JPH10293191A - 原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置 - Google Patents
原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置Info
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- JPH10293191A JPH10293191A JP10041884A JP4188498A JPH10293191A JP H10293191 A JPH10293191 A JP H10293191A JP 10041884 A JP10041884 A JP 10041884A JP 4188498 A JP4188498 A JP 4188498A JP H10293191 A JPH10293191 A JP H10293191A
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Abstract
ノズル移動装置の設置が簡単に行え、予防保全対象部分
への噴射ノズルの移動が容易にできる。 【解決手段】 複数のラグを有する環状のガイドレール
が、原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウドの上
部フランジ上に設置される。各々のラグが、原子炉圧力
容器の内面に設けられた複数のガイドロッドに別々にそ
れぞれ噛み合っている。ターンテーブルが、ガイドレー
ル上を旋回する。ターンテーブル上に設置された第1及
び第2噴射ノズル移動装置が、それぞれ炉心シュラウド
の外面に対して圧縮残留応力を付与する高圧水を噴射す
る噴射ノズルを、炉心シュラウドの半径方向及び炉心シ
ュラウドの軸方向に移動させる。
Description
の構造部材用予防保全装置に係り、特に原子炉の構造部
材表面に高圧液体ジェットを噴射することにより、構造
部材表面に圧縮残留応力を付与し構造部材の応力腐食割
れを防止できる原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全
装置に関するものである。好ましくは、沸騰水型原子炉
(BWR)の炉内構造物である炉心シュラウド、シュラ
ウドサポートシリンダ、シュラウドサポートレグ、シュ
ラウドサポートプレート、及びジェットポンプディフュ
ーザ各々の溶接部、及び熱影響部(以下「予防保全対象
部」と略記する)の表面に圧縮残留応力を付与するのに
好適な原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置に関
するものである。
の引張り残留応力の緩和方法としては、特開昭62−6
3614号公報に開示された技術がある。この技術は、
熱交換器の伝熱管内に高圧水ショットピーニング装置を
挿入し、高圧水ジェットの軸動圧エネルギー(ジェット
噴流の軸方向動圧エネルギー)によって伝熱管内面をピ
ーニングするものである。このピーニングにより、伝熱
管内面付近に存在していた引張り残留応力が、圧縮残留
応力に転化される。高圧水ショットピーニング装置は高
圧液体ジェットを噴出する回転ノズル部を有する。
オタージェットピーニングによる原子炉圧力容器内の炉
心シュラウド表面の引張り残留応力をウオタージェット
ピーニングによって圧縮残留応力に改善する方法を開示
している。このウオタージェットピーニングは、上下方
向駆動装置を設置した移動台車を、原子炉圧力容器の上
端部のフランジ上に設置することによって行われる。上
部マスト、及び先端にウオタージェット噴出ヘッドを取
付けた下部マストが、上下方向駆動装置に設置される。
高圧ジェットが、ウオタージェット噴出ヘッドのウオタ
ージェット噴出ノズルから噴出され、キャビテーション
を発生させる。キャビテーションによって発生した気泡
がシュラウド表面に当てられる。
上部アタッチメント、下部アタッチメント、噴射ノズル
の駆動機構を持ったノズルユニット及び装置本体を備え
た予防保全装置を、原子炉圧力容器内のCRDハウジン
グ上端部及び下部炉心支持板に取り付け、噴射ノズルか
ら高圧ジェットを噴射させることによりキャビテーショ
ン気泡を発生させることを記述する。この公報も、ウオ
タージェットピーニングによる残留応力の改善方法を記
載する。キャビテーション気泡は、炉心シュラウド下部
胴及び炉心シュラウドサポートシリンダ等の表面に衝突
させる。炉心シュラウド下部胴及び炉心シュラウドサポ
ートシリンダ等の表面の引張り残留応力が、圧縮残留応
力に改善される。
4号公報に開示された技術は、熱交換器等の残留応力を
改善する方法として有効な方法である。この技術におけ
る水噴流の軸動圧力は、大気中の作業において有効に利
用できる。しかしながら、この技術の高圧水ショットピ
ーニング装置が水中で使用される場合には、その水噴流
の軸動圧力が水中で大きく減衰するので、有効なピーニ
ング効果が得られない。高圧水ショットピーニング装置
を水中で用いて大気中と同等の軸動圧力を得るには、超
高圧によるウオータージェット噴出が必要となる。この
ため、ポンプ及び関連機器は、超高圧に耐える構造にし
なければならない。これを避けるためには、原子炉圧力
容器内の炉水位を下げて大気雰囲気で高圧液体ジェット
を噴出する必要がある。炉水位の低下は周囲放射線量率
の上昇につながるので、作業員の被ばくの危険性が増加
する。
されたウオタージェットピーニングによる残留応力の改
善方法は、炉心シュラウド等の炉内構造物の残留応力改
善する方法として有効な方法である。しかしながら、マ
ストを取付けた移動台車が原子炉圧力容器の上端部に設
置されるので、炉心シュラウド下部胴、及び炉心シュラ
ウドサポートシリンダ等にウオタージェットピーニング
による残留応力の改善方法を適用するためには、マスト
が長尺となる。また、装置の取り扱いが困難である。こ
れらは、作業性の観点より好ましいとは言えない。
たウオタージェットピーニングによる残留応力の改善方
法は、長尺のマストを用いていないので、特開平5−7
8738号公報に記載された残留応力の改善方法での問
題点である作業性の改善を計った有効な技術である。し
かしながら、特開平7−270591号公報の方法は、
予防保全装置を、原子炉圧力容器内のCRDハウジング
上端部及び下部炉心支持板に取り付けているので、予防
保全作業を適用する範囲が狭い範囲に限られる。このた
め、炉心シュラウド内面のある部分に対する予防保全作
業が完了した後、予防保全装置をCRDハウジングから
取外して移動させ、別のCRDハウジングに設置する必
要がある。
置が簡単に行え、予防保全対象部分への噴射ノズルの移
動が容易である原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全
装置を提供することにある。
第1発明の特徴は、原子炉圧力容器内に設けられた炉心
シュラウドの上部フランジ上に設置され、原子炉圧力容
器の内面に設けられた複数のガイドロッドにそれぞれ噛
み合う複数のラグを有する環状のガイドレールと、ガイ
ドレール上を旋回するターンテーブルと、ターンテーブ
ルに設置され、噴射ノズルを炉心シュラウドの半径方向
及び炉心シュラウドの軸方向に移動させる噴射ノズル移
動装置と、噴射ノズルに高圧水を供給する高圧水供給装
置とを備えたことにある。
けられた複数のガイドロッドにそれぞれ噛み合う複数の
ラグを有するので、ガイドレールをガイドロッドに沿っ
て炉心シュラウドの上部フランジ上まで容易に下降させ
ることができる。このため、ガイドレールの下降時にお
いて、ガイドレールは主蒸気配管の開口部に挿入された
主蒸気ラインプラグとの干渉を起こさないで簡単に上部
フランジ上に設置することができる。また、ターンテー
ブルが旋回するので、予防保全対象部分への噴射ノズル
の移動が容易である。ターンテーブルが上部フランジ上
に設置されたガイドレール上を旋回するので、ターンテ
ーブルが上部フランジと接触しない。このため、上部フ
ランジがターンテーブルの旋回によって傷付けられるこ
とが防止できる。
は、ターンテーブルに設置され、炉心シュラウドの外面
に対して圧縮残留応力を付与する高圧水を噴射する噴射
ノズルを、炉心シュラウドの半径方向及び炉心シュラウ
ドの軸方向に移動させる第1噴射ノズル移動装置と、タ
ーンテーブルに設置され、炉心シュラウドの内面に対し
て圧縮残留応力を付与する高圧水を噴射する別の噴射ノ
ズルを、炉心シュラウドの半径方向及び前記炉心シュラ
ウドの軸方向に移動させる第2噴射ノズル移動装置とを
備えたことにある。
移動装置が設置されているので、炉心シュラウドの外面
及び内面に対して圧縮残留応力を付与することができ
る。このため、炉心シュラウドに対して予防保全作業を
実施するのに要する時間を短縮できる。
は、第2噴射ノズル移動装置は、水平方向に移動するア
ーム部材と、このアーム部材に炉心シュラウドの軸方向
に移動可能に設けられたポール部材と、ポール部材に取
り付けられた多関節アームと、多関節アームの先端部に
設けられた噴射ノズルとを有することにある。
ラウドと炉心シュラウドに設置された上部炉心格子板と
の間に形成される狭隘部に噴射ノズルを挿入することが
できる。このため、狭隘部内で炉心シュラウド内面に対
して圧縮残留応力を付与することができる。
は、第1噴射ノズル移動装置は、水平方向に移動するア
ーム部材と、このアーム部材に炉心シュラウドの軸方向
に移動可能に設けられ、原子炉圧力容器と炉心シュラウ
ドとの間に挿入されるポール部材と、ポール部材に上下
方向に移動可能に取り付けられた昇降体と、昇降体に設
けられた噴射ノズルとを有することにある。
に沿って上下動させることができるので、炉心シュラウ
ドの溶接部及びその付近に対して容易に圧縮残留応力を
付与できる。
は、炉水を浄化して高圧水供給装置に供給する水供給装
置を備えたことにある。
ので、噴射ノズルから噴射される水が炉水となる。この
ため、予防保全作業時に噴射ノズルから高圧水を噴射し
ても、原子炉圧力容器及び原子炉ウエル内の炉水が増加
することはない。従って、噴射ノズルから高圧水を噴射
しても放射性廃液が発生しない。
は、炉水中に浮遊するクラッドを吸引するクラッド吸引
装置を備えたことにある。
るクラッドを除去することができるので、炉水中の視界
が改善される。このため、監視カメラの映像に基づいた
予防保全作業を実施している対象個所の監視が良好に行
える。
は、原子炉ウエル内の水面付近に設けられ水面まで達し
た気泡を回収する気泡回収装置を備えたことにある。
伴して炉水中を上昇する放射性物質が大気中に飛散する
ことを抑制できる。このため、作業員の被曝の危険性を
抑制できる。
は、第1噴射ノズル移動装置は、水平方向に移動するア
ーム部材と、このアーム部材に設けられ、原子炉圧力容
器と炉心シュラウドとの間に挿入される複数のポール部
材と、各ポール部材にそれぞれ上下方向に移動可能に取
り付けられた昇降体と、各昇降体に設けられた噴射ノズ
ルとを有することにある。
昇降体を設けているので、炉心シュラウドの外面の異な
った場所に対して同時に予防保全作業を実施することが
できる。このため、予防保全作業に要する時間を更に短
縮できる。
は、噴射ノズル移動装置よりも上方で原子炉ウエル内に
設置され、第1噴射ノズル移動装置及び第2噴射ノズル
移動装置につながっている複数のホース及び複数のケー
ブルを束ねた金具を旋回させる旋回装置を備えたことに
ある。
金具を旋回させる旋回装置を備え手いるので、第1噴射
ノズル移動装置及び前記第2噴射ノズル移動装置が設置
されたターンテーブルを予防保全作業時に旋回させる
と、旋回装置も旋回する。このため、ターンテーブルの
旋回によって複数のホース及び複数のケーブルが絡まる
ことを防止できる。
は、第1噴射ノズル移動装置及び第2噴射ノズル移動装
置が、炉心シュラウドの外面に対して圧縮残留応力を付
与する高圧水を噴射する噴射ノズル、及び炉心シュラウ
ドの内面に対して圧縮残留応力を付与する高圧水を噴射
する噴射ノズルを、それぞれ備え、更にこれらの噴射ノ
ズルを移動させる装置を備えていることにある。
ル移動装置が、炉心シュラウドの外面に対して圧縮残留
応力を付与する高圧水を噴射する噴射ノズル、及び炉心
シュラウドの内面に対して圧縮残留応力を付与する高圧
水を噴射する噴射ノズルを、それぞれ備えているので、
炉心シュラウドの内外面の4個所に対して同時に予防保
全作業を実施できる。このため、炉心シュラウドに対す
る予防保全作業に要する時間を著しく短縮できる。
子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置(以下、単に
構造部材用予防保全装置という)が、図1、2、3、
4、5、6及び7に基づいて以下に説明される。
容器2内に設置された炉心シュラウド3、炉心シュラウ
ド3内に設置される上部炉心格子板82及び下部炉心支
持板121、及び原子炉圧力容器2と炉心シュラウド3
との間に形成される環状空間122に配置されたジェッ
トポンプ123を備える。
イドレール5、ターンテーブル6、制御盤18、クラッ
ド回収装置41、噴射ノズル移動装置124及び124
C、及び噴射水供給装置125を備えている。
力容器2内の構造部材に対する予防保全作業は、BWR
の運転停止時に行われる。BWRの運転停止後、図示さ
れていないが、原子炉格納容器のトップヘッド、及び原
子炉圧力容器2の上部蓋が取り外される。更に、原子炉
圧力容器2内に設置されている蒸気乾燥器及び気水分離
器も、取り外された原子炉圧力容器2外に取り出され
る。原子炉圧力容器2の上方のウェル126内まで水が
充填される。水が充填される前に、主蒸気配管129内
への水の流入を避けるために、図1に示すように原子炉
圧力容器2内への主蒸気配管129の開口が主蒸気ライ
ンプラグ130により密封される。炉心内で上部炉心格
子板82及び下部炉心支持板121に保持されている全
燃料集合体(図示せず)が原子炉圧力容器2内から取り
出され、燃料貯蔵プール46内に一時的に保管される。
搭載されたターンテーブル6がガイドレール5上に設置
された状態で、ガイドレール5が、原子炉建屋内のオペ
レーティングフロア21の上方に設置された天井クレー
ン(図示せず)によって吊り下げられ、炉心シュラウド
3の上部フランジ4上に設置される。ガイドレール5
は、外周面に固定用のラグ12を有する。このラグ12
は、上部フランジ4の外周面に取り付けられているシュ
ラウドヘッド(図示せず)を固定するためのラグ13
に、ボルト14で着脱可能に固定される。ターンテーブ
ル6は、ガイドレール5上を旋回するように設置されて
いる。
ボックス53を有する。ターンテーブル6を旋回させる
駆動機構がボックス53内に設置されている。この駆動
機構は、モータ54、シャフト57に取付けられた歯車
55A、55B、及び歯車56を有する。歯車55Aは
モータ54の回転軸に取付けられた歯車55Cと噛み合
う。歯車55Bは歯車56と噛み合う。歯車56は、タ
ーンテーブル6に回転可能に取り付けられた車輪16の
シャフト58に取り付けられる。車輪16は、ガイドレ
ール5の上面に設けられたレール15上を走行する。車
輪16の内側及び外側に設けられた両方の突起部16A
がレール15を挟むような構成になるので、ターンテー
ブル6の旋回時に車輪16がレール15から外れること
がない。
つの湾曲部材59A、59B及び59Cを有する。3つ
の湾曲部材59A、59B及び59Cは、オペレーティ
ングフロア21において、リング状に組み立てられる。
湾曲部材59A、59B及び59Cは、異なる湾曲部材
の係合部61Aと係合部61Bとが合わされ、リング状
に配置される。隣接している係合部61Aと係合部61
Bとが、ピン111によって結合される。ラグ62Aが
湾曲部材59Cの外側の側面に取り付けられている。ラ
グ62Bが湾曲部材59Aの外側の側面に取り付けられ
ている。ラグ62A、62Bは切欠き部60を有する。
ブル6に取り付けられる装置本体1、装置本体1に水平
方向に移動可能に取り付けられたアーム部材8、アーム
部材8に取り付けられたポール部材9、及びポール部材
9に沿って昇降する昇降体7に設けられた噴射ノズル1
0を有する。
水平方向に駆動する駆動機構が、図5及び6を用いて以
下に説明される。アーム部材8は、4本の丸棒8Aの両
端を結合部材8B、8Cで連結して構成され、装置本体
1のケーシング128を貫通している。ボールネジ67
がアーム部材8の中央部を水平方向に延びている。ボー
ルネジ67の両端部が、結合部材8B、8Cに保持され
る。ケーシング128内に設けられる駆動機構は、モー
タ68、歯車69A及び69Bを有する。歯車69Aは
モータ68の回転軸に取り付けられる。歯車69Bはケ
ーシング128に回転可能に設置される。歯車69Bの
外面は歯車69Aと噛み合い、歯車69Bの内面はボー
ルネジ67と噛み合っている。モータ68の回転力は歯
車69A及び69B介してボールネジ67に伝達され、
アーム部材8が水平方向で一方向に移動する。モータ6
8を逆回転することによって、アーム部材8は逆方向に
移動する。モータ68、歯車69A及び69Bの替りに
シリンダーをケーシング128に設置し、このシリンダ
ーを用いてアーム部材8を水平方向に移動させてもよ
い。
0は、ポール部材9に取り付けられたボールネジ(図示
せず)を回転させ、このボールネジと噛み合う昇降体7
をポール部材9に沿って上下方向に移動させる。噴射ノ
ズル10は、噴射ノズル駆動機構(図示せず)によっ
て、予防保全を行う構造部材の表面に対して前進または
後退の移動、水平方向における旋回、及び上下方向にお
けるスイングの各動作が可能である。噴射ノズル駆動機
構は、上記の3つの動作を行うために、それぞれの動作
専用のモータを設けている。噴射ノズル10は、一定の
角度で昇降体7に固定してもよい。
ル移動装置124と同様に、装置本体1及びアーム部材
8を備える。更に、噴射ノズル移動装置124Cは、ア
ーム部材8の先端部8Dに設けられた貫通孔(図8の貫
通孔131と同じ)内に挿入されたポール部材9A、多
関節アーム部78及び噴射ノズル10Bを備える。ポー
ル部材9Aは、側面にラック77を有する。図示されて
いないが、ポール部材9Aを上下動させる駆動装置であ
るモータ71、歯車75、及びラック77と噛み合うピ
ニオン76が、図8のように先端部8Dに設けられる。
多関節アーム部78は、回転軸80によってポール部材
9Aの下端部に取り付けられる。多関節アーム部78
は、複数のアーム部79を回転軸80によって連結した
ものである。噴射ノズル10Bは、回転軸80によって
多関節アーム部78の下端部に取り付けられる。予防保
全作業を撮影する監視カメラ(図示せず)が噴射ノズル
10Bに設けられる。各アーム部79及び噴射ノズル1
0Bは、回転軸80を中心とする回転力を該当するアー
ム部79、噴射ノズル10Bに与えるモータ(図示せ
ず)を内蔵する。
ターンテーブル6上でターンテーブル6の両端部に設置
される。
0、フィルター37、循環ポンプ38、ホース36、及
び高圧ホース19A及び19Bを備える。ホース36の
一端は、ウエル126内の炉水20中に浸漬される。ホ
ース36は、フィルター37及び循環ポンプ38を接続
し、高圧ポンプ30に接続される。高圧ポンプ30に接
続される高圧ホース19Aは、装置本体1のケーシング
128及びアーム部材8に一旦取り付けられ、噴射ノズ
ル10に接続される。高圧ポンプ30に接続される他の
高圧ホース19Bは、ポール部材9Aに一旦取り付けら
れ、噴射ノズル10Bに接続される。フィルター37は
炉水20に含まれているクラッド等を除去する。高圧ポ
ンプ30はオペレーティングフロア21に設置される。
高圧ポンプ30には別の水供給源につながる低圧ホース
35も接続される。高圧ポンプ30は、切り替えにより
ホース36及び低圧ホース35のいずれか一方から供給
される水を昇圧し、高圧水として噴射ノズル10及び1
0Bに供給する。
ース42によって吸引口40、クラッド移送ポンプ43
及びフィルタ44を接続して構成される。
制御盤18には、構造部材用予防保全装置を遠隔操作す
る電気信号を送受信する制御ケーブル31、構造部材用
予防保全装置を遠隔操作するエアーを供給するエアーホ
ース32、また、高圧ポンプ30を遠隔操作する電気信
号を送受信する制御ケーブル33等が接続されている。
制御ケーブル31及び33により伝えられる制御信号に
基づいて、該当する装置または機器が遠隔で制御され
る。これらの遠隔操作は、手動モード及び自動モードの
選択が可能である。予防保全作業の施工は基本的に自動
モードで実行される。噴射ノズル10の位置調整は手動
モードで実行される。また、制御盤18は、前述した噴
射ノズル10の前進、後退、旋回及びスイングの各動
作、及び昇降体7の昇降動作の各速度を予防保全作業の
施工に最適な値に調整する。
作用エアーは、原子炉建屋のエアー供給源(図示せず)
からエアーホース34を介し制御盤18へ導かれ、制御
盤18内のバルブの開度を制御する。これによって、構
造部材用予防保全装置が遠隔操作される。上記エアー供
給源とは別のコンプレッサーからエアーホース34にエ
アーを供給し、構造部材用予防保全装置を遠隔操作する
こともできる。
8及び噴射ノズル10、10B、アーム部材79の各動
作を実行する各モータ及びポテンショメーター等の回転
位置、及び回転速度を検出する検出器(図示せず)が、
構造部材用予防保全装置の所定個所に設置されている。
これらの検出器の測定信号は、制御ケーブル17を介し
て制御盤18に送信される。制御盤18に組み込まれた
コンピュータ(図示せず)が、予防保全作業の施工に際
し、噴射ノズル10の走行速度及び噴射位置(昇降位
置、旋回位置、スイング角度)に対して最適な条件を求
め、それぞれの制御信号を制御ケーブル31及び33に
て該当するモータに伝える。そのコンピュータは、噴射
ノズル10Bの走行速度、昇降位置及び旋回位置に対し
て最適な条件を求め、それぞれの制御信号を制御ケーブ
ル31及び33にて該当するモータに伝える。
するに際して、構造部材要予防保全装置の上部フランジ
4への据付けが行われる。まず、この据付け作業につい
て説明する。オペレーティングフロア21で、ガイドレ
ール5は、リング状に組み立てられる。このガイドレー
ル5にターンテーブル6が設置され、ターンテーブル6
上に噴射ノズル移動装置124及び124Cが搭載され
る。このようにガイドレール5、ターンテーブル6及び
噴射ノズル移動装置124及び124Cが一体に組立て
られた後に、前述の天井クレーンによってガイドレール
5が原子炉圧力容器2内に吊り降ろされる。図4に示す
ように2本のガイドロッド63が支持部材112によっ
て原子炉圧力容器2の内面に180°離れて取り付けら
れている。ガイドレール5に設けられたラグ62Aの切
欠き部60は、ガイドロッド63と噛み合せられる。ラ
グ62Bの切欠き部60は、図示されていない他の1本
のガイドロッド63と噛み合せられる。ガイドレール5
は、2本のガイドロッド63に沿って上部フランジ4上
に降ろされる。その後、ガイドレール5は前述のように
ボルト14で上部フランジ4に着脱可能に取り付けられ
る。ガイドレール5は2本のガイドロッド63に沿って
上部フランジ4上に降ろされるので、ガイドレール5は
主蒸気ラインプラグ130との干渉を回避して下降でき
る。
付け作業は、昇降体7に取り付けられた監視カメラ2
4、及びケーブル28、29にて原子炉圧力容器2内に
吊り下げられた監視カメラ25によって撮影され、制御
盤18に設置したモニター27に映し出された映像を監
視しながら実施される。これらの監視カメラ25によっ
て撮影された映像は、ケーブル26によってモニター2
7に伝えられる。ガイドレール5及びターンテーブル6
の上部フランジ4上への設置作業は、監視カメラ25か
らの映像によって監視される。監視カメラ25の移動
は、燃料交換機22上で作業員が行う。作業員は、ケー
ブル28、29を操作して監視カメラ25を移動させ
る。
予防保全作業を施す場合について説明する。噴射ノズル
移動装置124のポール部材9は、環状空間122に挿
入される。昇降体7はモータ120の駆動により移動さ
れる。噴射ノズル10が炉心シュラウド3の外側から予
防保全作業の対象となる溶接部に位置合わせされる。ま
た、噴射ノズル10Bは、ポール部材9Aの下降、及び
各アーム部79に内蔵した各モータの駆動による回転軸
80を中心とするアーム部79の回転によって炉心シュ
ラウド3と上部炉心格子板82との間の狭隘部に挿入さ
れる。
水20はフィルター37で浄化された後に高圧ポンプ3
0に送られる。高圧ポンプ30にて昇圧された高圧水
は、高圧ホース19Aを介して噴射ノズル10から予防
保全対象部である溶接部に向けて炉心シュラウド3の外
側から噴射される。噴射ノズル10からの噴射水流と周
囲の炉水20との圧力差、せん断作用等によって、キャ
ビテーション気泡が発生する。キャビテーション気泡は
噴射水流と共に溶接部に向かって移動する。このキャビ
テーション気泡は溶接部の表面及びその近傍において崩
壊する。キャビテーション気泡の崩壊によって発生する
衝撃圧力は、溶接部の表面に達してその表面の引張り残
留応力を圧縮残留応力に改善する。圧縮残留応力が溶接
部の外側表面部に付与されるので、この溶接部における
応力腐食割れが防止できる。噴射ノズル10は、モータ
120の駆動による昇降体7の上下移動、及びターンテ
ーブル6の旋回により、円周方向における溶接部全周に
わたって溶接部付近をジグザグに移動しながら、噴射水
流を噴射する。このため、圧縮残留応力が溶接部の外側
表面部の全周にわたって溶接部付近に付与される。溶接
部の応力腐食割れが防止できる。
る高圧水が噴射ノズル10Bから予防保全対象部である
溶接部に向けて炉心シュラウド3の内側から噴射され
る。キャビテーション気泡の崩壊によって圧縮残留応力
がこの溶接部の内側表面部に付与される。ポール部材9
Aの上下動及びターンテーブル6の旋回により、圧縮残
留応力が溶接部の内側表面部の全周にわたって溶接部付
近に付与される。
いられるので、炉心シュラウド3内外面から溶接部に同
時に圧縮残留応力を付与できる。このため、炉心シュラ
ウド3に対する予防保全作業が短時間に終了できる。炉
心シュラウド3内外面の一方からの予防保全作業が不要
になる場合には、高圧ホース19Aに設けられるバルブ
83A、及び高圧ホース19Bに設けられるバルブ83
B(図1参照)のうち該当する一方のバルブを閉じ、1
つの噴射ノズルへの高圧水の供給を停止すればよい。
本実施例の噴射ノズル移動装置124において、後述の
図8のように、モータ71、歯車75、ピニオン76及
びラック77を設けてポール部材9を上下動できるよう
に構成してもよい。アーム部材8は、ポール部材9が挿
入される貫通孔を有する。モータ71は、噴射ノズル移
動装置124がターンテーブル6に設置された後、ポー
ル部材9を環状空間122内に下降させる際に駆動され
る。予防保全作業時における溶接部付近での噴射ノズル
10の上下動は、モータ120による昇降体7の上下動
によって行われる。
撃圧力の作用によって、溶接部付近に付着しているクラ
ッド(主成分は放射能を帯びた酸化鉄)が剥がれ、炉水
20中に浮遊する。クラッド移送ポンプ43が、予防保
全作業の間、駆動される。吸引口40は、予防保全作業
を行う場所に配置される。クラッドを含む炉水20が、
吸引口40から吸い込まれ、クラッド移送ホース42を
通ってフィルタ44に送られる。クラッドがフィルタ4
4で除去され、浄化された炉水20がクラッド移送ホー
ス42より燃料貯蔵プール46に排出される。クラッド
は特に炉心シュラウドフランジ部39に沈降堆積してい
る。このクラッドは予防保全作業を開始する前に吸引口
40から吸い込まれフィルタ44で除去される。
に剥がされたクラッドがクラッド回収装置41によって
炉水20中から除去できるので、浮遊するクラッドに起
因する監視カメラ24、25の視界不良が改善される。
このため、予防保全作業の進行状態が、監視カメラ2
4、25からの映像に基づいて良好な状態で監視でき
る。また、クラッドの拡散が抑制できるので、予防保全
作業における被曝低減ができる。炉水20の放射能汚染
も抑制できる。
放射性廃棄物として遮蔽付きドラム缶等の容器に詰めら
れ、原子力発電所内に保管される。
いで水面47にまで上昇する。この気泡は、放射能を帯
びたクラッドを抱込んでいる。気泡が炉水面47で崩壊
する際にクラッドが飛散し、放射能汚染領域が拡大する
恐れがある。これを防止するために、炉水面47が集気
カバー48で覆われる。炉水面47まで上昇した気泡
は、集気カバー48で集められ、移送ホース49を介し
てフィルター50に送られる。フィルター50は、ダス
ト及びミストを捕獲する。フィルター50で浄化された
ガスは、原子炉建屋に既設の換気空調用排気ダクト51
に排気される。ダスト及びミストを捕獲したフィルター
は、放射性廃棄物としてドラム缶等の容器に詰められ、
原子力発電所内に保管される。
ィングフロア21より上方の領域への放射性物質の飛散
を抑制できる。このため、オペレーティングフロア21
にいる作業員の被爆が低減される。
0または噴射ノズル移動装置124Cの噴射ノズル10
Bの交換が必要になったときには、噴射ノズル移動装置
124または噴射ノズル移動装置124Cがオペレーテ
ィングフロア21よりトングを用いてターンテーブル6
から取り外される。取り外された噴射ノズル移動装置1
24、124Cがワイヤロープ23に吊り下げられて燃
料交換機22のホイストクレーン11によりオペレーテ
ィングフロア21まで引き上げられる。噴射ノズルが交
換された噴射ノズル移動装置124、124Cはホイス
トクレーン11で吊り降ろされてターンテーブル6上に
設置される。
り噴射ノズル10を炉心シュラウド3の周囲で連続的に
移動できるので、噴射ノズル移動装置124及び124
Cを脱着して移動させる必要がなくなる。このため、噴
射ノズル10を用いた予防保全作業に要する時間を短縮
できる。また、噴射ノズル移動装置124がガイドレー
ル5及びターンテーブル6を介して上部フランジ4上に
設置されるので、ポール部材9を短尺化できる。このた
め、ターンテーブル6上への設置時における噴射ノズル
移動装置124の取扱が容易になり、狭い環状空間12
2内にポール部材9を容易に挿入できる。
4Cは多関節アーム部78を有しているので、噴射ノズ
ル10Bを炉心シュラウド3と上部炉心格子板82との
間の狭隘部に容易に挿入できる。このため、この狭隘部
内で炉心シュラウド3の溶接部の内側に対する予防保全
作業を容易に実施できる。
フランジ4上を直接移動せず、上部フランジ4上に設置
されているガイドレール5上を移動するので、ターンテ
ーブル6の移動によって上部フランジ4が損傷を受ける
ことがない。また、ターンテーブル6上に噴射ノズル移
動装置124及び124Cを搭載した状態で、前述のよ
うにガイドレール5、ターンテーブル6、及び噴射ノズ
ル移動装置124及び124Cを一体にして上部フラン
ジ4まで下降させるので、噴射ノズル移動装置124及
び124Cを一度に上部フランジ4上に設置できる。噴
射ノズル移動装置124及び124Cを別々に原子炉圧
力容器2内に設置されたターンテーブル6上に設置する
場合に比べて、短時間にガイドレール5、ターンテーブ
ル6、及び噴射ノズル移動装置124及び124Cを上
部フランジ4上に設置できる。
置の噴射ノズル移動装置124におけるポール部材9及
び昇降体7の構造を、図8のように替えてもよい。この
構造が以下に述べられる。
は、先端部に貫通孔131が形成される。垂直方向に延
びるポール部材9Aが貫通孔131内を上下に移動す
る。取付板72がアーム部材8Aにボルト、ナット74
にて取り付けられる。モータ71は取付板72にボル
ト、ナット73により取り付けられる。ピニオン76も
取付板72に回転可能に取り付けられる。モータ71の
回転軸に取り付けられる歯車75が、ピニオン76と噛
み合う。ピニオン76はポール部材9Aに設けられたラ
ック77と噛み合う。噴射ノズル10及び監視カメラ2
4がポール部材9Aの下端部に設けられる。モータ71
の回転力がピニオン76に伝えられ、ポール部材9Aが
上下動する。図8の構造においては、予防保全作業時の
噴射ノズル10の上下動は、モータ71の回転によって
行われる。
保全装置が、図9に基づいて以下に説明される。本実施
例の構造部材用予防保全装置は、ガイドレール5、ター
ンテーブル6、制御盤18、クラッド回収装置41、噴
射ノズル移動装置124及び124Aを備える。図1の
実施例と同じ構成は、同一の符号で示す。本実施例は、
図1の実施例において噴射ノズル移動装置124Cの替
りに噴射ノズル移動装置124Aを備えたものである。
噴射ノズル移動装置124Aは、噴射ノズル移動装置1
24と同じ構成を有する。噴射ノズル移動装置124及
び124Aがターンテーブル6上でターンテーブル6の
両端部に設置される。噴射ノズル移動装置124及び1
24Aの各ポール部材9は、環状空間122内に挿入さ
れている。本実施例は、噴射ノズル移動装置124及び
124Aをターンテーブル6の両端部に設置することに
よって、炉心シュラウド3の180°ずれている2個所
に対して、図1の実施例で述べた噴射ノズル移動装置1
24による炉心シュラウド3の外面に対する予防保全作
業を、噴射ノズル移動装置124Aの噴射ノズル10を
用いて同時に施すことができる。
部炉心格子板82との狭隘部内で炉心シュラウド3の内
面に対して予防保全作業を実施する場合には、前述した
ようにトングにより噴射ノズル移動装置124及び12
4Aをターンテーブル6から取り外される。その後、こ
れらの噴射ノズル移動装置は、ホイストクレーン11に
よって順番にオペレーティングフロア21まで引上げら
れる。替りに2台の噴射ノズル移動装置124Cがター
ンテーブル6上に降ろされて設置される。各噴射ノズル
移動装置124Cの噴射ノズル10Bがポール部材9A
及び多間接アーム部78を操作して上記狭隘部内に挿入
される。2台の噴射ノズル移動装置124Cを用いて、
炉心シュラウド3の180°ずれている2個所に対し
て、図1の実施例で述べた噴射ノズル移動装置124C
による炉心シュラウド3の内面に対する予防保全作業を
同時に施すことができる。
得ることができる。しかしながら、本実施例は、図1の
実施例に比べて、噴射ノズル移動装置124及び噴射ノ
ズル移動装置124Cを1台づつよけいに準備しなけれ
ばならない。また、本実施例は噴射ノズル移動装置12
4と噴射ノズル移動装置124Cとを交換する作業が必
要になる。
保全装置が、図10に基づいて以下に説明される。本実
施例の構造部材用予防保全装置は、噴射ノズル移動装置
124の替りに噴射ノズル移動装置124Bを備えてい
るところが図1の実施例と異なっている。本実施例の他
の構成は、図1の実施例と同じである。構成噴射ノズル
移動装置124Bは、噴射ノズル移動装置124の構成
に昇降体7A、ポール部材9B、噴射ノズル10A及び
モータ120Aを新たに設けたものである。ポール部材
9Bは、アーム部材8にポール部材9と並行になるよう
に取り付けられる。昇降体7Aは昇降体7と同様にモー
タ120Aにて上下動される。噴射ノズル10Aは上向
きになるように所定の角度で昇降体7Aに固定される。
本実施例では、噴射ノズル10は、下向きで所定の角度
で昇降体7に固定されている。本実施例では、噴射ノズ
ル10、10Aを用いて予防保全作業を実施する。その
際、噴射ノズル10及び10Aは、炉心シュラウド3の
高さ方向で異なる位置に対して予防保全作業を実施す
る。本実施例は、同時に複数個所の予防保全作業を実施
でき、この作業に要する時間を短縮できる。
保全装置が、図11に基づいて以下に説明される。本実
施例の構造部材用予防保全装置は、噴射ノズル移動装置
124Cの替りに噴射ノズル移動装置124Dを備えて
いるところが図1の実施例と異なっている。本実施例の
他の構成は、図1の実施例と同じである。炉心スプレイ
装置のスプレイヘッダ83A、83Bが、上部フランジ
4の下方で炉心シュラウド3の内面に設置されている。
ル移動装置124Cにおいて多関節アーム部78の替り
に水平アーム90、ボックス91及び回転カバー93を
備えたものである。水平アーム90は、ポール部材9A
の下端部に取り付けられる。ボックス91が水平アーム
90に取り付けられる。回転カバー93がボックス91
に回転可能に取り付けられる。回転カバー93の先端部
に噴射ノズル10Bが取り付けられる。水平アーム90
に設けられたモータ92が駆動されると、図示していな
い歯車が回転され、回転カバー93が矢印94の方向に
移動される。
3を図11において左の方向に回転させることにより、
噴射ノズル10Bが炉心シュラウド3と上部炉心格子板
82との間の狭隘部に挿入される。噴射ノズル10Bか
ら高圧水を噴射することによって炉心シュラウド3の内
面に対して予防保全作業を行うことができる。このよう
にして、上部炉心格子板82の上方より炉心シュラウド
3の内面に対して予防保全作業を行うことができる。
より炉心シュラウド3の内面に対して予防保全作業を行
うこともできる。ポール部材9Aが上部炉心格子板82
を下降する。水平アーム90が上部炉心格子板82の下
端部に到達したとき、ポール部材9Aの下降を停止す
る。図示されていないモータを駆動して噴射ノズル10
Bが上向きになるようにボックス91を回転させる。噴
射ノズル10Bが、回転カバー93を回転することによ
り、上部炉心格子板82の下端部に形成された開口部8
4から狭隘部内に挿入される。この状態で、噴射ノズル
10Bからの高圧水が下方より炉心シュラウド3の内面
に衝突する。
じる。更に、本実施例は、狭隘部で下方からも炉心シュ
ラウド3の内面に対して予防保全作業を実施できる。
保全装置が、図12に基づいて以下に説明される。本実
施例は、図1の実施例の構成に旋回装置101を更に設
けたものである。旋回装置101は、旋回用テーブル1
03、リング107及び固定金具108を有する。旋回
用テーブル103は、脚104を介して原子炉ウエル1
26内のバルクヘッドプレート106上に設置される。
リング107がころ軸受けを介して旋回用テーブル10
3上に着座している。リング107は旋回用テーブル1
03上を旋回する。半割の形状の2つの固定金具108
は、ネジでリング状に結合されてリング107に取り付
けられる。固定金具108は、噴射ノズル移動装置12
4及び124Cにつながっている高圧ホース19A、1
9B、及び制御ケーブル31等の多種のケーブルを束ね
ている。
よる予防保全作業を実施中にターンテーブル6が旋回さ
れると、これに併せてリング107も同じ方向に旋回す
る。
得ることができる。更に、固定金具108でホース及び
制御ケーブルを束ね、リング107をターンテーブル6
と同じ方向に旋回させるので、ホース及び制御ケーブル
が予防保全作業の実施によって絡まることを防止でき
る。
保全装置が、図13に基づいて以下に説明される。本実
施例は、図1の実施例の噴射ノズル移動装置124及び
124Cの替りに2台の噴射ノズル移動装置124E
が、ターンテーブル6の両端部に取り付けられる。噴射
ノズル移動装置124Eは、アーム部材8の先端部8E
に上下方向にスライド可能に2つのポール部材9Aが取
り付けられる。1つのポール部材9Aは環状空間122
に挿入される。噴射ノズル移動装置124と同様に、噴
射ノズル10が設けられる昇降体7が、上下動可能にこ
のポール部材9Aに設置される。噴射ノズル移動装置1
24Cと同様な多間接アーム78が、もう1つのポール
部材9Aに回転軸80により取り付けられる。噴射ノズ
ル10Bが多間接アーム78の先端部に設けられる。
得ることができる。更に1台の噴射ノズル移動装置12
4Eによって炉心シュラウド3の内外面に対する予防保
全作業を同時に実施できる。本実施例では、このような
噴射ノズル移動装置124Eを2台設けているので、図
1の実施例よりも炉心シュラウド3の予防保全作業に要
する時間を短縮できる。
の設置が簡単に行え、予防保全対象部分への噴射ノズル
の移動が容易である。
て予防保全作業を実施するのに要する時間を短縮でき
る。
ウド内面に対して圧縮残留応力を付与することができ
る。
部及びその付近に対して容易に圧縮残留応力を付与でき
る。
ノズルから高圧水を噴射しても、原子炉圧力容器及び原
子炉ウエル内の炉水が増加することはないので、噴射ノ
ズルから高圧水を噴射しても放射性廃液が発生しない。
づいた予防保全作業を実施している対象個所の監視が良
好に行える。
飛散することを抑制できるので、作業員の被曝の危険性
を抑制できる。
の異なった場所に対して同時に予防保全作業を実施する
ことができるので、予防保全作業に要する時間を更に短
縮できる。
によって複数のホース及び複数のケーブルが絡まること
を防止できる。
外面の4個所に対して同時に予防保全作業を実施できる
ので、炉心シュラウドに対する予防保全作業に要する時
間を著しく短縮できる。
内の構造部材用予防保全装置の構成図である。
ある。
図である。
全作業を実施する噴射ノズル移動装置の拡大図である。
である。
全作業を実施する噴射ノズル移動装置の拡大図である。
材の駆動機構の他の実施例の構成図である。
構造部材用予防保全装置の構成図である。
の構造部材用予防保全装置に用いられる、炉心シュラウ
ド外面の予防保全作業を実施する噴射ノズル移動装置の
構成図である。
の構造部材用予防保全装置に用いられる、炉心シュラウ
ド内面の予防保全作業を実施する噴射ノズル移動装置の
構成図である。
の構造部材用予防保全装置の構成図である。
の構造部材用予防保全装置に用いられる噴射ノズル移動
装置の構成図である。
容器 3…炉心シュラウド 4…上部フラン
ジ 5…ガイドレール 6…ターンテー
ブル 7…昇降体 8…アーム部材 9、9A…ポール部材 10、10B…
噴射ノズル 18…制御盤 30…高圧ポン
プ 37、44…フィルター 40…吸引口 41…クラッド回収装置 62A、62B
…ラグ 78…多関節アーム部 122…環状空
間 124、124B、124C…噴射ノズル移動装置 125…噴射水供給装置
Claims (10)
- 【請求項1】 原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュ
ラウドの上部フランジ上に設置され、前記原子炉圧力容
器の内面に設けられた複数のガイドロッドにそれぞれ噛
み合う複数のラグを有する環状のガイドレールと、前記
ガイドレール上を旋回するターンテーブルと、前記ター
ンテーブルに設置され、噴射ノズルを前記炉心シュラウ
ドの半径方向及び前記炉心シュラウドの軸方向に移動さ
せる噴射ノズル移動装置と、前記噴射ノズルに高圧水を
供給する高圧水供給装置とを備えたことを特徴とする原
子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置。 - 【請求項2】 原子炉圧力容器内の炉心シュラウド上に
設置され、前記原子炉圧力容器の内面に設けられた複数
のガイドロッドにそれぞれ噛み合う複数のラグを有する
環状のガイドレールと、前記ガイドレール上を旋回する
ターンテーブルと、前記ターンテーブルに設置され、前
記炉心シュラウドの外面に対して圧縮残留応力を付与す
る高圧水を噴射する噴射ノズルを、前記炉心シュラウド
の半径方向及び前記炉心シュラウドの軸方向に移動させ
る第1噴射ノズル移動装置と、前記ターンテーブルに設
置され、前記炉心シュラウドの内面に対して圧縮残留応
力を付与する高圧水を噴射する噴射ノズルを、前記炉心
シュラウドの半径方向及び前記炉心シュラウドの軸方向
に移動させる第2噴射ノズル移動装置と、前記各噴射ノ
ズルに高圧水を供給する高圧水供給装置とを備えたこと
を特徴とする原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装
置。 - 【請求項3】 前記第2噴射ノズル移動装置は、水平方
向に移動するアーム部材と、このアーム部材に前記炉心
シュラウドの軸方向に移動可能に設けられたポール部材
と、前記ポール部材に取り付けられた多関節アームと、
前記多関節アームの先端部に設けられた前記噴射ノズル
とを有する請求項2の原子炉圧力容器内の構造部材用予
防保全装置。 - 【請求項4】 前記第1噴射ノズル移動装置は、水平方
向に移動するアーム部材と、このアーム部材に前記炉心
シュラウドの軸方向に移動可能に設けられ、前記原子炉
圧力容器と前記炉心シュラウドとの間に挿入されるポー
ル部材と、前記ポール部材に上下方向に移動可能に取り
付けられた昇降体と、前記昇降体に設けられた前記噴射
ノズルとを有する請求項2の原子炉圧力容器内の構造部
材用予防保全装置。 - 【請求項5】 炉水を浄化して前記高圧水供給装置に供
給する水供給装置を備えた請求項1または請求項2の原
子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置。 - 【請求項6】 炉水中に浮遊するクラッドを吸引するク
ラッド吸引装置を備えた請求項1または請求項2の原子
炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置。 - 【請求項7】 原子炉ウエル内の水面付近に設けられ前
記水面まで達した気泡を回収する気泡回収装置を備えた
請求項1または請求項2の原子炉圧力容器内の構造部材
用予防保全装置。 - 【請求項8】 前記第1噴射ノズル移動装置は、水平方
向に移動するアーム部材と、このアーム部材に設けら
れ、前記原子炉圧力容器と前記炉心シュラウドとの間に
挿入される複数のポール部材と、前記各ポール部材にそ
れぞれ上下方向に移動可能に取り付けられた昇降体と、
前記各昇降体に設けられた前記噴射ノズルとを有する請
求項2の原子炉圧力容器内の構造部材用予防保全装置。 - 【請求項9】 前記噴射ノズル移動装置よりも上方で原
子炉ウエル内に設置され、前記第1噴射ノズル移動装置
及び前記第2噴射ノズル移動装置につながっている複数
のホース及び複数のケーブルを束ねた金具を旋回させる
旋回装置を備えた請求項2の原子炉圧力容器内の構造部
材用予防保全装置。 - 【請求項10】 前記第1噴射ノズル移動装置及び前記
第2噴射ノズル移動装置が、前記炉心シュラウドの外面
に対して圧縮残留応力を付与する高圧水を噴射する噴射
ノズル、及び前記炉心シュラウドの内面に対して圧縮残
留応力を付与する高圧水を噴射する噴射ノズルを、それ
ぞれ備え、更にこれらの噴射ノズルを移動させる装置を
備えている請求項2の原子炉圧力容器内の構造部材用予
防保全装置。
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---|---|---|---|
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JP3893597 | 1997-02-24 | ||
JP04188498A JP3530005B2 (ja) | 1997-02-24 | 1998-02-24 | 原子炉圧力容器内構造部材の予防保全装置及び予防保全方法 |
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JPH10293191A true JPH10293191A (ja) | 1998-11-04 |
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