JPH02102492A

JPH02102492A - 長尺ハウジングの補修方法

Info

Publication number: JPH02102492A
Application number: JP63255430A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yasuda; 年廣安田; Tomonobu Sakuranaga; 桜永　友信; Yoshitsugu Koyama; 児山　吉継; Masahiro Kobayashi; 雅弘小林; Masaru Takahashi; 勝高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1990-04-16
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2530010B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の目的）（産業上の利用分界）本発明は原子炉圧力容器に固定支持される中性子束モニ
タハウジング等の長尺ハウジングの補修方法に関する。

（従来の技術）沸騰水型原子炉等の原子炉の出力は、中性子束に比例す
るので、原子炉の出力表示や燃焼度評価のために、原子
炉の中性子束を中性子束検出器（中性子束モニタ）にて
計測し、監視している。

中性子束検出器１は沸騰水型原子炉へ第５図に概略的に
示すように設けられ、原子炉圧力容器２内に炉心３が破
線で示すように収容される。この炉心３に中性子束検出
器１を収容した中性子束モニタ本体４が据付けられる。

図示例では簡略化のために１本の中性子束モニタ本体４
を据付けた例を示す。

中性子束モニタ本体４は細長い長尺状に形成され、その
上端は上部格子板５の下面支持孔５ａに弾力的に支持さ
れ、その下部は中性子束モニタ案内管６および中性子束
モニタハウジング（インコアモニタハウジング）７を介
して下方に突出し、その下端は中性子束モニタ用フラン
ジ（インコアフランジ）８に当接支持され、据付用の締
付ナツト９により固定される。

中性子束モニタハウジング７は上部が原子炉圧力容器２
の下鏡に溶、接にて固定され、垂下状態に設けられる。

中性子束モニタハウジング７は５ＵＳ３０４等のオース
テナイト系ステンレス鋼管を使用しているので、応力、
腐食環境、材料（クロム欠乏層の生成）の３つの条件が
成立すると、原子炉圧力容器２との溶接部付近で応力腐
食刈れ（以下、ＳＣＣという。）が発生するおそれがあ
る。ＳＣＣは３条件のうち１つでも欠落すれば発生しな
いので、この応力腐食割れ防止のために、種々の対策が
講じられている。

（発明が解決しようとする課題）中性子束モニタハウジング７を固定支持する原子炉圧力
容器２の溶接部付近に粒界応力腐食割れ（ＩＧｓｃｃ）
や溶接時の融合不良に伴う溶接欠陥が生じたり、または
中性子束モニタハウジング自身の欠陥により、溶接部付
近や中性子束モニタハウジングにクラックが生じ、この
クラックが次第成長してリークパスが形成されると炉水
り一りに発展するおそれがある。

一方、炉心部の中性子束を計測し、監視する中性子束検
出器は、原子炉の出力制御や炉運転停止を行なう制御棒
駆動機構と異なり、原子炉の安全系に属さないため、中
性子束モニタハウジングのシール支持構造は原子炉安全
系を前提としたものではなく、また、中性子束モニタハ
ウジング自身の欠陥や原子炉圧力容器との溶接部付近に
欠陥が万−生じた場合、この欠陥部を取り除く恒久的な
修理工法は充分には確立されていない。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、中性
子束モニタハウジング等の長尺ハウジングや溶接部付近
の欠陥部を特定してこの欠陥部や潜在的な欠陥発生可能
部位を完全に除去し、該当部分を初期支持構造と同等の
強度を有する構造に復旧させて炉水リークを確実に防止
できる長尺ハウジングの補修方法を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明に係る長尺ハウジングの補修方法は、原子炉容器
の下鏡溶接部に固定支持された中性子束モニタハウジン
グ等の長尺ハウジングを、溶接部の上下方でそれぞれ切
断して長尺アッパハウジングおよび長尺アンダハウジン
グを取り除いた後、原子炉容器の母材部を含む欠陥部位
あるいは潜在的な欠陥発生可能部位を除去し、続いて強
度部材となる母材除去部を肉盛溶接して元に復旧させ、
その後、原子炉容器の下ａｎ通孔部下側に管台を溶接に
より形成するとともに上記下鏡貫通孔内に防錆対策を施
し、次に長尺アンダハウジングを下ＩＡ貫通孔内に下方
から挿入して前記管台に溶接にて固定するとともに上記
長尺アンダハウジングの挿入先端を長尺アッパハウジン
グに溶接にて固定する方法である。

（作用）この長尺ハウジングの補修方法は、原子炉の運転中に中
性子束モニタハウジング等の長尺ハウジング自身や原子
炉容器との溶接部分に欠陥が生じたり、潜在的に欠陥発
生可能性が大きな場合に、該当部分を原子炉容器の母材
部とともに除去し、続いて強度部材となる母材除去部を
肉盛溶接して元に復旧させる一方、原子炉容器の下鏡貫
通孔部下側に管台を溶接にて形成するとともに上記貫通
孔内に防錆対策を施し、次に長尺アンダハウジングを上
記貫通孔に挿入して管台に溶接により固定させ、長尺ア
ンダハウジングの挿入先端を長尺アッパハウジングに固
定させることにより、長尺ハウジングの初期の固定支持
構造と同等の強度を有する支持構造として、炉水リーク
の発生を有効的かつ確実に防止したものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。

沸騰水型原子炉は、第２図に示すように原子炉容器とし
ての原子炉圧力容器１０を備え、この原子炉圧力容器１
０はその支持ペデスタル１１上に支持スカート１２を介
して支持される。原子炉圧力容器１０の下部（下鏡）に
は原子炉の炉心に制−棒（図示せず）の出し入れを行な
う制御棒駆動機構（ＣＲＤ）１３が多数本林立状態で垂
設される。ｌｌｌ１ｌ棒駆動機構１３のＣＲＤハウジン
グ１４は原子炉圧力容器１０の下鏡に溶接にて固定され
る。このＣＨＤハウジング（長尺ハウジング）１４には
５ＵＳ３０４．５ＵＳ３０４１等のステンレス鋼が用い
られる。

また、原子炉の出力表示や燃焼度の評価のために、原子
炉炉心部で発生する中性子束は中性子束検出器１５にて
測定され、監視される。中性子束検出器１５は各ＣＲＤ
１３間の適宜空間に配置され、細長い長尺状の中性子束
モニタ本体１６を第３図に示すように有する。

中性子束モニタ本体１６は細長い管状をなし、その下部
側は長尺ハウジングである中性子束モニタ案内管１７や
中性子束モニタハウジング（インコアモニタハウジング
）１８を通って下方に延びており、その下端部は中性子
束モニタフランジ１９の内周肩部に当接支持される。こ
の中性子束モニタ７ランジ１９は中性子束モニタハウジ
ング１８の下端外周７ランジ１８ａに締付ポルｌ−２０
により固定される。中性子束モニタフランジ１９により
支持された中性子束モニタ本体１６はインコアナツト（
据付用締付ナツトでもよい。）２１により固定される。

一方、中性子束モニタ本体１６を挿通させた中性子束モ
ニタハウジング１８は５ＩＪＳ３０４．５ＵＳ３０４　
Ｌ、５ＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼が用いられ、この
中性子束モニタハウジング１８の上部は第４図に示すよ
うに、炭素鋼を母材とする原子炉圧力容器１０の挿通孔
２３内を通されて原子炉圧力容器１０の内側から溶接に
より固定される。

具体的には、原子炉圧力容器１０の内側にはステンレス
肉盛部２４が溶接にて形成され、鏡面仕上げされる。貫
通孔部２３の傾斜側には開先を取ってインコネル１８２
等で溶接し、管台２５を形成する。この管台２５の頂部
に開先部を形成し、この間先部をインコネル８２ヤＮｂ
にオブ）入りのインコネル１８２等で溶接し、この溶接
部２６を介して中性子束モニタハウジング（長尺ハウジ
ング）１８を管台２５に固定させ、シールしている。管
台２５の溶接部２６により原子炉圧力容器１０内を下方
のプレッシャバウンダリ２７から区画している。

一方、長尺ハウジングである中性子束モニタハウジング
１８やＣＲＤハウジング１４はステンレス鋼（ＳＯ３鋼
）で形成されているため、応力腐食割れ（ＳＣＣ）の３
条件が成立すると、原子炉圧力容器１０との溶接部分で
応力腐食割れが発生するＪ３それがある。この応力腐食
割れが生じたり、ハウジング自身の欠陥や溶接時の融合
不良に伴う溶接欠陥などによりクラックが生じ、このク
ラックが成長して大きくなると原子炉圧力容器１０内の
炉水が圧力容器外リークするおそれがある。

この炉水リークは種々の検出器で常時監視され、検出さ
れたり、定期検査時に検出される。炉水リークが検出さ
れたり、炉水リークの発生が生じる可能性が予知される
と、次の修理工法により中性子束モニタハウジングの欠
陥部や潜在的な欠陥発生可能箇所が完全に除去され、炉
水リーク防止対策が施される。

第１図（Ａ）ないしくＦ）は中性子束モニタハウジング
の補修方法の一例を示すものである。

この補修方法は原子炉圧力容器１０の母材部近傍や溶接
部分で欠陥が認められた場合に有効的な手段であり、上
記補修方法を実施する場合には、中性子束モニタハウジ
ング１８や中性子束モニタ案内管１７から中性子束モニ
タ本体１６を引き抜いて取り除く一方、中性子束モニタ
ハウジング１８を固定支持する溶接部２６に対応した位
置にボアプラグ等の水栓２８を挿入し、この水栓２８で
炉水の流出を防止する。

続いて第１図（Ａ）に示すように、中性子束モニタハウ
ジング１８を溶接部２６の上方で外側切断放電加工機等
により切断し、中性子束モニタハウジング１８のアッパ
部分（以下、長尺アッパハウジングという。）１８ａを
取り除くとともに、溶接部２６より下方で内側切断放電
加工機等により中性子束モニタハウジング１８を同様に
切断し、切断された中性子束モニタハウジング１８のア
ンダ部分（以下、長尺アンダハウジングという。）１８
ｂを原子炉圧力容器１０の下鏡口通孔２３から下方に引
き抜く。

その後、超音波内面探傷試験機（ＵＴ装＠）や、浸透探
傷試験ＩＩ　（ＰＴ装置）、ヴイジュアル試験機（ＶＴ
装置）等を遠隔操作して欠陥部Ａを特定する。この欠陥
部Ａを特定するとともに、貫通孔２３の下部をボアプラ
グ等の水栓２９で密封する。

その後、必要に応じて欠陥部Ａのボートサンプ３０ａ、
３０ｂを採取するため、第１図（Ｂ）に示すように、溶
接部除去用（雄型電極）放電加工機等により溶接ＦＩ１
２，６を残りの中性子束モニタハウジング１８ｃととも
に除去する。この除去後に、円筒型のボートサンプル用
放電加工機等により所要部分のボートサンプル３０ａ、
３０ｂを試験片として採取する。ボートサンプル３０ａ
、３０ｂの採取は必要的なものではない。

ボートサンプル３０ａ、３０ｂの採取後あるいはボート
サンプルが不要な場合には、長尺アッパおよびアンダハ
ウジング１８ａ、１８ｂの切断除去後、雄型電極の欠陥
除去用放電加工機等により、原子炉圧力容器１０の母材
部を含めた欠陥部Ａを完全に取り除く。欠陥部Ａを取り
除いた後、取り除かれた母材部表面を開先状態になめら
かに形成し、この開先面Ｂを浸透探傷試験機（ＰＴＨ置
）やヴイジュアル試験機（ＶＴ装置）で検査する。

原子炉圧力容器１０の母材部開先面Ｂを検査した後、原
子炉圧力容器１０内の炉水を除去する。

この炉水除去後に、原子炉圧力容器１０の貫通孔２３内
にガイドバイブ３２を挿入させ、このガイドバイブ挿入
状態で母材部開先面ＢにＳＣＣ対策を施した健全な材料
である低合金鋼の３次元肉盛り溶接を、３次元肉盛溶接
機によりＴｅｍｐｅｒ　Ｂｅａｄ法にて行ない、肉盛溶
接部３３を形成する。このときには、ヒータ３４に通電
して局所加熱し、母材部内に残留する水素を開先面Ｂか
ら放出させる。

３次元肉盛溶接機により母材部間先部Ｂに肉盛溶接をし
た後、ガイドバイブ３２を除去し、上記肉盛溶接部３３
の表面を雄型電極の放電加工機等により表面加工し、低
合金鋼の肉盛溶接部３３の表面仕上げを第１図（Ｃ）に
示すように行なう。

この肉盛溶接部３３は原子炉圧力容器１０の母材部の機
械的強度を元の状態に復旧させ、維持している。その際
、肉盛溶接部３３の表面はＵＴ装置やＰＴ装置により原
子炉圧力容器１０内で遠隔操作により検査される。

続いて、第１図（Ｄ）に示すように、原子炉圧力容器１
０の外面研削機により、貫通孔部下側の原子炉圧力容器
外表面を研削し、研削した外表面にインコネル８２ヤイ
ンコネル１８２等を２次元外面肉盛溶接園を用いて肉盛
溶接し、インコネルの肉盛溶接８！１３５を形成する。

この肉盛溶接後にガイドバイブ３２を取り除くようにし
てもよい。

また、第１図（Ｅ）に示すように、原子炉圧力容器１０
の貫通孔２３内を孔加工用放電加工機等を用いて孔加工
して貫通孔内面を仕上げた後、貫通孔肉盛溶接機等を用
いてＴｅｍｐｅｒ　Ｂｅａｄ法によりインコネル８２や
Ｎｂ入りのインコネル１８２等で溶接し、肉盛溶接部３
６を形成する。上記肉盛溶接後に成形加工用放電加工機
等を用いて貫通孔２３の肉盛表面を成形加工し、貫通孔
内表面に防錆加工を施す。

一方、肉盛座外形成形加工用放電加工機等を用いて原子
炉圧力容器１０の下側外表面に肉盛溶接をした肉盛溶接
部３５の表面を成形加工して管台３７を形成する。この
管台３７は先端中央部が総型放電加工機等によりＪ開先
加工される。各加工面はＬＪＴ装置やＰＴ装置により検
査される。

次に、新しい長尺アンダハウジング３８が原子炉圧力容
器１０の貫通孔′２３を介して下方から挿入されるとと
もに、長尺アッパハウジング３９（この長尺アッパハウ
ジング３９は第１図（Ａ＞で切断除去した長尺アッパハ
ウジング１８ａであっても、あるいは中性子束Ｌニタ案
内管１７であつてもよい。）に開先加工用放電加工機等
を用いて開先加工をしておく。この長尺アッパハウジン
グ３９に長尺アンダハウジング３８の挿入先端が当接し
、嵌合するまで挿入する。

この挿入後、長尺アンダハウジング３８を管台３７に溶
接部４０を介して溶着し、固定さける。

この溶接部４０を介して長尺アンダハウジング３８を固
定させることにより、原子炉圧力容器１０内は下方のプ
レッシャバウンダリから区画される。

その後、長尺アンダハウジング３８を長尺アッパハウジ
ング３９に突き合せて溶接する。各溶接部はＵＴｉｌｉ
置やＰＴ装置で検査されて中性子束モニタハウジング１
８の補修作業が終了する。

この補修作業終了後に、中性子束モニタハウジング１８
内に中性子束モニタ本体１６が挿入され、固定支持され
る。

なお、本発明の一実施例では、中性子束モニタハウジン
グの補修方法について説明したが、ＣＲＤハウジングの
場合も同様にして適用することができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明に係る中性子束モニタハウジ
ング等の長尺ハウジングの補修方法においては、長尺ハ
ウジング自身や原子炉容器の溶接部分に欠陥が生じたり
、潜在的に欠陥発生可能性が大きな場合に、該当部分を
母材部とともに除去し、強度部材となる母材除去部を肉
盛溶接して強度を維持させる一方、原子炉容器の下鏡下
側に管台を溶接にて固定し、この管台の溶接部を介して
長尺ハウジングを固定させたから、欠陥部や潜在的な欠
陥発生可能部位を完全に除去し、長尺ハウジングの初期
支持構造と同等の機械的強度を有する支持構造に復旧さ
せることができ、炉水り一りを有効的かつ確実に防止で
き、恒久的なリーク防止対策を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしくＦ）は本発明に係る長尺ハウジン
グの補修方法の一実施例を示す作業ステップ図、第２図
は沸騰水型原子炉の下部構造を示す図、第３図は第２図
の原子炉圧力容器に固定支持される中性子束検出器を示
す図、第４図は上記中性子束検出器の中性子束モニタハ
ウジングを原子炉圧力容器に固定支持させる取付１造を
示す図、第５図は従来の沸騰水型原子炉に取付けられる
中性子束検出器の設置例を概略的に示す図である。３・・・炉心、５・・・上部格子板、１０・・・原子炉
圧力容器、１３・・・制御棒駆ｅ１１構、１４・・・Ｃ
ＲＤハウジング、１５・・・中性子束検出器、１６・・
・中性子束モニタ本体、１７・・・中性子束モニタ案内
管、１８・・・中性子束モニタハウジング、１８ａ・・
・長尺アンダハウジング、１８ｂ・・・長尺アッパハウ
ジング、２３・・・貫通孔、２５・・・管台（溶接部）
、２６・・・溶接部、２８．２９・・・水栓、Ａ、Ａ１
・・・欠陥部、３０・・・取付座、３２・・・ガイドバ
イブ、３３，３５゜３６・・・肉盛溶接部、３４・・・
ヒータ、３７・・・管台、３８・・・長尺アンダハウジ
ング、３９・・・長尺アッパハウジング、４０・・・溶
接部。第図

Claims

【特許請求の範囲】

原子炉容器の下鏡溶接部に固定支持された中性子束モニ
タハウジング等の長尺ハウジングを、溶接部の上下方で
それぞれ切断して長尺アッパハウジングおよび長尺アン
ダハウジングを取り除いた後、原子炉容器の母材部を含
む欠陥部位あるいは潜在的な欠陥発生可能部位を除去し
、続いて強度部材となる母材除去部を肉成溶接して元に
復旧させ、その後、原子炉容器の下鏡貫通孔部下側に管
台を溶接により形成するとともに上記下鏡貫通孔内に防
錆対策を施し、次に長尺アンダハウジングを下鏡貫通孔
内に下方から挿入して前記管台に溶接にて固定するとと
もに上記長尺アンダハウジングの挿入先端を長尺アッパ
ハウジングに溶接にて固定することを特徴とする長尺ハ
ウジングの補修方法。