KR920008669B1 - 튜브판에 고정된 증기발생기 튜브를 해머링하여 압축하는 방법 및 장치 - Google Patents

튜브판에 고정된 증기발생기 튜브를 해머링하여 압축하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

튜브판에 고정된 증기발생기 튜브를 해머링하여 압축하는 방법 및 장치
제1도는 응력제거전의 튜프판 내에서 팽창된 튜프의 수직단면도.
제2a도는 본 발명에따른 방법을 수행하는 위치에 공구가 위치된 가압수 핵반응기의 증기발생기 물통의 다면도.
제2b도는 제2a도의 A부분의 확대단면도로서, 튜브의 천이영역부분의 작동위치에서의 공구를 개략적으로 나타낸 도면.
제2c도는 제2a도의 B부분의 확대도.
제3도는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치의 조립체의 개략도.
제4도는 제3도의 확대 상세도로서 공구의 적합한 실시예를 도시한 도면.
제5도는 제3도의 B부분의 확대도.
제6도는 분사노즐의 파이프 이송용 기구의 정면도.
제7도는 제6도의 Ⅶ-Ⅷ선을 따라 취한 확대단면도.
제8도는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 공구를 도시한 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 튜브 3 : 관통구멍
5 : 출구측 10 : 물상자
11 : 적벽 15 : 공구
16 : 덮개 18 : 벨
20 : 덮개 22 : 중심맞춤 플러그
31 : 분사헤드 38 : 커플링
49 : 중심맞춤 부재 60 : 공구홀더
101 : 보호부재
본 발명은 응력하에서 부식을 제한하기 위한 목적으로 튜프판에 고정된 증기발생기 튜프를 해머링하여 압축하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
가압수 원자로의 증기발생기는 증기발생기의 튜브자리가 각 단부에서 고정되는 두꺼운 튜브판을 포함한다. 튜브는 증기발생기 작동중에 1차 유체와 접촉하는 튜프판 한면과는 수평이 되고 튜프판 다른 면에는 돌출되어 있어 기화시킬 물을 수용하는 증기발생기 본체 내부와 연결된다.
튜브의 고정 및 팽창은, 소위 공구 팽창기라고 하는 공구를 튜프판내의 중공 내측으로 튜브의 벽을 롤링함으로써 행해진다. 이 튜브의 롤링 작업은 튜브판의 제1측에 수평인 단부로부터 튜프판 제2측 공간내에 위치된 영역까지 수행된다. 따라서 튜브판이 출구측 공간에 위치된 튜브 영역은 튜프판의 대응구멍내에서 롤링으로 변형된 튜브 부분과 변형되지 않은 부분 사이의 분리영역을 구성하게 된다. 이 영역은 천이영역이라고 불리워진다. 천이영역에서, 튜브벽은 증발시킬 물과 접촉하는 외표면과 1차 유체와 접촉하는 내표면 모두 부식에 대한 튜브의 저항력을 감소시키는 큰 잔류 인장 응력이 남게 된다.
사실, 원자로의 증기발생기에서, 일정 작동기간이 끝난 뒤에 튜브판 밖으로 연장되는 곳, 즉 천이영역 부근에서 튜브자리가 파괴되어 버리는 일이 있다. 부식에 의한 파괴는 튜브벽에 크래킹 형태이거나 혹은 심지어 구멍이 나버리는 일도 있다. 일정기간의 작동이 끝난 후 천이영역 보다는 변형된 영역에서 튜브의 다소 심각한 악화 상태임이 증기발생기에서 자주 발생한다. 이 악화의 원인은 특히 튜브내에 잔류응력이 존재하는 경우에 일어난다.
튜브판에서 팽창된 후 증기발생기 튜브 응력의 기계적 제거 효과를 얻는 방법은 프라마토에 꽁빠뉘가 출원한 프랑스공화국 특허 77 13 196호에 제안되어 있다. 이 응력제거 방법은 튜브의 천이영역내에서의 직경의 작은 팽창을 얻을 수 있는 특수하게 설계된 튜브 팽창기에 의해 성취된다. 이 작동은 증발시킬 물과 접촉하는 외표면 근방의 튜브벽에서 응력을 감소시키는 결과를 가져온다. 이 방법에서 튜브판 부근의 증기발생기 급수로 인한 침식은 감소된다.
그러나 튜브 팽창기로 직경을 팽창시킴으로써 응력을 제거하면 튜브의 내표면 근방의 튜브의 벽에 있는 응력을 감소시키거나 튜브 내표면의 응력을 제거할 수 없다. 따라서 붕산 및 다른 조절용 염기를 함유하는 가압수로 구성되는 1차 유체에 의한 침식은 천이영역의 튜브 내표면에 상당량 남게 된다.
천이영역내로 튜브 내표면을 해머링하여 압축하는 방법도 제안되어 있다. 소형이고 강한 재료로 된 볼을 운반하는 가요성 밴드가 튜브내에서 고속회전하여 수행되는 이런 튜브 해머링은 1차 유체에 의한 침식에 대한 튜브의 저항성을 증가시킬 수 있다. 그러나, 강한 재료로 된 볼이 파괴하는 경우에, 날카로운 부분을 가진 볼이 가용성 밴드 회전중에 튜브 내측벽에 대해 문질러댐으로써 튜브 내측벽에 홈이 생긴다. 이 홈은 1차 유체에 의해 튜브 내표면의 침식을 촉진시킨다. 주철관 같은 튜브의 주철관의 내면에 강한 재료로 된 볼을 때려서 행해서 내부경화를 성취하는 방법은 잘 알려져 있다. 그러나, 이 방법도 내경이 0.020ｍ 이하인 가압수 원자로의 증기발생기 튜브같은 소직경 팽창 튜브의 내면표면을 가압하는데는 사용할 수 없다. 주철관을 내부경화하는데 사용되는 작동조건은 팽창튜브의 경우에 적용할 수 없다. 여기서 또, 주철관의 내부경화에 사용되는 장치는 증기발생기 튜브판내에서 팽창되는 튜브의 경우와, 특히 작동에 들어간 다음 가압수 원자로 증기발생기에서 수행되는 경우에는, 장치가 제공된 후, 튜브와 증기발생기의 물상자가 보다 많이 혹은 보다 적게 노출되기 때문에 적용할 수가 없다.
이 경우에, 노출영역의 근방에 있는 작동자는 가능한한 멀리 피해야 한다. 따라서, 장치의 모든 공구는 튜브판에 유지되어야 하고, 그 사이가 밀봉되어야 하고 튜브내에서 노즐의 이동은 자동조절되어야 하고, 이 여러가지 작동단계는 증기발생기에 저장을 주지 않고 관리되어야 한다.
본 발명의 목적은 튜브의 한쪽 단부가 튜브판의 한측면과 수평이고 튜브의 다른 한쪽은 상기 튜브판의 다른 측면으로 돌출하도록 튜브판에 고정된 증기발생기 튜브를 해머링한 표면으로 압축하는 방법을 제공하는 것으로써 상기 튜브고정은 튜브판의 입구측에 수평인 단부와 튜브판의 출구측 위치에 위치된 영역 사이에서 튜브판 내측으로 튜브벽을 롤링함으로써 얻어지고, 상기 방법은 튜브 내표면에 압축응력 발생을 허용하며 따라서 튜브 내표면상에 일어나는 홈 등의 위험없이, 튜브를 통하여 흐르는 증기발생기의 1차 유체에 의한 침식에 대해 저항성을개선하는 것이다.
이런 목적으로, 튜브 재료의 경도보다 높은 경도를 갖는 재료로 되어 있고 50 내지 500의 입자크기를 갖는 입자들이 충진된 고속의 가스기류는 주변부를 따라 튜브에 대해 방사방향으로 튜브 내표면으로 향해서 주변부를 따라 유입되며, 이 가스의 입자 밀도와 가스의 속도는 응력제거를 성취하도록 튜브 내표면에 충격을 가하는 다량의 입자유량이 내경 약 0.020ｍ인 튜브에 대해 0.008㎏/sec이상, 적합하게는 0.010Kg/sec이 되게 한다.
본 발명은 또 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치, 특히 작동 개시후 가압수 원자로 증기발생기에 적용할 수 있는 장치를 제공한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 방법에 사용되는 장치의 여러가지 실시예와 본 발명을 수행하는 방법을 설명하기로 한다.
제1도는 튜브판(2)내의 관통구멍(3)에 고정된 증기발생기의 튜브(1)를 도시한 것이다. 튜브(1)의 고정은 튜브를 팽창시키므로써 성취되는데, 즉 튜브판의 입구측(4)과 튜브가 증기발생기 본체로 들어가는 출구측(5) 사이의 구멍내측으로 튜브벽을 롤링하여 성취된다. 튜브(1)의 단부(1a)는 튜브판(2)의 측면(4)에 수평이 되고 튜브의 단부(1a)와 튜브판 사이를 용접하면 튜브에서의 고정작업은 끝난다.
튜브의 변형된 부분은 튜브 고정작업중 튜브 내부에 튜브 팽창기의 여러가지 위치에 따른 연속 롤가공영역(8)을 가짐을 알 수 있다. 튜브판의 출구측(5)위치에서는, 튜브(1)는 변형된 부분과 공칭 직경을 그대로 가지고 있는 비변형부분사이의 일정 길이의 천이영역(7)을 갖는다. 이 영역(7)에서, 튜브를 고정한 후에 튜브 내외측 표면에는 잔류인장응력이 생긴다.
제2a도에는 튜브(1)가 관통연장되는 튜브판(2)과 튜브판 입구측(4) 측면상의 반구형 물상자(10)를 포함하는 증기발생기 하부부분이 도시되어 있다.
물상자(10)는 격벽(11)에 의해 둘로 나뉘어지며, 1차 유체를 형성하는 가압수가 격벽 한 쪽의 물상자에 공급되어 파이프(12)를 통하여 다른쪽 물상자로 주입된다. U자형으로 굽은 각 튜브(1)의 한 쪽 단부는 물상자의 한 쪽 부분에, 다른쪽 단부는 물상자의 다른쪽 부분에 개구 연결되어 있다. 이리하여 1차 유체는 튜브판(2)의 출구측(5) 상방에 있는 제2a도에서의 증기발생기(도시않음) 상부부분의 각 튜브 내측으로 흐를 수 있다.
제2a도에는 또 검사구멍(14)을 통해 증기발생기의 물상자내에 도입된 공구 (15)를 도시한 것이다. 이 공구는 공구홀더(60)에 의해 튜브상에서 수행되는 응력제거 작동중 튜브판 내측에 위치되고 유지되어 응력을 가할 각 튜브내의 공구를 연속적으로 위치시키게 한다. 이 공구홀더는 본 출원인이 출원한 FR-A-2 309 314에 기재된 형태로도 가능하다.
지금부터 제2b도와 제2c도를 참조하여 공구(15)를 설명하기로 한다. 공구는 한 단부가 분기 커플링(17)에 연결되고 다른 단부가 1차 유체와 접촉하는 튜브판의 코딩된 표면(2a)으로 구성된 튜브판 입구측(5)과 벨(bell)(18) 사이에 밀폐요소 (19)가 삽입되어 있는 공구 지지체에 의해 튜브판(2) 하방에 유지되는 고정벨(18)내에 연결된 외부덮개(16)를 포함한다.
튜브(1)의 공칭 내경에 대응하는 외경을 갖는 중심맞춤 플러그(22)에 의해 설치된 일정형태의 노즐(21)을 덮개(20)의 상부에서 갖는 소직경 내부덮개(20)는 외부덮개(16) 내측에 결합된다.
분기 커플링(17) 상류측에는 내부덮개(20)가, 가압하에서 공기를 펌핑하는 수단과 가압하의 기류에 일정량의 입자를 분배하는 분배기를 포함하는 입자분사유니트에 연결되어 있다. 공구가 작동중일때는, 고속으로 이동하는 입자가 충전된 공기가 공구 중앙의 내부덮개(20)에 도달된다. 입자의 크기가 100 내지 300.10 ｍ 사이인 비자성 스텐레스 강으로 된 미립자 볼로 이루어진다. 중심맞춤 플러그(22)가 튜브(1)를 완전히 밀폐시키지 못하면, 공기는 플러그(22) 위쪽에 있는 튜브 상부로 주입되고 볼은 하향 낙하된다.
공구의 외부덮개(16)와 내부덮개(20)는 그 길이중 일부가 가요성 튜브로 되어 있어 증기발생기 물상자 내부의 설치시의 굽힘에도 견딜 수 있도록 되어 있다.
내부덮개(20)는 분기 커플링(17)의 분기부(17a)내에 미끄럼 가능하게 설치되어 입구에서 외부덮개(16)도 안내된다. 분기 커플링(17)의 분기부(17b)는 펌핑 스테이션에 연결되어 내부덮개(20) 주위의 외부덮개(16)에서 흡입이 발생될 수 있다.
이 장치를 사용하기 위해서, 증기발생기는 물이 냉각되어 있거나 없을때 작동하지 않으며, 벨(18)과 외부덮개(16)는 물상자내측으로 이동가능한 공구지지체에 의해 튜브(1)의 수직하방이 되게 튜브판 아래쪽 위치에 놓여지고, 내부튜브(20)가 외부덮개(16)에 결합되어 분사노즐(21)을 포함하는 상부는 튜브의 천이영역(7)에 대해 대향되어 있다. 다음에, 내부 해머링은 튜브상에서 천이영역 전체 길이를 통하여 덮개(20)와 노즐(21)을 0.002ｍ/sec 정도의 느린 속도로 상향 이동시킴으로써 수행되고, 내부덮개(20)에는 가압하의 공기 또는 다른 가스와 아주 강한 미세볼의 혼합물이 공급된다.
내부직경이 약 0.020ｍ인 니켈합금으로 된 증기발생기 튜브의 경우에, 튜브판의 출구측 양쪽에 위치된 튜브의 영역은 길이가 약 0.2ｍ쯤 된다. 이 영역은 천이영역을 둘러싼다. 이 돌출 공기중에 미세볼의 주입 농도와 기류의 조정은 볼의 질량유량이 약 0.010㎏/sec되도록 조절한다. 공기속에서 고속(약 300ｍ/sec)으로 추진되는 미세볼은, 천이영역에서 튜브내표면에 때려질때 볼의 바향이 거의 방사방향이 되도록 노즐(21)에 의해 이탈되는 경로를 가진다.
볼의 분배는 거의 균일하여 튜브 주변 전체가 해머링 또는 피이닝된다.
충격을 가한 뒤에, 볼은 덮개(20) 주위의 공간으로 흡입되는데 우선 처음에는 튜브판 내의 내측에, 다음에는 커플링(17)의 하류측으로 복귀되기 전에 외부덮개(16)로 흡입된다.
튜브판 내에서 롤링된 튜브 부분에서는, 볼이 펌핑유티트에 의해 흡입된 돌출 공기가 함께 회수될때 볼은 롤링된 영역(8) 사이의 약간 꺼칠한 부분을 포함하는 튜브부분을 해머링한다.
제3도 내지 제7도를 참조하여, 제2a도에 도시한 증기발생기의 튜브를 해머링하여 가압하는 장치의 양호한 실시예를 설명한다. 제2b도 및 제2c도에 도시한 장치와 제3도 내지 제7도에 도시한 장치의 대응요소는 같은 참고번호를 부여하였다.
이 장치는 상부에 강성 관형몸체(32)로 형성된 분사헤드(31)를 포함한다. 원형 단부밀폐부재(34)가 제공된 슬리이브(33)(제4도)는 몸체(32) 상부에 나사 결합되어 있다.
분사헤드(31)는 전체가 튜브판에서 개방되는 튜브(1)와 정렬되어 배치되어 있고 물상자 내에서 독립적으로 이동가능한 공구홀더(60)에 의해 제 위치에 고정 유지된다. 제4도에 부분적으로 도시한 공구홀더(60)는 공구홀더(60)에 고정된 실린더(62)와 커넥팅 로드(64) 및 지지체(35)에 의해 분사헤드(31) 몸체에 고정된 피스톤(63)을 가진 잭(61)을 포함한다. 잭(61)은 압력이 부족할때 분사헤드가 공구홀더(60)에 대해 상부위치에 있도록 선택한다. 결국, 공구홀더(60)가 튜브판(2)에서 일정거리에 있고 잭(61)이 압축공기의 압력을 받지 않을때는 분사헤드(31)는 튜브판의 입구측(4)에 놓이고 밀봉은 원형 밀폐부재(34)상에서 상향으로 발휘된 힘에 의해 되어진다. 분사헤드(31)의 몸체(32)는 공구홀더(60)의 오배열이 있는 경우에라도 처리할 튜브(1)축과 헤드축을 정확히 정렬하도록 지지체(35)상에 굽힘 가능하게 설치된다.
분사헤드(31)의 하부는 제3도에 개략적으로 도시한 신속해제 커플링(37)에 의해 외부덮개(16)에 연결된다. 외부덮개(16)의 다른 단부는 분기 커플링(38)에 연결된다.
단부가 분사헤드(31)로 개방되고 다른 단부가 커플링(38)에 연결되어 내부덮개(39)는 외부덮개(16) 내측에 결합되어 있다.
내부덮개(39)의 단부는 후술하는 바와 같이 입자의 재순환시킬 수 있는 스파이더를 갖는 중심맞춤부재(40)(제4도)에 의해 분사헤드(31)내에 유지된다. 내부덮개의 상단부에는 립을 갖는 밀폐요소(41)가 제공되어 있다.
외부덮개(16)와 내부덮개(39)는 증기발생기의 물상자 내측에 설치하도록 굽힘에 견딜 수 있는 가용성 파이프로 구성된다.
또, 내부덮개(39) 내측에는 보다 소직경인 가용성 튜브형 덮개로 되어 있고 상부에는 중공 커플링에 의해 분산노즐(44)을 지지하는 관형덮개가 결합되어 있다. 분사노즐은 튜브(1) 내경에 거의 알맞는 외경을 갖는 원형 브러쉬(46)가 나사결합되는 나사(45)와, 간극부재(47) 및 전향기(48)로 구성된다. 신속해제 유니트를 구성하는 노즐(44) 전체는 중공 커플링(43)내에 용접된 중심맞춤부재(49)내에 나사(45)에 의해 나사결합되어 있다. 이 중심맞춤부재(49)는 가요성 튜브형 덮개(20)에 의해 제공된 입자의 통과를 허용하도록 3분기 스파이더 형태로 되어 있다. 간극부재(47)는 브러쉬(46)와 전향기(48) 사이의 일정거리를 제공하므로 전향기는 중공 커플링(43)의 출구 오리피스 부근에 위치된다. 이 브러쉬(46)는 분사노즐(44)의 중심을 잡아주고 노즐이 하강될때 튜브(1)를 세척한다. 또 미세한 볼의 통과도 방지할 수 있다.
가요성 관형덮개(20)는 입구에서 내부덮개(39)로 안내되도록 분기 커플링(38)(제5도)의 분기(38a)에 미끄럼 가능하게 설치되어 있다. 또 커플링(38)의 분기(38a)내에 고정된 단부를 가진 덮개(39)는 가요성 관형덮개(20)를 따라 커플링(38)의 분기(38a)내에 제공된 오리피스(51)를 통하여 가압하의 가스원(도시않음)에 연결된 소형 환형 공간(50)을 형성한다.
이리하여 환형공간(50)에 형성되는 가스기류는 내부덮개(39) 내측으로 가여성 관형덮개(20)를 중심맞춤하고 분사노즐(44)이 설치되고 가요성 튜브가 이동하는 도중에 이들 두 부재 사이에 발생하는 마찰을 방지한다. 이 가스기류는 입자들이 환형공간으로 귀환되는 것을 방지한다.
제3도를 참조하면, 가요성 관형덮개(20)는 분기 커플링(38) 상류에서 입자 분사유티트(70)에 연결되어 있음을 알 수 있다. 입자는 입자크기가 50 내지 500마이크론인 금속재료, 유리, 또는 세라믹 재료로인 미세볼로 형성할 수 있다.
이 유니트(70)는 충진 밸브(73)를 통하여 가압 탱크(72)에 연결된 저장호퍼 (71)를 포함한다. 이 탱크(72)는 상부에서는 압축가스 공급 파이프(74)에 직접 연결되어 있고 하부에서는 미세볼 분사밸브를 통하여 가요성 관형덮개(20)에 연결되어 있다. 가요성 관형덮개(20)는 또 밸브(76)를 통하여 압축가스 공급관(74)에 연결되어 있다.
외부덮개(16)와 내부덮개 사이의 공간과 연결되는 분기 커플링(38)의 분기(38b)는 덮개(16b)를 거쳐서 미세볼 펌핑 시스템(80)에 연결되어 있다. 이 펌핑 시스템은 펌프(83)로 끌어올린 가스를 여과하는 필터(82)가 제공된 분리기(81)를 포함한다. 분리기(81)의 하부에서는 그를 통과하는 입자의 볼륨을 제어하고 미세볼을 회수하기 위한 용기(85)와 연결되는 로크부재(84)와 계량장치(86)가 제공되어 있다. 가요성 관형덮개(20) 및 분사노즐(44)의 해머링할 증기발생기 튜브내에서의 길이방향 운동은 분기 커플링(38)과 분사유티트(70) 사이의 배치된 이송기구(90)에 의해 보장된다.
제6도 및 제7도에 더욱 상세히 도시한 이송기구(90)는 두개의 벨트(92,93)가 설치된 길다란 구조물로된 평행 배치 프레임(91)을 포함한다. 이 두개의 벨트(92,93)는 프레임(91)의 각 단부에 있는 풀리(94)와 상기 풀리 사이의 프레임(91) 한쪽 벽에 고정된 L자형 부재(95,96)에 의해 안내된다.
벨트(92,93)는 각각 길이방향 홈(92a 및 93a)을 갖고 있고, 그 사이에 프레임축 상에서 길이방향 통로(97)를 포함한다. 이 길이방향 통로(97)에는 벨트(92,93)의 홈(92a,93a)내에 위치된 가요성 관형덮개(20)가 도입되어 그 이동중에 안내된다.
벨트(92,93)는 출력측이 구동시스템(99)을 통하여 한쪽 풀리(94)에 연결된 모터(98)에 의해 구동된다.
벨트(92,93)와 가요성 관형덮개(20) 사이의 길이방향 운동의 전달은 벨트(92)에 연결되고 관형덮개(20)를 조이는 두개의 내부분기(100a,100b)를 갖는 요소(100)에 의해 조절된다.
가요성 관형덮개(20)의 변위를 조절, 제한하기 위해서, 요소(100)의 위치 검출기(101)는 길이방향 통로(97)축에 설치되어 있다.
이 장치는 다음 방법으로 사용된다.
분사헤드(31)는 물상자내에 설치할 수 있는 공구홀더(60)에 의해 튜브 수직하방의 튜브판 아래에 위치되고 이는 또 커플링(37)에 의해 외부덮개(16)에 연결된다. 내부덮개(39)는 외부덮개에 삽입되어 있고 분기 커플링(38)이 장착되어 분기(38b)와 덮개(16b)를 연결한다.
분사노즐(44)은 중공 커플링(43)에 설치되고 가요성 관형덮개(20)는 내부덮개(39)내측에 결합한다. 공간(50)내에 도입된 가스흐름은 내부덮개(39) 내에서의 가요성 튜브의 안내를 보장하고 마찰을 방지한다.
여기서 가요성 관형덮개는 분사노즐(44)을 포함하는 상부분이 해머링 또는 피이닝할 튜브영역에 마주보도록 이동된다. 그후 이송 및 조절기구(90)에 의해 가요성 관형덮개(20)와 노즐(44)을 저속으로 점진적으로 이동하면서 예정길이만큼 튜브내에서 해머링이 실행되며, 관형덮개(20)에는 공기 또는 다른 가압기체와 아주 강한 미세볼의 혼합물이 분사 유니트(70)에 의해 공급된다. 가스내에 고속으로 추진되는 미세볼은 튜브 표면을 때릴때 그 방향이 거의 방사방향이 되도록 전향기(48)에 의해 굴곡된 경로로 이동한다.
미세볼은 충격을 가한 뒤에, 미세볼은 펌핑 시스템(80)에 의해 끌어올려져 우선은 외부덮개(16)와 내부덮개(39) 사이의 공간으로, 그 다음은 분기부(17b) 및 커플링(38)의 분기(38b)로 흐른다. 공간(50)내에 도입된 가압가스 영향과 립 밀폐요소(41)에 의해, 미세볼은 내부덮개(39)와 가요성 관형덮개 사이를 관통할 수 없다.
이어서 미세볼은 분리기(81)내로 흡입되고 로크부재(84)내에서 회수되어 회수용기(85)로 운반되어 계량된다. 최종계량은 회수 미세볼의 양이 분사 미세볼의 양과 똑같게 되도록 한다.
제8도는 해머링 장치의 약간 다른 실시예를 도시한 것인데, 제2b도에 도시한 장치의 요소와 제8도에 도시한 장치에 대응하는 요소는 같은 참조번호로 표시하였다.
가스와 미세볼의 혼합물을 도입하는 가요성 관형덮개는 응력 제거할 튜브에 미리 설치한 팽창 플러그(25)와, 증기발생기 물상자와 튜브간을 이동할 수 있는 공구 지지체에 의해 튜브판(2) 아래의 위치에 유지된 볼을 회수하는 벨(27)을 포함하는 안내 및 밀폐유니트내에서 사용하도록 결합되어 있다. 벨(27)은 펌핑 유니트(도시않음)에 연결되어 있고 밀폐요소에 의해 튜브판의 입구측 하방에 밀폐설치되어 있다.
공구노즐(21)은 튜브의 천이영역내의 노즐을 안내하는 플러그(25)내에 미끄럼 가능하게 결합된 로드(26)에 연장되어 있다.
튜브의 내부 해머링 또는 피이닝에 의해 응력을 제거하는 작동과정은 상술한 바와 같다. 미세 볼은 튜브의 벽에 충격을 가한 후 벨(27)내에 회수된다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 주된 장점은 이들이 완벽하고, 장치도 간단하며 원격제어가 용이한 튜브 내부 해머링을 성취할 수 있다는 것이다.
또 적합한 실시예에서는 공구의 이동이 극저 마찰로 수행되고 분사노즐(44) 사이에 장애가 발생하는 케이스내에서 조작자가 증기발생기의 물상자의 관통구멍 (14)으로 분사헤드(31)의 이동을 공구홀더(60)로 원격조절할 수 있다. 조작자는 커플링(37)에 의해 분사헤드(31)를 외부덮개(16)로부터 신속해제할 수 있다.
이 작동은 분사 노즐(44) 유니트를 이 나사부(45)을 풀어서 쉽게 해체할 수 있고, 유니트를 구성하는 분사 노즐(44), 간극부재(47), 전향기(48)를 검사하거나 교환할 수 있게 한다.
본 발명은 이제까지 설명한 실시예 및 방법에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 입자크기가 50 내지 500.10-6ｍ, 적합하게는 50 내지 250.10-6ｍ인 유리 또는 세라믹 재료같은 비금속재료나 금속재료로 구성된 미세볼 또는 다른 입자를 사용할 수 있다. 분사되는 공기중의 미세볼의 질량 유량은 예정치보다 약간 작아도 되지만, 유량은 충격순간에 50ｍ/sec 이상의 직경 약 0.020ｍ인 공구의 경우에 운반가스와 입자 속도로 적절히 해머링 또는 피이닝을 실시할 수 있도록 0.008㎏/sec 이하여서는 안된다.
미세볼 또는 입자는 구형이 아닌 다른 형태로도 할 수 있다. 미세볼로 선택된 재료는 원자로 증기발생기의 경우에 보통 니켈합금으로 된 튜브재료의 경도보다 높은 경도를 가져야 한다.
미세볼을 운반하는 가스의 압력 또는 흡인장치로 생긴 변형은 튜브 하부의 볼 회수를 촉진시키기 위해 조절할 수 있다.
특히, 볼 회수 및 순환을 하기 위한 전용 흡인장치를 사용할 수도 있다.
이 볼은 증기발생기 튜브내로 통과한 후 약간 오염되며 이들을 분리하거나 사용한 후에 세척할 필요가 있다.
상기한 형태와는 다른 형태의 공구라도 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있다면 채택할 수 있다. 특히, 공구는 천이영역이나 튜브판 내측의 팽창영역이 아닌, 튜브의 다른 부분이라도 볼을 충돌시켜 해머링을 실시할 수 있다. 즉, 예를 들어 공구를 상부 만곡부에서 튜브 내표면을 해머링하는데 사용할 수도 있다.
또, 본 발명에 따른 방법 및 장치를 가압수 원자로 증기발생기 니켈 합금 튜브와는 다른 증기발생기 튜브를 압축하기 위해 사용할 수도 있다.

Claims (17)

  1. 튜브의 한쪽 단부가 튜브판(2)의 입구측(4)과 수평이고 튜브(1)가 튜브판(2)의 출구측(5)에서 돌출되도록 튜브판(2)내에 고정되고, 튜브(1)의 고정이 입구측에 수평인 단부에서 튜브판(2)와 출구측(5) 영역에 위치한 영역까지 튜브판 내측의 튜브벽을 롤링하여 수행되는 증기발생기 튜브(1)를 해머링하여 압축하는 방법이 있어서, 입자크기가 50 내지 500.10-6ｍ인 튜브(1)재료 경도보다 높은 경도의 개료로된 입자가 충진된 고속의 가스기류는 튜브(1)에 대해 방사방향을 그리고 튜브(1)의 둘레의 내표면으로 인도되고, 가스속도와 이 가스내의 입자 농도는 튜브 응력제거를 위해 튜브(1) 내표면을 때리는 입자의 질량 유량이, 내경 0.020미터인 튜브의 경우에 0.089㎏/sec 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 입자가 충진된 가스기류의 속도가 충격 순간에 적어도 50ｍ/sec인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입자가 직경이 50 내지 250.10-6ｍ인 미세볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 니켈합금으로된 가압수 원자로 증기발생기의 튜브(1)의 경우에, 입자가 직경 100 내지 300.10-6ｍ인 비자성 스텐레스강으로된 미세볼인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 미세볼은 약 0.20ｍ 길이에 걸쳐 약 0.010㎏/sec의 분사 가스에서의 미세볼의 질량 유량과, 약 0.002ｍ/sec의 일정 속도로 튜브에 길이 방향으로 배치되어 있는 볼의 충돌영역을 가지므로, 튜브의 변형부와 변형되지 않은 부분 사이에 천이 영역이 형성되는 튜브판의 입구측 근방에 위치된 튜브 영역을 소제하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 미세볼이 유리나 세라믹 재료같은 강한 비금속 재료로된 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항, 또는 제2항에 있어서, 튜브판(2) 내측에 있는 튜브 변형부분내에서, 입자가 튜브(1)의 내표면에 충격을 가하고 입구측(4)으로 이동한 후 튜브판의 입구측(4)의 레벨로 회수하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 튜브의 한쪽 단부가 튜브판(2)의 입구측(4)과 수평이고, 튜브(1)가 튜브판 (2)의 출구측(5)에서부터 돌출되도록 튜브판(2)에 고정되고 튜브(1)의 고정이 입구측에 수평인 단부에서 튜브판 출구측(5) 부근에 위치된 영역까지의 튜브판 내측으로 튜브벽을 롤링하여 수행되는 증기발생기의 튜브(1)를 압축시키는 장치에 있어서, 상기 장치는 튜브판(2)의 입구측(4)에 수평인 튜브(1)의 단부 주위에 밀폐 고정되며, 중심맞춤 플러그(22), 플러그(25), 로드(26)와, 브러쉬(27)로 구성되는 튜브내의 안내 수단과, 노즐(14,44)을 단부로 운반하는 제1가요성 관형덮개(20)을 미끄럼 가능하게 하는 덮개(16), 벨(18)과 벨(27)로 구성되는 케이스를 포함하며, 상기 케이스(16,18,27)는 흡입수단에 연결되고, 상기 관형덮개(20)는 덮개가 상기 튜브(1) 내측으로 도입되고 안내수단(22,25,26,46)에 의해 안내될때 튜브에 따라서 방사방향으로 향한 입자를 안내하기 위한 전향기(48)를 가지는 노즐(21,44)인 입자와 충진된 가스를 분사하기 위한 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 케이스(16,18)는 튜브판 하방에 밀폐 고정된 벨(18)과, 한쪽 단부가 벨(18)내에 결합되어 있고, 다른쪽 단부가 제2가요성 덮개(16) 내측의 제1가요성 덮개를 통로 및 안내용 분기부(17a)와 흡입수단에 연결된 분기부(17b)를 가지는 분기 커플링(17)에 연결되어 있는 제2가요성 덮개(16)를 포함하는 것으 특징을 하는 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 튜브판(2)의 입구측(4)에 수평인 튜브(1)의 단부둘레에 밀폐고정되어 있고, 가요성 관형덮개(20)에 의해 형성된 제1가요성 덮개를 미끄럼 가능하게 하는 케이스(16)는 입자와 충진된 가스를 분사하기 위한 노즐을 단부에서 지지하는 가요성 관형덮개(20)를 안내하고 중심 맞춤히기 위한 덮개(39)로 구성되는 내부 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가요성 관형덮개(20)를 안내하고 중심맞춤하기 위한 수단은 상기 가요성 관형덮개(20) 둘레에 배치되고 입자의 유동 방향과 동일한 방향으로 가압 가스가 분산되는 환형공간(50)을 상기 가요성 관형덮개(20)와 함께 형성하는 제3내부덮개(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 케이스(16)는 공구 홀더(60)에 연결된 지지체(35)에 굽힘 가능하게 설치된 몸체(32)를 포함하는 분사헤드(31)에 의해 튜브(1)의 단부들레에 밀폐 우지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 제3내부덮개(39)의 단부중 하나는 3분기 스파이더형 중심맞춤부재(40)에 의해 분사헤드(31)내에 유지되고 상단부에 립을 갖는 밀폐요소(41)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제12항에 있어서, 분사헤드(31)의 하부에는 신속해제 커플링(37)에 의해 외부덮개(16)가 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 분사노즐(44)은 가요성 관형덮개의 단부에 고정된 중공 스리브내에 용접된 중심맞춤부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 분사 노즐(44)은 원형브러쉬(46), 간극부제(47) 및 전향기(48)를 중심맞춤부재(49)내에 결합시키는 나사부(45)를 포함하는 해제가 용이한 유니트로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 중심맞춤부재는 가용성 관형덮개(20)를 통해 공급되는 입자의 통과를 허용하도록 3분기 스파이더형인 것을 특징으로 하는 장치.
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