JPH0128981Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱交換器内補修装置の補修ユニツトの
基礎テーブルに係り、特に遠隔操作により熱交換
器内の直線状の主管からこれより分岐される伝熱
管の開口部を修理するに際して、実質的に溶接等
の作業を行う補修ユニツトを載置して、これを主
管の中心部から主管の内壁（伝熱管の開口部）に
向けて延出移動させる補修ユニツトの基礎テーブ
ルに関する。

最近、原子炉で発生する熱をヘリウム、炭酸ガ
スなどの不活性ガスの熱媒体でとり出し、これを
中間熱交換器にて２次不活性ガスと熱交換させて
得られる原子炉熱で発電は勿論、淡水生産、製鉄
などを行う多目的高温ガス炉が提案されている。

ところで、上記原子炉にて使用される中間熱交
換器はこの中にほぼ1000℃前後に加熱された不活
性ガスが多量に流通されることから非常に大型化
され且つ耐熱性に優れた構造となつている。

ここで、この熱交換器の構造を添付図面に基づ
いて説明すると、まず第１図に示すごとくこの熱
交換器１の本体胴２は高さほぼ17ｍ程の中空円筒
体状に形成されており、最下端部に形成された１
次ヘリウム入口３から導入される高温ヘリウムは
多数の分岐管４が設けられた本体胴２内を上昇
し、そして最上部まで到達したヘリウムは本体胴
内壁２ａと区画壁５との間に形成された通路６を
下降していき、最終的に本体胴２の下方側部に設
けられた１次ヘリウム出口７から排出されて再び
原子炉の炉心部（図示せず）に移送されることに
なる。

一方、上記多数の分岐管４は本体胴２の中心部
軸方向に沿つて設けられた管径ほぼ40cmの集合管
としての主管８を中心として螺旋状に形成され
て、その一端は本体胴２の上方側部に管板により
取付けられて２次ヘリウム入口９を形成すると共
に多端はこの主管８の下端部に集合されて管寄に
よつて取付けられている。従つて、２次ヘリウム
入口９から導入された低温２次ヘリウムは螺旋状
に形成された分岐管４…内を流下しつつ前記１次
ヘリウムと熱交換され、そして、加熱された２次
ヘリウムが主管８内に流れ込み、この中を上昇し
て主管８の上端部すなわち２次ヘリウム出口１０
から他の装置へ移送されることになる。

ところで、上記熱交換器の伝熱管たる分岐管４
の一部に万一破損が生じた場合、この破損した分
岐管を補修する必要がある。しかしながら、原子
炉運転後にあつてはこの熱交換器内に放射性物質
が付着および浮遊していることから、この中に人
間が入つて補修することは好ましくないし、ま
た、分岐管が複雑に入り組んでいることから破損
分岐管のみを補修してこれを回復させることは不
可能である。

そこで、熱交換器全体の機能を回復させるため
に、破損した分岐管の２次ヘリウム入口９側開口
部を溶接プラグすると共に主管８の下端部にて管
寄により取付けられた破損分岐管４ａの管寄側開
口部４ｂを溶接プラグしてこの分岐管に流体を流
さないようにすることが考えられる。

このため、本出願人は先の出願（特願昭57−
83249、実願昭57−88212、実願昭57−84119、実
願昭57−101276）において、遠隔操作により主管
内の管寄側開口部４ｂの研摩、切削、溶接等一連
の作業を行うことができる補修装置を開示した。

具体的には、この補修装置１１は２次ヘリウム
出口１０から主管内に導入され、この中に軸方向
及び周方向へ移動自在に支持されており、これに
搭載されて研摩、切削、溶接等の各作業を実質的
に行うための複数の補修ユニツトを主管の中心よ
り主管内壁に向けて延出させて各種補修作業を行
うようになつている。

ところで、先に開示した補修装置にあつては、
これに搭載される補修ユニツトを主管内壁に向け
て延出させる場合にはベローズ等よりなる駆動手
段に圧搾空気を給排させることによりこれを行つ
ていたが、この装置例にあつては補修ユニツトを
延出させるに際して、万一補修対象箇所が位置ず
れを生じていてもこれを修正することが困難であ
り、また、補修ユニツトが延出された状態で万一
圧搾空気給排系に故障が生じた場合には、何らバ
ツクアツプ装置が設けられていないために補修ユ
ニツトを主管内壁から離間させることが困難にな
るという問題が発見された。

本考案は以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的とするところは遠隔操作により熱交換器内の直
線状の主管からこれより分岐される伝熱管の開口
部を修理する補修装置において、実質的に溶接等
の作業を行う補修ユニツトを載置して、これを主
管の中心部から主管の内壁に向けて延出移動させ
ることができ、しかも駆動手段の故障時には延出
されている補修ユニツトを主管内壁から離間させ
ることができる補修ユニツトの基礎テーブルを提
供するにある。

以下に、本考案の好適一実施例を添付図面に基
づいて詳述する。

まず、第２図は主管８内の底部に吊り下げられ
た補修装置を示す平面図である。この補修装置１
１は上下に所定の間隔を隔てて設けられた１対の
基台１２ａ，１２ｂを有しており、これら基台１
２ａ，１２ｂ間に掛け渡された案内レール１３上
には、例えば鋼材などで枠組みされた移動体１１
ａが補正移動手段１７ａ，１７ｂにより主管８の
軸方向及び周方向に移動自在に設けられている。

具体的には、この補正移動手段は基台１２ａに
設けられた回転盤１８を介して案内レール１３自
体を主管８の周方向へ適宜回転させてこれの位置
決めを行う第１の補正移動手段１７ａと、上記案
内レール１３に沿つて形成されたラツク１９と噛
合されるピニオン２０を回転させることにより移
動体１１ａ自体を主管８の軸方向へ移動させて主
管の軸方向への位置決めを行う第２の補正移動手
段１７ｂとよりなつている。

また、上記１対の基台１２ａ，１２ｂにはその
周方向へ回転駆動自在とされた水平ローラ２１…
が基台１２ａ，１２ｂの径方向へ出没自在に設け
られており、このローラ２１を停止させた状態で
主管内壁８ａに押圧接触させておくことにより基
台１２ａ，１２ｂを主管８内に固定し得るように
なつている。

一方、上記移動体１１ａ内は上下複数段に区画
分割されており、これらの各段部に破損分岐管４
ａの開口部４ｂを研摩する研摩ユニツト１４、研
摩された箇所を開先加工する切削ユニツト１６、
開先加工された開口部に閉塞プラグを溶接する溶
接ユニツト１６ａなどの各補修ユニツトが収容さ
れている。

具体的には、上記補修ユニツトはそれぞれ本考
案に係る基礎テーブル２５…上に載置固定されて
おり、後述するごとくそれぞれの補修ユニツトを
主管内壁に向けて延出し得るようになつている。

ここで第３図は本考案に係る基礎テーブルを示
す拡大平面図、第４図は第３図中−線矢視断
面図、第５図は第３図中−線矢視断面図であ
る。

図示するごとく基礎テーブル２５は、その外殻
を構成する基礎テーブル外箱２６を移動体１１ａ
の枠組み１１ｂへ固定して、上下に一体的に連結
されており（図示例にあつては１基の基礎テーブ
ルのみ記載）、従つて、各基礎テーブル２５及び
これに取付けられる補修ユニツト（例えば研摩ユ
ニツト１４）は前記したごとく主管８の軸方向及
び周方向へ一体的に移動することになる。この基
礎テーブル２５は補修対象箇所を検出する補修対
象箇所検出手段（以下単に検出手段という）２７
と、上記補修ユニツトを載置するスライドプレー
ト２８と、このスライドプレート２８を水平移動
させるスライドプレート駆動手段２９と、この駆
動手段故障時にスライドプレート２８を主管内壁
から離間させる復帰手段３０とにより主に構成さ
れている。

具体的には、まず上記検出手段２７は上記スラ
イドプレート２８内に埋込まれる例えばフアイバ
ースコープよりなる２基の照明装置３２を有して
おり、これら照明装置３２の先端投光部３２ａは
スライドプレート２８の両側部に、このスライド
プレート２８の移動方向中心軸上やや前方すなわ
ち主管内壁８ａに向けて投光を行い得るようにプ
レートの移動方向へ傾斜させて設けられている。
また、プレート２８内にはこれの移動方向の中心
軸上に位置させて、例えばフアイバースコープよ
りなる受光装置３３が設けられており、主管内壁
８ａからの反射光を受けるようになつている。そ
して、この受光装置３３の先端部には例えばスケ
ール（図示せず）が施されてその中心位置を確認
し得るようになつており、従つて、この受光装置
からの反射光をモニタしつつ前記第１及び第２の
補正移動手段１７ａ，１７ｂ（第２図参照）を操
作することにより、補修ユニツトを補修対象箇所
の中心に位置させることができる。

上記スライドプレート２８はその上面が平坦に
形成されたほぼ長方形状の厚肉鋼板により構成さ
れており、その長辺部の両下端部３４，３４はテ
ーブル外箱２６の上側端部３５，３５に摺動自在
に係合されて、その長手方向にスライド自在とな
つている。そして、前記したごとくこのプレート
２８の上側平坦面上に仮想線で示すごとく補修ユ
ニツト（例えば研摩ユニツト１４）が載置固定さ
れることになる。

また、プレート２８の下面部中心軸上には、２
分割された割りナツト３６が、その基端部３６ａ
を枢支させて矢印に示すごとくその下端部を拡開
し得るように設けられている（第６図参照）。こ
の割りナツト３６は、テーブル外箱２６の底部へ
立設した支持枠３７，３７にプレートの中心軸と
同一方向に沿つて回転自在に支持された送りネジ
３８に噛合されており、この送りネジ３８を回転
させることにより割りナツト３６をねじ送りして
これに一体的に取付けられるスライドプレート２
８を水平方向へ移動し得るようになつている。

このスライドプレート２８を移動させるための
スライドプレート駆動手段２９は例えばテーブル
外箱２６に立設されるステツプモータ３９よりな
り、このモータ３９からの駆動力は第１及び第２
のかさ歯車４０，４１を介して第１の平歯車４２
へ伝達され、更に第２の平歯車４３及び第３のか
さ歯車４４を介して最終的に上記送りネジ３８に
一体的に取付けられている第４のかさ歯車４５へ
伝達されて、この送りネジ３８を減速させて回転
し得るようになつている（第３図参照）。

また、スライドプレート２８の両側の下方に
は、その両端をテーブル外箱２６に固定された一
対のガイドピン４６，４６がプレート２８の移動
方向に沿つて設けられており、プレート２８の下
端部に突出させて設けたガイドピン係合部材４７
が上記ガイドピン４６に沿つて摺動し、プレート
２８の移動を案内し得るようになつている。

そして、このガイドピン４６にはこれに沿つて
弾発部材として例えばスプリング４８が遊嵌され
ており、プレート２８の延出に従つてガイドピン
係合部材４７によりこのスプリング４８を圧縮し
得るようになつている。従つて、後述するごとく
前記割りナツト３６と送りネジ３８との係合が解
かれたときに、スプリング４８の弾発力によりプ
レート２８が戻されることになる。

一方、上記割りナツト３６の下端部３６ａは上
記送りネジ３８と同一方向に沿つて設けられる一
対の割りナツト用レール４９，４９の溝部４９
ａ，４９ａに係合されており、通常時には上記割
りナツト３６をこのレール４９に沿つて案内させ
つつ移動し得るようになつている。そして、この
レール４９，４９の下部両端部４９ｂ，４９ｂは
テーブル外箱２６の底部に枢支されており、レー
ル４９，４９の上部を矢印に示すごとく相互に離
隔させてこれを拡開し得るようになつている（第
６図参照）。後述するごとくこのレール４９，４
９を拡開させることによりこれに追従させて上記
割りナツト３６，３６も拡開させて、このナツト
３６と送りネジ３８との係合を断つことになる。

そして、このレール４９，４９には、緊急時に
作動させる前記復帰手段３０が連結されている。
具体的には、この復帰手段３０はその中心部がテ
ーブル外箱２６の底部に揺動自在に枢支された長
尺のカムアーム５０を有しており、その先端部に
は、上方が漸次離間するように逆八の字状に配置
された１対の長穴５１，５１が形成されると共
に、この長穴５１，５１内の下端部には、前記１
対のレール４９，４９に固定されたロツド５２，
５２が挿入されている。

また、カムアーム５０の基端部５０ａはテーブ
ル外箱２６に取付けたエアシリンダ５３のピスト
ンロツド５４に連結されており、このエアシリン
ダ５３を作動させることによりカムアーム５０を
揺動し得るようになつている。通常時には、この
カムアーム５０の先端部５０ｂは上方に位置され
ているが、異常時にはエアシリンダ５３を作動さ
せてカムアーム５０の先端部を下げることにより
長穴５１，５１に沿つてこれに挿入されたロツド
５２，５２が移動し、これによりレール４９，４
９の上端部を拡開し得るようになつている。ま
た、カムアーム５０の基端部５０ａの上下には一
対の検出スイツチ５５，５５が設けられており、
カムアーム５０の位置を検出し得るようになつて
いる。

なお、第３図中５６はスライドプレート２８の
後退を制止するためのリミツトスイツチである。

次に、以上のように構成された本考案の作用に
ついて述べる。

まず、第１図に示すごとく熱交換器１の主管８
内へ吊り下げワイヤ３１にて吊り下げつつ補修装
置１１を降下させて、これを破損分岐管４ａの開
口部４ｂ近傍へ位置させる。この際、この開口部
４ｂの位置は熱交換器の図面寸法より計算されて
ある程度確定することができるので吊り下げワイ
ヤ３１の繰り出し量を調節することによりこの補
修装置１１をほぼ上記開口部４ｂに位置させるこ
とができる（第２図参照）。そして、この状態で
補修装置の基台１２ａ，１２ｂに設けられた水平
ローラ２１を延出させて、このローラ２１を停止
させた状態で主管内壁８ａに押圧接触させること
により基台１２ａ，１２ｂを主管８内に固定す
る。

以上のようにして補修装置１１を固定したら基
礎テーブルにある補修対象箇所検出手段で計測し
つつ補正移動手段１７ａ，１７ｂを適宜作動させ
て破損分岐管４ａの開口部４ｂの中心位置を確定
する。以後の補修ユニツトによる補修作業はこの
中心位置を基準として行なわれることになる。

まず、第１の補正移動手段１７ａ及び第２の補
正移動手段１７ｂを作動させることにより移動体
１１ａを主管８の周方向及び軸方向へ移動させて
補修対象箇所検出手段２７の一部を構成する２基
の照明装置３２の先端部３２ａから前方に向けて
光を照射し、分岐管４ａの開口部４ｂを照らし出
す。この開口部４ｂ周縁部からの反射光はスライ
ドプレート２８に設けた受光装置３３によつて受
光されて、この映像はモニタされる。そして、映
像に写し出されるスケールを注目しつつ前記第１
及び第２の補正移動手段１７ａ，１７ｂを操作
し、スケールの中心部を開口部４ｂの中心部すな
わち補修対象箇所の中心部に正確に位置させる。
そして、補修ユニツトとしての例えば研摩ユニツ
ト１４を破損分岐管４ａの開口部４ｂのほぼ中心
位置にセツトする。

このようにして、補修ユニツトを補修対象箇所
の中心部に位置させたならば、次に補修作業に着
手すべくスライドプレート駆動手段２９の一部を
構成するステツプモータ３９を回転駆動させる。
この駆動力は第１及び第２のかさ歯車４０，４１
を介して減速されて第１の平歯車４２へ伝達さ
れ、更に第２の平歯車４３及び第３のかさ歯車４
４を介して最終的に送りネジ３８に一体的に取付
けられている第４のかさ歯車４５へ伝達されて、
この送りネジ３８を回転させる。この送りネジ３
８を回転することにより、これに噛合されている
割りナツト３６が次第にねじ送りされてこれに一
体的に取付けられているスライドプレート２８が
テーブル外箱２６の上側端部と摺動しつつ主管内
壁８ａに向けて延出移動していく。従つて、この
プレート２８に取付けられている補修ユニツトも
同時に主管内壁８ａに向けて延出移動することに
なる。このプレート２８の移動は、プレート外箱
２８に固定された一対のガイドピン４６，４６に
沿つてガイドピン係合部材４７が摺動していくこ
とにより、横ぶれすることなく直線状に案内され
る。そして、プレート２８が主管内壁８ａに向け
て延出するに従つて、上記ガイドピン４６に遊嵌
させたスプリング４８がガイドピン係合部材４７
により次第に圧縮されることになる。

このようにして、プレート２８の延出にともな
つて補修ユニツトの先端が補修対象箇所に当接し
たならばステツプモータ３９の駆動を停止して、
プレート２８の移動を止める。そして、補修ユニ
ツトを駆動させて所定の補修作業が行なわれるこ
とになる。

以上のようにして、補修作業が完了したなら
ば、前記したと逆の操作をして、すなわちステツ
プモータ３９を逆転させてスライドプレート２８
及び補修ユニツトを主管内壁８ａより離間させて
もとの位置に復帰させる。

ここで万一、スライドプレート２８が主管内壁
８ａ側へ延出された状態で、ステツプモータ３９
等のスライドプレート駆動手段２９が故障した場
合には上記スライドプレート２８を主管内壁８ａ
から離間させてもとに復帰させる必要が生ずる。

この場合には、まず復帰手段３０の一部を構成
するエアシリンダ５３を作動させてピストンロツ
ド５４を上方へ移動させることにより、これに連
結されるカムアーム５０の基端部５０ａを上方へ
引き上げて先端部５０ｂを下方に揺動させる。こ
れにより、先端部５０ｂに逆八の字状に設けた長
穴５１，５１が下方に移動し、これに挿入されて
いるロツド５２，５２が相互に離間するごとく横
方向に移動する。従つて、このロツド５２，５２
と一体的に取付けられている割りナツト用レール
４９，４９がその下端部を軸として相互に離間す
るごとく回転して拡開することになる（第６図参
照）。このレール４９，４９の拡開に従つて、こ
のレールの上端部溝部４９ａに係合される割りナ
ツト３６もその上端部３６ａを軸として相互に離
間するごとく強制的に回転されて拡開し、この割
りナツト３６と送りネジ３８との係合が断たれる
ことになる。このため、前記ガイドピン４６に遊
嵌されて今まで圧縮されていたスプリング４８が
伸長し、その弾発力によりスライドプレート２８
が主管内壁８ａから離間されて、もとの位置に復
帰することになる。

このように、スライドプレート駆動手段２９が
故障するような緊急時にあつても、補修ユニツト
を主管内壁から離間させて、これをもとの位置に
復帰させることができる。

そして、他の補修ユニツトの基礎テーブルも上
記したと同様な作動が行なわれる。

なお、前記実施例にあつては複数の補修ユニツ
トを連結した場合について説明したがこれに限定
されることなく１のみの補修ユニツトの場合にも
適用し得るのは勿論である。

また、補修対象箇所検出手段は補修作業の進行
状況を監視するためにも使用できる。

以上、要するに本考案によれば次のような優れ
た効果を発揮することができる。

(1) 補修対象箇所検出手段により、補修対象箇所
の中心部に補修ユニツトを確実に位置させるこ
とができる。

(2) 基礎テーブルの空間部を利用してこの部分に
補修対象箇所検出手段を設けたので、１のみの
補修ユニツトの場合、補修装置の全体をコンパ
クトにすることができる。

(3) 復帰手段を設けたのでスライドプレートを延
出させた状態でこの駆動手段が故障した場合に
あつても、スライドプレート及び補修ユニツト
を強制的に主管内壁から離間させて、これをも
との位置に復帰させることができる。

(4) 従つて、補修装置が故障してもこれが主管内
から引き上げることが不可能になる惧れがな
い。

(5) 上記した理由により、熱交換器主管内の故障
箇所を確実に補修することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱交換器内を示す縦断面図、第２図は
主管内へ挿入された補修装置を示す平面図、第３
図は本考案に係る補修ユニツト基礎テーブルを示
す拡大平面図、第４図は第３図中−矢視断面
図、第５図は第３図中−矢視断面図、第６図
は第５図中−矢視断面図である。 なお、１は熱交換器、４ａは破損分岐管、４ｂ
は開口部（補修対象箇所）、８ａは主管内壁、１
４，１６，１６ａは補修ユニツト、２５は基礎テ
ーブル、２７は補修対象箇所検出手段、２８はス
ライドプレート、２９はスライドプレート駆動手
段、３０は復帰手段、３９はステツプモータであ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換器内の比較的軸方向に延出された主管内
   を補修すべくこの主管内に軸方向及び周方向へ移
   動自在に支持される補修装置に設けられ、実質的
   に溶接等の作業を行う補修ユニツトを支持する基
   礎テーブルにおいて、上記主管内壁の補修対象箇
   所を検出するための補修対象箇所検出手段と、上
   記補修ユニツトを載置すべく水平移動自在に支持
   されたスライドプレートと、該スライドプレート
   を、上記補修すべき主管内壁に向けて径方向外方
   へ往復移動させるスライドプレート駆動手段と、
   該駆動手段の故障時に、主管内壁に向けて延出さ
   れている上記スライドプレートを径方向内方へ移
   動させて、これを主管内壁から離間させる復帰手
   段とを備えたことを特徴とする熱交換器内補修装
   置の補修ユニツト基礎テーブル。