JPH09133780A - シュラウド付属構造物の据付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉圧力容器内で据付部材に着脱自在に設置
されるシュラウドに注水配管とポンプデッキの付属物を
も着脱自在に設けることにより、シュラウドを簡単迅速
かつ確実に着脱することができる。 【解決手段】原子炉圧力容器１と、この原子炉圧力容器
１内でサポートレグに着脱自在に据え付けられるシュラ
ウド２との間に架け渡される注水配管１０を、原子炉圧
力容器とシュラウド２との間において分断すると共に、
この分断部１０ａ，１０ｂをこのシュラウド２の中心軸
周りの回転により挿脱自在に嵌合される嵌合部に構成
し、シュラウド２の外周面に、原子炉圧力容器１内で原
子炉再循環ポンプを支持するポンプデッキ６の内周縁部
を着脱自在に嵌入せしめる嵌合溝７を形成する。この嵌
合溝７とポンプデッキ６の嵌入部との間にパッキン８を
充填して固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所の原
子炉圧力容器内部に設置されるシュラウドの注水配管等
の付属構造物の据付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子力発電所では原子
炉圧力容器内の燃料から発生した熱を外部に取り出すた
めに原子炉圧力容器内の冷却材を循環させている。この
冷却材を循環させる流路の確保と燃料を支持するために
シュラウドを原子炉圧力容器内に設置している。このシ
ュラウドは主にシュラウドヘッド、シュラウドシリン
ダ、シュラウドサポートから構成されている。また原子
炉圧力容器内で発生した蒸気を極力湿り度を小さくして
原子炉圧力容器外へ取り出すために、シュラウドの上部
のシュラウドヘッドを介して気水分離器を、さらにその
上部に蒸気乾燥器をそれぞれ設置している。

【０００３】一方、シュラウドシリンダは、特開昭６３
−３６１９５号公報等に示されるようにシュラウドサポ
ートおよびシュラウドサポートレグを介して原子炉圧力
容器に溶接により据え付けられている。つまり、シュラ
ウドシリンダはシュラウドサポートに溶接接合され、シ
ュラウドサポートはシュラウドサポートレグに溶接で接
合され、シュラウドサポートはシュラウドサポートレグ
を介して原子炉圧力容器内の底部に支持されている。

【０００４】また、特開昭５４−３５５８９号公報の実
施例では、シュラウドとサポートシリンダとを原子炉停
止時の温度において着脱自在の据付構造に構成してお
り、原子炉の運転状態ではサポートシリンダとシュラウ
ドの膨張率の違いによって嵌着する構造、もしくは常時
ボルト接合、もしくはバイオネットカップリング方式で
据付固定されている。

【０００５】一方、原子炉圧力容器とシュラウドとの間
は、原子炉外から内部へ導かれた炉内注水配管が原子炉
圧力容器とシュラウドとの間に架け渡されているので、
相対的に拘束され、さらに、シュラウドサポートと原子
炉圧力容器の間に設置されている原子炉再循環ポンプを
据え付けるポンプデッキにより構造的に拘束されてい
る。

【０００６】また、シュラウドヘッドと気水分離器は溶
接により一体構造となっているが、シュラウドシリンダ
とシュラウドヘッドはシュラウドヘッドボルトによりボ
ルト接合されている。蒸気乾燥器は気水分離器上方の原
子炉圧力容器から張り出したサポートリング上に搭載さ
れている。これにより燃料取替時にシュラウドヘッドよ
り上部の構造物は取外し可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般的に金属が熱応力
を繰返し受けたり、長期的に放射線に照射された場合、
金属は劣化し、本来の圧縮、引張り、曲げ等の強度を低
減ないし失う。このため、原子力発電所の設計の際には
原子力発電所の寿命を設定し、原子力発電所の運転サイ
クルを想定し、その際の構造部材の各部の発生応力等を
考慮し、設定した原子力発電所の寿命期間中に健全性を
維持するための各構造部材の仕様を決めている。

【０００８】しかしながら、その設計時点の最新の知見
以外で構造の劣化が生じた場合、その構造物の健全性を
確保しながら原子力発電所を運転継続するためには、劣
化した構造物を補修するか、取り替えるかの対応が必要
となる。

【０００９】一方、特開昭５４−３５５８９号公報でも
指摘しているように、原子炉圧力容器内での構造物の補
修作業は、その内部構造物を設置したまま作業を実施す
ることを想定すると、補修部位によっては作業環境が悪
いことや、それに伴い補修部に応じた特殊な補修機器の
開発が求められることとなり、原子炉圧力容器内に設置
される構造物は、取外しが可能であることが望まれてい
た。

【００１０】また、シュラウドより下部の炉心支持構造
物は溶接接合となっていたため、これを取り外す場合、
特開昭６３−３６１９５号公報に示されるように溶接部
等の切断を想定すると、切断作業に時間がかかる上、再
び据え付ける場合は、切断部の溶接開先の加工、溶接作
業が発生し作業に時間を要し、作業員の放射線被曝の観
点からも原子炉圧力容器内に設置される構造物の着脱は
容易であることが望まれていた。

【００１１】このような課題に鑑み、特開昭５４−３５
５８９号公報にて既に公知となっているシュラウドの着
脱自在な据付構造に関する発明が提案されている。

【００１２】しかしながら、これら公知の技術では原子
炉圧力容器とシュラウドシリンダもしくはシュラウドサ
ポートとの接合方法のみに言及していて、その他の拘束
部位については配慮されていなかった。このため、これ
らの拘束部位をシュラウドの着脱自在な構造とするため
にフランジおよびボルト接合を用いると、原子炉冷却材
の流動による振動によりボルトが緩み、接合が外れるお
それがあるだけではなく、外れたボルトが遺失部品とな
るおそれがある。また、シュラウドを原子炉圧力容器内
で据付部材に溶接している溶接部を切断し、復元時に溶
接施工を行なうと溶接開先加工ならびに溶接作業に時間
を要する。

【００１３】さらに、特開昭５４−３５５８９号公報で
は原子炉圧力容器とシュラウドの拘束は原子炉運転時の
金属の熱膨張による嵌着を期待しているため、原子炉起
動時もしくは原子炉停止時のように金属の熱膨張が期待
できない期間は、シュラウドにより支持される制御棒ガ
イドチューブや中性子束計測案内管が拘束荷重を受ける
こととなる。

【００１４】そこで本発明の目的は、原子炉圧力容器内
で据付部材に着脱自在に設置されるシュラウドに、注水
配管とポンプデッキの付属物をも着脱自在に設けること
により、シュラウドを簡単迅速かつ確実に着脱すること
ができるシュラウド付属構造物の据付構造を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、原子炉圧力容器と、この原子
炉圧力容器内で据付部材に着脱自在に据え付けられるシ
ュラウドとの間に架け渡される注水配管を、上記原子炉
圧力容器と上記シュラウドとの間において分断すると共
に、この分断部をこのシュラウドの中心軸周りの回転に
より挿脱自在に嵌合される嵌合部に構成し、シュラウド
の外周面に、原子炉圧力容器内で原子炉再循環ポンプを
支持するポンプデッキの内周縁部を着脱自在に嵌入せし
める嵌合溝を形成した。

【００１６】したがってこの発明によれば、原子炉圧力
容器内でシュラウドを軸心回りに所定方向に回転させる
と、注水配管の嵌合部同士が外れる。また、シュラウド
にポンプデッキを溶接せずに嵌合溝内に着脱自在に嵌入
させているので、シュラウドを据え付ける部材から取り
外し、原子炉圧力容器外へ取り出すことができる。ま
た、原子炉圧力容器内でシュラウドを軸心回りに逆方向
に回転させることにより注水配管の分断部同士を嵌合さ
せて接合することができると共に、シュラウドの嵌合溝
にポンプデッキを嵌入させて接合し、ボルトとナット等
の接合部品を使用していないので、シュラウドの取外し
が容易であり、しかも、原子炉圧力容器内での接合部品
の遺失を防止できる。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明であって、さらに、シュラウド付属構造物の据付構造
において、シュラウドは、原子炉圧力容器内の据付部材
に着脱自在に装着されるシュラウドサポートと、このシ
ュラウドサポートに固着されるシュラウドシリンダと、
このシュラウドシリンダに着脱自在に取り付けられるシ
ュラウドヘッドとを有し、このシュラウドヘッドと原子
炉圧力容器とに、注水配管の嵌合部を取り外す方向にシ
ュラウドが回転しようとするときに、互いに係止して、
その回転を阻止する一対の係止突部をそれぞれ突設して
いる。

【００１８】したがってこの発明によれば、原子炉圧力
容器内にシュラウドシリンダを着脱自在に据え付けた
後、このシュラウドシリンダにシュラウドヘッドをボル
ト・ナット等により取り付けると、このシュラウドヘッ
ドと原子炉圧力容器とにそれぞれ突設した一対の係止突
部が注水配管の嵌合部を取り外す方向にシュラウドシリ
ンダが回転するのを阻止するので、この注水配管等の嵌
合部の取外しを防止することができる。また、一対の係
止突部により原子炉圧力容器とシュラウドヘッド上の気
水分離器の間で原子炉圧力容器とシュラウドとの相対移
動を拘束することにより、原子炉運転中でなくとも制御
棒ガイドチューブや中性子束案内管の荷重負担を軽減す
る拘束構造を提供できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図８に基づいて説明する。なお、図１〜図８中、同一
または相当部分には同一符号を付している。

【００２０】図１は本発明のシュラウド付属構造物の据
付構造の一実施形態に係る原子炉圧力容器の下部の右半
部の縦断面図であり、原子炉圧力容器１内にはシュラウ
ド２を内蔵している。シュラウド２は円筒状のシュラウ
ドサポート３上に、円筒状のシュラウドシリンダ４を溶
接により同心状に一体に固着している。シュラウドサポ
ート３は据付部材であるサポートレグ５により着脱自在
に支持され、サポートレグ５は原子炉圧力容器１の内底
部に一体的に突設されている。

【００２１】すなわち、シュラウドシリンダ４に溶接に
より一体に固着されたシュラウドサポート３は特開昭５
４−３５５８９号公報に記載されたシュラウドに相当
し、しかも、このシュラウドのように上記サポートレグ
５に対応するサポートシリンダにより着脱自在に据え付
けられている。つまり、シュラウドサポート３とサポー
トレグ５とを原子炉運転停止時の温度において着脱自在
に据え付けるように構成し、原子炉運転時にはシュラウ
ドサポート３とサポートレグ５の熱膨張率の相違により
嵌着する構造や、ボルト・ナット接合、もしくはバイオ
ネットカップリング方式で接合して据え付けている。

【００２２】そして、図２にも示すようにシュラウドサ
ポート３の外周面に、ポンプデッキ６の内周縁部を着脱
自在に嵌入せしめる周溝状の嵌合溝７を形成し、この嵌
合溝７内に嵌入されたポンプデッキ６の内周縁部との間
隙にパッキン８を介在させて着脱自在に取り付けてい
る。

【００２３】ポンプデッキ６は原子炉圧力容器１の内周
面とシュラウドサポート３の外周面とで画成される環状
間隙にて周方向に所要のピッチで設置される複数のイン
ターナルポンプ（原子炉再循環ポンプ）９の内端部を図
示しない支持用貫通孔内に挿通せしめて吊持するもので
ある。

【００２４】また、図３に示すように原子炉圧力容器１
内には注水配管１０が導入される。この注水配管１０の
内端部はシュラウドシリンダ４の上端部内にさらに導入
されて、その内周面に取り付けられている。シュラウド
シリンダ４上にはシュラウドヘッド１１を図６で示す複
数のシュラウドヘッドボルト１２により締め付けて着脱
自在に装着している。シュラウドヘッド１１上には気水
分離器１３を設け、さらに、この気水分離器１３上には
図示しない蒸気乾燥器を設けている。

【００２５】このように注水配管１０がシュラウドシリ
ンダ４と原子炉圧力容器１との間に架け渡されているの
で、シュラウドシリンダ４を固着せしめているシュラウ
ドサポート３を据付部材のサポートレグ５に着脱自在に
支持させても、このシュラウドサポート３、つまり、シ
ュラウド２を原子炉圧力容器１内で回転することすらで
きない。

【００２６】そこで、図４に示すように原子炉圧力容器
１の内周面とシュラウド２の外周面との間にて、周方向
に延びる注水配管１０の一部で直径方向に分断し、これ
ら一対の分断部１０ａ，１０ｂの一方を図５で示すよう
に若干縮径して他方内に水密に挿入、または引き抜くこ
とができるように構成している。つまり、シュラウド２
を原子炉圧力容器１内で軸心Ｏ回りに所定方向に所要角
回転させることにより、これら注水配管１０の分断部１
０ａ，１０ｂ同士を引き抜き、その逆方向へ回転させる
ことにより再び挿入して水密に結合させることができ
る。

【００２７】そして、シュラウド２を原子炉圧力容器１
から取り出す場合以外のときに、万一、シュラウド２が
軸心Ｏ回りに所要方向に回転して、注水配管１０の分断
部１０ａ，１０ｂが切り離されるのを防止するために、
図６〜図８に示すように、シュラウド２の軸心Ｏ回りの
回転を阻止する一対の係止突部１４ａ，１４ｂの複数対
を原子炉圧力容器１の内周面と、シュラウドヘッド１１
の外周面とに突設している。

【００２８】つまり、各対の係止突部１４ａ，１４ｂは
何らかの理由によりシュラウド２が注水配管１０の分断
部１０ａ，１０ｂを切り離す方向に回転しようとすると
きに、シュラウドヘッド１１側の係止突部１４ｂが原子
炉圧力容器１側の係止突部１４ａに当接して、その回転
を阻止するようになっている。

【００２９】したがって、シュラウド２を原子炉圧力容
器１から取り出す場合は、まず、各シュラウドヘッドボ
ルト１２を緩めて、シュラウドヘッド１１をシュラウド
シリンダ４から取り外してから、単にシュラウドシリン
ダ４と一体のシュラウドサポート３を所定方向へ所要角
軸心回りに回転させることにより、注水配管１０の分断
部１０ａ，１０ｂ同士を切り離し、サポートレグ５とポ
ンプデッキ６とから、シュラウドサポート３と一体のシ
ュラウドシリンダ４を簡単に取り外すことができる。

【００３０】これとは逆に、シュラウドシリンダ４と一
体のシュラウドサポート３とを軸心回りに回転させて、
注水配管１０の分断部１０ａ，１０ｂ同士を嵌合させる
と共に、サポートレグ５に着脱自在に装着した後、シュ
ラウドシリンダ４上にシュラウドヘッド１１を、その係
止突部１４ｂが他方の係止突部１４ａに係止する位置に
てシュラウドヘッドボルト１２により取り付ける。

【００３１】これにより、シュラウドシリンダ４とシュ
ラウドサポート３との回転を阻止し、注水配管１０の分
断部１０ａ，１０ｂ同士の切離しと、シュラウドシリン
ダ４とシュラウドサポート３のサポートレグ５からの取
外しを未然かつ確実に防止することができる。

【００３２】また、注水配管１０の分断部１０ａ，１０
ｂ同士を嵌合により接合し、ボルト・ナット等を使用し
ないので、これらボルト・ナットの着脱作業時等にて、
これらボルト・ナットの原子炉圧力容器１内での遺失を
防止することができる。その結果、遺失したボルト・ナ
ットが原子炉圧力容器１内を冷却材流に乗って流動し
て、炉内機器や燃料等に衝突して損傷を与えるのを防止
することができる。

【００３３】なお、この実施形態ではシュラウドシリン
ダ４上にシュラウドヘッド１１をシュラウドヘッドボル
ト１２により取り付ける場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えばシュラウド
シリンダ４とシュラウドヘッド１１とに、相互に着脱自
在に嵌合する嵌合部を形成してもよく、これによればシ
ュラウドヘッドボルト１２を省略することができる。こ
のために、このシュラウドヘッドボルト１２の原子炉圧
力容器１内での遺失を防止することができる。但し、こ
の場合は、シュラウド２の回転力を気水分離器１３とそ
の上に設置される図示しない蒸気乾燥器を介して原子炉
圧力容器１の図示しない上蓋に伝え、この上蓋で拘束す
るように構成する必要がある。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のシュ
ラウド付属構造物の据付構造は、原子炉圧力容器内でシ
ュラウドを軸心回りに所定方向に回転させると、注水配
管の嵌合部同士が外れる。また、シュラウドにポンプデ
ッキを溶接せずに嵌合溝内に着脱自在に嵌入させている
ので、シュラウドを据付部材から取り外し、原子炉圧力
容器外へ取り出すことができる。また、注水配管の分断
部を嵌合により接合すると共に、シュラウドの嵌合溝に
ポンプデッキを嵌入させて接合し、ボルトとナット等の
接合部品を使用していないので、シュラウドの取外しが
容易であり、しかも、原子炉圧力容器内での接合部品の
遺失を防止できる。

【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、原子
炉圧力容器内にシュラウドシリンダを着脱自在に据え付
けた後、このシュラウドシリンダにシュラウドヘッドを
ボルト・ナット等により取り付けると、このシュラウド
ヘッドと原子炉圧力容器とにそれぞれ突設した一対の係
止突部同士が係止して、注水配管の嵌合部を切り離す方
向にシュラウドシリンダが回転するのを阻止するので、
この注水配管等の嵌合部の取外しを防止することができ
る。また、原子炉圧力容器とシュラウドヘッド上の気水
分離器の間で原子炉圧力容器とシュラウドとの相対移動
を拘束することにより、原子炉運転中でなくとも制御棒
ガイドチューブや中性子束案内管の荷重負担を軽減する
拘束構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシュラウド付属構造物の据付構造の一
実施形態に係る原子炉圧力容器下部の縦断面図。

【図２】図１のII部拡大図。

【図３】図１で示す原子炉圧力容器の上部縦断面図。

【図４】図３のIV部拡大平面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。

【図６】図１で示す原子炉圧力容器の上部縦断面図。

【図７】図６の VII−VII 線断面図。

【図８】図７のVIII部拡大図。

【符号の説明】

１ 原子炉圧力容器 ２ シュラウド ３ シュラウドサポート ４ シュラウドシリンダ ５ サポートレグ ６ ポンプデッキ ７ 嵌合溝 ８ パッキン １０ 注水配管 １０ａ，１０ｂ 分断部（嵌合部） １１ シュラウドヘッド １２ シュラウドヘッドボルト １３ 気水分離器 １４ａ，１４ｂ 一対の係止突部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器と、この原子炉圧力容器
   内で据付部材に着脱自在に据え付けられるシュラウドと
   の間に架け渡される注水配管を、上記原子炉圧力容器と
   上記シュラウドとの間において分断すると共に、この分
   断部をこのシュラウドの中心軸周りの回転により挿脱自
   在に嵌合される嵌合部に構成し、シュラウドの外周面
   に、原子炉圧力容器内で原子炉再循環ポンプを支持する
   ポンプデッキの内周縁部を着脱自在に嵌入せしめる嵌合
   溝を形成したことを特徴とするシュラウド付属構造物の
   据付構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシュラウド付属構造物の
   据付構造において、シュラウドは、原子炉圧力容器内の
   据付部材に着脱自在に装着されるシュラウドサポート
   と、このシュラウドサポートに固着されるシュラウドシ
   リンダと、このシュラウドシリンダに着脱自在に取り付
   けられるシュラウドヘッドとを有し、このシュラウドヘ
   ッドと原子炉圧力容器とに、注水配管の嵌合部を取り外
   す方向にシュラウドが回転しようとするときに、互いに
   係止して、その回転を阻止する一対の係止突部をそれぞ
   れ突設していることを特徴とするシュラウド付属構造物
   の据付構造。