JPS6328272B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沸騰水型原子炉のジエツトポンプの
部品交換方法および部品交換用装置に関するもの
である。

沸騰水型原子炉のジエツトポンプは、炉心に必
要な冷却材流量を供給するもので、原子炉再循環
系に設けられている。第１図は、原子炉再循環系
を示すもので、１は原子炉圧力容器、２は原子炉
圧力容器１内に取り付けられ、再循環ポンプ３と
ともに原子炉再循環系を構成するジエツトポンプ
で、原子炉出力の増減に伴ない必要な流量を炉心
４へ供給するように構成されている。

この原子炉再循環系においては、炉心４を巡環
する冷却材５内の一部は、原子炉圧力容器１の外
部に取り出され、再循環ポンプ３によつて昇圧さ
れた後、ジエツトポンプ２の駆動流体として、ジ
エツトポンプ２のノズルから高速で噴射される。
この高速の噴流によりノズル出口の吸収部に生じ
た低圧部のため、残りの冷却材５がジエツトポン
プ２内に吸引され、ジエツトポンプ２内で駆動水
と十分に混合された後、炉心下部プレナム６に送
られ炉心４内を循環する。

第２図は、ジエツトポンプ２の構造を示すもの
で、２０は再循環系配管に接続するライザエル
ボ、２１はライザ管、２２はトランジシヨンピー
ス、２３はエルボ、２４はノズル、２５はミキサ
ー、２６はデイフユーザ、２７はブラケツト、２
８はサポート、２９はウエツジ、２１０はビー
ム、２１１はビームボルト、２１２はライザーブ
レースである。そして、ライザエルボ２０、ライ
ザ管２１およびトランジシヨンピース２２は一体
に溶接され、ライザエルボ２０の端部は原子炉圧
力容器１に溶接で固定されており、さらに、ライ
ザ管２１の横方向の振動を防止するためライザー
ブレース２１２により原子炉圧力容器１に固定さ
れている。エルボ２３、ノズル２４およびミキサ
ー２５は溶接により一体に組み立てられており、
これらエルボ２３、ノズル２４およびミキサー２
５は、ジエツトポンプにおいて、構造、機能上最
も重要な部分であるが、特に高温、高圧水が高速
で流れるノズル２４内面は運転中にエロージヨ
ン、コロージヨン等の経年変化で摩耗して内経が
大きくなる。このような状態になると性能が低下
し、必要な炉心流量が得られなくなる恐れがある
ため、これらの部分は、取外し、取替えが可能な
ような構成になつている。すなわち、トランジシ
ヨンピース２２とエルボ２３との間、およびミキ
サー２５とデイフユーザ２６との間の接続部は取
外しが可能なように、溶接を用いず機械的な方法
によつて接続されている。

第３図は、トランジシヨンピース２２とエルボ
２３との取付部の斜視図、第４図は第３図の要部
の断面図で、第２図と同一部分には同一符号が付
してある。トランジシヨンピース２２には、トラ
ンジシヨンピース２２とエルボ２３との接合部の
両側に開放端側をトランジシヨンピース２２に固
定したコの字形のトランジシヨンピースアーム２
１７が固定され、その基底部側にはビーム２１０
の両端を係止可能に切欠いた溝よりなる切欠部が
設けてある。ビーム２１０とビームボルト２１１
はねじ結合であり、振動等によりねじがゆるむ可
能性があるため、ビームボルト２１１には、例え
ば、六角ボルトを用い、回り止めとして、この六
角ボルトの嵌入する六角穴が設けられ、上下両端
に突縁部２１９ａ及び２１９ｂを有するキーパー
２１９が装着されている。キーパー２１９はプレ
ート２１８に接し、その取合において回り止め溶
接部２２０をもつてビーム２１０、ビームボルト
２１１の回り止めの役をしている。なお、ビーム
ボルト２１１の一端は、エルボ２３上にボルト２
１４で固定されリテーナ２１３によつて所定の位
置に保持されている。

エルボ２３をトランジシヨンピース２２に圧着
させるためには、予め準備された取扱具（テンシ
ヨナー）によりビーム２１０を引張方向２１５に
引張り、その引張力がビーム２１０に加つている
状態でビームボルト２１１を締付方向２１６に締
付ける。

また、ミキサー２５とデイフユーザ２６との接
合部は、第５図に示すように構成され、ミキサー
２５は機械的（いんろう形）にガイド２２１が開
口端に設けられているデイフユーザ２６に挿入さ
れている。そして、取外し可能なエルボ２３、ノ
ズル２４およびミキサー２５の部分の横方向の振
動を防止するために、ブラケツト２７、サポート
２８およびウエツジ２９が設けられており、ブラ
ケツト２７は、ミキサー２５をリング状に取囲
み、ライザ管２１に溶接して固定されている。こ
のブラケツト２７とミキサー２５の隙間にウエツ
ジ２９が打込まれて、横方向の振動を防止してい
る。ウエツジ２９は脱落しないように、ミキサー
２５に溶接されたサポート２８に取り付けられて
いる。

このように、エルボ２３、ノズル２４およびミ
キサー２５は、エルボ２３にリテイーナ２１３お
よびボルト２１４によつて取付、固定されたビー
ム２１０およびビームボルト２１１によりトラン
ジジヨンピース２２に締付られており、このビー
ムボルト２１１は、ジエツトポンプ内部と原子炉
内の圧力差及びジエツトポンプ内部の駆動水の運
動エネルギーに抗して、十分な締付力を確保する
必要があるため、構造上最も応力が高くなるとと
もに、ねじ部を有するため、それぞれのねじ底に
おいて特に高応力となり、疲労破壊、隙間腐食等
を生じ易い。

そして、このようなジエツトポンプ及び周辺の
原子炉内機器は、原子炉の心臓部に位置する最重
要機器であるため、ビームに疲労破壊、隙間腐食
等を生じた場合には、従来はエルボ２３に取付、
固定されたキーパー２１９の廻り止め溶接を切断
しビーム２１０の締付を解放し、エルボ２３とト
ランジシヨンピース２２との間およびミキサー２
５とデイフユーザ２６との間の接続を取外すこと
により、エルボ２３、ノズル２４およびミキサー
２５と共にビーム２１０、ビームボルト２１４、
キーパー２１９が一体に取付いた状態で取り外
し、ビーム２１０の取り替えを行なつており、ビ
ーム２１０のみを取り替えることのできる工法は
なかつた。そのため、ビームの取り替え作業は作
業量が多く、かつ高放射能下の作業ポテンシヤル
の増加等においても問題があり、プラントの信頼
性および安全性等の観点で問題があつた。

本発明は、以上のような問題点を除去するため
になされたもので、最も高応力となるジエツトポ
ンプのビームのみの交換を可能とすることを目的
とし、ライザ管の頂部に接続したトランジシヨン
ピースと、該トランジシヨンピースとノズルとを
接続するエルボと、該エルボの両側に配置され該
トランジシヨンピースと一体のアームと、該アー
ムに切欠いた溝よりなる切欠き部と、該切欠き部
に両端が入れられたビームと、該ビームにねじ込
まれて前記エルボ側へ突き出たビームボルトと、
該ビームボルトの廻り止めのキーパーとからなる
沸騰水型原子炉のジエツトポンプにおいて、前記
ビームボルトの廻り止めのキーパーに係合可能な
フツクを有するキーパー取外し具を前記原子炉上
方より該原子炉内に降し、前記フツクで前記キー
パーを把持した状態で前記キーパーを取り外す工
程と、ソケツト取扱具及び前記ビームを把持した
状態で該ビームの取付方向と取外し方向との間を
回転可能なビーム回転手段を有するビーム取替機
器を前記原子炉上方より該原子炉内に降し、前記
ソケツト取扱具を前記ビームボルトに装着し該ビ
ームボルトを回転して前記切欠き部に対する前記
ビームの圧着力をゆるめた後に、前記ビーム回転
手段により前記ビームを原子炉内で回転して前記
切欠き部から前記ビームの両端を外す工程と、前
記ビームを引つ掛けて原子炉内から引き上げる部
品取外し工程とを含むことを第１の特徴とするも
のであり、ライザ管の頂部に接続しているトラン
ジシヨンピースと、ノズルに接続するエルボとを
有し、このエルボの両端に位置する一対のアーム
のそれぞれに設けられた切欠き部にビームの両端
を係合させ、このビームの切欠き部との係合、離
脱がビームボルトによつて行なわれ、このビーム
ボルトがキーパーによつて固定される構造の沸騰
水型原子炉のジエツトポンプにおいて、ジエツト
ポンプ頂部側より垂下される本体部と、この本体
部に設けられた第１のボルトの回転によつてキー
パーの上端突縁部を把持する手段と、同一本体部
に設けられた第２のボルトの回転によつてフツク
の切欠き部をキーパーに係合させキーパーの脱落
を防止する手段とを有することを第２の特徴と
し、同じく同様の構造の沸騰水型原子炉のジエツ
トポンプにおいて、ジエツトポンプ頂部側より垂
下される取替機器本体と、この取替機器本体に設
けられピストンシリンダによつて動作してビーム
の両側面を把持し、把持されたビームの両端をア
ームの切欠部に対して係合、離脱する方向に回転
するよう偶力を与えるフツク部材およびビームボ
ルトを回転させる手段とを有することを第３の特
徴とするものである。

すなわち、従来、ジエツトポンプのビームを取
り替える必要が生じた場合には、エルボ、ノズル
およびミキサーの一体構造物を取り外していたの
に対して、本発明は、遠隔で操作できるキーパー
取外し用およびビーム取替用の専用取扱具を用い
ることによつて、ビームのみの取り外しを可能と
するものである。

以下、実施例について説明する。

ジエツトポンプのビーム２１０を取り外す必要
が生じた場合には、まず、ジエツトポンプテンシ
ヨナーにより予めビーム２１０に働くテンシヨン
を取り除き、ついで、ジエツトポンプ取扱具を用
いてビームボルト２１１を回転させると、回転力
がキーパー２１９にも伝わつて、ねじ切られるよ
うにして、キーパー２１９とプレート２１８との
間の回り止め溶接されている溶接部２２０は容易
に切断される。このようにしてキーパー２１９と
プレート２１８との間の溶接部２２０を切断した
状態で、第６図および第７図に一実施例を示すキ
ーパー取外し具を用いてキーパーを炉下部に落下
させることなく抜き取り、さらに、第８図および
第９図に一実施例を示すビーム取替機器を用いて
ビームの取外しが行なわれる。なお、新しいビー
ムの取付けは、回り止め溶接の実施を除き、ビー
ムの取外しの場合とほぼ逆の工程によつて実施さ
れる。

第６図および第７図は、ジエツトポンプの部品
交換用装置の一実施例で、炉水中で遠隔操作によ
り、キーパーの単独取外しが可能なキーパー取外
し具の構造を示すもので、第２図〜第３図と同一
部分には同一符号が付してある。キーパー取外し
具は、第６図および第７図に示すように、ワイヤ
ー座３０の設けられているプレート３１に設けら
れているボルト３２と、ボルト３２の先端に設け
られているベース３３と、ベース３３の先端に設
けられ、それぞれピン３４によつて軸止され、ば
ね３５によつて先端が閉じる方向に付勢されてい
るフツク３６と、プレート３１にら着されたボル
ト３７の先端に設けられたキーパー２１９に係合
する切込み３８が設けてあり、ボルト３７の回転
によつてキーパー２１９の位置に移動させること
ができ、フツク３６が万一何等かの外力により外
れた場合にキーパー２１９の炉下部への落下を防
止するレバー３９とを有している。そして、フツ
ク３６はボルト３２の回転によつて先端を開閉さ
せることができる。

このキーパー取外し具を用いてキーパー２１９
を取り外すには、ジエツトポンプ取扱具により、
プレート２１８との間において回り止め溶接され
ている溶接部２０を切断した後、燃料交換台車等
のプラツトホーム上から、キーパー取外し具を、
ワイヤー座３０を介してワイヤーにより上部から
炉水中に吊り下げ、キーパー取外し具のボルト３
２の中心がビームボルト２１１の中心に一致する
ように装着する。この装着操作は、水中テレビ等
を用いて確認しながら行なわれる。装着時のキー
パー取外し具は、フツク３６が、第６図に想像線
で示したように開いた状態にしておき、高さ方向
の調整は、ボルト３２の最下端がビームボルト２
１１に乗つた状態で設定されるようにする。

この時点で、ボルト３２をソケツト取扱具を用
いてビームボルト２１１より離れる方向に回転さ
せると、ばね３５の弾性によつてフツク３６が先
端が閉じる方向に回転し、キーパー２１９の上部
突縁部２１９ａを把むように移動する。この状態
は水中テレビ等により容易に確認することができ
る。装着が確認された後ボルト３７をソケツト取
扱具を用いて回転させ、レバー３９の切欠み３８
をキーパー２１９の平行部に係合させる。

このキーパー取外し具は、キーパーを単独で取
り外すことができるため、ビームボルトを据付け
た状態でビームのみの取外しが可能となる。ま
た、遠隔操作により、キーパーを単独で取り外す
ことができるため、作業者の放射線被爆量の低減
を図れる。さらに、キーパーがキーパー取外し具
から脱落して炉下部へ脱落するのを防止しながら
取り外すことができる。

次に、第８図および第９図は、ジエツトポンプ
の部品交換用装置の一実施例で、炉水中で遠隔操
作によりビームの単独取外しが可能なビーム取替
機器の構造を示すもので、第２図〜第３図と同一
部分には同一符号が付してある。これらの図で、
４０は取替機器本体、４１は取替機器本体４０を
プラツトホームに固定するためのワイヤーターミ
ナル、４２は取替機器本体４０にピン４３で軸止
されている２個のフツク、４４はフツク４２とピ
ン４５で結合しピン４３を中心にして回転作動さ
せる水圧シリンダ、４６は水圧シリンダ４４を取
替機器本体４０に取り付けるためのピン、４７は
水圧シリンダ４４の水圧供給用継手、４８はビー
ムボルト２１１を回転させるためのソケツト取扱
具を示している。

このビーム取替機器は、キーパー２１９を、例
えば、第６図および第７図の実施例で示したキー
パー取外し具で取り外した後に用いられる。

このビーム取替機器を、燃料交換台車等のプラ
ツトホームより吊り下げ、ビーム２１０の上部
に、ソケツト取扱具４８によつて位置決めしつつ
設定する。この際フツク４２は水圧供給用継手４
７より供給される水圧の操作により水圧シリンダ
４４を動作させ、フツク４２を取替機器本体４０
側に引張つた状態にしておく、ビーム取替機器が
設定された状態で水圧シリンダ４４に水圧供給用
継手４７より水圧を供給すると、水圧シリンダ４
４はフツク４２をピン４３を中心にして矢印４９
の方へ回転させる。この操作でビーム２１０はフ
ツク４２の内側切欠部内に把持された状態にな
る。ついで、取替機器本体４０を回転させ、取付
方向から90゜回転させ、ソケツト取扱具４８によ
りビームボルト２１１を回して、取替機器本体４
０全体をプラツトホーム側へ引上げれば、ビーム
２１０を取り外すことができる。なお、このビー
ムボルト２１１はリテーナ２１３によりエルボ２
３に取り付けられているため、リテーナ２１３を
取り外さない限りは外れない。

これによつて、従来技術においては、高応力で
最も危険性の高いビーム２１０のみを交換するこ
とは不可とされていたが、このビーム取替機器に
よれば、ソケツト取扱具４８により、ビームボル
ト２１１を回転させるだけでビームを取り外すこ
とができる。

このビーム取替機器は、ビームのみを取り外す
ことができるので、最高力を保つている疲労破
損、隙間腐食発生ポテンシヤル部を取り除くこと
が可能となる。その結果、ジエツトポンプの信頼
性、安全性の向上に連がると同時に、沸騰水型原
子力プラントの安全性において大幅に寄与でき
る。

なお、この実施例においては、フツクの移動を
水圧シリンダで行う例を示したが、空気、油圧を
用いることもでき、フツクの形状も同様に作用す
るものであれば使用することができる。

以上の如く、本発明の沸騰水型原子炉のジエツ
トポンプの部品交換方法および部品交換用装置
は、最も高応力となるジエツトポンプのビームの
交換を可能とするもので、産業上の効果の大なる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、沸騰水型原子炉の原子炉再循環系の
説明図、第２図は、同じく原子炉再循環系のジエ
ツトポンプの側面図、第３図はおよび第４図は、
それぞれ、第２図の要部の斜視図および断面図、
第５図は、第２図の一部の切欠き断面図、第６図
は、本発明の沸騰水型原子炉のジエツトポンプの
部品交換用装置のキーパー取外し具の一実施例の
切欠き縦断面図、第７図は、同じく横断面図、第
８図は、同じく部品交換用装置のビーム取替機器
の一実施例の側面図、第９図は同じく第８図と直
角の方向の側面図である。 ２……ジエツトポンプ、２０……ライザエル
ボ、２１……ライザ管、２２……トランジシヨン
ピース、２３……エルボ、２４……ノズル、２５
……ミキサー、２１０……ビーム、２１１……ビ
ームボルト、２１７……トランジシヨンピースア
ーム、２１８……プレート、２１９……キーパ
ー、３１……プレート、３２……ボルト、３３…
…ベース、３６……フツク、３７……ボルト、３
８……切込み、３９……レバー、４０……取替機
器本体、４２……フツク、４４……水圧シリン
ダ、４８……ソケツト取扱具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ライザ管の頂部に接続したトランジシヨンピ
   ースと、該トランジシヨンピースとノズルとを接
   続するエルボと、該エルボの両側に配置され前記
   トランジシヨンピースと一体のアームと、該アー
   ムに切欠いた溝よりなる切欠き部と、該切欠き部
   に両端が入れられたビームと、該ビームにねじ込
   まれて前記エルボ側へ突き出たビームボルトと、
   該ビームボルトの廻り止めのキーパーとからなる
   沸騰水型原子炉のジエツトポンプにおいて、前記
   ビームボルトの廻り止めのキーパーに係合可能な
   フツクを有するキーパー取外し具を前記原子炉上
   方により該原子炉内に降し、前記フツクで前記キ
   ーパーを把持した状態で前記キーパーを取り外す
   工程と、ソケツト取扱具及び前記ビームを把持し
   た状態で該ビームの取付方向と取外し方向との間
   を回転可能なビーム回転手段を有するビーム取替
   機器を前記原子炉上方より該原子炉内に降し、前
   記ソケツト取扱具を前記ビームボルトに装着し該
   ビームボルトを回転して前記切欠き部に対する前
   記ビームの圧着力をゆるめた後に、前記ビーム回
   転手段により前記ビームを原子炉内で回転して前
   記切欠き部から前記ビームの両端を外す工程と、
   前記ビームを引つ掛けて原子炉内から引き上げる
   部品取外し工程とを含むことを特徴とする沸騰水
   型原子炉のジエツトポンプの部品交換方法。 ２ 前記ビームボルトと前記キーパーとを共廻り
   して前記ビームボルトをゆるめる特許請求の範囲
   第１項記載の沸騰水型原子炉のジエツトポンプの
   部品交換方法。 ３ ライザ管の頂部に接続しているトランジシヨ
   ンピースと、ノズルに接続するエルボとを有し、
   該エルボの両端に位置する一対のアームのそれぞ
   れに設けられた切欠き部にビームの両端を係合さ
   せ、該ビームの前記切欠き部との係合、離脱がビ
   ームボルトによつて行なわれ、該ビームボルトが
   キーパーによつて固定される構造の沸騰水型原子
   炉のジエツトポンプにおいて、前記ジエツトポン
   プ頂部側より垂下される本体部と、該本体部に設
   けられた第１のボルトの回転によつて開閉するフ
   ツクで前記キーパーの上端突縁部を把持する手段
   と、同一本体部に設けられた第２のボルトの回転
   によつてレバーの切欠き部を前記キーパーに係合
   させ該キーパーの脱落を防止する手段とを有する
   ことを特徴とする沸騰水型原子炉のジエツトポン
   プの部品交換用装置。 ４ ライザ管の頂部に接続しているトランジシヨ
   ンピースと、ノズルに接続するエルボとを有し、
   該エルボの両端に位置する一対のアームのそれぞ
   れに設けられた切欠き部にビームの両端を係合さ
   せ、該ビームの前記切欠き部との係合、離脱がビ
   ームボルトによつて行なわれ、該ビームボルトが
   キーパーによつて固定される構造の沸騰水型原子
   炉のジエツトポンプにおいて、前記ジエツトポン
   プの頂部側より垂下される取替機器本体と、該取
   替機器本体に設けられピストンシリンダによつて
   動作してビームの両側面を把持し、把持された前
   記ビームの両端をアームの切欠部に対して係合、
   離脱する方向に回転するよう偶力を与えるフツク
   部材および前記ビームボルトを回転させる手段を
   有することを特徴とする沸騰水型原子炉のジエツ
   トポンプの部品交換用装置。