JPH11501720A - 蒸気発生器の管床の加工あるいは点検装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 蒸気発生器（２）の管床（６）を加工あるいは点検する装置は本発明に基づいて、フレキシブルテープ（５２）を備えたフレキシブルランス（５０）であって、その自由端（５３）に配置された加工あるいは点検ヘッド（６３、６８、７０）に対する少なくとも一つのフレキシブルな供給配管（５８、６６、７２）が配置されたフレキシブルランス（５０）並びに蒸気発生器（２）の管通路（６）の中に挿入できるフレキシブルランス（５０）用の搬送装置（２０）を有している。搬送装置（２０）上に、フレキシブルテープ（５２）を前進し、転向し、搬送装置（２０）の長手軸線（２６）に対して角度（α１；α２）を成して方向づけるための送り装置（４０、４００）が配置されている。この装置はテープ（５２）を前進し、転向し、方向づけるためにローラ（４１、４２、４３、４４）が設けられ、それらのローラ間をテープ（５２）が導かれ、そのうちの一つのローラ（４１、４２、４３、４４）がテープ（５２）を送るために駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】 蒸気発生器の管床の加工あるいは点検装置および方法 本発明は、蒸気発生器の管床を加工あるいは点検する装置および方法に関する 。 蒸気発生器の管床の内視鏡的点検は、二次回路の水が流れ難い範囲に所々で高 さが数ｃｍにも達する汚れが固着していることを示している。 この堆積物は管床上におけるその分布の幾何学的形状に基づいて腎臓形堆積体 と呼んでいる。このような堆積体が生ずるのは、一方では伝熱管束の流れ難い内 部範囲にゆるい堆積物がとどまり、他方ではこの堆積物は良好に流れる外側範囲 では二次側の給水流の流れによって一緒に運ばれることによる。この堆積物は運 転時間が増加するにつれて管床に固く付着する。数回の運転サイクルが経過する うちに堆積過程が一層進行して、ゆるい堆積物に比べて高い濃度の金属および塩 分量の堆積集塊が数ｃｍの広がりで成長する。 この固い堆積集塊を分析することによって、混合組織が主に磁鉄鉱から成るこ とが確認されている。鉄の酸化段階が進むほかに、高い濃度の塩分量特に硫酸塩 、ケイ酸塩およびリン酸塩も見出されている。同様に金属屑の堆積によって高い 濃度のクロム成分およびニッケル成分が生ずるおそれがある。機械的硬さが所々 で伝熱管材料の硬さを超えるので、成長の空間的限界において伝熱管が損傷する 危険がある。 この理由から蒸気発生器の管床の場合、伝熱管の間に堆積物が形成されている かどうか、およびどの程度に形成されているかどうかについて、二次側を定期的 に検査する必要がある。そしてこの堆積物を、伝熱管の損傷を防止するために除 去しなければならない。 この堆積物の除去は固く付着した堆積物に対してはまず噴射法によって行われ る。しかし伝熱管間の中間室は、小さな管間隔のために、即ち伝熱管が正方形配 置の場合に約８〜１１ｍｍ、三角形の狭い配置の場合には３〜４ｍｍである小さ な管間隔のために、そこに到達することが難しい。従ってまずは、例えばヨーロ ッパ特許第００８４８６７号明細書で知られているような噴射法が採用されてい る。この噴射法の場合、高圧水流が管通路内に存在する噴射ヘッドから伝熱管間 における中間室の中に噴射される。 しかしこれでは管束の内部範囲における固く付着した堆積物を完全に除去でき ないことが確認されている。管床の有効な洗浄を保証するために、噴射ヘッドを 伝熱管間の中間室の中に直接導入することおよび高圧液噴射流を伝熱管束の内部 における堆積物に直接向けて噴射することが必要である。 そのために適した装置は例えばヨーロッパ特許第０３０５４８３号明細書で知 られている。そこで開示されている装置の場合、噴射液を流出する多数のノズル を備えた噴射ヘッドを自由端に有しているフレキシブルな噴射ランスが設けられ ている。このフレキシブル噴射ランスは断面円形の溝が設けられているフレキシ ブルテープから構成されている。その溝の中に噴射液を噴射ヘッドに導く金属製 の細管がはめ込まれている。このテープおよび溝はプラスチックから一体部品で 押出し成形で作られている。 このテープは硬いガイド内に支持され、このガイドはテープを所定の角度だけ 転向する湾曲端を備えている。この硬いガイドは、蒸気発生器の管通路の中に入 れられ、この管通路に沿って移動できる搬送装置に支持されている。テープを駆 動するために、一緒に駆動される複数のスプロケットが設けられ、これらのスプ ロケットの歯がテープのスプロケット孔にはまり込んでいる。噴射ランスの自由 端は硬いガイドの湾曲端によって管間隙に合わせて整列される。 しかしプラスチックを使用して細管を長手方向において支持していることによ って、ランスの大きな自由長においては安定性が悪くなる。 米国特許第５０３６８７１号明細書において、単一のフレキシブルテープで構 成されている噴射ランスの代わりに、互いに結合されている多数のテープセグメ ントから組み立てられたフレキシブルテープが設けられ、、このテープによって 高圧ホースが案内されているような管床乃洗浄装置が知られている。このテープ にはその強度を高めるために補助ケーブルが挿入される。 このようなセグメント構造のテープは、米国特許第５０６５７０３号明細書お よび米国特許第５２８６１５４号明細書で知られている管床の点検および加工装 置においても利用されている。これらの装置の場合、加工ヘッドに点検光学器械 および機械式加工工具例えばドリルやつかみ装置が設置されている。しかし互い に結合されているテープセグメントは、高圧噴射用細管を収容するために幅が広 くなっており、三角形配置における伝熱管束の場合に存在するような非常に狭い 管間隙を通過できない。 米国特許第４４０７２３６号明細書において、ばね鋼から成るテープで構成さ れ、片側面に一つあるいは複数の噴射液用細管が取り付けられているフレキシブ ル噴射ランスが知られている。細管は波形に敷設され、テープの自由端において 下向きにしてテープの下側面にある半円形開口に達しているので、そこから流出 する噴射液は下向きに管床に向けられている。テープはその幅狭面が蒸気発生器 の管通路の中に入れられている上側板および下側板にある溝で案内されている。 下側板にある溝はテープを管間隙に向けて転向する働きをする。テープの駆動は 後ろからテープに与えられる推進力によって行われる。これはテープの大きな曲 げ剛性を必要とし、更にハンドホールが管通路と同じ高さに配置されている蒸気 発生器においてしか行うことができない。 本発明の課題は、簡単に構成され、ハンドホールが管通路の高さに配置されて いない蒸気発生器にも採用でき、狭い管間隙の加工および点検にも適用できるよ うな蒸気発生器の管床を加工および点検する装置を提供することにある。更に本 発明の課題はそのような蒸気発生器の管床を加工および点検する方法を提供する ことにある。 第１の課題は、請求項１に記載の装置によって解決される。即ち本発明に基づ く蒸気発生器の管床を加工あるいは点検する装置は、 ａ） フレキシブルテープを備えたフレキシブルランスであって、その自由端に 配置された加工あるいは点検ヘッドに対する少なくとも一つのフレキシブルな供 給配管が配置されたフレキシブルランス、 ｂ） 蒸気発生器の管通路の中に挿入できるフレキシブルランス用の搬送装置、 および ｃ） フレキシブルテープを前進し、転向し、搬送装置の長手軸線に対して角度 を成して方向づけるための搬送装置上に配置された送り装置を備え、 ｄ） テープを前進し、転向し、方向づけるために送り装置に支持されたローラ が設けられ、それらのローラ間をテープが導かれ、そのうちの一つのローラがテ ープを送るために駆動される ことを特徴としている。 本発明の一実施態様においては、送り装置が搬送装置に揺動可能に配置されて いる。これによってテープの自由端は種々の自由長においても常に管床の直ぐ上 に位置づけることができる。 特に送り装置は搬送装置の長手軸線に対して垂直に高さ調整可能に配置されて いる。 本発明の他の実施態様においては、搬送装置はそれを前進運動するために、管 通路の両側縁に配置された伝熱管に横に接触支持される歩進装置を有している。 これは搬送装置を管間隙に対して正確に位置決めすることを可能にする。 本発明の他の実施態様においては、鋼から成るテープが設けられ、このテープ に長手方向に連続して複数の開口が設けられ、これらの各開口を供給配管が順々 に通されている。これは特に細くて安定した構造を可能にする。 特に、テープの長手方向において各開口間にそれぞれ、供給配管を収容するた めのテープの表面および裏面を交互に延びる成形部が設けられている。この処置 によって供給配管はそれを通す際に曲げる必要がなくなる。 本発明の一実施態様においては、加工ヘッドとして噴射ヘッドが設けられ、こ の噴射ヘッドにテープに固定された金属製の細管、特にニッケル・チタン合金か ら成る細管を介して噴射液が供給される。 本発明の他の実施態様においては、噴射ヘッドが噴射液用の少なくとも二つの 流出開口を備え、これらの流出開口がテープの長手軸線に対して互いに異なった 角度で傾斜されている。この処置によって、流出開口への質量流量を調整するこ とによって、噴射液の流出によって発生される反力の合力がほぼテープの長手軸 線に対して平行に向けられようにさせられる。 本発明の他の実施態様においては、加工ヘッドとして、テープ内を案内されて いるボーデンケーブルを介して駆動される収容工具が設けられている。 補助的にランスの自由端に配置された内視鏡用の光ファイバーがテープに案内 されている。 第２の課題は、請求の範囲の請求項１３記載の方法によって解決される。この 本発明に基づく蒸気発生器の管床を加工あるいは点検する方法は、 ａ） 蒸気発生器の管通路の中に搬送装置が挿入され、 ｂ） この搬送装置がフレキシブルテープを備えたフレキシブルランスを支持し 、このフレキシブルテープにフレキシブルランスの自由端に配置された加工ある いは点検ヘッド用の少なくとも一つのフレキシブルな供給配管が配置され、 ｃ） 搬送装置上に、フレキシブルテープを前進し、転向し、搬送装置の長手軸 線に対して角度を成して方向づけるための送り装置が配置され、 ｄ） フレキシブルテープが送り装置に支持されたローラ間を導かれ、それらの ローラの少なくとも一つのローラがテープを送るために駆動される ことを特徴としている。 以下図面の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。 図１、図２および図３はそれぞれ、蒸気発生器内における作業位置にある本発 明に基づく装置の平面図、管通路に対して平行な側面図および管通路に対して垂 直の側面図である。 図４は蒸気発生器内における本発明に基づく装置の異なった実施例の管通路に 対して垂直の側面図である。 図５は本発明に基づく装置の他の有利な実施例の平面図である。 図６および図７は噴射ランスとして設けられたフレキシブルテープの平面図（ 幅広面）および側面図（幅狭面）である。 図８は噴射ランスの自由端の拡大平面図である。 図９および図１０はそれぞれフレキシブルテープの異なった実施例の平面図で ある。 図１１は加工ヘッドとしてつかみ装置を備えたフレキシブルなテープの平面図 である。 図１は蒸気発生器２のハンドホール４の高さにおける水平部分断面図である。 円筒状の流れ案内胴８の内部に互いに平行に配置されている多数の伝熱管１０は 平面図で表されている管床６に開口している。管通路１２の中にハンドホール４ を通して搬送装置２０が挿入されており、この装置によってフレキシブルランス ５０の自由端５３が管通路１２から出発してその管通路１２に対して直角に延び る管間隙１４の中に入れられる。図には伝熱管１０が三角形に配置され特に狭い 管間隙１４が存在している蒸気発生器２が示されている。 フレキシブルランス５０はテープ５２から成り、このテープにその自由端５３ に配置された加工あるいは点検ヘッド６３、６８、７０に供給するための供給配 管５８、６６、７２が配置されている。 搬送装置２０は滑り板２１を有しており、搬送装置２０はこの滑り板２１で管 床６の上に置かれている。搬送装置２０には管通路１２の内部において前進運動 するために、例えばヨーロッパ特許第００８４８６７号明細書で知られている歩 進機構が設けられている。そのために搬送装置２０は、空気圧式に作動されるピ ストン２８によって搬送装置の長手軸線２６の方向に相対移動できる二つの支持 体２２、２４を有している。これらの各支持体の両側にはそれぞれ対を成して空 気圧式に繰り出せる支持要素３０が設けられ、これらの支持要素は管通路１２の 両側縁部に存在する伝熱管１０に接触支持される。これらの支持要素３０を交互 に係止し、ピストン２８を交互に出し入れ操作することによって、搬送装置２０ が前進移動される。 搬送装置２０上には送り装置４０が配置されている。この送り装置４０は電動 式の駆動ローラ４１並びにそれに付設されその円周面に対向して据え付けられた 案内ローラ４２を有している。駆動ローラ４１と案内ローラ４２との間をフレキ シブルランス５０が通されている。 送り装置４０は別の二つの案内ローラ４３、４４を有している。これらの案内 ローラ４３、４４はそれらの円周面が対向して支持され、駆動ローラ４１と案内 ローラ４２との間を通されたフレキシブルランス５０を受け、これを長手軸線２ ６に対して従ってそれに対して平行な管通路１２の中心軸線１４に対して角度α １に調整している。図示の例においてこの角度は、ランス５０が管間隙１４の中 に挿入できるように９０°となっている。 図示されている有利な実施例においては、駆動ローラ４１および案内ローラ４ ３は循環ベルト４５によって互いに連結されている。同じようにして案内ローラ ４２、４４および転向ローラ４６の周りにもベルト４７が導かれている。このベ ルト４７は駆動ローラ４１の範囲においてベルト４５に接している。この処置に よってランス５０は特に確実に案内される。 ランス５０の転向角度α１は搬送装置２０上における駆動ローラ４１および案 内ローラ４２、４３、４４の相対位置によって決定される。 送り装置４０は他の有利な実施形熊においては、フレキシブルランス５０を管 間隙１４に正しく整列できるようにするために、補助的に搬送装置２０に対して 長手軸線２６に対して平行に移動できるか、あるいは垂直軸線を中心として回転 できるようにされる。 図２において、テープ５２で構成されたランス５０がどのように外からハンド ホール４を通して挿入されているかが理解できる。テープ５２がその幅広面で決 定される平面内において曲がることができず、管床６がハンドホール４の下縁よ り下側に存在しているので、テープ５２は幅広面を水平にしてハンドホール４の 中に導かれ、蒸気発生器２の内部で９０°ねじられる必要がある。 図３において、送り装置４０は搬送装置２０にその長手軸線２６に対して平行 に延びる回転軸線４８を中心として揺動可能に配置されている。これによってラ ンス５０の自由端５３は種々の繰出し長さｌにおいても管床６の直ぐ上に位置づ けることができる。 図４における有利な実施例において、送り装置４０は更にスライダ２８に支持 されており、このスライダは送り装置４０を長手軸線２６に対して垂直に従って 伝熱管１０に対して平行に高さ調整することを可能にしている。 図５は、管通路１２の中心軸線１４に対して３０°の角度を成して延びている 管間隙１６もランス５０が通行できるように、ランス５０が搬送装置２０の長手 軸線２６に対して角度α２＝３０°の向きに整列されている実施例を示している 。これによって角度α１＝９０°で通行する場合には近づき難い死点範囲にも到 達できる。この特別な実施例においても、管床に対して平行に延びる軸線４９を 中心として全体が揺動可能に配置されている送り装置４００が設けられている。 この実施例の場合も、ランス５０を駆動、転向および整列するためのローラ４１ ０、４２０、４３０、４４０が設けられている。追加的に、管間隙１６の中に正 確に通せるようにするために、送り装置４００全体が搬送装置２０上で移動でき るか、 長手軸線２６に対して垂直に延びる軸線を中心として揺動可能に配置されている ことが有利である。 図６および図７においてランス５０は、特にクロムニッケル鋼から成る厚さ０ ．１〜０．２ｍｍのフレキシブルな金属テープ５２を有している。この金属テー プ５２にはその長手軸線に対して平行に連続して等間隔を隔てて多数の開口ある いは孔５４が打ち抜かれ、これらの開口あるいは孔は二つの孔列５６ａ、５６ｂ を形成している。これらの孔列５６ａ、５６ｂを貫通してそれぞれ一本の供給配 管５８例えば自由端５３に配置された加工ヘッド、図示の実施例の場合に噴射ヘ ッド６３に対する細管が通されている。 この細管５８は特にニッケル・チタン合金から成る形状記憶金属、例えば商品 名「Nitinol SE 502」で入手できる金属で作られている。その圧縮強さは外径が ２〜３ｍｍの場合に１０００バール以上である。 細管５８はテープ５２の表面および裏面から交互に孔５４を貫通して導かれて いる。孔列５６ａあるいは５６ｂの各孔５４間にテープ５２の長手軸線６２に対 して平行に断面半円形の溝状の成形部あるいは窪み６０がテープ５２にエンボス 加工されている。この溝状の成形部あるいは窪み６０はテープ５２の表面および 裏面に交互に連続して成形されている。成形部６０はこのようにして孔列５６ａ あるいは５６ｂの孔５４と一緒に、細管５８が簡単に移動できる真っ直ぐな溝を 形成している。 図６および図７に示されている円形の開口の代わりに、長手軸線６２に対して 直角に延び細管５８が通される狭いスリットの形をした開口を設けることもでき る。 図８において、噴射ヘッド６３において、孔列５６ａ、５６ｂにそれぞれ付設 された細管５８は、テープ５２の幅広面によって決定された平面内においてテー プ５２の長手軸線６２から互いに離れる方向に曲げられている。細管５８の先端 に特にノズル６４が配置され、このノズル６４において流出する噴射流が加速さ れ、流出開口６５から流出される。この実施例の場合、流出開口６５はテープ５ ２の幅広面に対して垂直に配置され、即ち流出開口６５の垂線あるいは中心線は 幅広面によって決定された平面（テープ平面）内にほぼ位置している。流出開口 ６５はその垂線が長手軸線６２に対して角度βａないしβｂを成して配置されて いる。これらの角度βａないしβｂはこの長手軸線６２に関して互いに逆の符号 を有している。流出開口６５はそこから流出する噴射液のそれぞれの質量流量に 合わされ、即ちそこからの流出する単位時間当たりの噴射液量に合わされて、噴 射液の流出によってテープ５２に与えられる反力Ｆａ、Ｆｂの合計あるいは合力 Ｆがテープ５２の長手軸線６２に対してほぼ平行に作用するように、長手軸線６ ２に対して傾斜してテープ平面内に配置されている。換言すれば、長手軸線６２ に対して直角に図示の実施例の場合にほぼテープ平面内で作用する反力が相殺さ れる。これによって、テープ５２が管床から押し離されることが阻止される。 特にノズル６４は同じ構造をしているので、テープ平面内におけるノズル６４ の対称的な配置（βａ＝−βｂ）は、両ノズル６４を通る質量流量が同じである ときに横方向の力が相殺される。このような対称的な配置は、ノズル６４が同じ 構造をしている場合、この実施例において設けられている二つの細管５８の代わ りに唯一の細管しか設けられておらず、そこから噴射ヘッド６３の直前で二つの 経路に分岐されているときに特に必要である。 ノズルを非対称に配置する場合、横方向力が相殺されるように両ノズルの質量 流量を相応して決める必要がある。これは一定に予め規定された調整によって、 あるいは細管５８に分配される質量流量の制御によって行われる。 二つのノズル６４あるいは流出開口６５の代わりに、もっと多くの流出開口を 設けることもでき、その場合にも、流出開口の方向づけおよびそれぞれの質量流 量は、横方向力の相殺が生ずるように互いに調和して決める必要がある。 ノズル６４あるいは流出開口６５はその垂線あるいは中心軸線をテープ５２の 幅広面に対して傾斜して配置することもできる。この場合も、角度およびそれぞ れの質量流量は、この場合に補助的にテープ５２の幅広面に対して直角に流出す る分力が相殺されて、テープ５２の横方向の曲がりが避けられるように、互いに 調整あるいは制御される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ） フレキシブルテープ（５２）を備えたフレキシブルランス（５０）で あって、その自由端（５３）に配置された加工あるいは点検ヘッド（６３、６８ 、７０）に対する少なくとも一つのフレキシブルな供給配管（５８、６６、７２ ）が配置されたフレキシブルランス（５０）、 ｂ） 蒸気発生器（２）の管通路（６）の中に挿入できるフレキシブルランス（ ５０）用の搬送装置（２０）、 ｃ） フレキシブルテープ（５２）を前進し、転向し、搬送装置（２０）の長手 軸線（２６）に対して角度（α１；α２）を成して方向づけるための搬送装置（ ２０）上に配置された送り装置（４０、４００）を備え、 ｄ） テープ（５２）を前進し、転向し、方向づけるために送り装置（４０、４ ００）に支持されたローラ（４１、４２、４３、４４）が設けられ、それらのロ ーラ間をテープ（５２）が導かれ、そのうちの一つのローラ（４１、４２、４３ 、４４；４１０、４２０、４３０、４４０）がテープ（５２）を送るために駆動 される ことを特徴とする蒸気発生器（２）の管床（６）の加工あるいは点検装置。 ２．送り装置（４０、４００）が搬送装置（２０）に揺動可能に配置されている ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．送り装置（４０）が搬送装置（２０）の長手軸線（２６）に対して垂直に高 さ調整可能に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の装置。 ４．搬送装置（２０）がそれを前進運動するために、管通路（１２）の両側縁に 配置された伝熱管（１０）に横方向に接触支持される歩進装置（２２、２４、２ ８、３０）を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記 載の装置。 ５．鋼から成るテープ（５２）が設けられていることを特徴とする請求項１ない し４のいずれか１つに記載の装置。 ６．テープ（５２）に長手方向に連続して複数の開口（５４）が設けられ、これ らの各開口（５４）を供給配管（５８、６６、７２）が順々に通されていること を特徴とする請求項５記載の装置。 ７．テープの長手方向において各開口（５４）間にそれぞれ、供給配管（５８、 ６６、７２）を収容するためのテープ（５２）の表面および裏面を交互に延びる 成形部（６０）が設けられていることを特徴とする請求項６記載の装置。 ８．加工ヘッドとして噴射ヘッド（６３）が設けられ、この噴射ヘッド（６２） が噴射液を供給するためにテープ（５２）に固定された金属製の細管（５８）に 接続されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の装置 。 ９．細管（５８）がニッケル・チタン合金から成っていることを特徴とする請求 項８記載の装置。 １０．噴射ヘッドが噴射液用の少なくとも一つの流出開口（６５）を備え、これ らの流出開口（６５）がテープ（５２）の長手軸線（６２）に対して互いに異な った角度（βａ、βｂ）で傾斜されていることを特徴とする請求項８又は９記載 の装置。 １１．加工ヘッドとして、テープ（５２）内を案内されているボーデンケーブル （７２）を介して駆動される収容工具（７０）が設けられていることを特徴とす る請求項１ないし８のいずれか１つに記載の装置。 １２．ランス（５０）の自由端（５３）に配置された内視鏡（６８）用の光ファ イバー（６６）がテープ（５２）に案内されていることを特徴とする請求項１な いし１１のいずれか１つに記載の装置。 １３．ａ） 蒸気発生器（２）の管通路（６）の中に搬送装置（２０）が挿入さ れ、 ｂ） この搬送装置（２０）がフレキシブルテープ（５２）を備えたフレキシブ ルランス（５０）を支持し、そのフレキシブルテープ（５２）に、フレキシブル ランス（５０）の自由端（５３）に配置された加工あるいは点検ヘッド（６３、 ６８、７０）に対する少なくとも一つのフレキシブルな供給配管（５８、６６、 ７２）が配置され、 ｃ） 搬送装置（２０）上に、フレキシブルテープ（５２）を前進し、転向し、 搬送装置（２０）の長手軸線（２６）に対して角度（α１；α２）を成して方向 づけるための送り装置（４０、４００）が配置され、 ｄ） フレキシブルなテープ（５２）が送り装置（４０、４００）に支持された ローラ（４１、４２、４３、４４）間を導かれ、それらのローラの少なくとも一 つのローラ（４１、４２、４３、４４；４１０、４２０、４３０、４４０）がテ ープ（５２）を送るために駆動される ことを特徴とする蒸気発生器（２）の管床（６）の加工あるいは点検方法。