JPH0526999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は制御された雰囲気の下に配管に分岐部
を設ける方法及び装置、特に原子力発電所におけ
る配管系に係るものである。

［発明の背景］ ここでいう分岐というのは、配管より径が小さ
く、かつ配管の軸に垂直となつている、短かく、
他端が密封された、尾状管（円形又は方形等）を
介して、配管の側壁を貫通した出入口を設けるこ
とを言う。分岐部とは分岐した部分を言う。

この側壁を貫通している出入口は配管系に対す
る作業をする際に必要である。分岐部はこの尾状
管から蓋を取り除くことによつて開口される。こ
のことによつて、配管系の修繕、維持、保守点検
用の各種の装置を配管に出し入れすることができ
る。このような場合、特に容易に変形する風船状
の栓を配管中に挿入し、膨脹させれば、配管の所
定部分を外部と遮断することができる。又、配管
の、特にγ線による保守が可能となる。

今日に至るまでそのような分岐部は設備の段階
において適当な場所に配置が決定され、最初期の
設備建設の段階において作られていた。

一方、既存の配管に分岐部を付加するに当つて
は、長い期間に渡る大がかりな工事が要求され、
設備の一部が隔離され、空にされ冷却され、そし
て分解された後、その構造の変更がなされなけれ
ばならなかつた。

［発明の目的］ そこで、本発明の目的は、例えば原子力発電所
において設備を長期間止めることなく配管に分岐
部を形成し得る方法及び装置を提供することにあ
る。

［発明の概要］ かかる目的を達成する為になされた本発明の概
要を示す。

本発明の内、方法に関しては、次の工程を含む
ものである。

分岐部が作られる場所の配管の壁に両末端部
が相互に連結しているいわゆる環状溝を刻設す
る。この溝は壁の厚さよりもわずかに浅く形成
される。それ故、管の内側と外気との間に溝の
底の金属薄膜が存在する。

配管の上にグローブボツクス（隔離作業のゴ
ム手袋のついた箱）のような密封状の隔離ユニ
ツトを置く。このユニツトは環状溝によつて区
切られた配管部分と少なくとも同じ大きさを被
うものである。

金属薄膜をやぶり、配管の壁に開放口を作
る。

壁の切り取り部分を除く。

他端が封じられた尾状管を溶接する。

密封状の隔離ユニツトを除去する。他端が封
じられた尾状管の分岐部への取り付けは、袖管
の溶接に次いで蓋により袖管を密封することに
よつて形成するのが好ましい。

金属薄膜が破壊されたら、切削くずを留めるた
めの装置が配管中に挿入されて展開され、次いで
袖管が閉じられる前に上記装置はたたまれ除かれ
るのが好ましい。この切削くずを滞留するような
装置もまた開放口の付近あるいは殊に配管の内側
において作業区域を限定するために、上記区域を
密封された状態で隔離するようにしても良い。そ
のような場合、この切削くずを滞留する装置が適
所にあれば、作業中、密封状態の隔離ユニツトの
除去に便利である。

環状溝を刻設するために、本発明はまた溝切り
する装置をも提供するものである。

それは次のような構成からなる。

分岐部が作られるところにおいて溝を掘り出
すのに用いられる刻設具。

該刻設具の深さを調節する手段。

該刻設具の近傍にある配管の表面をなぞり、
上記手段と連動し、溝の底に一定の厚さの金属
薄膜を形成するために、配管の壁の厚さよりも
わずかに薄く切る調節をする接触手段。

所望の刻設形状に応じて定められた経路に沿
つて上記刻設具を動かすための手段。

本発明は更に溝の膜破り装置を備える。

当該装置は次のものからなる。

溝によつて限定された区域の外側にある配管
の壁の部分にしつかりと支えられた支持部。

溝の上方で溝に対向して配置された案内孔が
設けられ、支持部の上に配置される穿孔定規。

該定規にある案内孔によつて導かれる穿孔
器。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。

第１図は断熱体１１が除去された配管１０の部
分を示す。通常の操作においてこの断熱体１１は
熱から全体の流体回路を保護する。１２は分岐部
が設けられる区域を示す。

工具支持部１００は確実に区域の中程に溶接さ
れる。工具支持部１００は例えば配管の壁に溶接
する為に円板１２０の中央部に棒１１０が螺入さ
れてなる。操作員は切り出し区域における配管壁
の厚さを計るために超音波測定器２００を使う。
第２図に示す如く刻設装置３００はそこで適所に
置かれ、棒１１０によつて支えられる。第３図ｂ
に示す如くこの機械は10分の数mmの厚さの金属薄
膜１４を切り残すような深さに溝１３を刻設する
ように調節される。

第３図ａは上記機械の構造を図解的に示してい
る。更に詳細においては第３図ｂの拡大図におい
て示される。本機械は、例えば環状溝を刻設する
のに使う円筒状の頭部から成る刻設部３１０を有
している。この刻設部３１０は接触部３２０と調
節部３３０の存在によつて頭部の配管の表面にお
ける位置と深さを調節される。それ故、配管の表
面に対し、環状溝の全行程にわたつて刻設部３１
０を追従させることができる。又環状溝の形状が
平らでなくても刻設部３１０を追従させることが
できる。この例の円形の分岐部においては、２つ
の円筒形の交叉線に追従する。モータ３４０はま
た所望の切り口に適応する既成の経路、例えば平
面になおすと円環状の経路に沿つて刻設具を作動
する為に備えられる。環状溝が完成されたら、刻
設装置３００を取り除き、開放口を外気に対して
密封するための密封状の隔離ユニツトを配管に取
り付ける。当該隔離ユニツトは例えば隔離状態を
維持しながら操作員が自由に働くことができるよ
うにグローブボツクスによつて構成することがで
きる。当該グローブボツクスは、例えば第４図に
示す如く膨脹基部４００の上に固定するこができ
る。この基部４００は配管の外形に合致し、胴廻
り締付けベルト４１０によつて配管に固定され
る。膨脹基部４００はグローブボツクスを固定す
る為にフランジ４２０を設けている。膨脹基部４
００は望ましくは弁４３０を通して圧力下にガス
をポンプで送り込むことによつて膨脹させられる
膨脹密封体が好ましい。

次いで、第５図に示す如くグローブボツクス４
４０は密封された状態でフランジ４２０に固定さ
れる。当該グローブボツクス４４０は操作手袋４
８０、窓４７０及び工具を挿入する為のエアロツ
クを有し、強化弾性状物質でできた長方形あるい
は円筒形の筒状の室４５０である。

第６図に示すように、切削くず（廃棄物）滞留
器５００と膜破り装置６００はグローブボツクス
に挿入される。切削くず滞留器５００は例えば
1983年３月24日に提出されたフランス国特許出願
番号No.8304437の発明において説明された如く
である。

その申請書で説明された装置５００は開放口の
下の配管の内側に展開されると、上記開放口の上
での機械操作によつて生じた削りくず及び他の廃
棄物を回収するのみならず外気と配管の内側とを
隔離する。したがつて両側からの溶接を含めて外
気開放状態で、配管の中ですべての操作を開放口
に対して施工することが可能である。当該 開放口は第６図ａ，ｂに示された膜破り装置６０
０によつて穿設される。当該膜破り装置６００は
工具支持部１００によつて支持され誘導され、更
に環状溝によつて区切られた区域の外側にある配
管の壁の上に完全に支持されている支持部６２０
に配置された穿孔定規６１０を有する。穿孔定規
６１０は穿孔器６４０を本来導くための案内孔６
３０を環状溝に対向して有している。例示では、
開放口は円形であり、案内孔６３０はその円形の
一部の上に重なつている。そして操作員は円周が
徐々に穿孔されるに従つて定規６１０を回転す
る。この場合溝の底に残つている膜が薄いため破
片が落ちることなく、かつ配管の金属壁を変形す
ることなく穿孔され得る。即ち、異物が管の中に
入ることはないのである。

環状溝が完全に穿孔されると、切り出された中
央のわずかな壁は棒１１０によつて保持される。
ナツト６５０によつて膜破り装置６００の支持部
６２０に接続されて、棒１１０は保持される。し
たがつて穿孔された後上記切り出された部分が配
管の底へ落ちるのを防止している。操作員は第７
図に示す如く、膜破り装置６００を取り除く際
に、壁の分離部分１２を棒１１０によつて取り除
く。そして切削くず滞留器５００を開放口を通じ
て配管内に挿入する。

第８図は配管の内側に展開した切削くず滞留器
５００を示す。柔軟なシート５３０が切削くず
（廃棄物）を保つようにそしてまた制御された不
活性ガスの気体の中で維持され得るよう配管の内
側を隔離するようにシート５３０を遮蔽された状
態で固定するために、伸縮自在のテレスコープレ
グ５２０によつて膨脹シール５１０が穴の回りに
押しつけられているのを示す。

そして第９図に示す如く穴（開放口）のまわり
に斜面が形成される。こうして、袖管１６が第１
０図に示す如く、従来方法でトーチ７００を用い
て溶接できるようになる。当該溶接部の内側表面
は第１１図に示す如くミラー装置８００によつて
観察され得る。更にγ線写真によつて検査され
る。

次に第１２図に示す如くグローブボツクスが適
所に戻される。次いで切削くず滞留器５００が除
去され、袖管１６の端が蓋１８との溶接によつて
閉鎖される。当該溶接は耐火電極アーク溶接装置
（TIGウエルデイング）を用い、充填用の金属を
加えることなく行なわれることが望ましい。次い
で、グローブボツクスは除去され、断熱体１１が
元に戻される。第１３図は環状溝を掘り出す為の
機械の他の例を示す。開放口は同様に円形で、そ
して刻設部３１０は棒３３１によつて支持されて
いる。その棒３３１は軸の回転を防ぐために四角
形が望ましい。工具は遊尺３３２によつて下降さ
れる。その結果、それは配管の表面に正確に接触
する。次にアクチユエータ３３０は例えば駆動力
は小さいが、非常に精密な２ボデイーアクチユエ
ータによつて、工具を要求された深さに下降させ
る。符号器３５０はアクチユエータに深度のデー
ターを伝達する。ステツプダウン型ギヤーボツク
ス３４１を連動させるモータ３４０は工具支持部
３４２を駆動する。その結果、工具は予め定めら
れた経路に沿つて動く。これらの機械の全構成は
ベルト３７０によつて配管に固定された台枠３６
０によつて支えられている。

第１４図及び第１５図は円形開放口用の穿孔装
置の第２例を示す。本例の穿孔装置は例えば端部
が扇形に切欠かれた円筒状穴あけ器６６０を有す
る。この穴あけ器６６０は軸受け止め（ボールベ
アリングストツプ）６７０によつて切り出される
部分の中央に溶接された棒１１０の周囲に動かし
得るように備えてられている。そこで操作員は円
筒形の穴あけ器６６０を溝１３に配置し、軽く穿
孔装置を打つことによつて薄膜部を破壊する。膜
の破片は落下することがない。穿孔装置を打つこ
とは、バブレーターシステムによつて機械化され
得る。

第１６図と第１８図は円形とは異なり、平面に
直した場合長方形に切り離された穴（開放口）を
なす例を示す。第１６図と第１７図は他の刻設装
置の例を示す。環状溝が２つの直線状溝及び２つ
の円弧状溝とからなるので配管の表面に対する刻
設部３１０の傾斜は一定している。そしてこのこ
とは環状溝の経路に沿つて動く際に、その案内を
容易にする。第１８図は長方形の切り出しの為の
穿孔装置を示す。当該穿孔装置は第６図ａまたは
第６図ｂに示された円形の溝用の装置に類似す
る。本装置は支持部６２０′に置かれる穿孔定規
６１０′を有する。その直角形状の案内孔６３
０′の溝は穿孔器６４０を誘導する。当該棒１１
０は前述の如く各部位の中心を出すのに用いられ
る。

以上詳記したように本実施例によれば、分岐部
が作られる場所において配管の壁に環状溝１３を
刻設し、かつ該溝は壁の厚さよりもわずかに浅く
形成される。それ故外気と配管の内側との間には
溝の底に金属薄膜１４が存在している。次に密封
された隔離ユニツトを配管の上に配置する。上記
ユニツトは溝によつて区切られた区域と少なくと
も同等の広さにわたる地域をおおう。配管の壁に
開放口を作るように金属薄膜を破る。次に切り出
し部分を除去し、尾状管を溶接する。そして密封
された隔離ユニツトを除去する。この発明は更に
溝の刻設装置、そして膜破り用の穿孔装置６００
を備える。このため刻設装置そして穿孔装置は、
そこを通つて分岐部が得られるような配管の壁の
区域の上の区域の中心部に前もつて溶接された工
具調整装置によつて支持され、あるいは導かれ
る。

当該工具調整装置は膜がこわれた時に切り出さ
れた壁の一部を支えるのに有効である。したがつ
て切り出された部分が配管の内側に落ちるのを防
止している。

また設備を長い間止めることなく分岐部を作る
ことができる。とくにそれは操作の間と前と後と
に渡つて不活性ガス（アルゴン）の制御された気
体の下に回路を保つことによつて可能となる。そ
してそれは配管がまだ熱いうちに働きかけること
によつて可能となる。熱いというのは即ち180℃
までの温度である。

これらの特性はことに原子力発電所におけるナ
トリウム回路にすばやく働きかけることによつて
それを可能にし得る。そのような行動を一度施設
が操業されると、大がかりな引受請負いをするこ
となしに可能にし得る。

以上、本発明のいくつかの実施例を説明した
が、本発明はこのような実施例に何等限定される
ことなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、長期間設
備を止めることなく管に分岐管を設けることがで
きる。また、とくに原子力発電所におけるナトリ
ウム回路にすばやく働きかけることによつて施設
の操業と引受請負いが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工具支持部に溶接する前の段階を示す
説明図、第２図は溝をほる段階を示す説明図、第
３図ａとｂとは溝を刻設する機械の例とこの方法
におけるこの段階を実施するのに適切な機械の例
を示す説明図、第４図及び第５図は密封された隔
離ユニツトが適所におかれて構成されているグロ
ーブボツクスの取り付けを示す説明図、第６図は
適所におかれた膜破り装置を示す説明図、第６図
ａ及びｂは第６図に示す膜破り用の穿孔装置の詳
細な説明図、第７図は挿入された切削くず滞留器
と、壁の破片が除去されるところを示す説明図、
第８図は管の内側に展開された切削くず滞留器の
説明図、第９図は分岐部を形成する尾状管へ溶接
する為に作られた食付き部を示す説明図、第１０
図は溶接されている尾状管を示す説明図、第１１
図は溶接されたものの内側がミラー装置８００を
用いて視覚で検出される状態を示す説明図、第１
２図は最終段階でグローブボツクスが元に戻され
切削くず滞留器が除去され分岐部閉鎖用の蓋を溶
接することを示す説明図、第１３図は円形の開放
口を作るために溝を刻設する機械の他の例の詳細
を示す説明図、第１４図と第１５図は円形開放口
に用いる穿孔装置の他例を示す説明図、第１６図
及び第１７図はそれぞれ長方形の分岐部の為に溝
を刻設する機械の側面図と平面図とを示す説明
図、第１８図は長方形の開放口を穿孔する為の穿
孔装置の斜視図である。 １０……管、１１……断熱材、１４……金属薄
膜、３３０……アクチユエータ、４２０……フラ
ンジ、４４０……グローブボツクス、６００……
膜破り装置、６４０……穿孔定規。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大気条件とは異なる特定条件に制御されたガ
   ス雰囲気のもとで配管に分岐部を設ける方法であ
   つて、 分岐部が作られる場所の上記配管の壁に壁の厚
   さよりもわずかに浅くなるよう環状の溝を刻設
   し、該溝の底に上記配管の内側と外側との間を隔
   離する金属の膜を残すステツプと、 上記配管の上に密封された隔離ユニツトを設置
   し、該隔離ユニツトにより上記溝によつて区切ら
   れた配管の部分と少なくとも同等以上の広さの区
   域を被覆するステツプと、 上記配管の壁に開放口を作るように上記金属の
   膜を破るステツプと、 上記壁の開放口の切り出し部分を除去するステ
   ツプと、 他端が密封された管を上記開放口に接合するス
   テツプと、 上記密封された隔離ユニツトを除去するステツ
   プと、 を備えたことを特徴とする制御された雰囲気のも
   とで配管に分岐部を設ける方法。 ２ 上記他端が密封された配管の分岐部への接合
   が、両端が開放された袖管が開放口に接合された
   後、該袖管が閉鎖される特許請求の範囲第１項記
   載の制御された雰囲気のもとで配管に分岐部を設
   ける方法。 ３ 上記金属の膜が破られた後に廃棄物を保持す
   るような廃棄物滞留装置が上記配管の中に挿入さ
   れ展開され、上記袖管が閉鎖される前に上記廃棄
   物滞留装置はたたまれ除去される特許請求の範囲
   第２項記載の制御された雰囲気のもとで配管に分
   岐部を設ける方法。 ４ 上記廃棄物滞留装置は上記開放口近傍に作業
   領域を新たに設定し、かつ密封された状態で上記
   作業領域を隔離するのに適しており、 上記密封された隔離ユニツトは上記廃棄物滞留
   装置が管内にある間に、設備が稼働中に、除去さ
   れる特許請求の範囲第３項記載の制御された雰囲
   気のもとで配管に分岐部を設ける方法。 ５ さらに、上記開放口が作られるところの上記
   配管の領域の中心に、該中心の位置決め装置を兼
   ねるとともに上記配管の壁の切り出された部分を
   保持する支持部を接合するステツプを備えた特許
   請求の範囲第１ないし第４項のいずれかに記載の
   制御された雰囲気のもとで配管に分岐部を設ける
   方法。 ６ 大気条件とは異なる特定条件に制御されたガ
   ス雰囲気のもとで配管に分岐部を設ける装置であ
   つて、 配管の分岐部が作られる場所の上記配管の壁に
   壁の厚さよりもわずかに浅くなるよう環状の溝を
   刻設し、該溝の底に上記配管の内側と外側との間
   を隔離する金属の膜を残す刻設手段と、 上記溝によつて区切られた配管部分と少なくと
   も同等の広さの区域を被覆し、かつ配管の上に設
   置され密封された隔離手段と、 上記配管の壁に開放口を作るように上記金属の
   膜を破る穿孔手段と、 上記壁の開放口の切り出し部分を除く除去手段
   と、 他端が密封された尾状管を上記開放口に接合す
   る接合手段と、 を備えたことを特徴とする制御された雰囲気のも
   とで配管に分岐部を設ける装置。 ７ 配管の分岐部が作られる場所に溝を刻設する
   刻設手段と、 上記刻設手段の刻設深さを調節するための調節
   手段と、 上記刻設手段の近傍において配管の表面をなぞ
   り、上記溝の底に一定の厚さの金属膜を残すよう
   に上記配管の壁をその厚さよりわずかに少なめに
   切り取るよう上記調節手段を調節するための触手
   手段と、 要求される刻設場所と対応するよう予め定めら
   れた経路に沿つて上記刻設手段を駆動する為の駆
   動手段とを備えたことを特徴とする溝刻設装置。 ８ 大気条件とは異なる特定条件に制御されたガ
   ス雰囲気のもとで配管に分岐部を形成する装置に
   用いられる膜破り装置であつて、 上記配管上に予め形成された溝によつて限定さ
   れた領域の外側にある配管の壁の領域の上に支え
   られた支持部と、 該支持部の上に設置され、上記溝に対向して設
   けられた案内孔を有する穿孔用定規と、 該穿孔用定規の中にある上記案内孔によつて導
   かれる穿孔器とを備えることを特徴とする膜破り
   装置。 ９ 大気条件とは異なる特定条件に制御されたガ
   ス雰囲気のもとで配管に分岐部を形成する装置に
   用いられる穿孔装置であつて、 上記配管上に予め形成された円環状の膜を穿孔
   するための穿孔器を備え、 該穿孔器は上記環状の膜の直径と同じ直径の扇
   形端部を有し、かつ中央支持部に支持され該支持
   部に対して回動し得る穿孔器を備えた穿孔装置。