JPS60211202A - 拡管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 本発明は、液圧、によって膨張する塑性変形自在な管路
のための装置に、より詳細には、管路の所望区画内に正
確にマンドレルを配置するための渦電流プローブアセン
ブリを備えた改良された流体マンドレルに関する。

〔従来の技術〕

塑性変形自在な管路を液圧曇こよって膨張させるための
流体マンドレルは従来から知られている０液圧膨張ユニ
ツトとの組合せとして作動するこれらの流体マンドレル
は、原子炉の蒸気発生器の熱交換管の保守作業を行なう
ため憂こ屡々用いられる。−例として、流体マンドレル
は、腐食又は機械的衝撃により損傷した熱交換管の内側
壁に補強スリーブを接合Ｔるためｌこ使用することがで
きる。この用途において、補強スリーブは、流体マンド
レルのヘッドに最初摩擦係合され、スリーブ−マンドレ
ルの組合せ物は、修理しようとする熱交換管の入口にす
べりこませる。高圧の作動流体を排出するオリフィスと
すべり０リンｉとの構造形態を一般に含むマンドレルヘ
ッドは、スリーブの軸方向部分を大きな液圧に曝露する
。この液圧は管壁に向って管の一区画を弾性変形、次に
塑性変形させ、管は最終的に、スリーブと共に塑性膨張
する。最終的には、管と補強スリーブとの間に、締り継
手が形成される。

従来の技術による流体マンドレルの最も大きな欠点の１
つは、管の所望の軸向き区画内にマンドレルを正確に位
置させるための装置を備えていないことである。特に、
保守要員は、１つの熱交換管を成る正確な位置例えばそ
らせ板の通し孔により囲まれる管区画において膨張させ
ようとＴる場合、管の所望区画内に流体マンドレルを挿
入する前に、別の渦電流プローブによって最初に管区画
を位置決めした後、流体マンドレルを管内に強く押込む
際に生ずる高圧ホースの軸向き圧縮による不正確を勘案
しながら、渦電流プローブによって指示される正確な位
置に流体マンドレルを注意深くすべりこ才せねばならな
い。このように、膨張させようとする管領域を位置決め
するコ段階の方法は、面倒なだけでなく、多くの時間を
要し、時には不正確である。

管内に流体マンドレルを適切に配置するという面倒で危
険なコステップの工程を不要にするように、渦電流プロ
ーブアセンブリを備えた改ノ 良された流体マンドレルの需要が確かに存在する。この
プローブアセンブリは、理想的には、普通の流体マンド
レル上に着脱自在に取付けできるようにするべきである
。

最も広義には、本発明は、管路内の所望の位置にマンド
レルヘッドを位置させるために渦電流プローブアセンブ
リを取付けた該マンドレルヘッドを有する、管路の所望
の部分に径方向の膨張力を加えるための改良されたマン
ドレルに存ｆる。マンドレルヘッドは、加圧流体源に連
結でき、径方向膨張力を液圧により発生させることがで
きる。渦電流プローブアセンブリは。

マンドレルヘッドと、マンドレルに連結子べき加圧作動
流体源との間に、着脱自在に取付けることかできる。

プロ、−ブアセンブリは、ｌ対の感知コイルを取付けた
渦電流プローブ本体を備えでいてもよい。感知コイルは
、環状とし、プローブ本体の長手方向と直角に取付ける
ことができる。これらのコイルの間の長手方向距離は、
管路を囲む構造物の幅に等しくでき、プローブは、管路
の長手軸線に対する周囲構造物の位置を正確に検出する
ことができる。

渦電流プローブ本体は、同一の一般的な工具アセンブリ
に対する複数のプローブ本体間の高速で容易な互換性の
ための着脱自在１４１つのユニットを形成するように結
線され組立てられていてもよい。この工具アセンフ゛り
は、（この工具のために製造された）どんな渦電流プロ
ーブ本体のコイルも小さな同軸ケーブルを経て普通の渦
電流感知装置に接続可能とするための、プラグ−ソケッ
ト装置を備えていてもよい。本発明の電気的部分は、高
圧水又は機械的応力を結線が受けないようにしなから液
圧配管がその長手方向軸線に沿って直接に通過し得るよ
うにする。

本発明による改良されたマンドレルは、管内のオリフィ
スから加圧流体を流体シールするため流体オリフィスの
両側においてマンドレル本体を囲むｌ対のＯリングを備
えていてもよい。

０リングはエラストマー材料製としてよく、マンドレル
本体は、これらのＱ　ＩＪソング受入れるためのｌ対の
環状凹所を流体オリフィスの両側に備えていてもよい。

そのためＱ　ＩＪソング、流体オリフィスから流体が排
出されない時、マンドレル本体の外面とほぼ面一になる
。マンドレル本体は、加圧流体が流体オリフィスから排
出される時にマンドレル本体の両側のｌ対の環状肩部１
ｃＯリングを案内し着座させるためＫ、環状ノツチに近
接して／対の環状斜面を更に備えていでもよい。これら
の環状肩部は、加圧の間流体シールを更に保証するため
に、エコライザリングとウレタン製の控えリングシール
とを、各々備えていてもよい。最後に、マンドレル本体
は、流体オリフィスから加圧流体が流れない時に０りン
グを環状凹所内に偏倚させるためのｌ対のばね負荷保持
リングを備えていてもよい。

流体は、ノ」・さな可撓性の高圧管によってマンドレル
ヘッドに搬送されてもよい。この高圧管は、アセンブリ
の電気部分に通され、流体加圧系統に両端が接続されて
いる。

塑性変形可能な管路を液圧により膨張させる方法は従来
から知られている。この液圧膨張方法は、原子炉の蒸気
発生器の熱交換管について修理又は保守作業を行なうた
めに屡々用いられる。これらの蒸気発生器においでは、
熱交換管が密Ｅこ配役されていることと、蒸気発生器の
壁部の少数の冷却水の出入口により形成される接近領域
が限られていることとｔこよって、管外′面に近付くこ
とは一般に困難である。従って、これらの管に接近する
最も便利な経路は、蒸気発生器の１次側を２次側から隔
だでている管板に存在する入口ボートを通る経路である
。そのため、熱交換管の壁部が腐食又は過大な熱流及び
流体ＩＣより弱化し、又は凹陥を生じた時に、補強スリ
ーブを熱交換管内部に同心的に挿入し、弱化又は凹陥し
た管の軸向き部分ｌＣＴべりこませた後、スリーブと管
との間に締り型の継手を形成するために管の壁部内にス
リーブ端を膨張させることによってスリーブを管内に接
合することから成る、スリーピング法が開発された。

典型的には、液圧により形成された継手は、継手を補強
すると共に、管の内側壁に対する接口のきころでスリー
ブの外側壁とシール状に係合するように、普通の冷延工
具を用いて内部冷間圧延される。この既知の方法の最終
的な結果としては、熱交換管の腐食部分又は凹陥部分は
、内部の冷却水分路古兵に、機械的に補強され、この分
路は、管の弱化した壁からスリーブの壁を経て冷却水を
有効に偏向させる。

原子炉の蒸気発生器の熱交換管の保守に従来の技術によ
る管膨張方法を適用Ｔることには、大きな難点があった
。−例として、膨張させる管の特定的な弾性及び塑性を
考慮することは、従来の管膨張方法ＩＣおいてはなされ
ていない。

その代りに、従来の管膨張方法においては、膨張させる
管の予選定された「平均的な」弾性及び塑性特性に基づ
いて、締り継手又は他の膨張を形成する試みがなされて
いる。そのため、締り継手及びその他の保守手順に際し
て行なわれる管の膨張について、高度の均等な膨張を得
ることは困難である。原子炉の蒸気発生器においては、
機械的な高精度が特に重要であるから、そうした不均等
及び附随する結果の不確かさは好ましくない。

高度に均等な膨張により系統全体の機械的精度を最大に
することのできる管膨張方法に対する需要は明白に存在
する。理想的には、この方法には、各々の管にほぼ完全
な膨張が得られるように、膨張させる管の特定的な弾性
及び塑性特性が留意されているべきである。

構造物と接触するように管路を変形させるために構造物
により囲まれた塑性変形自在な管路の一部分を膨張させ
る方法がここに開示され、この方法基本的には、管路を
塑性膨張させるための絶えず増大する径方向膨張力を適
用し、その間に、周囲構造物に管路が接触する際変化す
る成る変量をモニタし、該変量の接触後の値に基づいた
径方向膨張力の最終値を定める。径方向膨張力は、その
最終値まで増大させた後に除去される。

前記管路が管であり、周囲構造物の弾性が実質的に管の
弾性よりも低い場合、モニタされる変量は、管と周囲構
造物との間の接触を表わすカ一時間関数の反曲点ｔこお
いての径方向膨張力である。管路がスリーブであり、周
囲構造物が長尺の管である場合、変量は、管中の塑性膨
張を表わす反曲点の直曲のカ一時間関数値である。

本発明による方法は特に、板の通し孔を過つて延長する
金属管の間の隙間を減少させるか又は最小とすることと
、金属製スリーブを金属管の内側壁に係合させてその間
に締り継手を形成することに適用される。

本発明の膨張方法が、板の通し孔を通って延長する金属
管の間の隙間を最小とすることに適用される場合、この
方法は一般に、時間の関数として絶えず増大Ｔる液圧を
管路の内側壁に適用することによって、該管路を、通し
孔の壁部に向って塑性膨張させ、圧力一時間関数の反曲
点をモニタすることによって、管路が通し孔と接触する
時点を感知し、予め選択された百分比値該圧力の接触値
を増大させることにより、流体圧のすえ込みの最終値を
定める各工程から成る。

管路が原子力発電所の蒸気発生器に用いるステンレス鋼
製熱交換管である場合の膨張方法は、流体圧力が除かれ
た場合の管の弾性を補償するために、接触圧よりも約３
〜ｔａ％流体圧を増大させる工程を含む。特定的・には
、熱交換管内の圧力は、接触圧力が約ｔ　ｉ　ｂ　ｏ　
Ｋｙ／ａｍ”＜　ｔ　ｏ　ｏ　ｏｐａＬ　）である場合
に、接触圧力よりも約３〜ｑ％大きくすることができる
０この圧力は、接触圧が約１　／　６０　Ｋ９７ｃｍ”
よりも高い場合、更に大きく、約７〜１３％としてもよ
い。

本発明による膨張方法を、金属管内に同心的に配設され
た金属製スリーブの間に締り継手を形成Ｔるためｌこ使
用する場合には、膨張方法は、絶えず増大する液圧をス
リーブに適用する工程と、スリーブを囲む管の塑性膨張
を表わす圧力一時間関数の反曲点の直前の１点に原点を
有する直線関数を形成することによって、最終的な保合
圧力ないしはすえ込み圧力を定める工程とから成る。本
発明の好ましい実施態様によれば。

前記直線関数の原点は、約ｌダＪ　ｔ　ＯＫＮ［”　（
／すｏｏ。

ｐｓｉ　）にある。また圧力一時間関数の勾配は約／Ｆ
コＪｒ　０Ｋ９１０ｎ’　（／　Ｆ　０００　ｐａｌ　
）である０本発明による膨張方法は、管路の壁部に対Ｔ
る損傷を防ぐために、圧力値が成る予め選６足された限
界を超過した時に液圧発生装置を不作動にする工程と、
流体マンドレルと管路との間の流体漏れの存在を圧力関
数の１次導関数ないしは１次微分が示した時に、膨張力
発生装置を不作動にする工程とを含む。液圧発生装置が
液圧膨張ユニットである場合１本発明の膨張方法は、予
め選定された比率範囲内に、液圧膨張ユニットの液圧発
生の割合ないしは速度を制御する工程も含み得る。

管路内に、径方向に膨張する力を発生させるための膨張
力手段と、管路に適用される膨張力を制御するために該
膨張力手段と連動する制御手段とを備えた膨張装置もこ
こに開示される。

一般に制御手段は、管路と構造物との間の接触に依存す
る成る変量の値を感知する感知手段と、この変量の接触
後の値に基づいて該膨張力の最終保合値を計算するため
の計算回路とを備えている。膨張力手段は、管路内の液
圧を時間に対し絶えず増大する液圧膨張ユニットである
場合、感知手段は、管路内の流体圧力を絶えず足、める
ための圧力変換器を有しても・よい０本発明は。

管と構造物との接触に関係した圧力関数の反曲点を認識
し、次に、圧力が管路から除かれた時に管路の弾性収縮
を補なうために、膨張圧力を。

接触圧力に対する成る予選定された百分比値増大させる
ことによって、管を囲む塑性変形可能な構造物の間の隙
間を最小にし、又は除去するために使用することができ
る。本発明による膨張装置は、塑性変形可能な管路内に
同心的ｉこ配設された塑性変形可能なスリーブの間に締
り継手を形成するためにも使用される。この場合、制御
手段の演算回路は、管内の塑性変形の開始に関係した圧
力関数の反曲点の直前の１点を原点とする直線関数を形
成することができる。演算回路は、前記反曲点の直前に
存在する点の勾配を計算し、この角度から約７°を減算
することによって、この直線関数の勾配を定めることが
できる。

制御手段は、圧力変換器と計算回路との間に電気的に接
続された高周波フィルタ回路と、液圧膨張ユニットを不
作動とするための計算回路の出力の間に電気的に接続さ
れたスイッチング回路とを有し得る。制御手段は、その
ほかに、スイッチング回路の作用を制御し、どんな数の
子め選定された故障状態に対しても液圧膨張ユニットを
不作動にするために計算回路とスイッチング回路との間
に接続されたインターフェイス論理回路を有してもよい
。

制御手段は、計算回路をリセットするために計算回路に
電気的に接続されたリセット回路を有してもよい。

〔実　施　例〕

同様の部分を同一の数字によって示した第１〜Ｓ図にお
いて、本発明による管路膨張装置及び方法は、機械的衝
撃及び腐食により弱化した、原子力発電所の蒸気発生器
ｌのＵ字管デの管区画を修理するようになっている・本
発明は、蒸気発生器ｌの下部に配された横おきそらせ板
１３の通し孔／ＦとＵ字管デとの間の、衝撃をひき起こ
丁隙間をすくシ、又は少くとも減少させるために使用す
ることができる。蒸気発生器ｌを通って流れる水流は、
０字管りを通し孔／＆内において前後方向に奈動させる
傾向をもつため、Ｕ字管ワには、これらの隙間／Ｆの壁
部に衝突してそれにより損傷を受ける充分なゆとりが与
えられる。不発明による装置及び方法は、第３図に最も
よく示すように１通し孔ｌｌＩの内部において０字管り
に制御された膨張によって、この問題を除くために使用
することができる０本ヴし明は、そのほかにも、第Ｓ図
に最もよく示すように、補強スリーブ１０と０字管りと
をλつの領域ζこおいて膨張させ、その間に締つばめを
形成することにより、Ｕ字管ワの腐食された区画を横切
って補強スリーブｉｏを接合するためにも使用すること
ができる。この腐食は、化学的に活性なスラッジが沈積
し易い蒸気発生器／の管板７の付近に屡々起こる。スリ
ーブ１０は、Ｕ字管デの内部に図示のように接着された
時ｌこ、管ワの壁部の腐食した部分から離れて、スリー
ブＩＯを通るように有効に水流を分路させる。

本発明の目的及び作用は、第１図に示した蒸気発生器／
の構造を詳しく吟味することによって、一層よく理解す
ることができよう０この蒸気発生器／は、一般に、原子
炉の炉心（図示しない）からの高温の放射性の冷却水が
Ｕ字管９内に導入される７次側３と、０字管りを収納し
、非放射性の冷却水を２次側の入口２／からＵ字管デを
経て指向させるための一次側Ｓとを備えている０蒸気発
生器ｌは、１次側３を通って流れる放射性の冷却水から
の熱を、２次側５８通って流れる非放射性の冷却水に与
えるＯ蒸気発生器ｌの１次側３とλ次側Ｓとは、図示し
たように、比較的厚肉の管板りにより互に隔だてられて
いる０蒸気発生器ｌの１次側３は、７次側の入口／、１
を有する入口側と、１次側の出口１７を有する排出側と
に、直立仕切板ｌ？により区画されている。原子炉の炉
心部からの高温の放射性の冷却水は、圧力下に、１次側
の入口ｔＳに入り、そこから、８字管９の入口ポートに
導かれる。この冷却水は、図示したように、８字管９の
右側の脚部を通って上方に流れ、その左側の脚部の方に
回り、蒸気発生器ｌの１次側の出口／７’＆通って排出
される。この放射性冷却水の熱は、非放射性の冷却水に
与えられ、非放射性の冷却水は、２次側の入口２１を経
て蒸気発生器ｌの２次側に入り、２次側の出口（図示し
ない）によって蒸気発生器ｌから排出される。

この非放射性の冷却水と、０字管りを通って流れる放射
性冷却水との間の、熱交換を容易にするために、蒸気発
生器ｌの一次側Ｓの右下の部分に、複数の横おきのそら
せ板／、？が取付けられている。これらのそらせ板は、
人口−／に供給された水流を図示の蛇行パターンに従っ
て０字管りの回りを通って行きつ戻りつさせる０この屈
曲した流路は、蒸気発生器の２次側の入０．２／と出口
とを通って流れる非放射性の冷却水と、０字管りを通っ
て流れる放射性の冷却水との間の熱接触を増大させる。

しかし、入口−２／から流入する冷却水に関連した流体
流は、０字管りを共振させ、Ｕ字管デが通されている通
し孔／ｅ’の壁部に衝突させる。これによる機械的衝撃
は、Ｕ字管デの壁部を弱くする。

蒸気発生器ｌの８字管９においての別の問題領域は、管
板７の直上の部分である。ここでは、管板７の頂部に付
着する化学的ζこ活性のスラッジ及び沈殿物及びこの領
域においてほとんど冷却されてない放射性の冷却水の入
流からの熱によって、０字管りの外側壁に大きな腐食が
起こり得る。この領域のＵ字管デは、腐食によって破断
する程度まで弱められるため、蒸気発生器ｌの２次側を
通って流れる非放射性の冷却水が放射能で汚染される。

本発明は、後に明らかになるように、通し孔／Ｆの付近
で８字管９を膨張させることによって、第１の問題を解
決Ｔると共に、Ｕ字管デの腐食部分に膨張締り継手によ
りスリーブを取付けることによって、第λの問題も解決
Ｔる。

第２図を特ｌこ参照して、各々の０字管りは、横おきそ
らせ板１３の各々ｌこ形成した通し孔ｌｌｌを通って延
長している。多くの蒸気発生器／において、Ｕ字管デは
、インコネル型の合金からできており、外径は／　？、
／　ｚｍ　（０，７Ｓインチ）、壁厚は／　０．９　ｍ
ｍ　（０，Ｙ　７インチ）である。そらせ板１３は、厚
さ／ワ、／闘（０，７！インチ）、通し孔／ｌ’は、典
型的には、直径約／　ｑ、ｊｕｎ（０，７６９インチ）
程度である。そのため、Ｕ字管ワと通し孔／４１との間
の直径隙間は、通常は少くともｖ、ｇｗ（０，１９イン
チ）であり、／　／、’ｌ朋（ＯＡＩ　ｓインチ）擾こ
なり得る。前述したように、０字管りとそらせ板１３の
通し孔／ｌ’との間ｌこ存在するこの間隙は、２次側の
入口２１から蒸気発生器ｌに入る水流の衝撃によってＵ
字管ワが通し孔／Ｆ内においてがたつく傾向との結合に
より、そらせ板１３の通し孔／ｌの付近ｌこおいてＵ字
管°りの大きな振動を惹起させる。８字管９は、この衝
撃によって、通し孔／すの付近で弱められ、この領域に
おいて０字管りの表面に腐食を生ずることが多い。

第３．弘図を次に参照して、本発明による装置及び方法
は、最終的な０字管−そらせ板間の隙間が０．１ｂｙ（
０，００３インチ）よりも大きくならないように、０字
管りの壁部を通し孔／Ｇ’の付近において膨張させるこ
とにより、この問題を解決する。本発明によれば、この
結果は、改良された流体マンドレル２５（第７Ａ、？Ｂ
図に示す）によってそれぞれの通し孔ｌｔＩ付近でＵ字
管９１こ制御された膨張を行なわせる新規な制御回路＜
ｚＯ（ｎＩｃｔｒ）１こよって実現される。流体マンド
レルは特に好ましいが、圧縮されたエラストマーを用い
るマンドレルを使用してもよい０本発明の流体マンドレ
ルコ５は、マンドレルヘッド２７を有し、このマンドレ
ルヘッドは、与圧された流体がマンドレル本体内の流体
通路３ｊを経て圧送され、０リングＪ／ａ、３１ｂの間
のオリフィス３３から排出される際ｌこ８字管９の壁部
に０リング、７／ＩＬ、、７／ｂを流体シールとして着
座させるために、ｌ対の環状肩部３弘ＦＬ。

、７ＧＺｂ　を両端に備えている。流体マンドレルａＳ
は、マンドレルヘッドコクの下方に組付けた渦電流プロ
ーブアセンブリ３６も含み、液圧膨張ユニットの操作者
は、このブローブアセンブＶ＋こよって、通し孔／Ｕの
壁部により包囲された０字管りの区画内ｌこマンドレル
ヘッド２７を適切に位置決めＴることができる。

第、７，１７図には、問題の多いそらせ板１３の隙間を
減少させるための本発明の一般的な作用が示されている
。Ｕ字管？の壁部と流体マンドレルＪ５の０リング３／
ａ、３１ｂの間の不所望な膠着を防ぐために、最初に、
回転ブラシζこよって、管９の内部を清浄にし、グリセ
リン等の潤滑剤によって汚れを拭取る。次に流体マンド
レルコＳをＵ字管デにすべり適才せ、渦電流プローブア
センブリ３６により適正に位置させる。

渦電流プローブアセンブリ３６は、そらせ板１３の上面
及び下面に沿ってプローブアセンブリ３６のコイル３６
・ｕａ、Ｊ６・ｐｂが正確に整列されたことを液圧膨張
ユニット弘０の操作者に通報する信号を発生する。操作
者は、マンドレルヘッド２７の中心とコイル３６・≠ａ
、３６・ｕｂの中心との間の正確な距離Ｘを知っている
ので、マンドレルヘッド２７が距離Ｘ引下げられた時に
、マンドレルヘッド２７が適正に位置されたことを知る
ことができる。操作者は、０字管り内ｌこマンドレルヘ
ッド２７が適正ζこ位置されたことを確めた後、液圧膨
張ユニットｑ。

を作動させる。これζこより高圧の圧力流体が中心位置
にあるてンドレル２．５′の流体通路３５を通って流れ
、この流体は、オリフィス３３を通って排出される。こ
の与圧流体は、弾性ｏリング、７／ａ、３ｉｂを、その
凹所３／・３ａ、３／−３ｂから押出し、環状斜面、７
２ａ、Ｊ、２ｂ上ｆこ反対方向にＯりング、？／ａ、３
ｔｂを上方Ｉこ転動させ、各々の肩部３Ｆａ、ｊ４ｔ’
ｂ＃Ｃ７ｉ座係合させるＣとによって、オリフィス３３
から排出された与圧流体とＵ字管デの内側壁との間ζこ
、流体密のシールを形成する。オリフィス３３を通って
流出する与圧流体の圧力は、時間と共に絶えず増大し、
通し孔ｌ≠の壁部に同ってＵ字管ワの壁部を弾性的に外
方に膨張させる。

第Ｖ図の線図１こ示した弾性域内のいずれかの点で与圧
流体の圧力を除いた場合には、インコネル管は、単ｌこ
その元の形状に弾性的に復元する。しかし圧力流体の圧
力を第Ｖ図の線図に示した塑性域にまで増大させると％
　Ｕ字管デは、間隙を閉さ丁恒久的な膨張を受け始める
。圧力／時間曲線の弾性域から塑性域への移行か、降伏
圧力のところの最初の反曲点又はニ一点により特徴付け
られることの認識は重要である。第Ｖ図の線図の塑性域
内において圧力を更に増大させると、Ｕ字管を内の膨張
域は、そらせ板１３の通し孔／ｅ’の壁に接触し始める
。この接触は、圧力／時間曲線上の第２の反曲点又はニ
一点により特徴付けられる。第４ｔｉ￥１の線図におい
て、後接触まで圧力を更に増大させると、Ｕ字管りの膨
張は１時には、そらせ板／Ｊの通し孔／４’のほぼ全域
と係合し、Ｕ字管りを、第３図に示した膨張形状に変形
させる。以下に一層詳細に説明するように、本発明の制
御回路５０は、第Ｖ図の線図の績性域になお存在する金
属の弾性成分を補償するために、充分な接触がなされた
後に、Ｕ字管を内の圧力を、接触圧力に対する成る所足
の百分比によって上昇させることにより、流体圧力が除
かれた後にＵ字管りが第３図に示した間隙除去形状を示
すようにする。

本発明の好ましい実施態様は、以下に説明Ｔるように、
冶金学的性質の異なったインコネル製８字管９とそらせ
板１３との間のいろいろの幅の間隙を安全ｌこ的確ｌこ
閉さＴことができる。

Ｂ、７．、、ｉノーブ取付け（スリーピング）第５，６
図を特に参照して６本発明は、スリーブｉｏを両端で膨
張させることにより、スリーブｉｏとＵ字管りとの間に
締り型の継手を形成するように、Ｕ字管９のｌっのもの
の腐食部分を横切ってスリーブ１０を取付けるためにも
適用される。この実施例によれば、スリーブ１０は、適
切に選定されたインコネル型のステンレス鋼合金から製
造される。スリーブ１０とＵ字管りとの間の隙間は通常
的。、７６間（０，ｏ　、ツイフチ）であるが、６．３
３　ｒｎｍ　（０，０，２３インチ）がらｇ、ｇりｍｍ
（０，０３３インチ）までの任意の値としてよい。液圧
膨張ユニットｉｔ。の流体マンドレル、２ｓは、一般に
、スリーブｉｏ及びＵｆ：管９を、第Ｓ図に示した形状
に塑性膨張させるためＵ字管ワを通る水流は、スリーブ
１０の内側壁を通り、Ｕ字管？の内側壁から離れるよう
に合流される。

作用について説明すると、スリーブ１０は。

マンドレル２３のヘッド２７上に最初にすべりこませる
。管板７の付近においてＵ字管を上においてスリーブ１
０を取付ける場合には、米国特許第４！、３１ｓｌｉＳ
７／号に記載されたようなマンドレルを用いてもよい。

他方では、そらせ板１３の通し孔／４！を横切ってスリ
ーブｉｏを取付けるべき・場合には、そらせ板１３の付
近を横切ってスリーブＩＱを適正Ｃζ位置させるために
渦電流プローブアセンブリ３６を使用し得るため。

本明細書に示された流体マンドレル、２ｓが好ましい。

いずれにしても、スリーブｉｏを取付けるべきＵ字管９
の入口を通って、スリーブｉ。

と流体マンドレル２Ｓとを、次に挿入し、腐食が検出さ
れたＵ字管ワの軸方向部分を横切って位置させる。操作
者は、スリーブ１０が適切に位置されたことを確めたら
、液圧膨張ユニットｌＩｏを作動させる。この場合にも
加圧水は、マンドレルヘッドコアのオリフィス３３から
流出し、０リング３／ａ、３１ｂをその凹所３１ｓ・、
３ａ。

３６・３ｂから離脱させる。０リングＪ／ａ、Ｊ／ｂは
、環状斜面Ｊ２＆、、３２カに沿って上方に転動し。

それぞれの肩部２？ａ、コ９ｂ上に着座する。オリフィ
ス３３から流出する加圧流体の圧力は１時間と共に絶え
ず増大し、スリーブｉｏの壁部を弾性的に０字管りの壁
部に向って外方に膨張させる。圧力関数は、第６図の線
図に示したスリーブ降伏圧力をバイパスし、スリーブ１
０の塑性域に入る。塑性変形されたスリーブ１０は時に
Ｕ字管９に接触する。この接触は、圧力／時間曲線上の
第一反曲点ないしはニ一点によって特徴付けられる。圧
力関数のこの点では、スリーブ１０は重性変形され、管
？は単に弾性変形されている。Ｕ字管９′の弾性域から
更に圧力を増大させると、圧力関数は、第３反曲点を通
過する。これは、スリーブｉｏと管９との両方が締り型
継手を形成するように塑性変形されたことを意味してい
る。

本発明の制御回路は１％定のスリーブ／管間隙及びＵ字
管ヲとスリーブ１０との特定の冶金学的性質を勘案する
ために、スリーブ／管の組合せの弾性性状及び塑性性状
に依存する成る変量をモニターする。特定的には１本発
明の制御回路５０は、圧力関数の第３反曲点の位置を定
め、第３反曲点の直前の点から、圧力／時間線図の点に
、直線関数を投影する。更に、制御回路ＳＯは、関数の
第３反曲点の直前のこの点の勾配から約７°を引いた勾
配を、　前記直線関数ｉＣ割ｆｉでる。コンパッション
・エンジニアニングタイプの蒸気発生器のインコネル管
にスリーブを取付けることに本発明を適用する場合、前
記直線関数の原点は、自動的に、約／ｌＩコｇ。

ｋｇ／偏２（／１Ｉ０００　ｐｓｉ　）に選定される。

本発明者らは、最終的なすえこみ圧力を計算するための
経験的に導出した前記アルゴリズムによって。

間隙及び冶金学的性質の実質的に異なった０字管りとス
リーブ１０との間の一様で完全な締り型継手が得られる
ことを見出した。スリーブｌθの両側の、液圧により形
成した継手の各々は、締り継手を完全にするために、既
知のスリーピング（スリーブ取付け）技術に従って圧延
工具を用いて冷間圧延することができる。そらせ板１３
を横切ってスリーピングがなされた場合には、スリーブ
ｌθの上端上にプローブＪ６を押し、スリーブＩＯを経
て全長に亘りプローブ３６を押すことにより、マンドレ
ルコＳ内の液圧を除いた後、マンドレル、２Ｓの渦電流
プローブアセンブリ３６を通常のように使用して。

継手の電子プロフィルを発生させる。このプロフィルは
、締り継手の位置及び完全性を確認するうえに有用であ
る。この例において、マンドレルコ３に渦電流プローブ
アセンブリ３ｔ、を設けることには１次の一つの利点が
ある。第１に操作者は、マンドレルを完全に引抜き、別
の渦電流プローブアセンブリ３６をＵ字管？上に挿入す
るという１時間と労力のかかる操作を行なわなくともよ
い。第２に、別の流体マンドレルを取出して別の渦電流
プローブアセンブリを挿入する作業に必然的に附随する
放射性の冷却水による無用の被曝を免れることができる
。

第７に、’７Ｂ、１１図を参照すると１本発明による膨
張装置は、一般に、高圧配管ｌＩ２によってマンドレル
、２Ｓに流体連結された液圧膨張ユニットダ０（ＨＢＵ
）と、液圧膨張ユニットダＯに流体連結された圧力変換
器り７と、マンドレル、２３から排出される流体の圧力
を制御するために圧力変換器弘７と液圧膨張ユニットｉ
ｉｏとの両方に電気的に接続された管膨張制御回路ＳＯ
と、流体マンドレル２Ｓから排出される流体の圧力を時
間の関数として与えるチャート記録器Ｓコとを備えてい
る。

第８図を特に参照して、液圧膨張ユニットａＯは、好ま
しくは、米国カリフォルニア州。

バーバンク、ハスケル・インコーホレイテッドにより製
造されているＨｙｄ？ｏｓｗａｇｅ　（登録商標）ブラ
ンドの液圧エキスパンダーである。この市販されている
特別の液圧膨張ユニットは、低圧供給システム圧力増強
流体増幅装置、即ち圧力増幅器ダダと、圧力増幅器グダ
の作動を制御するための制御箱ｌＩ６と、圧力増幅器１
Ｉ４ｔから高圧配管ダコを経て流体マンドレル２５に流
れる加圧流体の流量を制御するソレノイド弁Ｑ＆とを備
えている。高圧配管ｌＩλ、圧力増幅器タタ。

制御箱ダ６及びソレノイド弁ｌＩｇは、市販されている
液圧膨張ユニットを形成し１本発明の範囲には含まれな
い。

液圧膨張ユニツ１−　＋　ｏの圧力増幅器ｌＩダは、圧
力変換器グツと共働する管膨張制御回路ＳＯによって制
御される。圧力変換器グアは、膨張流体の圧力を電気信
号に変換し、この電気信号は、管膨張制御回路ＳＯによ
って、圧力一時間関数に変換することができる。図示し
た例によれば、圧力変換器ｌＩ７は、米国ペンシルベニ
ア州、エリ−、オートクレーブ・エンジニアズ・インコ
ーホレイテッドにより製造されている。

ＡＢＣ−一〇〇〇〇　−０／−Ｂ１０　型圧力変換−表
示装置の一部分である。圧力製換器り７は、圧力増幅器
ｔ／、ｑの出力部に流体連結されており、１０ピンコネ
クターにより管膨張制御回路５０に電気的に接続されて
いる。１０ピンコネクターは制御回路！ｉＯの圧力変換
器ディスプレイ６Ｓに直接プラグ接続されている。液圧
膨張ユニット４Ｉｏの制御箱ダ６は１図示したように、
３７ピンのソケットを経て、制御回路ＳＯに接続されて
いる。チャート記録器タコ（好ましくは、米国カリフォ
ルニア州、サンバレー、ツルチック・コーポレイション
により製造されている。

／２’ｌ／型記録器）は１図示したように、２１Ｉピン
コネクター及び同軸ケーブルを介して、制御回路ＳＯに
接続されている。チャート記録器Ｓ２は、すえ込み作業
の間加圧流体の圧力を時間の関数としてグラフに表示す
る。このグラフは、膨張中のＵ字管デを過度に膨張させ
ることのある漏れ又は過膨張状態のような欠陥状態をす
みやかに診断するうえζこ特に有用である。

再び第？Ａ、？Ｂ図を参照すると、この例による流体マ
ンドレル２よは、渦電流プローブアセンブリ３６が着脱
自在齋こ下部に取付けられた改良されたマンドレルであ
、る。マンドレル、２Ｓは。

プローブアセンブリ、？　Ａの中心部を通って図示した
ように延長するステンレス鋼製の内管３６・２３に流体
連結されている。

特に第７Ａ図を参照すると、マンドレル、２５＜−１一
般＆Ｃ，マンドレルヘッド２７を有し、マンドレルヘッ
ド２７のオリフィス３３は、マンドレル２！ｉの下半部
の中心域に配された流体通路３！ｉを経て内管３６・２
Ｊに流体連結されている。

／対の向い合う弾性Ｑ　ＩＪングＪ／ａ、、、３１ｂは
、オリフィス３３の両側においてマンドレルヘッドコア
を囲んでいる。○リングＪ／ａ、、３１ｂは、オリフィ
ス３３から排出された加圧流体によって。

マンドレル２Ｓの長手軸線に沿って互に逆向きにころが
ることができる。特定的には、０リングＪ／ａ、Ｊｌｂ
は、第３図に最もよく示すように。

オリフィス３３の付近の環状凹所３／・／ａ、、３／・
／ｂの外方に１次に環状斜面、７２ａ、Ｊ、２ｂを上方
に１次に塊状屑部３＆ａ、、７＆ｂの間に着座係合する
ように転動される。

なお、０リンク３／ａ、３１ｂの外側縁は、それぞれの
環状凹所、７／−／ａ、３／・／’１）の回りに着座し
た時、Ｕ字管り又はスリーブＩＯの壁部にやっと係合し
ているものである。０リング３１・／ａ、、７１−／ｋ
ｌは、オリフィス３３から流体が排出されない場合、そ
の自然の弾性によって、それぞれの環状凹所Ｊ／−／ａ
、Ｊ／・ｌｂ内の最小係合位置に偏向されるが、マンド
レルコＳは更に。

ｌ対の保持リング、２ｇａ、λｇｂを有し、これらの保
持リングＪＳａ、、２＆ｂは、それぞればね２ｇａ。

２ｇｂによって、オリフィス３３の方に偏倚されている
。ばね２ｇａ、１ｌｌｂは、どちらのＱ　ＩＪソング３
１ＢＪｌｂも、マンドレル２にの位置決めの際に生ずる
Ｕ字管？又はスリーブＩＯの内側壁とＯリング、３／ａ
、３１ｂの外側縁との間の摩擦係合によって、斜面Ｊ、
２ａ、ｊｌｂに沿って上方にころがり、管？又はスリー
ブ１０の壁部に対してマンドレル、２Ｓを膠着さぜるこ
とのないように。

充分に大きなばね力を備えている。この膠着はもちろん
Ｏリング、３／ａ、３１ｂ自身に過大な摩耗を生ずるだ
けでなく、、Ｕ字管ワ又はスリーブ１０に対するマンド
レル−３の挿入又は取出しを妨げるであろう。０リング
３／ａ、、３１ｂの膠着に対する最終的な安全策として
、挿入前の・０すングＪ／ａ、Ｊ／ｂの外面及びＵ字管
？又はスリーブＩＯの内側壁にグリセリンが塗布される
。

各々のばね負荷リングＪ９ａ、、２９ｂは、０リング、
３／ａ、、３１ｂ側においてステンレス鋼製イコライザ
リングコン・／ａ、２９・／ｂに摩擦係合していると共
に、０リングＪ／ａ、、３１ｂと反対側のステンレス鋼
製のはね保持リング２９・ｊａ、、２９・３ｂとも摩擦
係合している。ウレタンリング、２９・２ａ、２９・２
ｂによって実際に形成される。ウレタンリングコン・２
ａ、２９・２ｂは、圧力下に弾性を示し　＝＃　？又は
スリーブ／θの膨張作業の間にマンドレル２Ｓの長手方
向軸線に沿って実際に変形される。この変形は、・ａ９
又はスリーブＩＯの内部とマンドレルヘッド、２７との
間の流体シールを形成するように、０リング３／ａ。

、７／ｂ　の機能を補完している。エコライサリングλ
り・／ａ、、２デ・／　ｂ　ハ、ウレタンリングコン・
２ａ、λフ・ｘｂのＺ形がこれらのリングの回りに一様
に生ずることを保証する。

はね負荷保持環ｕ＆ａ、、２ｇｂの運動を止めるために
、マンドレルコＳの両側に止め部材ＪＯａ。

ＪＯｂ　が設けられている。マンドレル２’ｆの本体の
頂部を形成する止め部材ａｏｂの頂部は、菅り又はスリ
ーブ／θの内部への流体マンドレル２Ｓの挿入を容易に
するように斜縁になっている。なお、一般的に、大きな
機械的負荷を受けるマンドレルａＳの全ての部分（例え
ば、止め部材ＪＯａ、、Ｈ７ｂ、ばね保持リング、２９
＊ｊａ。

ユタ・３ｂ、エコライサリンクコタ・／ａ、２ｑ−１ｂ
及びマンドレルヘッド２７）は、耐久性を保証するよう
に、ＨＴｔ７−１ＩＰＨステンレス鋼製となっている。

本発明による渦電流プローブアセンブリ３６は、一般に
、Ｄｅｒｌｉｎ　（登録商標）製の機械切削された円筒
状プローブ本体３Ａ・／を備えている。

プローブ本体３６・ｌは、やはりＤｅｒｌｉｎ　製の段
付き円筒状スリーブ３６・２．２を備えている。プロー
ブ本体Ｊ６・ｌの追部の内側には、プローブアセンブリ
３６の上端に雄ねじコネクター３６・７を連結するだめ
の雌ねじ何円筒状凹所がある。円筒状スリーブＪ６・コ
λは、ステンレス鋼製の内管３６・、２３の１つの区画
を受けいれるための中心軸孔も備えており、内管３６・
２３の一端は、液圧膨張ユニットｔｔｏに流体連結され
ており。

その他端は、雄ねじコネクター３６・７の下端部に流体
連結されている。円筒状スリーブ３Ａ。

ココの下端部は、後述するｌ対の感知コイル３６・ｌｌ
ａ、Ｊ６・＋ｂに接続された電気プラグ３６・１３に当
接している。電気プラグ３６・１３は。

通常は、電気ソケット３６・ｌグにタンデムに接続され
ている。最後に、プローブアセンブリ３６の下端部は１
図示のように電気ソケット３≦・／Ｑを収納したソケッ
トレセプタクルＪ６・／／を備えている。レセプタクル
リング３６・９は、ソケットレセプタクル３６・ｌ／を
プローブ本体３６・／／に接続している。より詳しくは
。

ソケットレセプタクル３６・／／は環状肩部を有し、こ
の環状肩部は、レセプタクルリング３６・ヲの相補形の
環状凹所に嵌合しているため、ソケットレセプタクル３
６・／／は、レセプタクルリングＪ６・９の雄ねじ部が
図示のようにプローブ本体３６・ｌの下端部の相補の雄
ねじ部と噛合った時に、プローブ本体Ｊ６・９との噛合
いに引込まれる。ここに、ソケットレセプタクル３６・
／ｌの下部は、雄ねじ部を有し、これらの雄ねじ部は、
アダプタリング３６・１６の１組の相補の雌ねじ部と噛
合っており、アダプタリング３６・１６は、管アダプタ
３６・１ｇをソケットレセプタクル３６・／／の先端に
連結している。この場合にも、連結機榊は、管アダプタ
３６・１ｇの頂端の環状肩部を有し、これは、アダプタ
リング３６・１６の下端近くの相補の環状凹所内に係合
している。管アダプタＪ６・ｌざの下部は。

雄ねじ部を有し、これらの雄ねじ部は、ナイロン製の外
管ダコの１組の相補の雌ねじ部にねじ込まれる。

本発明によるプロー／本体３６・ｌは、流体密のねじ型
継手を両端に有し、これらのねじ型継手によって、液圧
膨張ユニットｌＩＯによって生じた加圧流体とマンドレ
ル、２Ｓとの間に離脱可能に連結される。特定的には、
プローブ本体９ ３６・／の上端部は、前述した雄ねじコネクター３６・
７を有し、この雄ねじコネクター３６・７は。

マンドレル、２ｔの下端部を通常形成する雌コネクター
にプローブアセンブリ３６をねじ込むことを可能にする
。同様に、プローブ本体３６・ｌの下端部は、前述した
ソケットリセプタクル３６・ＩＩを有し、このソケット
リセプタクルＪ６・／／は、その先端に管アダプター３
６・７ｇをきっちりと嵌合するアダプタリング３６・／
６と係合可能な７組の雄ねじを備えている。レセプタク
ルリング３６・９の雌ねじと雄コネクタ３６・７によっ
て与えられる渦電流プローブアセンブリ３６とマンドレ
ル２！ｉとの間の分離可能な連結によって、修理、保守
又は交換作業に関連してプローブ本体３６・／をマンド
レルＪｊから容易に取出すことができる。

プローブ本体Ｊ６・ｌは、ｌ対の離隔された璃状凹所３
６・、３ａ、３６・３ｂを有し、これらの凹所に、ｌ対
の感知コイル３Ａ−１１ａ、３４・ｐｂが巻回されてい
る。好ましい例によれば、各々のコイルは、約、２０ａ
巻を有し、抵抗は約／、２オームである。更に、インピ
ーダンス及びインダクタンスは１両方のコイルの間で、
±／チ又はそれ以下の誤差で、好韮しくは同一とする。

各々の感知コイル３６・ｌｌｈ、、ｊ＆・ダｂの径方向
端部の外側は、プローブ本体３６・ｌの外面よりも少し
下方にある。コイル間の小さな間隙は、コ・ｆル３６・
ｌＩａ、ｊ６・＋ｂの弱い巻を保護すると共に。

プローブ本体３６・ｌの表面を全部の点で面一とするた
めに、好ましくは、エポキシ樹脂によって充満させる。

好ましい例によれば、プローブ本体３６・ｌの長手軸線
に沿ったコイル３６・ｐａ。

ＪＡ・ｌｌｂの外側縁は、これらのコイルがその位置を
検出しようとしている構造の幅と同じ距離隔だてられて
いる。多くの原子炉の蒸気発生器に用いられるそらせ板
の場合、そらせ板の厚みは約／　ｑ、ｔ　ｔｎｒｘ　（
Ｊ／ｌＩインチ）であるから、　この距離は、約／９．
／ｎｍである。これらの感知コイル３６・＋ａ、Ｊ６・
ｐｂを普通の渦電流プローブ回路に接続した場合、前記
のコイル間隔は、コイル３６・４Ｚａ、３６・ｌｌｂの
長手方向縁部が厚さ約／　？、／　ＩＩ　（３７１イン
チ）のそらせ板の頂部縁及び底部縁と面一になると、１
点で交差するりサージ１曲線を与える。更に、コイル３
６・＋ａ、Ｊ６・＋ｂのこの間隔は、管？の壁に沿った
欠陥又は沈着物を感知したり、スリーブｉｏとＵ字管ワ
との間の流体マンドレルコＳにより発生した締り継手の
プロフィルを作成したりするために。

コイル３６・ｌＩａ、、７Ａ−１ｌｂを使用することを
妨げない。従って、プローブ本体３６は、スリーピング
作業にも使用でき、特に、そらせ板／３のような金属構
造物によって囲まれたＵ字管ツの７つの区画を横切って
スリーブをはめ合せるスリーピング作業に適している。

プローブ本体３６・／は、電気ソケット３６・／４’を
収納するためのソケットレセプタクル３６・／ｌを、前
述したように備えている。ソケット３６・／９は、電気
プラグ３６・１３に分離可能に連結でき、電気プラグ３
６・／Ｊは、感知コイル３６拳４ｔａ、３６・ｌｌｂの
グ本のリード線に接続されている。プローブ本体３６・
／の電気プラグ３６・／Ｊ及び電気ソケット３６・ｌｌ
Ｉは、プローブ本体３６・Ｉ全体を便利にマンドレル２
Ｓ及び外管ｌＩ２から取外し得るようにするために、レ
セプタクルリング３６・りの雌ねじ部及び雄コネクタ−
３６・７の機能を補完している。感知コイル３６・ｌＩ
ａ、ＪＡ・ｌｌｂのダ本のリード線は、同軸ケーブル３
６・２Ｓにより、既知の渦電流回路に接続されている。

この好ましい実施例に用いられている渦電流回路は、米
国ワシントン州イサグアのゼテツク社により製造されて
いるＭ工２／Ｊ−周波数マルチプレクサである。コイル
３６・４（ａ、、？６善ダｂの！Ｊ−Ｆ線は、コイル３
６・４（ａが「絶対的な」コイルとして機能するように
設計されたＭ工Ｚ／１（ゼテツク社）の周波数モジュー
ル化接続される。

なお、マンドレルＪｊの上方でなく、その下方に、渦電
流プローブアセンブリーＳを位置決めすることにより、
マンドレルヘッド、２７の回りに発生した高圧域を通っ
て感知コイル３６・４Ｚａ、ｊＡ・ｌｌｂからの接続導
線を通す必要が除かれ、好ましい。

次に第２図を参照すると１本発明の管膨張制御回路ＳＯ
は、一般に、圧力変換器ディスプレイ６Ｓを有し、この
ディスプレイ６Ｓは、圧力変換器グアから受けた電気信
号を、バターウオース３次フィルタ７Ｓを経て、インテ
ルｇｌ！／４’０マイクロコンピュータざＯに転送する
。チャート記録器Ｓ２の入力は１図示したように、パタ
ーウオース３次フィルター７５と圧力変換器ディスプレ
イ６Ｓとの間の接続部から取出される。

マイクロコンピュータざ０の出力は１ｇ個の表示灯を含
む表示灯回路９０及びインターフェイス論理回路ｌＯ５
に並列に接続され、インターフェイス論理回路ｌＯ５は
、液圧膨張ユニットダＯの制御箱ダ６に電気的に接続さ
れている。

バターウオース３次フィルター７３．マイクロコンピュ
ータｇｏ１表示灯回路９ｏ及びインターフェイス論理回
路１０３は、全て電源り０に接続されており、電源７０
は、マイクロコンピュータｇｏ及びフィルター７３の演
算増幅器のための／Ｊボルトに、また表示灯回路？Ｏの
表示灯、インターフェイス論理回路／θｊ及びマイクロ
コンピュータｇｏのＴＴＬ論理回路のための３ボルトに
、／１０ボルト（交流）を変換する。好ましい実施例に
よれば、圧力変換器ディスプレイ６ｓは、米国ペンシル
ベニア州エリ−。

オートクレーブφエンジニアズ・インコーホレイテッド
により製造されているＡＥＯ−，２００００−０／−Ｂ
１０　型の圧力変換器−ディスプレイアセンブリ回路の
一部である。

一般に、圧力変換器り７からの信号は、圧力変換器ディ
スプレイ６３及びパターウオース３次フィルター７５を
経て、インテルｇｇ／ａｏマイクロコンピュータ８０の
入力部に供給される。

フィルター７５は、変換器グアから中継された圧力信号
を、それに重畳された高周波リップル成分を除去するこ
とによって平滑化する。本発明は、その制御決定を行な
うに当り圧力関数の反曲点を検出することｉこ大きく依
存しているので、圧力関数からこのリップルを取除くこ
とはたいせつである。表示灯回路９０の８個の表示灯は
、好ましくは、制御盤（図示しない）上に取付けてあり
、以下に詳述するように、いろいろの故障状態を操作者
に可視表示する。インターフェイス論理回路ｌθＳは、
一般に、ｌ対のＮＯＲゲートを有し、これらのゲートは
、マイクロコンピュータ８θによって漏れその他の故障
状態が検出されると、固体素子リレーｉｏ’ｔをトリガ
することによって、液圧膨張ユニットｙｏを遮断する。

インテルｇｇ／ｌａｏマイクロコンピュータｇｏは、ｔ
／ｉｏ秒ごとに圧力関数をモニタし、圧力変換器り７か
ら受ける電気信号の反曲点に依存して、膨張中のＵ字管
９の内部に液圧を供給し続けるか又はその供給を中断す
るようにプログラムされている。

制御回路Ｊθの詳細は、第１θＡ、ｌＱＢ図に略示され
ている。電力は、普通の壁ソケットから３端子プラグＳ
Ｓによって制御回路Ｓ０に入る。

交流６０サイクル、ｌコＯＶの電流は１回路遮断器Ｓり
及びヒユーズｊ？を経て、圧力変換器ディスプレイ６Ｓ
、ピーク／リコール回路６７及び電源り０と並列に接続
されている。圧力変換器ディスプレイ６！ｆは１図示の
ように、１０端子プラグを経て、圧力変換器１７に接続
されている。圧力変換器ディスプレイ６ｓは、圧力変換
器ダ７から受けた信号を、膨張過程の間。

υ字管９内の加圧流体の圧力の連続した実時間の可視デ
ィスプレイに変換する。圧力変換器ディスプレイ６Ｓは
、ピーク／リコール回路６りに並列に接続されている。

ピーク／リコール回路６７は、圧力変換器ディスプレイ
６ｓから圧力変換器ｑ７に転送された最高圧力読みを記
憶するメモリ回路を備えている。ピーク／リコール回路
６りは、変換器ダ７及びディスプレイ６Ｓと同様に、米
国ペンシルベニア州、エリ−、オートクレーブ・エンジ
ニアズ・インコーホレイテッドにより製造されているＡ
ＢＣ！　−２００００−θ／−Ｅ／θ　型の圧力変換器
−ディスプレイアセンブリーの一部分である。ピーク／
リコール回路６７と電源７θとの間には冷却ファン６９
が接続されている。ファン６りは、制御回路Ｓθを経て
冷却空気流を循環させるもので、どんな既知の４１η造
のものでもよい。電源７０も同様に米国カリフォルニア
州すンタ・アナ、エルパック・パワーやシステムズによ
り製造されている普通の市販型のコンポーネント、例え
ばＵＰＳ　−９０−３−／、２−／２型の電源でもよい
。この電源は、十Ｓボルトの端子７１を含み、この端子
７／は、マイクロコンピュータＳＯの端子Ｉｌｌ。

ｇｕに電気的に係合された橙色標識された導線に接続さ
れている。橙色標識されたワイヤは。

マイクロコンピュータｇｏのＴＴＬ論理回路とインター
フェイス１ｊ＾理回路／θ５のＮＯＲゲートｔ、ｔ　、
　ｂ、２（！：に接続されている。電源７０は、そのほ
かに、端子ｇｙに係合した灰色標識ワイヤに接続された
＋１２ボルトの端子と、マイクロコンピュータ８θの端
子８．２に係合した黄色標識ワイヤに接続された一／コ
ボルトの端子とを備えている。灰色及び黄色標識ワイヤ
のＡ、Ｂに示したように、電源７０の十７．２ボルト及
び−１，２ボルトの端子は、マイクロコンピュータｇｏ
に接続されていると共に、バラクラオース３次フィルタ
７Ｓ中の演算増幅器Ａ／の両端子間に接続されている。

リセット回路Ｓりは、＋５ボルト端子７／、マイクロコ
ンピュータｇ。

の出力導線ｇｓ及び接地端子８６の間に接続されている
。リセット回路８りは、マイクロコンピュータｉｔｏの
リセットピンを「グラウンドアウト」する間にリセット
表示灯ｇｇを点灯し得るダブルスイッチを備えており、
マイクロコンピュータＳＯのソフトウェアは、それをこ
よって。

コンピュータ技術では周知のようにして、そのスタート
位置にリセットされる。

再びマイクロコンピュータ８０の情報入力回路に戻って
説明すると、圧力変換器グアにより発生した電気信号は
、圧力変換器ディスプレイ６Ｓ及びフィルタ７Ｓを経て
マイクロコンピュータｇｏに中継される。圧力変換器ｌ
／−７からの電気信号は、ｊ膨張中のＵ字管９の内部の
流体圧力に依存して、一般に０〜Ｓボルトの範囲の大き
さとなる。しかし、圧力変換器ｌＩ７からの原信号が、
高周波リップル成分を含むことと、マイクロコンピュー
タｇｏが圧力一時間関数の勾配の感知された反曲に基づ
いて判断を下すこととにより、このリップルを除くなん
らかの手段を、制御回路！ｉＯに配置することが必要に
なる。

さもないと、マイクロコンピュータｇｏは、高周波リッ
プルによって生じた誤った反曲に基づいて、誤った判断
を下すことになろう。バターウオース３次フィルタ７Ｓ
によりこの高圧関数を除くことによって、マイクロコン
ピュータｇｏは、圧力一時間関数の曲線に生ずる実際の
反曲点に基づいてその決定を下すことになる。

バターウオースコ次フィルタもおそらくは役立つが、圧
力変換器グアによって発生した信号のリップル成分をグ
ラウンドアウトするための３つのＲｅｌ路を備えたダイ
ナミックローパスフィルタが１本発明による管膨張装置
の高信頼性の作動を得るためには一層有利である。

好ましい実施例によれば、３次フィルター７３の抵抗は
次の通りである。

Ｒ／　＝　、？／　キロオーム Ｒ２＝Ｊ／／／ Ｒ’Ｊ　＝　Ｊ／　／／ Ｒ’／−＝１０　ｔｔ Ｒ３＝１０　ＩＩ Ｒ６＝−１０ｔｔ Ｒ７ニ　コＯ〃 Ｒ８二／　０　１／ Ｒ９二２　ｔ）　ｔｔ Ｒ１０二　ｌＱ　〃 フィルタ７Ｓの容量は、好ましくは１次の値とする。

０／＝／　マイクロファラッド ０．２＝／　Ｉ Ｃ３二／　〃 ０４／＝／　ｔｒ Ｏ！；＝／　ｔｔ 最後に、フィルタ７Ｓの演算増幅器Ａ／、Ａコ。

Ａ３は、好ましくは、米国テキサス州ダラス。

テキサス・インスツルタンツ・インコーホレイテッドに
より製造されているＴＬ−０？ｌ’Ｏｐ　−ａｍｐとす
る。なお、増幅器Ａ３は、増幅器Ａ、２により生じた信
号の利得を補償するために、フィルタ７Ｓ内に用いられ
ている。特定的には、増幅器Ａ３は、増幅器Ａ３によっ
て生じたθ〜１０ボルトの信号を取出し、この信号を、
変換器ダ７からの原信号を特徴付ける電圧範囲と同じ電
圧範囲のＯ−Ｓボルト信号に変換する。フィルタ７Ｓの
各ＲＣ回路は、３Ｂ２以上の周波数の全信号をＦ波し、
このｐ波された信号を。

導線７６によって、マイクロコンピュータ８０の入力側
に転送する。

マイクロコンピュータｇｏは、好ましくは。

米国カリフォルニア州すンタクララ、インテル・コーポ
レイションにより製造されているインテルＩＩ　ｇ　／
　ｕθマイクロコンピュータテアリ。

Ａ／Ｄ変換器、５ＢＯ−，７Ｊ７数学モジユール及び０
．１秒タイマを備えている。数学モジュール及びタイマ
・−は、７７７０秒おきに圧力一時間関数の２次導関数
を計算する能力をマイクロコンピュータｇｏに与える。

これは、マイクロコンピュータざＯが圧力関数の反曲に
基づいて適切な決定を下し得るようにするうえに必要で
ある。

前述したインテルｇｇ／ｌｔｏコンピュータが好ましい
としても、ＡＤ変換器と０，１秒タイマとを備え、第Ｋ
Ａ、ｇＢ図に示したフローチャートのプログラムを実行
する能力を備えていれば、どんなマイクロコンピュータ
を用いてもよい。マイクロコンピュータｇｏは、第１（
７Ａ、／（１７Ｂ図に示すように、１１本の出力導線Ｗ
／〜Ｗ／／を備えた出力端子Ｓ９を有し、出力溝！ＩＷ
／〜Ｗ８は。

制御回路Ｓθの３個の制御灯に各々接続され。

出力導線Ｗ？は警報回路９ｊに接続され、出力溝Ｈｗｉ
ｏ、ｗｔｉは記録器３２に接続されている。

次に制御回路Ｓθの表示灯回路について説明すると、こ
の表示灯回路は、第７Ｂ図に示した発光ダイオードＬＥ
Ｄ／−ＬＫＩ）ｙを備えている。好ましい実施例によれ
ば、発光ダイオードＬＥＤ／〜ＬＥＤｆｆは、米国ニュ
ーヨー外囲プルツクリンのダイヤライト・コーポレイシ
ョンから入手可能なＴ　−／　３／ＩＩ　ＩＪＤ型とす
る。抵抗Ｒ／Ｊ〜ＲλＯは、マイクロコンピュータｇｏ
によって発生した電気的信号から潜在的に破壊的な電流
量を発光ダイオードＬＩＩＤ／〜Ｓが受けないようにす
るために、これらのダイオードに前置されている。好ま
しい実施例によれば、抵抗Ｒ／、？〜Ｒ２０の抵抗値は
、ｉｏｏオーム±５％である。ダイオードＬＥＤ／は、
「圧力超過」状態がマイクロコンピュータｇ。

により検出された時に点灯する。ダイオードＬＫＤ２．
３は、「時間超過」状態及び「漏れ」状態がマイクロコ
ンピュータｇｏにより検出された時にそれぞれ動作する
。ダイオードＬＢＤＱは、操作者が液圧膨張ユニットに
その作動を中止するように指令した時に点灯する。ダイ
オードＬＥＤｓ・６は、液圧膨張ユニットをよりおそい
速度又は速い速度で作動するように較正すべきことを定
めた場合にそれぞれ点灯する。ダイオードＩＪＦｊＤＡ
は、Ｕ字管ｔの膨張又はすえ込みが成功したこトラマイ
クロコンピュータ１０が定めた時に、またダイオードＬ
ｌｌ！ＩＤざは、液圧膨張ユニットが正常に作動してい
る時に、それぞれ点灯する。

論理回路１０Ｓの基本的な機能は、マイクロコンピュー
タ１０により故障状態が検出された時に固体素子リレム
１０’ｌのスイッチＩＯ？を開放することにより液圧膨
張ユニットダＯの作動を停止させることにある。論理回
路１０１は、マイクロコンピュータざＯの出力導線Ｗ／
〜Ｗ７と並列に接続されたｌ対のＮＯＲゲートＧ／、Ｇ
Ｊを備えている。各々のＮＯＲゲートＧ／、ｌ）、Ｚは
、好ましくは、米国テキサス州ダラス、テキサス・イン
スツルタンツ・インコーホレイテッドから製造されてい
る７　４’　、２　＆　ＴＴＬ回路とする。ＮＯＲゲー
トＧｌの出力は、リレー抵抗（好ましり例によれば、ｌ
キロオーム±３％）を介して、固体素子リレーｉｏｑに
接続されている。固体素子リレー１０９は、液圧膨張ユ
ニツ）ｌθに至る電力線（図示しない）と直列に接続さ
れた普通の直流３−３２ボルトのリレーである。好まし
い実施例によれば固体重子リレー１０９は、米国イリノ
イ州シカゴ、マグネクラフト・コーポレイションから製
造されているＷＡ／コ！；ＯＡ：Ｘ−／型リレーである
。ＮＯＲゲートＧ／の上部の３つの入力導線は、出力導
線Ｗ／、”１１２．Ｗ３にそれぞれ接続されている。コ
ンピュータｒＯ４Ｌ、「圧力超過」、「時間超過」又は
「漏れ」のどれかの状態を検出すると、適切な発光ダイ
オードを点灯し、液圧膨張ユニットｑｏへの電力を遮断
するように常閉固体素子リレー１０９を開放する。同様
に、　ＮＯＲゲートＧＪのダ本の入力導線は、出力導線
ｗ＋、ｗｒ、ｗｘ、ｗ７に各々接続されている。ＮＯＲ
ゲートＧＪの出力部は、　ＮＯＲゲートＧｌの最も下方
の導線に、インバータＡＩＩを介し接続されている。イ
ンバータＡ４（は、好ましい例によれば容量ｏ、ｉマイ
クロファラッドのコンデンサＣ６を備えている。コンピ
ュータｔｒｏは、「停止」状態又は「すえ込み」状態を
感知し、又は、液圧膨張ユニットがより早く又はおそく
較正されるべきことを定めると、インバータＡダ及びＮ
ＯＲゲー）Ｇ／を経て、固体素子リレー１０９を開放す
る。液圧膨張ユニットＱＯに至る電力線がこれにより遮
断されるため、液圧膨張ユニットグＯは不作動になる。

要約すると、論理回路ｌＯ３は、（装置の動作状態を表
示する発光ダイオードＬＨＤｇ以下の）どの発光ダイオ
ードが動作した時にも、液圧膨張ユニットｌＩＯを不作
動とする。なお、制御回路３０は、管膨張装置の操作者
が論理回路１０ｋにより転送される液圧膨張ユニット不
作動信号を手動により無視し得るようにするためのスイ
ッチング回路１０７も備えている。

警報回路９Ｓは、コンピュータｇｏの出力導線のうち７
本に接続された手動スイッチタロと、電気警報装置９ｇ
（普通の可視又は可聴のどんな警報装置でもよい）とを
備えている。コンピュータＳθは、論理回路ｌＯ３及び
表示灯回路デＯの故障状態が検出されると３秒間警報装
置９ｇをトリガする。好ましい例によれば、警報装置デ
Ｓは、米国インディアナ州インディアナホリス、マロリ
ー・コーポレイションによす義造されている“５ｏｎａ
ｌｅｒｔ”ブランドの可聴式の警報器である。警報装置
９Ｓは、スイッチング回路１０７が「コンピュータモー
ド」にスイッチされた時に、スイッチ？乙によって作動
する。

最後に、本発明による制御回路３０は、始動スイッチ／
／／及び停止スイッチ／／３を備えている。始動スイッ
チ／／／は、液圧膨張ユニットｌＩＯが始動した時を表
示するように液流と直列に接続されたランプを好ましく
は備えている。停止スイッチ／／３は、液圧膨張ユニッ
トｌＩｏのピストンが全行程に亘り移動した時にのみ点
灯する。好ましい実施例によれば、スイッチ／／／、／
／３は、米国ニューヨーク州プルツクリン、ダイアライ
ト・コーポレイションにより製造されているｊ！ｒｌｌ
−／／コｌ−コ／／型のスイッチとする。

本発明による膨張方法は、Ｕ字管−そらせ板の膨張とス
リーブ−管の膨張との両方に適用される。どちらの場合
にも、本発明による膨張装置の制御回路は、問題になっ
ている特別の管の弾性及び重性の特性に関係した変量の
変動を感知し、経験的に導出された公式に基づいて、最
終的なすえ込み圧力を計算する。

Ａ、管／そらせ板の膨張 本発明による膨張方法を管−そらせ板の膨張に適用する
ためのｇ／工程は、必要な場合に回転ブラシ（図示しな
い）を用いてＵ字管デの内面を清浄にすることである。

次に、挿入過程の間に斜面ＪＪａ、ｊコ冒こ沿って上方
にころがることによって、Ｕ字管りの壁部に対して０リ
ング３／＆、３１ｂが膠着することを防止するために、
Ｕ字管デの内側壁を、グリセリンのような潤滑剤で払拭
する。次に膠着を更に確実に防止するために、０リング
自身の外面にも、少量のグリセリンを塗布する。

次に、＠、２．Ｊ、７Ａ、７Ｂ図に最もよく示ずように
、渦電流プローブアセンブリ３６を付勢して、管９を通
って、そらせ板１３の付近の回りにマンドレル２Ｓを挿
入する。渦電流プローブアセンブリ３６は、プローブア
センブリＪｌの長手方向軸線に沿ったコイル３６・４（
ａ、、７Ａ・ｌｌｂの縁部がそらせ板／３の上部縁及び
下部縁と面一になった時に、７点で交差するりサジニー
曲線を生成する。コイル３６・＜Ｚａ、＋？＆・＋ｂが
このように位置決めされたら、操作者は、マンドレルヘ
ッド、２７の中心線をそらせ板１３の中心線と共に適正
に位置決めするために、既知のインチ数（距離Ｘ）Ｕ字
管デに沿ってマンドレルコＳを引下げる。

操作者は、液圧膨張ユニットダＯと制御回路ＳＯとの両
方をオンに操作する。この時点で、制御回路５θのマイ
クロコンピュータｇθは、第１／Ａ、／／Ｂ図のフロー
チャートに示されたプログラムを実行し始める。

このプログラムの第１ステツプであるブロック／２０に
おいて、リセット回路ｔ７が動作され、これによって、
マイクロコンピュータざθのリセット端子は、グラウン
ドアウトされ、プログラムの開始位置にもち来される。

このグラウンドアウトは、マイクロコンピュータｔｏの
メモリ内の圧力に関係した全部の変量を初期設定し、制
御回路５０の表示灯回路ｔｏの動作状態を表示する発光
ダイオードを動作させる。この時点では、発光ダイオー
ドＬＥＤ／〜７は点灯していないので、固体素子センサ
ー／θデは閉成状態にあり、液圧膨張ユニット４（Ｏに
電力が常時供給されている。

次にマイクロコンピュータ１０は、ブロックｉａ３に進
み、圧力変換器ｌＩ？からフィルタ７Ｓを経て供給され
る圧力読みをｌ／１０秒ごとにサンプリングし始める。

マイクロコンピュータ１０は、各サンプリングごとに、
変換器グアから受けた圧力読みがｌコ２１Ｉｏｋｇ／ｃ
ｍ２（／２０ｏ。

ｐ８１）よりも高いか否かの質問をする（ブロック／コ
ク）。この高い読みは、そらせ板１３の上方又は下方の
マンドレル２５の不適正す位置決めのようないろいろの
故障状態を表わしている。マイクロコンピュータｇｏは
、この質問に対して肯定的な回答を受けると、ブロック
ｌ−！に進み、「圧力超過」を表す発光ダイオードＬＦ
ｊＤ／を点灯させ、固体状態リレー／θりのスイッチを
開放することによって、液圧膨張ユニットから電力を遮
断する。否定的な回答を受けた場合には、マイクロコン
ピュータＳＯは、ブロック／Ｊ、Ａに示すように圧力時
間関数の７次導関数を演算し始める。この１次導関数の
計算は、圧力時間関数によって定まる曲線上の反曲点を
示す２次導関数をマイクロコンピュータｇｏが計算する
うえに必要である。

コンピュータｇｏは、圧力関数の１次導関数を計算し始
めた後に、ブロック／２ｇに進み、圧力変換器４’７か
ら受ける圧力読みを１７１０秒おきに更新することによ
って、圧力一時間関数を形成し、これらの値を１次導関
数の値と共に格納し始める。コンピュータｔＯは、それ
と同時に、ブロック／３０に示すように、更新された圧
力の１次導関数のアベレージングを開始する。

コンピュータざＯは、圧力一時間関数の１次導関数をア
ベレージソグし始めた後、ブロック／３コに示すように
、アベレージングされた１次導関数から圧力一時ｒ＃ｒ
Ｊ関数の一次導関数を演算し始める。個別の７次導関数
ではなく、アベレージングされた１次導関数から一次導
関数を計算することによって、圧力一時間関数の最初の
反曲点（ニー）の検出についてのマイクロコンピュータ
ざＯの誤認を防止するためのフィルタ７５の機能を強化
する。前述したように、この最初のニーは、８字管の膨
張が第４図の線図の弾性域から塑性域に移行した時に生
ずる。

コンピュータざＯは、圧力関数の一次導関数の演算を開
始した後、ブロック１３弘に進み、０字管を内の圧力流
体の圧力が３ｚ　７　ｏｋｇ／ｃＩｎ”　（３に００ｐ
ｅｉ、）を超過したか否かを質問する◎コンピュータ１
０は、否定的な回答を受けると、単にブロックｌコ３に
戻り、圧力１時間関数の１次及び２次導関数を絶えず演
算すると共に、圧力流体の増大圧力のサンプリングを続
ける。

コンピュータｇθは、肯定的な回答を受けると、ブロッ
ク／３Ａに進み、チャート記録器５コをスタートさせる
。８字管内に３３７θｋｇ／ａｍ”の圧力が実現された
後にのみチャート記録器５コをスタートさせる理由は、
チャート記録器Ｓコに無用な情報が記録されないように
することにある。Ｉｎ、Ｄ＆又はＥ量のどの蒸気発生器
においても、Ｕ字管デの降伏点は、３Ｓ７θに９／♂よ
りも充分高いので、θ〜３　！ｒ　７０　ｋｇ／ｃＩｎ
２の範囲内の圧力関数を記録しても役立たないことにな
ろう。

チャート記録器３コが作動した後、コンピュータざＯは
、ブロック１３ｇに進み、漏れが存在するか否かを質問
する。コンピュータ１０は、圧力時間関数の１次導関数
の符号を感知することによって、漏れ状態が存在するか
否かを定める。簡単に言うと、この曲線の状態が１秒を
超える期間正位でなくなるか、又は、圧力値のＪ　ＯＡ
　ｋｇ７Ｃｌｌｌ”（、？　０θｐ８１）の降下を感知
するかした場合ハ、コンピュータｇｏは、ブロック１３
りに移行し、表示灯回路？０の漏れ表示用の発光ダイオ
ードを動作させ、それにより固体素子リレー１０？のス
イッチを開放し、液圧膨張ユニットダ０を不作動にする
。しかし圧力関数の勾配カ正ツママチアルカ、又は、Ｊ
　０４　ｋｇ７Ｃ１ｎ”　（３θ０ｐｓｉ　）以上の圧
力降下がない場合は、コンピュータざＯは、ブロック／
１１２に移行する。

コンピュータｇｏは、ブロックｌダ２において、液圧膨
張ユニツ）４Ｚθが早く作動し過ぎていないか否かを質
問する。コンピュータざ０は、曲線の最初のニーの直前
においての圧力関数の勾配値に基づいてこの決定を行な
う。勾配がコＳ！ｒＯｋｇ／備２（コｈｏｏｐ日１）を
超過すると、コンピュータｔｒｏは、ブロックｉｑ３に
進み、表示灯回路９０の、液圧膨張ユニットのおそい較
正を表示する発光ダイオードを点灯させ、固体素子リレ
ー１０９を引外し、膨張ユニットを不作動とする。制御
回路ＳＯの能力は、液圧膨張ユニットの作動が早すぎる
か否かを感知することにあり、Ｕ字管ｔの内部に早すぎ
る割合で圧力が形成されることは重要である。この条件
の下では、■字管ｔは、すみやかに膨張するため、加工
硬化を生じ、Ｕ字管の降伏点を上昇させる０降伏点が高
いことは、Ｕ字管９の加工硬化によって生じた脆さとの
組合せにおいて、工程の精度を劣化させ、Ｕ字管ワとそ
らせ板１３の通し孔／’Ｆとの間に充分な接触がなされ
る前のＵ字管デの膨張を僅少にする。

コンピュータ１０は、液圧膨張ユニットの作動が早すぎ
ないことを定めた後、ブロック／４１に進み、液圧膨張
ユニットの作動が遅すぎないか否かを質問する。液圧膨
張ユニットダ０のおそい作動状態は、膨張プロセスを終
了するのに必要な時間を長引かせ、これは、成る特別の
蒸気発生器において管の隙間の問題を修正するために何
百回もの膨張が必要になり得るため望ましくない。更に
、このように膨張速度がおそいと、圧力一時間曲線の反
曲域が真直になる傾向が強くなるため、マイクロコンピ
ュータ１０は、反曲が実際に生じたか否かを定めること
に困難を感する。ブロック／４’ｌ内の質問に答える際
に、マイクロコンピュータＳ０は、圧力一時間関数の１
次導関数によって定めた勾配値を再び参照する。この勾
配値即ち７次導関数の値がｔｔ、ｓ；ｋｇ／確２（り＆
０ｐｓｉ）より小さいと、コンピュータｔｏは、ブロッ
クｉｔｓに進み、液圧膨張ユニットダ０の早い較正を表
示する発光ダイオードを点灯し、固体素子リレー／θり
を引外すことにより、液圧膨張ユニットＩｆＯを不作動
にする。ブロック／ｌｌ４（の質問に対する回答が否定
的であったら、マイクロコンピュータ１０は、ブロック
ｌダルの質問に進む。

コンピュータｇｏは、ブロック／４ｔ！−１で、前記関
数のλ次微分値が零でない数であることを確めることに
よって、圧力一時間関数の最初のニー即ち反曲点を感知
する。前述したように１この最初の反曲点は、弾性点を
過ぎて、第４図の線図の右側にある塑性域まで、Ｕ字管
りの金属が膨張したことを示している。コンピュータざ
０は、圧力関数の曲線における最初のニーの感知を確め
た後、ブロック／４１乙の質問に進む。

コンピュータｇｏは、ブロック／’ＩＡで、Ｕ字管りの
壁部とそらせ板１３の通し孔ｌダとが接触しているか否
かを質問する。コンピュータｔｏは、圧力一時間関数の
一次導関数がコ回目に零になっていないこと（第４図の
線図に示した第−反曲点又はニー）を定めることによっ
て、この質問に答える。所定時間後にこの接触が存在し
ないことが検知されたら、コンピュータざ０は、ブロッ
ク／４＜＆からブロック／ｌＩ７に進み、表示灯回路？
０の「時間超過」発光ダイオードを点灯する。コンピュ
ータ１０は、それと同時に、固体素子リレーｉｏりを引
外すことにより、液圧膨張ユニットダ０への電力を遮断
する。このブロック／４１７は、マンドレル２ｓがそら
せ板１３の通し孔ｌｌＩに対して不適正に配置された時
にＵ字管がそらせ板１３の上方又は下方に不適切に位置
されることを防止する（この場合は、圧力一時間関数の
第コ反曲点は存在しないであろう）０ 接触がなされたか否かについてのこの質問に対して肯定
的な回答を得た場合は、マイクロコンピュータｔｏは、
プログラムの次のブロック／’Ｉｔに進み、ｍコ反曲点
の存在を確める。コンピュータｇｏは、第−ニー又は反
曲点を確めた後、ブロック／１０に進み、接触時点にお
いてのＵ字管の内の液圧がｔ／４０１ｃ９／Ｃ１１ｒ”
　（１０００ｐｅｉ　）よりも大きいか否かを質問する
。この回答が肯定的であると、コンピュータ３０は、ブ
ロックｉｓｉに進み、Ｕ字管デ内の圧力を接触圧力より
もデ〜１０％高くする。ブロック１５０の質問の回答が
否定的であると、コンピュータざ０は、ブロックｌ！ｒ
コに進み、Ｕ字管、り、内の圧力をわずか６％だけ接触
圧力よりも高くする。

前述したように、接触圧力よりも１０％及び６饅圧力を
高くする理由は、第４図に示した線図の塑性域において
Ｕ字管９の残留弾性を補償しｔ圧力流体の圧力を緩和し
た後にｖ字管デがｊＩ３図に示した適切な膨張形状をも
つようにすることにある。なお、ブロックｌＳ０のＩ　
／　ＡＯｋｇ／ＣｌＲ２という質問値及びブロック／ｊ
／　、　／！ＸＤ１０．　Ａ饅という数値は、特別の理
論に基づいて計算された数値ではなく、本発明者らによ
る実験の結果として得られた経験的パラメーターである
。

また、これらの数値はｓ　ＤＩＩａ　Ｄ　！及びＥ型の
蒸気発生器においてのインコネル製のＵ字管に特定的に
適用されるもので、これらと異なった弾性及び塑性特性
をもった管につい°Ｃは、更に異なったものとなり得る
・ コンピュータｇｏは、Ｕ字管り内の流体圧力を７０％又
は６％増大させた後、ブロックｌ！ｌＩに進み、すえ込
み表示発光ダイオードを点灯させる。この発光ダイオー
ドが点灯すると、　ＮＯＲゲー）Ｇコにより固体素子リ
レー１０９が引外されて波圧膨張ユニットｑｏが電力源
から遮断され％　Ｕ＊管−そらせ板の膨張に適用された
本発明の操作を完了する。

スリーピング操作に本発明方法を適用する場合、管９の
回転ブラシによる清掃とＯリングのグリセリン払拭とは
、マンドレルコ！に固着したプローブアセンブリＪ６に
よるＵ字管デの膨張域を正確に探知することと同様に、
通常は割愛される。その代りに、一般的な腐食域（多く
の場合、管板りに隣接した管区画）を探知するために、
通常のａコイル渦電流プローブを各々の管デに挿入する
。管板７に隣接した管デの区画が確かにスリーピングを
要する区画であることを、渦電流プローブが確めた場合
、次のスリーピング操作の工程は、例えば米国特許第４
！３６ざよ７１号に開示された周知のスリーピング型マ
ンドレル上にステンレス鋼製のスリーブをすべりこませ
ることを通常含み、このスリーピング型マンドレルは、
剛性で、原子炉の管板り上のほぼ同じ位置に全部の補強
用スリーブ１０を位置決めするようになっている。しか
し管９の成る領域がそらせ板１３の付近にスリーピング
を必要とするならば、前述したマンドレルコよ及びプロ
ーブアセンブリ３６は最も有用であろう。その理由は、
管９を囲むそらせ板／、７及び通し孔／４’を横切って
締り継手が適正に位置されることを確実にするためにプ
ローブアセンブリ３６を使用し得るためである。この用
途において、プローブアセンブリ３６は、そらせ板７．
７の両側にマンドレルへッドコ７を適正に位置決めし得
るだけでなく、継手の完全さと適切な位置とを確実にす
る継手の電子的プロフィルを発生させるためにも使用さ
れよう。

いずれにしても、膨張装置の操作者は、０字管を内にス
リーブＩＯとマンドレス２！ｆとの組合せが適切に位置
されたことを確めると、液圧膨張ユニットｑｏと制御回
路ＳＯとの両方を作動させる。そのため、制御回路Ｓθ
のコンピュータｌθは、第１λＡ、／２Ｂ、／ＪＯ図に
示したプログラムを実行し始める。

このプログラムのブロックｉｔｏでは、リセット回路Ｓ
７が動作し、それによりコンピュータｔｒｏのリセット
端子がグラウンドアウトされる。コンピュータｇｏはそ
れによりプログラムのスタート位置になる。このグラウ
ンドアウトは、マイクロコンピュータｇｏのメモリ中の
圧力関連変数の全てを初期設定し、制御回路５０の表示
灯回路９０の装置作動表示発光ダイオードを動作させる
。そのため固体素子リレーｉｏｑは閉成状態になり、液
圧膨張ユニツ）４（θへの電力の伝送を可能にする。

コンピュータｇＯは次にブロック／４＋に進み、フィル
タ７！を経て圧力変換器ｌＩ７から伝送された圧力読み
をサンプリングし始める。マイクロコンピュータざりは
、それが感知したサンプル圧力の１次導関数即ち勾配を
、サンプリングごとに演算する。これらの点の１次導関
数の連続演算は、コンピュータ１０が発生させつつある
圧力一時間曲腺の反曲点をコンピュータｔｒｏが感知す
るうえに必要である。コンピュータ１０は、これらの反
曲点に基づいて最終的なすえ込み圧力を定めるので、こ
れらの１次導関数の連続演算は、プログラムにおいて臨
界なステップになる。

コンピュータ１０は、１次導関数を演算するため圧力値
をサンプリングしている間に、ブロック１６ｇに示した
質問「圧力は３　！ｒ　７０　＃／ａｎ”よりも大きい
か」、を同時に行なっている。この質問に対する回答が
否定的であると、コンピュータｇｏは、フローチャート
のループによって示されるように、圧力値のサンプリン
グと１次導関数の演算とを続ける。しかし、この質問に
対する回答が肯定的であると、コンピュータｔｏは、ブ
ロック／７０に示すように、チャート記録器５コをスタ
ートさせる。３よりＯＪｒ９／ｃｍ”の圧力になった後
にのみチャート記録器Ｓコを始動させるようにマイクロ
コンピュータ１０がプログラムされている理由は、チャ
ート記録器Ｓ２に無用な情報が記録されないようにする
ことＣごある。スリーピング過程に用いられるスリーブ
の降伏点は３３７０＃／ＣＩｌ＋”よりも充分に高い。

そのためブロック１６ｇにより、無用な情報の記録が防
止される。

コンピュータ１０は、チャート記録器ｊコのスタート後
に、次のブロックｌ？−に進み、漏れが存在するか否か
を定める。コンピュータｔｏは、管−そらせ板膨張過程
のブロックｉ３ｇについて既に説明したものと同一の基
準をブロック／７Ｊにおいて使用する。この時点で漏れ
が検出されると、マイクロコンピュータ１０は１表示炉
回路９０の漏れ表示器を動作させ、液圧膨張ユニット４
１Ｏをオフにする。これはブロックｔｔＳに示されてい
る。コンピュータｔＯは、この質問に対する回答が否定
的であると、ブロック／７４！、／’１４に進み、液圧
膨張ユニットの作動が早すぎたり又はおそすぎたりしな
いか否かを質問する。

コンピュータ１０は、ブロック／’／４Ｉ、ｌり乙の質
問が肯定的か又は否定的かを定めるに肖り、そらせ板−
管膨張プログラムのブロック／　１１．２゜ＩＩＩＱに
ついて既に説明したものと同一の基準を使用する。

液圧膨張ユニット４Ｉ０が承認され得る速度で作動して
いるものとして、コンピュータｇｏは、ブロック１７ｇ
に進み、Ｕ字管内の４！０ざ０ｋｇ７ｃｍ”の圧力検知
後亭θ秒間液圧膨張ユニット４１Ｏがなお作動している
か否かを質問する。この質問に対する肯定的な回答は、
ゆっくりした漏れ又は他の故障状態を示すため、コンピ
ュータｔＯは次にブロック／７９に進み、表示灯回路？
θ内の時間超過表示器を動作させ、膨張ユニットＩ１０
への電力を遮断する。しかし、この質問の回答が否定的
であると、膨張装置は正常に作動してオリ、コンピュー
タ１０は、ブロック／１０に進む。

コンピュータｇｏは、このブロックｌｔＯにおいて、圧
力が／４’−ｇ　Ｏｋｇ／Ｃｍ”　（／　ｌＩθ０Ｏｐ
ｓｉ）以上になっているか否かを質問する。コンパスチ
ョン・エンジニアニング蒸気発生器のインコネル製８字
管について、本発明者らは、この／　ｌＩ２　ｇ　Ｏｋ
ｇ／Ｃ！１１”という圧力が、圧力曲線（第６図に示す
）の第３反曲点の直前の点に対応することを、経験的に
確認することができた。最終すえ込み圧力がこの点を原
点とする経験的に定められた直線関数に依存することか
ら、この点を定めることは、最終すえ込み圧力を定める
うえに臨界である。しかし本発明による膨張方法は、こ
の第３反曲点を探知し確認して、第３反曲点の直前の点
の位置をメモリから検索することによっても同様に実現
される。

コンピュータざ０は、圧力が１ｌＩ−ざ０ｋｆｌ／菌３
Ｃ／４１００Ｏｐｓ１）以上でないことを確めると、ブ
ロック１６４！に戻り、８字管を内の流体圧力のサンプ
リングを続ける。この圧力が最終的に７４１ｆ−ｇ　Ｏ
ｌｏｇ／ｃｍ”以上になると、コンピュータＳ０は、　
／４’−ｔＯｋｇ／Ｃｍ”に対応する圧力曲線の点の勾
配を演算し、それをメモリ中に基準勾配として記憶する
。経験的に導出された直線関数の勾配の演算は、後に説
明するように、この基準勾配に依存するので、このステ
ップは臨界である。

コンピュータＳＯは、基準勾配を計算した後、ブロック
１ｔｒ４Ｉに進み、圧力が一〇−００ｋｇ／ｃｍ冨（ｉ
ｖｔｏθｐｓｉ）よりも大きくなっていないか否かを質
問する。この質問に対する回答が肯定的であると、コン
ピュータＳＯは、ブロック／１ｋに進み、液圧膨張ユニ
ットｑｏを不作動にすると共に、すえ込み表示発光ダイ
オードを動作させる。−０，２００ｋｇ／３”の圧力読
みにおいて液圧膨張ユニットダ０を不作動する一つの理
由がある。第１に、この圧力は、圧力曲線が１４１ｇ０
０に９／引’　（ｔＩＩｏｏｏ−ｐθ１）を原点とする
直線関数と交差したか否かと係りなく、スリーブ１０と
８字管りとの間の接口の形成を一般に表わしている。第
コに圧力がコθコｏｏｋｇ／側意を大きく超過してよい
場合には、液圧膨張ユニットダｏは、スリーブｉｏ又は
管？を過度に膨張させるに足る圧力を発生させることが
あり得る。

圧力が２０２００２Ｏ２００”よりも低いとＬ７てコン
ピュータざ０は、ブロックＩＫ＆に進み、圧力曲線の／
　４’　Ｊ　Ｉ　Ｏｋｇ／α２を原点とする経験的な直
線関数の勾配を演算する。コンピュータｔｒｏは、以上
に説明したように、ブロック／ｇコに詔いＣ計算された
基準勾配から７°を引き算することによって、この勾配
を計算する。コンピュータざＯは、この勾配の演算を行
なった後に、第６図に示すように、圧力一時間線図を横
切って直線関数を投影する。

コンピュータｔＯが行なう最後の質問は、７７１０秒お
きにそれがプロットする圧力曲線が／　４１．２　ｆｆ
　Ｏｋｇ／Ｃｍ”の点からそれが投影した直線関数と交
差しているか否か、という質問である。

この質問に対する回答が肯定的であれば、コンピュータ
１０は、ブロックｌざデに進み、表示灯回路９０のすえ
込み表示発光ダイオードを動作させ、膨張ユニットを不
作動とする。この質問に対する回答が否定的であると、
コンピュータ１０は、ブロック９０に示すように、圧力
のサンプリングと、圧力がＪ　ＯＪ　００　＃Ｉ／ＣＩ
Ｒ”以上になっているか否かの質問を続ける。スリーブ
ＩＯ内の圧力は時間と共に増大するので、最終的には（
漏れがない限り）これらの状態のうち１つ以上が発生す
る。どちらの場合にもコンビニータｔ０は最終的にすえ
込み表示発光ダイオードを動作させ、膨張ユニットダ０
を不作動にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は１原子炉の蒸気発生器の断面図であり、蒸気発
生器のそらせ板と管板とを熱交換が通っている状態を示
す図、第２図は、第１図に示した熱交換管の１つを示す
部分断面図であり、熱交換管とそらせ板の通し孔との間
に通常存在する間隙及び本発明による流体マンドレルを
示す図、第３図は、第２図に示した熱交換管とそらせ板
の通し孔との間の隙間を減少させる流体マンドレルを示
す側面図、第４ｔｆｌｌＪは、第３図の熱交換管に入る
圧力の時間推移を示す線図、第３図は、熱交換管とその
内部に挿入される補強スリーブとの間に締り継手を形成
する状態を示す縦断面図、第６図は、第Ｓ図のスリーブ
−管組合せ物に導入される圧力の時間推移を示す線図１
第７Ａ、７Ｂ図は１本発明による流体マンドレル及びこ
れに固着された渦電流プローブを示す部分的な横断面図
、第を図は、本発明による膨張装置を示す略配列図であ
り、液圧膨悟ユニットと制御回路とチャート記録器とを
ブロック形式で示す図、第２図は、コンピュータを含む
本発明の液圧膨張ユニットの制御回路を示すブロック線
図、第１　ＯＡ　ｔ’　／θＢ図は、制御回路の略配列
図、第１／Ａ、、／／Ｂ図は、熱交換管とそらせ板との
間の隙間を減少させることに適用された本発明の膨張方
法を、本発明の制御回路のコンピュータのプログラムの
１つと共に示すフローチャート、第１コＡ、／、２Ｂ、
７２０図は、スリーピング操作に適用された本発明によ
る膨張方法を、別のコンピュータプログラムと共に示す
フローチャートである。 符号の説明 り・・Ｕ字管（管路）、１３・・そらせ板（構造物）、
　／ｌＩ・・通し孔（周囲通し孔）、コ！・・マンドレ
ル１．２７・・マンドレルヘッド、３６・・渦電流プロ
ーブアセンブリ（電子プローブ）。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩ６．５ Ｆ／に、　６ −中本参′＃−ｔ−ｆ−ｔ　ｔ−↑４奉↑４シ↑４甘牛
←シシ↑−↑記ｕａ５２へ　ＦＩＧ、ＪＯＢ ＦＥ、１１Ｂ ＦＩＧ、１２Ｂへ ｎＣだで 第１頁の続き 優先権主張　［相］１９羽年１２月３０日［相］米国（
Ｕ’Ｓ）［相］：■上褐叱１１２月３０日［相］米国（
ＵＳ）［相］：＠発　明　者　ダグラス・グレイ・ハ　
アメリドロウ　オー・； ０発　明　者　デビットΦフランジ　アメリス・オレコ
ブスキー　トン。 ０発　明　者　ウエンチェ・ダグラス　アメリー・チエ
ツク　バック ０発　明　者　レイモンド・ポール・　アメリキャスト
ナー　−ル・ ０発　明　者　ハロルド・トーツス・　アメリドロウ　
フ・ド ［相］発明者　アネット・エム・ラス　アメリドロウ　
ター・ ［相］発　明　者　デビット・エイ・チズ　アメリマー
　ラス　： ［相］発　明　者　フランク・ダグラス　アメリーΦク
ーパー　ラヤ・ ｉ６７１０４ ｉ６７１０７ な合衆国、フロリダ州、ガルフ・ブリーズ、ピー・ドッ
クス　１１４１ す合衆国、ペンシルベニア州、ノース・ハンチングコル
ト・ドライブ　２６９ ｂ合衆国、ペンシルベニア州、モンロービル、キル・ド
ライブ　１５９ カ合衆国、ペンシルベニア州、モンロービル、ラサコー
ド　１１５４ 々合衆国、ペンシルベニア州、ビッツバーク、ウルライ
ブ　５４８４ 力合衆国、ペンシルベニア州、ピッツバーグ、センコー
ド　６５０．アパートメント　Ａ−２力合衆国、ペンシ
ルベニア州、イクスポート、ボッ上４８Ｊ、アール・デ
ィー・ナンバー　２力合衆国、ペンシルベニア州、モン
ロービル、ヒマロード　１１５ 手続補正書（方式） 昭和６０年５月８日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第３２号 ２、発明の名称 管路膨張装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（７１１）ウェスチングハウス・エレクトリック
・コーポレーション ４、代理人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内二丁目４番１号丸
の内ビルディング４階 昭和６０年４月３０日 ６、補正の対象 （１）明細書 （２）　図面 ７、補正の内容 （１）願書に最初に添付した明細書の浄書・別紙のとお
り（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）構造物中の周囲通し孔により囲まれた管路の内部の
   選択された部分に径方向に膨張力を加えるためにマンド
   レルを使用する形式の管膨張装置において。 ａ）該管路の該選択された部分に径方向に膨張すえ込み
   力を加えるための加圧手段を備えたマンドレルヘッドと
   、 ｂ）該管路の該選択された部分に該マンドレルヘッドを
   位置決めし配置するために該マンドレルヘッドに着脱自
   在に取付けられた電子プローブと、を有し、該電子プロ
   ーブは。 該構造物の近接を感知しこれに応答する手段を含む管路
   膨張装置。 ２）径方向の膨張力を加える初期の段階の間管の膨張を
   モニタする手段と、管材料の既知の弾性係数及び塑性係
   数と該膨張とを勘案して最終的なすえ込み力を定める手
   段とを有する特許請求の範囲第１項記載の管路膨張装置
   ０３）前記処理手段が管の外面と該周囲通し孔との間の
   締つばめを生ずるための制御部を有する特許請求の範囲
   第コ項記載の管路膨張装置。 リ　前記マンドレルヘッドが加圧流体源に接続された加
   圧流体によって径方向の膨張力を発生させる特許請求の
   範囲第１項記載の管路膨張装置。 り　前ＢＱマンドレルヘッドがエラストマーの圧縮によ
   り径方向膨張力を生ずる特許請求の範囲第１項記載の管
   路膨張装置。 ６）前記プローブが前記マンドレルヘッドの下方に分離
   自在に取付けられた特許請求の範囲第１項記載の管路膨
   張装置。 ？）前記プローブが前記マンドレルヘッドと前記加圧流
   体源との間に分離可能に取付けられた特許請求の範囲第
   ７項記載の管路膨張装置。 ｔ）前記プローブが渦電流プローブである特許請求の範
   囲第１項記載の管路膨張装置。 ｑ）前記プローブがｌ対の感知コイルを含む特許請求の
   範囲第ｇ項記載の管路膨張装置。 １０）　前記プローブが細長いプローブ本体を有し。 前記感知コイルが、該プローブ本体の長手軸線に直角に
   取付けられた巻線を含む特許請求の範囲第り項記載の管
   路膨張装置。 ｌｌ）　前記プローブが細長いプローブ本体を含み、前
   記コイルの中心は、該プローブ本体の長手軸線と同軸で
   ある特許請求の範囲第９項記載の管路膨張装置。 ／、２）　前記感知コイルが環状である特許請求の範囲
   第１１項記載の管路膨張装置。 ／、？）　前記構造物が、前記管の通る通し孔を備えた
   板であり、環状の感知コイル間の長手方向の距離は、該
   板の厚みにほぼ等しくした特許請求の範囲第７．２項記
   載の管路膨張装置。 ｌリ　前記板体を鉄台金製とした特許請求の範囲第１３
   項記載の管路膨張装置。 ｌｙ）　前記プローブ本体が、前記感知コイルをケーブ
   ルに分離可能に接続するためのソケットレセプタクル及
   びレセプタクルリングを含む特許請求の範囲第１ＬＩ項
   記載の管路膨張装置。 ｔｂ）　前記加圧流体源から加圧流体を排出するための
   流体オリフィスを備えたマンドレル本体を前記マンドレ
   ル本体が有する特許請求の範囲第ｉｓ項記載の管路膨張
   装置。 ／７）　前記マンドレルヘッドが、前記管内の流体オリ
   フィスから加圧流体を流体シールＴるために該流体オリ
   フィスの両側で前記マンドレル本体を囲む第１及び第２
   ０リングを含む特許請求の範囲第７６項記載の管路膨張
   装置。 ｔｇ）　前記Ｑ　ＩＪソング、弾性材料から形成され。 前記プローブ本体は、該０りングを収納するように前記
   流体オリフィスの両側にある７対の環状凹所を含むこと
   により、該Ｑ　ＩＪソング。 それらが該環状凹所内に収納された時に前記マンドレル
   本体の外面と実質的ｌこ面一になる特許請求の範囲第１
   ７項記載の管路膨張装置。 ／リ　前記マンドレル本体が、前記流体オリフィスから
   加圧流体が流れない時に前記Ｑ　１７ングを前記環状凹
   所中に付勢するためのｌ対のばね負荷保持リングを含む
   特許請求の範囲第１ワ項記載の管路膨張装置。