JPH10142376A - 炉心シュラウドの交換方法 - Google Patents
炉心シュラウドの交換方法Info
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- JPH10142376A JPH10142376A JP8305002A JP30500296A JPH10142376A JP H10142376 A JPH10142376 A JP H10142376A JP 8305002 A JP8305002 A JP 8305002A JP 30500296 A JP30500296 A JP 30500296A JP H10142376 A JPH10142376 A JP H10142376A
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- Japan
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- shot
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- reactor
- diffuser
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2695—Bottles, containers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＢＷＲ炉内構造物の予防保全技術として簡便、
確実でしかも経済的な検査、残留応力改善、補修、交換
方法を提供する。 【解決手段】薬剤を用いて化学除染し、既設シュラウド
を切断、除去後、気中環境にて新シュラウドを溶接する
シュラウド交換工事の同調工事として、炉内構造物の検
査、表面改質（応力改善）、補修、交換工事を実施し、
プラントの長寿命化を計る。
確実でしかも経済的な検査、残留応力改善、補修、交換
方法を提供する。 【解決手段】薬剤を用いて化学除染し、既設シュラウド
を切断、除去後、気中環境にて新シュラウドを溶接する
シュラウド交換工事の同調工事として、炉内構造物の検
査、表面改質（応力改善）、補修、交換工事を実施し、
プラントの長寿命化を計る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉炉内構造物
の炉心シュラウドの交換方法に関わり、特に炉心シュラ
ウドの交換に際して炉内機器の検査、予防保全およびま
たは補修を行う方法に関する。
の炉心シュラウドの交換方法に関わり、特に炉心シュラ
ウドの交換に際して炉内機器の検査、予防保全およびま
たは補修を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力プラントの長期運転に伴い炉内機
器の信頼性向上、長寿命化を目的に種々の予防保全技
術、各機器の交換技術および補修技術の開発が行われて
いる。例えば、プラントの定期点検時に自動機器を炉内
に設置して炉内機器にアクセスし、各種対策工法を実施
することが計画されている。中でも、溶接部に残留して
いる引張残留応力に起因した応力腐食割れの発生が懸念
されるところから、その対策技術が種々開発されてい
る。ショットピ−ニングは金属あるいはセラミックなど
のショットを部材表面に投射することによって表面に圧
縮応力を形成できるため、応力腐食割れ対策として有効
である。同様な技術として特殊ツールによる表面の磨
き、ウォータジェットピ−ニング、ハンマーピ−ニン
グ、パルス状レーザ照射などが提案されている。
器の信頼性向上、長寿命化を目的に種々の予防保全技
術、各機器の交換技術および補修技術の開発が行われて
いる。例えば、プラントの定期点検時に自動機器を炉内
に設置して炉内機器にアクセスし、各種対策工法を実施
することが計画されている。中でも、溶接部に残留して
いる引張残留応力に起因した応力腐食割れの発生が懸念
されるところから、その対策技術が種々開発されてい
る。ショットピ−ニングは金属あるいはセラミックなど
のショットを部材表面に投射することによって表面に圧
縮応力を形成できるため、応力腐食割れ対策として有効
である。同様な技術として特殊ツールによる表面の磨
き、ウォータジェットピ−ニング、ハンマーピ−ニン
グ、パルス状レーザ照射などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の技術はいずれも水中で遠隔で施工する必要があるた
め、対象部位に合わせた専用の自動機器を開発する必要
がある。同様に検査、補修技術に関してもそれぞれの技
術および対象機器に応じた専用自動機器を必要とするた
め、施工までに長い準備期間と開発費用が必要となる。
さらに、遠隔自動機器を用いてそれぞれの技術を適用す
る場合には、位置決め精度など自動機器側の限界がある
ため、特に狭隘部に適用する場合には施工の確実性とい
う点から問題が発生する可能性がある。また、上述の対
策技術を定期検査時に実施すると、定検期間が長期化し
てプラント稼働率が低下し、経済性の点で問題が生じ
る。
の技術はいずれも水中で遠隔で施工する必要があるた
め、対象部位に合わせた専用の自動機器を開発する必要
がある。同様に検査、補修技術に関してもそれぞれの技
術および対象機器に応じた専用自動機器を必要とするた
め、施工までに長い準備期間と開発費用が必要となる。
さらに、遠隔自動機器を用いてそれぞれの技術を適用す
る場合には、位置決め精度など自動機器側の限界がある
ため、特に狭隘部に適用する場合には施工の確実性とい
う点から問題が発生する可能性がある。また、上述の対
策技術を定期検査時に実施すると、定検期間が長期化し
てプラント稼働率が低下し、経済性の点で問題が生じ
る。
【０００４】本発明はこれらの問題点を解消もしくは軽
減し、既設原子力プラントの炉内構造物の検査技術、予
防保全技術、補修技術を確実に、かつ低コストで実施す
る方法を提供するものである。
減し、既設原子力プラントの炉内構造物の検査技術、予
防保全技術、補修技術を確実に、かつ低コストで実施す
る方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の炉心シュラウド
の交換方法は、原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部
およびシュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用
いて化学除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切
断した後、炉水を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シ
ュラウドの交換方法において、シュラウドの交換工程
で、ジェットポンプライザー管、ジエットポンプディフ
ューザー、ジェットポンプライザーブレースアーム、水
位計装ノズル、再循環ノズル、給水ノズル、ＣＲＤスタ
ブチューブ、インコアモニターハウジング、シュラウド
サポート、サポートレグ、シュラウドヘッド、蒸気乾燥
機、炉心スプレー配管、バッフルプレート、上部格子
板、炉心支持板などの機器のいずれか、もしくはすべて
の機器の溶接部に圧縮応力を付与する加工を行うことを
特徴とする。
の交換方法は、原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部
およびシュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用
いて化学除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切
断した後、炉水を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シ
ュラウドの交換方法において、シュラウドの交換工程
で、ジェットポンプライザー管、ジエットポンプディフ
ューザー、ジェットポンプライザーブレースアーム、水
位計装ノズル、再循環ノズル、給水ノズル、ＣＲＤスタ
ブチューブ、インコアモニターハウジング、シュラウド
サポート、サポートレグ、シュラウドヘッド、蒸気乾燥
機、炉心スプレー配管、バッフルプレート、上部格子
板、炉心支持板などの機器のいずれか、もしくはすべて
の機器の溶接部に圧縮応力を付与する加工を行うことを
特徴とする。
【０００６】本発明の炉心シュラウドの交換方法におい
ては、原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部およびシ
ュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用いて化学
除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切断後炉水
を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シュラウドの交換
方法において、シュラウドサポートと新シュラウド溶接
部に圧縮応力を付与する加工を行うようにしてもよく、
あるいは新シュラウド溶接部にあらかじめ圧縮応力を付
与する加工を施すようにしてもよい。
ては、原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部およびシ
ュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用いて化学
除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切断後炉水
を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シュラウドの交換
方法において、シュラウドサポートと新シュラウド溶接
部に圧縮応力を付与する加工を行うようにしてもよく、
あるいは新シュラウド溶接部にあらかじめ圧縮応力を付
与する加工を施すようにしてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】炉心シュラウドは炉心に最も近い
位置にあるため高温高圧水にさらされるばかりでなく中
性子照射による材料劣化が懸念され、プラントの信頼性
向上、長寿命化の観点から炉心シュラウドの交換が望ま
しい。交換作業は炉内を化学薬剤を用いて除染した後、
気中環境において古いシュラウドを切り放し、新シュラ
ウドを溶接するため、短時間であれば作業者が炉内で作
業可能な環境になる。また、シュラウド上部に位置する
蒸気乾燥機、炉心スプレーライン、シュラウドヘッド、
上部格子板などの機器はあらかじめ取り外して機器貯蔵
プールに収容されるため、貯蔵プール内において溶接部
の検査、圧縮応力付与、補修、交換作業が可能である。
位置にあるため高温高圧水にさらされるばかりでなく中
性子照射による材料劣化が懸念され、プラントの信頼性
向上、長寿命化の観点から炉心シュラウドの交換が望ま
しい。交換作業は炉内を化学薬剤を用いて除染した後、
気中環境において古いシュラウドを切り放し、新シュラ
ウドを溶接するため、短時間であれば作業者が炉内で作
業可能な環境になる。また、シュラウド上部に位置する
蒸気乾燥機、炉心スプレーライン、シュラウドヘッド、
上部格子板などの機器はあらかじめ取り外して機器貯蔵
プールに収容されるため、貯蔵プール内において溶接部
の検査、圧縮応力付与、補修、交換作業が可能である。
【０００８】製造工程において新シュラウド溶接部に圧
縮応力を付与する加工を実施し、溶接部に発生している
引張残留応力をあらかじめ圧縮応力に変換することは有
効である。施工手段としてはショットピ−ニング、磨き
施工、ハンマーピ−ニングが確実かつ安価な施工方法で
ある。ショットピ−ニングは気中で施工する場合、高圧
空気で搬送するタイプと遠心力を利用するタイプがある
が、いずれの方法でも良い。また、磨きは、アルミナ、
炭化タングステンなどのセラミックス研磨材を含浸させ
た樹脂製、化学繊維製の磨き工具を用いることにより確
実に表面に圧縮応力を形成できる。ハンマーピ−ニング
は高圧空気あるいは超音波振動子を動力源として複数の
針を往復運動させることにより、材料表面を塑性加工
し、表面に圧縮応力を形成する技術である。
縮応力を付与する加工を実施し、溶接部に発生している
引張残留応力をあらかじめ圧縮応力に変換することは有
効である。施工手段としてはショットピ−ニング、磨き
施工、ハンマーピ−ニングが確実かつ安価な施工方法で
ある。ショットピ−ニングは気中で施工する場合、高圧
空気で搬送するタイプと遠心力を利用するタイプがある
が、いずれの方法でも良い。また、磨きは、アルミナ、
炭化タングステンなどのセラミックス研磨材を含浸させ
た樹脂製、化学繊維製の磨き工具を用いることにより確
実に表面に圧縮応力を形成できる。ハンマーピ−ニング
は高圧空気あるいは超音波振動子を動力源として複数の
針を往復運動させることにより、材料表面を塑性加工
し、表面に圧縮応力を形成する技術である。
【０００９】ＣＲＤスタブチューブ溶接部、ＩＣＭハウ
ジング溶接部、シュラウドサポート、サポートレグなど
の炉底部の構造物に関しては、気中環境において、ＶＴ
検査、超音波探傷、ＲＴ検査などの検査が可能であり、
さらに、応力改善施工として作業者がショットピーニン
グ、ハンマーピ−ニング、磨きを行うこともでき、ある
いは自動機を炉底部に設置して施工することも可能であ
る。また、補修、交換作業も作業者あるいは自動機を用
いることにより短時間で確実な施工が可能である。特
に、自動機は炉内構造物が取り除かれているため、寸法
制約や搬入、設置条件が緩和され、設計裕度があり、そ
れにより簡素で安価な自動機で十分に機能を果たすこと
ができる。
ジング溶接部、シュラウドサポート、サポートレグなど
の炉底部の構造物に関しては、気中環境において、ＶＴ
検査、超音波探傷、ＲＴ検査などの検査が可能であり、
さらに、応力改善施工として作業者がショットピーニン
グ、ハンマーピ−ニング、磨きを行うこともでき、ある
いは自動機を炉底部に設置して施工することも可能であ
る。また、補修、交換作業も作業者あるいは自動機を用
いることにより短時間で確実な施工が可能である。特
に、自動機は炉内構造物が取り除かれているため、寸法
制約や搬入、設置条件が緩和され、設計裕度があり、そ
れにより簡素で安価な自動機で十分に機能を果たすこと
ができる。
【００１０】さらに、炉底部作業を行う際にはシュラウ
ドと圧力容器の間には炉内の線量を低く抑えるために水
を満たした状態となるため、水位計装ノズル、再循環ノ
ズル、バッフルプレート上のアクセスホールカバー、バ
ッフルプレートとシュラウド、バッフルプレートと圧力
容器との溶接部は水中環境となり、応力改善施工として
はショットピ−ニングのほかパルス状レーザ照射、ウォ
ータジェットピ−ニングの適用が可能である。ショット
ピ−ニングは水中で施工する場合は水搬送型が有利であ
る。ウォータジェットピ−ニングは高圧水を水中で噴射
した際に発生するキャビテーションの崩壊圧により、材
料を塑性変形させて表面に圧縮応力を形成する技術であ
る。また、パルス状のレーザを照射すると瞬間的に表面
の原子がプラズマ化し、その反力により材料に圧縮応力
を形成することができる。いずれの技術も遠隔の自動機
器にヘッドを設置し自動施工を行う必要があるが、セン
シングライン等の障害物がないこと、ジェットポンプ上
部の空間が広く確保されている等の理由により、自動機
器の設置、移設の作業性が向上している。同様の理由で
上記部位の検査、補修、交換作業は、炉心シュラウドの
交換作業に付随する作業として実施することにより、従
来より短時間で、かつ低コストで実施することができ
る。
ドと圧力容器の間には炉内の線量を低く抑えるために水
を満たした状態となるため、水位計装ノズル、再循環ノ
ズル、バッフルプレート上のアクセスホールカバー、バ
ッフルプレートとシュラウド、バッフルプレートと圧力
容器との溶接部は水中環境となり、応力改善施工として
はショットピ−ニングのほかパルス状レーザ照射、ウォ
ータジェットピ−ニングの適用が可能である。ショット
ピ−ニングは水中で施工する場合は水搬送型が有利であ
る。ウォータジェットピ−ニングは高圧水を水中で噴射
した際に発生するキャビテーションの崩壊圧により、材
料を塑性変形させて表面に圧縮応力を形成する技術であ
る。また、パルス状のレーザを照射すると瞬間的に表面
の原子がプラズマ化し、その反力により材料に圧縮応力
を形成することができる。いずれの技術も遠隔の自動機
器にヘッドを設置し自動施工を行う必要があるが、セン
シングライン等の障害物がないこと、ジェットポンプ上
部の空間が広く確保されている等の理由により、自動機
器の設置、移設の作業性が向上している。同様の理由で
上記部位の検査、補修、交換作業は、炉心シュラウドの
交換作業に付随する作業として実施することにより、従
来より短時間で、かつ低コストで実施することができ
る。
【００１１】ジェットポンプインレットミキサーを取り
外した後、ライザー管上部およびディフューザ上部は水
が炉外および炉底部に漏洩しないように、遮蔽蓋が設置
されるため、それぞれの内面は気中環境となり、それぞ
れ炉底部、圧力容器外からアクセスが可能となる。した
がって、気中環境にて溶接部の検査、圧縮応力付与加工
および補修が可能となる。加工方法としてはショットピ
−ニングの他、磨き、ハンマーピ−ニングが適してお
り、自動機器をライザー管、ディフューザ内部に設置す
ることにより作業者の被爆量を低減させることができ
る。
外した後、ライザー管上部およびディフューザ上部は水
が炉外および炉底部に漏洩しないように、遮蔽蓋が設置
されるため、それぞれの内面は気中環境となり、それぞ
れ炉底部、圧力容器外からアクセスが可能となる。した
がって、気中環境にて溶接部の検査、圧縮応力付与加工
および補修が可能となる。加工方法としてはショットピ
−ニングの他、磨き、ハンマーピ−ニングが適してお
り、自動機器をライザー管、ディフューザ内部に設置す
ることにより作業者の被爆量を低減させることができ
る。
【００１２】上述のように、本発明によれば、気中で実
施する炉心シュラウドの交換工事に付随し、各種炉内構
造物の検査、応力改善施工、補修作業を実施できるた
め、従来の炉心シュラウドの交換方法に比べて、さらに
炉内構造物の信頼性を向上させることができる。
施する炉心シュラウドの交換工事に付随し、各種炉内構
造物の検査、応力改善施工、補修作業を実施できるた
め、従来の炉心シュラウドの交換方法に比べて、さらに
炉内構造物の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１４】（実施例１）図１は、炉心シュラウドの交
換に際して、炉底部の水を排水し、放射線の遮蔽対策し
てアニュラス部に注水した状態で、炉底部に設置された
作業架台７上で旧シュラウドおよび新シュラウド２の溶
接部にショットピ−ニング加工を行う場合の概念図を示
す。ショット供給タンク８および高圧空気源は圧力容器
１の外に設置し、ＣＲＤハウジング５あるいはＩＣＭハ
ウジングに搬送用ホースを通して、作業者１１ａが保持
するショットピ−ニングノズルに高圧空気で加速された
ショットを移送する。ショットピ−ニング用ヘッドはノ
ズル周辺に投射ショット回収用の吸引孔が設置されてお
り、吸引されたショットは供給ラインと同一の経路で供
給装置に戻り再利用される。また、一部炉内に残留した
ショットは吸引回収され、供給ラインとは異なるＣＲＤ
ハウジングあるいはＩＣＭハウジングを経由して圧力容
器外に移送され、再度利用される。図中、３はバッフル
プレート、４はシュラウドサポートレグ、６はジェット
ポンプディフューザ、１１はシュラウドサポートシリン
ダを示し、また９，１０はショット回収バススケットを
示す。
換に際して、炉底部の水を排水し、放射線の遮蔽対策し
てアニュラス部に注水した状態で、炉底部に設置された
作業架台７上で旧シュラウドおよび新シュラウド２の溶
接部にショットピ−ニング加工を行う場合の概念図を示
す。ショット供給タンク８および高圧空気源は圧力容器
１の外に設置し、ＣＲＤハウジング５あるいはＩＣＭハ
ウジングに搬送用ホースを通して、作業者１１ａが保持
するショットピ−ニングノズルに高圧空気で加速された
ショットを移送する。ショットピ−ニング用ヘッドはノ
ズル周辺に投射ショット回収用の吸引孔が設置されてお
り、吸引されたショットは供給ラインと同一の経路で供
給装置に戻り再利用される。また、一部炉内に残留した
ショットは吸引回収され、供給ラインとは異なるＣＲＤ
ハウジングあるいはＩＣＭハウジングを経由して圧力容
器外に移送され、再度利用される。図中、３はバッフル
プレート、４はシュラウドサポートレグ、６はジェット
ポンプディフューザ、１１はシュラウドサポートシリン
ダを示し、また９，１０はショット回収バススケットを
示す。
【００１５】同様なシステムは炉底部のＣＲＤハウジン
グ／スタブチューブ溶接部、スタブチューブ／下鏡溶接
部、ＩＣＭハウジング／下鏡溶接部、シュラウドサポー
トレグ／下鏡溶接部、バッフルプレート炉底部側溶接部
のショットピ−ニング加工にも適用できる。
グ／スタブチューブ溶接部、スタブチューブ／下鏡溶接
部、ＩＣＭハウジング／下鏡溶接部、シュラウドサポー
トレグ／下鏡溶接部、バッフルプレート炉底部側溶接部
のショットピ−ニング加工にも適用できる。
【００１６】下鏡／スタブチューブ／ＣＲＤハウジング
を模擬した模擬試験体を作製し、ショットピ−ニング施
工を行った。ハウジングはＳＵＳ304 、スタブチューブ
はインコネル600 、下鏡肉盛り溶接、下鏡／スタブチュ
ーブ、スタブチューブ／ハウジング間の溶接はインコネ
ル182 で行った。スタブチューブ溶接熱影響部を高圧空
気搬送型装置を用いてショット径０．３mm、投射圧力５
kgf/cm2 の条件で作業者がショットピ−ニング施工を行
った。その際のアークハイト値は０．３３Ａであった。
Ｘ線応力測定法により測定した施工前後の表面残留応力
分布を図２に示す。この図から、施工範囲には５５０〜
６５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分
かる。
を模擬した模擬試験体を作製し、ショットピ−ニング施
工を行った。ハウジングはＳＵＳ304 、スタブチューブ
はインコネル600 、下鏡肉盛り溶接、下鏡／スタブチュ
ーブ、スタブチューブ／ハウジング間の溶接はインコネ
ル182 で行った。スタブチューブ溶接熱影響部を高圧空
気搬送型装置を用いてショット径０．３mm、投射圧力５
kgf/cm2 の条件で作業者がショットピ−ニング施工を行
った。その際のアークハイト値は０．３３Ａであった。
Ｘ線応力測定法により測定した施工前後の表面残留応力
分布を図２に示す。この図から、施工範囲には５５０〜
６５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分
かる。
【００１７】（実施例２）図３は、炉心シュラウドの交
換に際して、炉底部の水を排水し、放射線の遮蔽対策と
してアニュラス部に注水した状態で、ＣＲＤスタブチュ
ーブ２７とハウジング２６の外表面にショットピ−ニン
グ加工を施す装置の構成例を示す。ＣＲＤハウジングモ
ータ１３の駆動によってショットピ−ニングノズル１８
をハウジング２６、スタブチューブ２７の外表面に沿っ
て旋回させる旋回機構１２をベース部１４を介してハウ
ジング上部に固定する。旋回機構１２に固定された昇降
軸１５には、直管部２５がラックピニオン機構２０によ
り昇降自在に取付けられている。直管部２５の下端には
チルト軸１７を介してショットピ−ニングノズル１８が
取付けられており、このノズル１８と直管部２５の間は
柔軟チューブ１９によって連結されている。また、直管
部２５の上端には投射チューブ２２が取付けられてい
る。旋回機構１２より下方に延びた直管部２５の先端に
ついたショットピ−ニングノズル１８をラックピニオン
機構２０により施工対象部へ位置決めし、軸方向の駆動
を行なう。装置全体はリング２４から内側に向かって設
置されている車輪２３によって支持されると共にハウジ
ング外表面にそって移動することができるように構成さ
れている。なお、１６はモータを、２１はケーブルを示
す。この装置により原子炉圧力容器下鏡とスタブチュー
ブ溶接部およびハウジングとスタブチューブ溶接部の圧
縮応力付与加工を行うことかできる。さらに、ショット
ピーニングヘッドの代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツー
ル、溶接トーチなどの補修ツール、ＥＤＭ電極などの切
断ツールを取り付けることにより、溶接部の検査、補
修、交換作業も容易に実施できる。
換に際して、炉底部の水を排水し、放射線の遮蔽対策と
してアニュラス部に注水した状態で、ＣＲＤスタブチュ
ーブ２７とハウジング２６の外表面にショットピ−ニン
グ加工を施す装置の構成例を示す。ＣＲＤハウジングモ
ータ１３の駆動によってショットピ−ニングノズル１８
をハウジング２６、スタブチューブ２７の外表面に沿っ
て旋回させる旋回機構１２をベース部１４を介してハウ
ジング上部に固定する。旋回機構１２に固定された昇降
軸１５には、直管部２５がラックピニオン機構２０によ
り昇降自在に取付けられている。直管部２５の下端には
チルト軸１７を介してショットピ−ニングノズル１８が
取付けられており、このノズル１８と直管部２５の間は
柔軟チューブ１９によって連結されている。また、直管
部２５の上端には投射チューブ２２が取付けられてい
る。旋回機構１２より下方に延びた直管部２５の先端に
ついたショットピ−ニングノズル１８をラックピニオン
機構２０により施工対象部へ位置決めし、軸方向の駆動
を行なう。装置全体はリング２４から内側に向かって設
置されている車輪２３によって支持されると共にハウジ
ング外表面にそって移動することができるように構成さ
れている。なお、１６はモータを、２１はケーブルを示
す。この装置により原子炉圧力容器下鏡とスタブチュー
ブ溶接部およびハウジングとスタブチューブ溶接部の圧
縮応力付与加工を行うことかできる。さらに、ショット
ピーニングヘッドの代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツー
ル、溶接トーチなどの補修ツール、ＥＤＭ電極などの切
断ツールを取り付けることにより、溶接部の検査、補
修、交換作業も容易に実施できる。
【００１８】（実施例３）図４は、シュラウドサポート
シリンダ１１と新シュラウド２の溶接部外表面にショッ
トピ−ニングを行う施工装置の構成例を示す。新シュラ
ウド製造時に外表面にショットピ−ニングヘッド走行用
ガイドレール２８を設置しておき、このガイドレールに
沿って走行車３１を走らせることにより、溶接部にショ
ットピ−ニング施工を行う。また、ラックピニオン機構
２９でピ−ニングヘッド３２を上下に移動させることに
より、正確な位置決めが可能である。さらに、ショット
ピ−ニングヘッドの代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツー
ルを取り付けることにより溶接部の検査も実施すること
が可能となる。なお、図４中、３０はモータ、３３はケ
ーブル、３４は投射チューブを示す。
シリンダ１１と新シュラウド２の溶接部外表面にショッ
トピ−ニングを行う施工装置の構成例を示す。新シュラ
ウド製造時に外表面にショットピ−ニングヘッド走行用
ガイドレール２８を設置しておき、このガイドレールに
沿って走行車３１を走らせることにより、溶接部にショ
ットピ−ニング施工を行う。また、ラックピニオン機構
２９でピ−ニングヘッド３２を上下に移動させることに
より、正確な位置決めが可能である。さらに、ショット
ピ−ニングヘッドの代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツー
ルを取り付けることにより溶接部の検査も実施すること
が可能となる。なお、図４中、３０はモータ、３３はケ
ーブル、３４は投射チューブを示す。
【００１９】ＳＵＳ304 製シュラウドサポートおよびＳ
ＵＳ316L製新シュラウド溶接部を模擬した模擬試験体(1
000 ×1000×38ｔmm) を作製し、溶接したままの状態で
表面の残留応力分布を測定したところ、溶接金属／母材
境界から２０ｍｍの領域に引張応力場が存在し、最大で
４００ＭＰa の応力値を示した。溶接部に対して高圧空
気搬送型装置を用いてショット径０．３mm、投射圧力５
kgf/cm2 の条件で作業者がショットピ−ニング施工を行
った。その際のアークハイト値は０．３５Ａであった。
Ｘ線応力測定法により測定した施工前後の表面残留応力
分布を図５に示す。この図から、施工範囲には４００〜
６５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分
かる。
ＵＳ316L製新シュラウド溶接部を模擬した模擬試験体(1
000 ×1000×38ｔmm) を作製し、溶接したままの状態で
表面の残留応力分布を測定したところ、溶接金属／母材
境界から２０ｍｍの領域に引張応力場が存在し、最大で
４００ＭＰa の応力値を示した。溶接部に対して高圧空
気搬送型装置を用いてショット径０．３mm、投射圧力５
kgf/cm2 の条件で作業者がショットピ−ニング施工を行
った。その際のアークハイト値は０．３５Ａであった。
Ｘ線応力測定法により測定した施工前後の表面残留応力
分布を図５に示す。この図から、施工範囲には４００〜
６５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分
かる。
【００２０】（実施例４）図６は、バッフルプレート３
とシュラウドサポートシリンダ１１の溶接部に対するシ
ョットピ−ニング施工装置の構成例を示す。既設のシュ
ラウドを切断除去後、切断部４３をレールとして機能さ
せることによりショットピ−ニング施工装置をバッフル
プレート３とシュラウドサポートシリンダ１１の溶接部
に沿って走行させ、ショットピ−ニング施工を行うもの
である。この装置は走行車３５と、旋回軸３６，３７，
３８からなる関節を持ったアーム４２と、ヘッドを上下
に移動させるための昇降軸３９とから構成されており、
任意の位置に位置決めが可能である。図中、４０はケー
ブル、４１は投射チューブを示す。
とシュラウドサポートシリンダ１１の溶接部に対するシ
ョットピ−ニング施工装置の構成例を示す。既設のシュ
ラウドを切断除去後、切断部４３をレールとして機能さ
せることによりショットピ−ニング施工装置をバッフル
プレート３とシュラウドサポートシリンダ１１の溶接部
に沿って走行させ、ショットピ−ニング施工を行うもの
である。この装置は走行車３５と、旋回軸３６，３７，
３８からなる関節を持ったアーム４２と、ヘッドを上下
に移動させるための昇降軸３９とから構成されており、
任意の位置に位置決めが可能である。図中、４０はケー
ブル、４１は投射チューブを示す。
【００２１】走行車３５をレール４３上に固定して、上
記の機構によりバッフルプレート３とジェットポンプデ
ィフューザ６溶接部に接近し、ショットピ−ニング加工
も可能である。また、ショットピ−ニングヘッドの代わ
りにＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、溶接トーチなどの補
修ツール、ＥＤＭ電極などの切断ツールを取り付けるこ
とにより、溶接部の検査、補修、交換作業も容易に実施
できる。
記の機構によりバッフルプレート３とジェットポンプデ
ィフューザ６溶接部に接近し、ショットピ−ニング加工
も可能である。また、ショットピ−ニングヘッドの代わ
りにＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、溶接トーチなどの補
修ツール、ＥＤＭ電極などの切断ツールを取り付けるこ
とにより、溶接部の検査、補修、交換作業も容易に実施
できる。
【００２２】（実施例５）図７は、旧設の炉心シュラウ
ドが撤去された後にＣＲＤハウジング２６内部の点検、
補修、表面改質を行う炉内作業装置の構成を示すもの
で、作業工具がショットピ−ニングノズル５５の場合に
ついて説明する。同図において、旧設の炉心シュラウド
（図７中に図示せず）は切断撤去され、原子炉圧力容器
内は化学除染されている。ＣＲＤハウジング２６上に
は、作業員が作業することができる足場が組まれてい
る。この炉内作業装置は、作業対象となるＣＲＤハウジ
ング２６に隣接したＣＲＤハウジング２６上に立設され
たベース部４４と、このベース部４４を基準に上下に昇
降する昇降軸５６ａと、この昇降軸内に配設され、ベア
リング５３によって支承され、モータ４６に平歯車４７
を介して連結され、昇降軸５６ａの鉛直軸まわりに旋回
する旋回軸５６ｂとを備えており、旋回軸５６ｂの先端
には、ショットピ−ニングノズル５５がＣＲＤハウジン
グ２６の内面に向けて取り付けられている。旋回軸５６
ｂの上端にはスイベルジョイント４５を介して投射チュ
ーブ５６が取付けられている。なお、昇降軸５６ａは、
それに固着された直動ねじ５２と、これに螺合するナッ
ト５１と、このナットを回転させるモータ４８およびタ
イミングベルト４９などにより昇降動作を行う。
ドが撤去された後にＣＲＤハウジング２６内部の点検、
補修、表面改質を行う炉内作業装置の構成を示すもの
で、作業工具がショットピ−ニングノズル５５の場合に
ついて説明する。同図において、旧設の炉心シュラウド
（図７中に図示せず）は切断撤去され、原子炉圧力容器
内は化学除染されている。ＣＲＤハウジング２６上に
は、作業員が作業することができる足場が組まれてい
る。この炉内作業装置は、作業対象となるＣＲＤハウジ
ング２６に隣接したＣＲＤハウジング２６上に立設され
たベース部４４と、このベース部４４を基準に上下に昇
降する昇降軸５６ａと、この昇降軸内に配設され、ベア
リング５３によって支承され、モータ４６に平歯車４７
を介して連結され、昇降軸５６ａの鉛直軸まわりに旋回
する旋回軸５６ｂとを備えており、旋回軸５６ｂの先端
には、ショットピ−ニングノズル５５がＣＲＤハウジン
グ２６の内面に向けて取り付けられている。旋回軸５６
ｂの上端にはスイベルジョイント４５を介して投射チュ
ーブ５６が取付けられている。なお、昇降軸５６ａは、
それに固着された直動ねじ５２と、これに螺合するナッ
ト５１と、このナットを回転させるモータ４８およびタ
イミングベルト４９などにより昇降動作を行う。
【００２３】この実施例においてもショットピ−ニング
ヘッド５５の代わりに、ＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、
溶接トーチなどの補修ツール、あるいはＥＤＭ電極など
の切断ツールを取り付けることにより、溶接部の検査、
補修、交換作業も容易に実施できる。
ヘッド５５の代わりに、ＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、
溶接トーチなどの補修ツール、あるいはＥＤＭ電極など
の切断ツールを取り付けることにより、溶接部の検査、
補修、交換作業も容易に実施できる。
【００２４】（実施例６）図８は、炉底部の水を排水
し、放射線の遮蔽対策として、アニュラス部に注水した
状態で、スタブチューブや原子炉圧力容器下鏡溶接部な
どの炉底部にショットピ−ニング施工する装置の構成例
を示す。この装置は、図１の場合と同様に、炉底部の作
業架台７上から、作業員が、炉底部のショットピ−ニン
グ施工を行うものであり、操作ポール（図示せず）の先
端に取り付けられ、ショット５９の投射距離、角度など
の施工条件の管理を容易とする手段と、吸引により、施
工に使用されたショットを回収する回収ノズル５８が設
けられている。すなわち、ショットの投射用直管６５の
先端には投射ノズル５７が配設され、回収用直管６６の
先端には回収ノズル５８が配設されている。また、バネ
６１とリニアブッシュ６７の組み合わせで上下に直動可
能に支持された車輪６０が施工面に対して３点配設さ
れ、各々の車輪６０と直動する支持部材に固定されたス
トッパ７０でリミットスイッチ６２をON/OFF入力できる
仕組みになっている。また、ストッパ７０の上方には、
同様に車輪６０で支持され、リニアブッシュ６７で直動
するシャフト６８にストッパ６９が配設されており、リ
ニアガイド７１とバネ６４の組み合わせで直動可能に配
設されたシャフト７２を介して接続されたリミットスイ
ッチ６３がストッパ６９の上昇でON/OFF入力できるよう
構成されている。
し、放射線の遮蔽対策として、アニュラス部に注水した
状態で、スタブチューブや原子炉圧力容器下鏡溶接部な
どの炉底部にショットピ−ニング施工する装置の構成例
を示す。この装置は、図１の場合と同様に、炉底部の作
業架台７上から、作業員が、炉底部のショットピ−ニン
グ施工を行うものであり、操作ポール（図示せず）の先
端に取り付けられ、ショット５９の投射距離、角度など
の施工条件の管理を容易とする手段と、吸引により、施
工に使用されたショットを回収する回収ノズル５８が設
けられている。すなわち、ショットの投射用直管６５の
先端には投射ノズル５７が配設され、回収用直管６６の
先端には回収ノズル５８が配設されている。また、バネ
６１とリニアブッシュ６７の組み合わせで上下に直動可
能に支持された車輪６０が施工面に対して３点配設さ
れ、各々の車輪６０と直動する支持部材に固定されたス
トッパ７０でリミットスイッチ６２をON/OFF入力できる
仕組みになっている。また、ストッパ７０の上方には、
同様に車輪６０で支持され、リニアブッシュ６７で直動
するシャフト６８にストッパ６９が配設されており、リ
ニアガイド７１とバネ６４の組み合わせで直動可能に配
設されたシャフト７２を介して接続されたリミットスイ
ッチ６３がストッパ６９の上昇でON/OFF入力できるよう
構成されている。
【００２５】図８において、仮に施工条件の中の投射距
離が遠い場合にはリミットスイッチ６２の信号が全てOF
F となり、近すぎる場合にはリミットスイッチ６３のい
ずれかの信号がOFF となる。また、施工条件の中の投射
角度に関しては、９０度を中心に、適正な投射角度条件
を満たさなくなると、リミットスイッチ６２のいずれか
の信号がOFF になるように設定してある。なお、図示は
してないが、車輪６０の回転速度もしくは回転位置を検
出することによって、施工速度を管理することもでき
る。また、施工中に投射したショット５９が狭隘部に停
留した場合でも、回収ノズル５８で逐次ショットを回収
することができる。
離が遠い場合にはリミットスイッチ６２の信号が全てOF
F となり、近すぎる場合にはリミットスイッチ６３のい
ずれかの信号がOFF となる。また、施工条件の中の投射
角度に関しては、９０度を中心に、適正な投射角度条件
を満たさなくなると、リミットスイッチ６２のいずれか
の信号がOFF になるように設定してある。なお、図示は
してないが、車輪６０の回転速度もしくは回転位置を検
出することによって、施工速度を管理することもでき
る。また、施工中に投射したショット５９が狭隘部に停
留した場合でも、回収ノズル５８で逐次ショットを回収
することができる。
【００２６】上記により、作業員による作業でも自動機
と同様にある程度の施工条件の管理ができるので施工品
質が向上する。また、施工の空き時間を利用してショッ
トの回収作業も実施できるので、後のショット回収作業
が容易になり、ショットの停留場所に対して回収ノズル
５８を効率よく当てることで回収作業の効率向上を図る
ことができる。
と同様にある程度の施工条件の管理ができるので施工品
質が向上する。また、施工の空き時間を利用してショッ
トの回収作業も実施できるので、後のショット回収作業
が容易になり、ショットの停留場所に対して回収ノズル
５８を効率よく当てることで回収作業の効率向上を図る
ことができる。
【００２７】（実施例７）図９は、旧設の炉心シュラウ
ドが撤去された後にジェットポンプディフューザ６の内
部の点検、補修、表面改質を行う炉内作業装置７３の構
成例を示し、図１０は、その使用状態における一部を拡
大して示す。
ドが撤去された後にジェットポンプディフューザ６の内
部の点検、補修、表面改質を行う炉内作業装置７３の構
成例を示し、図１０は、その使用状態における一部を拡
大して示す。
【００２８】図９において、旧設の炉心シュラウドは切
断撤去され、原子炉圧力容器１内は化学除染されてい
る。ＣＲＤハウジング２６上には、作業員が作業するこ
とができる足場（図示せず）が組まれている。炉内作業
装置７３は、ＣＲＤハウジング２６上に立設されたベー
ス部７４と、このベース部７４の上下に昇降する昇降軸
７５と、この昇降軸７５上に配設され、鉛直軸まわりに
駆動する旋回軸７６と、この旋回軸７６にアームリンク
８３ａを介して取付けられた旋回軸７７と、この旋回軸
７７にアームリンク８３ｂを介して取付けられた昇降軸
８４とを備えている。昇降軸８４の外面には、図１０に
示すように、原子炉圧力容器１に沿ってガイドし、荷重
をかけられるように、コンプライアンス機構８６を介し
て車輪７８が配設されている。昇降軸８４内には、ガイ
ドブッシュ８９を介して旋回軸７９が配置され、モータ
９３とラックピニオン９２で構成される昇降機構により
旋回軸７９は昇降する。旋回軸７９の上方のディフュー
ザ６へ挿入される部分の外面には、コンプライアンス機
構８７を介して車輪８０が円周上に配設されている。ま
た、旋回軸７９の上端には、ヘッド部８８が配置され、
その下端はベアリング８８ａを介して旋回軸７９内に挿
入されている。旋回軸７９内には、モー夕９０と平歯車
９１で構成される旋回機構が配置されており、平歯車９
１はヘッド部８８の下端外面に形成された歯車部と係合
してヘッド部８８を旋回させる。ヘッド部８８の上端に
はチルト軸８１を介して工具９５が配設されている。
断撤去され、原子炉圧力容器１内は化学除染されてい
る。ＣＲＤハウジング２６上には、作業員が作業するこ
とができる足場（図示せず）が組まれている。炉内作業
装置７３は、ＣＲＤハウジング２６上に立設されたベー
ス部７４と、このベース部７４の上下に昇降する昇降軸
７５と、この昇降軸７５上に配設され、鉛直軸まわりに
駆動する旋回軸７６と、この旋回軸７６にアームリンク
８３ａを介して取付けられた旋回軸７７と、この旋回軸
７７にアームリンク８３ｂを介して取付けられた昇降軸
８４とを備えている。昇降軸８４の外面には、図１０に
示すように、原子炉圧力容器１に沿ってガイドし、荷重
をかけられるように、コンプライアンス機構８６を介し
て車輪７８が配設されている。昇降軸８４内には、ガイ
ドブッシュ８９を介して旋回軸７９が配置され、モータ
９３とラックピニオン９２で構成される昇降機構により
旋回軸７９は昇降する。旋回軸７９の上方のディフュー
ザ６へ挿入される部分の外面には、コンプライアンス機
構８７を介して車輪８０が円周上に配設されている。ま
た、旋回軸７９の上端には、ヘッド部８８が配置され、
その下端はベアリング８８ａを介して旋回軸７９内に挿
入されている。旋回軸７９内には、モー夕９０と平歯車
９１で構成される旋回機構が配置されており、平歯車９
１はヘッド部８８の下端外面に形成された歯車部と係合
してヘッド部８８を旋回させる。ヘッド部８８の上端に
はチルト軸８１を介して工具９５が配設されている。
【００２９】図１０に示すように、作業装置７３の工具
にショットピ−ニングヘッドが使用される場合には、ジ
ェットポンプディフューザ６内に挿入される旋回軸７９
の外側にシール材１００がディフューザ６内面に密着し
て配設され、またシール材１００と円筒部９４の間に吸
引ノズル９６が配設される。この吸引ノズル９６の下方
には吸引チューブ９８が引き回され、回収ユニット（図
示せず）に接続されている。工具先端には途中柔軟チュ
ーブ１０２を介して接続されたショット投射ノズル９５
が配設され、旋回軸７９内部をショット投射チューブ９
７がスイベルジョイント１０１を介して配設される。こ
のショット投射チューブ９７の他端はショット投射ユニ
ット（図示せず）に接続されている。
にショットピ−ニングヘッドが使用される場合には、ジ
ェットポンプディフューザ６内に挿入される旋回軸７９
の外側にシール材１００がディフューザ６内面に密着し
て配設され、またシール材１００と円筒部９４の間に吸
引ノズル９６が配設される。この吸引ノズル９６の下方
には吸引チューブ９８が引き回され、回収ユニット（図
示せず）に接続されている。工具先端には途中柔軟チュ
ーブ１０２を介して接続されたショット投射ノズル９５
が配設され、旋回軸７９内部をショット投射チューブ９
７がスイベルジョイント１０１を介して配設される。こ
のショット投射チューブ９７の他端はショット投射ユニ
ット（図示せず）に接続されている。
【００３０】このような構成の炉内作業装置７３を使用
する場合には、図９に示すように、そのベース部７４を
ＣＲＤハウジング２６に立設し、旋回軸７６と旋回軸７
７の連動で、バッフルプレート３下側のディフューザ６
下方に旋回軸７９の中心が一致するように位置決めす
る。このとき、車輪７８が原子炉圧力容器１内壁に接触
するように角度も位置決めし、転倒モーメントを一部支
える。次に、昇降機構９２，９３を作動させて旋回軸７
９を上昇させ、ディフューザ６内部に先端部を挿入し、
旋回軸７９の外側に配設された車輪８０を内壁に張り出
させた状態で先端部を上昇させる。このように旋回軸７
９と、昇降軸８４およびチルト軸８１を駆動して、先端
の工具９５の位置と姿勢を設定して作業を行う。この工
具が、ショットピ−ニングヘッドの場合には、上記のよ
うにして、円筒部９４に配設されたシール材１００がデ
ィフューザ６内壁に密着するまで、円筒部９４をディフ
ューザ６に挿入した後、ピ−ニング投射ノズル９５を目
標の施工部位に位置決めし、ショット９９を投射する。
このとき、シール材１００の上面に溜まったショット９
９は、吸引ノズル９６および吸引チューブ９８を通して
回収される。
する場合には、図９に示すように、そのベース部７４を
ＣＲＤハウジング２６に立設し、旋回軸７６と旋回軸７
７の連動で、バッフルプレート３下側のディフューザ６
下方に旋回軸７９の中心が一致するように位置決めす
る。このとき、車輪７８が原子炉圧力容器１内壁に接触
するように角度も位置決めし、転倒モーメントを一部支
える。次に、昇降機構９２，９３を作動させて旋回軸７
９を上昇させ、ディフューザ６内部に先端部を挿入し、
旋回軸７９の外側に配設された車輪８０を内壁に張り出
させた状態で先端部を上昇させる。このように旋回軸７
９と、昇降軸８４およびチルト軸８１を駆動して、先端
の工具９５の位置と姿勢を設定して作業を行う。この工
具が、ショットピ−ニングヘッドの場合には、上記のよ
うにして、円筒部９４に配設されたシール材１００がデ
ィフューザ６内壁に密着するまで、円筒部９４をディフ
ューザ６に挿入した後、ピ−ニング投射ノズル９５を目
標の施工部位に位置決めし、ショット９９を投射する。
このとき、シール材１００の上面に溜まったショット９
９は、吸引ノズル９６および吸引チューブ９８を通して
回収される。
【００３１】本実施例によれば、従来、アクセスが非常
に困難であったジェットポンプディフューザ６内部の溶
接線８５に対して、容易にショットピ−ニングなどの表
面改質処理、点検、補修ができ、作業員の被曝を低減す
ることができる。また、この施工方法の場合、ショット
は絶えず回収されるので、ショット回収洗浄作業が省略
でき、工程短縮を図ることができる。
に困難であったジェットポンプディフューザ６内部の溶
接線８５に対して、容易にショットピ−ニングなどの表
面改質処理、点検、補修ができ、作業員の被曝を低減す
ることができる。また、この施工方法の場合、ショット
は絶えず回収されるので、ショット回収洗浄作業が省略
でき、工程短縮を図ることができる。
【００３２】（実施例８）図１１は、ジェットポンプデ
ィフューザ６の内面のショットピ−ニング装置の構成例
を示す。既設シュラウドを切断、除去した後にインレッ
トミキサーを取り外した気中環境において、ショットピ
−ニング装置を上部から挿入し、内面溶接部を施工す
る。ショットピ−ニング装置全体は上部位置決め機構１
０８および調心機構により固定される。この調心機構は
リンク１１１とそれらの先端に取付けた車輪と、各リン
クに開脚力を与えるシリンダピストン１１４とから構成
されている。また、ディフューザ６内に挿入された部位
は、旋回部材１０９と昇降部材１１０の２重管構造にな
っており、外管側の昇降部材１１０の外面にはレール１
１９が設置され、モータ１０７およびラックピニオン１
０６によってショットピ−ニングヘッドの昇降が可能で
ある。１２０はリニアガイドを示す。
ィフューザ６の内面のショットピ−ニング装置の構成例
を示す。既設シュラウドを切断、除去した後にインレッ
トミキサーを取り外した気中環境において、ショットピ
−ニング装置を上部から挿入し、内面溶接部を施工す
る。ショットピ−ニング装置全体は上部位置決め機構１
０８および調心機構により固定される。この調心機構は
リンク１１１とそれらの先端に取付けた車輪と、各リン
クに開脚力を与えるシリンダピストン１１４とから構成
されている。また、ディフューザ６内に挿入された部位
は、旋回部材１０９と昇降部材１１０の２重管構造にな
っており、外管側の昇降部材１１０の外面にはレール１
１９が設置され、モータ１０７およびラックピニオン１
０６によってショットピ−ニングヘッドの昇降が可能で
ある。１２０はリニアガイドを示す。
【００３３】内管側の旋回部材１０９の下端には、回転
軸１１５およびシリンダピストン１１４を介して、管内
面に向かってショットピ−ニングヘッド１１３が設置さ
れている。このヘッド１１３の先端には車輪１１２が取
付けられており、シリンダピストン１１４と協動してシ
ョットピ−ニングヘッド１１３とディフューザ６内面の
間隔を一定に保つ。旋回部材１０９は上下両端をベアリ
ング１０５，１１７によって支持され、モータ１２１お
よびギア１２２からなる駆動機構により旋回する。これ
によりショットピ−ニングヘッド１１３の周方向の移動
が自在となる。ショット投射用チューブ１０４の下端は
スイベルジョイント１１６を介してショットピ−ニング
ヘッド１１３側に接続されている。１０３は吊り具を示
す。上述した昇降機構と旋回機構により、ディフューザ
６内面の任意の位置にショットピ−ニングヘッドを精度
良く位置決めすることができる。
軸１１５およびシリンダピストン１１４を介して、管内
面に向かってショットピ−ニングヘッド１１３が設置さ
れている。このヘッド１１３の先端には車輪１１２が取
付けられており、シリンダピストン１１４と協動してシ
ョットピ−ニングヘッド１１３とディフューザ６内面の
間隔を一定に保つ。旋回部材１０９は上下両端をベアリ
ング１０５，１１７によって支持され、モータ１２１お
よびギア１２２からなる駆動機構により旋回する。これ
によりショットピ−ニングヘッド１１３の周方向の移動
が自在となる。ショット投射用チューブ１０４の下端は
スイベルジョイント１１６を介してショットピ−ニング
ヘッド１１３側に接続されている。１０３は吊り具を示
す。上述した昇降機構と旋回機構により、ディフューザ
６内面の任意の位置にショットピ−ニングヘッドを精度
良く位置決めすることができる。
【００３４】同様な機構はジェットポンプライザー管内
面にも適用できる。また、ショットピ−ニングヘッドの
代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、溶接トーチなど
の補修ツール、ＥＤＭ電極などの切断ツールを取り付け
ることにより、溶接部の検査、補修、交換作業も容易に
実施できる。
面にも適用できる。また、ショットピ−ニングヘッドの
代わりにＶＴ、ＵＴなどの検査ツール、溶接トーチなど
の補修ツール、ＥＤＭ電極などの切断ツールを取り付け
ることにより、溶接部の検査、補修、交換作業も容易に
実施できる。
【００３５】（実施例９）ＳＵＳ316L製シュラウド周溶
接部模擬試験体（500 ×1000×40ｔmm）を作製し、溶接
部に対してアルミナ研磨材を樹脂に含浸させた研磨ツー
ルを用いて、溶接線／母材境界から40ｍｍの領域を５回
重ね合わせ施工を行った。Ｘ線応力測定法により測定し
た施工前後の表面残留応力分布測定結果を図１２に示
す。施工前溶接部近くには最大で３５０ＭＰa の引張残
留応力が形成されているが、磨き施工により３００〜４
５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分か
る。
接部模擬試験体（500 ×1000×40ｔmm）を作製し、溶接
部に対してアルミナ研磨材を樹脂に含浸させた研磨ツー
ルを用いて、溶接線／母材境界から40ｍｍの領域を５回
重ね合わせ施工を行った。Ｘ線応力測定法により測定し
た施工前後の表面残留応力分布測定結果を図１２に示
す。施工前溶接部近くには最大で３５０ＭＰa の引張残
留応力が形成されているが、磨き施工により３００〜４
５０ＭＰa の高い圧縮応力が形成されていることが分か
る。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、原子炉炉内構造物の検
査、溶接部の引張残留応力を圧縮応力に変換する予防保
全技術および補修技術を短時間かつ低コストで、しかも
短期間で実施することが可能であり、原子カプラントの
信頼性向上、寿命延長を実現することができる。
査、溶接部の引張残留応力を圧縮応力に変換する予防保
全技術および補修技術を短時間かつ低コストで、しかも
短期間で実施することが可能であり、原子カプラントの
信頼性向上、寿命延長を実現することができる。
【図１】本発明の方法において、炉底部溶接部に圧縮応
力を付与する加工を実施している状態を示す説明図。
力を付与する加工を実施している状態を示す説明図。
【図２】スタブチューブ模擬試験体のショットピーニン
グ施工前後の応力測定例を示すグラフ。
グ施工前後の応力測定例を示すグラフ。
【図３】本発明の方法において使用されるＣＲＤスタブ
チューブ外面施工装置を例示する概略図。
チューブ外面施工装置を例示する概略図。
【図４】本発明の方法において使用される新シュラウド
／シュラウドサポートシリンダ溶接部施工装置を例示す
る概略図。
／シュラウドサポートシリンダ溶接部施工装置を例示す
る概略図。
【図５】新シュラウド／シュラウドサポートシリンダ模
擬試験体のショットピーニング施工前後の応力測定例を
示すグラフ。
擬試験体のショットピーニング施工前後の応力測定例を
示すグラフ。
【図６】本発明の方法において使用されるバッフルプレ
ート溶接部施工装置を例示する概略図。
ート溶接部施工装置を例示する概略図。
【図７】本発明の方法において使用されるＣＲＤスタブ
チューブ内面施工装置を例示する概略図。
チューブ内面施工装置を例示する概略図。
【図８】本発明の方法において使用される炉底部施工装
置を例示する概略図。
置を例示する概略図。
【図９】本発明の方法において使用されるジェットポン
プディフューザ内面施工装置を例示する概略図。
プディフューザ内面施工装置を例示する概略図。
【図１０】図９の装置の使用状態を示す概略図。
【図１１】本発明の方法において使用されるジェットポ
ンプディフューザ内面施工装置の他の例を示す概略図。
ンプディフューザ内面施工装置の他の例を示す概略図。
【図１２】新シュラウド模擬試験体の磨き施工前後の応
力測定例を示すグラフ。
力測定例を示すグラフ。
１…原子炉圧力容器 ２…新シュラウド ３…バッ
フルプレート ４…シュラウドサポートレグ ５…ＣＲＤハウジング ６…ジェットポンプディフューザ ７…作業架台
８…ショット供給装置 11…シュラウドサポートシリンダ 12…旋回機構
14…ベース部 15…昇降軸 18…ノズル 25…直管部 26…ハウ
ジング 27…スタブチューブ 28…ガイドレール 31…走行
車 32…ピ−ニングヘッド 35…走行車 42…アーム
43…切断面 44…ベース部 51…ナット 52…直動ねじ 55…
投射ノズル 56ａ…昇降軸 56ｂ…旋回軸 57…投射ノズル
58…回収ノズル 59…ショット 62，63…リミットスイッチ 65…投
射用直管 66…回収用直管 73…炉内作業装置 74…ベース部
75…昇降軸 76，77，79…旋回軸 81…チルト軸 85…溶接線 86，87…コンプライアンス機構 92…ラックピニオン
95…投射ノズル 96…吸引ノズル 100 …シール材 108 …位置決め
ガイド 109 …旋回部材 110 …昇降部材 111 …調心機構
（リンク機構） 114 …シリンダピストン 119 …レール 120 …リ
ニアガイド
フルプレート ４…シュラウドサポートレグ ５…ＣＲＤハウジング ６…ジェットポンプディフューザ ７…作業架台
８…ショット供給装置 11…シュラウドサポートシリンダ 12…旋回機構
14…ベース部 15…昇降軸 18…ノズル 25…直管部 26…ハウ
ジング 27…スタブチューブ 28…ガイドレール 31…走行
車 32…ピ−ニングヘッド 35…走行車 42…アーム
43…切断面 44…ベース部 51…ナット 52…直動ねじ 55…
投射ノズル 56ａ…昇降軸 56ｂ…旋回軸 57…投射ノズル
58…回収ノズル 59…ショット 62，63…リミットスイッチ 65…投
射用直管 66…回収用直管 73…炉内作業装置 74…ベース部
75…昇降軸 76，77，79…旋回軸 81…チルト軸 85…溶接線 86，87…コンプライアンス機構 92…ラックピニオン
95…投射ノズル 96…吸引ノズル 100 …シール材 108 …位置決め
ガイド 109 …旋回部材 110 …昇降部材 111 …調心機構
（リンク機構） 114 …シリンダピストン 119 …レール 120 …リ
ニアガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｃ 19/02 Ｇ２１Ｆ 9/28 ５２５Ｚ Ｇ２１Ｆ 9/28 ５２５ 9/30 ＺＡＢ 9/30 ＺＡＢ ５３１Ｅ ５３１ Ｇ２１Ｃ 17/00 Ｅ (72)発明者 大坪 徹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (11)
- 【請求項１】 原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部
およびシュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用
いて化学除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切
断した後、炉水を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シ
ュラウドの交換方法において、シュラウドの交換工程
で、ジェットポンプライザー管、ジエットポンプディフ
ューザー、ジェットポンプライザーブレースアーム、水
位計装ノズル、再循環ノズル、給水ノズル、ＣＲＤスタ
ブチューブ、インコアモニターハウジング、シュラウド
サポート、サポートレグ、シュラウドヘッド、蒸気乾燥
機、炉心スプレー配管、バッフルプレート、上部格子
板、炉心支持板などの機器のいずれか、もしくはすべて
の機器の溶接部に圧縮応力を付与する加工を行うことを
特徴とする炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項２】 圧縮応力付与対象部を圧縮応力付与加工
前に検査し、さらに、欠陥等の損傷が発見された場合に
熱的手段あるいは機械的手段等により補修、あるいはそ
の機器を交換することを特徴とする請求項１に記載の炉
心シュラウドの交換方法。 - 【請求項３】 検査手段が、ＶＴ検査、超音波探傷、Ｒ
Ｔ検査および渦電流探傷検査のいずれかであることを特
徴とする請求項２に記載の炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項４】 熱的手段を用いた補修方法がレーザ照射
による表面溶融、レーザクラッディング、レーザあるい
はＴＩＧによる肉盛り溶接、パッチ当て溶接のいずれか
であり、機械的手段が研削加工による欠陥除去またはパ
ッチのボルト締結であることを特徴とする請求項２に記
載の炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項５】 既設のシュラウドをシュラウドサポート
から切断、撤去後、バッフルプレートより下に炉水位を
低下させた後で、ジェットポンプライザー管、ジェット
ポンプライザーブレースアームまたはジェットポンプデ
ィフューザの溶接部に圧縮応力を付与する加工、補修ま
たはそれぞれの部品の交換を行うことを特徴とする請求
項１に記載の炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項６】 ジェットポンプディフューザ内部の各種
作業は、原子炉圧力容器内ＣＲＤハウジング上に立設さ
れ、原子炉圧力容器内部で先端に取り付けられた超音波
探触子、渦電流探触子、テレビカメラ、ＰＴ装置、ＥＤ
Ｍ電極、グラインダ、溶接ヘッド、磨きツール、ハンマ
ーピ−ニングヘッド、ショットピ−ニングヘッド、ウォ
ータジェットピ−ニングノズルなどの工具を位置決めす
る駆動部と、原子炉圧力容器に沿って先端部をガイドす
るガイド車輪と、先端部をジェットポンプディフューザ
内に挿入される位置決め機構と、ディフューザ内面で先
端部が調心されるガイド車輪と、ディフューザ内面で工
具を位置決めする駆動部から構成された炉内作業装置を
用いて行うことを特徴とする請求項５に記載の炉心シュ
ラウドの交換方法。 - 【請求項７】 ジェットポンプディフューザまたはジェ
ットポンプライザー管内部の各種作業は、インレットミ
キサー取り外し後、上部開口部から先端に取り付けられ
た超音波探触子、渦電流探触子、テレビカメラ、ＰＴ装
置、ＥＤＭ電極、グラインダ、溶接ヘッド、磨きツー
ル、ハンマーピ−ニングヘッド、ショットピ−ニングヘ
ッド、ウォータジェットピ−ニングノズルなどの工具を
位置決めする駆動部と、先端部をジェットポンプディフ
ューザ内に挿入される位置決め機構と、ディフューザ、
ライザー管内面で先端部が調心されるガイド車輪と、デ
ィフューザ、ライザー管内面で工具を位置決めする駆動
部から構成された炉内作業装置を用いて行うことを特徴
とする請求項５に記載の炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項８】 新シュラウドの外側をシール溶接後ダウ
ンカマーに注水し、ジェットポンプおよび圧力容器から
の放射線を遮蔽した後、炉底部の炉水をすべて抜き取
り、炉底部の溶接部に圧縮応力を付与する加工、補修ま
たは交換作業を行うことを特徴とする請求項１に記載の
炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項９】 原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上部
およびシュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を用
いて化学除染し、シュラウドサポートシリンダー部を切
断後炉水を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シュラウ
ドの交換方法において、シュラウドサポートと新シュラ
ウド溶接部に圧縮応力を付与する加工を行うことを特徴
とする炉心シュラウドの交換方法。 - 【請求項１０】 原子炉圧力容器上蓋と、シュラウド上
部およびシュラウド内構造物を取り外し、炉内を薬剤を
用いて化学除染し、シュラウドサポートシリンダー部を
切断後炉水を抜き、新シュラウドを溶接する炉心シュラ
ウドの交換方法において、新シュラウド溶接部にあらか
じめ圧縮応力を付与する加工を施すことを特徴とする炉
心シュラウドの交換方法。 - 【請求項１１】 圧縮応力を付与する方法が、ショット
ピ−ニング、パルス状レーザ照射、ハンマーピーング、
磨き、ウォータジェットピ−ニングのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１，５，８，９および１０のいず
れか一項に記載の炉心シュラウドの交換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305002A JPH10142376A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 炉心シュラウドの交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305002A JPH10142376A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 炉心シュラウドの交換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142376A true JPH10142376A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17939908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305002A Withdrawn JPH10142376A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 炉心シュラウドの交換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142376A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000284088A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Toshiba Corp | 炉心シュラウドの取替方法 |
| JP2001296385A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Toshiba Corp | 作業装置および作業方法 |
| JP2003185784A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Toshiba Corp | 原子炉内構造物の保全・補修装置 |
| JP2006337175A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | 炉底部検査補修装置及びその方法 |
| JP2007285910A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 溶接部品の製造方法 |
| JP2011209100A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | フェーズドアレイ超音波探傷方法 |
| CN103801920A (zh) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 中国广东核电集团有限公司 | 核电站机组一回路压力边界管道的更换方法 |
| JP2022139300A (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-26 | 株式会社スギノマシン | キャビテーション処理装置およびキャビテーション処理方法 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP8305002A patent/JPH10142376A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000284088A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Toshiba Corp | 炉心シュラウドの取替方法 |
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| CN103801920B (zh) * | 2012-11-13 | 2016-03-02 | 中国广核集团有限公司 | 核电站机组一回路压力边界管道的更换方法 |
| JP2022139300A (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-26 | 株式会社スギノマシン | キャビテーション処理装置およびキャビテーション処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |