインコネル600 材質の破損した細管に対して、イン
コネル690 材質の外径16.35 mm、厚さ1.80mmで、火薬12
としてはヘキソゲーン5.3 ｇ／ｍと低密度軟性ポリエチ
レン樹脂の緩衝剤13からなる図４の臨時接合用プラグ結
合体10で爆発プラギングの模擬実験を行なった。
【００２９】その結果は破損細管の内部の異物質の存
在、火薬量の誤差、本発明のプラグの加工誤差および該
当細管の内部直径の不均一等により試片別に多少の差は
あったが、図10のように耐水圧強度は320 kg／cm2 以上
であり、図11のように引抜荷重は2300 kg 以上であっ
た。
在、火薬量の誤差、本発明のプラグの加工誤差および該
当細管の内部直径の不均一等により試片別に多少の差は
あったが、図10のように耐水圧強度は320 kg／cm2 以上
であり、図11のように引抜荷重は2300 kg 以上であっ
た。
【００３０】普通の原子力蒸気発生器の運転水圧が最大
176 kg／cm2 以下であり、最新型発電所の高圧給水加熱
器の運転許容水圧が280 kg／cm2 であることを考慮する
と、本発明の臨時接合用プラグの許容耐水圧320 kg／cm
2 は原子力蒸気発生器の最大許容水圧の2.5 倍程度であ
り、本発明の臨時接合用プラグの許容引抜荷重2300kgは
原子力蒸気発生器の許容引抜荷重450 kgの５倍以上であ
る。
176 kg／cm2 以下であり、最新型発電所の高圧給水加熱
器の運転許容水圧が280 kg／cm2 であることを考慮する
と、本発明の臨時接合用プラグの許容耐水圧320 kg／cm
2 は原子力蒸気発生器の最大許容水圧の2.5 倍程度であ
り、本発明の臨時接合用プラグの許容引抜荷重2300kgは
原子力蒸気発生器の許容引抜荷重450 kgの５倍以上であ
る。
【００３１】同じく常温〜430 ℃の100 サイクルの熱衝
撃実験後の引抜荷重は図12に示すように4200 kg で却っ
て上昇することによって、爆発プラギング後、使用中に
は漏水にたいする耐水圧性能が却って上昇することが判
った。
撃実験後の引抜荷重は図12に示すように4200 kg で却っ
て上昇することによって、爆発プラギング後、使用中に
は漏水にたいする耐水圧性能が却って上昇することが判
った。
【００３２】実施例２ 火力発電所の高圧給水加熱器の直径15.87 mm、厚さ2.10
mmであるステンレス304 材質の破損した漏水細管11に対
して、インコネル600 材質の外径11.25 mm、厚さ1.85 m
m であり、火薬12としてペントリット3.6 ｇ／ｍと低密
度軟質ポリエチレン緩衝剤13からなる図５の永久接合用
プラグ結合体10で爆発プラギングの模擬実験を行った結
果は耐水圧強度450 kg／cm2 以上、引抜荷重2600 kg 以
上で充分満足であり、常温〜460 ℃の100 サイクルの熱
衝撃実験後の耐水圧は480 kg／cm2 、引抜荷重は3400 k
g で却って上昇した。
mmであるステンレス304 材質の破損した漏水細管11に対
して、インコネル600 材質の外径11.25 mm、厚さ1.85 m
m であり、火薬12としてペントリット3.6 ｇ／ｍと低密
度軟質ポリエチレン緩衝剤13からなる図５の永久接合用
プラグ結合体10で爆発プラギングの模擬実験を行った結
果は耐水圧強度450 kg／cm2 以上、引抜荷重2600 kg 以
上で充分満足であり、常温〜460 ℃の100 サイクルの熱
衝撃実験後の耐水圧は480 kg／cm2 、引抜荷重は3400 k
g で却って上昇した。
【００３３】
【発明の効果】本発明の効果は、従来のプラギング作業
では前処理工程としてプラグとチューブの密着効果を高
めるために不純物、酸化物等を必ず除かなければならな
いので、プラギングしようとする破損細管の内面を研磨
ドリル、ステンレスブラシ、綿ブラシ等の順で細管の内
面を奇麗にしなければならないという煩わしさがあった
が、本発明は綿ブラシ等でチューブ内面を簡単に清浄し
ても、図８の接合断面の拡大写真のように酸化物が容易
に除かれる特徴があるから、放射線雰囲気等の悪い環境
ではプラギング作業時の前処理工程を省くとか、工程を
簡単にしてもプラグと細管の密着効果を高めることがで
き、プラグ結合体の構成が簡単で作業環境が悪い条件下
でもプラギングの実施が容易となる工業上大なる効果が
ある。
では前処理工程としてプラグとチューブの密着効果を高
めるために不純物、酸化物等を必ず除かなければならな
いので、プラギングしようとする破損細管の内面を研磨
ドリル、ステンレスブラシ、綿ブラシ等の順で細管の内
面を奇麗にしなければならないという煩わしさがあった
が、本発明は綿ブラシ等でチューブ内面を簡単に清浄し
ても、図８の接合断面の拡大写真のように酸化物が容易
に除かれる特徴があるから、放射線雰囲気等の悪い環境
ではプラギング作業時の前処理工程を省くとか、工程を
簡単にしてもプラグと細管の密着効果を高めることがで
き、プラグ結合体の構成が簡単で作業環境が悪い条件下
でもプラギングの実施が容易となる工業上大なる効果が
ある。
【００３４】尚、本発明によると周辺のチューブシート
ホールや健全な細管の溶接部位に悪い影響を及ぼさない
だけでなく、爆発プラギング後は漏水に対する耐水圧性
能が極めて優れており、臨時用プラグの場合には接合し
たプラグを容易に取り除くことができる利点がある。
ホールや健全な細管の溶接部位に悪い影響を及ぼさない
だけでなく、爆発プラギング後は漏水に対する耐水圧性
能が極めて優れており、臨時用プラグの場合には接合し
たプラグを容易に取り除くことができる利点がある。
【図１】図１は、発電所大型熱交換器類の破損漏水細管
の概略図である。
の概略図である。
【図２】図２は、図１のＡ部位に示す発電所大型熱交換
器類の破損漏水細管部位の拡大図である。
器類の破損漏水細管部位の拡大図である。
【図３】図３は、原子力蒸気発生器の漏水細管を爆発密
閉するための周辺装置の概略図である。
閉するための周辺装置の概略図である。
【図４】図４は、漏水細管の臨時接合用爆発プラグ装置
の構成断面図である。
の構成断面図である。
【図５】図５は、漏水細管の永久接合用爆発プラグ装置
の構成断面図である。
の構成断面図である。
【図６】図６は、漏水細管の永久接合用爆発プラグ装置
の爆発前の状況を示す概略図である。
の爆発前の状況を示す概略図である。
【図７】図７は、漏水細管の永久接合用爆発プラグ装置
の爆発後の接合状況を示す断面図である。
の爆発後の接合状況を示す断面図である。
【図８】図８は、臨時接合用爆発プラグの爆発後の細管
１とプラグ11の接合断面の拡大図である。
１とプラグ11の接合断面の拡大図である。
【図９】図９は、臨時接合用爆発プラグの爆発後の細管
１とプラグ11の溝15部位の接合断面拡大図である。
１とプラグ11の溝15部位の接合断面拡大図である。
【図１０】図10は、臨時用爆発プラグの爆発接合後の試
片番号別耐水圧相関図である。
片番号別耐水圧相関図である。
【図１１】図11は、臨時用爆発プラグの爆発接合後の試
片番号別引抜荷重相関図である。
片番号別引抜荷重相関図である。
【図１２】図12は、臨時用爆発プラグの爆発接合後の熱
衝撃試験後の試片番号別引抜荷重相関図である。
衝撃試験後の試片番号別引抜荷重相関図である。
１ 細管 １′ 細管の破損部位 ２ チュブシート ３ 湿分分離器 ４ 乾燥器 ５ １次流体 ６ ２次流体 ７ スラッジ １０ プラグ結合体 １１ プラグ １２ 火薬 １３ 緩衝剤 １４ 雌ネジ １５ 凹溝 １６ 環状リング １７ 凸型突出部 ２０ 導爆線 ２１ 消音箱 ２２ 雷管 ２３ 導火線 ２４ 遠隔制御調整装置 ３０ プラグと細管の接合部位
Claims (8)
- 【請求項１】 前端部は半円形に閉められており後端部
は開放されており、外周面に沿って凹溝15または凸型突
出部17が形成されている円筒形のプラグ11と、上記プラ
グ11の内の中心部に長さの方向に挿入されている丸棒状
の火薬12と、プラグ11の内で火薬12周辺を囲んでおり、
プラグ11内の前端部に一定の空間が残るように装着され
た円筒形の緩衝剤13からなることを特徴とするプラグ結
合体。 - 【請求項２】 プラグ11は完全焼鈍したインコネル600
、インコネル690 、チタニウム合金またはステンレス
合金の材質からなり、プラグ11の外径は熱交換器の漏水
細管１の内径より0.25〜0.44mm小さく、プラグ11の厚さ
は1.05〜2.15mmであることを特徴とする請求項１に記載
のプラグ結合体。 - 【請求項３】 プラグ11前端部の内面に雌ネジ14が形成
されており、プラグ11の外周面には深さ0.25〜0.45mmで
ある凹溝15が２〜６個形成されており、凹溝の中に金と
ニッケルの合金からなる径0.28〜0.52mmの環形リング16
が４〜５個含まれていることを特徴とする請求項１記載
のプラグ結合体。 - 【請求項４】 凹溝15の中に位置する環状リング16は金
84〜95重量％とニッケル５〜16重量％の合金からなるこ
とを特徴とする請求項３に記載のプラグ結合体。 - 【請求項５】 プラグ11の外周面に高さ0.25〜0.45mmで
ある凸型突出部17が２〜６個形成されていることを特徴
とする請求項１に記載のプラグ結合体。 - 【請求項６】 プラグ11の内の中心部の火薬12はアンモ
ニウム亜硝酸塩（ＡＮ）、ペントリット（ＰＥＴＮ）、
ヘキソゲーン（ＨＭＸ）またはミクロジメチルエミット
リニトラミン（ＲＤＸ）であり、火薬量の範囲は3.2 〜
8.5 ｇ／ｍであることを特徴とする請求項１に記載のプ
ラグ結合体。 - 【請求項７】 火薬12を囲んだ緩衝剤13は伸びが400 〜
1200％である低密度軟性ポリエチレン樹脂からなること
を特徴とする請求項１に記載のプラグ結合体。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれか１つの
項に記載のプラグ結合体13を大型熱交換器のチューブシ
ート２のホールの漏水細管１の端部の内に装着した後、
プラグ11の内の中心部の火薬12をプラグから隔離された
雷管22と導爆線20で連結してから、雷管22に繋がれた導
火線23を点火して火薬12を爆発させてプラグ11と漏水細
管11を接合することを特徴とする熱交換器の漏水細管の
密閉方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR94-5042 | 1994-03-14 | ||
| KR1019940005042A KR960007161B1 (ko) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 열교환기의 누수세관 밀폐용 플러그 결합체 및 이를 이용한 밀폐방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270090A true JPH07270090A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2713553B2 JP2713553B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=19378865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195422A Expired - Fee Related JP2713553B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-08-19 | 熱交換器の漏水細管密閉用プラグ結合体およびこれを利用した密閉方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5566444A (ja) |
| JP (1) | JP2713553B2 (ja) |
| KR (1) | KR960007161B1 (ja) |
| GB (1) | GB2287424B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055876A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 爆発圧着方法及びクラッド材 |
| WO2022239682A1 (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | 三菱重工業株式会社 | プラグ、配管構造物及びプラグの設置方法 |
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| US7491368B2 (en) * | 2005-07-14 | 2009-02-17 | Equistar Chemicals, Lp | Method for temporary closing and reopening of a reactor tube |
| CN103528424B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-08-17 | 无锡市安捷脚手架有限公司 | 铝合金换热器封头 |
| CN105436689A (zh) * | 2014-08-21 | 2016-03-30 | 中国科学技术大学 | 表面粗糙化管材爆炸压合方法 |
| CN105478991B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-11-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种含内嵌流道的聚变堆包层耐热部件制备方法 |
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| US4513786A (en) * | 1983-04-14 | 1985-04-30 | Combustion Engineering, Inc. | Mechanical tube plub |
| US4587904A (en) * | 1985-01-07 | 1986-05-13 | Foster Wheeler Energy Corporation | Debris free plug assembly for heat exchange tubes |
-
1994
- 1994-03-14 KR KR1019940005042A patent/KR960007161B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-08-02 GB GB9415613A patent/GB2287424B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-04 US US08/285,000 patent/US5566444A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-19 JP JP6195422A patent/JP2713553B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR960007161B1 (ko) | 1996-05-29 |
| KR950026612A (ko) | 1995-10-16 |
| GB2287424A (en) | 1995-09-20 |
| GB9415613D0 (en) | 1994-09-21 |
| US5566444A (en) | 1996-10-22 |
| JP2713553B2 (ja) | 1998-02-16 |
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