JPS634605Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主管から分岐された分岐管の開口部を
研摩する研摩装置に係り、特に熱交換器などに設
けられた直線状の主管からこれより分岐される伝
熱管たる分岐管の開口部を遠隔操作により研摩す
ることができる研摩装置に関する。

最近、原子炉で発生する熱をヘリウム、炭酸ガ
スなどの不活性ガスの熱媒体でとり出し、これを
中間熱交換器にて２次不活性ガスと熱交換させて
得られる原子炉熱で発電は勿論、淡水生産、製鉄
などを行う多目的高温ガス炉が提供されている。

ところで、上記原子炉にて使用される中間熱交
換器はこの中にほぼ1000℃前後に加熱された不活
性ガスが多量に流通されることから非常に大型化
され且つ耐熱性に優れた構造となつている。

ここで、この熱交換器の構造を添付図面に基づ
いて説明すると、まず第１図に示す如くこの熱交
換器１の本体胴２は高さほぼ17ｍ程の中空円筒体
状に形成されており、最下端部に形成された１次
ヘリウム入口３から導入される高温ヘリウムは多
数の分岐管４が設けられた本体胴２内を上昇し、
そして最上部まで到達したヘリウムは本体胴内壁
２ａと区画壁５との間に形成された通路６を下降
していき、最終的に本体胴２の下方側部に設けら
れた１次ヘリウム出口７から排出されて再び原子
炉の炉心部（図示せず）に移送されることにな
る。

一方、上記多数の分岐管４は本体胴２の中心部
軸方向に沿つて設けられた管径ほぼ40cmの集合管
としての主管８を中心として螺旋状に形成され
て、その一端は本体胴２の上方側部に管板により
取付けられて２次ヘリウム入口９を形成すると共
に他端はこの主管８の下端部に集合されて管寄に
よつて取付けられている。従つて、２次ヘリウム
入口９から導入された底温２次ヘリウムは螺旋状
に形成された分岐管４……内を流下しつつ前記１
次ヘリウムと熱交換され、そして、加熱された２
次ヘリウムが主管８内に流れ込み、この中を上昇
して主管８の上端部すなわち２次ヘリウム出口１
０から他の装置へ移送されることになる。

ところで、上記熱交換器の伝熱管たる分岐管４
の一部に万一破損が生じた場合、この破損した分
岐管を補修する必要がある。

しかしながら、原子炉運転後にあつてはこの熱
交換器内に放射性物質が付着および浮遊している
ことから、この中に人間が入つて補修することは
好ましくないし、また、分岐管が複雑に入り組ん
でいることから破損分岐管のみを補修してこれを
回復させることは不可能である。

そこで、熱交換器全体の機能を回復させるため
に、破損した分岐管の２次ヘリウム入口９側開口
部を溶接プラグすると共に主管８の下端部にて管
寄により取付けられた破損分岐管４ａの管寄側開
口部４ｂを溶接プラグしてこの分岐管に流体を流
さないようにすることが考えられる。

この溶接を行うに際して、破損分岐管の２次ヘ
リウム入口９側開口部は、ここに人間が容易に近
接することができることから、簡単に溶接プラグ
することができるが、しかし主管内の管寄側開口
部４ｂまでは前記した如く人間が近接できないた
め図示する如く小型溶接機を搭載した補修装置１
１を主管８内に降下させて溶接プラグを行う。

しかしながら、溶接作業を行うべき破損伝熱管
４ａの開口部４ｂには熱媒体中に含まれる不純物
がスケールとして付着していることから溶接不良
の発生を防止するために、溶接前作業としてこの
付着しているスケールを除去する必要がある。

また、単にスケールを除去しただけでは除去さ
れたスケールが熱交換器内に残留して、これを再
び運転する際にガス循環機、バルブ、ガス純化系
のフイルター等の閉塞障害を生ぜしめるという不
都合が生ずる。

本考案は、以上のような問題点に着目し、これ
を有効に解決するために創案されたものであり、
その目的とするところは熱交換器などに設けられ
た直線状の主管からこれより分岐される伝熱管た
る分岐管の開口部を遠隔操作により研摩すること
ができ、しかも研摩くずを分岐管内に残留させる
ことなくこれを捕集することができる研摩装置を
提供するにある。

以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

まず、第２図は主管８内の底部に吊り下げられ
た補修装置を示す平面図である。この補修装置１
１は上下に所定の間隔を隔てて設けられた一対の
基台１２ａ，１２ｂを有しており、これら基台１
２ａ，１２ｂ間に掛け渡された案内レール１３上
に本考案に係る研摩装置１４や研摩すべき破損分
岐管４ａの開口部４ｂの中心位置を確定するため
の光学器械１５、小型溶接機１６などが一体とし
て主管８の軸方向に移動自在に設けられている。

そして、この補修装置１１には、上記研摩手段
１４や小型溶接機１６などを遠隔操作により移動
させて所定の場所に位置させるための補正移動手
段１７ａ，１７ｂが設けられている。具体的に
は、この補正移動手段は基台１２ａに設けられた
回転盤１８を介して案内レール１３自在を主管８
の周方向に回転させることにより上記研摩装置１
４などをその周方向へ適宜回転させてこれの位置
決めを行う第１の補正移動手段１７ａと、上記案
内レール１３に沿つて形成されたラツク１９と噛
合させるピニオン２０を回転させることにより研
摩装置１４などを主管８の軸方向へ移動させて主
管軸方向への位置決めを行う第２の補正移動手段
１７ｂとよりなつている。

また、上記一対の基台１２ａ，１２ｂにはその
周方向へ回転駆動自在とされた水平ローラ２１…
が基台１２ａ，１２ｂの径方向へ出没自在に設け
られており、このローラ２１を停止させた状態で
主管内壁８ａに押圧接触させておくことにより基
台１２ａ，１２ｂを主管８内に固定し得るように
なつている。

そして、本考案に係る研摩装置１４は具体的に
は第３図乃至第７図に示す如く構成されている。
すなわち、この研摩装置１４は主管側から上記分
岐管の開口部４ｂに延出自在に設けられ開口部周
縁部を研摩するための研摩手段２２を有してい
る。具体的にはこの研摩手段２２の一部を構成す
る回転駆動軸２３は支持アーム２４，２４により
軸支され、歯車２５を介して連結された駆動装置
２６により回転自在となつている。この駆動軸２
３の一端分岐管側には分岐管４ａの開口部周縁部
４ｃと接触させてこれを研摩するための円盤状の
研摩盤２７が設けられていると共に、この駆動軸
２３の他端には例えば圧搾空気給排系P1に連結
されたベローズ２８が計けられており、このベロ
ーズ２８を伸長させることにより駆動軸２３を分
岐管側へ延出させて上記研摩盤２７の分岐管の開
口部周縁部４ｃに当接し得るようになつている。
そして、この駆動軸２３の最先端には分岐管内の
研摩くずを開口部外へ搬送すべく弾性部材よりな
る風船形式の分岐管側捕集手段（シール体）２９
が形成されており、これを分岐管４ａ内へ挿入さ
せた状態でこれに連結された圧搾空気給排系P2
から圧搾空気を供給することによりこれを膨張さ
せて分岐管内を遮断すると共に、前記研摩手段２
２が開口部４ｂから離脱するにともなつて研摩く
ずを開口部外へ搬送し得るようになつている。

また、前記研摩手段１４には主管側に研摩され
る研摩くずを捕集すべくその先端が開口されて袋
状の容器として形成された主管側捕集手段３０が
研摩手段２２の駆動軸２３に沿つて延出自在に設
けられており、研摩を行う際にこの開口端３０ａ
を分岐管４ａの開口部周縁部４ｃに当接させるこ
とにより研摩手段２２の主管側すなわち研摩盤２
７を覆うようになつており、研摩くずを確実に捕
集し得るようになつている。

次に、以上のように構成された本考案の作用に
ついて述べる。

まず、第１図に示す如く熱交換器１の主管８内
へ吊り下げワイヤ３１にて吊り下げつつ補修装置
１１を降下させて、これを破損分岐管４ａの開口
部４ｂ近傍へ位置させる。この際、この開口部４
ｂの位置は熱交換器の図面寸法より計算されてあ
る程度限定することができるので吊り下げワイヤ
３１の繰り出し量を調節することによりこの補修
装置１１をほぼ上記開口部４ｂに位置させること
ができる（第２図参照）。そして、この状態で補
修装置の基台１２ａ，１２ｂに設けられた水平ロ
ーラ２１を延出させて、このローラ２１を停止さ
せた状態で主管内壁８ａに押圧接触させることに
より基台１２ａ，１２ｂを主管８内に固定する。

以上のようにして補修装置１１を固定したら光
学器械１５で計測しつつ補正移動手段１７ａ，１
７ｂを適宜作動させて破損分岐管４ａの開口部４
ｂの中心位置を確定する。以後の研摩手段２２に
よる研摩作業や小型溶接機１６による溶接作業は
この中心位置を基準として行なわれることにな
る。

まず、第１の補正移動手段１７ａ及び第２の補
正移動手段１７ｂを作動させることにより研摩手
段２２を主管８の周方向及び軸方向へ移動させて
これを第３図に示す如く破損分岐管４ａの開口部
４ｂの中心位置にセツトし、研摩手段２２の研摩
盤２７を上記開口部に臨ませる。尚、この時点に
おいて風船形式の分岐管側捕集手段２９は収縮さ
せておく。次に、第４図に示す如くベローズ２８
に連結された圧搾空気給排系P1から圧搾空気を
供給しベローズ２８を伸長させて回転駆動軸２３
を分岐管側へ延出させると共に、これの先端に取
付けられた円盤状の研摩盤２７を開口部周縁部４
ｃに当接させる。これと共に、駆動軸２３の最先
端に取付けられた弾性部材よりなる風船形式の分
岐管側捕集手段２９に、これに連結された圧搾空
気給排系P2を介して圧搾空気を供給し、これを
膨張させて分岐管４ａ内を遮断する。

次に、第５図に示す如く圧搾空気給排系P3に
圧搾空気を供給することにより研摩手段１４に沿
つて主管側捕集手段３０を延出させると共にこの
先端開口端３０ａを分岐管４ａの開口部周縁部４
ｃに当接させて研摩盤２７を覆うようにする。以
上の操作が完了したら駆動装置２６を始動するこ
とにより回転駆動軸２３を介して研摩盤２７を回
転させて開口部周縁部４ｃの研摩を行う。これに
より剥離されたスケールなどの研摩くずＳは落下
して袋状の主管側捕集手段３０に捕集される一
方、分岐管４ａ内にも一部研摩くずS2が侵入す
ることになるがこの管内は分岐管側捕集手段２９
により遮断されているので更に内部に侵入するこ
とがない。

以上のようにして研摩を完了したならば、まず
第６図に示す如く主管側捕集手段３０をそのまま
の状態に維持したまま研摩手段２２だけを補修装
置１１側へ引き戻し、これを開口部４ｂから離脱
させる。これにともなつて分岐管４ａ内に貯まつ
た研摩くずS2は分岐管側捕集手段２９により開
口部外へ搬送されると共にこの開口部４ｂに設け
られている主管側捕集手段３０に捕集されること
となり、この研摩くずＳ，S2が分岐管４ａ内或
いは主管８内に残留することがない。

次に、第７図に示す如く圧搾空気給排系P1，
P4を作動し研摩手段２２及び主管側捕集手段３
０を補修装置１１側へ引き戻して研摩作業の全て
を完了する。

以上のようにして一連の研摩作業が完了したな
らば次の工程である溶接作業に移行していくこと
になる。

このように上記した研摩装置１４によればこれ
に取付けられている研摩手段２２及び捕集手段２
９，３０を全て遠隔操作でもつて作動させること
により、管内などのように狭隘のために人間が近
接できない場所にあつてもこれより分岐される分
岐管の開口部周縁部を遠隔操作により確実に研摩
することができ、しかも発生する研摩くずを管内
及び分岐管内に残留させることなく確実に除去す
ることができる。

尚、上記実施例にあつては溶接前のスケール除
去作業について説明したが、これに限ることなく
溶接後のビードの表面仕上げを行うためにも用い
ることができる。

以上要するに本考案によれば次のような優れた
効果を発揮することができる。

(1) 管内などのように狭隘のために人間が近接で
きない場所にあつても、これより分岐される分
岐管の開口部周縁部を遠隔操作により研摩する
ことができる。

(2) 従つて、溶接作業を行う場合において溶接不
良の発生を防止することができる。

(3) 風船状のシール体を分岐管内で膨脹させるた
め、分岐管内壁にシール体が密着し分岐管が完
全に密封され、分岐管のシール体よりも奥の方
に研磨くずが入ることはない。このシール体を
膨脹させた状態としておくことで、研磨盤の開
口部からの離脱にともなつてシール体が分岐管
内を密封した状態で摺動するため、分岐管内の
研磨くずは残らず主管側へ払い出される。しか
も、主管側捕集手段により捕集用の容器は研磨
手段とは別個に分岐管の開口部周囲に押し付け
ておくことができるため、シール体により払い
出された分岐管内の研磨くずは確実に容器に捕
集される。また、シール体を収縮させた状態で
分岐管内に挿入できるので、挿入が容易であ
り、挿入のための分岐管の軸芯合せもラフなも
ので済む。

(4) 従つて、熱交換器にあつてはガス循環機、バ
ルブ、ガス純化系のフイルター等の閉塞障害の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器を示す縦断面図、第２図は管
内（主管内）に挿入された補修装置を示す平面
図、第３図乃至第７図は補修装置に搭載された本
考案に係る分岐管の開口部を研摩する研摩装置の
好適一実施例を示す平面図である。 尚、図中４は分岐管、４ａは破損分岐管、４ｂ
は開口部、４ｃは周縁部、８は主管、１４は研摩
装置、２２は研摩手段、２７は研摩盤、２９は分
岐管側捕集手段、３０は主管側捕集手段である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 比較的軸方向に延出された主管からこれより分
   岐された分岐管の開口部を研摩する研摩装置にお
   いて、上記主管側から上記分岐管の開口部に延出
   自在に設けられ開口部周縁部を研摩するための研
   摩手段と、先端が開口された容器を有し、該容器
   を研摩手段とは別個に主管側から分岐管側に進退
   自在に設け、上記容器の開口端を分岐管の開口部
   周囲に当接させることにより上記開口部周縁部を
   研摩する研摩手段の研摩盤を覆つて、主管側に研
   摩されて飛散する研摩くずを捕集する主管側捕集
   手段と、上記研摩盤の分岐管側に設けられ流体の
   給排により膨脹収縮する風船状のシール体を有
   し、該シール体を分岐管内で膨脹させて分岐管を
   遮断すると共に、膨脹状態のまま研摩盤の開口部
   からの離脱にともなつて分岐管内の研摩くずを主
   管側へ払い出す分岐管側捕集手段とを備えたこと
   を特徴とする主管から分岐された分岐管の開口部
   を研摩する研摩装置。