KR102594078B1 - 원자로 압력 용기 튜브를 라이닝하는 슬리브를 교체하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

원자로 압력 용기(10)를 통과하는 튜브(12)를 라이닝하는 슬리브(26)를 고정하는 방법이 제공된다. 사익 방법은, 상기 슬리브의 외측 표면 상에 방사상 돌출부(74)를 그 자리에 부착하는 단계, 및 컬러룰 튜브의 단부에 부착하는 단계, 열 슬리브를 위치에 유지하기 위하여 칼라와 방사상 돌출부를 연결하는 단계를 포함한다.

Description

원자로 압력 용기 튜브를 라이닝하는 슬리브를 교체하는 방법 및 장치
본 발명은 일반적으로 원자로 압력 용기를 통과하는 튜브를 라이닝하는 슬리브를 교체하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제어봉 구동기구(CRDM: control rod driving mechanism) 노즐 또는 하우징을 라이닝하는 열 슬리브를 교체하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 웨스팅 하우스 원자로에서 원자로 용기 폐쇄 헤드(RVCH)는 열 슬리브를 가지며, 그 주요 기능은 고온 제어봉 구동부가 노심에서 인출될 때 CRDM 노즐이 열 충격을 형성하는 것을 차폐하는 것이다. 시간이 지남에 따라 열 슬리브는 진동으로 인해 마모되어 결국 고장나게 된다. 일반적으로 RVCH를 용기에서 제거하고 헤드 스탠드에 놓은 다음 CRDM을 완전히 제거하고 열 슬리브를 교체한다.
FR 2689297은 CRD를 제거하지 않고 슬리브를 교체할 수 있도록 설계된 도구를 개시하는데, 이는 교체 슬리브의 체결 너트를 위한 베어링 부분을 구성하는 외부 플랜지를 포함하는 교체 슬리브를 사용하는 것을 포함한다.
원자로 압력 용기를 통과하는 튜브를 감싸는 슬리브를 교체하는 방법이 제공된다. 슬리브는 튜브에 슬리브를 유지하기 위해 튜브의 지지 섹션에 놓 이도록 구성된 반경 방향으로 확장된 단부를 포함하는 단부를 구비한다. 튜브로부터 슬리브를 제거하는 단계; 방사상으로 수축된 구성과 방사상으로 확장된 구성 사이에서 이동되도록 구성된 방사상 가변 단부를 갖는 새로운 슬리브를 제공하는 단계; 및, 방사상 가변 단부가 지지 섹션에 의해 수용되고 방사상 가변 단부가 튜브에서 새로운 슬리브를 유지하도록 튜브에 새로운 슬리브를 설치하는 단계를 포함한다. 방사상 가변 단부는 설치 중에 방사형으로 수축된 구성에 있으며, 새로운 슬리브가 튜브에 설치된 후에는 방사형으로 확장된 구성에 있게 된다.
방법의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
새로운 슬리브를 설치하는 단계는 튜브의 제 1 단부에서 방사상으로 수축된 구성으로 방사상 가변 단부를 삽입하는 단계를 포함하되, 방사상 가변 단부는 설치 후 튜브의 제 2 단부에서 방사상으로 확장된 구성에 있으며; 튜브의 제 1 단부는 튜브의 하단이고 튜브의 제 2 단부는 튜브의 상단이며; 방사상 가변 단부는 반경 방향 내측 및 반경 방향 외측으로 가요성을 가지는 원주 방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하고;
원주 방향으로 이격된 각각의 세그먼트는 새로운 슬리브가 튜브에 설치된 후, 지지 섹션에 놓이는 반경 방향 외측 돌출부를 포함하고;
새로운 슬리브는 제 1 단부, 제 2 단부 및 제 1 단부에서 제 2 단부로 연장되는 중간 부분을 포함하고, 상기 제 1 단부는 방사상 가변 단부이고, 반경 방향 외측 돌출부는 상기 중간 부분의 외주면을 지나 반경 방향 외측으로 연장되며;
각각의 세그먼트는 중간 부분의 베이스 단부 및 베이스 단부로부터 반경 방향 외측 돌출부까지 축방향으로 연장되는 종방향 연장 프롱(prong)을 포함하며;
새로운 슬리브는 방사상 가변 단부의 반대편 단부에 연통부(funnel)를 포함하며, 상기 연통부는 튜브에 새로운 슬리브를 설치하는 동안 새로운 슬리브의 일부가 되고;
튜브에 새로운 슬리브를 설치하는 단계는, 방사상 가변 단부가 지지 섹션에 의해 수용된 후, 반경 방향으로 확장된 구성에서 방사상 가변 단부를 구속하기 위해 방사상 가변 단부 상에 리테이너를 장착하는 단계를 포함하고;
상기 튜브는 원자로 압력 용기의 폐쇄 헤드를 통과하고, 상기 폐쇄 헤드는 튜브에 새로운 슬리브를 설치하는 동안 원자로 압력 용기의 원통형 쉘로부터 분리되고;
상기 튜브는 제어봉 구동기구 노즐이고 슬리브는 열 슬리브이며;
방사상 가변 단부는 반경 방향 내측 및 반경 방향 외측으로 가요성을 가지는 원주 방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하고, 각각의 원주 방향으로 이격된 세그먼트는 종방향으로 연장되는 프롱 및 프롱의 상단에 반경 방향 외측 돌출부를 포함하고, 각각 반경 방향 외측 돌출부는 반경 방향으로 각각의 프롱의 외주면을 지나서 연장되며;
새로운 슬리브를 설치하는 단계는 방사상으로 수축된 구성에서 방사상 가변 단부를 배향시키기 위해 방사상으로 외부로 향하는 돌출부를 방사상으로 내측으로 강제하는 단계 및 방사상 가변 단부가 방사상으로 수축된 구성에 있는 동안 튜브의 하단부에 방사상 가변 단부를 삽입하는 단계를 포함하고;
새로운 슬리브를 설치하는 단계는 방사상 가변 단부가 지지 섹션에 도달할 때까지 방사상 가변 단부가 반경 방향으로 수축된 구성에 있는 동안 튜브의 중간 부분을 통해 방사상 가변 단부를 위로 이동시키는 것을 추가로 포함하며, 상기 지지 섹션은 튜브의 중간 부분보다 큰 직경을 가지며, 상기 돌출부는 방사상으로 수축된 구성에서 방사상 가변 단부를 배향하기 위하여 방사상 가변 단부가 상기 지지 섹션에 도달할 때 방사상 외측으로 확대된다.
원자로 압력 용기의 제어봉 구동 기구 노즐에 삽입하기 위한 제어봉 구동기구 열 슬리브(thermal sleeve)도 제공된다. 제어봉 구동기구 열 슬리브는 반경 방향으로 수축된 구성과 반경 방향으로 확장된 구성 사이에서 이동하도록 구성된 방사상 가변 단부를 포함한다.
방사상 가변 단부는 방사상으로 확장된 구성에서 튜브에 새 슬리브를 유지하도록 구성된다. 상기 제어봉 구동기구 열 슬리브는 또한 방사상 가변 단부의 반대편에 있는 추가 단부를 포함하고, 상기 추가 단부는 추가 단부의 단부 에지를 정의하는 최대 직경 에지를 갖는 절두 원추형 부분을 갖는 연통부를 포함한다.
제어봉 구동기구 열 슬리브의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함 할 수 있다.
방사상 가변 단부는 반경 방향 내측 및 반경 방향 외측으로 가요성을 가지는 원주 방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하고;
원주 방향으로 이격된 각각의 세그먼트는 제어봉 구동기구 노즐에 제어봉 구동기구 열 슬리브를 유지하도록 구성된 반경 방향 외측 돌출부를 포함하고;
중간 부분은 방사상 가변 단부로부터 추가 단부까지 연장되되, 반경 방향 외측 돌출부는 상기 중간 부분의 외주면을 지나 반경 방향 외측으로 연장되며;
각각의 세그먼트는 중간 부분의 베이스 단부 및 상기 베이스 단부로부터 반경 방향 외측 돌출부까지 축방향으로 연장되는 종방향 연장 프롱을 포함하고;
리테이너는 반경 방향으로 확장된 구성에서 방사상 가변 단부를 구속하기 위해 방사상 가변 단부에 장착된다.
본 발명은 다음의 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 압력 용기로부터 위쪽으로 연장되는 복수의 CRDM 튜브 조립체를 포함하는 PWR의 원자로 압력 용기의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 도 1에 도시된 CRDM 튜브 조립체의 노즐 및 열 슬리브의 상세를 도시하는 원자로 압력 용기의 폐쇄 헤드의 부분 사시 횡단면도를 도시한다.
도 2b는 노즐 중 하나의 상단부 및 노즐에 수용된 열 슬리브의 상단부의 확대도를 도시한다.
도 2c는 노즐 중 하나의 하단부 및 노즐에 수용된 하부 열 슬리브의 확대도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 슬리브의 상단부의 확대도를 도시한다.
본 발명은 노즐의 상단부와 연동되는 반경 방향 확장부를 통해 CRDM 노즐의 제 위치에 교체용 열 슬리브를 고정함으로써 원자로 압력 용기의 열 슬리브를 교체하는 방법 및 교체용 열 슬리브를 제공한다. 상부 교체용 열 슬리브는 압축되어 노즐 하단에 삽입된 다음, 설치 도구를 사용하여 최종 위치까지 위로 푸시된다. 노즐 상단에 위치되면, 교체 슬리브의 상부는 압축 해제되어 제자리에 고정되도록 확장된다. 이 지점에서 설치 도구를 사용하여 지지 링을 아래로 당겨 열 슬리브를 제자리에 고정한다.
도 1은 압력 용기(10)로부터 위쪽으로 연장되는 복수의 CRDM 튜브 조립체(12)를 포함하는 가압 수로(PWR: pressurized water reactor)의 원자로 압력 용기(10)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 압력 용기(10)는 반구형 벽(l4a)을 통과하는 CRDM 튜브 조립체(12)를 가진 플랜지(l4b) 위에 위치 된 반구형 벽(l4a)을 구비하는 RVCH(14)를 포함한다. RVCH(14)는 스터드 및 너트에 의해 원통형 쉘(16)의 플랜지(l6a)에 고정되는 RVCH(14)의 플랜지(l4b)를 통해 원통형 쉘(16)의 상부에 제거 가능하게 고정된다. 반구형 벽(14a)은 압력 용기(10)의 내부(20)로부터 멀리 향하는 외부 반구형 표면(18) 및 내부(20)를 향하는 내부 반구형 표면(22)을 포함한다. CRDM 튜브 조립체(12)는 외부 반구형 표면(18) 및 내부 반구형 표면(22) 모두를 통해 연장된다. 원자로의 작동시에, RVCH(14)는 원통형 쉘(16)의 상부에 고정된다. 연료 보급 작업 동안, RVCH(14)는 원통형 쉘(16)에서 제거된다.
도 2a는 CRDM 튜브 조립체(12)의 세부 사항을 예시하는 RVCH(14)의 부분 사시도를 도시한다. 각각의 CRDM 튜브 조립체(12)는 벽(14a)에 영구적으로 고정된 노즐(24) 형태의 외부 튜브 및 노즐(24)을 라이닝하는 열 슬리브(26)를 포함한다. 하나의 노즐(24a)이 내부에 고정된 슬리브(26)없이 도 2a에 도시되어 있다. 각각의 노즐(24)은 벽(14a)에 형성된 대응하는 구멍을 통과하고 벽(14a)에 용접된다.
각각의 CRDM 튜브 조립체(12)는 CRDM 튜브 조립체(12)의 각각의 중심 종방향 연장축(CA)이 벽(14a)을 통해 수직으로 연장되도록 위치된다. 본 명세서에서 사용되는 축방향, 반경 방향 및 원주 방향이라는 용어는 각각의 CRDM 튜브 조립체(12)에 대한 중심축(CA)과 관련하여 사용된다. CRDM 튜브 조립체(12)는 노즐(24)의 제 1 단부(28) 및 제 1 단부(30)가 압력 용기(10)의 외측에 배치되도록 반구형 표면(18)을 지나서 종방향으로 돌출된다. CRDM 튜브 조립체(12)는 또한 노즐(24)의 제 2 단부(32) 및 슬리브(26)의 제 2 단부(34)가 압력 용기(10)의 내부(20)에 위치하도록 반구형 표면(22)을 지나 종방향으로 돌출된다. 상기 노즐(24)은 벽(l4a)을 통해 제 1 단부(28)로부터 제 2 단부(32)로 연장하는 중간 부분(36)을 포함하고, 상기 슬리브(26)는 벽(l4a)을 통해 제 1 단부(30)로부터 제 2 단부(34)로 연장하는 중간 부분(38)을 포함한다.
도 2b는 노즐(24)의 제 1 단부(28) 및 슬리브(26)의 제 1 단부(30)의 확대도를 도시한다. 노즐(24)의 제 1 단부(28)는 벽(l4a)으로부터 떨어진 슬리브(26)의 제 1 단부(30)보다 수직으로 더 상향 연장된다(도 2a). 노즐(24)의 제 1 단부(28)는 노즐(24)의 중간 부분(36)보다 반경 방향으로 더 두꺼운 반경 방향으로 확대된 환형 부분(40)을 포함하고, 중간 부분(36)의 외주 표면(36a)보다 중심축(CA)으로부터 반경 방향으로 더 멀리 떨어진 외주 표면(40a)을 갖는다. 반경 방향으로 확대된 환형 부분(40)은 중간 부분(36)의 내주면(36b)과 동일한 직경의 내주면(42a)을 갖는 하부 섹션(42)을 포함한다. 하부 섹션(42) 위에서, 확대된 환형 부분(40)의 내경은 반경 방향으로 확장 된 지지 섹션을 정의하되, 상기 지지 섹션(44)은 확대된 환형 부분(40)의 상부 섹션(46)의 내주면(46a)을 연결하기 위해 축방향으로 상향으로 연장되는 동안 내주면(42a)으로부터 반경 방향으로 연장되는 절두 원뿔형 내주 지지 표면(44a)을 갖는 환형 숄더로서 형성된다. 상부 섹션(46)은 노즐(24)의 상부 에지(46b)를 정의한다.
슬리브(26)의 제 1 단부(30)는 열 슬리브(26)의 중간 부분(38)보다 반경 방향으로 더 두꺼운 방사상으로 확대된 환형 부분(48a)을 포함하며, 중간 부분(38)의 외주(38a)보다 중심축(CA)으로부터 반경 방향으로 더 멀리 떨어져있는 외주면(48a)을 갖는다. 반경 방향으로 확대된 환형 부분(48)은 노즐(24)의 반경 방향으로 확대된 환형 부분(40)의 지지 섹션(44)에 의해 지지된다. 보다 구체적으로, 반경 방향으로 확대된 환형 부분(48)은 지지 표면(44a) 상에 수직으로 놓이는 하부 표면(48b)을 포함한다. 하부 표면(48b)은 내부에 형성된 환형 홈(49)을 포함한다. 시간이 지남에 따라, 열 슬리브(26)에 의해 경험되는 진동으로 인해 반경 방향으로 확대된 부분(48)에서 고장이 발생할 수 있다.
도 2c는 노즐(24)의 제 2 단부(32) 및 슬리브(26)의 제 2 단부(34)의 확대도를 도시한다. 상기 슬리브(26)의 제 2 단부(34)는 벽(14a)으로부터 떨어진 노즐(24)의 제 2 단부(32)보다 더 수직으로 하향 연장된다. 슬리브(26)의 제 2 단부는 중간 부분(38)에 고정된 연통부(50)에 의해 형성된다. 상기 연통부(50)는 중간 부분의 외주면(38a)에 고정된 원통형 섹션(50a) 및 원통형 섹션(50a)으로부터 하향으로 연장되는 절두 원추형 섹션(50a)을 포함한다. 절두 원추형 섹션(50b)은 중간 부분(38)으로부터 멀어 지도록 수직으로 아래쪽으로 연장됨에 따라 반경 방향으로 확대된다. 노즐(24)의 제 2 단부(32)는 실질적으로 원통형이고 슬리브(26)의 중간 부분(38)의 섹션을 둘러싼다.
도 3은 노즐(24)에 제자리에 고정된 본 발명의 실시예에 따른 신규한 또는 교체용 열 슬리브(62)의 상단부(60)를 도시한다. 상기 열 슬리브(62)의 상단부(60)와 열 슬리브(26)의 상단부(28)간의 차이점 외에도, 열 슬리브(62)는 원래의 열 슬리브(26)와 동일한 방식으로 구성된다. 슬리브(62)의 상단부(60)는 원주 방향으로 이격된 축방향 연장 슬롯(66)에 의해 서로 분리된 복수의 원주 방향으로 이격된 세그먼트(64)를 포함한다. 각각의 세그먼트(64)는 중간 부분(70과) 슬리브(62)를 결합하는 하부 베이스 단부(68) 및 하부 베이스 단부(68)로부터 축방향 상향으로 연장되는 종방향 연장 프롱(72)을 포함한다. 각 세그먼트(64)에 대해, 상부 단부(60)에서, 각각의 프롱(72)은 각 프롱(72)의 외주면(72a)를 지나서 방사상 외측으로 연장되는 방사상 외측 돌출부(74)와 결합하여, 각각의 돌출부(74)의 외주면(74a)이 외주면(72a)보다 중심축(CA)으로부터 추가적으로 방사상으로 멀어지게 된다. 반사상 외측 돌출부(74)는 슬리브(62)의 반경 방향으로 확대된 단부 부분(75)을 형성한다.
각각의 돌출부(74)는 프롱(72) 및 중간 부분(70)보다 방사상으로 더 두껍다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 돌출부(74)의 내주면(74b)은 각각의 프롱(72)의 내주면(72b)과 실질적으로 중심 축(CA)으로부터 방사상 거리가 동일하다. 상기 돌출부(74)는 노즐(24)의 반경 방향으로 확대된 환형 부분(40)의 지지 섹션(44)에 의해 지지된다. 보다 구체적으로, 각각의 돌출부(74)는 지지 섹션(44)의 지지면(44a)에 수직으로 놓이는 하부면(74c)을 포함한다. 각각의 하부면(74c)은 하부면(74c)을 서로 반경 방향 및 축방향으로 오프셋된 2 개의 접촉부(74d, 74e)로 분리하도록 그 내부에 형성된 홈(76)을 포함한다.
슬롯(66)은 각각 중간 부분(70)의 상부에 있으면서 원주 방향으로 연장되는 베이스 에지(78a) 및 상기 베이스 에지(78a)로부터 축방향으로 상향 연장되는 2 개의 축방향으로 연장되는 종방향 에지(78b, 78c)에 의해 정의된다. 제 1 종방향 에지(78b)는 베이스 에지(78a)로부터 돌출부(74) 중 하나의 각각의 상부 표면(74f)까지 축방향으로 상향 연장되고, 제 2 종방향 에지(78c)는 베이스 에지(78a)로부터 다른 돌출부(74)의 각각의 상부 표면(74f)까지 축방향으로 상향 연장된다. 슬롯(66)에서, 각각의 에지(78b)는 세그먼트(64) 중 하나의 돌출부(74) 및 프롱(72)의 측면 에지를 형성하고, 각 에지(78c)는 프롱(72)의 측면 에지 및 다른 세그먼트(64)의 돌출부(74)를 형성한다. 에지(78b, 78c)는 내주면(72b)으로부터 각각의 돌출부(72)의 외주면(72a)으로 그리고 내주면(74b)으로부터 각각의 돌출부(74)의 외주면(74a)으로 각각 반경 방향으로 연장된다.
상기 열 슬리브(62)는 상단부(60)가 반경이 변경되는 방사상 가변 단부로서 구성되도록 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 상단부(60)는 상단부(60)가 더 작은 외경을 갖는 방사상으로 수축된 구성과 상단(60)이 더 큰 외경을 갖는 방사상으로 확장된 구성 사이에서 방사상으로 확장 가능하고 방사상으로 압축 가능하다. 보다 구체적으로, 세그먼트(64)는 세그먼트(64)가 방사상으로 가요성을 가지도록 구성된다. 상기 세그먼트(64)는 반경 방향으로 수축된 구성에서 상단부(60)를 배향시키기 위해 반경 방향 내측으로 강제될 수 있고, 반경 방향으로 확장된 구성에서 상단부(60)를 배향시키기 위해 반경 방향 외측으로 강제될 수 있다. 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 세그먼트(64)는 외부에서 가해진 반경 방향 내향 힘이 상단부(60)를 반경 방향으로 수축된 구성으로 이동시키고, 외측에서 반경방향 내측으로 가해진 힘이 제거될 때, 세그먼트(64)의 구성은 반경방향으로 수축된 구성에서 반경방향으로 확장된 구성으로 상기 상단부(60)를 이동시키기에 충분한 반경 방향 외측 힘을 생성하도록 충분한 탄성을 갖도록 구성된다. 선택적인 실시예에서, 상기 세그먼트(64)는 외부에서 적용된 반경 방향 외측 힘이 상단부(60)를 반경 방향으로 확장된 구성으로 이동시키고, 외측에서 가해진 반경방향 내향 힘이 제거될 때, 세그먼트(64)의 구성이 상단부(60)를 반경방향으로 수축된 구성으로부터 반경방향으로 확장된 구성으로 이동시키기에 충분한 반경방향 내향 힘을 생성하도록 충분한 탄성을 가지도록 구성된다. 다른 선택적인 실시예에서, 상기 세그먼트(64)는 상단부(60)를 반경 방향으로 수축된 구성으로 이동시키기 위해 외부에서 가해진 반경 방향 내향 힘이 필요하고, 상단부(60)를 반경 방향으로 확장된 구성으로 이동시키기 위해 외부에서 가해진 반경 방향 외측 힘이 요구되도록 구성된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 리테이너(80)가 슬리브(62)의 상단부(60)에 장착되어, 돌출부(74)의 반경 방향 내측 이동을 제한함으로써 상단부(60)를 반경 방향으로 확장된 구성으로 유지한다. 보다 구체적으로, 상기 리테이너(80)는 돌출부(74)의 내주면(74b)에 유지되는 링으로서 형성된다. 각각의 돌출부(74)에는 각각의 내주면(74b)에 형성된 각각의 슬롯(82)이 제공된다. 리테이너(80)의 외주면(80a)은 각 슬롯(82)의 반경 방향 외측 표면(82a)과 접촉함으로써 돌출부에 대해 반경 방향 외측으로 힘을 가한다. 리테이너(80)의 상부 표면(80b)은 각 슬롯(82)의 상부 표면(82b)과 접촉하며, 리테이너(80)의 하부 표면(80c)은 각 슬롯(82)의 하부 표면(82c)와 접촉하여 상단부(60) 상에서 축방향으로 일정 위치에 리테이너(80)를 유지하게 된다. 리테이너(80)의 하부 표면(80c)은 슬롯(82)에 쉽게 설치하기 위해 수직이 아닌 각도로 중심 축(CA)에 대해 각을 이룬다. 보다 자세하게는, 상기 표면(80c)은 절두 원추형을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브(26)를 슬리브(62)로 교체하는 방법이 도 2a 내지 도 2c 및 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 먼저, RVCH(14)를 쉘(16)에서 제거하고 헤드 스탠드에 배치하여, 하단부(32)에 쉽게 접근할 수 있도록 슬리브 교체를 수행한다. 다음으로, 슬리브(26)를 노즐(24)에서 제거한다. 바람직한 일실시예에서, 슬리브(26)의 반경 방향으로 확대된 부분(48)은 분리되어, 슬리브(26)는, 헤드 스탠드에 있는 동안, RVCH(14) 아래로부터 하단부(32)로부터 노즐(24)을 통해 아래로 당겨질 수 있다. 슬리브(62)는 헤드 스탠드에 있는 동안 하단부(32)로부터 노즐(24)로 삽입되도록 구성된다. 이 방법은 RVCH(14)의 내부에 슬리브(62)를 제공하는 단계를 포함한다. 연통부(50)가 RVCH(14)의 내부에 제공되기 전에, 도 2c에 도시된 것과 동일한 방식으로, 연??부(50)가 중간 부분(70)의 하단부에 설치 될 수 있다. 방사상으로 수축된 구성에 있는 상단부(60)와 함께, 슬리브(62)의 상단부(60)는 노즐(24)의 하단부(32)에 삽입된다. 슬리브(62)의 상단부(60)가 노즐(24)의 하단부(32)에 삽입될 때, 리테이너(80)는 상단부(60)에 장착되지 않는다. 방사상으로 수축된 구성으로 상단부(60)를 배향하기 위해 세그먼트(64)에 방사상 안쪽으로 힘을 가하여, 돌출부(74)의 외주면(74a) 사이의 최대 거리에 의해 정의된 상단부(60)의 최외경이 하부 에지(52b)의 노즐(24)의 내경보다 더 작게 되도록 할 수 있다. 그 다음, 상단부(60)가 반경 방향으로 수축된 구성에서, 슬리브(62)는 상단부(60)가 반경 방향으로 확대된 지지 섹션(44)에 도달할 때까지 노즐(24)의 내부를 통해 위쪽으로 강제된다.
다음으로, 상단부(60)가 반경 방향으로 확장된 지지부(44)에 도달한 후, 상단부(60)는 반경 방향으로 확장된 배향으로 반경 방향으로 확장되어, 외주면(74a)은 내주면(42a)보다 중심축(CA)으로부터 반경 방향으로 더 멀리 위치된다. 돌출부(74)의 하부 표면(74c)은 노즐(24)에서 슬리브(62)를 제자리에 유지하기 위해 지지 표면(44a)과 접촉한다. 돌출부(74)의 하부 표면(74c)은 축방향으로 지지 표면(44a)에 인접하여, 상부 단부(60)가 반경 방향으로 수축된 구성에 있을 때 슬리브(62)가 아래로 당겨질 수 없도록 한다. 다음으로, 리테이너(80)는 상단부(60)가 방사상으로 확장된 구성으로부터 이동되는 것을 방지하기 위해 상단부(60)에 장착된다. 돌출부(74)는 슬롯(82)에 리테이너(80)를 설치하기 위해 반경 방향 외측으로 이동된다. 리테이너(80)는 상부 표면(74f) 내부로 하향 강제되어, 표면(80b)이 상부 표면(74f)의 절두 원추형 부분(74g)과 접촉하고, 리테이너(80)에 의해 표면(74f)에 가해지는 하향 힘은 리테이너(80)가 슬롯(82) 내부로 스냅되도록 돌출부를 반경방향 외측으로 강제하거나 강제하는 것을 보조하게 된다. 일단 리테이너(80)가 슬롯(82) 내에 있으면, 돌출부(74)는 반경 방향으로 수축된 구성으로 반경 방향 내향으로 수축될 수 없고, 슬리브(62)의 상단부(60)가 노즐(24)의 상단부(28)에 고정된다.
예를 들어, 일실시예에서, 도구는 세그먼트(64)를 반경 방향 안쪽으로 가압할 수 있는 반면, 도구는 세그먼트(64) 위에 리테이너(80)를 유지한다. 상기 도구는 하단부(32)를 통해 도입될 수 있다. 다음 단계에서, 세그먼트(64)가 지지 표면(44a) 위에 있는 경우, 도구는 반경 방향 내측 압축을 해제하여, 세그먼트(64)가 반경 방향 외측으로 확장된 위치로 확장되도록 한다. 다음 단계에서, 하향 축 운동을 통해 공구를 제거할 때, 세그먼트(64)는 반경 방향 외측으로 확장되어, 리테이너(80)가 슬롯(82)의 반경 방향 내측 및 전방 위치를 취할 수 있게 한다. 도구를 제거하는 제 1 단계에서, 상기 세그먼트(64)는 최종 반경 방향 비-압축 위치를 취하여 리테이너(80)를 슬롯(82)에 고정한다. 선택적으로, 상기 도구는 리테이너를 슬롯(82) 내로 제자리에 용접하기위한 용접 수단을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 특정 예시적인 실시예 및 그 예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 다음의 청구 범위에 기재된 발명의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 방식으로 간주되어야 한다.
10: 압력 용기 12: 튜브 조립체
14a: 반구형 벽 14b: 플랜지
14: RVCH 20: 내부

Claims (20)

  1. 원자로 압력 용기(10)를 통과하는 튜브(24)를 라이닝하는 슬리브(26)를 교체하는 방법에 있어서,
    상기 슬리브(26)는 상기 튜브에 상기 슬리브(26)를 지지하기 위하여 튜브(24)의 지지 섹션(44) 상에 안착되는 반경방향으로 확대된 단부 부분(75)을 포함하는 단부를 구비하며,
    상기 방법은,
    상기 튜브(24)로부터 상기 슬리브(26)를 제거하는 단계;
    반경방향으로 수축된 구조와 반경방향으로 확대된 구조 사이에서 이동하도록 된 방사상 가변 단부(60)를 구비한 새로운 슬리브(62)를 제공하는 단계; 및
    상기 방사상 가변 단부(60)가 상기 지지 섹션(44)에 의해 수용되고, 상기 방사상 가변 단부(60)가 튜브(24)에 새로운 슬리브를 유지하도록 상기 튜브에 새로운 슬리브를 설치하는 단계로서, 상기 방사상 가변 단부(60)는 설치시에 반경방향으로 수축된 구조에 있으며, 새로운 슬리브(62)가 튜브(24)에 설치된 이후에는 반경방향으로 확대된 구조에 있게 되는, 새로운 슬리브를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    새로운 슬리브(62)를 설치하는 단계는 상기 방사상 가변 단부(60)를 상기 튜브(24)의 제 1 단부(32)의 반경방향으로 수축된 구조에 반경방향으로 삽입하는 단계를 포함하되, 상기 방사상 가변 단부(60)는 설치 후에는 튜브(24)의 제 2 단부(28)의 반경방향으로 확대된 구조에 있는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 튜브의 제 1 단부(32)는 튜브의 하단부이며, 상기 튜브의 제 2 단부(28)는 튜브(24)의 상단부인 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    방사상 가변 단부(60)는 반경방향 내측과 반경방향 외측으로 가요성을 가지는 원주방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    원주방향으로 이격된 각각의 세그먼트는 새로운 슬리브(62)가 튜브(24)에 설치된 후에 상기 지지 섹션(44)에 안착된 방사상 외측 돌출부(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    새로운 슬리브(62)는 제 1 단부, 제 2 단부 및 상기 제 1 단부로부터 제 2 단부로 연장되는 중간 부분(70)을 포함하며, 상기 제 1 단부는 방사상 가변 단부(60)이며, 상기 방사상 외측 돌출부(74)는 상기 중간 부분(70)의 외주면을 지나서 반경방향 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각각의 상기 세그먼트는 상기 중간 부분에 베이스 단부(68)와, 상기 베이스 단부(68)로부터 상기 방사상 외측 돌출부(74)로 축방향으로 연장되는 종방향 연장 프롱(prong)(72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    새로운 슬리브(62)는 상기 방사상 가변 단부(60)의 반대편에 있는 단부에 연통부를 구비하고, 상기 연통부는 튜브(24)에 새로운 슬리브(62)를 설치하는 동안에 새로운 슬리브(62)의 일부가 되는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    튜브(24)에 새로운 슬리브(62)를 설치하는 단계는, 상기 방사상 가변 단부(60)가 상기 지지 섹션(44)에 의해 수용된 후에, 반경방향으로 확대된 구조에 방사상 가변 단부(60)를 고정하도록 방사상 가변 단부(60) 상에 리테이너(80)를 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브(24)는 원자로 압력 용기(10)의 폐쇄 헤드(14)를 통과하며, 상기 폐쇄 헤드(14)는 튜브(24)에 새로운 슬리브를 설치하는 동안에 원자로 압력 용기(10)의 원통형 쉘(16)로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 튜브(24)는 제어봉 구동 기구 노즐이며, 상기 슬리브는 열 슬리브인 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사상 가변 단부(60)는 반경방향 내측과 반경방향 외측으로 가요성을 가지는 원주방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하되, 원주방향으로 이격된 각각의 상기 세그먼트는 종방향으로 연장되는 프롱(72) 및 상기 프롱의 상단부 상의 방사상 외측 돌출부(74)를 포함하며, 각각의 방사상 외측 돌출부(74)는 각각의 프롱(72)의 외주면(72a)을 지나서 반경방향 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    새로운 슬리브(62)를 설치하는 단계는,
    반경방향으로 수축된 구조로 방사상 가변 단부(60)를 배향하도록 상기 방사상 외측 돌출부(74)를 반경방향으로 강제하는 단계; 및
    상기 방사상 가변 단부(60)가 반경방향으로 수축된 구조에 있는 동안에 상기 방사상 가변 단부(60)를 튜브(24)의 하단부(32)에 삽입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    새로운 슬리브(62)를 설치하는 단계는,
    상기 방사상 가변 단부(60)가 상기 지지 섹션(44)에 도달할 때까지 상기 방사상 가변 단부(60)가 반경방향으로 수축된 구조에 있는 동안 상기 튜브(24)의 중간 부분(36)을 통하여 상측으로 상기 방사상 가변 단부(60)를 이동시키는 단계를 추가로 포함하되,
    상기 지지 섹션(44)은 상기 튜브(24)의 중간 부분(36)보다 큰 직경을 가지며,
    상기 방사상 가변 단부(60)가 상기 지지 섹션(44)에 도달하여 상기 방사상 가변 단부(60)를 반경방향으로 확대된 구조로 배향하게 될 때 상기 돌출부(74)가 반경방향 외측으로 확대되는 것을 특징으로 하는 슬리브를 교체하는 방법.
  15. 원자로 압력 용기(10)의 제어봉 구동 기구 노즐(24)에 삽입하기 위한 제어봉 구동 기구 열 슬리브(62)에 있어서,
    상기 제어봉 구동 기구 열 슬리브(62)는,
    반경방향으로 수축된 구조와 반경방향으로 확대된 구조 사이에서 움직이도록 된 방사상 가변 단부(60)로서, 상기 방사상 가변 단부는 반경방향으로 확대된 구조에서 제어봉 구동 기구 노즐(24)에 제어봉 구동 기구 열 슬리브(62)를 지지하도록 된, 방사상 가변 단부(60); 및
    상기 방사상 가변 단부(60)의 반대편의 추가 단부로서, 상기 추가 단부의 단부 에지를 정의하는 최대 직경을 가지는 절두 원뿔형 부분을 구비하는 연통부를 포함하는 추가 단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방사상 가변 단부(60)는 반경방향 내측과 반경방향 외측으로 가요성을 가지는 원주방향으로 이격된 복수의 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
  17. 제 16 항에 있어서,
    원주방향으로 이격된 각각의 세그먼트는 제어봉 구동 기구 노즐(24)에 상기 제어봉 구동 기구 열 슬리브(62)를 지지하도록 된 방사상 외측 돌출부(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 방사상 가변 단부(60)로부터 상기 추가 단부로 연장되는 중간 부분(70)을 추가로 포함하되, 상기 방사상 외측 돌출부(74)는 상기 중간 부분(70)의 외측 원주면을 지나서 반경방향 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
  19. 제 18 항에 있어서,
    각각의 세그먼트는 상기 중간 부분(70)에 베이스 단부(68)를 구비하고, 상기 베이스 단부(68)로부터 상기 방사상 외측 돌출부(74)로 축방향으로 연장되는 종방향 연장 프롱(72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
  20. 제 15 항에 있어서,
    반경방향으로 확대된 구조에서 상기 방사상 가변 단부(60)를 고정하도록 상기 방사상 가변 단부(60) 상에 장착되는 리테이너(80)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어봉 구동 기구 열 슬리브.
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