JPS6153168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、管の内部切断装置、特に原子炉の
蒸気発生器の伝熱管を内部から切断するための管
の内部切断装置に関する。

典型的な原子炉の蒸気発生器は、垂直方向に配
位された外殻と、外殻内に配置されて管束を形成
する複数個のＵ字型の伝熱管と、Ｕ字型の湾曲部
の反対側の端で伝熱管を支持するための管板と、
該管板と協働して管束の一端に一次流体入口プレ
ナムを形成し管束の他端に一次流体出口プレナム
を形成する分割板とを備えている。原子炉の炉心
を経て循環することにより加熱された一次流体
は、一次流体入口プレナムを通つて蒸気発生器に
流入する。一次流体入口プレナムから一次流体は
伝熱管を支持する管板の近傍で第１の開口を経て
Ｕ字型伝熱管内に上向きに流入し、Ｕ字管の湾曲
部を通つて管板の近傍でＵ字型伝熱管の第２の開
口を経て一次流体出口プレナム内に下向きに流入
する。同時に給水と称される二次流体が熱交換関
係でＵ字型伝熱管の周りを循環せしめられ、それ
によつて伝熱管内の一次流体から伝熱管を取巻く
二次流体に熱が伝達されて、二次流体の一部は蒸
気に変換せしめられる。一次流体は、放射性粒子
を有しておりＵ字型伝熱管の管壁および管板によ
つて二次流体から隔離されているので、Ｕ字型伝
熱管またはＵ字型伝熱管と管板との間の熔接部に
裂開などが生じないようにＵ字型伝熱管および管
板を欠陥部のない状態に維持し、それによつて一
次流体による二次流体の汚染を阻止することが重
要である。

時として管束から熱交換管の１本または２本以
上の管を取外す必要が生ずる。このような伝熱管
を管束から取外すためには、最初に蒸気発生器の
運転を停止して蒸気発生器の入口プレナム内に入
り、カツターもしくは切断装置を管内に延ばして
伝熱管を内部から切断することが必要である。し
かしながら取外すべく選ばれた伝熱管の中には管
の長さに沿つて間隔をもつて凹凸部もしくは狭隘
部が形成されている場合があり、そのためにカツ
ターを管に貫通させることができない場合が在り
得る。

したがつて本発明の主たる目的は狭隘部を有す
る管内に挿入し該管を貫通することができ、しか
も管を適切に切断できるように管内に適確に配列
することが可能な管の内部切断装置を提供するこ
とにある。

上の目的で本発明によれば、フレームに取付け
られて部材と係合し該部材から上記フレームを支
持するための鎖錠機構と、上記フレームと関連し
て設けられて管内に配置することができ伸長され
て回転された場合に該管を内部から切断するため
の伸縮自在のカツターと、上記フレームに取付け
られて上記カツターを回転し上記カツターにより
上記管を内側から切断するように上記カツターに
連結された駆動装置を有する管の内部切断装置に
おいて、さらに上記管の半径方向中心部内に上記
カツターを位置決めするために上記カツターに取
付けられた撓み性の横方向位置決め機構を備えて
いることを特徴とする管の内部切断装置が提供さ
れる。

本発明は、添付図面に単なる例として示した好
ましい具体例に関する以下の説明から一層明らか
となろう。

第１図を参照するに、原子炉の蒸気発生器２０
は、外殻２２を備えており、その下端部近傍には
一次流体入口ノズル２４および一次流体出口ノズ
ル２６が設けられている。管穴３０を有するほぼ
円筒形の管板２８もまた上記外殻２２の下端部近
傍に取り付けられている。管板２８および外殻２
２双方に取り付けられた分割板３２が当該技術分
野でよく知られているように蒸気発生器の下端部
に一次流体入口プレナム３４および一次流体出口
プレナム３６を画定している。Ｕ字型の曲線形態
が付与されている熱交換管である伝熱管３８が外
殻２２内に配置されておつて、管穴３０により管
板２８に取り付けられている。約７，000の数と
することができる伝熱管３８が管束４０を形成し
ている。さらに二次流体入口ノズル４２が外殻２
２に取り付けられておつて水のような二次流体を
供給する。一方蒸気出口ノズル４４が外殻２２の
頂部に取り付けられている。動作において炉心を
循環することによつて加熱された水とすることが
できる一次流体は、一次流体入口ノズル２４を通
つて蒸気発生器２０に入り、そして一次流体入口
プレナム３４に流入する。一次流体入口プレナム
３４から一次流体は管板２８に設けられた伝熱管
３８を通つて上方に流れ、伝熱管３８のＵ字型の
湾曲部を経て伝熱管３８を下方に流れて一次流体
出口プレナム３６に流入し、そこで一次流体は、
一次流体出口ノズル２６を経て蒸気発生器を去
る。伝熱管３８内を流動中、熱が一次流体から伝
熱管３８を取り巻く二次流体に伝達され、それに
より二次流体は蒸発せしめられる。その結果生ず
る蒸気は、上記出口ノズル４４を経て蒸気発生器
を出る。時として点検の目的で、蒸気発生器２０
から伝熱管３８を取りはずす必要が生ずる。この
目的でマンホール４６が外殻２２に設けられてお
つて、管板２８全体に接近することができるよう
に一次流体入口プレナム３４および一次流体出口
プレナム３６双方に出入り可能になつている。伝
熱管３８を内部で切断して蒸気発生器から取りは
ずす必要がある場合には、作業員がマンホール４
６から入つて、切断を行なうことができるように
管の内部切断装置（図示せず）を管板に取り付け
る。

次に、第２図および第３図を参照するに、参照
数字４８で全体的に示した管の内部切断装置は、
管板２８内の伝熱管である管３８の部分まで延長
することができる鎖錠機構５２を備えたフレーム
５０を有する。鎖錠機構５２は、当該技術分野で
周知のものから選ばれたカム鎖錠装置とすること
ができる。作動された場合、鎖錠機構５２は管３
８の内部に係合して、管板２８にフレーム５０を
支持することができる。伸縮自在のカツター５４
は管３８内に配置することができ、そして該カツ
ター５４を管３８内に位置決めするために、取り
付けられたステンレス鋼製のワイヤー刷毛とする
ことができる撓み性の横方向の位置決め機構５６
を有する。撓み性の横方向位置決め機構５６は、
任意位置において管３８内に心出しされた状態に
留まりつつ、狭隘部分にも係合することができ
る。撓み性の横方向位置決め機構５６は、管３８
に対しカツター５４の適正な内部位置を維持しつ
つカツター５４を管３８のいかなる部分にも移動
させることを可能にするものである。カツター５
４は、フレーム５０に取り付けられている駆動装
置５に連結されている。駆動装置５８は、当該技
術分野で周知のものから選択された直角の出力軸
を備えた電動機とすることができる。カツター５
８は撓み性の細長い部材６０を備えており、該部
材６０の一端は該カツター５４に取り付けられ、
そして他端は駆動装置５８を貫通して作動装置６
２と接触する。

次に第４図を参照するに、作動装置６２はフレ
ーム５０に取り付けられた二つの垂直柱６４を有
し、各柱にはそれに添つて垂直方向に摺動するこ
とができる摺動可能なハウジング６６がそれを取
り巻いて配置されている。取り付け板６８が二つ
のハウジング６６に水平方向に取り付けられてい
る。フレーム５０にはピストン−シリンダ装置７
０が取り付けられており、そのピストン部分は取
り付け板６８に連結されて、ピストンが伸長した
場合に取り付け板６８ならびにハウジング６６が
垂直柱６４に沿つて下降するようになつている。
他方、ピストン−シリンダ装置７０のピストン部
分がシリンンダ部分内に引つ込められた場合に
は、取り付け板６８は垂直柱６４に沿つて管板２
８に向い上方に移動する。ピストン−シリンダ装
置７０は当該技術分野で周知のものから選ばれた
空気圧作動ピストン−シリンダ装置とすることが
できる。作動装置６２はそれに軸受７２を有して
おり、この軸受７２は当該技術分野で周知のもの
から選ぶことができ、取り付け板６８上に取り付
けられている。コレツト機構即ちコレツト装置７
４が軸受７２の内部に取り付けられておつて、該
コレツト装置７４が上述の撓み性の細長い部材６
０によつて定められる垂直軸線を中心に回転する
ことができるようになつている。撓み性の細長い
部材６０は、駆動装置５８ならびにコレツト装置
７４を貫通しておつて、ハンドル７６を手動で回
転した時に、該コレツト装置７４が撓み性の細長
い部材６０と密着できるようになつている。この
ようにして撓み性の細長い部材６０は、作動装置
６２にしつかりと固定することができる。コレツ
ト装置７４が撓み性の細長い部材６０をしつかり
と掴んでいる時に、ピストン−シリンダ装置７０
を作動して取り付け板６８を下向きに移動させ、
撓み性の細長い部材６０に垂直方向下向きの力を
及ぼすことができる。この垂直方向下向きの力
で、カツター５４は伸長せしめられて管３８の内
側と接触する。撓み性の細長い部材６０は、駆動
装置５８に取り付けられているカツター５４に結
合されているので、駆動装置５８の回転によりカ
ツター５４および撓み性の細長い部材６０は管３
８の垂直軸線を中心に回転せしめられる。カツタ
ー５４および撓み性の細長い部材６０は双方共に
可撓性を有しているので、管３８の曲がつた部分
においても切断可能であることは言うまでもな
い。軸受７２によつて、撓み性の細長い部材６０
およびコレツト装置７４は取り付け板７８に対し
て回転可能である。このようにして作動装置６２
は、撓み性の細長い部材が駆動装置５８によつて
回転されつつある場合でも、コレツト装置７４に
よつて撓み性の細長い部材６０と接触し、該部材
６０に垂直方向下向きの力を及ぼすことができ
る。作動装置６２は駆動装置５８によつてカツタ
ー５４が回転せしめられている場合でも、該カツ
ター５４をして管３８の内側を接触せしめる係合
装置を構成すると言える。

次に第５図を参照するに、カツター５４は、回
転可能な球およびソケツトからなる継手８０なら
びに撓み性の細長い部材６０を通す孔を有する一
連の金属部材とすることができる撓み性の軸７８
を有し、この軸７８は駆動装置５８に取り付けら
れている。球・ソケツト継手８０によつて撓み性
の軸７８はマンホール４６を通つて挿入可能なよ
うに、かつまた管３８の湾曲部内で操作可能なよ
うに十分に曲げることができる。撓み性の軸７８
はカム面８２を有しており、このカム面８２は管
３８の内部方向に切断ヘツド８４を導入するため
の傾斜面とすることができる。鋼製のバイトとす
ることができる切断ヘツド８４はピン８８によつ
てボルト８６に枢着されている。ボルト８６は第
６図に示すような三角形の金属片とし、金属柱状
部材９０に取り付けることができる。この金属柱
状部材９０は、撓み性の部材７８を貫通して撓み
性の細長い部材６０に結合されている。コイルバ
ネとすることができる偏倚装置９２が撓み性の軸
７８内に配置されておつて柱状部材９０と接触
し、それにより該柱状部材９０に上向きの力を及
ぼす。撓み性の細長い部材６０が作動装置６２の
作用下で下向きに引つ張られると、撓み性の細長
い部材６０によつて柱状部材９０も下向きに引つ
張られ、そしてこの柱状部材９０はボルト８６に
取り付けられているので切断ヘツド８４も下向き
に引つ張られてカム面８２と接触する。切断ヘツ
ド８４とカム面８２との接触により切断ヘツド８
４は外向きに伸長せしめられて、第７図に示すよ
うに管３８の内側と接触する。駆動装置５８が附
勢されると、撓み性の細長い部材６０が垂直の軸
線を中心に回転せしめられ、それによつて切断ヘ
ツド８４もまた管３８と接触した状態で垂直軸線
を中心に回転して管３８を内部から切削する。管
３８の切削にともない、切断ヘツド８４はカム面
に沿つて管３８の壁内へて伸長し続けて管３８を
完全に切断する。管３８が切断された時には作動
装置６２を解放してそれにより撓み性の細長い部
材６０を偏倚装置９２により上方に駆動し、しか
る後に駆動装置５８を減勢する。偏倚装置９２
は、柱状部材９０を上向きに移動し、それによつ
て切断ヘツド８４は撓み性の軸７８の上側の部分
と接触してピン８８を中心に回動し、第５図に示
すような軸７８の状態に戻る。

次に第８図を参照するに、ステンレス鋼ワイヤ
ー製の螺旋刷毛とすることができる撓み性の横方
向位置決め機構９４がカツター５４の撓み性の軸
７８に取り付けられておつて、カツター５４を管
３８内で位置決めすることができる。撓み性の横
方向位置決め機構９４は、管３８の制限された部
分を通る際に圧縮されて通過後には元の形状に復
帰することができるので、撓み性の横方向位置決
め機構９４は、管３８の内部形状が不規則であつ
てもカツター５４を管３８内に整列することがで
きる。接近が制限されている原子炉の蒸気発生器
のような環境内で管３８を切断する場合には、カ
ツター５４のようなカツターを撓み性の横方向位
置決め機構９４のような装置によつて位置決めす
ることができ、それによつてたとえカツターの正
確な位置決めが操作者には知られなくても、カツ
ターが常に適正に位置決めされることが重要であ
る。撓み性の横方向位置決め機構９４の位置より
も上方で、撓み性の軸７８の頂部に縦方向位置決
め機構９６を設けて、管３８の全長に沿つてカツ
ター５４を位置決めし、かつ挿入中内側の管カツ
ター４８の重量を担うことができる。縦方向の位
置決め機構９６はネジ１００によつて撓み性の軸
７８に着脱自在に取り付けられた先導ヘツド９８
を有する。先導ヘツドの頂端部には撓み性の軸１
０４の挿入を許容するための開口１０２が設けら
れている。撓み性のケーブル１０４が開口１０２
を貫通しておつて先導ヘツド９８の内部に伸びて
いる。撓み性のケーブル１０４を回転自在に先導
ヘツド９８に取り付けるために撓み性のケーブル
１０４の端部には回転自在の球１０６が取り付け
られている。撓み性のケーブル１０４は、カツタ
ー５４よりも非常に小さな直径であるので、撓み
性のケーブル１０４を先導ヘツド９８に取り付け
て管３８に挿通し、管３８の他端から取り出して
撓み性のケーブル１０４を管３８を通して引つ張
り、以つてカツター５４を管３８内に位置決めす
るかあるいはまた単に挿入過程中管内部切断装置
４８の重量を担わせることができる。

次に動作について説明すると、蒸気発生器から
或る管３８を取り外したい場合には、作業者が入
口プレナム３４内に入ることができるように蒸気
発生器を先ず停止する。次いでコレツト装置７４
を撓み性の細長い部材６０のまわりに締めつけて
切断ヘツド８４を引き戻された位置にする。この
時点で撓み性のケーブル１０４を先導ヘツド９８
内の球１０６に取り付けて、先導ヘツド９８をネ
ジ部１００に沿つて撓み性の軸７８に螺着する。
そこで作業者は撓み性のケーブル１０６を選ばれ
た管３８内に挿通し、撓み性のケーブル１０４を
出口プレナム３６を通して管３８から出し、鎖錠
機構５２を管３８内に挿入して内部管カツター４
８を管板２８に隣接して位置決めする。このよう
に鎖錠機構５２を管３８内に位置決めしたなら
ば、鎖錠機構５２を作動して該機構５２を管３８
の内部と係合せしめ、それによつてフレーム５０
を第５図に示すように、管板２８から懸持する。
そこで作業者はカツター５４が管３８に沿う所望
の位置に達するまで管３８を通して撓み性のケー
ブル１０４を引つ張ることができ、一方その間撓
み性の横方向位置決め機構９４はカツター５４の
横方向の位置決めを行なう。そこで駆動装置５８
を作動すると撓み性の細長い部材６０が回転せし
められ切断ヘツド８４が回転せしめられる。次い
でピストン−シリンダ装置７０を作動すると取り
付け板６８が垂直柱６４に関して下向きに移動せ
しめられ、撓み性の部材６０には下向きの力が作
用し、その結果柱状部材９０が下向きに移動せし
められる。柱状部材９０が下向きに移動されると
切断ヘツド８４もまた下向きに移動し、カム面８
２と接触してそれにより切断ヘツド８４は半径方
向外向きに移動して管３８の内面と接触する。切
断ヘツド８４が管３８を切削するにつれて、切断
ヘツド８４は管３８内へと伸長し続け、それによ
つて管３８は完全に切断される。管３８が完全に
切断された時には、作動装置６２を解放してそれ
により偏倚装置９２で柱状部材９０を上方向に移
動せしめ、切断ヘツド８４を撓み性の軸７８へと
引き戻す。この位置において管内部切断装置４８
を挿入した時と反対の仕方で蒸気発生器から取り
外すことができる。この過程をついで蒸気発生器
内の他の管にも行なつて切断することが可能であ
る。以上明らかなように本発明によれば、カツタ
ーを管切断のために、適当に離間して制限部もし
くは狭隘部を有する管内にも配置することができ
る管の内部切断装置が提案されたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、典型的な蒸気発生器を一部断面で示
す立面図、第２図は、蒸気発生器の管板に取り付
けられた管の内部切断装置を一部断面で示す立面
図、第３図は第２図に示した管切断装置の側面
図、第４図は管内部切断装置の下側部分を一部拡
大断面図で示す立面図、第５図は管内の引戻され
た位置にあるカツターの縦断面図、第６図は第５
図の線−における横断面図、第７図は管内で
伸長した位置にあるカツターを一部断面で示す立
面図、そして第８図は撓み性の横方向位置決め機
構を一部拡大断面で示す立面図である。 ２０……蒸気発生器；２２……外殻；２４……
一次流体入口ノズル；２６……一次流体出口ノズ
ル；２８……管板；３０……管穴；３２……分割
板；３６……一次流体出口プレナム；３８……
管；４０……管束；３４……一次流体入口プレナ
ム；４６……マンホール；５０……フレーム；５
２……鎖錠機構；５４……カツター；５６……横
方向位置決め機構；５８……駆動装置；６０……
細長い部材；６２……作動装置；６４……垂直
柱；６６・ハウジング；６８……取付け板；７０
……ピストン−シリンダ装置；７２……軸受；７
４……コレツト装置；７６……ハンドル；８０…
…継手；７８……撓み性の軸；８２……カム面；
８４……切断ヘツド；９０……金属柱状部材；９
２……偏倚装置；９４……横方向位置決め機構；
９６……縦方向位置決め機構；１００……ネジ；
１０４……ケーブル；９８……先導ヘツド；１０
６……球。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームに取り付けられて部材と係合しかつ
   前記フレームを該部材に支持するための鎖錠機構
   と、前記フレームと関連して設けられて管内に配
   置することができる可撓性の軸と、 前記可撓性の軸内に枢動可能に設けられて伸長
   されて回転されたときに前記管を切断する複数の
   切断ヘツドと、 前記可撓性の軸内に設けられて、前記切断ヘツ
   ドを伸長させて前記管の内部に接触させかつ前記
   切断ヘツドを回転させる係合装置と、 前記可撓性の軸に取り付けられて、狭隘部を有
   する管内にも挿入でき、前記切断ヘツドを前記管
   内で管側に対して位置決めする可撓性の自動調節
   型崩壊可能な横方向位置決め機構と、 前記フレームに取り付けられ、前記切断ヘツド
   に取り付けられ、前記切断ヘツドを回転させて前
   記切断ヘツドにより前記管を内部から切断する駆
   動装置とを備えた管の内部切断装置。 ２ 前記係合装置が、前記切断ヘツドを伸長させ
   て前記管と接触せしめるために前記切断ヘツドの
   近傍で前記可撓性の軸に形成されたカム面と、前
   記可撓性の軸内に配置された可撓性の長い部材と
   を備え、前記切断ヘツドは前記長い部材に枢着さ
   れて前記長い部材は前記駆動装置を通つて延び、
   前記切断ヘツドを前記カム面に係合させることに
   より前記管の内部と接触させる特許請求の範囲第
   １項記載の管の内部切断装置。 ３ 前記係合装置が、前記フレームに取り付けら
   れて前記可撓性の長い部材に結合され、前記長い
   部材を第１の方向に移動させて前記切断ヘツドを
   前記カム面に接触させるための作動装置と、前記
   可撓性の軸内に配置されて前記可撓性の長い部材
   を前記第１の方向とは反対の方向に移動させ、も
   つて前記切断ヘツドを前記カム面から引き離すよ
   うに作用する偏倚装置とを備えた特許請求の範囲
   第２項記載の管の内部切断装置。 ４ 前記作動装置が、前記可撓性の長い部材にし
   つかりと接触するように前記長い部材の周りに配
   置されたコレツト装置と、前記コレツト装置に接
   触して前記コレツト装置および前記長い部材の前
   記フレームに対する回転を可能にするための軸受
   と、前記軸受および前記フレームに取り付けられ
   て前記軸受および前記コレツト装置を支持するた
   めの実質的に水平の取り付け板と、前記フレーム
   上に取り付けられて前記取り付け板に結合され、
   前記可撓性の長い部材に力を及ぼし、それにより
   前記切断ヘツドを伸長させるための往復動装置と
   を備えた特許請求の範囲第３項記載の管の内部切
   断装置。 ５ 前記可撓性の軸に開口を有する円錐形の先導
   ヘツドが取り付けられており、可撓性のケーブル
   が前記開口を貫通して前記先導ヘツド内に延びて
   おり、前記カツターを前記管を通して案内するた
   めに前記先導ヘツド内に配置された球に回転自在
   に取り付けられている特許請求の範囲第４項記載
   の管の内部切断装置。 ６ 前記可撓性横方向位置決め機構が、前記カツ
   ター上に螺旋状に配置され、前記カツターを前記
   管内で位置決めするように前記管の内部に延びか
   つ接触する可撓性ワイアーを備えた特許請求の範
   囲第４項記載の管の内部切断装置。 ７ 前記偏倚装置が、前記可撓性の軸に取り付け
   られて前記可撓性の長い部材に接触するコイルば
   ねを備えた特許請求の範囲第６項記載の管の内部
   切断装置。 ８ 前記往復動装置が、前記フレームに取り付け
   られて前記取り付け板に取り付けられたエアーピ
   ストンシリンダー装置を備えた特許請求の範囲第
   ７項記載の管の内部切断装置。 ９ 前記鎖錠機構が、前記フレームに取り付けら
   れて前記部材の穴内に挿入されて前記部材に係合
   し得、もつて前記フレームを支持するカムロツク
   を備えた特許請求の範囲第８項記載の管の内部切
   断装置。