JPH0718948B2 - インタ−ナルポンプのデイフユ−ザウエアリング取扱装置 - 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という）に
おいて、インターナルポンプのディフューザウェアリン
グの取扱をなすインターナルポンプのディフューザウェ
アリング取扱装置に関する。

（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３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４図および第５図を参照して説明する。第４図はＡ−
BWRの構成を示す断面図であり、第５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３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５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。なお、前記ディフューザ
24の下部中央には、駆動軸26が挿通するガイドスリーブ
24aがディフューザ24と一体に設けられている。

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。特にディフュ
ーザ24の上部に組込まれたディフューザウェアリング25
は摩耗部材であり、他の部品に比べて小さな部品である
ためその着脱は困難であり、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の懸念されると
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、特にディフ
ューザウェアリング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、ディフューザウェアリングの着脱を容易に行なう
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可能なインターナルポンプのディ
フューザウェアリング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ディフュー
ザウェアリング取扱装置は、上方より原子炉圧力容器内
に吊降され出入れ可能な取扱装置本体と、この取扱装置
本体に取付けられインターナルポンプのディフューザウ
ェアリングを掴むディフューザウェアリング掴み機構
と、上記取扱装置本体に取付けられ上記ディフューザウ
ェアリング掴み機構および上記取扱装置本体を上方に押
し上げて上記ディフューザウェアリング掴み機構により
掴まれた上記ディフューザウェアリングを上記インター
ナルポンプのディフューザから取り外すディフューザウ
ェアリング引上げ機構とを具備し、上記ディフューザウ
ェアリング引上げ機構は、上記取扱装置本体に取付けら
れた複数のシリンダ機構と、これらシリンダ機構のピス
トンロッドの下端に連結棒を介して連結され上記ピスト
ンロッドの下方への伸長動作により上記ディフューザの
ガイドスリーブに当接する当台とを具備してなることを
特徴とするものである。

（作用） つまりインターナルポンプのディフューザウェアリング
を取外す場合には、ディフューザウェアリング掴み機
構、ディフューザウェアリング引上げ機構を備えた取扱
装置本体を原子炉圧力容器内に上方から垂下して所定の
位置に設置する。次にディフューザウェアリング掴み機
構によりディフューザウェアリングを掴み、その状態で
ディフューザウェアリング引上げ機構により引上げる。
その後取扱装置本体を搬出する。

（実施例） 以下第１図および第２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４図および第５図
を使用して説明する。第１図は本実施例によるインター
ナルポンプのディフューザウェアリング取扱装置の構成
を一部切欠いて示す正面図であり、第２図は平面図であ
る。図中符号101は取扱装置本体であり、この取扱装置
本体101の上部にはスタッド101aが固着されており、取
扱装置本体101を原子炉圧力容器１内に搬入する場合に
は、該スタッド101aに図示しない操作ボールおよびワイ
ヤーロープを連結することにより上方から垂下して搬入
する。上記取扱装置本体101の下部にはディフューザウ
ェアリング掴み機構102が取付けられており、このディ
フューザウェアリング掴み機構102によりディフューザ
ウェアリング25を掴む。また上記ディフューザウェアリ
ング掴み機構102の近傍には位置決めガイド103が第２図
に示すように４箇所に亘って取付けられている。

上記ディフューザウェアリング掴み機構102は上記装置
本体101内に設置されたエアシリンダ104aと、このエア
シリンダ104a内に摺動自在に設置されたピストンロッド
104bと、このピストンロッド104bに連結された２本のア
ーム105,105とから構成されている。これらアーム105の
先端には爪部材106が固着されている。この爪部材106に
よりディフューザウェアリング25の上部側面に形成され
た溝部25a（第５図に示す）を掴む。

前記位置決めガイド103にはディフューザウェアリング2
5の上面に植設された４つのロッキングピン25b（第５図
に示す）が下方から貫通する。これによって取扱装置本
体101は正確に位置決めされる。上記位置決めガイド103
の上部にはレバー107が取着されており、このレバー107
が位置決めガイド103を貫通したロッキングピン25bによ
って押上げられ、それによってリミットスイッチ108が
作動する。このリミットスイッチ108の作動によりバッ
テリ109を介してランプ110が点灯する。これによって取
扱装置本体101が所定の位置に設置されたことを確認す
る。また図中符号111はエア供給口であり、このエア供
給口111を介して前記エアシリンダ104aに作動用の空気
を供給する。そしてエアの供給によりエアシリンダ104a
を作動させて前記爪部材106を掴み部材（閉動作、第１
図中矢で示す）にすると、ブロック112が第１図中矢印
で示す方向に移動してリミットスイッチ113を作動させ
る。このリミットスイッチ113の作動によりランプ114が
点灯する。これによってディフューザウェアリング25が
ディフューザウェアリング掴み機構102により保持され
たことを確認する。

図中符号115はディフューザウェアリング引上げ機構で
ある。この引上げ機構115により上記掴み機構102によっ
てディフューザウェアリング25を掴んだ後これを引上げ
て取外す。この引上げ機構115は、第１図および第２図
に示すように、取扱装置本体101に取付けられた複数の
エアシリンダ116aと、これらエアシリンダ116aの下側に
取付けられたピストンロッド116bの下端に連結棒117を
介して連結された当台118とで構成されている。すなわ
ちエア供給口111よりエアシリンダ116aに作動用エアを
供給すると、ピストンロッド116bを介して連結棒117が
下方に突出する。それによって当台118を介して突張る
状態となり、それによってディフューザウェアリング25
を上方に引上げる。尚装置本体101の下部はカバー119に
より覆われている。これは取扱装置本体101の下部に設
置されている小さな部品・配管およびケーブル等を保護
するためである。尚図中符号121はガイドローラであ
り、取扱装置本体101を原子炉圧力容器１内に搬入する
場合には、このガイドローラ121を原子炉圧力容器１内
に敷設されたレールに沿って走行させる。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず原子炉圧力
容器１の上方より操作ポールおよびワイヤーロープを使
用して取扱装置本体101を吊下す。そして取扱装置本体1
01に取付けられたガイドローラ121を原子炉圧力容器１
内に配設された図示しないレールに沿って走行させ、イ
ンターナルポンプ20の直上位置に位置させる。そして取
扱装置101をさらに下降させると位置決めガイド103にロ
ッキグピン25bが下方から貫通し、それによって取扱装
置本体101の位置が決定される。その際ロッキングピン2
5bの先端によりレバー107が付勢されてリミットスイッ
チ108が作動する。これによってランプ110が点灯する。
このランプ110の点灯により取扱装置本体101が所定の位
置に位置決めされたことを確認することができる。尚こ
の時には掴み機構102の爪部材106は開放状態（第１図に
示す状態）となっており、ディフューザウェアリング25
の上部側面に位置している。次に掴み機構25のエアシリ
ンダ104にエアを供給してピストンロッド105を図中上方
に摺動させる。かかるピストンロッド105の摺動により
２本のアーム105が第１図中二点鎖線で示すように上方
に引上げられ、その結果前記爪部材106がディフューザ
ウェアリング25の溝部25aに嵌合する。その際ブロック1
12が移動してリミットスイッチ113を作動させ、その結
果ランプ114が点灯する。これによって爪部材106により
ディフューザウェアリング25を掴んだことを確認する。
次に、ディフューザウェアリング引上げ機構115の各エ
アシリンダ116aにエアを供給してピストンロッド116bを
下方に伸長すると、連結棒117を介してピストンロッド1
16bの下端に連結された当台118がディフューザ24のガイ
ドスリーブ24aに当接する。この状態でエアシリンダ116
aのピストンロッド116bをさらに伸長させると、取扱装
置本体101およびディフューザウェアリング掴み機構102
が上方に押し上げられる。このようにしてディフューザ
ウェアリング25が引き上げられる。すなわち取扱装置本
体101内にディフューザウェアリング引上げ機構115が組
み込まれているので、ディフューザ24とディフューザウ
ェアリング25との間にクラッド等が入り込んでいたり、
あるいは中性子照射によりディフューザウェアリング25
が変形していても、これを確実かつ容易に取り外すこと
ができる。この状態で取扱装置本体101を原子炉圧力容
器１内から搬出すれば、ディフューザウェアリング25の
取外し作業は終了する。

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。

（１）まず本実施例による取扱装置を使用すると狭隘な
空間であってもディフューザウェアリング25を容易且つ
迅速に着脱することができる。よって作業が容易とな
り、作業時間も短縮されるので、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ことができる。

（２）また取扱装置本体101の位置決めについても位置
決めガイドとロッキングピン25bとの嵌合により確実に
なすことができ、かつそれをランプ110の点灯により確
認することができるので、遠隔での作業も確実なものと
なる。

（３）これは爪部材106によりディフューザウェアリン
グ25を掴みんだ場合にも同様であり、ランプ114の点灯
により確認することができる。

（４）また、取扱装置本体101およびディフューザウェ
アリング102を上方に押し上げるディフューザウェアリ
ング引上げ機構115を設けることにより、ディフューザ2
4とディフューザウェアリング25との間にクラッド等が
入り込んでいたり、あるいは中性子照射によりディフュ
ーザウェアリング25が変形していても、これを確実かつ
容易に取り外すことができる。

［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
ディフューザウェアリング取扱装置によると、極めて狭
隘な空間にあってもインターナルポンプのディフューザ
ウェアリングを容易に取外すことができ、それによって
保守・点検作業を容易にして作業に要する時間を大幅に
短縮することができる。したがって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ことが可能となる。
また、ディフューザとディフューザウェアリングとの間
にクラッド等に入り込んでいたり、あるいは中性子照射
によりディフューザウェアリングが変形していても、デ
ィフューザウェアリングを確実かつ容易に取り外すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図はディフューザウェアリング取扱装置の断面図、第
２図はディフューザウェアリング取扱装置の平面図、第
３図は沸騰水型原子炉の概略構成を示す断面図、第４図
は新型沸騰水型原子炉の概略構成を示す断面図、第５図
はインターナルポンプの構成を示す断面図であ。 22……インターナルポンプ、25……ディフューザウェア
リング、101……取扱装置本体、102……ディフューザウ
ェアリング掴み機構、115……ディフューザウェアリン
グ引上げ機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上方より原子炉圧力容器内に吊降され出入
   れ可能な取扱装置本体と、この取扱装置本体に取付けら
   れインターナルポンプのディフューザウェアリングを掴
   むディフューザウェアリング掴み機構と、上記取扱装置
   本体に組込まれ上記ディフューザウェアリング掴み機構
   および上記取扱装置本体を上方に押し上げて上記ディフ
   ューザウェアリングを上記インターナルポンプのディフ
   ューザから取り外すディフューザウェアリング引上げ機
   構とを具備し、 上記ディフューザウェアリング引上げ機構は、上記取扱
   装置本体に取付けられた複数のシリンダ機構と、これら
   シリンダ機構のピストンロッドの下端に連結棒を介して
   連結され上記ピストンロッドの下方への伸長動作により
   伸長する当台とを具備してなることを特徴とするインタ
   ーナルポンプのディフューザウェアリング取扱装置。
2. 【請求項２】上記取扱装置本体には位置決めガイドが取
   付けられており、この位置決めガイドにディフューザウ
   ェアリングの上端に突設されたロッキングピンが嵌合す
   ることにより取扱装置本体の位置が決定されることを特
   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
   プのディフューザウェアリング取扱装置。