JPS629706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子力発電所建設工事における原子
炉圧力容器据付方法に関する。

第１図に示すように、原子炉圧力容器５は主と
して圧力容器本体５Ａと、その内部構造物と、制
御棒ハウジング５Ｇとで形成されている。

この圧力容器本体５Ａは中空状であり、下から
順に半球状の座部、円筒状部および蓋部とで形成
されており、その内部には原子炉炉水を循環させ
るジエツトポンプ５Ｂの再循環系、炉心を円筒状
に包むシユラウド５Ｃ、燃料体を炉心に固定する
ための上、下格子板５Ｄ，５Ｅ、炉心冷却用外部
配管との炉内配管を接続するLPCI（Low
Pressure Coolant Injection System）カツプリ
ング５Ｆ、炉内核計装モニタを保持するためのイ
ンコアハウジング５Ｈ、シユラウド５Ｃにシユラ
ウドヘツドを、挿入、固定するためのガイドロツ
ド５Ｊ、炉心強制冷却用コアスプレイライン配管
５Ｋ、原子炉内に給水をするための給水スパージ
ヤ５Ｌ、等の十数類に及ぶ機器からなる内部構造
物が装着されている。更に、圧力容器本体５Ａの
下座部には制御棒を挿入保持するための制御棒ハ
ウジング５Ｇが突出して設けられているとともに
ドレンライン５Ｉが設けられている。

このような構造を有する原子炉の圧力容器本体
５Ａ並びに内部構造物および制御棒ハウジング５
Ｇ等の据付は、従来次のような方法で行なわれて
いた。

すなわち、原子炉の圧力容器本体５Ａとその内
部構造物は、各々製作工場で、単独に製作された
後、原子力発電所建設現場に輸送され、順次建設
建場で据付作業を行ない、完成させていた。

この従来の工法を第２図および第３図について
説明する。

第２図は原子炉建屋１の原子炉格納容器３内に
原子炉の圧力容器本体５Ａを据付ける断面図であ
る。まず、原子炉建屋１の最上階の運転操作床面
１ａが完成した後に、運転操作床面１ａを圧力容
器本体５Ａを吊り上げ、かつ水平方向に移動出来
る移動クレーン９のレール７を据付ける。続い
て、そのレール７上に移動クレーン９を組立て
る。これと並行して原子炉格納容器３内におい
て、原子炉圧力容器据付用基礎台４のレベル出し
圧力容器本体５Ａを囲む生体遮蔽壁６、格納室内
部構造物１０を据付て圧力容器本体５Ａの受入準
備を行なう。

次に、製作工場で完成した圧力容器本体５Ａ
は、海上輸送されて来た。原子力発電所建設現場
に設けられた陸揚水切設備により陸上に吊卸さ
れ、原子炉建屋に設置した移動クレーン９の直下
まで、コロ曳き運搬された後、移動クレーン９の
直下に直立させられる。圧力容器本体５Ａの頂部
に移動クレーン吊具９ａをボルトにて固着させ、
その後移動クレーン９のウインチを作動させ圧力
容器本体５Ａを、移動クレーン９内に吊上げて収
納する。次に、移動クレーン９をレール７に沿つ
て原子炉格納容器３の直上部迄ウインチを用いて
移動し停止する。続いて、移動クレーン９に収納
していた圧力容器本体５Ａを吊り下し、基礎台４
上に定座させる。圧力容器本体５Ａの定座、芯出
しおよび固定が完了したならば、圧力容器本体５
Ａ内に、ジエツトポンプ５Ｂを据付けるために、
圧力容器本体５Ａの頂部に仮設の更衣室２１を設
ける。従来工法においては、先に原子炉格納容器
３に据付けた圧力容器本体５Ａに、後から内部構
造物を取付けるものであるから、圧力容器本体５
Ａ内を清浄に保持して作業を行なうために、作業
員が外から着て来た作業服等をこの更衣室２１に
おいて圧力容器内作業専用の清潔な作業服と着替
える必要がある。従つて、従来工法ではこの更衣
室２１を必ず設けなければならなかつた。

この更衣室２１の床には圧力容器本体５Ａ内に
作業員が出入したり、内部構造物の構成部材を挿
入するための開閉自在な出入口が設けられてい
る。また、作業員は圧力容器本体５Ａの底部へは
内壁面に添設した梯子を用いて往復していた。

この更衣室２１の仮設後に、内部構造物の据付
けが行なわれる。

すなわち、先ずジエツトポンプ５Ｂを、前記出
入口を通して圧力容器本体５Ａ内に搬入し、据付
作業を実施する。次に仮設の更衣室２１を移動し
シユラウド５Ｃを搬入し、仮設更衣室２１を元の
位置に復旧して圧力容器本体５Ａの底部に溶接固
定する。続いて、上下の構子板５Ｄ，５Ｅをシユ
ラウド５Ｃと同様の方法で圧力容器本体５Ａ内に
搬入し組込みを行なう。続いて、原子炉格納容器
３内に特設したシユートを通して、圧力容器本体
５Ａの下部の基礎台４内の空間へ多数の制御棒ハ
ウジング５Ｇ、インコアハウジング５Ｈを搬入
し、その後圧力容器本体５Ａの底部の中心部から
周辺に向けて順次圧力容器本体５Ａの内部へ挿入
し、内部にて溶接固着させる。これらの制御棒ハ
ウジング５Ｇおよびインコアハウジング５Ｈは、
合せて200数十本に及び本数となるため、工期も
長期にわたる。

これらの作業が完了した後、ガイドロツド５
Ｊ、コアスプレイライン配管５Ｋ、給水スパージ
ヤ５Ｌ等を順次炉内に搬入し、据付け、その後溶
接して完成させる。

原子炉炉内構造物の据付けは上述の如く据付け
られるが、本作業と並行して原子炉格納容器３内
では、機器１１、原子炉内や制御棒圧力機構へ冷
却水を供給する配管１２等が順次据付けられ、原
子炉圧力容器５との接続も行ない、原子炉格納容
器３内の据付けを完了させてゆく。

しかるに、従来の原子炉圧力容器据付方法はこ
れら部品を解体したまま多数回にわけて建設現場
に輸送するものであるから輸送が著しく繁雑であ
り、またこれら部品は寸法が大きく重量がある為
現場における部品の正確な位置決め、芯出しは困
難であり、位置決め、芯出し作業の為に専用の設
備も必要となり、またこれらの作業は天候、塵
埃、外気温、雰囲気等の影響を受けるので例えば
溶接部等の品質管理上溶接部が良好となる時期だ
けを選んで溶接しなければならず、工期が長くな
り、また屋外での作業であるため風雪、雨水から
守る大きな防護シートを格納容器の上方にかける
必要があり、また仮設の更衣室を設けなければな
らず、更に原子炉圧力容器となる各部品の搬入以
後は原子炉建屋の建設現場と原子炉格納容器内の
作業を同時並行して行わねばならないので完成し
た原子炉圧力容器の安全性、品質に問題が生ずる
虞れがある。

このように、原子炉圧力容器を製作工場で組立
てて輸送するのでなく、多数の部品を発電所建設
現場で組立てる従来方法は、圧力容器内部構造物
の据付時間が著しく長期にわたり原子力発電所の
全体建設期間におけるクリチカルパスとなり、全
体建設工程が長期に及ぶ最大の原因となつてい
た。

本発明は、上述の種々の不都合を解消する為案
出されたもので、製作工場において原子炉圧力容
器の製作、組立てを行い、更に原子炉圧力容器に
輸送養生手段を構じ、然る後、原子炉圧力容器を
輸送することにより輸送の実現、安全化を図る一
方、発電所建設現場における原子炉圧力容器の組
立て作業をなくし、輸送されて来た原子炉圧力容
器を直ちに移動クレーンにより据付け作業をする
だけで良く、もつて大幅な工期の短縮が図り得、
また原子炉圧力容器の組立て作業の安全性の向上
及び品質の確保を図り得る原子炉圧力容器据付方
法を提供するものである。

本発明のように、原子炉圧力容器、内部構造物
および制御棒ハウジングを予め製作工場で製し、
それを海上輸送等により原子力発電所の建設現場
へ運搬し、そのまま格納容器内に据付けること
は、従来全く行なわれていなかつた。

これは、沸騰水型原子炉においては原子炉圧力
容器、内部構造物および制御棒ハウジングの合計
重量が千数百トンにも及ぶものであるため、輸送
中に構成各部に生じる応力集中の影響が大きいと
考えられているからである。また原子炉という極
めて高い安全性を要求される技術分野でもあるた
め、工法の安全性を予め検証する必要がある。従
来はこのような新たな工法は全く考慮せず、伝統
的な建設現場での組立工法が採られていたもので
ある。

本発明はこのような原子炉技術分野の特殊性に
鑑み、原子炉圧力容器、内部構造物および制御棒
ハウジングを予め製作工場で製し、これを原子力
発電所の建設現場へ運搬することに対する強度上
の要請を克服し、更に実際の運搬を行なつて構成
各部の安全性を実証したことにより提案されたも
のである。

このような技術的要請に基づいて案出された本
発明の工法を、以下、本発明の原子炉圧力容器を
据付けた原子炉設備の構成を示す第４図及び第５
図を参照して説明する。

第４図は、原子炉建屋内に収容した原子炉圧力
容器の据付状態を示す縦断正面図である。原子炉
建屋１は中央部に格納壁２により画成された格納
室３を有し、この格納室３内に圧力容器据付用基
礎台４とこの基礎台４上に設置する原子炉圧力容
器５を囲繞する為の円筒状の生体遮蔽壁６を有し
て構築されている。この原子炉建屋１は原子炉圧
力容器５が製作工場で製作され輸送されて来る時
までに構築されるものである。原子炉圧力容器５
は、格納室３が真下に来るように横架したレール
７上に乗つており原子炉建屋１内に構築された屋
根トラス８を案内として水平移動できる移動クレ
ーン９により吊上げられ格納室３内へ上方より降
すようにして収容され圧力容器据付用基礎台４上
に据付けられるものである。圧力容器据付用基礎
台４及び生体遮蔽壁６は格納室内部構造物１０を
介して格納壁２に支持されており、格納室３内に
は生体遮蔽壁６の外側に原子炉圧力容器５を制御
する為の所要の機器１１が格納室内部構造物１０
を利用して設置され、また原子炉圧力容器５に冷
却水等を供給する配管１２は建屋内に設けられ格
納壁２を貫通し、更に生体遮断壁６を貫通して原
子炉圧力容器５の所要箇所と接続されている。

第５図は輸送可能状態を示す原子炉圧力容器５
の縦断正面図である。原子炉圧力容器５は、圧力
容器本体５Ａと、圧力容器内部構造物であるジエ
ツトポンプ５Ｂ、シユラウド５Ｃ、炉心支持板５
Ｄ、上部格子板５Ｅ、LPCIカツプリング５Ｆ、
インコアハウジング５Ｈ、ガイドロツド５Ｊ、コ
アスプレイライン５Ｋ、及び給水スパージヤ５Ｌ
と、制御棒ハウジング５Ｇおよびドレイライン５
Ｉとを溶接組立てして形成されている。

原子炉圧力容器５は、製作工場において製作組
立てられ、輸送車両の輸送高さ制限より倒伏状態
に輸送されるものである。制御棒ハウジング５Ｇ
は、圧力容器本体５Ａの下部より突出しており輸
送の際不慮の事故により破損の虞れがあるので、
圧力容器本体５Ａの下座部５Ｍに設置されている
輸送養生用のスカート１３により覆われている。
更に、原子炉圧力容器５はスカート１３に取付け
た支持構造物１４及び圧力容器本体５Ａの頭部一
側に取付けた支持構造物１５を介して組をなす輸
送スキツド１６上に乗せられている。

次に、本発明の原子炉圧力容器据付方法を上述
した構成の実施例において説明する。

先ず、製作工場内において、各製作機械により
圧力容器本体５Ａと圧力内部構造物であるジエツ
トポンプ５Ｂ、シユラウド５Ｃ、炉心支持板５
Ｄ、上部格子板５Ｅ、LPCIカツプリング５Ｆ、
インコアハウジング５Ｈ、ガイドロツド５Ｊ、コ
アスプレイライン５Ｋ、及び給水スパージヤ５Ｌ
および制御棒ハウジング５Ｇ、ドレンライン５
Ｉ、とをそれぞれ製作してこれら部品を所要順序
により溶接組立てして完成品たる原子炉圧力容器
５を製作する。

次に、圧力容器本体５Ａの下座部５Ｍより突出
する制御棒ハウジング５Ｇを覆うようにスカート
１３を圧力容器本体５Ａの下座部５Ｍに取付け、
更にこのスカート１３に支持構造物１４を固着す
る一方、圧力容器本体５Ａの頭部一側にも支持構
造物１５を取付け、然る後原子炉圧力容器５を上
記一対の支持構造物１４及び１５をして一対の輸
送スキツド１６，１６上に乗せて固定する。この
輸送スキツド１６はコロを有しているもの或いは
丸鋼管を多数並べてコロとするもののいずれでも
良く、原子炉圧力容器５は一対の輸送スキツド１
６，１６によつて移動可能状態となる。しかして
原子炉圧力容器５をウインチ（図示せず）等を使
用して少くし所要位置まで移動しクレーンを使用
して輸送車両（あるいは船舶）に積載し、製作工
場から原子力発電所建設現場まで輸送する。

一方、原子力発電所建設現場においては上述し
た原子炉圧力容器５の工場製作と並行して原子炉
建屋１を建設する。原子炉建屋１は、原子炉圧力
容器５が輸送されて来るまでに建設させて置くも
ので、中央部に圧力容器据付用基礎台４と原子炉
圧力容器５を囲繞する為の円筒状の生体遮蔽壁６
等を格納室３内に有するように構築し、また原子
炉圧力容器５に冷却水を供給する為の配管１２は
原子炉圧力容器５との接続部分を除き全て設備し
て置き、その他サポートやパイプホイツプストラ
クチユア（PIPEWHIP―STRUCTURE）、各種
機器も設備して置く。そして、生体遮蔽壁６から
内部に突出する配管等はその内方端が原子炉圧力
容器５の外径より外側にあるようにして、原子炉
圧力容器５の吊り降しを可能にさせている。なお
パイプホイツプストラクチユアとは格納室内部構
造物１０の一部分であり、万一の配管破断に伴う
配管のむち打ち現象から他の健全な配管、設備等
を防護するものである。

次に、建設現場に輸送されて来た原子炉圧力容
器５は、原子炉建屋１にできるだけ近い位置でク
レーンを使用して輸送車両より積み降し、次にウ
インチを使用して原子炉建屋１に設備された移動
クレーン９を吊上げ位置まで適宜の方向変換を与
えながら輸送スキツドにより移動し、続いて移動
クレーン９により僅かに吊上げ停止した後一対の
輸送スキツド１６，１６、一対の支持構造物１
４，１５及びスカート１３を原子炉圧力容器５か
ら取外し、引続いて移動クレーンにより所要高さ
まで吊上げてから水平方向に移動し、格納室３の
真下まで来たら吊降して格納室３内の据付用基礎
台４上に下座部５Ｍをして着座させ、適正位置に
芯出しをして固定させる。然る後、原子炉圧力容
器５と配管１２その他の附属設備とを接続し、最
終的に原子炉建屋１の上部残り工事を行えば原子
炉圧力容器５の据付工事と原子炉建屋１の構築を
完了する。

このように、本発明の原子炉圧力容器据付方法
は原子炉圧力容器と原子炉格納容器とを分割して
それぞれ別個に製し、受け入れ態勢が整つた原子
炉格納容器内へ工場で製した原子炉圧力容器を輸
送して来て据付けるものであるから、次のような
効果を奏する。

(1) 原子炉圧力容器および原子炉格納容器を独立
して製することができるので、双方の製作工程
の干渉がなくなり、工期の短縮が図られる。ま
た、それぞれの製作は広い作業空間のもとで行
なうことができ、作業が安全でかつ迅速とな
る。

(2) 原子炉発電所の建設現場で原子炉圧力容器を
組立てる従来の工法に比べて、清浄保持用の更
衣室や、制御棒ハウジングを圧力容器本体下部
に搬入する特設シユート等を原子炉格納容器内
に設けてなくてもよく、また、シユラウド、原
子炉圧力容器の芯出し作業の為の専用設備や芯
出しの為の精密な作業を必要としない。

(3) 原子炉圧力容器を製作工場にて製するから、
例えば溶接部等の品質管理は、天候、外気温等
に影響されないので、工期が著しく短縮される
とともに、品質も更によくなる。

また、本発明の原子炉圧力容器据付方法は制御
棒ハウジングにスカートを被せた原子炉圧力容器
を支持構造物を介して輸送スキツドに乗せて輸送
するようにしたので完成品たる原子炉圧力容器を
製作工場において製作し、原子力発電所建設現場
までの安全な輸送が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉圧力容器と内部構造物を示す断
面図、第２図は従来の原子炉圧力容器据付方法を
示す原子炉格納容器部の断面図、第３図は従来の
原子炉圧力容器の内部構造物の据付状態を示す第
２図同様の断面図、第４図は本発明の原子炉圧力
容器据付方法の実施例に係り、原子炉建屋内に収
容した原子炉圧力容器の据付状態の説明用縦断正
面図、第５図は原子炉圧力容器の構造と運搬可能
状態の説明用正面図である。 １…原子炉建屋、４…圧力容器据付用基礎台、
５…原子炉圧力容器、６…生体遮蔽壁、９…移動
クレーン、１３…スカート、１４，１５…支持構
造物、１６…輸送スキツド、５Ａ…圧力容器本
体、５Ｃ…シユラウド、５Ｇ…制御棒ハウジン
グ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め製作工場において、原子炉圧力容器の圧
   力容器本体を製作し、その圧力容器本体内に少な
   くともシユラウドを設けるとともに、圧力容器本
   体の下座部より突出するようにして制御棒ハウジ
   ングを前記シユラウドと芯合わして設けて原子炉
   圧力容器を製し、次に圧力容器本体の下座部より
   突出する制御棒ハウジングをスカート及びこのス
   カートに取付ける第１の支持構造物で覆い、さら
   に圧力容器本体の頭に取付ける第２の支持構造物
   を介して前記原子炉圧力容器を倒伏状態にして一
   対の輸送用スキツド上に乗せて製作工場から建設
   現場までのうち陸上部を輸送し、一方原子炉圧力
   容器の輸送時までに、原子炉圧力容器据付用基礎
   台と原子炉圧力容器を収容する生体遮蔽壁と、前
   記原子炉圧力容器に接続される配管、サポートお
   よびパイプホイツプストラクチユア等の付属設備
   とを原子炉圧力容器の吊り降し可能なように予め
   構築して置き、輸送して来た原子炉圧力容器をク
   レーンにより吊上げ上記輸送用スキツドと第１及
   び第２の支持構造物とスカートとを取外し上記原
   子炉圧力容器据付用基礎台上に着座固定させ、然
   る後上記配管とサポートと及びパイプホイツプス
   トラクチユア等の原子炉圧力容器に対する接続箇
   所を原子炉圧力容器と接続して成ることを特徴と
   する原子炉圧力容器据付方法。