JPH0531960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は改良型沸騰水型原子炉（ABWR）に
使用されているインターナルポンプの定期点検の
際にポンプケーシングの下端開口部を閉塞してい
るメインフランジの取付ナツトを着脱するインタ
ーナルポンプのメインフランジ取付ナツト着脱装
置に関する。

［発明の技術的背景］ 一般に、従来の沸騰水型原子炉（BWR）は原
子炉圧力容器外に設けられた再循環ポンプと原子
炉圧力容器内に設けられたジエツトポンプとの間
で冷却材を強制循環させることにより冷却材を炉
心部へ送込んでいるが、このような外部再循環系
は構造が複雑となるばかりでなく、原子炉圧力容
器と再循環ポンプとの間を接続する再循環配管は
冷却材のバウンダリとなるため何らかの事故によ
つて再循環配管が破断した場合、冷却材喪失の可
能性がある。そこで、このような冷却材喪失事故
を防止するために冷却材を原子炉圧力容器内で強
制循環させる改良型沸騰水型原子炉（ABWR）
が開発されている。

第４図はその一例を示すABWRの断面図で、
図中１は原子炉圧力容器である。この原子炉圧力
容器１内には多数の燃料集合体（図示せず）から
なる炉心２が設けられ、円筒状のシユラウド３内
に収容されている。炉心２の上方には給水管４と
接続した給水スパージヤ５が設けられ、さらにそ
の上方には気水分離器６および蒸気乾燥器７が設
けられている。また、原子炉圧力容器１の下鏡部
には複数のインターナルポンプ８が設けられてい
る。これらのインターナルポンプ８は第５図に示
すようにポンプ部１１とモータ部１２とから構成
され、モータ部１２でポンプ部１１を駆動するこ
とにより原子炉圧力容器１内の冷却材を強制循環
させるようになつている。上記ポンプ部１１はイ
ンペラ１３、デイフユーザ１４、ストレツチチユ
ーブ１５、二次シール１６等から構成され、イン
ペラ１３は駆動軸１７を介してモータ部１２に連
結されている。また、上記デイフユーザ１４は原
子炉圧力容器１の下鏡部に設けられたノズル１８
の上端に設けられ、ストレツチチユーブ１５によ
つて固定されている。ストレツチチユーブ１５は
ポンプケーシング２０内の上部に設けられ、スト
レツチチユーブナツト１９によつて固定されてい
る。また、二次シール１６はストレツチチユーブ
ナツト１９の下方に設けられ、インターナルポン
プ８の取付取外し時の冷却材の流失を防止してい
る。一方、前記モータ部１２はロータ２１及びス
テータ２２等から構成され、ポンプケーシング２
０内に収容されている。このポンプケーシング２
０の下端にはポンプケーシング２０の下端開口部
を閉塞するメインフランジ２３がポンプケーシン
グ２０の下端に突設された複数のメインフランジ
取付用スタツドボルト（以下、メインフランジス
タツドという）２４とこれらメインフランジスタ
ツド２４に螺合するメインフランジ取付用ナツト
２５（以下、取付ナツトという）とにより強固に
固定されている。また、上記ポンプケーシング２
０の上部と下部には冷却水循環配管２６が接続さ
れ、ポンプケーシング２０内を冷却水が循環して
モータ部１２の焼損を防止している。

このようなインターナルポンプ８は水密性に優
れたポンプケーシング２０内に収容されているの
で摺動型の軸封装置を必要とせず、また構造が簡
単で炉水漏洩の可能性も少ないので信頼性に優れ
ている。しかも、ABWRは従来のBWRのように
外部再循環系を必要としないため、原子炉格納容
器内の配管スペースを大幅に削減できると共に非
常用炉心冷却系の容量も小さくでき、安全性およ
び信頼性に優れているという利点がある。

ところで、このような安全性および信頼性に優
れたABWRの採用に伴い、インターナルポンプ
８の保守点検作業も定期的に行う必要がある。イ
ンターナルポンプ８の保守点検作業は、まず原子
炉の運転を停止して原子炉圧力容器１内に水を満
たして放射線を遮蔽してから原子炉圧力容器１の
炉蓋１ａを取外し、さらに原子炉ウエル内にも水
を満たして蒸気乾燥器７、気水分離器６、シユラ
ウドヘツド３ａ等を取外した後にインターナルポ
ンプ８を取外す。インターナルポンプ８の取外し
作業は、原子炉圧力容器１の上方および下方から
行われるが、その作業手順は次の通りである。

まず、二次シール１６によりポンプケーシング
２０と駆動軸１７との間をシールし、原子炉圧力
容器１内の炉水を遮断してからポンプケーシング
２０内の水を排出する。その後、取付ナツト２５
をメインフランジスタツド２４から取外し、ポン
プケーシング２０の下方よりモータ部１２をメイ
ンフランジ２３とともに取外す。次にポンプケー
シング２０の下端に閉止フランジをメインフラン
ジスタツド２４を用いて取付けた後、補給水をポ
ンプケーシング２０の内部に満たしてから二次シ
ール１６を解除する。この状態で原子炉圧力容器
１の上方よりインペラ１３を駆動軸１７とともに
取外す。次に原子炉圧力容器１の上方よりデイフ
ユーザ１４の開口部を上部閉止板で閉塞し、ポン
プケーシング２０内の水を排出する。この状態で
ポンプケーシング２０の下方から閉止フランジを
外し、ポンプケーシング２０内より二次シール１
６およびストレツチチユーブナツト１９を取外
す。次に再びポンプケーシング２０の下端に閉止
フランジを取付けた後、補給水を満たす。この状
態で原子炉圧力容器１の上方より上部閉止板、デ
イフユーザ１４およびストレツチチユーブ１５を
取外す。取外し後は各部品を整備施設で点検整備
した後、取外しと逆の手順で組立てを行う。

［背景技術の問題点］ しかしながら、このようなインターナルポンプ
８の取付け及び取外し作業は狭い場所での作業の
ため困難が予想される。特にインターナルポンプ
８のモータ部１２をポンプケーシング２０の下方
よりメインフランジ２３を取外してから引き抜く
場合、原子炉圧力容器１の下部には制御棒駆動機
構ハウジング９が密に林立して設けられ、さらに
配管類が右方左方に介在しているため非常に狭い
場所での作業となる。しかもメインフランジ２３
を固定している取付ナツト２５は大きなトルクで
締付けられているため、その取外しに長時間を要
することが予想される。このためインターナルポ
ンプ８の点検整備に長時間を要し、原子炉の運転
停止期間を長期化させることになり、その結果と
して原子炉の稼働率を低下させるおそれがあつ
た。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情にもとづいてなされた
もので、その目的とするところはインターナルポ
ンプの保守点検の際にメインフランジを固定する
取付ナツトの着脱作業を遠隔操作により容易に短
時間で行なえるインターナルポンプのメインフラ
ンジ取付ナツト着脱装置を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は上記の目的を達成するために、インタ
ーナルポンプのポンプケーシングの下端開口を閉
塞するメインフランジを下方より支持する支持板
と、前記ポンプケーシングの下端に設けられたス
タツドボルトに下向きの張力を与えながら該スタ
ツドボルトに螺合するメインフランジ取付ナツト
を着脱するナツト着脱ユニツトと、このナツト着
脱ユニツトを前記ポンプケーシングの周方向に回
転させる回転機構と、これらの支持板、ナツト着
脱ユニツトおよび回転機構を上下方向に移動可能
に支持するボールスプラインと、このボールスプ
ラインを前記ポンプケーシングの下方で昇降可能
に支持する基台とを具備し、前記支持板の上面お
よび前記ナツト着脱ユニツトのカバーの上面は同
一平面上に位置し、かつ上面に突起がないことを
特徴とする。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を
参照して説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す
図で、第１図は本発明によるメインフランジ取付
ナツト着脱装置の全体側面図である。同図に示す
ようにインターナルポンプ８のポンプケーシング
２０の下部にはブラケツト１０１，１０１がそれ
ぞれ両側に水平方向に突出して設けられている。
これらブラケツト１０１，１０１にはガイドスク
リユー１０２，１０２の上端部が回転自在に保持
されており、これらガイドスクリユー１０２，１
０２の下方に設けられた駆動装置（図示せず）に
より回転駆動されるようになつている。また、上
記ガイドスクリユー１０２，１０２にはポンプケ
ーシング２０の下方を昇降する基台１０３のナツ
ト部１０４，１０４が螺合されている。これらの
ナツト部１０４，１０４は基台１０３の両端部に
取付けられ、ガイドスクリユー１０２が回転する
と上下方向に移動して基台１０３を昇降させるよ
うになつている。

上記基台１０３の中央部にはインターナルポン
プ８のメインフランジ２３を下方より支持するボ
ールスプライン１０５が設けられている。このボ
ールスプライン１０５は内部に油圧シリンダ（図
示せず）が組込まれ、この油圧シリンダによりイ
ンターナルポンプ８のモータ部荷重を先端の支持
板１０６にて支持するようになつている。また、
ボールスプライン１０５の上部にはメインフラン
ジ２３の取付ナツト２５を着脱するナツト着脱具
本体１０７が設けられている。このナツト着脱具
本体１０７は前記油圧シリンダによりボールスプ
ライン１０５の上方を上下動し、さらにナツト着
脱具本体１０７の側傍に設けられたサーボモータ
１０９により回転するようになつている。上記サ
ーボモータ１０９はナツト着脱具本体１０７の外
周に固定された回転用歯車１１０と駆動歯車１１
１を介して連結しており、この駆動歯車１１１を
回転駆動することによりナツト着脱具本体１０７
を回転用歯車１１０を介して回転させるようにな
つている。

また、上記ナツト着脱具本体１０７の周囲には
複数のナツト着脱ユニツト１１２が一体となつて
設けられている。これらのナツト着脱ユニツト１
１２は第２図に示すようにナツト着脱具本体１０
７の外周にほぼ90゜間隔で４個設けられており、
各ナツト着脱ユニツト１１２には第３図に示す如
くメインフランジスタツド２４に引張荷重を与え
るボルト引張機構１１３と取付ナツト２５を回転
させるナツト回転機構１１４とがそれぞれ組込ま
れている。上記ボルト引張機構１１３はメインフ
ランジスタツド２４の下端に設けられた引張用ね
じ部２４ａと螺合するネジ部１１５を有し、この
ネジ部１１５を引張用ねじ部２４ａにネジ込んで
下方へ引張ることによりメインフランジスタツド
２４に引張荷重を与えるように構成されている。
上記ネジ部１１５の下方には油圧シリンダ１１６
が設けられており、ネジ部１１５はこの油圧シリ
ンダ１１６により連結棒１１７を介して下方へ引
張られるようになつている。また、上記ネジ部１
１５は外周面に回転用ギア１１８が形成された回
転体１１９内に設けられており、この回転体１１
９は下部のクラツチ機構１２０で前期連結棒１１
７と係合し、回転運動が連結棒１１７を介してネ
ジ部１１５に伝えられるようになつている。そし
て、このクラツチ機構１２０の係合は回転体１１
９が上下動することにより可能となつている。上
記回転体１１９の回転用ギア１１８にはエアモー
タ１２１とトルクリミツタ１２２を介して連結し
た駆動歯車１２３が歯合しており、回転体１１９
は駆動歯車１２３を介してエアモータ１２１によ
り回転駆動されるようになつている。また、前記
ナツト回転機構１１４はメインフランジ２３の取
付ナツト２５と係合するナツトソケツト１２４を
有し、このナツトソケツト１２４は回転体１１９
の上端に固定され、上記回転体１１９と一体に回
転するようになつている。なお、上記エアモータ
１２１及び油圧シリンダ１１６等は基台１０３の
下部に設けられたエア供給及び油圧制御装置１２
５により制御されるようになつている。また、前
記ナツト着脱具本体１０７にはパルスエンコーダ
（図示せず）が取付けられており、このパルスエ
ンコーダと前記サーボモータ１０９とにより各ナ
ツト着脱ユニツト１１２の位置の割出しが行なえ
るようになつている。

次にこのように構成された本実施例の作用を説
明する。まず、ポンプケーシング２０の下部に設
けられたブラケツト１０１，１０１にガイドスク
リユー１０２，１０２をそれぞれセツトする。そ
して、ガイドスクリユー１０２，１０２に基台１
０３のナツト部１０４，１０４を組込んだ後、図
示せぬ駆動装置でガイドスクリユー１０２，１０
２を回転させて基台１０３をポンプケーシング２
０の下端部まで昇降させ、基台１０３がポンプケ
ーシング２０の下端部に接近したらガイドスクリ
ユー１０２の回転を停止させる。次に、ボールス
プライン１０５の油圧シリンダにより支持板１０
６を上方へ押し上げ、メインフランジ２３の下面
に当接させるとともに、ナツト着脱具本体１０７
を上方へ移動させ、ナツト着脱ナニツト１１２の
カバー１２５がメインフランジ２３の下面に接触
する寸前でボールスプライン１０５内に組み込ま
れた油圧シリンダの伸長動作を停止して取付ナツ
ト２５の着脱を行う。ここで取付ナツト２５の取
外しを行う場合は、まずネジ部１１５をメインフ
ランジスタツド２４の引張り用ねじ部２４ａに挿
入させて引張用ねじ部２４ａの先端に螺合させ
る。そして次に、引張り用ねじ部２４Ａの先端が
ネジ部１１５に螺合したら、エアモータ１２１を
駆動してネジ部１１５を所定方向に回転させる。
これにより引張用ねじ部２４ａはネジ部１１５に
ネジ込まれ、ネジ部１１５は回転体１１９と共に
引張用ねじ部２４ａの上部に移動する。そして、
ネジ部１１５が引張用ねじ部２４ａの上部に達し
たら、クラツチ機構１２０を作動してネジ部１１
５の回転を停止させる。次に、この状態で油圧シ
リンダ１１６に規定の圧力をかけ、メインフラン
ジスタツド２４に引張荷重を与える。また、この
ときナツトソケツト１２４は取付ナツト２５と係
合し、上記ナツト２４に所定の回転トルクを与え
る。これにより取付ナツト２５はメインフランジ
スタツド２４にテンシヨンをかけた状態で回転ト
ルクを与えられるため比較的小さなトルクで緩め
られ、メインフランジスタツド２４より取外され
ることになる。そして、このような操作をナツト
着脱具本体１０７を回転させて全ての取付ナツト
２５（通常16個）に対して実施することにより、
インターナルポンプ８のモータ部１２をポンプケ
ーシング２０の下方から引出すことが可能とな
る。

このように本実施例においては取付ナツト２５
の取付作業をメインフランジスタツド２４にテン
シヨンをかけながら行うようにしたので比較的小
さなトルクで簡単にかつ短時間で取外すことがで
きる。また、これらの作業はすべて遠隔操作のた
め狭い場所でも容易に行うことができる。なお、
本実施例によれば取付ナツト２５をメインフラン
ジスタツド２４に取付ける場合も上記と同様な操
作により簡単かつ短時間に行なえ、しかもトルク
リミツタ１２２により取付ナツト２５の過度の締
付けを防止できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、インター
ナルポンプのメインフランジ取付ナツトの着脱作
業を比較的小さなトルクで容易に行なうことがで
き、しかもメインフランジ取付ナツトとナツト着
脱ユニツトとの位置合わせを容易に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す
図で、第１図はメインフランジ取付ナツト着脱装
置の側面図、第２図はその平面図、第３図はナツ
ト着脱ユニツトの内部構造を示す断面図、第４図
はABWRの断面図、第５図はインターナルポン
プの断面図である。 ８……インターナルポンプ、２４……メインフ
ランジスタツド、２５……取付ナツト、１０１…
…ブラケツト、１０２……ガイドスクリユー、１
０３……基台、１０５……ボールスプライン、１
０７……ナツト着脱具本体、１１２……ナツト着
脱ユニツト、１１３……ボルト引張機構、１１４
……ナツト回転機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インターナルポンプのポンプケーシングの下
   端開口を閉塞するメインフランジを下方より支持
   する支持板と、前記ポンプケーシングの下端に設
   けられたスタツドボルトに下向きの張力を与えな
   がら該スタツドボルトに螺合するメインフランジ
   取付ナツトを着脱するナツト着脱ユニツトと、こ
   のナツト着脱ユニツトを前記ポンプケーシングの
   周方向に回転させる回転機構と、これらの支持
   板、ナツト着脱ユニツトおよび回転機構を上下方
   向に移動可能に支持するボールスプラインと、こ
   のボールスプラインを前記ポンプケーシングの下
   方で昇降可能に支持する基台とを具備し、前記支
   持板の上面および前記ナツト着脱ユニツトのカバ
   ーの上面は同一平面上に位置し、かつ上面に突起
   がないことを特徴とするインターナルポンプのメ
   インフランジ取付ナツト着脱装置。