JP3029888B2 - 原子炉内蔵型ポンプ用部品着脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は沸騰水型原子炉に内蔵さ
れている原子炉内蔵型ポンプ（以下インターナルポンプ
と呼称する）のポンプ部品を水中で着脱するための原子
炉内蔵型ポンプ用部品着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば改良型沸騰水型原子炉は、図８の
原子炉圧力容器周辺の縦断面図に示すように構成されて
いる。即ち、原子炉圧力容器１の上方に敷設したオペレ
ーティングフロア２には使用済燃料プール３と機器貯蔵
プール４とが配設され、またこの使用済燃料プール３及
び機器貯蔵プール４の間には円形の原子炉ウエル５が設
置されている。この原子炉ウエル５内には原子炉圧力容
器１がサポート６によって支持され、さらに、原子炉圧
力容器１内には炉心を囲んで円筒状のシュラウド７、シ
ュラウドヘッド８及びこの上部に配設された気水分離器
９と蒸気乾燥器10が収容されている。

【０００３】また原子炉圧力容器１の底部には複数台の
インターナルポンプ11が垂直方向に貫通して設けられ、
その頭部が原子炉圧力容器１内に挿入されている。これ
らのインターナルポンプ11はシュラウド７の外周面と原
子炉圧力容器１の内周面で構成される環状空間12に、例
えば10台が円周方向に等ピッチで環状に配設され、原子
炉圧力容器１内の下部で炉水を強制循環するようになっ
ている。そして各インターナルポンプ11の据付位置上の
シュラウド７の外周面には垂直方向にガイドレール13が
付設されている。さらに、オペレーティングフロア２上
にはプラットホーム14が原子炉ウエル５の上端開口部を
走行し得るように設けられ、このプラットホーム14には
プラットホーム14上を横行するトロリー15が搭載され、
さらにこのトロリー15上には吊持ロープ16を巻回する巻
上機17が１台搭載されている。なお、図８中の符号18は
原子炉圧力容器ヘッドで、符号19は格納容器ヘッドを示
す。

【０００４】次にインターナルポンプ11の構成は、図９
の縦断面図に示すように、原子炉圧力容器１の底部の開
口スリーブ１ａ内にモータケース20を挿通し、その上端
部を開口スリーブ１ａに溶接してモータケース20の下半
部を原子炉圧力容器１の外部に吊設している。このモー
タケース20内には上下方向に切離自在にキー止めされた
モータシャフト21及び中空のポンプシャフト22が回転自
在に同軸に収容されている。このモータシャフト21の外
周にはロータ23が一体に固着され、その外周には所定の
ギャップをもってステータ24が配設されている。またポ
ンプシャフト22の上端部には、つかみボルト25がねじ結
合されてインペラ26が取着されている。このインペラ26
の外周にはディフューザ27があり、さらにディフューザ
27の下端部はストレッチチューブ28の上端部と係合し、
ストレッチチューブ28がストレッチチューブナット29と
結合することによってディフューザ27は開口スリーブ１
ａ上に固定されている。

【０００５】なお、ディフューザ27とストレッチチュー
ブ28は開口スリーブ１ａにキー止めされており、回転を
阻止されている。また図９中の符号30は閉止カバー、符
号31は二次シールを示す。このように構成されたインタ
ーナルポンプ11はプラントの定期点検等の時にはインタ
ーナルポンプ11の各構成部品を遠隔操作により分解し、
点検後は再び据付けを行う必要がある。なお、このため
にはポンプシャフト22とインペラ26とを一体で、またデ
ィフューザ27とストレッチチューブ28も一体で上方に取
外す必要がある。この作業は図示しない取扱具により水
中下約30ｍの位置で遠隔操作によって取付、取外し作業
を行う。これには図10の点検時の原子炉圧力容器周辺の
縦断面図に示すようにインターナルポンプ11の取付、取
外し中は原子炉ウエル５内の上部までに水張りをして放
射線を遮蔽し、図８における格納容器ヘッド19、原子炉
圧力容器ヘッド18、蒸気乾燥器10、気水分離器９及びシ
ュラウドヘッド８を夫々取外し、１本の吊持ロープ16の
先端に吊下げられた取扱具32をプラットホーム14の走行
とトロリー15の横行とで位置決めを行い、巻上機17によ
る鉛直移動と合せて取扱具40によって各部品の吊下げ移
動を行う。

【０００６】またシュラウド７のフランジ７ａには逃げ
凹部が２個所乃至４個所設けてあり、取扱具40でつかん
だインターナルポンプ11の部品が通過できるようになっ
ている。即ち、インターナルポンプ11の部品点検後の据
付の際には、取扱具40でつかんだインターナルポンプ11
の部品を原子炉ウエル５から吊り下ろしてシュラウド７
のフランジ７ａの逃げ凹部を通過させ、シュラウド７の
フランジ７ａより下で、シュラウド７の外周面と原子炉
圧力容器５の内周面で構成される環状空間12に沿ってイ
ンターナルポンプ11の据付位置上方へ水平に円周方向移
動を行う。そして取扱具40を回動させ、ガイドレール13
に当接、係合させて、ガイドレール13に沿って鉛直に吊
下ろしてインターナルポンプ11の部品の据付を行う。な
お、取扱具40でつかんだインターナルポンプ11の部品を
円周方向に移動する時は、原子炉圧力容器１の内側に張
り出したフランジ１ｂとシュラウド７のフランジ７ａに
干渉しない鉛直空間部に吊持ロープ16を通し、プラット
ホーム14とトロリー15の移動による巻上機17の移動に吊
持ロープ16先端の取扱具40を追随させて行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】インターナルポンプ11
の部品を据付ける場合に、取扱具40を円周方向に移動し
た後は、取扱具40の側面に設けたガイドローラをシュラ
ウド７の外周面のガイドレール13に係合する必要があ
る。このため取扱具40を回動して、ガイドローラをシュ
ラウド７の方向、即ち原子炉圧力容器１の中心方向に向
ける必要がある。ところが従来は１本の吊持ロープ16で
取扱具40を吊下げているため、方向調節をするには作業
者がプラットホーム14上において、吊持ロープ16に捩り
を与えなくてはならない。ところが、プラットホーム14
上からシュラウド７のフランジ７ａまでは15ｍ以上の距
離があるため、捩りが適切に伝達されず、取扱具40の回
動方向を制御することが容易でないためガイドレール13
への係合作業に長時間を要していた。また吊持ロープ16
の代りに例えば１本のチェーンを用いても同様に取扱具
40の方向調節が困難であった。

【０００８】本発明の目的とするところは取扱具を複数
本の吊持ロープで吊り、プラットホームにてこの複数本
の吊持ロープの相対位置の方向を変えることにより取扱
具の回動方向を容易に制御して取扱具のガイドレールへ
の係合作業時間を短縮可能とした原子炉内蔵型ポンプ用
部品着脱装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】取扱具を複数の吊持点で
吊持する複数の吊持ロープと、原子炉圧力容器の上方に
敷設されたオペレーティングフロアに配設したプラット
ホームのトロリー上に設けた複数の吊持ロープを巻上げ
巻下げする巻上機と、この巻上機から所定距離下方の位
置に巻上機とは別体に設けられ前記複数の吊持ロープの
水平面の方位を制御するロープ方位制御手段と、前記取
扱具の上部に設けて各吊持ロープを回転自由に支持する
と共に複数の吊持ロープの相互長さの差を調整するロー
プ補正手段を具備する。

【００１０】

【作用】インターナルポンプのポンプ部品を点検後に遠
隔操作で据付ける場合には、先ず、トロリー上の巻上機
で取扱具及びポンプ部品を吊り下ろし、プラットフォー
ムとトロリーを移動してシュラウドのフランジ逃げ凹部
を通して取扱具をシュラウドの外周面と原子炉圧力容器
の内周面で構成される環状空間に位置させる。この時ガ
イドレールに係合させる取扱具のガイドローラを原子炉
圧力容器の中心方向に向けて、取扱具の吊持点がシュラ
ウドの接線方向に向くようにプラットホーム上でロープ
方位制御手段により吊持ロープの相対位置を変えてお
く。次に取扱具を環状空間内の円周方向に移動させるた
めにプラットホームとトロリーを移動させ、かつ、ロー
プ方位制御手段により調整することで容易に取扱具の向
きを変え、複数の吊持ロープの結合線が常にシュラウド
の接線方向に並ぶようにする。取扱具を円周方向に移動
することによってポンプ部品を据付位置の上方に移動す
る。

【００１１】この時に取扱具のガイドローラは原子炉圧
力容器の中心方向を向いているので、そのままの状態で
シュラウド外周面のガイドレールに係合することにな
る。この時複数の吊持ロープ相互に長さの差が生じた
り、あるいは各吊持ちロープに捩りが発生してもロープ
補正手段がこれらを修正するので取扱具の傾きや、回動
が防止される。次に巻上機を動作させて取扱具を下降さ
せることにより、ポンプ部品をインターナルポンプに組
込むことができる。なお、ポンプの取外しまたは取扱具
単独の移動も上記と逆の手順あるいは同様の手順に従っ
て行う。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１は本
発明を採用した原子炉圧力容器周辺の縦断面図で、原子
炉圧力容器１の上方に敷設したオペレーティングフロア
２には使用済燃料プール３と機器貯蔵プール４とが配設
され、また前記使用済燃料プール３及び機器貯蔵プール
４の間には円形の原子炉ウエル５が設置されている。こ
の原子炉ウエル５内には原子炉圧力容器１がサポート６
によって支持され、原子炉圧力容器１内には円筒状のシ
ュラウド７、シュラウドヘッド８及びこの上部に配設さ
れた気水分離器９と蒸気乾燥器10が収容されている。

【００１３】また原子炉圧力容器１の底部には複数台の
インターナルポンプ11が垂直方向に貫通して設けられ、
その頭部が原子炉圧力容器１内に挿入されている。これ
らのインターナルポンプ11はシュラウド７の外周面と原
子炉圧力容器１の内周面で構成される環状空間12に、例
えば10台が円周方向に等ピッチで環状に配設され、原子
炉圧力容器１内の下部で炉水を強制循環するようになっ
ている。そして各インターナルポンプ11の据付位置上の
シュラウド７の外周面には垂直方向にガイドレール13が
付設されている。またオペレーティングフロア２上には
プラットホーム14が原子炉ウエル５の上端開口部を走行
し得るようにプラットホーム用レール32上に配設され、
さらにプラットホーム14上にはトロリー用レール33を横
行するトロリー15が搭載され、このトロリー15の上には
図２の巻上機の平面図に示すように、トロリー15上のテ
ーブル34に２本の吊持ロープ16に対応した２つの同期回
転する回転ドラム35を有する巻上機36が搭載されてい
る。

【００１４】前記トロリー15の下方にトロリー用レール
33と平行した手摺37が設置されていて、この手摺37には
図３のロープ方位制御装置の平面図に示すロープ方位制
御手段であるロープ方位制御装置50が横行用ベアリング
51を介して横行自在に装着されている。このロープ方位
制御装置50は、手摺37に係合する横行用ベアリング51
と、この横行用ベアリング51と一体に設けられた円レー
ル用ガイド52と、この円レール用ガイド52に係合する円
レール53が回転自在に組込まれ、この円レール53の内側
には所定の距離をもって配した２本の吊持ロープ16と接
触した回転自在な２つの滑車54が組込まれている。さら
に吊持ロープ16の下方で、取扱具40の上部には図４のロ
ープ補正装置の正面図に示すロープ補正手段である単体
ロープの捩れを戻す回転部61と、ロープ長さを補償する
天びん部62からなるロープ補正装置60が介挿してある。
このロープ補正装置60は前記取扱具40とリフティングボ
ルト41で結合されている。また図４中符号42は取扱具40
がシュラウド７に設けられたガイドレール13に係合する
ガイドローラである。

【００１５】なおロープ補正装置60の詳細については図
５のロープ補正装置拡大構成図及び図６の図４のＢ−Ｂ
線に沿った矢視平面図に示すように、ガイドローラ42の
向く方向と直角に２本の吊持ロープ16を並べて配設して
おり、ガイドローラ42が原子炉圧力容器１の中心方向に
向き、シュラウド７の外周面に付設したガイドレール13
に係合した状態で、シュラウド７の接線方向に並ぶこと
になる。なお、図６は取扱具40のガイドローラ42がガイ
ドレール13に係合した状態を示している。図５で回転部
61は吊持ロープ16を結合した上部ロッド61ａと下部ロッ
ド61ｂを周方向のガイドベアリング61ｃ、上下方向を支
持するスラストベアリング61ｄによりケース61ｅを介し
て連結し、上部ロッド61ａと下部ロッド61ｂ間を回転自
由に結合したもので、各吊持ロープ16別個に、張力が加
わった時や取扱具40の方向を変えた時に捩れが生じた場
合には、ガイドベアリング61ｃ及びスラストベアリング
61ｄが軽快に回転して吊持ロープ16の捩れを除去して、
天びん部62及び取扱具40に回転力を生じさせない。

【００１６】また天びん部62においては、前記回転部61
を介して連結された２本の下部ロッド61ｂの先端がバラ
ンスバー62ａの両端にピン等で回動自在に連結され、こ
のバランスバー62ａの中心は同じくピン等で回動自在に
取扱具40を吊っているリフティングボルト41と結合して
構成されている。従って、若しも取扱具40を吊っている
２本の吊持ロープ16において、その伸び量に差が生じた
場合には、バランスバー62ａがその長さの差に見合うだ
け傾いて、吊持ロープ16への偏重が加わること及び取扱
具40が傾斜することを防止する。なお図４、図５におい
ては２本の上部レバー61ａ，61ａ、下部レバー61ｂ，61
ｂ夫々の長さに長短差が示されているが、これは２本の
吊持ロープ16の相互離隔距離が短かい場合に２つの回転
部61，61同志が接近して干渉しないようにしたためで、
２本の吊持ロープ16の間隔が十分ある場合には、この上
部レバー61ａ，61ａ及び下部レバー61ｂ，61ｂの長さを
同じにしても良い。また図２において巻上機36を２つの
回転ドラム35を同時に駆動する１台の巻上機36として示
したが、１つの回転ドラム35を有する巻上機を２台設置
し、同期運転を行っても同じ作用、効果が得られる。さ
らに、上記一実施例では取扱具40を２本の吊持ロープ16
で吊る場合について説明したが、この吊持ロープ16を３
本としても前記巻上機とロープ方位制御装置及びロープ
補正装置を吊持ロープ３本用に対応すれば良く、２本吊
りに比較して機構が複雑になるが、取扱具40の傾き等の
安定性は向上する。

【００１７】次に上記構成による作用について説明す
る。図１に示すように巻上機36の２本の吊持ロープ16に
よりロープ補正装置60の先に取付けた取扱具40を原子炉
圧力容器１内に降下させると共に、先づ図７の図１のＡ
−Ａ線に沿った矢視平面図に示すように取扱具40及びポ
ンプ部品をシュラウド７の逃げ凹部７ｂの位置に合せて
シュラウド７のフランジ７ａを通過させた後に、シュラ
ウド７の外周面と原子炉圧力容器１の内周面で構成され
る環状空間12で、矢視のように円周方向に移動する。こ
の場合にプラットホーム14とトロリー15を移動させると
共に、ロープ方位制御装置50により２本の吊持ロープ16
を環状空間12で原子炉圧力容器１の中心を中心に回転運
動をさせて２本の吊持ロープ16を結ぶ線が常にシュラウ
ド７の接線方向に並ぶようにする。この操作を行うこと
で、取扱具40は吊持ロープ16の動きに従って向きをシュ
ラウド７の接線方向に並ぶことになる。

【００１８】なおこの時吊持ロープ16及び取扱具40の方
向が変わることにより吊持ロープ16に捩りが加わって
も、前記図５の回転部61にて上部ロッド61ａと下部ロッ
ド61ｂ間で回転して捩りがとれるので方向変更が円滑に
行こなえる。ついで、吊持ロープ16は原子炉圧力容器１
のフランジ１ａとシュラウド７の中心を中心とする円周
方向の移動を行い、取扱具40のガイドローラ42は常に原
子炉圧力容器１の中心、すなわちシュラウド７側を向い
て移動する。このようにロープ方位制御装置50と回転装
置60を介して２本の吊持ロープ16で取扱具40を吊持する
ことによって取扱具40の回動方向を制御することができ
るため容易に取扱具40のガイドローラ42をシュラウド７
のガイドレール13に短時間で係合することが可能であ
る。また、プラットホーム14上から円周移動中に常にガ
イドローラ42が原子炉圧力容器１の中心方向に向けられ
ているため、円周方向移動が終った段階でガイドローラ
42はガイドレール13の方向にあり、回動方向の調整をせ
ずに直ちにガイドローラ42をガイドレール13に係合する
ことができる。また、吊持ロープ16が原子炉圧力容器１
の中心を中心とした円周方向移動をすることによって吊
持ロープ16が内側に突出した原子炉圧力容器１のフラン
ジ１ａ及びシュラウド７のフランジ７ａと干渉する不具
合も生じない。

【００１９】

【発明の効果】以上本発明によれば、取扱具の回動方向
を遠隔操作で容易に制御することができることから、作
業時間の大幅な短縮ができ、かつ作業員の放射線被曝量
を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原子炉内蔵型ポンプ用部品着脱装置採
用の原子炉圧力容器周辺の縦断面図。

【図２】本発明の巻上機の平面図。

【図３】本発明のロープ方位制御装置の平面図。

【図４】本発明のロープ補正装置の正面図。

【図５】ロープ補正装置の拡大構成図。

【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った矢視平面図。

【図７】図１のＡ−Ａ線に沿った矢視平面図。

【図８】原子炉圧力容器周辺の縦断面図。

【図９】インターナルポンプの縦断面図。

【図１０】従来の点検作業時を示す原子炉圧力容器周辺
の縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…オペレーティングフロア、７
…シュラウド、７ａ…フランジ、11…インターナルポン
プ、12…環状空間、13…ガイドレール、14…プラットホ
ーム、15…トロリー、16…吊持ロープ、35…回転ドラ
ム、36…巻上機、37…手摺、40…取扱具、42…ガイドロ
ーラ、50…ロープ方位制御装置、51…横行用ベアリン
グ、52…円レール用ガイド、53…円レール、54…滑車、
60…ロープ補正装置、61…回転部、61ａ…上部ロッド、
61ｂ…下部ロッド、61ｃ…ガイドベアリング、61ｄ…ス
ラストベアリング、62…天びん部、62ａ…バランスバ
ー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉圧力容器に内蔵されている原子炉
   内蔵型ポンプの部品に係脱自在に係合する係合機構を備
   えた取扱具と、この取扱具を複数の吊持点で吊持する複
   数の吊持ロープと、前記原子炉圧力容器上方に敷設され
   たオペレーティングフロアに設けたプラットホームのト
   ロリー上にあって前記複数の吊持ロープを巻上げ巻下げ
   する巻上機と、この巻上機から所定距離下方の位置に巻
   上機とは別体に設けられ前記複数の吊持ロープの水平方
   向方位を制御するロープ方位制御手段と、前記取扱具の
   上部に設けて各吊持ロープを回転自由に支持すると共に
   複数の吊持ロープ相互の長さの差を調整するロープ補正
   手段とを備え、前記取扱具の方位を目的の方向に回動制
   御することを特徴とする原子炉内蔵型ポンプ用部品着脱
   装置。