JPS63262423A - 小径管および弯曲管を熱処理する加熱装置 - 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】 本発明は、小径管および少くとも一部に弯曲部を有する
管を熱処理する装置および該熱処理装置の使用方法に関
する。

加圧水型原子炉の蒸気発生器は、約２ＣＩ１１の直径を
もちかつＵ字形をなす数千本の管群を備えている。これ
らの多管は約１０ｍの長さの直線状の分岐管を有してお
り、該分岐管の端部は、２本の分岐管をその頂部で結合
しているほぼ半円形状をなす部分と共に蒸気発生器の管
仮に固定されている。

管群における多管の弯曲部は、管群における多管の位置
の基いて、寸法および曲率半径が互に異なっている。管
ｉの中央部に位置する管の弯曲部の曲率半径は、管群の
外側に位置する管の弯曲部の曲率半径よりも小さい。

原子炉の作動中において、加圧水型原子炉の蒸気発生器
の管群は、その内面が、１次回路および原子炉容器内を
循環している加圧水と接触しており、その外面が、１次
水により供給される熱によって加熱および気化されるよ
うに蒸気発生器のケーシングに導入される給水と接触し
ている。

加圧水型原子炉の蒸気発生器の管は、原子炉の作動中に
腐蝕作用を受ける。このため、原子炉を長期間に亘って
作動すると、管の腐蝕を受は易い部分例えば管をクリン
ピングにより管仮に固定するときに生じる管板の内側の
変形部分と管の非変形部分との間の移行領域や管の弯曲
部の領域および直線状の分岐管との接続部等にクラック
（亀裂）を発生させる原因になる。これらの領域に生じ
るこの激しい腐蝕およびクランクは、管群の成形および
取付けに伴う機械的加工により発生される元応力が管壁
内に存在することおよび原子炉の作動中に管群が本来的
に受ける熱負荷又は機械的負荷等の外部荷重と関係する
ものである。

管に生じた応力を機械的に緩和する種々の方法が提案さ
れており、これらの方法は主として、管板の内側又は管
板の近傍領域における応力の緩和に用いられている。

また、蒸気発生器の水タンクから延びていて熱処理を必
要とする多管に電気抵抗加熱エレメントを通して、該加
熱エレメントを管の弯曲部に配置することによって管の
弯曲部の熱応力を緩和する方法も提案されている。この
方法によれば、管の弯曲部は、加熱抵抗器に電流を供給
することによって所定期間加熱されるようになっている
。

しかしながら、管の弯曲部の曲率半径が小さいため、弯
曲部の領域に加熱エレメントを設置する作業がきわめて
困難であることは明白である。従って、管群の小さな弯
曲部の熱処理を行なうには、特殊な構造の加熱エレメン
トを用いてこの加熱エレメントを小さな曲率半径の部分
に設置する繊細な作業が必要となる。

この種の加熱エレメントは可撓性のマンドレルを備えて
おり、該マンドレルには電気抵抗ワイヤが螺旋状に巻付
けられていて、電気抵抗ワイヤの巻回部の外径の方が熱
処理すべき管の内径よりも小さくなるように構成されて
いる。

管の小さな弯曲部の曲率半径に倣うことができかつ加熱
エレメントを確実に設置することを可能にする可撓性マ
ンドレルの製造にはきわめて繊細な作業が必要になりか
つ非常に高価なものとなってしまう。また、電気抵抗ワ
イヤの巻回部とマンドレルとの間に有効な電気絶縁材お
よび／又は断熱材を設けておく必要がある。

また、蒸気発生器の管は、弯曲部の領域が僅かに楕円形
になっていることがよくある。このため、加熱エレメン
トの直径を管の内径よりもかなり小さくする必要があり
、従って、電気抵抗器の効率および出力が悪化してしま
う。

更に公知の加熱エレメントでは、管の弯曲部の処理温度
を均一化すべく、加熱領域にフラッシングガスを噴射す
ることができない。

また、蒸気発生器の管を長期間に亘って応力緩和処理す
る必要がある場合には、全処理時間が原子炉の停止中の
メインテナンスプログラムと矛盾することを避けるため
、処理作業を多数の管について並行して行なわなければ
ならない。このとき多数の加熱エレメントを入手してお
く必要があるが、もしもこれらの加熱エレメントが高価
であれば、応力緩和処理を行なうのに必要な経費はかな
りの額になってしまう。

従って本発明の目的は、小径管および少くとも一部に弯
曲部をもつ管の熱処理をするための加熱装置であって、
前記管の内径よりも小さな外径をもつ巻回部を形成すべ
く螺旋状に巻回される電気抵抗加熱ワイヤを備えた可撓
性の加熱エレメントと、前記管内で前記加熱エレメント
を案内し、変化させかつ位置決めする装置とを有してい
る加熱装置において、構造が簡単で安価であり、熱処理
すべき管の形状に容易に倣わせることができ、しかも加
熱領域をガスでフラッシングすることができる加熱装置
を提供することにある。

この目的を達成するため、前記電気抵抗加熱ワイヤが同
軸ケーブルの中心コアを構成しており、前記同軸ケーブ
ルは金属製の外被覆と、核外被覆と前記中心コアとの間
に配置された絶縁材とを備えていて、螺旋状の巻回部を
形成すべく巻回されている。

本発明はまた、本発明の加熱装置を使用する方法に関し
、特に、加圧水型原子炉の蒸気発生器における管群の小
さな弯曲部の応力緩和のための熱処理を行なう方法に関
する。

以下、本発明により構成された加熱装置および該加熱装
置を加圧水型原子炉の蒸気発生器の管群の小さな弯曲部
に生じる応力を緩和するのに用いる方法について説明す
る。

第１図に示すように、蒸気発生器ｌの底部には管Ｆｉ、
２が設けられている。該管板２はかなりの厚さを有して
おり、蒸気発生器の管群を構成するＵ字形の管３の端部
を固定している。加熱装置を容易に表わすことができる
ようにするため、第１図における管３の直径は、管板２
や管群の寸法に比べてかなり誇張して示しである。第１
図には、管群の中央部に配置された２本の管３が示して
あり、管３の頂部は半円形状に弯曲していて、管群の小
さな弯曲部を構成している。

第１図に示す本発明の加熱装置は、管３の頂部すなわち
弯弗部３ａを熱処理するのに用いられる。

管板２より下方に位置する蒸気発生器１の部分は水タン
ク４を構成しており、該水タンク４は隔壁５により２つ
の部分４ａ、４ｂに区分されている。

水タンク４のいずれか一方の部分４ａ又は４ｂは、原子
炉の作動中に、炉心と接触して加熱された加圧１次水（
冷却水）を原子炉容器から蒸気発生器１に供給する１次
原子炉回路の配管に連結されている。また、水タンク４
の他方の部分４ｂ又は４ａは、原子炉の作動中に、蒸気
発生器１内で冷却された１次水を原子炉容器に戻す１次
原子炉回路の配管に連結されている。１次水は、管３の
一端（水タンク４の一方の部分４ａ又は４ｂに導かれて
いる入口端を構成している端部）と、他端（水タンク４
の他方の部分４ａ又は４ｂに導かれている出口端を構成
している端部）との間で、管３内を循環している。

第１図には、蒸気発生器１に連結された１次パイプシス
テムは示されていない。

水タンク４の各部分４ａ、４ｂはそれぞれマンホール６
ａ、６ｂを有しており、３亥マンホール６ａ、６ｂは原
子炉の平常作動時には、密封耐圧カバーで閉鎖されてい
る。

蒸気発生器１の管３の熱処理は、原子炉のメインテナン
スおよび補修時期（この期間中、原子炉は停止される）
に行なわれる。

本発明の加熱装置は、水タンク４の部分４ａ、４ｂ（こ
れらの部分４ａ、４ｂは、原子炉の管３へ近づくことを
可能にする区画室として機能する）を利用して、蒸気発
生器１の内部で作動される。

このため、管３の熱処理を行なうのに必要な機器を入れ
ることができるように、マンホール６ａ、６ｂが開放さ
れる。

本発明の加熱装置を蒸気発生器ｌの管３内で作動させる
ため、公知の形式の操作機械を水タンク４の各々の部分
４ａ、４ｂ内で使用する。この操作機械は、管板２の入
口面の下で、水タンク４の各部分４ａ、４ｂに導かれて
いる管３の端部の中に固定され、管３の熱処理を行なう
ための機器を、熱処理すべき管３の各端部において管板
２の入口面と同一面上に位置決めできるようになってい
る。

この種の操作機械はよく知られたものであり、管群の試
験、閉鎖、機械的処理または被覆による補修を行なうの
に一般的に使用されている。

水タンク４内には成る種の放射能が存在するため、すべ
ての取扱い操作は、蒸気発生器１の水タンク４の外に設
けた制御ステーションから遠隔制御することができる。

操作機械によれば、キャリヤ装置（支持装置）８を所定
位置すなわち水タンク４の部分４ａ内で管板２の入口面
の下で、管板２と同一面上にある管３の端部と整合する
位置に位置決めすることができる。更に操作機械によれ
ば、キャリヤ装置９（該キャリヤ装、置９には引抜き・
押出し装置１０と弯曲した案内チューブ１１が固定され
ている）を、水タンク４の部分４ｂ内で位置決めするこ
とができる。案内チューブ１１および引抜き・押出し装
置１０は、水タンク４の部分４ｂに導かれていて熱処理
されるべき管３の端部と整合される。

本発明の加熱装置は、水タンク４内に配置される前述の
支持手段、案内手段および変位手段８．９．１０．１１
の他に、水タンク４の外に配置される手段を有しており
、特に１組のり−ル１２が、水タンク４の部分４ｂが位
置する側に設けた水平軸上で回転できるように取付けら
れている。

本発明による加熱ニレメンｌ−１４（該加熱エレメント
１４は、熱処理すべき管３の中に挿入されるものである
）が、各リール１２に巻回されている。これらの加熱エ
レメント１４に電流を供給するため、各リール１２は給
電端子１５に接続されており、該給電端子１５は更に、
操作を制御するｔｌｉｌｌ　ｉＴＢステーションに設け
られた給電キャビネット１６および制御キャビネットに
接続されている。

各加熱エレメント１４の先端部は、延長部１４′に連結
されており、該延長部１４’はり−ル１２上で加熱エレ
メント１４の上に巻回されるようになっている。

本発明の加熱装置は更に、牽引ケーブル２０を引抜くこ
とも押出すことも可能に駆動するための引抜き・押出し
装置１８を備えている。牽引ケーブル２０の一端には機
械的な連結装置２１および渦電流位置制御プローブ２２
が設けられている。

ケーブル２０は、リール１９によって引抜き・押出し装
置１８の上流側に貯えられるようになっている。例えば
ステンレス鋼で作られていて薄い肉厚の波形壁を有する
可撓性の案内チューブ２４によって、引抜き・押出し装
置１８の先端部がキャリヤ８に連結されるようになって
いる。

制御ステーションには、両引抜き・押出し装置１０．１
８のための渦電流位置測定ユニット２５と、制御ユニッ
ト２６．２７とが設けられている。

両引抜き・押出し装置１０．１８および位置制御手段２
２は、電気接続装置２８により制御ユニット２６．２７
に接続されている。

次に、第２図、第２ａ図、第２ｂ図、第３図、第４図、
第５図および第６図に基き、本発明の加熱装置の加熱エ
レメント１４について説明する。

本発明の加熱エレメント１４は、一端が尖った端部３０
として構成されている前部１４ａと、電気接続装置とフ
ラッシングガスとを通すことのできる中間部１４ｂと、
加熱エレメント１４を電源およびフラッシングガス供給
源に接続するための後部１４ｃとを有している。

加熱エレメント１４は全体的に可撓性の構造に作られて
いて、リール１２に巻回できようになっている。加熱エ
レメント１４の直径は、少くとも前部１４ａおよび中間
部１４ｂにおいて、管３の内径より小さく形成されてい
る。

前部１４ａが実際には加熱エレメント１４を構成してい
るものであるが、この前部１４ａには、同軸ケーブル３
２が互に密接するようにして螺旋状に巻回されており、
その断面図が第４図に示しである。

同軸ケーブル３２は互に重なり合うように多数回巻回さ
れており、その中心点は端部３０にある。

第２図、第２ｂ図および第６図には、２つの同一の同軸
ケーブル３２．３２′からなる二重巻回構造が示してあ
り、ケーブル３２．３２′の中心点は端部３０にある。

これに対し２ａ図には、端部３０に中心点をもつ単一巻
回構造が示しである。

端部３０は尖った形状をなしており、熱処理されるべき
管３内に加熱エレメント１４を案内できるようになって
いる。また、この端部３０の先端部には開口３６が設け
られており、端部３０を加熱エレメントの延長部１４’
に連結できるようになっている。

開口３６の後方において端部３０にはチャンネル３７が
設けられている。このチャンネル３７は同軸ケーブル３
２を通すためのものであり、端部３０を半径方向に直角
に貫通している。

第２ｂ図に示す実施例の場合、２つの同軸ケーブル３２
および３２′は、端部３０の長手方向にずれた位置にお
いて互に直交するように形成された２つのチャンネル３
７および３７′に通されている。

これらのチャンネル３７．３７′は、中心点を、同軸ケ
ーブル３２．３２′の互に重なり合う巻回部からなる巻
線上に形成させることができる。第２ａ図、第２ｂ図お
よび第３図に示すように、ケーブル３２又はケーブル３
２．３２′は、互に密接した巻回部（すなわち実質上密
接しているといえる巻回部）を形成するように巻回され
ている。

第４図に示すように、同軸ケーブル３２は、例えばニッ
ケル・クロム合金からなる電気抵抗加熱ワイヤで構成さ
れた中央の導電部３３を備えている。同軸ケーブル３２
は更に、電気抵抗ワイヤ３３と同心状に配置されており
かつ例えばニッケル合金ステンレス鋼又は他の金属材料
で作られた金属製の外鞘すなわち被覆３４を備えており
、ワイヤ３３と被′Ｘ１１３４との間には絶縁材が挿入
されている。

ケーブル３２のような同軸ケーブルは、管状の被覆３４
が存在するために成る程度の剛性があることは明白であ
る。このため、同軸ケーブル３２により巻回部３１を形
成した場合には、該巻回部３１はコイルばねの特性とか
なり良く似た特性を有するものとなる。この巻回部３１
は特殊な構造すなわち安定してはいるけれども弾性変形
（特に曲げ変形）を受は易い構造を形成している。

従来の加熱エレメントすなわち可撓性マンドレルの上に
簡単な電気抵抗ワイヤを巻いた巻回部からなる加熱エレ
メントに比べ、本発明の加熱エレメントは、内部のマン
ドレルと接触させて巻回する必要なくして、形部れしな
い形状を有しかつ充分な密着力を有している。

にもかかわらず、本発明の加熱エレメント１４の前部１
４ａには、第２ａ図、第２ｂ図および第３図に示すよう
に、小径のタイ４０と、平らな金属テープから作られた
巻回部４１とからなる中央部が設けである。

タイ４０はロッド又はチューブで作るのがよく、これら
のロッド又はチューブは、可撓性を有するけれども引張
ったときに良好な剛性をも有しておりかつ加熱エレメン
ト１４内に発生する温度に耐え得るものである。タイ４
０はその一端が終端部材すなわち端部３０に固定されて
おりかつ加熱エレメント１４の前部１４ａの全長に亘っ
て加熱エレメント１４ａ内を軸線方向に延在していて、
更に、加熱エレメント１４の前部１４ａと中間部１４ｂ
との間の結合部材を構成している端部材すなわちコア４
３に設けた軸線方向のボアを貫通して延在している。タ
イ４０の反対側の端部は環状部材４４に固定されており
、該環状部材４４は、加熱エレメント１４の中間部１４
ｂの端部に固定された環状部材４５に支持されている。

この環状部材４５の端部はコア４３の端部から離れてい
て、成る調節を行なうことができるようになっている。

このように、加熱エレメント１４の前部１４ａは撓むこ
と（およびもしも巻回部が完全に密接していない状態に
巻回されている場合には縮むこと）ができるけれども、
引張り作用を受けた場合でも伸びないように構成されて
いる。なぜならば、加熱エレメント１４の端部３０と中
間部１４ｂとは、タイ４０によって連結されていて、引
張り力に抗することができるようになっているからであ
る。

平らな金属テープで構成された巻回部４１は、ケーブル
３２による巻回部３１の巻回方向とは反対の方向に傾い
て巻回される。この完全な可撓性をもつ巻回部４１が設
けであるため、巻回部３１が半径方向に変位するときに
該巻回部３１が過剰変形することを防止することができ
る。

巻回部３１の内面と巻回部４１の外面との間には半径方
向の空間が形成されており、該空間はタイ４０と共に加
熱エレメント４０の中央部を構成している。いかなる場
合でもこの中央部は、同軸ケーブル３２が巻回されるマ
ンドレルを構成することにはならない。なぜならば、同
軸ケーブル３２の巻回部３１と中央部との間には必らず
半径方向の空間が残されるからである。

従って同軸ケーブル３２の巻回部３１は、密接して巻回
されたばねの特性をもつ自己支持形の管状部材を構成し
ている。

多くの場合には、巻回部４１のような中央の支持部材を
設ける必要はないであろう。しかしながら、加熱エレメ
ント１４がマルチターン巻回部の形に作られている場合
には、この種の部材が必要になる。

第２図および第３図に示すように、加熱エレメント１４
の中間部１４ｂは、良好な可撓性をもたらすことができ
る連続波形状に形成されたステンレス鋼のチューブ５０
で構成されている。２本の導線で二重巻回構造にした場
合の同軸ケーブル３２．３２′は、管状の鞘すなわちチ
ューブ５０内で軸線方向に配置されており、かつコネク
タ５１により可撓性のある給電ケーブルに接続されるよ
うになっている。

２本の同軸ケーブル３２．３２′を用いて二重加熱巻回
部を構成した場合に、これらの同軸ケーブル３２．３２
′を電源に対し並列に接続しておけば、同一の加熱力を
得るのに電圧を１／２にすることができる。

一般に、同軸ケーブル３２．３２′の接続は、加熱エレ
メント１４の中間部１４ｂ内で間隔をへだでて配置され
たコネクタ５１により、慣用的な可撓性ケーブルを用い
て行なわれる。加熱エレメント１４の前部１４ａ内には
少くとも１つの熱電対５４が設けられていて、加熱中の
温度を測定できるようになっている。この熱電対５４は
測定ケーブル５３を備えており、該ケーブル５３も管状
の鞘すなわちチューブ５０内で軸線方向に延在している
。同軸ケーブル３２．３２′に接続された可撓性ケーブ
ルの端部および熱電対５４の測定ケーブル５３の端部は
加熱エレメント１４の後部１４ｃを構成しており、加熱
エレメント１４を、蒸気発生器１の外側に配置された固
定の設備に接続している。

管状の鞘すなわちチューブ５０には、蒸気発生器１の外
に設けた不活性ガスのタンクに連結されたパイプ５５か
ら、例えばアルゴン又はヘリウムのような不活性ガスか
らなるフラッシングガスが供給される。フラッシングガ
スは、鞘５０の中を通ってコア４３（第３図）に近接し
た所に設けた小さな開口５０′から、加熱エレメント１
４が挿入されている管３内に流入する。このとき、フラ
ッシングガスの一部は端部材すなわちコア４３を通って
、同軸ケーブル３２とタイ４０との間に形成された空間
内に流入する。次にこのフラッシングガスは、加熱エレ
メントの作動部分すなわち前部１４ａを構成している巻
回部３１内に流入する。

巻回部３１を構成している巻線が完全に密着している訳
ではないから、巻回部３１はガスを密封できる管状通路
を形成しているものではない。従ってフラッシングガス
は最終的に管３の中に流入し、該管３の加熱領域を有効
にフラッシング（洗浄）することができる。

第５図は、波形の管状鞘５０内での同軸ケーブル３２と
タイ４０との配置を示すものである。第２図および第２
ｂ図に示したような二重巻回構造の場合における同軸ケ
ーブル３２′の位置も示しである。

次に第７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図および第７ｄ図に基
いて、蒸気発生器１の中央部に配置された管３の弯曲部
の熱処理を行なう場合の、加熱エレメント１４の位置決
め操作方法および使用方法について説明する。

蒸気発生器１の外側でマンボール６ｂに近接した位置に
、１！ＩＪＩの加熱エレメント１４（各加熱エレメント
１４は、第１ａ図に示されているように、リール１２に
巻かれておりかつ延長部１４’に接続されている）を配
置する。第７ａ図〜第７ｄ図には、管３の弯曲部の熱処
理を行なうのに用いられる１つのり−ル１２と１つの加
熱エレメントｌ４とが示しである。

キャリヤ８．９は管３の端部に設置され、これにより、
案内チューブ２４、引抜き・押出し装置１０およびその
案内チューブ１１が所定位置に位置決めされる。

次に、先端に連結装置２１を備えた牽引ケーブル２０を
、引抜き・押出し装置１８を用いて案内チューブ２４内
に通す。これにより、牽引ケーブル２０を管３の一端に
挿入可能になる。

次いで引抜き・押出し装置１８を作動すれば、牽引ケー
ブル２０が押出し力により動かされるのに充分な剛性を
有しているため、牽引ケーブル２０が管３の内部に移動
される。

このようにして、牽引ケーブル２０の先端が、管３の出
口に到達し、更には案内チューブ１１の出口に到達する
。次に牽引ケーブル２０は、案内６０に案内されてマン
ホール６ｂを通って押出される。

第７ｂ図に示すように、カンプリング装置すなわち連結
装置２１は、リール１２に巻回された延長部１４′の端
部材６１に近い所までもって来られ、端部材６１の開口
内に連結装置２１を差し込むことによって、延長部１４
′が手動により又は自動的に牽引ケーブル２０に連結さ
れる。

次に引抜き・押出し装置１８を作動して、牽引ケーブル
２０、延長部１４′および加熱ニレメン（・１４に引張
り力すなわち牽引力を作用する。Ｊｌｌｌ熱エレメント
１４を管３内に導入し易くするため、場合によっては引
抜き・押出し装置１８に押出し力を生じさせることもで
きる。第７Ｃ図に示すように、牽引ケーブル２０の渦電
流位置制御プローブすなわち渦電流コイル２２は、管群
の頂部スペーサ５６の位置に到達し、この位置に到達し
たことは、制御ステーションに設けた渦電流位置測定ユ
ニットすなわち渦電流測定装置２５によって検出される
。引抜き・押出し装置１８の位置が記憶され、延長部１
４’および加熱エレメント１４は、牽引ケーブル２０の
渦電流コイル２２が、管３の小さな弯曲部３ａ（第１図
）を下向きに移動して該弯曲部３ａの出口の位置にある
頂部スペーサ５６に到達するまで、運動を続ける。この
ときの引抜き・押出し装置１８の位置が記憶される。

このように引抜き・押出し装置１８の位置に関して２箇
所の測定を行なうことにより、可撓性の牽引ケーブル２
０の端部が管３の小さな弯曲部３ａの両側で２つの対称
位置にあるとき、管３内に導入された牽引ケーブル２０
の長さを決定することが可能となる。これらの２つの長
さの平均値をとれば、弯曲部３ａの中間部の位置（この
位置は、弯曲部３ａの最高点の位置でもある）を正確に
決定することができる。

第７ｄ図および第８図に示すように、渦電流コイル２２
によって第７ｄ図に示す牽引ケーブル２０の位置が検出
されるとき、加熱エレメント１４の作動部（すなわち前
部）１４ａは管３の弯曲部３ａ内に位置している。加熱
エレメント１４の作動部１４ａすなわち螺旋状の巻回部
３１が設けである部分を、熱処理すべき最大の弯曲部の
長さと少くとも同じ長さにしておけば、残余の弯曲部３
ａについてはこの長さの加熱巻回部３１で間に合うこと
になる。

第８図に示すように、加熱エレメント１４は小さな弯曲
部３ａの形状にも完全に倣うことができるため、管３の
壁に接触して良好な熱伝達を行なうことができる。

加熱エレメント１４内にタイ４０が設けであるため、加
熱エレメント１４が牽引力により管３内を引張られて移
動するとき、巻回部３１が異常に伸びてしまうことを防
止することができる。実際に、牽引ケーブル２０により
加えられる引張力すなわち牽引力は、加熱エレメント１
４の端部材３０からタイ４０を介して、加熱エレメント
１４の中間部１４ｂの管状の鞘５０に伝達される。

もしも管３の弯曲部３ａの部分の断面形状が僅かに楕円
形になっている場合でも、本発明によれば巻回部３１が
中央のマンドレルによって固定的に支持されているもの
ではないので、弯曲部３ａを通るときに巻回部３１が僅
かに変位することができ、従って、楕円形の弯曲部３ａ
でも加熱エレメント１４を容易に通すことができる。こ
の場合の巻回部３１の変形量すなわち変位量は低レベル
に制限されているけれども、この変位量は、加熱エレメ
ント１４が弯曲部を通り抜けるには充分な大きさである
。

管３の弯曲部３ａの熱処理は、加熱エレメント１４の後
部１４ｃを構成している供給ケーブルの端部が連結され
ているリール１２の電源スィッチを入れる゛ことにより
行なわれる。加熱電流は、制御ステーションに設置され
た装置１６．１７により制御されかつ監視される。

この熱処理作業は非常に多くの管３について同時に行な
われるため、前述の加熱エレメント１４の設置作業は熱
処理すべきすべての管３について行っておかなければな
らない。加熱エレメント１４への電流の供給および加熱
電流の監視（モニタリング）は、熱処理すべきすべての
管３について並行して同時に行なわれる。

加熱エレメント１４を所定位置に配置する各作動を行っ
た後、キャリヤ８からの遠隔制御によって、全配置した
ばかりの加熱エレメント１４の延長部に設けた端部材６
１から、牽引ケーブル２０の連結装置２１を取外す。次
いで゛、加熱エレメント１４および延長部１４′を管３
内の所定位置に残したまま、牽引ケーブル２０を引き出
す。

熱処理作業を行なう間、管３内の加熱領域にはチューブ
すなわち鞘５０を介してフラッシングガスが供給される
。

熱処理作業中の温度は熱電対５４によって監視され、こ
の測定結果は制御ステーションに送られる。

従って本発明の加熱装置は、構造が簡単であること、コ
スト価格が適当であること、管群の小さな弯曲部の中の
所定位置に容易に位置決めできること等の利点を有して
いる。

また本発明の加熱装置によれば、熱処理作業を完全に監
視することができると共に、熱処理作業を行なう前に弯
曲部内の加熱ニレメン１−１４の位置を監視することが
できる。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。

すなわち、任意の本数の同軸ケーブルを巻線が互に重な
らないように巻回することによって加熱巻回部を構成す
ることができる。

また、実施例で説明した構造とは別の構造によって加熱
エレメント１４の中央部を構成することもできる。

更に、加熱力が、加熱巻回部゛の中央部よりも両端部（
すなわち、頂部スペーサ５６を通っている管３の部分に
対応する部分）において大きくなるように構成すること
もできる。このように加熱力に変化を付ける構造として
は、比抵抗を変化できる連続体で芯部が構成された同軸
ケーブルを巻回するか、あるいは長さ方向に沿って直径
が変化する巻線で巻回部を構成することができる。

比抵抗を変え得るようにしたケーブルの連続芯部は、抵
抗値の異なる種々の長さのワイヤを突合せ溶接して構成
することができる。

一般に行なわれているように、同軸ケーブルには例えば
銅のように電気抵抗の小さな部材を用いて高電気抵抗の
部分を接合したり、加熱ニレメン１−１４の非加熱領域
を作ってもよい。

加熱エレメント１４の駆動手段、位置決め手段および監
視手段として、実施例に示したものとは異なる構成にす
ることができる。

最後に、本発明の加熱装置は、一部が弯曲している小さ
な直径のすべての管はもとより、真直ぐな管の熱処理を
も行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、原子炉の蒸気発生器の管群の小さな弯曲部を
熱処理するのに用いられる加熱装置の全体を示す概略図
である。 第１ａ図は、加熱エレメントを巻回しておくリールの断
面図である。 第２図は、本発明の加熱装置の加熱エレメントを示す部
分断面図である。 第２ａ図および第２ｂ図は、本発明による加熱エレメン
トの２つの別々の実施例について、加熱エレメントの端
部を示す縦断面図である。 第３図は、加熱エレメントの後部を示す縦断面図である
。 第４図は、本発明による加熱エレメントの巻回部を構成
する同軸ケーブルの横断面図である。 第５図は、第３図の５−５線に沿う断面図である。 第６回は、第２ｂ図の６−６線に沿う断面図である。 第７ａ図、第７ｂ図、第７Ｃ図および第７ｄ図は、原子
炉の蒸気発生器の管群の小さな弯曲部を熱処理するため
の加熱エレメントを使用する４つの順序を説明するため
の、加熱装置の全体を示す概略図である。 第８図は、加熱ニレメンｌ−が管群の弯曲部内で作動位
置に配置されている状態を示す、第７ｄ図の一部の拡大
図である。 ■・・・・・・蒸気発生器、　　２・・・・・・管板、
３・・・・・・管、　　　　　　３ａ・・・・・・管の
弯曲部、８．９・・・・・・ギヤリヤ、 １０．１８・・・・・・引抜き・押出し装置、１１．２
４・・・・・・案内チューブ、１２・・・・・・リール
、　　　１４・・・・・・加熱エレメント、１４′・・
・・・・加熱エレメントの延長部、３１・・・・・・同
軸ケーブルの巻回部、３２・・・・・・同軸ケーブル、 ４０・・・・・・タイ、　　　　５０・・・・・・チュ
ーブ（鞘）。 （＾　　　　　　　　　　　笥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、小径管および少くとも一部に弯曲部をもつ管３の熱
   処理をするための加熱装置において、該加熱装置が、前
   記管３の内径よりも小さな外径をもつ巻回部を形成すべ
   く螺旋状に巻回される電気抵抗加熱ワイヤ３３を備えた
   可撓性の加熱エレメント１４と、前記管３内で前記加熱
   エレメント１４を案内し、変位させかつ位置決めする装
   置（８、９、１０、１１、１２、１８、２５、２６、２
   ７）とを有しており、前記電気抵抗加熱ワイヤ３３が同
   軸ケーブル３２の中心コアを構成しており、前記同軸ケ
   ーブル３２は金属製の外被覆３４と、該外被覆３４と前
   記中心コア３３との間に配置された絶縁材３５とを備え
   ていて、螺旋状の巻回部３１を形成すべく巻回されてい
   ることを特徴とする小径管および少くとも一部に弯曲部
   をもつ管の熱処理をするための加熱装置。 ２、前記加熱エレメント１４の中央部には前記巻回部３
   １の軸線方向に沿ってタイ４０が設けられており、該タ
   イ４０は曲がることは可能であるが引張り作用に対して
   は剛性を有しており、前記タイ４０の両端部は、前記巻
   回部３１の軸線方向の両側に配置された、加熱エレメン
   ト１４の２つの部材３０、４３に固定されていることを
   特徴とする請求項１に記載の加熱装置。 ３、前記加熱エレメント１４は端部材３０を備えており
   、該端部材３０は、前記加熱エレメントを前記管３内で
   案内することができる形状を有しておりかつ管３内で加
   熱エレメント１４を移動させるべく加熱エレメント１４
   に牽引力を作用する部材１４′に前記端部材３０を連結
   するための連結手段を有していることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の加熱装置。 ４、前記タイ４０は、その一端が前記端部材３０に固定
   されていることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置
   。 ５、前記端部材は、加熱エレメント１４の巻回部３１を
   構成する前記同軸ケーブル３２を通すことができる少く
   とも１つのチャンネル３７を備えており、該チャンネル
   ３７内に受入れられる前記同軸ケーブル３２の部分は前
   記巻回部３１の中心点を構成していることを特徴とする
   請求項４に記載の加熱装置。 ６、前記巻回部３１が、互に重なり合った巻線部を有す
   る多層巻回部であることを特徴とする請求項１に記載の
   加熱装置。 ７、前記同軸ケーブル３２の中心コア３３が、異なる比
   抵抗をもつ連続体で構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の加熱装置。 ８、前記同軸ケーブル３２の螺旋状巻回部３１が、巻回
   部３１の軸線方向位置に応じて直径の変化した巻線で構
   成されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装
   置。 ９、前記加熱エレメント１４の中央部分には、巻回部３
   １の内側に巻回部４１が設けてあり、該巻回部４１は平
   らな金属テープで構成されていて巻回部３１の螺旋の傾
   斜とは反対方向に傾斜しており、巻回部４１の直径は巻
   回部３１の外径より小さいことを特徴とする請求項１に
   記載の加熱装置。 １０、加熱エレメント１４が、巻回部３１からなる作動
   領域１４ａの延長部として可撓性の金属チューブ５０か
   らなる部分１４ｂを備えており、該金属チューブ５０は
   、前記部分１４ａに連結されている端部に近い所の壁に
   開口５０′が設けてありかつ他端部においてブラッシン
   グガスの供給パイプ５５と連通していることを特徴とす
   る請求項１に記載の加熱装置。 １１、前記巻回部３１を構成する同軸ケーブル３２の延
   長部が金属チューブ５０内で軸線方向に配置されており
   、巻回部３１とは反対側の端部が金属チューブ５０を通
   り抜けていて電気供給手段と連結できるようになってい
   ることを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置。 １２、前記管３内で前記加熱エレメント１４を移動させ
   る手段が、加熱エレメント１４に連結された延長部１４
   ′と、加熱エレメント１４に連結された端部とは反対側
   の延長部１４′の端部に連結するための端部材２１を備
   えた牽引ケーブル２０とを有していることを特徴とする
   請求項１に記載の加熱装置。 １３、前記牽引ケーブル２０は前記連結部材２１の近く
   において渦電流コイル２２を支持しており、該渦電流コ
   イル２２によって管３内での牽引ケーブル２０の位置お
   よび加熱エレメント１４の位置を検出することを特徴と
   する請求項１２に記載の加熱装置。 １４、前記加熱エレメント１４を案内しかつ移動させる
   手段が案内チューブ１１、２４を備えており、該案内チ
   ューブ１１、２４は管３の端部と、回転ローラを備えた
   引抜き・押出し装置１０、１８とに整合して配置されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。 １５、加圧水型原子炉の蒸気発生器１の管群を構成する
   管３の小さな弯曲部の熱処理を行なうのに、請求項１に
   記載の加熱装置を使用する方法。 １６、前記管３の弯曲部３ａ内での加熱エレメント１４
   の位置の検出は、該加熱エレメント１４に固定された部
   材が管３内で移動するときに、該部材の位置と、蒸気発
   生器の管群の管３を弯曲部３ａの近くで支持しているス
   ペーサ５６の位置との一致を渦電流手段により検出する
   ことにより行なわれることを特徴とする請求項１５に記
   載の方法。