JPS6044079B2 - 可動冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプの内面を冷却するための可動装置に関す
るものである。

原子炉用ステンレス鋼管の溶接熱影響部における応力腐
食割れは、以前から重大な問題として広く認められてい
た。

本発明の場合と同じ譲受人に譲渡された１９７６年１０
月２０日付の米国特許出願第７３４３２３号明細書中に
は、突合せ溶接されたステン・レス鋼管接合部の一次溶
接熱影響内に局限された溶接拘束部（溶接強化領域）に
おける応力腐食傾向を排除もしくは実質的に低減するの
に有効な方法が記載されている。かかる方法は、鋼管接
合部を横切つて伸びると同時に、鋼管内面における一次
溶接熱影響部の軸方向末端を越えて鋼管接合部の両側に
橋渡しを行うような二次溶接部すなわち肉盛溶接部を鋼
管接合部の外側に設置するというものである。かかる肉
盛溶接部の設置は、鋼管の内面を水やその他の冷却液に
よつて冷却している間に行うことが好ましい。さて此の
度、本発明の実施によればバイブの内面を簡単かつ効果
的に冷却し得ることが判明した。

すなわち、本発明は肉盛溶接部の設置時にバイブの内面
を冷却するため特に適した新規な改良された可動冷却装
置を提供するものである。かかる装置の使用に当つては
、肉盛溶接部の設置区域に冷却液が高度の乱流を成して
供給されるのが通例である。一般的に言えば、バイブの
内面を冷却するための本発明の可動装置は （ａ）高圧
冷却液の供給源に連結しかつ冷却液を軸方向に沿つて通
過させることのできる細長い半剛性の導管、（ｂ）導管
に連結されてそれと流通自在の関係にある半剛性で加圧
膨張可能な第１の膨張部材、（ｃ）第１の膨張部材から
間隔をおいて配置された加圧膨張可能な第２の膨張部材
並びに （ｄ）第１および第２の膨張部材に連結されて
それらと流通自在の関係にありかつ冷却液を半径方向に
沿つて外方へ流すために多数の穴を有する導管断片から
成つていて、一方の膨張部材は膨張させればバイブの一
部分の内周のほぼ全体と密着し得るのに対し、他方の膨
張部材はそれの外面から半径方向に沿つて外方へ突き．
出しかつ装置の軸線を横断するよう互いに間隔をおいて
配置された複数の突出部材を有し、従つて膨張させれば
前記突出部材がバイブの内周の一部分のみと接触するた
めバイブとの間に流路が形成されることを特徴とする。

添付の図面と照合しつつ発明の詳細な説明を読めば、本
発明の実施は完全に理解されよう。

なお、いずれの図中においても類似の要素は同じ参照番
号によつて表わされる。図面特に第１図を参照すれば、
互いに隣接してくＳ字状を成すベンド１６および１８を
含んだバイブ１４内の曲りくねつた通路に沿つて可動冷
却装置１０を矢印１２の方向へ前進させつつある所が示
されている。

かかるバイブは、たとえば、原子炉の沸騰水系統におい
て使用される３０４ステンレス鋼管である。かかるバイ
ブは肉盛溶接部２２（第２図）の設置を受けるべき突合
せ溶接部２０を有するが、そのための溶接作業時にはバ
イブ１内面の温度が３００′Ｆ以上にまで上昇するのが
通例である。従つて、バイブの内面を効果的に冷却しな
ければ、応力腐食に対する感受性が高まることがあるわ
けである。冷却装置１０は細長い半剛性の導管２４を含
んノでいて、その一端には導管２４を高圧冷却液の供給
源（図示せず）に連結するための継手２６が装備されて
いる。この場合の高圧冷却液は、好ましくは１０〜１５
０ｐＳｉあるいはそれ以上のゲージ圧および３５〜８０
′Ｆの温度を有する水であればよい。導管−の他端近く
には第１の膨張部材２８が連結されているが、これはそ
の上に装備された頚部３０によつて形成される開口を通
して導管２４と流通自在の関係にある。冷却装置１０は
また第１の膨張部材２８に連結された導管断片３４を含
んでいるが、これは頚部３２によつて形成される開口を
通して第１の膨張部材２８と流通自在の関係にある。更
に、第１の膨張部材２８から間隔をおいて配置された第
２の膨張部材３６が導管断片３４の他端に連結されてい
るが、これは頚部３８によつて形成される開口を通して
導管断片３４と流通自在の関係にある。上記の幾つかの
連結部は、任意適宜の固定手段たとえば機械的クランプ
、強力接着剤などの使用によつて形成すればよい。さも
なければ、装置全体またはそれの任意の隣接要素同士を
一体構造としてもよい。冷却装置１０は、第１図に示さ
れるごとく膨張部材を収縮させた状態でバイブ内を前後
に移動させることにより、装置の導管断片３４の軸方向
に沿つて中央の部分が冷却すべき位置（たとえば第２図
に示されるような突合せ溶接部２０前後のバイブ区域）
に到達するように配置することができる。

導管２４および第１の膨張部材２８の半剛性構造に基づ
いて柔軟性と剛性との程良いバランスが得られる結果、
曲りくねつた管路に沿つて装置を移動させることができ
ると同時に、装置自体がからまり合わないで済む。なお
、導管断片３４もまた半剛性構造のものであつてよい。
更にまた、冷却装置１０はバイブ内の所定位置における
装置の存在を探知するための手段をも包含することが好
ましい。

非磁性バイブ内で使用する場合の有効な探知手段として
は、装置上に配置された１個以上の磁石が挙げられる。
たとえば、図示の楊合には、軸線Ａ−Ａに対して垂直な
第１の膨張部材２８の外周に沿つて磁石４０，４１，４
２および４３が埋め込まれている。他方、突合せ溶接部
２０から所定の距離をおいた位置（たとえば第２図中の
線４−４の位置）のバイブ外面近くにはコンパスまたは
その他の磁石探知手段が保持される。コンパスの指針が
バイブに向つて直立する方向に振れれば、指針の平面内
に磁石が存在することがわかる。このようにすれば、冷
却装置１０をバイブ内において正確に位置決定すること
ができるのである。冷却装置１０をバイブの軸方向に沿
つて正しく配置した後、継手２６が高圧冷却液（たとえ
ば水）の供給源に連結される。

次いで、高圧冷却液を導管２４中に流せば、それは膨張
部材２８および３６並びにそれらを連結する導管断片３
４を満たす。更に流し続けると、高圧冷却液４４は膨張
部材２８および３６をふくらませるため、第２図に示さ
れるような膨張状態が得られる。第２および４図に示さ
れるごとく、第１の膨張部材２８は膨張させればバイブ
１４の一部の内周のほぼ全体に密着するから、バイブ１
４に対して装置が離脱可能に固定されることになる。第
２の膨張部材３６には、それの外面から半径方向に沿つ
て外方へ突き出した複数の突出部材すなわち突起４６，
４７，４８，４９，５０および５１が装備されている。

かかる突起は装置の軸線Ａ−Ａを横断するよう互いに間
隔をおいて配置されている。換言すれば、各突起の少な
くとも一部分が軸線に対して垂直な第２の膨張部材３６
の最大外周上に存在するのである。第２の膨張部材３６
を高圧冷却液によつて膨張させれば、互いに間隔をおい
て配置された突起がバイブ１４の内周の一部のみと接触
するため、バイブとの間に流路５２，５３，５４，５５
，５６および５７が形成される。導管断片３４には、環
状の壁を貫通する多数の穴５８が設けられている。

かかる穴は、第２図に示されるごとく、導管断片３４の
軸方向および周囲に沿つて一様に配置されていることが
好ましい。その結果、高圧冷却液の噴流が穴からほぼ半
径方向に沿つて外方へ放出される。こうして生じた高度
の乱流から成る冷却浴により、通例、第１の膨張部材２
８から第２の膨張部材３６に至るまでのバイブの内部区
域がほぼ完全に満たされる。かかる冷却浴中へ冷却液を
流し続けている間に肉盛溶接部２２を設置すればよい。
かかる冷却浴と接触したバイブの内面は効果的に低い温
度に保たれ、そして溶接作業からの熱を奪つた冷却液は
流路５２，５３，５４，５５，５６および５７を通して
排出される。なお、冷却浴が高度の乱流から成る結果、
冷却すべきバイブ内面に隣接した蒸気ポケットの形式は
ほぼ完全に防止される。膨張部材２８および３６は、第
２〜４図に示されるごとく、装置の軸線Ａ−Ａに対して
ほぼ対称的な形状に膨張可能であることが好ましい。

かかる対称性のため、導管断片３４の軸線はバイブ１４
の軸線に沿つて配置され、従つてバイブ１４の一層均一
な冷却が達成されることになる。冷却操作の完了後には
、冷却液の供給源から装置を切離し、冷却液を流し出し
て膨張部材を収縮させ、次いでバイブから装置を取出せ
ばよい。

本発明の装置の各種要素は任意適宜の材料から作製する
ことができる。たとえば、膨張部材２８および３６はゴ
ムのごとき弾性材料から作製すればよい。穴５８の直径
は任意適宜の値たとえば０．０５インチ以下から０．１
０インチ以上までの値好ましくは約０．０７インチの値
を取り得る。また、突起４６，４７，４８，４９，５０
および５１の半径方向厚さはたとえば約１１３２〜約１
１８インチ好ましｊくは約１１１６インチであればよい
。発明の詳細な説明は本発明の実施を例証するためのも
のに過ぎないのであつて、本発明の精神および範囲から
逸脱することなしに数多くの変更を加え得ることは言う
までもあるまい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を成す冷却装置を部分的に収
縮させた状態でバイブ内の使用位置まで前進させつつあ
る所を示す部分側面図、第２図は肉盛溶接作業時にバイ
ブの内面領域を冷却するたフめ第１図の冷却装置を膨張
させた状態でバイブ内に配置した所を示す部分断面側面
図、第３図は第２図中の線３−３に沿つた断面図、そし
て第４図は第２図中の線４−４に沿つた断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）高圧冷却液の供給源に連結しかつ前記冷却液を
   軸方向に沿つて通過させることのできる細長い半剛性の
   導管、（ｂ）前記導管に連結されてそれと流通自在の関
   係にある半剛性で加圧膨張可能な第１の膨張部材、（ｃ
   ）前記第１の膨張部材から間隔をおいて配置された加圧
   膨張可能な第２の膨張部材並びに（ｄ）前記第１および
   第２の膨張部材に連結されてそれらと流通自在の関係に
   ありかつ前記冷却液を半径方向に沿つて外方へ流すため
   に多数の穴を有する導管断片から成つていて、一方の膨
   張部材は膨張させればパイプの一部分の内周のほぼ全体
   と密着し得るのに対し、他方の膨張部材はそれの外面か
   ら半径方向に沿つて外方へ突き出しかつ装置の軸線を横
   断するよう互いに間隔をおいて配置された複数の突出部
   材を有し、従つて膨張させれば前記突出部材がパイプの
   内周の一部分のみと接触するためパイプとの間に流路が
   形成されることを特徴とする、パイプの内面を冷却する
   ための可動装置。 ２ パイプ内の所定位置における装置の存在を探知する
   ための手段が追加包含される、特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ３ 装置の存在を探知するための前記手段が装置上に配
   置された磁石を包含する、特許請求の範囲第２項記載の
   装置。 ４ 膨張させればパイプの一部分の内周のほぼ全体と密
   着し得る前記一方の膨張部材が前記第１の膨張部材であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 前記第１および第２の膨張部材が装置の軸線に対し
   て対称的な形状に膨張可能である、特許請求の範囲第１
   項記載の装置。