WO2013114548A1 - 原子炉容器蓋のｗｊｐ施工方法および治具 - Google Patents

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WO2013114548A1
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vessel lid
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坂下　英司
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三菱重工業株式会社
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    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a WJP application method and jig for a reactor vessel lid, and more particularly to a WJP application method and jig for a reactor vessel lid capable of realizing WJP application on the inner surface of a reactor vessel lid.
  • the inner surface of the reactor vessel lid is in primary cooling water when the reactor is in operation. For this reason, there is a demand for performing WJP construction for suppressing the primary water stress corrosion cracking of the weld on the inner surface of the reactor vessel lid as maintenance.
  • the WJP construction is performed by forming an underwater environment on the inner surface of the reactor vessel lid 112.
  • the control rod drive device since the control rod drive device is installed on the upper part of the reactor vessel lid, it is necessary to prevent the water immersion to the control rod drive device at the time of WJP construction.
  • JP 2000-218545 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-213694
  • An object of the present invention is to provide a WJP installation method and jig for a reactor vessel lid capable of realizing WJP installation on the inner surface of a reactor vessel lid.
  • an underwater environment is formed on the inner surface of the reactor vessel lid and an airborne environment is formed on the outer surface of the reactor vessel lid.
  • WJP construction is performed on the inner surface of the reactor vessel lid.
  • the jig according to the present invention is characterized in that it has a cylindrical shape surrounding the outer surface side of the reactor vessel lid, and constitutes a vessel whose bottom is the reactor vessel lid.
  • the jig according to the present invention is characterized in that the reactor vessel lid and the WJP device are supported in a mutually positioned state.
  • the jig according to the present invention is characterized by including a water chamber communicating with the reactor vessel lid and capable of accommodating the WJP device, and supporting the reactor vessel lid and the WJP device in a mutually positioned state. I assume.
  • the WJP construction method of the reactor vessel lid can be properly performed on the inner surface of the reactor vessel lid by forming the underwater environment on the inner surface of the reactor vessel lid.
  • the formation of an atmospheric environment on the outer surface of the reactor vessel lid prevents water flooding to a device (for example, a control rod drive device) on the outer surface side of the reactor vessel lid.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a WJP application method of a reactor vessel lid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 16 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 17 is a flow chart showing a modified example 1 of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 18 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 19 is a flow chart showing a second modification of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1.
  • FIG. 20 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory view showing a modified example 3 of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1;
  • FIG. 22 is an explanatory view showing a modified example 4 of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1;
  • FIG. 23 is a flow chart showing a fifth modification of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1.
  • FIG. 24 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 25 is an explanatory view showing a WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a WJP application method of a reactor vessel lid according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 13 are explanatory views showing a WJP method of the reactor vessel lid described in FIG. These figures schematically show the WJP application method of the reactor vessel lid.
  • the WJP application method of the reactor vessel lid is a method of applying WJP (Water Jet Peening) to the inner surface of the reactor vessel lid (in particular, the nozzle welding portion of the control rod drive mechanism housing), for example, Applies to pressurized water reactors.
  • WJP Water Jet Peening
  • the nuclear reactor 10 includes a nuclear reactor vessel 11, a core structure 12, and a control rod driving device 13.
  • the nuclear reactor vessel 11 includes a nuclear reactor vessel body 111 and a reactor vessel lid 112.
  • the reactor vessel body 111 is a cylindrical vessel having a spherical bottom and is embedded in the cavity 20 of the nuclear power plant.
  • the reactor vessel lid 112 is a lid that covers the upper opening of the reactor vessel body 111, and is fastened and fixed to the reactor vessel body 111 via the guide stud bolt 113 and the stud bolt (not shown).
  • the core structure 12 is composed of an upper core structure 121 composed of a fuel assembly, control rods and the like, and a lower core structure 122, and is accommodated in the reactor vessel 11.
  • the control rod drive device 13 is a device for driving the control rod, and is disposed above the reactor vessel 11, and a control rod drive shaft (not shown) is inserted into the reactor vessel main body 111 from the reactor vessel lid 112. It is inserted and connected to the core structure 12.
  • the reactor vessel lid 112 has a control rod drive mechanism housing 114 for inserting the control rod drive shaft of the control rod drive device 13.
  • the control rod drive mechanism housing 114 is welded to the reactor vessel lid 112.
  • Inconel 600 alloy is used for the nozzle welding portion of the control rod drive mechanism housing 114.
  • the inner surface of the reactor vessel lid 112 is in the primary cooling water when the reactor 10 is in operation.
  • WJP construction for suppressing the primary water stress corrosion cracking of the weld on the inner surface of the reactor vessel lid 112 is performed as maintenance.
  • This WJP construction is performed by forming an underwater environment on the inner surface of the reactor vessel lid 112 as described later.
  • the control rod drive 13 is installed above the reactor vessel lid 112 as described above, it is necessary to prevent the water in the control rod drive 13 during WJP construction.
  • the underwater environment is formed on the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment is formed on the outer surface of the reactor vessel lid 112.
  • WJP construction is performed on the inside. Specifically, WJP construction of the reactor vessel lid 112 is performed as follows (see FIGS. 1 to 16).
  • step ST11 the existing guide stud bolt 113 is replaced with a shorter guide stud bolt 113 '(see FIG. 2).
  • the existing guide stud bolt 113 is a bolt for connecting the flange portion of the reactor vessel main body 111 and the flange portion of the reactor vessel lid 112, and is screwed into a screw hole (not shown) of the flange portion of the reactor vessel main body 111. It is put together and installed.
  • the guide stud bolt 113 has a long structure and guides the reactor vessel lid 112 when the reactor vessel lid 112 is attached to and detached from the reactor vessel main body 111.
  • By replacing the guide stud bolt 113 with a shorter guide stud bolt 113 ' interference between the guide stud bolt 113' and other devices can be suppressed during WJP construction.
  • the guide stud bolt 113 ′ closes the screw hole on the reactor vessel main body 111 side, water immersion to the screw hole at the time of WJP construction is suppressed.
  • step ST12 the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 are removed from the reactor vessel main body 111, lifted by a crane (not shown), and carried out of the cavity 20 (not shown).
  • the reactor vessel lid 112 and the control rod driving device 13 carried out are temporarily placed on a dedicated stand installed on the floor outside the cavity 20, and the decontamination work is performed (not shown).
  • this external floor is a permanent floor of a building, and is a floor different from the temporary floor 30 described later.
  • the dedicated stand is an existing stand usually used at the time of inspection.
  • an inspection operation of a connection portion between the reactor vessel lid 112 and the control rod driving device 13 is performed. Specifically, the funnel, the thermal sleeve, the support grid and the like are removed from the control rod drive mechanism housing 114 as needed, leaving only the connection with the reactor vessel lid 112. Further, with respect to the control rod drive mechanism housing 114 penetrating the reactor vessel lid 112, a visual inspection is performed on the welded portion. In addition, the normal inspection operation of the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 is performed.
  • the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the nozzle of the control rod drive mechanism housing 114 are fixed by J-welding at the boundary portion as shown in FIG.
  • the outer surface of the weld and the inner surface of the nozzle are subject to WJP.
  • step ST13 the cavity 20 is filled with water, and the water level in the cavity 20 rises (see FIG. 3).
  • water supply to the cavity 20 is performed according to the lifting operation of the reactor vessel lid 112 in step ST12, and the distance between the water surface in the cavity 20 and the bottom surface of the flange portion of the reactor vessel lid 112 becomes constant.
  • the water level in the cavity 20 is adjusted.
  • the upper core structure 121 is taken out of the reactor vessel main body 111.
  • the upper core structure 121 thus taken out is placed on a stand 2 installed on the floor of the cavity 20.
  • Lower core structure 122 is removed from reactor vessel main body 111 and placed in cavity 20 (not shown) as necessary.
  • normal inspection work is performed on the reactor vessel main body 111, the upper core structure 121, the lower core structure 122, and the like.
  • the temporary floor 30 and the temporary bridge 1 are installed on the top of the cavity 20 (see FIG. 4).
  • the temporary floor 30 is a floor provided above the cavity 20 and serves as a temporary storage place for jigs and devices. Moreover, the temporary floor 30 has an opening part for letting a jig
  • the temporary bridge 1 is a floor provided at the opening of the temporary floor 30, and serves as a work scaffolding or storage area.
  • step ST15 the waterproof jig 3 is mounted on the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 on the temporary floor 30 (see FIG. 5).
  • the assembly of the reactor vessel lid 112, the control rod drive 13 and the waterproof jig 3 is referred to as an assembly X.
  • the waterproof jig 3 is a jig for preventing the water in the control rod driving device 13 when the inner surface of the reactor vessel lid 112 is in the water environment.
  • the waterproof jig 3 has a cylindrical shape extending to the outer surface side of the reactor vessel lid 112, and configures the vessel with the reactor vessel lid 112 as a bottom.
  • the waterproof jig 3 has a divided structure in which cylindrical members 31 in a plurality of stages are connected in the axial direction. Further, the waterproof jig 3 has an inner diameter that can surround the control rod driving device 13, and is attached to the flange portion of the reactor vessel lid 112 at its lower end portion, and the vessel with the reactor vessel lid 112 at the bottom portion Configured.
  • Each cylindrical member 31 is made of a rigid material that can withstand water pressure, and has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the reactor vessel lid 112 and the outer diameter of the control rod driving device 13.
  • the plate member 32 which is the lowermost step is installed on the temporary floor 30.
  • the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 are placed on the plate member 32, and the plate member 32 and the reactor vessel lid 112 are connected and fixed to each other (see FIG. 6).
  • the plate-like member 32 and the flange portion of the reactor vessel lid 112 are bolted, whereby the gap between the plate-like member 32 and the reactor vessel lid 112 is sealed.
  • a plug (not shown) is attached to a vent pipe (not shown) in the reactor vessel lid 112 or the upper end of the control rod drive 13, and the opening on the upper surface of the reactor vessel lid 112 is sealed. .
  • the plurality of cylindrical members 31 are sequentially stacked and connected to the lowermost plate member 32 (see FIG. 7). At this time, the connection between the plate member 32 and the cylindrical member 31 and the connection between the adjacent cylindrical members 31 are sealed. As a result, a cylindrical container having the reactor vessel lid 112 at the bottom is formed, and the control rod drive 13 is accommodated in the cylindrical container.
  • step ST16 the WJP device 4 is installed on the gantry 5 (see FIG. 8).
  • the assembly of the WJP device 4 and the gantry 5 is referred to as an assembly Y. This assembly operation is performed on the temporary floor 30.
  • the WJP device 4 is a device for performing WJP construction, and as shown in FIG. 13, has a nozzle 41, an arm 42, a moving rail 43, and a turntable 44 (not shown in FIG. 8).
  • the nozzle 41 is a nozzle for injecting a water jet, and is disposed with the injection port directed upward.
  • the arm 42 rotates around the axis, and by changing the nozzle 41 in the axial direction and the rotational direction, it is possible to change the orientation, height, inclination angle, etc. of the injection port of the nozzle 41.
  • the moving rail 43 is a rail for slidingly displacing the arm 42 in the horizontal direction.
  • the turntable 44 is a table for rotating and displacing the moving rail 43 on a horizontal surface.
  • the gantry 5 is a structure that supports the reactor vessel lid 112 and the WJP device 4 in a positioned state, and as shown in FIG. 13, a frame-like pedestal 51 and a leg 52 that supports the pedestal 51 Have.
  • the WJP device 4 is installed on the leg 52 of the gantry 5 (see FIGS. 8 and 13). At this time, the WJP device 4 is installed with the turn table 44 fixed to the leg 52 of the pedestal 51 while the nozzle 41 is directed upward. In addition, after the assembly Y is assembled, the operation test of the WJP device 4 is performed.
  • step ST17 an assembly X consisting of the reactor vessel lid 112, the control rod drive 13 and the waterproof jig 3 is installed in an assembly Y consisting of the WJP device 4 and the gantry 5 (see FIGS. 9 and 10). .
  • the assembly of the assembly X and the assembly Y is referred to as an assembly Z. This assembly work is performed on the temporary floor 30 (or temporary bridge 1) which is in the air.
  • the assembly X is lifted by the crane 6 and installed on the pedestal 51 of the pedestal 5, and the assembly X (the plate member 32 of the waterproof jig 3) and the pedestal 51 are bolted. It is fixed.
  • the reactor vessel lid 112 is disposed with its flange portion fixed to the upper surface of the pedestal 51 while the inner surface is directed downward (WJP device 4 side). Thereby, the WJP device 4 and the reactor vessel lid 112 are positioned and fixed.
  • step ST18 the assembly Z of the reactor vessel lid 112, the control rod drive 13, the waterproof jig 3, the WJP device 4 and the gantry 5 is carried into the cavity 20 (see FIG. 11).
  • the crane 6 is used to suspend the assembly Z from the temporary floor 30 into the cavity 20.
  • a guide stud bolt 113 ' is used to place the assembly Z in place.
  • the gantry 5 is disposed in the cavity 20 across the flange portion of the reactor vessel main body 111. Further, the WJP device 4 is disposed above the reactor vessel main body 111, and the reactor vessel lid 112 is disposed above the WJP device 4 with the inner surface side facing downward. At this time, the water level in the cavity 20, the height of the gantry 5 and the like are set so that the reactor vessel lid 112 is below the water surface of the cavity 20. Thus, the underwater environment is formed on the inner surface of the reactor vessel lid 112.
  • the height (the height and the number of steps of the cylindrical member 31) of the waterproof jig 3 is set such that the upper portion of the waterproof jig 3 is above the water surface of the cavity 20.
  • the space partitioned by the waterproof jig 3 and the reactor vessel lid 112 is in the air.
  • An atmospheric environment is formed on the outer surface of the reactor vessel lid 112 to prevent the control rod drive 13 from being flooded.
  • air may remain in the reactor vessel lid 112. This air can be discharged from, for example, a vent pipe (not shown) of the reactor vessel lid 112.
  • the fixing jig 7 for holding the waterproof jig 3 is attached (refer FIG. 12).
  • the fixing jig 7 is fixed to the temporary bridge 1 side and supports the waterproof jig 3 from the circumferential direction.
  • the assembly Z is supported from the circumferential direction and stabilized.
  • step ST19 WJP construction is performed (see FIGS. 12 to 14).
  • the WJP application is performed on the inner and outer surfaces (see FIG. 14) of the nozzle welds of the plurality of control rod drive mechanism housings 114 on the inner surface of the reactor vessel lid 112.
  • the WJP device 4 rotates the turntable 44, slides the arm 42 and displacing the arm 42, and moves the nozzle 41, whereby WJP construction of each welding portion can be sequentially performed.
  • the removal work after WJP construction is performed as follows, for example (illustration omitted).
  • the assembly Z is lifted by the crane 6 and carried out of the cavity 20 onto the temporary floor 30.
  • the waterproof jig 3, the WJP device 4 and the gantry 5 are removed from the reactor vessel lid 112 and the control rod driving device 13 in the reverse order of the steps of FIGS. 6 to 9.
  • the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 are temporarily placed on a stand installed on the floor outside the cavity 20.
  • an inspection is performed on the part on which the WJP work has been performed.
  • components such as funnels, thermal sleeves, support grids, etc. are reattached to the control rod drive housing 114.
  • the temporary floor 30 is removed.
  • the upper core structure 121 is returned to the reactor vessel body 111. Thereafter, the reactor vessel lid 112 and the control rod drive 13 are carried into the cavity 20 and attached to the reactor vessel main body 111 while lowering the water level of the cavity 20.
  • the existing guide stat bolt 113 is replaced with a short guide stat bolt 113 '(step ST11), and then the short guide stat bolt 113' is installed. Each process is performed as it is.
  • the guide stat bolt 113 'to be replaced may have a separation structure as shown in FIG.
  • the guide stat bolt 113 'in FIG. 16 is composed of a plug portion 1131 and a guide portion 1132 (see FIG. 16A).
  • the plug portion 1131 is a plug for closing a screw hole on the flange portion 1111 side of the nuclear reactor vessel main body 111 (a screw hole to which the existing guide stat bolt 113 is attached).
  • the screw hole on the flange portion 1111 side of the nuclear reactor vessel main body 111 is closed and sealed by the plug portion 1131.
  • the guide portion 1132 constitutes a main body of the guide stat bolt 113 ′ and has a structure that can be attached to and detached from the plug portion 1131.
  • FIG. 17 and FIG. 18 are a flowchart and an explanatory view showing a first modification of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. In the first modification, the description of the flow common to the WJP method of the reactor vessel lid illustrated in FIG. 1 will be omitted.
  • the assembly Z is integrated (step ST17) (see FIGS. 9 and 10), and the assembly Z is lifted by the crane 6 and carried into the underwater cavity 20 (step ST18) (see FIG. 11). ).
  • the assembly Z is preassembled in air and carried into the cavity 20, which is preferable in that the reactor vessel lid 112 and the WJP device 4 can be accurately positioned.
  • the assembly X and the assembly Y may be separately carried into the cavity 20 (see FIGS. 17 and 18).
  • the assembly Y is carried into the underwater cavity 20 and disposed on the reactor vessel main body 111 (step ST27).
  • the guide stud bolt 113 ' is used to place the assembly Y at a predetermined position.
  • the assembly X is carried into the cavity 20 and attached to the underwater assembly Y to construct the assembly Z (step ST28) (see FIG. 18).
  • WJP construction is performed (step ST29).
  • the assembly X and the assembly Y are separately carried into the cavity 20, which is preferable in that the load on the crane 6 can be reduced.
  • [Modification 2] 19 and 20 are a flowchart and an explanatory view showing a second modification of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1. The description of the flow common to the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG.
  • the assembly X is installed on the gantry 5 in the cavity 20, and WJP construction is performed (see FIGS. 12 and 13).
  • the assembly X may be suspended in the cavity 20 and WJP construction may be performed (see FIGS. 19 and 20). That is, the gantry 5 may be omitted.
  • step ST36 For example, in the second modification shown in FIGS. 19 and 20, first, only the WJP device 4 is carried into the cavity 20 and arranged at a predetermined position (step ST36). At this time, the guide stud bolt 113 'is used to position the WJP device 4 at a predetermined position.
  • the assembly X is suspended and held in the cavity 20 by the crane 6 (step ST37). In addition, the assembly X is held by the fixing jig 7 and the posture (height and direction) of the assembly X is fixed. And WJP construction is performed in this state (step ST38).
  • Modifications 3 and 4] 21 and 22 are explanatory views showing modified examples 3 and 4 of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. 1.
  • the description of the flow common to the WJP method of the reactor vessel lid described in FIG. 1 will be omitted.
  • the assembly Z is disposed above the reactor vessel main body 111 and the WJP operation is performed (see FIG. 12).
  • the use of the guide stud bolt 113 ' is preferable in that the assembly Z can be stably moved up and down in the cavity 20 which is underwater.
  • the assembly Z may be disposed in the cavity 20 and at a position away from the reactor vessel main body 111 to perform the WJP.
  • This configuration is preferable in that WJP can be performed regardless of the presence or absence of the upper core structure 121 in FIG. 1 (step ST13).
  • the assembly X is suspended in the cavity 20 and above the reactor vessel main body 111, and the WJP work is performed.
  • the assembly X may be suspended at a position in the cavity 20 and away from the reactor vessel main body 111 to perform WJP. .
  • [Modification 5] 23 to 25 are a flowchart and an explanatory view showing a fifth modification of the WJP application method of the reactor vessel lid described in FIG. These figures show the WJP construction method using a dedicated water tank 8. In the fifth modification, the description of the flow in common with the WJP installation method of the reactor vessel lid described in FIG. 1 will be omitted.
  • the reactor vessel lid 112 immerses the inner surface side in the water of the cavity 20, thereby forming an underwater environment on the inner surface of the reactor vessel lid 112 (see FIG. 12).
  • the reactor vessel lid 112 mounts the waterproof jig 3
  • entry of water to the outer surface side of the reactor vessel lid 112 is prevented, and an air environment is formed on the outer surface of the reactor vessel lid 112. ing.
  • the existing cavity 20 can be used to form the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface, respectively. preferable.
  • the present invention is not limited to this, and other jigs may be used under environments other than the cavity 20 to realize the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface.
  • a configuration may be employed in which a water chamber 81 communicating with the inner surface of the reactor vessel lid 112 is formed, and the outer surface of the reactor vessel lid 112 is disposed outside the water chamber 81 (see FIG. 25).
  • the water chamber 81 is filled with water, and the outside of the water chamber 81 is in the air, whereby the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface are respectively formed.
  • a dedicated water tank 8 is installed on the temporary floor 30 (step ST43).
  • the water tank 8 has a first water chamber 81 and a second water chamber 82.
  • the first water chamber 81 is a water chamber having an opening at the ceiling, and the reactor vessel lid 112 can be attached to the opening.
  • the second water chamber 82 is a water chamber that applies water pressure to the first water chamber 81, and has a wall surface higher than the opening of the ceiling of the first water chamber 81.
  • the WJP device 4 is installed in the water tank 8, the WJP device 4 is installed. At this time, the nozzle 41 of the WJP device 4 is disposed so as to go through the opening of the ceiling of the first water chamber 81.
  • the reactor vessel lid 112 is attached to the water tank 8 (step ST44). Specifically, the reactor vessel lid 112 is installed at the opening of the ceiling of the first water chamber 81 with the inner surface facing downward. In addition, the reactor vessel lid 112 is bolted to and fixed to the first water chamber 81 while sealing the gap between the reactor vessel lid 112 and the opening of the first water chamber 81.
  • step ST45 water is supplied to the water tank 8, and the first water chamber 81 is filled with water (step ST45).
  • the water level of the second water chamber 82 is set higher than that of the reactor vessel lid 112 in the first water chamber 81, whereby water pressure is applied to the first water chamber 81.
  • the air in the reactor vessel lid 112 is discharged from, for example, a vent pipe (not shown) of the reactor vessel lid 112.
  • the underwater environment is formed on the inner surface of the reactor vessel lid 112.
  • the outer surface of the reactor vessel lid 112 is in the air outside the first water chamber 81, flooding of the control rod driving device 13 is prevented.
  • the WJP device 4 is driven to perform WJP construction of each nozzle weld portion (step ST47).
  • the reactor vessel lid 112 has a cylindrical shape extending to the outer surface side of the reactor vessel lid 112, and the vessel is constructed with the reactor vessel lid 112 as a bottom portion.
  • the jig 3 is mounted and placed in water (see FIGS. 12 and 20 to 22).
  • the tubular waterproof jig 3 is on the outer surface side of the reactor vessel lid 112 by enclosing the outer surface side of the reactor vessel lid 112. Flooding of the device (control rod drive 13) is prevented.
  • This has the advantage that the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface can be respectively formed.
  • the reactor vessel lid 112 is disposed on the gantry 5 installed in the water (see FIGS. 13, 12 and 21). This has the advantage that the reactor vessel lid 112 is stably supported in water.
  • the above-described gantry 5 is disposed above the reactor vessel main body 111 (see FIG. 12).
  • the above-described gantry 5 is disposed above the reactor vessel main body 111 (see FIG. 12).
  • the above-described gantry 5 may be disposed at a position away from the reactor vessel main body 111 (see FIG. 21).
  • the WJP device 4 performing WJP construction, the reactor vessel lid 112, the waterproof jig 3 and the gantry 5 are assembled after being submerged in water. (Steps ST15 to ST18) (see FIGS. 1, 10 and 11). This has the advantage that the positioning accuracy between the reactor vessel lid 112 and the gantry 5 can be improved.
  • the reactor vessel lid 112 is attached to the gantry 5 previously installed in water (steps ST25 to ST28) (see FIGS. 17 and 18).
  • the reactor vessel lid 112 and the gantry 5 can be separately carried into the cavity 20, so that the load on the crane 6 can be reduced.
  • the existing guide stud bolt 113 for guiding the reactor vessel lid 112 is replaced with a shorter guide stud bolt 113 '(step ST11) (FIG. 1 and FIG. 1) See Figure 3).
  • the reactor vessel lid 112 is suspended and arranged in water (see FIGS. 20 and 22). In this configuration, there is an advantage that the installation of the gantry 5 is unnecessary.
  • a water chamber (first water chamber 81) communicating with the inner surface of the reactor vessel lid 112 is formed, and the outer surface of the reactor vessel lid 112 is the outside of the water chamber 81. (See FIGS. 24 and 25).
  • This has the advantage that the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface can be respectively formed.
  • this jig (the waterproof jig 3) has a cylindrical shape surrounding the outer surface side of the reactor vessel lid 112 and constitutes a vessel having the reactor vessel lid 112 at the bottom (see FIG. 7).
  • the jig (the waterproof jig 3) is formed by axially connecting a plurality of cylindrical members 31 (see FIG. 7). With such a configuration, there is an advantage that the waterproof jig 3 can be easily attached to the reactor vessel lid 112 by sequentially connecting the plurality of cylindrical members 31.
  • the jig (guide stud bolt 113 ′) has a plug portion 1131 attachable to the screw hole of the nuclear reactor vessel main body 111 and a guide portion 1132 removable from the plug portion 1131 (FIG. 16). reference).
  • the jig (the gantry 5) supports the reactor vessel lid 112 and the WJP device 4 in a mutually positioned state (see FIG. 8). Thereby, there is an advantage that the WJP application to the reactor vessel lid 112 can be performed with high accuracy.
  • the jig (water tank 8) includes a water chamber (first water chamber 81) which communicates with the reactor vessel lid 112 and can accommodate the WJP device 4 (see FIG. 25).
  • the water tank 8 supports the reactor vessel lid 112 and the WJP device 4 in a mutually positioned state.
  • the underwater environment of the inner surface of the reactor vessel lid 112 and the air environment of the outer surface can be respectively formed.
  • the reactor vessel lid 112 and the WJP device 4 are supported in a mutually positioned state, there is an advantage that the WJP application to the reactor vessel lid 112 can be performed with high accuracy.

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Abstract

　この原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋の内面に水中環境が形成され、原子炉容器蓋の外面に気中環境が形成されて、原子炉容器蓋の内面にＷＪＰ施工が行われる。また、原子炉容器蓋が、前記原子炉容器蓋の外面側に延びる筒状形状を有すると共に原子炉容器蓋を底部として容器を構成する防水治具を装着して、水中に配置される。また、原子炉容器蓋が、水中に設置された架台上に配置される。

Description

原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法および治具
　この発明は、原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法および治具に関し、さらに詳しくは、原子炉容器蓋の内面に対するＷＪＰ施工を実現できる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法および治具に関する。
　原子炉容器蓋の内面は、原子炉の稼働時にて１次冷却水中にある。このため、メンテナンスとして、原子炉容器蓋の内面にある溶接部の応力腐食割れ（Primary　Water　Stress　Corrosion　Cracking）を抑制するためのＷＪＰ施工を行うべき要請がある。このＷＪＰ施工は、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境を形成して行われる。一方で、原子炉容器蓋の上部には制御棒駆動装置が設置されるため、ＷＪＰ施工時における制御棒駆動装置への浸水を防止する必要がある。
　なお、従来のＷＪＰ施工方法として、特許文献１、２に記載される技術が知られている。
特開２０００－２１８５４５号公報 特開平１０－２１３６９４号公報
　この発明は、原子炉容器蓋の内面に対するＷＪＰ施工を実現できる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法および治具を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、この発明にかかる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法は、原子炉容器蓋の内面に水中環境が形成されると共に、前記原子炉容器蓋の外面に気中環境が形成されて、前記原子炉容器蓋の内面にＷＪＰ施工が行われることを特徴とする。
　また、この発明にかかる治具は、原子炉容器蓋の外面側を囲む筒状形状を有すると共に前記原子炉容器蓋を底部とした容器を構成することを特徴とする。
　また、この発明にかかる治具は、原子炉容器蓋とＷＪＰ装置とを相互に位置決めした状態で支持することを特徴とする。
　また、この発明にかかる治具は、原子炉容器蓋に連通すると共にＷＪＰ装置を収容できる水室を備え、且つ、原子炉容器蓋とＷＪＰ装置とを相互に位置決めした状態で支持することを特徴とする。
　この発明にかかる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋の内面に水中環境が形成されることにより、原子炉容器蓋の内面に対して適正にＷＪＰ施工を行い得る。また、原子炉容器蓋の外面に気中環境が形成されることにより、原子炉容器蓋の外面側にある装置（例えば、制御棒駆動装置）への浸水が防止される。これにより、原子炉容器蓋の内面に対するＷＪＰ施工を実現できる利点がある。
図１は、この発明の実施の形態にかかる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示すフローチャートである。 図２は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図３は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図４は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図５は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図６は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図７は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図８は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図９は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１０は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１１は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１２は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１３は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１４は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１５は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１６は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１７は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例１を示すフローチャートである。 図１８は、図１７に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図１９は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例２を示すフローチャートである。 図２０は、図１９に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図２１は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例３を示す説明図である。 図２２は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例４を示す説明図である。 図２３は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例５を示すフローチャートである。 図２４は、図２３に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。 図２５は、図２３に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。
　以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
［原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法］
　図１は、この発明の実施の形態にかかる原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示すフローチャートである。図２～図１３は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法を示す説明図である。これらの図は、原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法について、模式的に示している。
　この原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法は、原子炉容器蓋の内面（特に、制御棒駆動機構ハウジングの管台溶接部）に対してＷＪＰ（Water　Jet　Peening）施工する方法であり、例えば、既存の加圧水型原子炉に適用される。
　原子炉１０は、図２に示すように、原子炉容器１１と、炉心構造物１２と、制御棒駆動装置１３とを備える。原子炉容器１１は、原子炉容器本体１１１および原子炉容器蓋１１２から構成される。原子炉容器本体１１１は、球面状の底面を有する円筒容器であり、原子力プラントのキャビティ２０に埋設される。原子炉容器蓋１１２は、原子炉容器本体１１１の上部開口部を覆う蓋であり、原子炉容器本体１１１に対してガイドスタッドボルト１１３およびスタッドボルト（図示省略）を介して締結されて固定される。炉心構造物１２は、燃料集合体、制御棒などから成る上部炉心構造物１２１および下部炉心構造物１２２から構成され、原子炉容器１１に収容される。制御棒駆動装置１３は、制御棒を駆動する装置であり、原子炉容器１１の上方に配置され、また、制御棒駆動軸（図示省略）を原子炉容器蓋１１２から原子炉容器本体１１１内に挿入して炉心構造物１２に連結される。
　また、原子炉容器蓋１１２は、制御棒駆動装置１３の制御棒駆動軸を挿通させるための制御棒駆動機構ハウジング１１４を有する。この制御棒駆動機構ハウジング１１４は、原子炉容器蓋１１２に溶接される。この制御棒駆動機構ハウジング１１４の管台溶接部には、例えば、インコネル６００合金が使用される。
　ここで、原子炉容器蓋１１２の内面は、原子炉１０の稼働時にて１次冷却水中にある。このため、メンテナンスとして、原子炉容器蓋１１２の内面にある溶接部の応力腐食割れ（Primary　Water　Stress　Corrosion　Cracking）を抑制するためのＷＪＰ施工が行われる。このＷＪＰ施工は、後述するように、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境を形成して行われる。一方で、原子炉容器蓋１１２の上部には上記のように制御棒駆動装置１３が設置されるため、ＷＪＰ施工時における制御棒駆動装置１３への浸水を防止する必要がある。
　そこで、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境を形成すると共に原子炉容器蓋１１２の外面に気中環境を形成して、原子炉容器蓋１１２の内面に対するＷＪＰ施工が行われる。具体的には、原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工が以下のように行われる（図１～図１６参照）。
　ステップＳＴ１１では、既存のガイドスタッドボルト１１３が、より短尺なガイドスタッドボルト１１３’に交換される（図２参照）。
　既存のガイドスタッドボルト１１３は、原子炉容器本体１１１のフランジ部と原子炉容器蓋１１２のフランジ部とを連結するボルトであり、原子炉容器本体１１１のフランジ部のネジ穴（図示省略）に螺合されて設置される。また、ガイドスタッドボルト１１３は、長尺構造を有することにより、原子炉容器蓋１１２を原子炉容器本体１１１に対して着脱するときに原子炉容器蓋１１２をガイドする役割を有する。かかるガイドスタッドボルト１１３が、より短尺なガイドスタッドボルト１１３’に交換されることにより、ＷＪＰ施工時におけるガイドスタッドボルト１１３’と他の装置などとの干渉が抑制される。また、ガイドスタッドボルト１１３’が、原子炉容器本体１１１側のネジ穴を塞ぐことにより、ＷＪＰ施工時におけるネジ穴への浸水が抑制される。
　ステップＳＴ１２では、原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３が、原子炉容器本体１１１から取り外され、クレーン（図示省略）で吊り上げられてキャビティ２０の外部に搬出される（図示省略）。また、搬出された原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３が、キャビティ２０の外部フロアに設置された専用スタンド上に仮置きされて、除染作業が行われる（図示省略）。なお、この外部フロアは、建屋の常設フロアであり、後述する仮設フロア３０とは別のフロアである。また、専用スタンドは、通常点検時に用いられる既存のスタンドである。
　また、この外部フロアにて、原子炉容器蓋１１２と制御棒駆動装置１３との連結部の点検作業が行われる。具体的には、制御棒駆動機構ハウジング１１４からファネル、サーマルスリーブ、サポートグリッドなどが必要に応じて取り外され、原子炉容器蓋１１２との連結部のみが残される。また、原子炉容器蓋１１２を貫通する制御棒駆動機構ハウジング１１４について、その溶接部に対する目視検査が行われる。その他、原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３の通常点検作業が行われる。
　なお、原子炉容器蓋１１２の内面と制御棒駆動機構ハウジング１１４の管台とは、図１４に示すように、その境界部にてＪ溶接により固定されている。この溶接部の外側面および管台の内側面が、それぞれＷＪＰ施工対象となる。
　ステップＳＴ１３では、キャビティ２０に水が張られて、キャビティ２０内の水位が上昇する（図３参照）。このとき、キャビティ２０への給水が、ステップＳＴ１２における原子炉容器蓋１１２の吊り上げ作業にあわせて行われ、キャビティ２０内の水面と原子炉容器蓋１１２のフランジ部の底面との距離が一定となるように、キャビティ２０内の水位が調整される。その後に、上部炉心構造物１２１が原子炉容器本体１１１から取り出される。取り出された上部炉心構造物１２１は、キャビティ２０の床面に設置されたスタンド２に載せられる。なお、必要に応じて、下部炉心構造物１２２が原子炉容器本体１１１から取り出されて、キャビティ２０内に置かれる（図示省略）。そして、この状態にて、原子炉容器本体１１１、上部炉心構造物１２１および下部炉心構造物１２２などの通常点検作業が行われる。
　ステップＳＴ１４では、仮設フロア３０および仮設ブリッジ１が、キャビティ２０の上部に設置される（図４参照）。仮設フロア３０は、キャビティ２０の上方に設けられる床であり、治具や装置などの仮置き場となる。また、仮設フロア３０は、図４に示すように、治具や装置などを通過させるための開口部を有する。仮設ブリッジ１は、仮設フロア３０の開口部に設けられる床であり、作業用の足場あるいは物置場となる。
　ステップＳＴ１５では、仮設フロア３０にて、防水治具３が原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３に装着される（図５参照）。この原子炉容器蓋１１２、制御棒駆動装置１３および防水治具３の組立体を組立体Ｘと呼ぶ。
　防水治具３は、原子炉容器蓋１１２の内面を水中環境としたときに、制御棒駆動装置１３への浸水を防止するための治具である。この防水治具３は、原子炉容器蓋１１２の外面側に延びる筒状形状を有し、原子炉容器蓋１１２を底部として容器を構成する。
　例えば、図５の構成では、図６および図７に示すように、防水治具３が、複数段の円筒部材３１を軸方向に連結して成る分割構造を有している。また、防水治具３が、制御棒駆動装置１３を囲み得る内径を有し、その下端部にて原子炉容器蓋１１２のフランジ部に取り付けられて、原子炉容器蓋１１２を底部とした容器を構成している。また、各円筒部材３１が、水圧に耐え得る剛性材料から成り、原子炉容器蓋１１２の外径および制御棒駆動装置１３の外径に応じた内径を有している。
　この防水治具３の取付工程では、まず、最下段となる板状部材３２が、仮設フロア３０に設置される。次に、この板状部材３２上に、原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３が載せ置かれて、板状部材３２と原子炉容器蓋１１２とが相互に連結されて固定される（図６参照）。このとき、板状部材３２と原子炉容器蓋１１２のフランジ部とがボルト締結されることにより、板状部材３２と原子炉容器蓋１１２との隙間が封止される。また、原子炉容器蓋１１２にあるベント管（図示省略）や制御棒駆動装置１３の上端部にプラグ（図示省略）が取り付けられて、原子炉容器蓋１１２の上面の開口部が封止される。その後に、複数の円筒部材３１が、最下段の板状部材３２に対して順次積み上げられて連結される（図７参照）。このとき、板状部材３２と円筒部材３１との連結部、および、隣り合う円筒部材３１、３１の連結部が封止される。これにより、原子炉容器蓋１１２を底部とした円筒容器が形成され、この円筒容器内に制御棒駆動装置１３が収容される。
　ステップＳＴ１６では、ＷＪＰ装置４が架台５に設置される（図８参照）。このＷＪＰ装置４および架台５の組立体を組立体Ｙと呼ぶ。この組立作業は、仮設フロア３０上で行われる。
　ＷＪＰ装置４は、ＷＪＰ施工を行うための装置であり、図１３に示すように、ノズル４１と、アーム４２と、移動用レール４３と、ターンテーブル４４（図８では図示省略）とを有する。ノズル４１は、ウォータージェットを噴射するノズルであり、噴射口を上方に向けて配置される。アーム４２は、軸周りに回転し、また、ノズル４１を軸方向および回転方向に変位させることにより、ノズル４１の噴射口の向き、高さ、傾斜角などを変化させ得る。移動用レール４３は、アーム４２を水平方向にスライド変位させるためのレールである。ターンテーブル４４は、移動用レール４３を水平面上にて回転変位させるためのテーブルである。
　架台５は、原子炉容器蓋１１２とＷＪＰ装置４とを位置決めした状態で支持する構造体であり、図１３に示すように、枠状の台座５１と、この台座５１を支持する脚部５２とを有する。
　組立体Ｙでは、ＷＪＰ装置４が、架台５の脚部５２に設置される（図８および図１３参照）。このとき、ＷＪＰ装置４が、ノズル４１を上方に向けつつ、ターンテーブル４４を台座５１の脚部５２に固定して設置される。また、組立体Ｙの組み立て後に、ＷＪＰ装置４の動作テストが行われる。
　ステップＳＴ１７では、原子炉容器蓋１１２、制御棒駆動装置１３および防水治具３から成る組立体Ｘが、ＷＪＰ装置４および架台５から成る組立体Ｙに設置される（図９および図１０参照）。この組立体Ｘと組立体Ｙとの組立体を組立体Ｚと呼ぶ。この組立作業は、気中である仮設フロア３０（あるいは仮設ブリッジ１）上で行われる。
　例えば、図９の構成では、組立体Ｘがクレーン６により吊り上げられて架台５の台座５１に設置され、組立体Ｘ（防水治具３の板状部材３２）と台座５１とがボルト締結されて固定される。このとき、原子炉容器蓋１１２が、内面を下方（ＷＪＰ装置４側）に向けつつ、そのフランジ部を台座５１の上面に固定して配置される。これにより、ＷＪＰ装置４と原子炉容器蓋１１２とが位置決めされて固定される。
　ステップＳＴ１８では、原子炉容器蓋１１２、制御棒駆動装置１３、防水治具３、ＷＪＰ装置４および架台５の組立体Ｚが、キャビティ２０内に搬入される（図１１参照）。このとき、クレーン６が用いられて、組立体Ｚが仮設フロア３０からキャビティ２０内に吊り込まれる。また、ガイドスタッドボルト１１３’が用いられて、組立体Ｚが所定の位置に配置される。
　具体的には、図１２に示すように、架台５が、原子炉容器本体１１１のフランジ部を跨いでキャビティ２０内に配置される。また、ＷＪＰ装置４が原子炉容器本体１１１の上方に配置され、原子炉容器蓋１１２が内面側を下方に向けてＷＪＰ装置４の上方に配置される。このとき、原子炉容器蓋１１２が、キャビティ２０の水面より下にあるように、キャビティ２０内の水位および架台５の高さなどが設定される。これにより、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境が形成される。一方で、防水治具３の上部が、キャビティ２０の水面よりも上にあるように、防水治具３の高さ（円筒部材３１の高さおよび段数）が設定される。これにより、防水治具３と原子炉容器蓋１１２とに区画された空間が気中となる。原子炉容器蓋１１２の外面に気中環境が形成されて、制御棒駆動装置１３への浸水が防止される。なお、組立体Ｚをキャビティ２０内に浸すときには、原子炉容器蓋１１２内に空気が残存し得る。この空気は、例えば、原子炉容器蓋１１２のベント管（図示省略）から排出できる。
　また、組立体Ｚの設置後に、防水治具３を保持するための固定治具７が取り付けられる（図１２参照）。この固定治具７は、仮設ブリッジ１側に固定されて防水治具３を周方向から支持する。これにより、組立体Ｚが周方向から支持されて安定する。
　ステップＳＴ１９では、ＷＪＰ施工が行われる（図１２～図１４参照）。このＷＪＰ施工は、原子炉容器蓋１１２の内面にある複数の制御棒駆動機構ハウジング１１４の管台溶接部の内面および外面（図１４参照）に対して、それぞれ行われる。このとき、ＷＪＰ装置４が、ターンテーブル４４を回転させ、アーム４２をスライド変位および回転変位させてノズル４１を移動さることにより、各溶接部のＷＪＰ施工を順次行い得る。
　なお、多数の管台溶接部に対してＷＪＰ施工が行われる場合には、その途中で、ＷＪＰ装置４のノズル４１を交換する等のメンテナンスを行う必要がある。このとき、（１）クレーン６により組立体Ｚを仮設ブリッジ１上に吊り上げて搬出し、この仮設ブリッジ１上でＷＪＰ装置４のメンテナンスが行われる（図示省略）。あるいは、（２）架台５の側方に補助レール４５を追加的に設置し、この補助レール４５とＷＪＰ装置４の移動用レール４３とを接続して、ＷＪＰ装置４の本体（ノズル４１およびアーム４２）が補助レール４５を介して架台５の側方まで移動できるように構成しても良い（図１５参照）。そして、クレーン６によりＷＪＰ装置４の本体（ノズル４１およびアーム４２）のみを仮設ブリッジ１上に吊り上げて搬出し、ＷＪＰ装置４のメンテナンスが行われても良い。
　また、ＷＪＰ施工後の撤去作業は、例えば、以下のように行われる（図示省略）。まず、組立体Ｚが、クレーン６で吊り上げられてキャビティ２０内から仮設フロア３０上に搬出される。また、図６～図９の工程とは逆の順序で、原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３から、防水治具３、ＷＪＰ装置４および架台５が取り外される。また、原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３が、キャビティ２０の外部フロアに設置されたスタンド上に仮置きされる。次に、ＷＪＰ施工を行った部分について検査が行われる。次に、ファネル、サーマルスリーブ、サポートグリッドなどの部品が制御棒駆動機構ハウジング１１４に再び取り付けられる。このとき、これらの部品が他の部品に交換されても良い。次に、仮設フロア３０が撤去される。次に、上部炉心構造物１２１が原子炉容器本体１１１に戻される。その後に、キャビティ２０の水位を下げながら原子炉容器蓋１１２および制御棒駆動装置１３が、キャビティ２０内に搬入されて原子炉容器本体１１１に取り付けられる。
　なお、上記のＷＪＰ施工方法では、図２のように、既存のガイドスタットボルト１１３が短尺なガイドスタットボルト１１３’に交換され（ステップＳＴ１１）、その後、この短尺なガイドスタットボルト１１３’を設置した状態のまま各工程が行われる。
　しかし、これに限らず、交換されるガイドスタットボルト１１３’が、図１６に示すような分離構造を有しても良い。図１６のガイドスタットボルト１１３’は、プラグ部１１３１と、ガイド部１１３２とから構成される（図１６（ａ）参照）。プラグ部１１３１は、原子炉容器本体１１１のフランジ部１１１１側のネジ穴（既存のガイドスタットボルト１１３が装着されるネジ穴）を塞ぐプラグである。このプラグ部１１３１により、原子炉容器本体１１１のフランジ部１１１１側のネジ穴が塞がれて封止される。ガイド部１１３２は、ガイドスタットボルト１１３’の本体を構成し、プラグ部１１３１に対して着脱可能な構造を有する。かかる構成とすれば、例えば、ＷＪＰ施工時（ステップＳＴ１９）にて、ＷＪＰ装置４とガイドスタットボルト１１３’とが干渉するおそれがあるときに、ガイドスタットボルト１１３’のガイド部１１３２のみをプラグ部１１３１から取り外しできる（図１６（ｂ）参照）。
［変形例１］
　図１７および図１８は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例１を示すフローチャートおよび説明図である。この変形例１において、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法と共通のフローについては、その説明を省略する。
　図１の構成では、気中である仮設フロア３０にて、原子炉容器蓋１１２、制御棒駆動装置１３および防水治具３の組立体Ｘと、ＷＪＰ装置４および架台５の組立体Ｙとを一体化して組立体Ｚを構成し（ステップＳＴ１７）（図９および図１０参照）、この組立体Ｚをクレーン６で吊り上げて水中であるキャビティ２０に搬入している（ステップＳＴ１８）（図１１参照）。かかる構成では、組立体Ｚが気中で予め組み立てられてキャビティ２０に搬入されるので、原子炉容器蓋１１２とＷＪＰ装置４との位置決めを精度良く行い得る点で好ましい。
　しかし、これに限らず、組立体Ｘおよび組立体Ｙが個別にキャビティ２０に搬入されても良い（図１７および図１８参照）。
　例えば、図１７および図１８の変形例１では、まず、原子炉容器蓋１１２、制御棒駆動装置１３および防水治具３の組立体Ｘと、ＷＪＰ装置４および架台５の組立体Ｙとが、気中でそれぞれ組み立てられる（ステップＳＴ２５、ＳＴ２６）（図１７参照）。次に、組立体Ｙが、水中であるキャビティ２０に搬入されて原子炉容器本体１１１上に配置される（ステップＳＴ２７）。このとき、ガイドスタッドボルト１１３’が用いられて、組立体Ｙが所定の位置に配置される。次に、組立体Ｘが、キャビティ２０に搬入され、水中の組立体Ｙに対して取り付けられて、組立体Ｚが構成される（ステップＳＴ２８）（図１８参照）。その後に、ＷＪＰ施工が行われる（ステップＳＴ２９）。かかる構成では、組立体Ｘおよび組立体Ｙが個別にキャビティ２０に搬入されるので、クレーン６の負荷を低減できる点で好ましい。
［変形例２］
　図１９および図２０は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例２を示すフローチャートおよび説明図である。これらの変形例２において、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法と共通のフローについては、その説明を省略する。
　図１の構成では、組立体Ｘがキャビティ２０内にて架台５上に設置されて、ＷＪＰ施工が行われている（図１２および図１３参照）。
　しかし、これに限らず、組立体Ｘがキャビティ２０内に吊り下げられて、ＷＪＰ施工が行われても良い（図１９および図２０参照）。すなわち、架台５が省略されても良い。
　例えば、図１９および図２０の変形例２では、まず、ＷＪＰ装置４のみがキャビティ２０に搬入されて所定の位置に配置される（ステップＳＴ３６）。このとき、ガイドスタッドボルト１１３’が用いられて、ＷＪＰ装置４が所定の位置に配置される。次に、組立体Ｘが、クレーン６によりキャビティ２０内に吊り下げられて保持される（ステップＳＴ３７）。また、組立体Ｘが固定治具７により保持されて、組立体Ｘの姿勢（高さおよび向き）が固定される。そして、この状態にて、ＷＪＰ施工が行われる（ステップＳＴ３８）。
［変形例３、４］
　図２１および図２２は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例３、４を示す説明図である。これらの変形例３、４において、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法と共通のフローについては、その説明を省略する。
　図１の構成では、組立体Ｚが原子炉容器本体１１１の上方に配置されてＷＪＰ施工が行われている（図１２参照）。かかる構成では、ガイドスタッドボルト１１３’を用いることにより、水中であるキャビティ２０での組立体Ｚの昇降を安定的に行い得る点で好ましい。
　しかし、これに限らず、例えば、図２１の変形例３のように、組立体Ｚがキャビティ２０内かつ原子炉容器本体１１１から外れた位置に配置されて、ＷＪＰ施工が行われても良い。かかる構成では、図１における上部炉心構造物１２１の取り出し工程（ステップＳＴ１３）の有無に関わらず、ＷＪＰ施工を行い得る点で好ましい。
　同様に、図１９および図２０の構成では、組立体Ｘがキャビティ２０内かつ原子炉容器本体１１１の上方に吊り下げられて、ＷＪＰ施工が行われている。
　しかし、これに限らず、例えば、図２２の変形例４のように、組立体Ｘがキャビティ２０内かつ原子炉容器本体１１１から外れた位置に吊り下げられて、ＷＪＰ施工が行われても良い。
［変形例５］
　図２３～図２５は、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法の変形例５を示すフローチャートおよび説明図である。これらの図は、専用の水槽８を用いたＷＪＰ施工方法を示している。この変形例５において、図１に記載した原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法と共通のフローについては、その説明を省略する。
　図１の構成では、原子炉容器蓋１１２が内面側をキャビティ２０の水中に浸すことにより、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境が形成されている（図１２参照）。また、原子炉容器蓋１１２が防水治具３を装着することにより、原子炉容器蓋１１２の外面側への水の侵入が防止されて、原子炉容器蓋１１２の外面に気中環境が形成されている。かかる構成では、防水治具３を原子炉容器蓋１１２に装着することにより、既存のキャビティ２０を用いて、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境をそれぞれ形成できる点で好ましい。
　しかし、これに限らず、キャビティ２０以外の環境下にて他の治具を用いて、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境を実現しても良い。例えば、原子炉容器蓋１１２の内面に連通する水室８１が形成され、また、原子炉容器蓋１１２の外面が水室８１の外部に配置された構成が採用され得る（図２５参照）。かかる構成では、水室８１に水を充填し、水室８１の外部を気中とすることにより、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境がそれぞれ形成される。
　例えば、図２３～図２５の変形例５では、専用の水槽８が仮設フロア３０に設置される（ステップＳＴ４３）。この水槽８は、第一水室８１および第二水室８２を有する。第一水室８１は、天井に開口部を有する水室であり、この開口部に原子炉容器蓋１１２を装着できる。第二水室８２は、第一水室８１に水圧を付与する水室であり、第一水室８１の天井の開口部よりも高い壁面を有する。また、水槽８内には、ＷＪＰ装置４が設置される。このとき、ＷＪＰ装置４のノズル４１が、第一水室８１の天井の開口部から覗くように配置される。
　次に、原子炉容器蓋１１２が、水槽８に装着される（ステップＳＴ４４）。具体的には、原子炉容器蓋１１２が、内面を下方に向けつつ第一水室８１の天井の開口部に設置される。また、原子炉容器蓋１１２と第一水室８１の開口部との隙間を封止しつつ、原子炉容器蓋１１２が第一水室８１にボルト締結されて固定される。
　次に、水槽８に水が供給されて、第一水室８１に水が充填される（ステップＳＴ４５）。このとき、第二水室８２の水位が第一水室８１にある原子炉容器蓋１１２よりも高く設定されることにより、第一水室８１に水圧が付与される。このとき、原子炉容器蓋１１２内の空気は、例えば、原子炉容器蓋１１２のベント管（図示省略）から排出される。これにより、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境が形成される。また、原子炉容器蓋１１２の外面が第一水室８１の外部の気中にあるので、制御棒駆動装置１３の浸水が防止される。
　その後に、ＷＪＰ装置４が駆動されて、各管台溶接部のＷＪＰ施工が行われる（ステップＳＴ４７）。
［効果］
　以上説明したように、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境が形成され、原子炉容器蓋１１２の外面に気中環境が形成されて、原子炉容器蓋１１２の内面にＷＪＰ施工が行われる（図１２、図２０～図２２および図２４参照）。
　かかる構成では、原子炉容器蓋１１２の内面に水中環境が形成されることにより、原子炉容器蓋１１２の内面に対して適正にＷＪＰ施工を行い得る。また、原子炉容器蓋１１２の外面に気中環境が形成されることにより、原子炉容器蓋１１２の外面側にある装置（制御棒駆動装置１３）への浸水が防止される。これにより、原子炉容器蓋１１２の内面に対するＷＪＰ施工を実現できる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２が、原子炉容器蓋１１２の外面側に延びる筒状形状を有すると共に原子炉容器蓋１１２を底部として容器を構成する防水治具３を装着して、水中に配置される（図１２および図２０～図２２参照）。かかる構成では、原子炉容器蓋１１２が水中に配置されたときに、筒状形状の防水治具３が原子炉容器蓋１１２の外面側を囲うことにより、原子炉容器蓋１１２の外面側にある装置（制御棒駆動装置１３）への浸水が防止される。これにより、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境をそれぞれ形成できる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２が、水中に設置された架台５上に配置される（図１３、図１２および図２１参照）。これにより、原子炉容器蓋１１２が水中にて安定的に支持される利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、上記の架台５が、原子炉容器本体１１１の上方に配置される（図１２参照）。これにより、架台５の設置時にて、原子炉容器本体１１１にあるガイドスタッドボルト１１３’を利用して架台５を位置決めできる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、上記の架台５が、原子炉容器本体１１１から外れた位置に配置されても良い（図２１参照）。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、ＷＪＰ施工を行うＷＪＰ装置４と、原子炉容器蓋１１２と、防水治具３と、架台５とが、気中にて組み立てられた後に水中に配置される（ステップＳＴ１５～ＳＴ１８）（図１、図１０および図１１参照）。これにより、原子炉容器蓋１１２と架台５との位置決め精度を向上できる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２が、水中に予め設置された架台５に対して取り付けられる（ステップＳＴ２５～ＳＴ２８）（図１７および図１８参照）。これにより、原子炉容器蓋１１２と架台５とを個別にキャビティ２０に搬入できるので、クレーン６の負荷を低減できる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２をガイドする既存のガイドスタッドボルト１１３が、より短尺なガイドスタッドボルト１１３’に交換される（ステップＳＴ１１）（図１および図３参照）。これにより、ＷＪＰ施工時におけるガイドスタッドボルト１１３’と他の周辺装置との干渉が抑制される利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２が、水中に吊り下げられて配置される（図２０および図２２参照）。かかる構成では、架台５の設置が不要となる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉１０を有するキャビティ２０に水を溜めて、原子炉容器蓋１１２をキャビティ２０の水中に浸すことにより、原子炉容器蓋１１２の内側の水中環境が形成される（図１２および図２０～図２２参照）。かかる構成では、キャビティ２０を利用して水中環境を形成することにより、特別な水槽（例えば、図２５参照）の設置が不要となる。これにより、ＷＪＰ施工を低コスト化でき、工期を短縮できる利点がある。
　また、この原子炉容器蓋１１２のＷＪＰ施工方法では、原子炉容器蓋１１２の内面に連通する水室（第一水室８１）が形成され、原子炉容器蓋１１２の外面が水室８１の外部にある気中に配置される（図２４および図２５参照）。これにより、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境をそれぞれ形成できる利点がある。
　また、この治具（防水治具３）は、原子炉容器蓋１１２の外面側を囲む筒状形状を有すると共に原子炉容器蓋１１２を底部とした容器を構成する（図７参照）。かかる防水治具３を原子炉容器蓋１１２に装着して原子炉容器蓋１１２を水中に浸すことにより（例えば、図１２参照）、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境をそれぞれ形成できる利点がある。
　また、この治具（防水治具３）は、複数の筒状部材３１を軸方向に連結して成る（図７参照）。かかる構成では、複数の筒状部材３１を順次連結することにより、防水治具３を原子炉容器蓋１１２に対して容易に装着できる利点がある。
　また、この治具（ガイドスタッドボルト１１３’）は、原子炉容器本体１１１のネジ穴に装着可能なプラグ部１１３１と、このプラグ部１１３１に対して着脱可能なガイド部１１３２とを有する（図１６参照）。
　また、この治具（架台５）は、原子炉容器蓋１１２とＷＪＰ装置４とを相互に位置決めした状態で支持する（図８参照）。これにより、原子炉容器蓋１１２に対するＷＪＰ施工を精度良く行い得る利点がある。
　また、この治具（水槽８）は、原子炉容器蓋１１２に連通すると共にＷＪＰ装置４を収容できる水室（第一水室８１）を備える（図２５参照）。また、水槽８は、原子炉容器蓋１１２とＷＪＰ装置４とを相互に位置決めした状態で支持する。かかる構成では、水室８１に水を充填し、水室８１の外部を気中とすることにより、原子炉容器蓋１１２の内面の水中環境および外面の気中環境をそれぞれ形成できる利点がある。また、原子炉容器蓋１１２とＷＪＰ装置４とを相互に位置決めした状態で支持されるので、原子炉容器蓋１１２に対するＷＪＰ施工を精度良く行い得る利点がある。
　１　仮設ブリッジ、２　スタンド、３　防水治具、３１　筒状部材、３２　板状部材、４　ＷＪＰ装置、４１　ノズル、４２　アーム、４３　移動用レール、４４　ターンテーブル、４５　補助レール、５　架台、５１　台座、５２　脚部、６　クレーン、７　固定治具、８　水槽、８１　第一水室、８２　第二水室、１０　原子炉、１１　原子炉容器、１１１　原子炉容器本体、１１２　原子炉容器蓋、１１３　ガイドスタッドボルト、１１４　制御棒駆動機構ハウジング、１２　炉心構造物、１３　制御棒駆動装置、２０　キャビティ、３０　仮設フロア、１２１　上部炉心構造物、１２２　下部炉心構造物、Ｘ～Ｚ　組立体

Claims (15)

  1. 　原子炉容器蓋の内面に水中環境が形成されると共に、前記原子炉容器蓋の外面に気中環境が形成されて、前記原子炉容器蓋の内面にＷＪＰ施工が行われることを特徴とする原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  2. 　前記原子炉容器蓋が、前記原子炉容器蓋の外面側に延びる筒状形状を有すると共に原子炉容器蓋を底部として容器を構成する防水治具を装着して、水中に配置される請求項１に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  3. 　前記原子炉容器蓋が、水中に設置された架台上に配置される請求項２に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  4. 　前記架台が、原子炉容器本体の上方に配置される請求項３に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  5. 　前記架台が、原子炉容器本体から外れた位置に配置される請求項３に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  6. 　前記ＷＪＰ施工を行うＷＪＰ装置と、前記原子炉容器蓋と、前記防水治具と、前記架台とが、気中にて組み立てられた後に水中に配置される請求項３～５のいずれか一つに記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  7. 　前記原子炉容器蓋が、水中に予め設置された前記架台に対して取り付けられる請求項３～６のいずれか一つに記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  8. 　前記原子炉容器蓋をガイドする既存のガイドスタッドボルトが、より短尺なガイドスタッドボルトに交換される請求項１～７のいずれか一つに記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  9. 　前記原子炉容器蓋が、水中に吊り下げられて配置される請求項２に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  10. 　前記原子炉容器蓋の内面に連通する水室が形成されると共に、前記原子炉容器蓋の外面が前記水室の外部にある気中に配置される請求項１に記載の原子炉容器蓋のＷＪＰ施工方法。
  11. 　原子炉容器蓋の外面側を囲む筒状形状を有すると共に前記原子炉容器蓋を底部とした容器を構成することを特徴とする治具。
  12. 　複数の筒状部材を軸方向に連結して成る請求項１２に記載の治具。
  13. 　原子炉容器本体のネジ穴に装着可能なプラグ部と、前記プラグ部に対して着脱可能なガイド部とを有することを特徴とする治具。
  14. 　原子炉容器蓋とＷＪＰ装置とを相互に位置決めした状態で支持することを特徴とする治具。
  15. 　原子炉容器蓋に連通すると共にＷＪＰ装置を収容できる水室を備え、且つ、原子炉容器蓋とＷＪＰ装置とを相互に位置決めした状態で支持することを特徴とする治具。
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