JPS60187900A - 異物除去システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 等の熱交換器の容器壁内面と、この容器下部を横切る水
平な管板によって支持されて垂直方向に延びる管束との
間に形成される環状空間の、前記管板上面にある異物を
捜し出して取除（異物除去システムに関する。更に詳述
すれば、本発明は、原子炉の蒸気発生器の容器壁内面側
の管束周囲の狭い空間に挿入され、異物を捜し出して取
除（器具を運搬する運搬装置に関する。

典型的な原子炉の蒸気発生器は、垂直に延びる容器と、
この容器内に配設され管束を形成する複数のＵチューブ
と、これら各ＵチューブのＵ曲がり部の反対側の一対の
端部を支持する管板と、この管板と共に、管束の一方端
において一軟論体入ロヘッダを形成するとともは管束の
他方端において一軟論体出ロヘッダを形成するようにさ
れている分離板と、入口ヘッダに流体が連通している一
軟論体入ロノズルと、出ロヘソダに流体が連通している
一軟論体出ロノズルとを具備している。更に、蒸気発生
器は、管束と容器との間に配置され容器壁の内面と共に
環状空間を形成するラッパシートと、管束のＵ曲がり部
の上方に配設されている給水リングとを具備している。

このような蒸気発生器においては、炉心を通して循環す
るととにより加熱された一次流体が、一軟論体入ロノズ
ルを通して蒸気発生器内に入るようにされている。一次
流体は、一軟論体入ロノズルから一軟論体入ロヘッダを
経て管束のチューブを流れ、それから一軟論体出ロヘッ
ダを出て一軟論体出ロノズルを通して原子炉の他の冷却
システム′＼と流れていく。

このとき同時に，給水が給水リングを通して蒸気発生器
内へ導入されるようにしている。給水は、容器と隣接す
る環状空間内を下方に差向けられ、環状空間の低部伺近
にある管板によって流れ方向を逆向きとされ、管束のＵ
チューブ外表面と熱交換を行いながらラッパシートの内
側を上方に流れていく。

給水が、このように管束のＵチューブと熱交換を行いな
がら循環すると、Ｕチューブ内の一次流体から管束外側
を流れる給水への熱伝達が行われ、所定量の給水が蒸気
に変わる。蒸気は、それから上昇して典型的な発電装置
を通して循環し、発電技術の分野で良（知られている方
法で電気が作り出される。

ところで、−ｉ流体は、放射能を帯びた粒子を含んでい
る。そして、この一次流体は、インコネル等で構成され
ているＵチューブの壁のみによって給水から隔離されて
いる。すなわち、このＵチューブの壁は、放射能を帯び
た粒子を隔離する一次障壁を形成している。したがって
、Ｕチューブにキズ一つないように維持管理し、Ｕチュ
ーブが破裂′１〜るようなことが起きないようにするこ
とが肝要である。しかしながら、ある条件の下では、Ｕ
チューブに漏れが発生することが経験的に知られている
。このようになると、放射能を帯びた粒子で給水が汚染
され、極めて好ましくない事態を引起こすこととなる。

特開昭５９−７９１５５号公報には、Ｕチューブのキズ
がないかどうか或いはスラッジが堆積して取除く必要が
ないかどうか調べるための運搬装置が、スラッジの除去
を開始するための機器と共に開示されている。しかしな
がら、運搬装置の構造としては、蒸気発生器の容器壁内
面と管束との間の環状空間に除去を必要とする対象物が
ないかどうか調べることができるようにすることが必要
である。

蒸気発生器の修理及び−搬検査を行っている最中に、蒸
気発生器内部にある物が偶然落下することがある。こう
して紛失した物は、容器壁と管束との間の管板上面の環
状空間に入り込みやすい。

これら紛失物が、蒸気発生器の運転中に、管束に衝突す
ると、管束は大きな損傷を受ける。紛失物のこうした運
動は、蒸気発生器内を再循環する流を検査し、異物を捜
し出してこの異物を取除く必要がある。

本発明は、原子炉の蒸気発生器の容器壁と管束との間の
限定された区域に入れたり出したりすることのできる着
脱自在で動力により駆動する運搬装置を提供しようとす
るものである。

本発明は、更に、蒸気発生器の容器壁の出入開口を通し
て延びて運搬装置に接続されているとともに、この運搬
装置に数句げられているモータと検査及び回収器具とを
駆動させる制御及び動力配線を提供しようとするもので
ある。

さて、原子炉の蒸気発生器に言及するに当たり、これを
チューブ及び容器からなる熱交換器として表現するのが
妥尚であろう。この蒸気発生器で発生した蒸気は、次に
は、タービンを駆動させて電気エネルギを作り出すのに
使用される。更に詳述すれば、蒸気発生器すなわち熱交
換器は、内部に管束が取付けられている容器であって、
この管束内を核エネルギによって加熱された一次流体が
流れ、管束外を流れる給水と間接的に熱交換が行われる
。

本発明は、管板上面に集まる異物（固形物）に着眼した
ものである。すなわち、溶けた金属、ボルト、酷接棒、
更には工具に至るまで各種異物が容器壁円面と管束との
間の環状空間に紛失される。

これら異物は、熱交換器を通して流れる給水（二次流体
）の力によって、時として管束に向かって衝突すること
がある。

本発明は、これら異物を捜し出し、制御しながら運んで
容器から異物を取除（手段を提供しようとするものであ
る。

管束周囲を流れる給水の流れバクーンは、容器内の調整
装置によって制御される。これら調整装置の構造におい
て更に重要なことは、通常、容器の上部区域から管板上
方約４０ｃＩｒＬ（１５インチ）内の所まで下向きに延
びていることである。これはラッパ（ラッパシー１・）
と呼ばれている。

給水が入ってきて、環状空間工なわち容器壁内面とラッ
パとの間に形成された降水路を流れて１降すると、管板
上で開放されて横方向に管束に向かって流れ、それから
管束周囲を上方に向かって流れる。

本発明による運搬装置は、ラッパ下端部下方の管板上の
位置に配されるものである。運搬装置は一種の乗物であ
って、容器壁内面と管板上面と管束とラッパ下端部とで
囲まれて限定された谷間を、管束の周囲に沿って移動す
るようにされている。

運搬装置にはテレビカメラが取付けられていて、遠隔操
作によって異物を捜し出してこれを確認し、これまた運
搬装置に数句けられている器具によって異物を制御して
取除（ようにされている。

運搬装置は、大きさの限られた開口を通して管束周囲の
限定された空間に持込まれる。これを実際に行なうに当
たり、運搬装置を使用可能な所定位置まで到達させるル
ートとしては、わずか二つのルートがあるのみである。

一つは、運搬装置を容器壁とラッパとの間の環状空間に
降ろすルートである。この環状空間の幅は約８　ａｍ　
（３インチ）である。

もう一つのルートは、運搬装置を容器側面の開口を通し
て挿入するというルートである。この開口は、一般に手
穴と呼ばれている。

本発明は、組立式の運搬装置を、手穴を通して管束周囲
の限定された空間内に挿入しようとするものである。す
なわち、運搬装置を管束周囲の限定された空間内に一装
置いてから、異物を捜し出し取除くための器具をこの運
搬装置に取付けろようにしている。また、運搬装置を管
板上の作動すべき所定の位置に置いたら、容器側面の手
穴を通して延びるフレキンプルな制御配線によって運搬
装置と外部制御表示装置とを接続するようにしている。

これにより、運搬装置を作動さぜるとともに制御し、管
束周囲に沿って移動させ、管板表面上にある異物を取除
く作業を行うようにしている。

以下添付図面を参照して本発明の好適な一実施例につい
て詳述する。

第１図は、チューブラツバ下端部下方かつ管板４表面上
方の、容器３の壁内面２と管束１との間の空間のみが利
用可能である限定された空間を、簡易的に表わした図で
ある。この空間へは、容器３を貫通している手穴（開口
）５から出入りｊることかできる。

第１図に示すように、運搬装置６が、管束１周囲の狭い
空間に置かれている。この運搬装置６は、管板４上面の
通路を移動する。すなわち、運搬装置６は、４つの車輪
８によって支持され、容器３の壁内面２と管束１との間
の軌道に渚って移動１−る。

制御装置９が容器３の夕１部に設けられていて、フレキ
シブルな電気配線及び／又は配管１０により運搬装置６
に接続されている。この制御装置９によって、運搬装置
６の動きを制御し、更に運搬装置６に増刊げられている
装置又は器具も作動させることができるようにしている
。

このように、本発明によれば、軌道から届く範囲にある
異物を捜し出して制御し、これを蒸気発生器から取除く
ことができるようにしている。

第２図は、各器具が数例けられている運搬装置６を詳細
に示す図である。

運搬装置６０車輪８は、管板４上面を回転走行する。こ
れら車輪８は、下部プラットフォーム１１に取付けられ
ている車軸に装着されている。

上部グラソトフォーム１２は、下部プラットフォーム１
１と一致するような大きさとされていて、下部プラット
フォーム１１かも上方に延びる先細ビン】３を穴で受け
てキー結合となるようにされている。第２図には、二組
のピン１３及び穴が示されている。これは、下部プラッ
ト７オー、１．１１から上部プラットフォーム１２を持
上げることにより、運搬装置６を解体し、また、同様に
して再度組付けすることができるようにしたものである
。

第１のモータ１４は、このモータ１４と車軸との間の歯
車列を介して各車輪８を駆動させるようにしている。

運搬装置６の器具は、すべて上部プラントフオーム１２
に取付けられている。そして、これら器具のすべて又は
その一部は、別個に取除くことができるように取付けら
れていて、手穴５を通して運搬装置６０更ブよる解体が
できるようにしている。

第３及び４図は、運搬装置６の前部に、他の回収器具を
取付けて示づ−ものである。

さて、第２図において、テレビカメラ１５が、運搬装置
６の前部の数句構体１７の上に取イ」けられている。こ
の取付は構体１７は、歯車列を介して第２のモータ１９
によってピボット１８のまわりを傾動し、カメラ１５の
視界を上向き１５°から下向き４５°までの範囲内で遠
隔操作できるようにされている。また、第３のモータ２
０は、カメラ１５及び回収器具が増刊げられている取付
構体１７を水平方向に動かすための動力源とされている
。

これにより、カメラ１５を水平方向に回転させるととも
に垂直方向に傾動させる操作をすることができ、検査の
ための視界を得ることができる。

運搬装置６の前方には、ブームアーム２１が、取付構体
１７に装着された一対のヨークアーム２２の間に増刊げ
られている。このブームアーム２１は、各種器具の取付
台とされるものである。

すなわち、各器具は、ブームアーム２１の開口２３に挿
入される。各器具には、プランジャ２４と直線をなす穴
が設けられている。そして、プランジャ２４が、ブーム
アーム２】の上側部分を貫通して延びて、器具の穴と嵌
合するようにされている。

プランジャ２４は、バネによって伺勢されている。この
力によって、プランジャ２４が、器具を固定位置に保持
するようにしている。器具をブームアーム２１から取外
したいときには、バネの力にうち勝つようにプランジャ
２４を上方に引いて、器具内の穴との係合を外ぜばよい
。

数句構体１７を動かすと、ブームアーム２１に取付けら
れているカメラ１５及びすへての器具も同時に動く。

第４のモータ２５は、適当な歯車列を介して数句構体Ｉ
７を垂直方向に動かす動力源とされている。

このよう、にすることによって、カメラ１５０目を、異
物を取除く器具又は装置の動きに追従させ、異物を捜し
出して手穴５からこれを取出すことができるようにして
いる。

ここで、本実施例における各要素の使用例について以下
匠説明する。

運搬装置６の車輪８には、径が約８　ｃｍ　（３インチ
）の柔かいゴム製の車輪（横型飛行機用の車９輪）が使
用されている。Ｗ、Ｍ、　ＢｅｒｇモテルＮｏ、ＷＸ６
４Ｐ４−３の二つのウオーム、歯車と駆動比２５：１の
螺旋形の組立ギヤボックスとによって、四つの車輪８ｆ
へてか駆動される。駆動用の第１のモる。駆動列継手は
、ＢｅｒｇモデルＣＯ２０−１１及びＣＯ２０−１４で
ある。動力は、盗難警報装置に使われているタイプの電
気接触子５ａｆｅ　−Ｈｏｕｓｅモテル４９−５１８に
よって、第１のモータ１４に供給される。下部プラット
フォーム１１は、厚さ約６ｍｍＣハインチ）、長さ約３
４　ｃｍ　（１３３Ａインチ）、幅約７　ｃｍ　（２’
Ａ；インチ）のアルミニウム板からなって運搬装置６の
前部の数句構体１７は、垂直及び水平方向に動くように
されているので、選択的に器具を取付け、種々の作業を
行うようにすることができる。これらの動きの動力は、
直流１２Ｖの２つのＭｉｃｒｏ　Ｍｏモータにより供給
される。Ｂｅｒｇ継手（モデルＮｏ、　５ｚ１５−００
１３６）によって、部品相互を正確に一致させるととも
に着脱が容易にできるようにしている。ギヤは、ウオー
ムギヤ（Ｂｅｒｇモチ＃　Ｎｏ、、Ｗ４Ｂ２９−３６０
　）と単一ピッチウオーム（ＢｅｒｇモデルＮｏ、　ｗ
４ｓｓ−３ｓ　）とで構成されている。ピボット及びギ
ヤが位置している部分にはすべてブロンズ製ベヤリング
が使用されている。

ヨークアーム２２の上のグランジャ２４はＲｅ１ｄ＃Ｔ
ｏｏｌ　Ｊ’　Ｃｏ、モデルＮｏ、　ＦＲ−２５０が使
用されている。

さて、第２図においては、少なくとも一つのボルトカッ
タ３０が、ブームアーム２１から延びるように数句けら
れた特殊の回収器具として示されている。これらボルト
カッタ３０のあご部は、テレビカメラ１５の視界範囲内
に入るようにされている。各あご部は、液圧ピストンシ
リンダ３１によって開き、カメラ１５で捜し出した異物
をくわえて閉じるように作動する。カメラ】５とボルト
カッタ３０とが同一取付構体１７に数句けられているの
で、ボルトカッタ３０と係合する異物は、カメラ１５に
よって写し出される。また、ヨークアーム２２には、ラ
ンプ３２が取付けられていて、ボルトカッタ３０と係合
する異物を照射するようにしている。

ボルトカッタ３０が運搬装置６に数句げられているのは
、運搬装置６０通路内に突き出ている異物を考慮に入れ
てのことである。もしも、このような異物、例えば溶接
棒が、抜取ることができないほど強くからまっている場
合には、ボルトツノツタ３０を使用して、異物の通路内
に突き出ている部分を切除することができる。異物の切
断された部分は、通路上に落下し、その後ボルトカッタ
３００代わりにブームアーム２１に数句げられた他の器
具によって取除くことができろ。このブームア−ム２１
は、異物を手で取除けるように手穴５まで運ぶこと、す
なわち回収することができる器具又は装置を、いくつで
も取付けることができるような形状とされ、更に調整が
なされている。

ここで各要素の使用例を説明すると、ボルトカッタ３０
は、約３６Ｃｒｎ（１４インチ）の一対のボルトカッタ
！Ｊ）らなり、ＥｎｅｒｐａｃモデルＲＷＴ　−４０液
圧シリンダによって作動するようにされている。

液圧用流体には、蒸気発生器内で使用される水が用いら
れている。

第３図は、ブームアーム２１に取付けられている回収プ
ライヤ３３と共に運搬装置６の前部を示す。第２図で示
したボルトカッタ３０に代わって、少なくとも一つのグ
ライヤ３３が取付けられている。これらプライヤ３３に
より、ボルトカッタ３０によって切断された異物をも含
めて、通路内にある異物を回収できるようにしている。

回収すべき異物は、ランプ３２によって照射される。照
射された異物は、テレビカメラ１５を通して写し出され
る。そし−て、プライヤ３３のあご部３４がモータ３５
によって駆動する。このあご部３４の駆動と取付構体１
７の回転との組合せによって、カメラ１５に写し出され
た異物を固定し、手穴５まで運んで手で取除くことがで
きるようにしている。

ここで各要素の使用例を説明すると、プライヤ３３は、
ロングノーズタイプであって、直流１２Ｖ　Ｍｉｃｒｏ
　Ｍｏモモー眞より電気的に作動する。また、あご部３
４への動力の伝達は、歯車・減速機（モデル２２３３　
ＦＯ１２ＳＴ−）２２／２３０゜７：１）ＡＮＯｏｌｏ
−３２スクリユウ及びネジ付黄銅ロンドによって行われ
る。

第４図は、第３図と同様に、運搬装置６の前部を示す。

ブームアーム２１には、レーキ３７としての特徴を有す
る器具が取付けられている。これは、取除くことが必要
ではあるが、第３図で示したプライヤ３３のあご部３４
では掴むことができない異物があることを考慮したもの
である。したがって、このレーキ３７はカメラ１５の監
視下で通路に渚って異物を移動させるのに使用すること
ができる他の形態の器具をも含めて、これら器具を代表
して示すものである。そして、このレーキ３７によって
、異物を通路に涜って手穴５近くの、異物を手で取除く
ことができる所まで移動させるようにしている。

ブームアーム２１には、考えつく限りの器具をいくらで
も取付けることができる。すなわち、異物を取除（各段
階毎に、特定の器具がブームアーム２１に取付けられ、
異物をすべて手穴５へ移動してこれらを取除くようにす
ることができる。

以上詳述した内容についてまとめると次のようになる。

第１図は、原子炉の蒸気発生器内の１回収用運搬装置を
使用するのには手狭な周囲部分を示す。

第２図において、運搬装置６は、もとから２つの部分に
分離できるように示しである。これらは各部分毎に手穴
５を通して蒸気発生器内へ挿入することができる。運搬
装置６は、分離と同様、再組伺も容易に行うことができ
る。また、運搬装置６は、へその緒のような配線ｌＯに
よって制御装置９に接続されている。□制御装置９では
、作業員が、テレビカメラ１５を通して運搬装置６の前
方の通路を監視することができる。もちろん制御装置９
による制御は、更に、運搬装置６の動き及び運搬装置６
に取付けられている′いかなる器具の操作にも及ぶもの
である。

運搬装置６の基本的な機能は、蒸気発生器内の部材が無
傷の状態にあることを阻害づ−る異物を捜し出すことで
ある。このような回収機能は１通路に沿って運搬装置６
を移動させるとともに、ブームアーム２１に取付けられ
ている器具を操作することによって果される。

以上添付図面を参照して本発明の好適な一実施例につい
て説明してきたが、本発明はこの特定の実施例に決して
限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱すること
なしに種々の変形がなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による運搬装置を具備する異物除去シス
テムを装備した原子炉の蒸気発生器の一例を示す水平断
面図、第２図は回収器具が取付げられている第１図の運
搬装置の側面図、第３図は他の回転器具が取付けられて
いる第１図の運搬装置の前部の側面図、及び第４図は更
に他の回収器具が取付けられている第１図の運搬装置の
前部の側面図である。 １・・管束、２・・壁内面、３・・容器、４・・管板、
５・・手穴、６・・運搬装置、８・・車輪、９・・制御
装置、１０・・配線、１１・・下部プラットフォーム、
１２・・上部プラットフォーム、１４・・第１のモータ
、１５・・テレビカメラ、１７・・爪側構体、１９・・
第２のモータ、２０・・第３のモータ、２５・・第４の
モータ、３０・・ボルトカッタ、３３６・プライヤ、３
７・・レーキ。 （ばか７名） ト ＼ （ Ｆｉｇ、　３ ８ｇ、　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　原子力発電設備における蒸気発生器等の熱交換器の
   垂直に延びる容器の壁内面と、この容器下部を横切る水
   平な、管仮によって支持されて垂直方向に延びる管束と
   の間に形成される環状空間において、前記管板上面にあ
   る異物を捜し出して取除く異物除去システムであって、
   前記容器壁を貫通している開口と、 この開口を通して前記環状空間の管板上の位置まで出し
   入れできるように前体自在に構成されているとともに、
   前記管板上面上を走行自在な複数の車輪が取（”ｌけら
   れている運搬装置と、この運搬装置に数例げられて、前
   記車輪と連結され、前記環状空間の管仮に渚ってこの運
   搬装置を移動させる車輪、駆動用モータと、前記運搬装
   置に取イ」けられ、この運搬装置が前記環状空間の管板
   に泊って移動するときに前記管板上の異物を捜し出す遠
   隔操作自在のカメラと、 前記運搬装置に取付けられ、前記カメラによって捜し出
   された異物をつかんでこの異物を取除く回収器具とを具
   備してなる異物除去／ステム。 ２　容器壁を貫通している開口の位置が、筒板と略同−
   の高さである特許請求の範囲第１項記載の異物除去７ス
   テム。 ３　運搬装置は、容器壁を貫通している開口を通して延
   びるとともに、前記容器の外部に配置されている監視・
   制御装置に接続されているフレキシブルな電気配線を具
   備し、 この電気配線は、運搬装置の車輪駆動用モータと、カメ
   ラが環状空間の状況を映しているときにこのカメラ及び
   回収器具を動かす他の複数のモータとに動力を供給する
   ようにされている特許請求の範囲第１項記載の異物除去
   ／ステム。 ４　運搬装置は、下部ブラットフオームと、この下部プ
   ラットノォームにキー結合されている上部プラットフォ
   ームと、この上部プラントフオームの前部に設けられて
   いる取付構体とを具備し、 車輪及びその駆動用モータは前記下部プラットフォーム
   に取付けられ、カメラ及び回収器具は前記取付構体に取
   付けられている特許請求の範囲第１項記載の異物除去シ
   ステム。 ５　運搬装置は、カメラと連結されこのカメラを垂直面
   内で傾動させて異物を捜し出すようにさせるカメラ傾動
   用モータと、回収器具と連結されこの回収器具を水平及
   び垂直方向に動かして前記カメラによって捜し出された
   異物をつかんでこの異物を取除くようにさせる回収器具
   駆動用モータとを具備している特許請求の範囲第４項記
   載の異物除去システム。 ６　運搬装置は、カメラと連結されこのカメラを垂直面
   内で傾動させて異物を捜し出すようにさせるカメラ傾動
   用モータと、回収器具を取付構体へ着脱自在に数句ける
   取付手段と、前記取付構体と連結されこの取付構体を水
   平面内で動かす取イ」構体水平駆動用モータとを具備し
   ている特許請求の範囲第４項記載の異物除去システム。 ７　運搬装置は、取付構体と連結されこの取付構体を垂
   直面内で動かす数句構体垂直駆動用モータを具備してい
   る特許請求の範囲第６項記載の異物除去システム。