JPH0718947B2 - インタ−ナルポンプのストレツチチユ−ブ及びストレツチチユ−ブナツト取扱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は新型沸騰水型原子炉（以下Ａ−BWRいう）にお
いて、インターナルポンプのストレッチチューブ及びス
トレッチチューブナットの取扱をなすインターナルポン
プのストレッチチューブ及びストレッチチューブナット
取扱装置に関する。

（従来の技術） 一般に、沸騰水型原子炉（BWR）においては、原子炉圧
力容器の冷却材（例えば水、以下冷却水という）を炉心
内に強制的に送り込むための冷却材再循環系が設けられ
ている。第５図は従来のBWRの構成を示す図で、図中符
号１は原子炉圧力容器である。この原子炉圧力容器１内
には複数の燃料集合体および制御棒等からなる炉心２が
シュラウド３に収容されて形成されている。炉心２の上
方には給水管４と連結した給水スパージャ５が設けられ
ており、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。

一方、上記シュラウド３と原子炉圧力容器１の内壁とに
よって形成されるダウンカマ部内には複数のジェットポ
ンプ８が設置されている。これらジェットポンプ８は冷
却材再循環系配管９を介して再循環ポンプ10から供給さ
れる冷却水をジェット流として炉心２の下方に噴出す
る。尚、図中符号11は原子炉圧力容器１内で発生した蒸
気を取出すための主蒸気配管であり、又符号12は制御棒
13を炉心２内に挿入して原子炉の出力を制御するための
制御棒駆動機構である。

かかる構成をなすBWRにおいて、給水管４から原子炉圧
力容器１内に供給された冷却水は、給水スパージャ５か
ら流出してダウンカマ部を流下して再循環ポンプ10に吸
引され、再循環系配管９を介してジェットポンプ８に供
給される。さらにこのジェットポンプ８によって炉心２
の下方に噴出され、炉心２内に強制的に送り込まれる。
炉心２内に強制的に送り込まれた冷却水は炉心２を上昇
する際その核反応熱により昇温して水と蒸気との二相流
状態となる。二相流状態となった冷却水は気水分離器６
内に導入されて気水分離される。分離された蒸気は蒸気
乾燥器７内に導入されて乾燥されて乾燥蒸気となる。こ
の乾燥蒸気は原子炉圧力容器１に接続された主蒸気配管
11を介して図示しないタービンに移送されそこで発電に
供される。タービンにて仕事をなした蒸気は図示しない
復水器内に導入されて復水となり、給水配管４を介して
原子炉圧力容器１内に低温冷却水となって供給される。
尚、気水分離器６で分離された水は給水スパージャ５か
らの給水と共にダウンカマ部内を流下し、再循環ポンプ
10により吸引される。以下同様のサイクルを繰り返す。

ところでこのような従来のBWRにあっては、ジェットポ
ンプ８に駆動流としての冷却水を供給するための再循環
ポンプ10が原子炉圧力容器１の外に設置されており、何
等かの事故等によって再循環系配管９が破断した場合に
は、冷却水が原子炉圧力容器１の外に流出してしまう。
かかる冷却水の流出は炉心冷却性能を大幅に低下させる
とともに、前記燃料集合体を構成する燃料棒を破損させ
るおそれもある。そこで従来のBWRにあっては、炉心２
を緊急冷却するための非常用炉心冷却系が別に設置され
ている。しかしながらこのような非常用炉心冷却系を設
置した場合には、機器・配管等の物量が増大するととも
に、構成が複雑となりさらにはプラントが大形化してし
まうという問題があった。

そこで考えられているのが前述したＡ−BWRである。こ
のＡ−BWRはいわゆるインターナルポンプ式のBWRであ
り、原子炉圧力容器１内にインターナルポンプを収容し
た構成のものである。以下このＡ−BWRの構成について
第６図および第７図を参照して説明する。第６図はＡ−
BWRの構成を示す断面図であり、第７図はインターナル
ポンプの構成を示す断面図である。尚前記第５図と同一
部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。図
中符号20はインターナルポンプである。このインターナ
ルポンプ20は原子炉圧力容器１とシュラウド３との間の
下部に周方向等間隔に複数台設置されている。このイン
ターナルポンプ20は第７図に示すように、ポンプ部21と
モータ部22とから構成されている。ポンプ部21は、イン
ペラ23、ディフューザ24,およびディフューザウェアリ
ング25等から構成されている。上記インペラ23は駆動軸
26を介して上記モータ部22に連結されている。上記ディ
ューザ24は原子炉圧力容器１の底部に突設されたノズル
1aの上部にストレッチチューブ27によって固定されてい
る。このストレッチチューブ27はストレッチチューブナ
ット28によって固定されている。尚上記ストレッチチュ
ーブナット28の下部には二次シール29が設置されてい
る。

上記モータ部22はロータ30およびステータ31等から構成
され、これらモータ部22の構成要素はノズル1a内に先端
部を挿入し原子炉圧力容器１内に先端部を挿入して原子
炉圧力容器１と溶接接合されたポンプケーシング32内に
収容されている。このポンプケーシング32内には循環配
管33を介して冷却水が循環しており、モータ部22の焼損
を防止するようになっている。

このようなインターナルポンプ20を有するＡ−BWRは前
述したBWRのように原子炉圧力容器１の外に再循環ポン
プを有する構成ではないので、従来の再循環系配管に相
当する構成を必要としない。そのため一次格納容器であ
る原子炉格納容器内での設置スペースを大幅に削減する
ことができるとともに、液相部での想定破断断面積を大
幅に縮小することができる。さらにインターナルポンプ
20についてもモータ部22は水密性に優れたポンプケーシ
ング32内に収容されており、摺動型の軸封装置を必要と
しないので、構成も簡単であり炉水がリークする可能性
も小さく、信頼性はもとより保守性に優れている。

しかしながらこのようなインターナルポンプ20の場合で
あっても、定期的に点検を行なう必要がある。以下この
インターナルポンプの点検作業について説明する。イン
ターナルポンプ20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なわれるが、その場合にはまず原
子炉圧力容器１の上方よりインペラ23を駆動軸26と共に
取外し、ディフューザ24の開口部を閉塞して炉水の流入
を防止する。次にポンプケーシング32内の炉水を排出し
た後モータ部22を原子炉圧力容器１の下方より取外す。
そして、二次シール29およびストレッチチューブナット
28を原子炉圧力容器１の下方より取外す。次に、ポンプ
ケーシング32の下面をシールして炉水の流出を防止した
後原子炉圧力容器１の上方よりディフューザ24、ディフ
ューザウャアリング25およびストレッチチューブ27を取
外す順序となっている。

しかしながらこのようなインターナルポンプの取外しま
たは取付作業は、狭隘な空間でかつ遠隔で行なう必要が
あり、作業に際しては困難が予想される。特にストレッ
チチューブナット28は大きなトルクで締付けられている
ので、その着脱には困難を要し、その結果保守点検作業
に要する作業時間が長期化して作業員の被曝が懸念され
るとともに、プラントの稼働率の向上を図る上でも好ま
しいことではない。

（発明が解決しようとする問題点） このようにインターナルポンプの着脱作業、特にストレ
ッチチューブナットの着脱については困難を伴ない、そ
れによって作業が長期化して、作業員の被曝およびプラ
ントの稼働率の低下が懸念されており、本発明はまさに
かかる点に基づいてなされたものでその目的とするとこ
ろは、ストレッチチューブ及びストレッチチューブナッ
トの取扱を容易に行なうことができ、それによって作業
の簡略化および作業時間の短縮化を図ることがで可能な
インターナルポンプのストレッチチューブ及びストレッ
チチューブナットの取扱装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明によるインターナルポンプのストレッチ
チューブ及びストレッチチューブナットの取扱装置は、
インターナルポンプのポンプケーシング下面に取付けら
れる基台と、この基台に取付けられストレッチチューブ
に張力を与えるストレッチチューブ引張装置と、上記基
台に取付けられストレッチチューブナットを押上げてス
トレッチチューブナットとストレッチチューブとを螺合
させストレッチチューブナットを回転駆動するストレッ
チチューブナット回転装置と、上記ストレッチチューブ
ナットを上方に付勢するばね機構と、このばね機構とス
トレッチチューブナットの下面との間に介在されるベア
リング機構とを具備したことを特徴とするものである。

（作用） つまりストレッチチューブとストレッチチューブナット
の着脱をなす場合には、まず取扱装置全体が取付けられ
ている基台をポンプケーシング内に挿入してこれを固定
する。次にストレッチチューブ引張装置によりストレッ
チチューブを引張り、その状態でストレッチチューブナ
ット回転装置によりストレッチチューブナットを回転操
作する。又ストレッチチューブとストレッチチューブナ
ットとを螺合させる場合には、上記ストレッチチューブ
引張装置によりストレッチチューブを引張った状態で上
記ストレッチチューブナット回転装置によりストレッチ
チューブナットを押上げてその一部をストレッチチュー
ブに螺合させた状態としてから回転操作するものであ
る。

（実施例） 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の一実施例を説
明する。尚Ａ−BWRおよびインターナルポンプの構成に
ついては従来例の説明に使用した第６図および第７図を
使用して説明する。第１図は本実施例によるストレッチ
チューブ及びストレッチチューブナット取扱装置の全体
構成を示す断面図であり、図中符号101は基台であ。こ
の基台101には装置全体が取付けられている。上記基台1
01はポンプケーシング32の下面に締付ボルト102及びナ
ット103により固定される。尚図中符号104はワッシャで
ある。上記基台101には筒状の支持体105が固定されてい
る。図では支持体105の一部を切欠いて示している。こ
の支持体105内およびその上部にはストレッチチューブ
引張装置106およびストレッチチューブナット回転装置1
07が夫々設置されている。

上記ストレッチチューブ引張装置106ついて説明する
と、まず第２図中符号108はシャフトである。このシャ
フト108の下端は第１図にも示すように前記基台101から
突出しており、よってこれを手動操作により回転させる
ことにより上下動する。尚図中符号109は継手であり、
シャフト108はこの継手109および図示しない他の継手に
より組立てられている。上記シャフト108の先端には第
２図に示すようにリンク110を介して扇型をなすピン111
が連結されている。これをさらに詳細に説明すると、第
４図に示すように上記ピン111は４個設置されており、
夫々上記リンク110を介してシャフト108に連結されてい
る。一方上記ピン111に対応したストレッチチューブ27
には環状の溝112が形成されている。よってシャフト108
が上昇している場合にはピン111は半径方向中心に向っ
て引込んでいるが、シャフト108が下降すると半径方向
外側に突出する。その結果ピン11が溝112に係合すると
もに、ストレッチチューブ27は下方に引張られることと
なる。上記シャフト108を上下動させる手段としては上
記手動操作の他に油圧手段がある。すなわち第１図およ
び第２図に示すようにシャフト108の外周にはピストン1
13が固着されており、このピストン113の外周にはシリ
ンダ114が設置されている。よって上記シリンダ114内に
油圧を作用させることによりピストン113を介してシャ
フト108が上下動して上記ピン111を出没させる。尚上記
シリンダ114の下方位置のシャフト108の外周には荷重計
115が設置されている。また上記シャフト108の上方には
カバー116が設置されており、このカバー116内にはシャ
フト108を常時上方に付勢するスプリング117が設置され
ている。上記カバー116の上端には吊下げ用フック118が
固着されている。

次にストレッチチューブナット回転装置107の構成につ
いて説明する。前記支持体105の上方には環状部材121が
ボルト122により固定されており、この環状部材121の内
周側にはストレッチチューブナット回転具123が回転可
能に設置されている。このストレッチチューブナット回
転具123には周方向に等間隔で溝が形成されており、こ
の溝にストレッチチューブナット28の外周に形成された
凸部が歯合する。よってストレッチチューブナット回転
具123が回転すればストレッチチューブナット28も回転
する。また上記ストレッチチューブナット回転具123の
内周面には螺部が形成されており、この螺部に螺合する
のがギヤ124である。このギヤ124はシャフト125に固着
されている。このシャフト125を回転させると上記歯車1
24を介してストレッチチューブナット回転具123が回転
し、これによってストレッチチューブナット27が回転す
る。尚上記シャフト125を回転させるのは第３図に示す
駆動モータ126であり、この駆動モータ126の回転力がギ
ヤ機構127を介してシャフト125に伝達される。又第３図
中符号128は切換レバであり、この切換レバ128により上
記駆動モータ126による回転かあるいは手動操作による
回転かの切換をなす。ここで上記ギヤ機構127の構成を
さらに詳細に説明すると、駆動モータ126の回転軸126a
にはギヤ127aが固着されており、このギヤ127aにはギヤ
127bが歯合している。このギヤ127bはシャフト129に固
着されており、このシャフト129には別のギヤ127cが固
着されている。そしてこギヤ127cに前記シャフト125に
固着されたギヤ127dが歯合している。そして図に示す状
態は手動モードであり、図示しない治具等を使用して手
動によりシャフト129を回転させることによりギヤ127c
および127dを介してシャフト125を回転させる。また駆
動モータ126により回転させる場合には切換レバ128を操
作してギヤ127dをギヤ127bに歯合させればよい。

図中符号130はシャフトであり、このシャフト130の先端
にはベアリング132が装着されている。このベアリング1
32は固定部132aと回転部132bとからなりこの回転部132b
上に前記ストレッチチューブナット28が位置している。
また上記シャフト130の上端部にはスプリング134が装着
されており、上記ベアリング132はこのスプリング134に
より上方に付勢されている。これによってストレッチチ
ューブナット28を押上げその先端をストレッチチューブ
27に螺合させるものである。またシャフト130の下端部
にも第３図に示すようにスプリング131が装着されてお
り、これはシャフト130の位置を保持するものである。

以上の構成を基にその作用を説明する。まずストレッチ
チューブナット28をストレッチチューブ27に装着する場
合について説明する。まず装置全体を図示しないクレー
ン装置等によりフック118を介して上昇させ、基台101を
ボルト102及びナット103によりポンプケーシング32に固
定する。次に基台101の下端の図示しない油圧接続端子
に油圧ホースを接続するとともに、荷重計115にもケー
ブルを接続する。これら油圧ホースおよびケーブルは図
示しない制御装置に接続される。

次にストレッチチューブ引張操作を開始する。油圧操作
によりシャフト108を回転させこれを下降させる。これ
によってピン111が半径方向外周に向って突出し、スト
レッチチューブ27の溝112に係合して、ストレッチチュ
ーブ27を下方に引張る。その際荷重計115からの信号を
監視して所定の荷重を示したら、シャフト108の駆動を
停止する。次にスプリング134によりベアリング132を介
してストレッチチューブナット28を上方に押上げてその
先端をストレッチチューブ27に螺合させる。尚この時該
押上げがうまくいかないような場合にはシャフト130の
下端を介して手動で押上げることも可能である。この状
態でストレッチチューブナット回転装置107による回転
操作を開始する。すなわち駆動モータ126によりギヤ機
構127を介してシャフト125を回転させる。このシャフト
125の回転により歯車124が回転し、それによってストレ
ッチチューブナット回転具123が回転する。このストレ
ッチチューブナット回転具123の回転によりストレッチ
チューブナット28が回転し、ストレッチチューブ27に螺
合していく。以上が装着操作である。尚この一連の操作
において、シャフト108の操作は手動によりなすことも
可能であり、又シャフト125の操作についても切換レバ1
28により手動操作とすることが可能である。

またストレッチチューブ27からストレッチチューブナッ
ト28を取外す場合には上記操作の逆を行なえばよい。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。すなわちポンプケーシング32内という極めて狭
隘な空間にあって、ストレッチチューブナット28の着脱
作業を遠隔操作により容易に行なうことができる、また
本実施例による取扱装置は、全てポンプケーシング32の
下方から出入れし、かつ分解・組立することができ、そ
の取扱も極めて容易である。また、本実施例ではストレ
ッチチューブナット28を上方に付勢するばね機構として
のスプリング134とストレッチチューブナット28との間
にベアリング132を設けたことにより、回転するストレ
ッチチューブナット28にスプリング134の付勢力を円滑
に伝えることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるインターナルポンプの
ストレッチチューブ及びストレッチチューブナット取扱
装置によると、ストレッチチューブナットの着脱作業が
容易になり、かつその作業時間も短縮される。よって保
守点検作業に要する時間が短縮され、作業員の被曝低減
およびプラントの稼働率の向上を図る上で極めて効果的
である。また、回転するストレッチチューブナットにば
ね機構の付勢力を円滑に伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は取扱装置の全体を示す断面図、第２図は第１図のII
部を詳細に示す図、第３図は第１図のIII部を詳細に示
す図、第４図は第２図のIV−IV断面図、第５図は沸騰水
型原子炉の構成を示す断面図、第６図は新型沸騰水型原
子炉の構成を示す断面図、第７図はインターナルポンプ
の構成を示す断面図である。 20……インターナルポンプ、27……ストレッチチュー
ブ、28……ストレッチチューブナット、32……ポンプケ
ーシング、101……基台、106……ストレッチチューブ引
張装置、107……ストレッチチューブナット回転装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インターナルポンプのポンプケーシング下
   面に取付けられる基台と、この基台に取付けられストレ
   ッチチューブに張力を与えるストレッチチューブ引張装
   置と、上記基台に取付けられストレッチチューブナット
   を押上げてストレッチチューブナットとストレッチチュ
   ーブとを螺合させストレッチチューブナットを回転駆動
   するストレッチチューブナット回転装置と、上記ストレ
   ッチチューブナットを上方に付勢するばね機構と、この
   ばね機構とストレッチチューブナットの下面との間に介
   在されるベアリング機構とを具備したことを特徴とする
   インターナルポンプのストレッチチューブ及びストレッ
   チチューブナット取扱装置。
2. 【請求項２】上記ストレッチチューブ引張装置は、ピン
   をストレッチチューブに形成された凹部に嵌合させた状
   態で下方に引張るものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のインターナルポンプのストレッチチ
   ューブ及びストレッチチューブナット取扱装置。