JPH0660946B2 - 2部片式加圧容器ヒータスリーブ - Google Patents

2部片式加圧容器ヒータスリーブ

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JPH0660946B2 JP2326087A JP32608790A JPH0660946B2 JP H0660946 B2 JPH0660946 B2 JP H0660946B2 JP 2326087 A JP2326087 A JP 2326087A JP 32608790 A JP32608790 A JP 32608790A JP H0660946 B2 JPH0660946 B2 JP H0660946B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力設備加圧容器に関するものであり、特
には加圧容器におけるヒータスリーブの交換技術に関す
るものである。
〔従来技術〕
原子炉冷却材系統における加圧容器は、冷却材系統圧力
をその指定された限界内に確立しそして維持している。
これは、運転中の原子炉冷却材の密度変化に対応しうる
ようにスチームサージ室及び水溜めを提供する。代表的
な加圧容器は、その底部区画おいて交換可能な電気ヒー
タを備える、垂直な円筒状容器である。電気ヒータは、
通常の水面水準以下に位置づけられそして原子炉冷却系
統の圧力が減少するとき正常な運転圧力を回復するべく
作動される。
電気ヒータは、加圧容器の壁を貫いて通入するヒータノ
ズル或いはスリーブを通して伸延する複数の加熱要素か
ら構成される。加圧容器の内側の支持板には、加圧容器
の壁における穴及びノズルと同軸に整列した穴が設けら
れて、これら加熱要素を受容しそして支持する。ノズル
は、加熱要素に対する外部支持を与えるように加圧容器
から外法に伸延する。運転環境により、加熱要素及びそ
れらが内部を通して伸延するノズルが交換可能であるこ
とが一般に必要である。支持板穴とノズルとの厳密な整
合がどうしても必要であるために、従来、交換ノズルは
元の設計寸法仕様に合わせて作製しそして加圧容器の元
の穴に組み込んで、溶接後相当する支持板の穴とのノズ
ル内径の適正な整合を保証することが必要とされた。
〔発明が解決しようとする課題〕
この方法は、加圧容器を貫通する穴が支持板における穴
に対するヒータの通入の整合性を変更する危険無く作業
用具等の出し入れのために拡大し得ないので、元のノズ
ル溶接部の除去及び補修溶接部の形成が加圧容器内部か
ら行なわれることを必要とした。原子力発電プラントに
おける加圧容器要素は一旦運転された後は放射性である
から、加圧容器内でこうした作業を行なうことは困難で
あり作業員に危険であり、従って実用性が無い。
従って、作業員が放射性の加圧容器内部に立ち入る必要
なく加熱要素及びノズルを交換する手段の開発が現在課
題とされている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、この課題をユニークな態様で解決する。本発
明により提供されるものは、2部片加圧容器ヒータスリ
ーブである。元のノズルが除去された後、加圧容器壁に
おける穴は、劣化した材料を除去するべく直径を拡大さ
れる。収縮嵌合(シュリンクフィット)するよう機械加
工された外側スリーブが拡大された穴内に組み込まれ
る。外側スリーブが加圧容器外面に構造的に溶接されそ
して加圧容器内面のクラッディング(被覆)に密封溶接
される。外側スリーブの内径は適正な整合を維持するよ
うに元の穴の直径と同じとなるよう機械加工されてい
る。外側スリーブ内部に嵌合するよう寸法づけられた内
側スリーブがそこに組込まれそして外側スリーブ端を越
えて加圧容器内部に突入する。内側スリーブは、加圧容
器の外側で外側スリーブに構造的に溶接される。内側ス
リーブの内径は、加熱要素が容易に組込まれそして支持
板の穴と整列するよう、組み込まれた後は元のノズルの
直径と一致する。
〔作用〕
本発明は、2部片式の外側及び内側スリーブを利用し
て、原子炉冷却材系統の加圧容器に対する新しい交換ヒ
ータスリーブ及び損傷した元のヒータスリーブ交換方法
を提供する。元のヒータ及びヒータノズルが、加圧容器
から除去されそして元の穴が拡大される。外側スリーブ
が、拡大された穴内に元のヒータノズルと同心で組込ま
れる。これは、加圧容器の内面と実質上同一水準であ
る。外側スリーブが、加圧容器にその内面及び外面にお
いて溶接される。内側スリーブが、外側スリーブの内面
に組込まれそして外側スリーブを越えて加圧容器内部に
突入する。内側スリーブは、外側スリーブの下端に溶接
されそして加圧容器に元々組込まれていたのと同じ寸法
のヒータを受け入れるよう寸法づけられた内径を備えて
いる。内側スリーブはまた加圧容器内での元のヒータ整
列状態を維持する。
〔実施例〕
第1図は、原子炉冷却材冷却系統において使用される代
表的な加圧容器10を例示する。加圧容器10は、垂直
円筒状の容器であり、その下方区画において、容器壁1
6におけるノズル14を通して容器の下方部分内に伸延
する交換可能な電気ヒータを装備している。ノズル14
は、約6インチ厚でありそして炭素鋼或いは低合金鋼か
ら作製された容器壁16を貫通して伸延している。第2
図に見られるように、通常ステンレス鋼製であるクラッ
ディング(被覆)18が腐食保護目的で容器壁16内面
上に使用される。例示を容易にするため、圧力容器内に
伸延するヒータ部分のみが示されている、損傷あるいは
腐食の結果として元のノズルの一つを交換する必要があ
るとき、そのノズル14全体が加圧容器10から抜き出
されそして容器壁16に残存する穴が拡大される。
第2図に見られるように、本発明を構成する、全体を参
照番号20により示されるヒータスリーブは、外側スリ
ーブ22と内側スリーブ24とから構成される。
外側スリーブ22は、その後の操作の準備としてそして
容器壁16の劣化した僅かの材料を除去するために拡大
された穴26内に嵌合するよう寸法づけられている。外
側スリーブ22は、収縮嵌合するように機械加工されそ
して溶接パッド補強(buildup)28が作製された後穴
26内に組込まれる。第2図に見られるように、外側ス
リーブ22の内端即ち上端は、容器壁16及びクラッデ
ィング18の内面の傾斜に合うよう切断されそしてその
内端をクラッディング18の内縁面より僅かに下となる
ように位置決めされている。この位置に組込まれると、
外側スリーブ22は、部分溶け込み溶接方法を使用して
溶着部30において示すように溶接パッド補強28にお
いて容器壁16の外面に構造的に溶接される。外側スリ
ーブ22の内端即ち上端は、外側スリーブを通入する自
動遠隔溶接設備により密封溶接部32により示されるよ
うにクラッディング18に密封溶接される。溶着部30
における部分溶け込み溶接は、厚肉化された壁を有する
外側スリーブ22の下端部により適応化される。その
後、外側スリーブ22の内壁は、内側スリーブ24の挿
入に対する適正な遊隙が存在しそして第1図における支
持板34の穴と適正に整合することを保証するために機
械加工される。
内側スリーブ24は、外側スリーブ22内部にそれらの
間に僅かの遊隙をもって組込まれそして加圧容器10の
内部にクラッディング18を越えてその高い側で最小限
1/2インチそして最大限17/8インチ突入する。これは、
2つのスリーブ間及びヒータ周囲に累積しうるスラッジ
(汚泥)の量を制限し、それにより放射線ホットスポッ
ト並びにヒータ交換に伴う問題を軽減する。内側スリー
ブ24は、部分溶け込み溶接を使用して番号36により
示されるように外側スリーブ22に構造的に溶接され
る。必要なら、電気ヒータ12の組込みに対する障害物
が存在しないことを保証するために溶接域において機械
加工されうる。
第2図に見られるように、斯界で知られそして本発明に
関連する電気ヒータ12部分は、ヒータ外鞘体40内部
に収納される加熱用要素38から成る。ヒータ外鞘体4
0は、熱を加圧容器内の水に伝達し同時に加熱用要素3
8を水との直接接触による損傷から防護している。ヒー
タ外鞘体40は、番号42により示されるように内側ス
リーブ24に溶接される。これは、両者間での水の漏洩
を防止しそして加圧容器20内の圧力を維持するためで
ある。ヒータ固定用ブシュ44が、内側スリーブ24の
外面に溶接されそして電気ヒータ12の下方部分におい
て図示していない支持カラーとネジ係合しうるネジ部4
6を備えている。
操作において、ノズル14のひとつに損傷が起こったと
き或いは加圧容器の10の容器壁16における材料が劣
化したとき、電気ヒータ12が抜き出されそして損傷し
たノズル14が取出される。穴26が、劣化した材料を
取り除くように機械加工により拡大される。外側スリー
ブ22が、拡大された穴内にその上端がクラッディング
18の上縁に隣接して(実質上加圧容器10の内面と同
一)組み込まれそして後容器壁16の外面に溶接パッド
補強28上に30で示す部分溶け込み溶接により構造的
に溶接される。外側スリーブ22の上端は、水が容器壁
16の低合金材料と接触するのを防止するため点32に
おいて加圧容器10或いはクラッディング18の内面に
構造的に溶接される。その後、外側スリーブ22の内面
は、元のヒータ整合性を維持するためにそして内側スリ
ーブ24に対する自由に通入しうる通路を確保するため
に、元の穴と同心状態に機械加工される。内側スリーブ
24がわずかの遊隙でもって外側スリーブ22内に組み
込まれそして加圧容器内部に外側スリーブ22の上端を
越えて突入せしめられる。これは、内側スリーブ24と
ヒータ外鞘体40との間でのデブリスの累積を低減しそ
して将来のヒータ抜き出し作業に伴う潜在的問題を軽減
する。内側スリーブ24は、水の漏洩を防止しそして運
転中圧力を維持するために部分溶け込み溶接により外側
スリーブ22の下端に溶接される。内側スリーブ24の
内径は、加圧容器10内部に元々組み込まれていたヒー
タと同寸のヒータを収容するよう寸法づけられている。
ヒータ外鞘体40内に加熱要素38を包み込んでなる電
気ヒータ12が、内側スリーブ24を通して加圧容器内
にそして支持板34における適当な穴に挿入される。ヒ
ータ外鞘体40は、水の漏洩を防止しそして運転中圧力
を維持するために内側スリーブ24の下端に溶接され
る。ヒータ固定用ブシュ44が内側スリーブ24に溶接
されそして斯界で周知のヒータ組立体の残部にネジ付設
される。
〔発明の効果〕
2部片式のスリーブをうまく利用することにより、作業
員が放射性の圧力容器内部に立ち入る必要なくヒータ及
びヒータノズルを交換する手段の開発に成功した。
好ましい具体例を説明したが、本発明の範囲内で多くの
改変をなしうることを銘記されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、原子炉冷却材冷却系統における代表的な加圧
容器の一部を破除した斜視図である。 第2図は、本発明方法を組み立て状態で例示する詳細断
面図である。 10:加圧容器 12:電気ヒータ 14:ノズル 16:容器壁 18:クラッディング 20:ヒータスリーブ 22:外側スリーブ 24:内側スリーブ 26:拡大穴 28:溶接パッド補強 30、32、36、42:溶接部 34:支持板 38:加熱用要素 40:ヒータ外鞘体 44:ヒータ固定用ブシュ 46:ネジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネティ・ブルース・スタッキー 米国バージニア州フォレスト、ポプラ・フ ォレスト・ドライブ2022 (56)参考文献 特開 昭63−128295(JP,A) 特開 昭52−52095(JP,A) 実開 昭59−138798(JP,U) 実開 昭59−92209(JP,U)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子炉冷却材系統加圧容器であって、電気
    ヒータを該加圧容器内部にヒータノズル及び該加圧容器
    の壁の穴を通して伸延せしめた原子炉冷却材系統加圧容
    器において損傷したヒータノズルを交換する方法であっ
    て、 (a)ヒータを抜き出す段階と、 (b)前記損傷したヒータノズルを取出す段階と、 (c)前記加圧容器における穴を拡大する段階と、 (d)該拡大穴内に外側スリーブを該外側スリーブを加圧
    容器の内外面に溶接することにより組み込む段階と、 (e)前記外側スリーブの内部に内側スリーブを該外側ス
    リーブの上端を越えて伸延するように組み込みそして該
    内側スリーブを該外側スリーブの下端部に溶接する段階
    と、 (f)電気ヒータを前記内側スリーブを通して前記加圧容
    器内に伸延するよう組み込みそして該電気ヒータを該内
    側スリーブの下端部に溶接する段階とを包含するヒータ
    ノズル交換方法。
  2. 【請求項2】外側スリーブが加圧容器の内面と実質上同
    じ平面にある特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】元のヒータ及びヒータノズルが取り除かれ
    そして該ヒータノズル用の穴が拡大された原子炉冷却材
    系統加圧容器用の交換ヒータスリーブであって、 (a)加圧容器の拡大された穴内に元のヒータノズルと同
    心状態で組み込まれる外側スリーブと、 (b)前記外側スリーブ内面内に前記外側スリーブを越え
    て突入しするようそして加圧容器内で元のヒータ整合性
    を維持するよう組み込まれる内側スリーブと を備えるヒータスリーブ。
  4. 【請求項4】外側スリーブが加圧容器にその内外面で溶
    接される特許請求の範囲第3項記載のヒータスリーブ。
  5. 【請求項5】内側スリーブが外側スリーブの下端に溶接
    される特許請求の範囲第3項記載のヒータスリーブ。
  6. 【請求項6】内側スリーブに加圧容器内に元々組み込ま
    れていたヒータと同じ寸法のヒータを収容するよう寸法
    づけられた内径が形成される特許請求の範囲第3項記載
    のヒータスリーブ。
JP2326087A 1990-01-22 1990-11-29 2部片式加圧容器ヒータスリーブ Expired - Lifetime JPH0660946B2 (ja)

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US468448 1990-01-22
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JPH03225295A JPH03225295A (ja) 1991-10-04
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EP (1) EP0440353A1 (ja)
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KR (1) KR910014958A (ja)

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