JPH09159787A - ボルト孔清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は重量の大きいボルト孔清掃手
段の移動、位置決めを容易にしてボルト孔の清掃作業を
迅速に行える新規なボルト孔清掃装置を提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、原
子炉圧力容器の上蓋２のフランジ２ａに沿って形成され
たボルト孔４を清掃する装置において、上記上蓋２を吊
り下げる架台５に、この上蓋２の中心部を軸としてその
周方向に旋回する旋回アーム６を取り付けると共に、こ
の旋回アーム６のボルト孔４上部に、上記ボルト孔４の
内面を清掃する清掃手段７を昇降自在に取り付ける。

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設備の主
要部を構成する原子炉圧力容器に係り、特にこの原子炉
圧力容器の上蓋に形成されたボルト孔を清掃するための
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電設備の主要部を構成する従来
の原子炉圧力容器は、図６に示すように円筒形状をした
胴部１の胴フランジ１ａに半球面状に形成された上蓋２
が着脱自在に装着されるようになっている。

【０００３】すなわち、この胴部１の胴フランジ１ａに
はその周方向に沿って多数のスタッドボルト３が植設さ
れていると共に、この胴フランジ１ａと当接する上蓋２
のフランジ２ａ側には、これら各スタッドボルト３の位
置及び数と対応するように多数のボルト孔４がその周方
向に沿って形成されており、図示しない天井クレーンな
どによってこの上蓋２を昇降させると共に、このスタッ
ドボルト３にそれぞれナット部材５を螺合することで、
この上蓋２を図示するように垂直上下方向に脱着できる
ようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この上蓋２
は、例えば、年に１〜２回程度行われる定期検査や修理
等の際に取り外され、作業終了後に再び胴フランジ１ａ
に取り付けられることになるが、長期間使用した圧力容
器の場合には、その上蓋２のボルト孔４内面に多量の鉄
錆が発生している場合があり、これが取付の際に、スタ
ッドボルト３の保護キャップ３ａ等と擦れて剥げ落とさ
れ、胴フランジ１ａ上に落下してこれに設けられている
フランジシール面１ｂ及び金属Ｏリングを傷つけてしま
い、シール機能を損なってしまう虞がある。そのため、
この上蓋をボルト孔４に取り付ける前に、図示しないボ
ルト孔清掃装置等によってボルト孔４内面に付着した鉄
錆や付着したゴミを一ヶ所づつ除去するようになってい
たが、ボルト孔清掃装置はその重量が約３００ｋｇ以上
あることから、この移動は原子炉建屋に設けられた天井
クレーンなどを使用する必要があった。しかしながら、
この天井クレーンではその位置決めが難しく迅速な作業
が行えない上に、使用できる時間が限られてしまうとい
った欠点があった。しかも、このボルト孔４は、上蓋２
のフランジ２ａに例えば８０数箇所も形成されているこ
とから、その移動、位置決め作業には多大な労力と時間
を要するといった不都合があった。

【０００５】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的は
重量の大きいボルト孔清掃手段の移動、位置決めを容易
にしてボルト孔の清掃作業を迅速に行える新規なボルト
孔清掃装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は原子炉圧力容器の上蓋のフランジに沿って形
成されたボルト孔を清掃する装置において、上記上蓋を
吊り下げる架台に、この上蓋の中心部を軸としてその周
方向に旋回する旋回アームを取り付けると共に、この旋
回アームのボルト孔上部に、上記ボルト孔の内面を清掃
する清掃手段を昇降自在に取り付けてなるものである。

【０００７】すなわち、上述したように従来では上蓋の
フランジに形成されているボルト孔の清掃を行う清掃装
置をクレーンなどによって吊り下げながら移動させてい
たため、清掃装置の移動や位置決めが困難で作業性が悪
かったが、本発明は上述したように、上蓋を吊り下げる
架台に設けた旋回アームによって重量の重い清掃手段を
支持すると共に、この旋回アームを旋回させるだけで、
清掃手段をボルト孔に沿って移動することが可能となる
ため、清掃手段の移動及び位置決めが極めて容易に出来
る。

【０００８】また、この清掃手段は、上記旋回アームに
昇降自在に取り付けられたケーシングと、このケーシン
グ下端部より突出すると共にこのケーシングを任意のボ
ルト孔の両側のボルト孔に嵌合するガイドピンと、下端
部に上記ボルト孔を清掃するワイヤブラシを備えたボー
ルスクリューと、このボールスクリューと螺合してこれ
をケーシング内に垂直に支持するボールスクリュー軸受
と、上記ボールスクリューに取り付けられ、このボール
スクリューを回転させながら昇降するモータとを備えた
ものである。従って、先ず、このガイドピンを任意のボ
ルト孔の両側のボルト孔に嵌合することで、本手段の外
殻を構成するケーシングの位置決めを行うことができる
と同時に、ボールスクリューをモータで回転すること
で、このボールスクリューがボールスクリュー軸受を支
持点としてそのボルト孔内に回転しながら降下し、これ
によってボールスクリューの下端部に備えられたワイヤ
ブラシがボルト孔内面のゴミや鉄錆を除去することにな
る。

【０００９】さらに、このボールスクリューの軸心部に
通風孔を形成して、この通風孔をその下端部に設けられ
たワイヤブラシと連通させると共に、その通風孔の上端
部に吸引手段を接続することで、ワイヤブラシで削り取
られたボルト孔内面のゴミや鉄錆がワイヤブラシから連
通孔を通過して吸引手段側に吸い込まれるため、ボルト
孔の下部に落下したり、飛散したりすることが無くな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。

【００１１】図１は本発明に係るボルト孔清掃装置の実
施の一形態を示す側面図、図２はその平面図であり、図
中１は原子炉圧力容器の胴部、１ａは胴部１の上端部に
形成された胴部フランジ、２はこの胴部１の上部に装着
される上蓋、２ａはこの上蓋に形成された上蓋フラン
ジ、３は胴部フランジ１ａに沿って立設されたスタッド
ボルト、４はこのスタッドボルト３を挿通すべく上蓋フ
ランジ２ａに形成されたボルト孔である。

【００１２】図示するように、このボルト孔清掃装置は
上蓋２側に装着されるようになっており、この上蓋２を
吊り下げる架台５と、この架台５に設けられた旋回アー
ム６と、この旋回アーム６の先端に吊り下げられたボル
ト孔清掃手段７とから主に構成されている。

【００１３】この架台５は、上蓋２の中心部上方に位置
する支持部５ｂに、この支持部５ｂを中心として四方に
延びた４本のアーム部５ａ、５ａ、５ａ、５ａを備えた
ものであり、これら４本のアーム部５ａ、５ａ、５ａ、
５ａの先端に上蓋２側に固定された４つの吊り耳８，
８，８，８をそれぞれ係合させると共に、上記支持部５
ｂを上蓋２の上方に設けられた図示しない天井クレーン
によって支持することで上蓋２を安定した状態で昇降す
るようになっている。一方、この架台５に設けられる旋
回アーム６は架台５の軸部５ａと同軸上に設けられた筒
体６ａと、この筒体６ａより水平方向に延出した水平ア
ーム部６ｂとから構成されており、この水平アーム部６
ｂが筒体６ａを軸として上蓋２上部をその周方向に旋回
するようになっている。

【００１４】また、このボルト孔清掃手段７は、図３
（Ａ），（Ｂ）及び図４に示すような構成をしている。
図示するように、このボルト孔清掃手段７は、その外殻
を形成する略矩体形状をしたケーシング１０内の略中央
部に、下端部にワイヤブラシ１１が固定されたボールス
クリュー１２がボールスクリュー軸受１３によって垂直
に軸支されていると共に、このボールスクリュー１２の
上端部にはこのボールスクリュー１２を回転するための
モータ１４が平面Ｔ字形のモータ取付板１５と共に一体
的に取り付けられている。すなわち、図４（Ａ）に示す
ようにこのモータ１４とボールスクリュー１２とはそれ
ぞれに設けられたタイミングプーリー１６，１６とこれ
らタイミングプーリー１６，１６間に架け渡されたタイ
ミングベルト１７とによって連結されており、このモー
タ１４がタイミングプーリー１６，１６及びタイミング
ベルト１７を介してボールスクリュー１２を回転させる
ようになっている。また、図３（Ａ）に示すように、こ
のボールスクリュー１２の両側にはロッド状のガイドバ
ー１９，１９が、ケーシング１０側に固定されたブラケ
ット１８によってこのボールスクリュー１２と平行に設
けられており、これらのガイドバー１９，１９に上記モ
ータ取付板１５の両端に取り付けられた軸受１５ａ、１
５ａがベアリング２０を介して係合されている。そし
て、このボールスクリュー１２をケーシング１０に支持
するためのボールスクリュー軸受１３は、図４（Ｂ）に
示すようにボール軸受構造となっており、上述したよう
にモータ１４によってボールスクリュー１２を回転させ
ると、その回転に伴ってボールスクリュー１２と共にモ
ータ取付板１５及びモータ１４がケーシング１０内を垂
直に昇降動するようになっている。

【００１５】また、同図に示すように、このケーシング
１０の下面には、ワイヤブラシ１１を収容するダストカ
バー２１を挟んで一対のガイドピン２２，２２がこれよ
り下方に突出するように設けられており、上蓋フランジ
２ａに形成された清掃対象となるボルト孔４ａの両側に
位置するボルト孔４ｂ，４ｂ内にそれぞれ嵌合されるこ
とで、この清掃対象となるボルト孔４ａの直上にワイヤ
ブラシ１１が位置するようにケーシング１０を位置決め
するようになっている。尚、図中２３は伸縮自在な蛇腹
であり、ボールスクリュー軸受１３と、ワイヤブラシ１
１側に設けられたベアリング２４との間に位置するボー
ルスクリューの汚れを防止するようになっている。ま
た、図中２５は操作箱であり、この清掃手段７の運転停
止を行うための操作スイッチ類等が設けられている。

【００１６】次に、本発明装置を用いたボルト孔清掃方
法の実施の一形態を説明する。

【００１７】先ず、図１に示すように上蓋２に本発明装
置を設置し、この上蓋２を天井クレーンなどによって同
図に示すような状態に保持したならば、旋回アーム６の
先端に設けられた牽引ロープ６ｃを引っ張って図２に示
すように、この旋回アーム６を上蓋２の周方向に旋回さ
せながら、その先端に吊り下げられているボルト孔清掃
手段７を清掃対象となる任意のボルト孔４上に位置させ
た後、ボルト孔清掃手段７を昇降手段８によってこのボ
ルト孔４に降下させる。そして、図１に示すように、こ
のボルト孔清掃手段７のケーシング１０の下端部に設け
られたガイドピン２２，２２が清掃対象となるボルト孔
４ａの両側のボルト孔４ｂ，４ｂにそれぞれ嵌合するこ
とで、ワイヤブラシ１１が収容されたダストカバー２１
がこのボルト孔４ａの直上に位置することになる。尚、
この時のガイドピン２２，２２の嵌合の際の位置決めは
上蓋２のフランジ２ａ上にいる作業員によって行うこと
になるが、その位置決めはこのケーシング１０に設けら
れたハンドル２８，２８等を持ってこのケーシング１０
を僅かに前後左右に振る程度の微調整であることから、
その作業は極めて容易に行うことができる。しかも、図
示するように、このガイドピン２２，２２の嵌合先端部
は丸く加工されていることから、その嵌合も容易に行わ
れる。

【００１８】次に、この清掃手段７を図３に示すような
状態に設置したならば、このボールスクリュー１２の上
端部に設けられたモータ１４を駆動してこのボールスク
リュー１２を回転させると、このボールスクリュー１２
が回転しながら、ボールスクリュー軸受１３を支持点と
して垂直に降下し始める。すると、図５に示すように、
これに伴ってこのボールスクリュー１２の下端部に取り
付けられたワイヤブラシ１１が回転しながら清掃対象と
なるボルト孔４ａ内に挿入され、その内面に付着してい
るゴミや鉄錆等がこのワイヤブラシ１１によって削り落
とされてその内面の清掃が行われることになる。この
時、ボールスクリュー１２の上端部のモータ取付板１５
はガイドバー１９，１９に係合されていることから、こ
のモータ取付板１５は勿論これに取り付けられているモ
ータ１４がボールスクリュー１２と共に回転しながら降
下してしまうようなことはない。また、これによって削
り落とされたゴミや鉄錆はそのまま落下してしまうた
め、予めこのボルト孔４ａの下部に図示しない受け皿な
どを設置しておくことは勿論である。また、同図（Ａ）
に示すように、このボールスクリュー１２の軸心部に連
通孔２６を形成して、このボールスクリュー１２をパイ
プ状とすると共に、この連通孔２３の下端開口部とワイ
ヤブラシ１１を連通させ、さらにこの連通孔２６の上端
開口部側に吸引ポンプなどの吸引手段２７を接続し、こ
のワイヤブラシ１１で削り落とされたボルト孔４ａのゴ
ミや鉄錆等をそのままワイヤブラシ１１から連通孔２６
を通過して吸引手段２７側に吸い込み、回収するように
構成しても良い。

【００１９】次に、このようにして清掃対象となるボル
ト孔４ａの清掃が終了したならば、モータ１４の回転を
反転させて、ボールスクリュー１２を上昇させ、図３に
示すようにワイヤブラシ１１がダストカバー２１内に収
容されたなら、図１に示すように、昇降手段８によって
この清掃手段７を上昇させると共に、再びこの旋回アー
ム６を旋回させて、次のボルト孔４、すなわち図３に示
すように先ほどまでガイドピン２２，２２が嵌合されて
いたいずれかのボルト孔４ｂ上にワイヤブラシ１１を位
置させたなら、再度昇降手段８によってこの清掃手段７
を降下させて次の清掃対象となるボルト孔４に設置する
ことになる。

【００２０】このように、本発明は上蓋を吊り下げる架
台に、上蓋の中心を回転軸として旋回する旋回アームを
設けると共に、この旋回アームの先端にボルト孔を清掃
するための清掃手段を昇降自在に取り付けたため、重量
の大きいボルト孔清掃手段の移動、位置決め作業が極め
て容易にできる。

【００２１】尚、本実施の形態では昇降手段８としてチ
ェーンブロックを用い、人力によってボルト孔清掃手段
７を昇降させるようにしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、これに代えて昇降モータを用
い、電動により昇降させるようにしても良い。また、こ
の旋回アーム６は水平アーム部６ｂの先端に接続された
ワイヤー６ｃを作業員が引っ張ることで旋回させるよう
になっているが、この上蓋フランジ２ａに形成されたボ
ルト孔４はその径及びその設置間隔は均一で旋回アーム
６の旋回角度も一定となっているため、旋回アーム６の
軸心部等に旋回アーム６の回転角を検出するエンコーダ
やステッピングモータを備え、任意の角度、すなわち、
ボルト孔４の設置されている位置にこの清掃手段７が自
動的に位置するように構成しても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、従来では
多大な労力と時間を要していた重量の大きいボルト孔清
掃手段の移動、位置決め作業が極めて容易にできるた
め、ボルト孔の清掃作業の要する労力が大幅に軽減され
ると同時に、ボルト孔の清掃作業時間を大幅に短縮する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す側面図である。

【図２】本発明の実施の一形態を示す平面図である。

【図３】（Ａ）は本発明装置のボルト孔清掃手段の実施
の一形態を示す正面断面図である。（Ｂ）は図３（Ａ）
中Ｙ−Ｙ断面図である。

【図４】（Ａ）は図３（Ａ）中Ｘ−Ｘ断面図である。
（Ｂ）は図３（Ａ）中Ａ部拡大図である。

【図５】（Ａ）は本発明装置による清掃状態を示す側面
断面図である。（Ｂ）は本発明装置による清掃状態を示
す正面断面図である。

【図６】従来の上蓋の取付状態を示す部分図である。

【符号の説明】

１ 胴部 １ａ 胴部フランジ ２ 上蓋 ２ａ 上蓋フランジ ３ スタッドボルト ４ ボルト孔 ５ 架台 ６ 旋回アーム ７ 清掃手段 ８ 昇降手段 １０ ケーシング １１ ワイヤブラシ １２ ボールスクリュー １３ ボールスクリュー軸受 １４ モータ ２２ ガイドピン ２６ 連通孔 ２７ 吸引手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器の上蓋のフランジに沿っ
   て形成されたボルト孔を清掃する装置において、上記上
   蓋を吊り下げる架台に、この上蓋の中心部を軸としてそ
   の周方向に旋回する旋回アームを取り付けると共に、こ
   の旋回アームのボルト孔上部に、上記ボルト孔の内面を
   清掃する清掃手段を昇降自在に取り付けてなることを特
   徴とするボルト孔清掃装置。
2. 【請求項２】 上記清掃手段は、上記旋回アームに昇降
   自在に取り付けられたケーシングと、このケーシング下
   端部より突出すると共にこのケーシングを任意のボルト
   孔の両側のボルト孔に嵌合するガイドピンと、下端部に
   上記ボルト孔を清掃するワイヤブラシを備えたボールス
   クリューと、このボールスクリューと螺合してこれをケ
   ーシング内に垂直に支持するボールスクリュー軸受と、
   上記ボールスクリューに取り付けられ、このボールスク
   リューを回転させながら昇降するモータとを備えたこと
   を特徴とする請求項１記載のボルト孔清掃装置。
3. 【請求項３】 上記ボールスクリューの軸心部に通風孔
   を形成して、この通風孔をその下端部に設けられたワイ
   ヤブラシと連通させると共に、その通風孔の上端部に吸
   引手段を接続してなることを特徴とする請求項２記載の
   ボルト孔清掃装置。