JPH09113666A

JPH09113666A - 原子炉内部構造物の据付け方法

Info

Publication number: JPH09113666A
Application number: JP7275610A
Authority: JP
Inventors: Akira Sato; 亮佐藤; Koichi Kurosawa; 孝一黒沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】供用期間中の原子炉内部構造物の据付け、ある
いは取替え時における作業者の被ばく低減を図るととも
に、その据付け工程の短縮化を図ることが可能な原子炉
内部構造物の据付け方法を提供する。【解決手段】原子炉圧力容器６の内部にシュラウド１、
上部格子板１２、炉心支持板１３を備え、供用期間中に
これら内部構造物を新規の物に取り替えるに際し、予め
前記シュラウド１内に模擬上部格子板および模擬炉心支
持板さらにシュラウドを溶接する自動溶接機４を組み込
んでおき、それを原子炉圧力容器６内に搬入し、次いで
この搬入したシュラウドを、シュラウドサポート５に据
え付けた後、このシュラウド内に組み込まれている模擬
上部格子板および模擬炉心支持板を正規の上部格子板１
２および炉心支持板１３と交換し、正規の上部格子板お
よび炉心支持板を据え付けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
ト建設時において、原子炉内部構造物であるシュラウド
を据付ける原子炉内部構造物の据付け方法に関する。ま
た、供用期間中にシュラウド、上部格子板、炉心支持板
等の原子炉内部構造物を新規の物に取り替える場合の原
子炉内部構造物の据付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に採用されているの原子力発電
プラント建設時の原子炉内部構造物の据付け方法は、原
子炉圧力容器（以下ＲＰＶという）内にシュラウドサポ
ートを溶接により固定し、その後ジェットポンプを前記
ＲＰＶおよびシュラウドサポートに溶接により固定す
る。次いで、シュラウドを上部格子板および炉心支持板
と一体で前記ＲＰＶ内に搬入し、所定位置に据付けた
後、前記炉心支持板を前記シュラウドに固定する。

【０００３】次いでＣＲＤハウジングを前記ＲＰＶに接
続固定されたＣＲＤスタブチューブに溶接により固定
し、ＩＣＭハウジングを前記ＲＰＶに溶接により固定す
る。ＩＣＭ案内管を前記炉心支持板穴に挿入後、前記Ｉ
ＣＭハウジングに溶接により固定、ＩＣＭ案内管をＩＣ
Ｍ案内管スタビライザにより溶接固定する。また差圧検
出／ほう酸水注入管を前記ＲＰＶおよび前記シュラウド
に溶接により固定する。上部格子板を前記シュラウドに
溶接により固定、炉心スプレイおよび給水スパージャを
前記ＲＰＶに溶接により固定するようにしている。

【０００４】一方、供用期間中のシュラウド、上部格子
板、炉心支持板等の原子炉内部構造物を新規の物に取り
替える場合の据付け方法としては、例えば特開昭６３−
３６１６１号公報、特開昭６３−３６１９５号公報に開
示されているような原子炉内部構造物の取替え工法等が
ある。これら公報に開示されている原子炉内部構造物の
取替え工法においては、シュラウド、上部格子板および
炉心支持板の取替え工法は、据付け後の機器の信頼性お
よび作業者の被ばく低減の観点よりある程度有望な方法
といえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の原子力
発電プラント建設時の原子炉内部構造物の据付け方法で
は、シュラウドのシュラウドサポートへの溶接は、作業
員が接近して手動溶接にて行うことになり、この工法を
供用期間中の原子炉内部構造物を新規の物に取替える場
合の据付け方法に適用すると、作業員が原子炉の底部に
接近して作業を行うことから、まだ、かなりの被ばくが
予想される。

【０００６】この場合、溶接作業を自動溶接機にて行う
考えもあるが、原子炉付近の溶接作業を自動溶接機にて
行うとしても、従来のこの据付け方法ではその溶接機の
取付けあるいは取外しの関係から、結局作業員が原子炉
の底部に接近して作業を行うことになり、その作業時に
は被ばくを負う恐れがある。

【０００７】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、供用期間中の原子炉内部構造物の
据付け、あるいは取替え時における作業者の被ばく低減
を図るとともに、その据付け工程の短縮化を図ることが
可能なこの種原子炉内部構造物の据付け方法を提供する
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、原子
炉圧力容器の内部にシュラウド、上部格子板、炉心支持
板を備え、供用期間中にこれらを新規の物に取り替える
に際し、予め前記シュラウド内に模擬の上部格子板およ
び模擬の炉心支持板さらにシュラウドを溶接する自動溶
接機を組み込んでおき、それを原子炉圧力容器内に搬入
し、次いでこの搬入したシュラウドを、原子炉圧力容器
およびシュラウドサポートに据え付けた後、このシュラ
ウド内に組み込まれている模擬の上部格子板および模擬
の炉心支持板を正規の上部格子板および炉心支持板と交
換し、前記正規の上部格子板および炉心支持板を据え付
けるようになし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。

【０００９】すなわちこのような原子炉内部構造物の据
付け方法であると、予めシュラウド内に模擬の上部格子
板および模擬の炉心支持板およびシュラウドを溶接する
自動溶接機が組み込まれ、原子炉圧力容器内に搬入され
るので、溶接機の取付けあるいは取外しは、炉心から離
れた場所で行うことができ、作業員が原子炉の底部に接
近して作業を行う必要はなくなり、したがって、供用期
間中の原子炉内部構造物の据付け、あるいは取替えであ
っても、作業者の被ばく低減を図ることができ、また、
シュラウド内に組み込まれている模擬の上部格子板およ
び模擬の炉心支持板が、シュラウド据え付け時の芯出し
の役目をなし、シュラウド据え付け時の芯出しが容易と
なり、据付け工程短縮、作業ステップの低減が図れるの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。なお、以下の説明は新規建設プ
ラントよりも放射線環境下で種々制約条件があり作業が
困難な供用期間中におけるプラントの原子炉内部構造
物，すなわちシュラウド、上部格子板、炉心支持板など
を新規のものに取り替える場合について説明する。勿
論、新規建設プラントも同様な手法により原子炉内部構
造物の据付けが可能であることは云うまでもない。

【００１１】図１５には据付け完了した圧力容器が断面
で示されている。図中６がＲＰＶ（原子炉圧力容器）で
あり、その内部にはシュラウド１、シュラウドサポート
５、上部格子板１２、炉心支持板１３、差圧検出／ほう
酸水注入管１４、ＩＣＭ案内管１５、ＩＣＭハウジング
１６、ＩＣＭ案内管スタビライザ１７、炉心スプレイ配
管１８などが配置されている。

【００１２】本発明の据付け方法は、予めシュラウド１
内に模擬の上部格子板および模擬の炉心支持板さらにシ
ュラウドを溶接する自動溶接機を組み込んでおき、それ
をＲＰＶ６内に搬入し、次いでこの搬入したシュラウド
を、原子炉圧力容器およびシュラウドサポートに据え付
けた後、このシュラウド内に組み込まれている模擬の上
部格子板および模擬の炉心支持板を正規の上部格子板１
２および炉心支持板１３と交換し、前記自動溶接機で溶
接固定するわけであるが、以下それぞれについて説明す
る。

【００１３】図２には、そのシュラウド１内に模擬上部
格子板２および模擬炉心支持板３を組み込んだ状況が示
されている。すなわちシュラウド１に上部格子板および
炉心支持板を組み込みシュラウド１と一体で搬入するの
である。後述するが、これによりシュラウド１の芯出し
が容易になるのである。図３にはシュラウド１内に模擬
上部格子板２および模擬炉心支持板３を組み込み、さら
にシュラウド溶接機４を組み込んだ状況が示されてい
る。シュラウド溶接機４はシュラウド内面の下端に設定
される。

【００１４】図４、図５には、その模擬上部格子板２の
概念が示されている。模擬上部格子板２はボルト３８、
キーパ３９、クサビ４０にて固定される。一方、図６、
図７には模擬炉心支持板３が示されている。図からも明
らかなように、取付けおよび取外しが容易に行えるよう
にボルト３８にて固定されるようになっている。

【００１５】また、図８、図９にはシュラウド溶接機４
の概念が示されている。シュラウド溶接機４は、ヘッド
走行モータ２３、ワイヤーリール２４、左右位置決めセ
ンサ２５、アーク監視用カメラ２６、ＡＶＣモータ２
７、オシレートモータ２８、溶接トーチ２９、ワイヤ送
給モータ３０より構成され、ヘッド走行レール３１に設
置しケーブル３２により電源３３および制御盤３４に接
続される。

【００１６】ヘッド走行レール３１はシュラウド内面の
下端にボルト３５により固定され、ヘッド走行モータ２
３によりヘッド走行レール３１上を左右（周方向）に移
動できる構造としている。また溶接トーチ２９の上下、
前後の移動はオシレートモータ２８、およびＡＶＣモー
タ２７により行いアーク監視用カメラ２６にて溶接状況
を確認する。電源３３および制御盤３４はケーブル３２
によりシュラウド溶接機４に接続され、ＲＰＶ６外に設
置されることで作業者の被ばく低減が図れる。

【００１７】この図に示されているようにシュラウド溶
接機４は、４セットで構成され４セット同時に溶接する
ことによりシュラウド１の溶接による倒れを少なくし、
また溶接作業時間の短縮も図られる。

【００１８】シュラウド溶接機４のＲＰＶ６外への搬出
は、シュラウド１据付け完了後、シュラウド１内部に組
み込まれた模擬上部格子板２および模擬炉心支持板３を
取外した後、ゴンドラ３７により作業員がＲＰＶ６内に
接近し走行レール３１よりシュラウド溶接機４およびケ
ーブル３２を取外し、ボルト３５を緩め走行レール３１
を取外しＲＰＶ６外へ搬出される。上部格子板および炉
心支持板が模擬的なものであり取外しが容易に行えるた
め、シュラウド溶接機の設計が容易になる。

【００１９】図１０、図１１には図２に示すシュラウド
１内に模擬上部格子板２および模擬炉心支持板３を組み
込んだ原子炉内部構造物を原子炉建屋内のＲＰＶ６内に
搬入する搬入手順が示されている。上記原子炉内部構造
物を組み込んだシュラウド１を原子炉建屋内の大物搬入
口１０より天井クレーン（図示せず）により原子炉ウェ
ル７に設置する。

【００２０】原子炉ウェル７には予め遮蔽兼架台８を設
置し、シュラウド１を仮置する。遮蔽兼架台８に仮置き
したシュラウド１にシュラウド溶接機４を設定しシュラ
ウド遮蔽体９を設定する。炉内構造物吊り具１１をシュ
ラウド１の上面に取付けシュラウド１のＲＰＶ６内への
搬入準備が完了となる。なお、図１０、図１１ではシュ
ラウド１内にシュラウド遮蔽体９を組み込んだ状況を示
したが、新規建設プラントではシュラウド遮蔽体９は不
要である。

【００２１】図１にシュラウド１の据付け概念が示され
ている。シュラウド１を炉内構造物吊り具１１によりＲ
ＰＶ６内に吊りこみシュラウドサポート５に設定する。
なお、芯測定要領については公知の方法，例えば特開昭
６３−３６１９５号公報に記載の方法で行われる。シュ
ラウド１を芯測定の規定公差内に設定した後、シュラウ
ド１上部とＲＰＶ６間にシュラウド倒れ防止治具（図示
せず）を設置し、シュラウド１の倒れ防止を図る。

【００２２】シュラウド１をシュラウドサポート５に設
定後、シュラウド溶接機４によりシュラウド１をシュラ
ウドサポート５に溶接する。その後、シュラウド倒れ防
止治具をＲＰＶ６外へ搬出し、炉内構造物吊り具１１に
より模擬上部格子板２および模擬炉心支持板３をシュラ
ウド１内から取外し、ＲＰＶ６外へ搬出する。そしてシ
ュラウド溶接機４をＲＰＶ６外へ搬出する。シュラウド
溶接機４搬出後、正規炉心支持板１３の据付けを行うが
炉内構造物吊り具１１により搬入、芯測定を行いシュラ
ウド１に据え付ける。

【００２３】そしてその後、差圧検出／ほう酸水注入管
１４をＲＰＶ６内に搬入し溶接により固定する。そして
ＩＣＭ案内管１５を正規炉心支持板１３穴に挿入後、Ｉ
ＣＭハウジング１６に溶接により固定、ＩＣＭ案内管１
５をＩＣＭ案内管スタビライザ１７により溶接、固定す
る。正規上部格子板１２をシュラウド１に据え付ける
が、供用期間中にシュラウド１等の原子炉内部構造物を
新規の物と取り替える場合は、正規上部格子板１２据付
け前にシュラウド遮蔽体９をＲＰＶ６外に搬出、その後
正規上部格子板１２を炉内構造物吊り具１１により搬
入、芯測定を行いシュラウド１に据え付ける。

【００２４】正規上部格子板１２および前術の正規炉心
支持板１３の芯測定要領の詳細も特開昭６３−３６１９
５号公報に記載の方法に準ずる。また、作業員の正規上
部格子板１２および前述の正規炉心支持板１３の復旧箇
所へのアクセスは、ゴンドラ３７により行う。正規上部
格子板１２据付け後炉心スプレイ１８および給水スパー
ジャ１９をＲＰＶ６に溶接固定される。

【００２５】図１２〜図１５には、その据付け方法が順
に示されている。図１６には従来の原子炉内部構造物の
据付け手順、図１７には従来の原子炉内部構造物の据付
けにシュラウド溶接機を採用した据付け手順が示されて
いる。従来の手順の図１６では、ＲＰＶ６炉底部に接近
するケースが、シュラウド１溶接、差圧検出／ほう酸水
注入管１４溶接、ＩＣＭ案内管１５溶接、ＩＣＭ案内管
スタビライザ１７設定、ＩＣＭ案内管スタビライザ１７
溶接と５回になる。

【００２６】また、図１７ではシュラウド溶接機４設
定、シュラウド１溶接、シュラウド溶接機４取外し、差
圧検出／ほう酸水注入管１４溶接、ＩＣＭ案内管１５溶
接、ＩＣＭ案内管スタビライザ１７設定、ＩＣＭ案内管
スタビライザ１７溶接と７回となる。そこで、本発明と
比較してみると、原子炉内部構造物をシュラウド１内に
組み込み、シュラウド１と一体でＲＰＶ６内に搬入、そ
してシュラウド１溶接に自動溶接機を用いることによ
り、ＲＰＶ６炉底部への接近回数が５回となり、供用期
間中のシュラウド１、上部格子板１２、炉心支持板１３
等の原子炉内部構造物を新規の物に取り替える場合、放
射線環境下の作業となり、作業者の被ばく低減の観点よ
り図１７に示す従来の据付け手順に比し有利といえる。

【００２７】また、シュラウド溶接に自動溶接機を採用
することにより、作業者の被ばく低減の観点より図１６
に示す従来の据付け手順に比し有利と言える。なお、図
１８には本発明による原子炉内部構造物の据え付け手順
が示されている。

【００２８】以上説明してきたように、本発明の原子炉
内部構造物の据え付け方法であると、シュラウド据え付
け時の芯出し用として、上部格子板および炉心支持板を
模擬的なものにすることにより取外しを容易にすること
ができる。供用期間中に原子炉内部構造物を新規の物と
取り替える場合のシュラウドの溶接に自動溶接機を採用
することにより、作業員がＲＰＶ内の炉底部へ接近する
必要がなくなり作業者の被ばく低減が図れる。また、シ
ュラウド溶接機をシュラウドと一体でＲＰＶ内に搬入す
ることにより、作業員が溶接機の設定をするためにＲＰ
Ｖ内の炉底部に接近する必要がなくなり、原子炉内部構
造物の据付け工程短縮、作業ステップの低減および作業
者の被ばく低減が図れる。

【００２９】また、シュラウド据付け時の芯出し用とし
て前記シュラウド内に組み込まれた模擬上部格子板およ
び模擬炉心支持板を取外すことによりシュラウド溶接機
をＲＰＶ外へ搬出することができる。シュラウド溶接機
のＲＰＶ外への搬出においてシュラウド内に組み込まれ
た上部格子板および炉心支持板を取外すことは困難なた
め、代りに模擬上部格子板および模擬炉心支持板を前記
シュラウド内に組み込み、前記シュラウド溶接機搬出時
の上部格子板および炉心支持板の取外しを容易にするこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、供用期間中の原子炉内部構造物の据付け、あるいは
取替え時における作業者の被ばく低減を図るとともに、
その据付け工程の短縮化を図ることが可能な原子炉内部
構造物の据付け方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原子炉内部構造物の据付け方法を説明
するためのシュラウドの据付概念図である。

【図２】シュラウド内に炉内構造物を組み込んだ図であ
る。

【図３】シュラウド内にシュラウド溶接機を組み込んだ
図である。

【図４】模擬上部格子板を示す斜視図である。

【図５】図４のＱ枠内を拡大して示す断面図である。

【図６】模擬炉心支持板を示す斜視図である。

【図７】図６のＰ枠内を拡大して示す断面図である。

【図８】シュラウド自動溶接機の概念図である。

【図９】シュラウド自動溶接機およびその周辺を示す斜
視図である。

【図１０】シュラウドの原子炉圧力容器内への搬入手順
図である。

【図１１】シュラウドの原子炉圧力容器内への搬入状態
図である。

【図１２】シュラウド据付完了状況図である。

【図１３】炉心支持板据付完了状況図である。

【図１４】上部格子板据付完了状況図である。

【図１５】炉内構造物据付完了状況図である。

【図１６】従来の原子力発電プラント建設時の据付手順
図（手動溶接）である。

【図１７】従来の原子力発電プラント建設時の手順で自
動溶接機を採用した据付け手順図である。

【図１８】本発明による原子炉内部構造物据付手順図で
ある。

【符号の説明】

１…シュラウド、２…模擬上部格子板、３…模擬炉心支
持板、４…シュラウド溶接機、５…シュラウドサポー
ト、６…原子炉圧力容器、７…原子炉ウェル、８…遮蔽
兼架台、９…シュラウド遮蔽体、１０…大物搬入口、１
１…炉内構造物吊り具、１２…正規上部格子板、１３…
正規炉心支持板、１４…差圧検出／ほう酸水注入管、１
５…ＩＣＭ案内管、１６…ＩＣＭハウジング、１７…Ｉ
ＣＭ案内管スタビライザ、１８…炉心スプレイ配管、１
９…給水スパージャ、２０…再循環水出口ノズル、２１
…ＣＲＤハウジング、２２…ＣＲＤスタブチューブ、２
３…ジェットポンプ、２４…ワイヤーリール、２５…左
右位置決めセンサ、２６…アーク監視用カメラ、２７…
ＡＶＣモータ、２８…オシレートモータ、２９…溶接ト
ーチ、３０…ワイヤ送給モータ、３１…ヘッド走行レー
ル、３２…ケーブル、３３…電源、３４…制御盤、３５
…ボルト、３６…ヘッド走行モータ、３７…ゴンドラ、
３８…ボルト、３９…キーパ、４０…クサビ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉圧力容器の内部にシュラウド、上
部格子板、炉心支持板を備え、供用期間中にこれらを新
規の物に取り替えるに際し、予め前記シュラウド内に模
擬の上部格子板および模擬の炉心支持板さらにシュラウ
ドを溶接する自動溶接機を組み込んでおき、この組み込
まれたシュラウドを原子炉圧力容器内に搬入し、次いで
この搬入したシュラウドをシュラウドサポートに据え付
けた後、このシュラウド内に組み込まれている模擬の上
部格子板および模擬の炉心支持板を正規の上部格子板お
よび炉心支持板と交換し、正規の上部格子板および炉心
支持板を取替え据え付けるようにしたことを特徴とする
原子炉内部構造物の据付け方法。
【請求項２】原子炉圧力容器の内部にシュラウド、上
部格子板、炉心支持板を備え、供用期間中にこれらを新
規の物に取り替えるに際し、予め前記シュラウド内に模
擬の上部格子板および模擬の炉心支持板さらにシュラウ
ドを溶接する自動溶接機を組み込んでおき、それを原子
炉圧力容器内に搬入し、次いでこの搬入したシュラウド
を、原子炉圧力容器およびシュラウドサポートに据え付
け溶接した後、このシュラウド内に組み込まれている模
擬の上部格子板および模擬の炉心支持板を取外し、この
取り外した部分に正規の上部格子板および炉心支持板を
据付けるようにしたことを特徴とする原子炉内部構造物
の据付け方法。
【請求項３】原子炉圧力容器の内部にシュラウド、上
部格子板、炉心支持板を備え、供用期間中にこれらを新
規の物に取り替えるに際し、予め前記シュラウド内に模
擬上部格子板および模擬炉心支持板さらにシュラウドを
溶接する自動溶接機を組み込んでおき、それを原子炉圧
力容器内に搬入し、次いでこの搬入したシュラウドを、
原子炉圧力容器およびシュラウドサポートに据え付けた
後、このシュラウド内に組み込まれている模擬上部格子
板、模擬炉心支持板および自動溶接機を一緒に原子炉圧
力容器の外部に搬出し、その後、正規の上部格子板およ
び炉心支持板を搬入据え付けるようにしたことを特徴と
する原子炉内部構造物の据付け方法。
【請求項４】原子炉圧力容器の内部にシュラウド、上
部格子板、炉心支持板を備えた原子炉設備で、このシュ
ラウド、上部格子板および炉心支持板を据え付けるに際
し、予め前記シュラウド内に着脱自在な模擬の上部格子
板および模擬の炉心支持板さらにシュラウドを溶接する
自動溶接機を組み込んでおき、この組み込まれたシュラ
ウドを原子炉圧力容器内に搬入し、次いでこの搬入した
シュラウドをシュラウドサポートに溶接して取り付けた
後、このシュラウド内に組み込まれている模擬上部格子
板および模擬炉心支持板を取外し、この取り外した模擬
上部格子板および模擬炉心支持板それに前記自動溶接機
を原子炉圧力容器の外部に搬出し、次いで正規の上部格
子板および炉心支持板を搬入し、前記模擬上部格子板お
よび模擬炉心支持板を取り外した部分に正規の上部格子
板および炉心支持板を据付けるようにしたことを特徴と
する原子炉内部構造物の据付け方法。
【請求項５】前記自動溶接機は少なくとも複数セット
備え、周方向に所定の間隔をおいて同時に溶接するよう
にした請求項１、２、３あるいは４記載の原子炉内部構
造物の据付け方法。
【請求項６】前記模擬上部格子板および模擬炉心支持
板の固定は、ボルトあるいはくさびにて行なわれてなる
請求項１、２、３、４あるいは５記載の原子炉内部構造
物の据付け方法。
【請求項７】原子炉圧力容器の内部にシュラウド、上
部格子板、炉心支持板を備え、供用期間中にこれらを新
規の物に取り替えるに際し、予め前記シュラウド内に着
脱自在に模擬の上部格子板および模擬の炉心支持板さら
にシュラウドを溶接する自動溶接機を組み込んでおき、
それを原子炉圧力容器内に搬入し、次いでこの搬入した
シュラウドを原子炉圧力容器およびシュラウドサポート
に溶接して据え付けた後、このシュラウド内に組み込ま
れている模擬の上部格子板および模擬の炉心支持板を原
子炉圧力容器の外部に搬出し、次いで前記自動溶接機を
搬出し、その後正規の上部格子板および炉心支持板を原
子炉圧力容器内に順次搬入し、前記模擬の上部格子板お
よび炉心支持板を取り外した部分に正規の上部格子板お
よび炉心支持板を据え付けるようにしたことを特徴とす
る原子炉内部構造物の据付け方法。