JPH10153682A

JPH10153682A - 炉心シュラウドの交換方法

Info

Publication number: JPH10153682A
Application number: JP8309720A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Saito; 宣久斉藤; Minoru Obata; 稔小畑; Shohei Kawano; 昌平川野; Hiroshi Sakamoto; 博司坂本; Yasuhiro Yuguchi; 康弘湯口; Yukio Henmi; 幸雄逸見
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-09

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、装置を提供する。【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

【発明の詳細な説明】

【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係り、特に、炉内機器の
検査、予防保全、補修を伴う炉心シュラウドの交換方法
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、補修技術開発が行われている。

【０００３】たとえば、プラントの定期点検時に自動機
器を炉内に設置し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。そのなかでも溶接部
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
発生が懸念されその対策技術が開発されている。

【０００４】貴金属クラッディングまたは貴金属コーテ
ィングはＰｄ、Ｐｔ、Ｒｈまたはそれらの混合物を微量
（ 1％以下）混入させたＮｉ基またはＦｅ基合金でクラ
ッディングまたはコーティングして炉内機器表面を被覆
することにより、水素注入による電位低下効果を著しく
高めＳＣＣを抑制する技術である。Ｎｂ安定化Νｉ基合
金は、Ｎｂにより合金中に含まれる炭素を安定化し、結
晶粒界またはデンドライト粒界におけるＣｒ欠乏相の生
成を防止し耐ＳＣＣ性を高めた合金であり、ＳＣＣ感受
性を有する合金材料上をクラッディングして被覆するこ
とによりＳＣＣを抑制できる。

【０００５】レーザ表面熱処理法は溶接等により鋭敏化
した材料の表面を1000℃以上の固溶化温度に加熱した後
急冷し、表面を均質化することによりＳＣＣ感受性を除
去する技術である。しかしながら、放射線の高い炉内機
器に対して適用するためにはいずれの技術とも水中で遠
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。

【０００６】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、特に狭あい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。

【０００７】また、以上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ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の問題を解決すべきなされたもので、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
確実に低コストで実施できる炉心シュラウドの交換方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、原子炉圧力容器上蓋および蒸気乾燥機など
の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、次の処理を行う
ことを特徴としている。

【００１０】（１）シュラウドの交換工程でジェットポ
ンプライザー管およびジェ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
板などの各機器のいずれかあるいはすベての機器の溶接
部または全表面に、クラッディング加工、コーティング
加工またはレーザ表面熱処理を行う。

【００１１】（２）シュラウドの交換工程において、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
部または全表面に、クラッディング加工、コーティング
加工またはレーザ表面熱処理を行う。

【００１２】（３）シュラウドサポートと新シュラウド
溶接部または全面に、クラッディング加工、コーティン
グ加工またはレーザ表面熱処理を行う。

【００１３】（４）新シュラウド溶接部に、あらかじめ
クラッディング加工、コーティング加工またはレーザ表
面熱処理を施す。

【００１４】クラッディング加工は、被覆する金属を被
覆される金属（母材）表面層と共に溶融・凝固し、両者
を接合する技術である。被覆する金属材料としては、耐
食性に優れたものであることが望ましい。被覆される材
料（母材）がＮｉ基合金である場合は被覆する材料（ク
ラッド材）も、例えば米国機械学会（ＡＳＭＥ）規格Ｓ
ＦＡ5.14のＥＲＮｉＣｒ−３に該当するＮｉ基合金であ
る必要があるが、優れた耐食性を確保するには、クラッ
ディング加工後のクラッド層表面の化学成分が各合金成
分の重量％からもとまるＮ＝0.13×（Νｂ＋ 2×Ｔｉ）
／Ｃの値が12以上であることが好ましい。クラッディン
グに的した被覆材料は、例えば、［山内他、（社）腐食
防食協会の1982年春期学術講演大会予稿集、Ａ−３１
３．］に記載されている。

【００１５】タングステン・イナートガス・アーク溶接
法によるクラッディングは被覆する金属材料をワイヤ状
に成形したものを、母材とタングステン電極との間で発
生させたアークにより溶融した母材に供給して、母材と
ともに溶融・凝固させてクラッド層を得る方法である。
また、被覆する金属をワイヤ状にして供給する替わりに
被覆する金属を薄板（または箔）状に成形し、予め被覆
しようとする機器の表面に貼り付け、その薄板とタング
ステン電極との間で発生させたアークにより、この薄板
と母材の表面層を共に溶融・凝固させる方法でもよい。
レーザ溶接法によるクラッディングは、集束したレーザ
ビームを被覆する金属材料をワイヤ状に成形したものと
母材表面とに照射し、両者を溶融・凝固させてクラッド
層を得る方法である。これらの方法は母材との接合強度
が大きく、機器の使用条件により母材に大きな歪が発生
する場合でも剥離することがなく信頼性の高い方法であ
る。コーティング加工は、被覆する金属を細かい粒子
状にし、これをプラズマまたは火炎で加熱しながら被覆
される金属（母材）表面に吹き付ける技術である。

【００１６】被覆する金属としては、クラッディングま
たはコーティング材料がＰｄ、ＰｔまたはＲｈ等の貴金
属またはそれら貴金属の混合物を 1％以下含有するＮｉ
基またはＦｅ基合金が例示される。これらの合金はクラ
ッディングの被覆金属材料としても用いられる。プラズ
マコーティングは被覆する金属粒子をプラズマの熱で半
溶融状態（金属粒子の表面が溶融している状態）で、高
速で母材表面に吹き付けてコーティング層を得る方法で
あり、ΗＶＯＦは被覆する金属粒子を燃焼ガスのエネル
ギーで加速して超音速で母材表面に衝突させることによ
りコーティング層を得るものである。両者のコーティン
グ層は被覆する金属と母材表面層の金属が完全には溶融
しないのでクラッド層に比べて母材との接合強度が小さ
いが、母材の温度が実質的に約 500℃以上には上昇しな
いため、母材を熱的に劣化させることがない。このた
め、強度の中性子照射を受けたオーステナイトステンレ
ス鋼へ耐食性金属を被覆する方法として好適である。

【００１７】レーザ表面熱処理は、大出力レーザ光を材
料表面に照射し、表面層を急速加熱・急冷することによ
り、炉内構造物の耐ＳＣＣ性を改善する技術である。レ
ーザ表面熱処理には、最高加熱温度を1000℃以上融点以
下とするレーザ固溶化熱処理と、融点以上に加熱するレ
ーザ溶融処理の２種類がある。

【００１８】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を行うことは公
知である（特願平６−３３１３１０号公報）。交換作業
は炉内を化学薬剤を用いて除染後、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。

【００１９】また、シュラウド上部に位置する蒸気乾燥
器、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、
クラッディング加工、コーティング加工、レーザ表面溶
融処理、補修、交換作業が可能である。

【００２０】また、製造工程において新シュラウド溶接
部または全表面にクラッディング加工、コーティング加
工またはレーザ表面熱処理を実施し、耐ＳＣＣ性を高め
ておくことは有効である。

【００２１】ＣＲＤスタブチューブ溶接部、ΙＣＭ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、表面改質として作業者がクラッディングまたはコ
ーティング施工を行うか、自動機を炉底部に設置し施工
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従
来品よりも設計裕度があり、それにより簡素で安価な自
動機で十分機能を果たすことができる。

【００２２】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、水中での施工が必要である。
この際、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。

【００２３】また、ジェットポンプインレットミキサー
は取り外した後、ライザー管上部およびディヒュウーザ
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、クラッデ
ィング加工、コーティング加工、レーザ表面溶融処理が
可能となるが、自動機器をライザー管、ディフューザー
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。

【００２４】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、ＥＤＭ電
極、グラインダ、溶接ヘッド、磨きツール、プラズマス
プレーガン、ＨＶＯＦスプレーガン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
ーザ内に挿入する位置決め機構と、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ジェットポン
プのディフューザ内面に対する各種作業を行う炉内作業
装置を用いて行われるまた、ジェットポンプディフュー
ザ、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、プラズマスプ
レーガン、ＨＶＯＦスプレーガン、溶接ヘッドなどの工
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する位置決め機構と、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、ジェットポンプのディフュー
ザ、ライザー管内面に対する各種作業を行う炉内作業装
置を用いて行われる。

【００２５】（作用）本発明の炉心シュラウドの交換方
法によれば、気中で実施する炉心シュラウドの交換工事
に付随して、各種炉内構造物の検査、クラッディングま
たはコーティング施工、補修作業を行うことができるた
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することができる。

【００２６】そのいくつかを具体的に示せば次のとおり
である。

【００２７】［貴金属クラッディングまたはコーティン
グ］微量の貴金属を含む合金により炉内機器表面を被覆
した場合、少ない水素注入量で効果的に機器の腐食電位
を低下させることができる。

【００２８】図１はＳＵＳ３０４ステンレス鋼、Ｐｔお
よび 0.1％Ｐｄを含む３０８ステンレス合金をΗＶＯＦ
により３０４鋼の表面を被覆した電極の 285℃水中電位
の水素濃度依存性を示したものである。この図でわかる
とおり、水素濃度45ｐｐｂであってもＳＵＳ３０４鋼の
電位は-200ｍＶ_SHE以上であるが、 0.1％Ｐｄで被覆し
た３０４鋼はＰｔと同様、水素濃度25ｐｐｂにて-300ｍ
Ｖ_SHE以下となっている［Y.J.Kim,L.W.Niedrach,M.E.I
ndig,and P.L.Andresen,J.Min.,Met.and Matrials.Soc.
Vol.44,p.14(1992）］。

【００２９】また、図２は定歪速度応力腐食割れ（CER
T：）試験においてＰｄコーティングした試験片とコー
ティング無しのオートクレーブの電位を示したものであ
る。この図で、添字は水素と酸素のモル比を示している
が、オートクレーブの電位は常にＳＣＣの発生限界電位
より高い値を示しているが、Ｐｄコーティングした試験
片はモル比２以上では限界電位以下の値を示している。
この時、表１に、ＣＥＲＴ試験時のオートクレーブとＰ
ｄコーティング試験片腐食電位を示したように限界電位
以下であればＳＣＣの発生を抑制できることから、Ｐｄ
コーティングが水素注入下でＳＣＣ抑制に有効であるこ
とが明らかである。

【００３０】

【表１】［Ｎｂ安定化Ｎｉ基合金］図３にしめすように、Ｎｉ基
合金溶接金属の粒界腐食速度（IGA PenetrationRate）
は、合金の化学成分のうち、Ｎｂ、ＴｉおよびＣの重量
％からもとまるＮの値が12を越えると急速に小さくな
り、耐食性が良くなることがわかる。

【００３１】［レーザ表面熱処理］レーザ固溶化熱処理
では、レーザ光の照射により、ＳＣＣ感受性を有する材
料表面が1000℃以上の固溶化温度に加熱されて粒界のＣ
ｒ欠乏層が消失し、その後再鋭敏化しないように急速に
冷却させることにより耐ＳＣＣ性が改善される。レーザ
光はエネルギー密度が非常に高いため、短時間に材料表
面を急速加熱、冷却することができる。

【００３２】図４は熱鋭敏化させた３０４ステンレス鋼
の表面を出力 1ｋＷのＹＡＧレーザ光で照射し、レーザ
固溶化熱処理した試験片の断面金属組織である［川野、
小畑、高橋：日本原子力学会「1994秋の大会」Ｐ４
３］。レーザ固溶化熱処理により約 0.3ｍｍの表層が10
00℃以上に加熱されて結晶粒界に析出していたＣｒ炭化
物が固溶化し、耐ＳＣＣ性に優れる金属組織層が形成さ
れている。この材料を高温水中にてＳＣＣ試験の一種で
あるＣＢＢ試験を行った結果、レーザ固溶化熱処理によ
る耐ＳＣＣ性の向上が確認されている。またレーザ表面
溶融処理についても、同様にステンレス鋼の耐ＳＣＣ性
を向上させる効果があることが報告されている［J.Stew
art et al.:Corrosion,Vol.46,p.618(1990）］。

【００３３】

【発明の実施の形態】

（１）図５は、本発明の炉心シュラウドの交換方法にお
いて、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１、
ハウジング２の外表面にプラズマ溶射コーティング加工
を施している装置の構成を示したものである。

【００３４】この装置は、ＣＲＤハウジングモータ駆動
によってショットピーニングノズルをハウジング２、ス
タブチューブ１の外表面に沿って旋回させる旋回機構３
を備えており、この機構は図示のようにハウジング上部
に固定される。旋回機構３より下方に延びたアームの先
端には溶射ガン４が取り付けられており、この溶射ガン
４はラックピニオン機構５により施工対象部に位置決め
されて軸方向の駆動が行われる。そして、この装置全体
はリング６から内側に向かって設置されている車輪７に
よって支持され、ハウジング外表面にそって移動可能と
されている。

【００３５】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
接部のコーティング加工を行うことができる。さらに、
溶射ガンの代わりに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。

【００３６】（２）図６は、本発明の炉心シュラウドの
交換方法において、シュラウドサポートシリンダ１７と
新シュラウド１８溶接部外表面プラズマ溶射を行う施工
装置の構成を示したものである。この装置は、新シュラ
ウド製造時に外表面にプラズマ溶射ガン走行用ガイド１
９を設置しておき、そのガイドに沿って走行車２０を走
らせることにより、溶接部にプラズマ溶射施工を行う。
また、ラックピニオン機構２１によりヘッド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、プラズマ溶射ガンの代わりに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。

【００３７】（３）図７は、本発明の炉心シュラウドの
交換方法において、バッフルプレート２７とシュラウド
サポートシリンダ１７溶接部に対するプラズマ溶射施工
装置の構成を示したものである。

【００３８】既設のシュラウドを切断除去後、切断部を
レールとして機能させることによりプラズマ溶射施工装
置をバッフルプレート２７とシュラウドサポートシリン
ダ１７溶接部に沿って走行させ、プラズマ溶射を行うこ
とができる。この装置は走行車３１、関節を持ったアー
ム３８、ヘッドを上下に移動させるための昇降軸３５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。

【００３９】また、走行車３１をレール上に固定して、
上記の機構によりバッフルプレート２７とジェットポン
プディフューザ２９溶接部に接近して、プラズマ溶射施
工も可能である。プラズマ溶射ガンの代わりにＶＴ、Ｕ
Ｔなどの検査ツール、溶接トーチなどの補修ツール、Ｅ
ＤＭ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。

【００４０】（４）図８は、炉心シュラウドの交換方法
に関し、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ー
ニング施工する装置の構成を示したものである。

【００４１】この装置を用いて、炉底部の作業架台５４
上から、作業員が、炉底部のショットピーニング施工を
行う。この装置には、操作ポール（図示せず）の先端に
取り付けられ、ショットの投射距離、角度、などの施工
条件を管理を容易にする機構も設けられている。

【００４２】この装置では、金属粉末供給用直管４８の
先端に、投射ノズル４０が配設されている。また、施工
面に対して、バネ４３とリニアブッシュ４８の組み合わ
せで上下に直動可能に支持された車輪４２が３点配設さ
れ、各々の車輪４２と直動する支持部材に固定されたス
トッパ５１でリミットスイッチ４４のｏｎ／ｏｆｆ入力
できる仕組みになっている。また、上方には、同様に車
輪４２の支持され、リニアブッシュ４８で直動するシャ
フト４９には、ストッパ５０が配設され、リニアガイド
５２とバネ４６の組み合わせで直動可能に配設されたシ
ャフト４９を介して接続されたリミットスイッチ４５
が、ストッパ５０の上昇でＯＮ／ＯＦＦ入力ができる構
成になっている。

【００４３】図８に示した装置によれば、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４
４の信号が全てＯＦＦとなり、また、近すぎる場合に
は、リミットスイッチ４５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４４のいずれかの信号がＯＦＦになるよ
うに設定する。図８には、図示しないが、車輪４２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
速度の管理もできる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば原子炉炉内構造物の検
査、表面改質技術、補修技術を短時間でかつ低コストで
しかも短期間で実施することが可能であり、原子力プラ
ントの信頼性向上、寿命延長を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｐｄを含有する３０８ＬをΗＶＯＦによりコー
ティングした３０４鋼の腐食電位の高温水中水素濃度依
存性を示すグラフ。

【図２】ＣＥＲＴ試験中オートクレーブとＰｄコーティ
ングした試験片の電位ヲ示すグラフ。

【図３】ＩＧＳＣＣ進展速度とパラメータＮの関係を示
すグラフ。

【図４】レーザ−ＳＨＴ後の拡大断面金属組織を示す
図。

【図５】ＣＲＤスタブチューブ外面施工装置の要部を示
す斜視図。

【図６】新シュラウド／シュラウドサポートシリンダ溶
接部施工装置の要部を示す図。

【図７】新シュラウド／シュラウドサポートシリンダ模
擬試験体のプラズマ溶射の施工状況を示す図。

【図８】炉底部施工装置を概略的に示す図。

【符号の説明】

１……スタブチューブ、２……ハウジング、３……旋回
機構、４……溶射ガン、５……ラックピニオン、６……
リング、７……車輪、８……モータ、９……ベース部、
１０……昇降軸、１１……モータ、１２……チルト軸、
１３……柔軟チューブ、１４……ケーブル、１５……投
射チューブ、１６……直管部、１７……シュラウドサポ
ートシリンダ、１８……新シュラウド、１９……ガイド
レール、２０……走行車、２１……ラックピニオン、２
２……溶射ガン、２３……モータ、２４……走行車、２
５……チューブ、２６……投射チューブ、２７……バッ
フルプレート、２８……シュラウドサポートレグ、２９
……ジェットポンプディフューザ、３０……原子炉圧力
容器、３１……走行車、３２……旋回軸、３３……旋回
軸、３４……旋回軸、３５……昇降軸、３６……ケーブ
ル、３７……ケーブル、３８……アーム、３９……切断
面、４０……投射ノズル、４１……プラズマ、４２……
車輪、４３……ばね、４４……リミットスイッチ、４５
……リミットスイッチ、４６……ばね、４７……投射用
直管、４８……リニアブッシュ、４９……シャフト、５
０……ストッパ、５１……ストッパ、５２……リニアブ
ッシュ、５３……シャフト、５４……作業架台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂本博司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 (72)発明者湯口康弘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 (72)発明者逸見幸雄神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉圧力容器上蓋および蒸気乾燥機な
どの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、シュラウドの
交換工程でジェットポンプライザー管およびジェットポ
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、炉心支持板などの各機器のいずれかあるいは
すベての機器の溶接部または全表面に、クラッディング
加工、コーティング加工またはレーザ表面熱処理を行う
ことを特徴とする炉心シュラウドの交換方法。
【請求項２】圧力容器上蓋および蒸気乾燥機などのシ
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、シュラウドの交換工
程において、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、
炉底部の溶接部または全表面に、クラッディング加工、
コーティング加工またはレーザ表面熱処理を行うことを
特徴とする炉心シュラウドの交換方法。
【請求項３】原子炉圧力容器上蓋および蒸気乾燥機な
どの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または全面に、クラッディ
ング加工、コーティング加工またはレーザ表面熱処理を
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４】原子炉圧力容器上蓋および蒸気乾燥機な
どの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、あらかじめクラッディング加工、コーティン
グ加工またはレーザ表面熱処理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５】クラッディングまたはコーティング材料
がＰｄ、ＰｔまたはＲｈ等の貴金属またはそれら貴金属
の混合物を 1％以下含有するＮｉ基またはＦｅ基合金で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項の
いずれか１項記載の炉心シュラウドの交換方法。
【請求項６】クラッディング材料が、いづれも重量濃
度で 3％以下のＦｅ、18〜22％のＣｒ、 2〜 3％のＮ
ｂ、67％以上のＮｉと他の不可避な不純物からなるΝｉ
基合金であって、各合金成分の重量％からきまる式Ｎ＝0.13×（Ｎｂ＋ 2×Ｔｉ）／ＣのＮの値が12以上であるＮｉ基合金であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項記載
の炉心シュラウドの交換方法。
【請求項７】請求項６記載のクラッディング材料をタ
ングステン・イナートガス・アーク溶接法またはレーザ
溶接法でクラッディングすることからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項記載
の炉心シュラウド交換方法。
【請求項８】コーティングがプラズマスプレイ法また
はＨＶＯＦ（High Velocity Oxygen Fuel)法によりなさ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項の
いずれか１項記載の炉心シュラウド交換方法。
【請求項９】レーザ表面熱処理がレーザ表面溶融法ま
たはレーザ表面固溶化熱処理法によりなされることを特
徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項
記載の炉心シュラウド交換方法。
【請求項１０】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、プラズ
マスプレーガン、ＨＶＯＦスプレーガンなどの工具を位
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
フューザ内に挿入する位置決め機構と、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ジェット
ポンプのディフューザ内面に対する各種作業を行う炉内
作業装置を用いて行われることを特徴とする特許請求の
範囲第１項〜９項のいずれか１項記載の炉心シュラウド
の交換方法。
【請求項１１】ジェットポンプディフューザ、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、プラズマスプレーガン、
ＨＶＯＦスプレーガン、溶接ヘッド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
内に挿入する位置決め機構と、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、ジェットポンプのディフューザ、ライザー管内
面に対する各種作業を行う炉内作業装置を用いて行われ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜９項のいず
れか１項記載の炉心シュラウドの交換方法。