JPS61283896A - 交換用ライザブレ−ス構造 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は沸騰水型原子炉（以下ＢＷＲという）のジェッ
トポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するジェッ
トポンプライザブレースに係り、特に交換用ライザブレ
ース構造に関する。

［発明の技術的背ＩＩ］ 以下第４図乃至第１２図を参照して従来例を説明する。

ＩＮ４図はＢＷＲの概略構成を示す縦断面図であり、図
中符号１は原子炉圧力容器を示す。

原子炉圧力容器１内には、冷部材２および炉心３が収容
されている。この炉心３は図示しない複数の燃料集合体
および制御棒等から構成されており、又シュラウド１０
内に収容されている。上記冷却材２は、炉心３を上方に
向って流通し、その際炉心３の核反応熱により昇温して
、水と蒸気との二相流状態となる。二相流状態となった
冷却材２は、上記炉心３の上方に設置された気水分離器
４内に流入し、そこで水と蒸気とに分離される。この内
蒸気は気水分離器４の上方に設置された蒸気乾燥器５内
に導入され、乾燥され乾燥蒸気となる。この乾燥蒸気は
前記原子炉圧力容器１に接続された主蒸気管６を介して
、図示しない蒸気タービンに移送され、発電に供される
。一方分離された水は炉心３と原子炉圧力容器１との間
のダウンカマ部７を介して炉心３の下方に流下する。

上記炉心３の下方には制御棒案内管８が設置されており
、この制御棒案内管８を介して制御棒が炉心３内に挿入
・引抜される。上記制御棒案内管８の下方には制御棒駆
動機構９が設置されており、この制御棒駆動機構９によ
り上記制御棒の炉心３内への挿入・引抜を制御する。

上記ダウンカマ部７内には、ジェットポンプ１１が周方
向等間隔に設置されている。一方原子炉圧力容器１の外
には、図示しない再循環ポンプが設置されており、この
再循環ポンプ、上記ジェットポンプ１１およびこれら両
者間に配設される再循環配管により再循環系を構成して
いる。すなわち上記再循環ポンプによりジェットポンプ
１１に駆動水を供給し、ジェットポンプ１１の作用によ
り冷却材２を炉心３内に強制循環させる。

上記ジェットポンプ１１は、第５図に示すような構成と
なっている。図中符号１２はライザ管を示し、このライ
ザ管１２は前記原子炉圧力容器１に固着された再循環入
口ノズル１３に接続されており、再循環ポンプから供給
され冷却材２を内部に導入する。上記ライザ管１２の上
部には、トランジションピース１４を介して一対のエル
ボ１５Ａおよび１５Ｂが接続されている。これら一対の
エルボ１５Ａおよび１５Ｂには、一対の混合ノズル１６
Ａおよび１６Ｂを介して、一対のインレットスロート１
７Ａおよび１７Ｂが接続されている。上記一対のインレ
ットスロート１７Ａおよび１７Ｂには、一対のディフュ
ーザ１８Ａおよび１８Ｂが接続されている。すなわち上
記混合ノズル１６Ａおよび１６Ｂにより、冷却材２を噴
射し、その際周囲から炉水を巻込む。噴射された冷却材
２および巻込まれた炉水は、インレットスロート１７Ａ
および１７Ｂ内にて混合される。その後ディフューザ１
８Ａおよび１８Ｂにて静水頭の回復がなされる。

上記構成において、再循環ポンプより送り込まれる冷却
材流れにより、流体振動が発生する。その為上記ライザ
管１２は前述したようにその下端を再循環入口ノズル１
３に溶着されており、又その上端はライザブレース２０
を介して、原子炉圧力容器１に固定されている。又前記
インレットスロート１７Ａおよび１７Ｂは、上述したご
とくその上端を混合ノズル１６Ａ、１６Ｂ、およびベン
ド１５Ａ、１５Ｂを介してトランジションピース１４に
機械的に接続されているとともに、その下端はディフュ
ーザ１８Ａ、１８Ｂの上端に挿入されている。このよう
にライザ管１２およびインレットスロート１７Ａ、１７
Ｂは共に前記流体振動の発生を考慮し十分対処可能な構
成となっている。

なお第６図にトランジションピース１４およびノズル１
５Ｂ近傍の構成を拡大して示す。

次に第７図乃至第９図を参照して、ノズル１５Ａ（１５
Ｂ）の上方の構成について詳細に説明する。トランジシ
ョンピース１４の両側には、一対の耳部２１が夫々形成
されており、これら耳部２１は上方に突出し、その上端
部の内側には溝２２が形成されている。この溝２２には
、長さ方向中央部に向って増大する長方形断面を有する
一対２個のジェットポンプビーム２３がその両端部を上
記溝２２に嵌合して固定されている。上記ジェットポン
プビーム２３の中央には、鉛直方向に図示しないねじ穴
が形成されており、このねじ穴にはヘッドボルト２５が
螺合している。上記ヘッドボルト２５の上端には、六角
頭２６が形成されており、又下端には第７図に示すよう
に半九頭２７が形成されている。一方前記エルボ１５Ａ
（１５Ｂ）には、上端上面が水平な台座部２８が形成さ
れており、この台座部２８には、座ぐり穴２９が形成さ
れている。この座ぐり穴２９内に球面座金３０を介して
前記ヘッドボルト２５の半九頭２７が嵌合している。又
図中符号３１はリテーナを示し、このリテーナ３１は平
板の両端を直角に折曲し、コ字状をなしている。またこ
のリテーナ３１には第９図に示すように、一端側から長
さ方向中心部まで切込み３１Ａが形成されており、この
切込み３１Ａ内に前記ヘッドボルト２５の半九頭２７の
上方位置を挟持する。又上記リテーナ３１はその中央部
下面を前記台座部２８の上面に当接させ、六角ボルト３
２により台座部２８に固着されている。な、お上記六角
ボルト３２は締結後緩み止めの為リテーナ３１に溶接さ
れており、図中符号３２Ａはその溶接部を示す。

前記インレットスロート１７Ａおよび１７Ｂは原子炉圧
力容器１に固着されていないために、その上端部および
エルボ１５Ａ、１５Ｂにはライザ管１２を介して供給さ
れる駆動水の流入水圧が作用する。又上記エルボ１５Ａ
（１５Ｂ）の他端に接続する図示しないノズルからディ
フューザ１８Ａ（１８Ｂ）内に向って噴出される駆動水
の噴出水圧等の反力が上向に作用する。これら駆動水圧
の作用により、大きな荷重が作用する。この荷重に対向
するために前記ヘッドボルト２５をジェットポンプビー
ム２３に螺合させている。なお耳部２１が定位置に固定
されているので、ヘッドボルト２５を螺合していくと、
ジエツポンプビーム２３は上方に移動せられその両端は
溝２２の上壁面に当接した状態となる。これによって上
向の荷重を受る。これとは逆にエルボ１５Ａ（１５Ｂ）
の上端部には、ヘッドボルト２５を介して下向の荷重が
作用する。なおこの下向の荷重の大きさは前記駆動水の
反力等による上向の荷重との関連により決定される。

上記ヘッドボルト２５の六角頭２６には、キーパ３３が
着脱自在に嵌合している。このキーパ３３は支持板３４
上に点溶接固着されている。上記支持板３４は四角形を
なしており、２本のボルト３５により前記ジェットポン
プビーム２３の上面に固定されている。

前記インレットスロート１７Ａおよび１７Ｂは、第５図
に示すようにライザ管１３に固着されているライザブラ
ンケット３６に取付けられている。

又前記ディフューザ１８Ａおよび１８Ｂは、原子炉圧力
容器１に溶着されているシュラウドサポート３７に固定
されている。

前記ジェットポンプ１１は、冷却材を循環させるために
他の機器に比較して厳しい状況下にて使用される。その
為各部材には大きな負荷が作用し、特にライザ管１３を
その中間にて支持する前記ライザブレース２０には厳し
い応力が作用することになる。

上記ライザブレース２０は第１０図乃至第１２図に示す
ような構成となっている。すなわち原子炉圧力容器１の
内壁にはバット３９が形成されており、このバット３９
に、４枚の薄板４０が溶接されている。これら４枚の薄
板４０は、その板厚が１ＯＮ１１前後となっている。上
記４枚の薄板４０の先端は、ブロック４１を介して一体
となっている。ライザ管１１は上記ブロック４１の内側
（原子炉圧力容器１側）に溶接されている。又上記ライ
ザブレース２０は、ライザ管１２に発生する原子炉運転
中の流体振動を抑制するともに、炭素鋼である原子炉圧
力容器１とオーステナイト系ステレス錆性であるライザ
管１２との間の熱膨張差を吸収するものである。したが
って原子炉運転中には、上記熱膨張差を吸収した状態で
変形状態にある。

［背景技術の問題点］ 上記構成において、例えば外部配管の破断による過大な
荷重が作用したり、あるいはライザブレース２０に損傷
が発生した場合には、ライザブレース２０に応力腐蝕割
れ（Ｓ　ｔｒｅｓｓ　ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＣｒａｃｋ　
　以下ＳＣＣという）が発生し、損傷することが想定さ
れる。このようにライザブレース２０が損傷した場合に
は、これを交換する必要がある。

すなわちライザブレース２０が損傷するとと１ライザ管
１２の保持機能が喪失されることは勿論のこと、それに
よってジェットポンプ１１の一次個有振動数は２０Ｈｚ
まで低下してしまう。かかる振動数の低下は振幅の増大
を意味し、他の構造物に悪影響を与えることも考えられ
る。

しかしながらライザブレース２０の交換作業は、極めて
困難なものである。以下説明する。上記ライザブレース
２０は第１１図および第１２図にも示すように、原子炉
圧力容器１とシュラウド１０との間の環状空間５１にあ
り、該空間５１は極めて狭い場所であるとともに、ライ
ザ管１２およびインレットスロート１８Ａ　（１８Ｂ＞
等が林立した状態にある。そしてブロック４１とシュラ
ウド１０との隙間は特に狭く、原子炉圧力容器１側の隙
間の１／２．５程度である。例えば１１０万ｋｗ級のプ
ラントで約８５履程度である。しだが−って損傷したラ
イザブレース２０にかえ新たなライザブレースを設置す
ることは不可能、あるいは可能であるとしても極めて困
難なものとなり、その改善が要求されていた。又交換に
際しては、交換前のライザブレースの剛性と交換後のラ
イザブレースの剛性が等しいことが望ましい。これはラ
イザブレース２０はジェットポンプ全体の振動特性を決
定する重要な部材であり、よって初期においては歪ゲー
ジ等を使用して機器の健全性の確認がなされている。し
たがうて剛性が変化した場合には上記確認作業を再度行
なう必要があるからである。

ＥＲ明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでその目的と
するころは、簡単な作業でライザブレースの交換作業を
行なうことを可能とする交換用ライザブレース構造を提
供することにある。

［発明の概要］ すなわち本発明による交換用ライザブレース構造は、原
子炉圧力容器側にその一端を固着された複数本の板材と
、これら複数本の板材の他端を連結し原子炉圧力容器側
より原子炉圧力容器およびシュラウド間に設置されたジ
ェットポンプのライザ管を溶着支持するブロックとを具
備したことを特徴とするものである。

つまりライザプレースの交換を行なう際、ライザブレー
スが設置されている場所が極めて狭く、特にライザブレ
ースとシュラウドと°の間は顕著である。そこでライザ
ブレースのブロックをライザ管との原子炉圧力容器側に
位置させ、原子炉圧力容器側から溶着することにより、
交換作業を可能にするものである。

〔発明の実施例〕

以下第１図および第２図を参照して本発明の一実施例を
説明する。なお従来と同一部分には同一符号を付して示
し、その説明は省略する。第１図は本実施例による交換
用ライザブレース１２０の構成を示す斜視図であり、図
中符号１４０は一端をバット１３９に溶接された４枚の
薄板であり、これら４枚の薄板１４０はブロック１４１
を介しる。すなわち従来ブロックの内側（原子炉圧力容
器１側）にライザ管１２を溶着していたのに対して、本
実施例の場合には、ブロック１４１を円弧状としてその
外側（シュラウド１０側）にライザ管１２を溶着するも
のである。これによって溶接作業がシュラウド１ｏ１１
１から原子炉圧力容器１側に移動し、溶接作業空間が拡
大されたこととなり、十分に行なうことができるもので
ある。

次に上記構成をなすライザブレース１２０の交換作業に
ついて説明する。なお交換の方法としては作業員が直接
行なう場合を例にとって説明するが、これに限ったこと
ではなく、遠隔にて同様の作業を行なうことが可能であ
ることは勿論である。

まず作業員の被曝を防止するために原子炉圧力容器１内
に生体遮蔽壁を設置する。次にヘッドボルト２５に作用
している荷重を解除して、これを回転させ、キーパ３３
と支持板３４との溶接を解除する。溶接を解除した後上
記ヘッドボルト２５を回転させてその螺合を緩める。ヘ
ッドボルト２５を緩めることにより、ビーム２３は耳部
２１の溝２２から外れる。そして上記ビーム２３を９０
度回転させて、エルボ１５Ａ（１５Ｂ）と平行にする。

かかる状態で、図示しない燃料交換機のホイストの先端
にフックを取付け、該フックを上記エルボ１５Ａ（１５
Ｂ＞のつり具１５ａ　（１５ｂ）に係合ぎせる。係合さ
せた後上記ホイストを駆動させて引上げ、インレットス
ロー１７Ａおよび１７Ｂを炉外に取出す。取外した後例
えば放電加工等によりライザブレース２０とライザ管１
２との溶接部を切断し、これを炉外に取出す。なお切断
箇所は第３図（Ａ）中鍋線で示す部分である。

取出した後、交換用のライザブレース１２０を炉内に搬
入し、薄板１４０とバット１３９、ブロック１４１とラ
イザ管１２を夫々溶接する。溶接箇所は第３図（Ｂ）中
鍋線で示す部分である。そして最初に炉外に取出したイ
ンレットスロート１７Ａおよび１７Ｂを炉内に搬入して
固定する。

以上でライザブレース１２０の交換作業は終了する。

以上本実施例によれば、以下のような効果を奏すること
ができる。すなわち本実施例による交換用ライザブレー
ス１２０を使用すれば、簡単な作業で確実にライザブレ
ースの交換を行なうことができ、損傷したうイザプレー
ス２０を早期に交換して、ジェットポンプ１１の保持を
確実になすことができ、ジェットポンプ１１はもとより
プラント全体の健全性を確実に維持することができる。

また本実施例の交換□用ライザブレース１２０は交換前
のライザブレース２０とその剛性が等しく構成されてお
り、よって交換した後も最初確認された機器健全性デー
タをそのまま使用することが可能となり、例えば振動特
性等について再度確認する必要もない。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の交換用ライザブレース構造
によると、簡単な作業で新たなライザブレースを取付け
ることができ、ジェットポンプはもとよりプラントの健
全性を確実に維持することができ、安全性を大幅に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は交換用ライザブレースの斜視図、第２図は交換用ラ
イザブレースを取付けた状態を示す斜視図、第３図（Ａ
）は交換対象のライザブレースの切断箇所を示す図、第
３図（Ｂ）は新らしい交換用ライザブレースの溶接箇所
を示す図、第４図乃至第１２図は従来例の説明に使用し
た図で、第４図は沸騰水型原子炉の構成を示す縦断面図
、第５図はジェットポンプ近傍を示す斜視図、第６図は
トランジションピースおよびエルボの近傍を示す図、第
７図はトランジションピースおよびエルボとの接続部近
傍の斜視図、第８図はトランジションピースおよびエル
ボとの接続部近傍を示す図、第９図は第８図のＩＸ−Ｉ
Ｘ断面図、第１０図はライザブレースとライザ管との関
係を拡大して示す斜視図、第１１図はライザブレース取
付は状態を上方からみた一図、第１２図は第１１図のｘ
■−ｘ■断面図である。 １・・・原子炉圧力容器、１０・・・シュラウド、１１
−・・ジェットポンプ、１２・・・ライザ管、１２０・
・・ライザブレース、１３９・・・バット、１４０・・
・薄板、１４１・・・ブロック。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 （Ａ） 第５囚　　　　　Ｉ三 第６図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉圧力容器側にその一端を固着された複数本
   の板材と、これら複数本の板材の他端を連結し原子炉圧
   力容器側より原子炉圧力容器およびシュラウド間に設置
   されたジェットポンプのライザ管を溶着支持するブロッ
   クとを具備したことを特徴とする交換用ライザブレース
   構造。
2. （２）その剛性を交換前のライザブレースと同じとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の交換用ラ
   イザブレース構造。