JP2859125B2 - 原子炉容器内の予防保全方法及びその予防保全装置 - Google Patents
原子炉容器内の予防保全方法及びその予防保全装置Info
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- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
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- B08B9/023—Cleaning the external surface
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- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- G21C13/036—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses the tube passing through the vessel wall, i.e. continuing on both sides of the wall
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉容器内の予防保
全方法及びその予防保全装置に係り、特に金属部材に液
体のジェットを噴射することにより、運転を経験したＢ
ＷＲプラントの金属部材である原子炉圧力容器下鏡肉盛
溶接部，原子炉圧力容器底部とＣＲＤスタブチューブお
よびＩＣＭハウジングとの溶接部、およびＣＲＤスタブ
チューブとＣＲＤハウジングとの溶接部、および夫々の
溶接熱影響部等の原子炉圧力容器底部の構成部材に存在
する引張残留応力を改善して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を
防止するのに好適な原子炉容器内の予防保全方法及びそ
の予防保全装置に関する。
全方法及びその予防保全装置に係り、特に金属部材に液
体のジェットを噴射することにより、運転を経験したＢ
ＷＲプラントの金属部材である原子炉圧力容器下鏡肉盛
溶接部，原子炉圧力容器底部とＣＲＤスタブチューブお
よびＩＣＭハウジングとの溶接部、およびＣＲＤスタブ
チューブとＣＲＤハウジングとの溶接部、および夫々の
溶接熱影響部等の原子炉圧力容器底部の構成部材に存在
する引張残留応力を改善して応力腐食割れ（ＳＣＣ）を
防止するのに好適な原子炉容器内の予防保全方法及びそ
の予防保全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属部材に液体のジェットを噴射するこ
とにより生じるキャビテーション気泡を金属材料に衝突
させてその金属材料に存在する引張残留応力を改善して
応力腐食割れ（ＳＣＣ）を防止する予防保全技術は、特
開平4−362124 号公報に掲載されている。
とにより生じるキャビテーション気泡を金属材料に衝突
させてその金属材料に存在する引張残留応力を改善して
応力腐食割れ（ＳＣＣ）を防止する予防保全技術は、特
開平4−362124 号公報に掲載されている。
【０００３】そして、その予防保全技術を原子炉圧力容
器に適用するための装置が特開平5−195052号公報や特
開平5−78738 号公報に掲載されている。
器に適用するための装置が特開平5−195052号公報や特
開平5−78738 号公報に掲載されている。
【０００４】しかし、それらの装置は、多数のＣＲＤス
タブチューブおよびＩＣＭハウジング、およびＣＲＤハ
ウジングが林立する原子炉圧力容器底部での予防保全作
業には適していなかった。
タブチューブおよびＩＣＭハウジング、およびＣＲＤハ
ウジングが林立する原子炉圧力容器底部での予防保全作
業には適していなかった。
【０００５】そのために、ＣＲＤスタブチューブ，ＣＲ
ＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの様な配管形状の
残留応力の緩和方法としては、特開昭52−130409号公報
に掲載の技術が考えられている。
ＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの様な配管形状の
残留応力の緩和方法としては、特開昭52−130409号公報
に掲載の技術が考えられている。
【０００６】これは、通常の一重円筒構造の配管溶接部
の残留応力の緩和方法である。
の残留応力の緩和方法である。
【０００７】すなわち、配管内面を流水で冷却しながら
配管溶接部の外面に設けた加熱コイルで急速加熱するも
のである。
配管溶接部の外面に設けた加熱コイルで急速加熱するも
のである。
【０００８】この加熱により管の板厚内に残留応力改善
に必要な温度分布を発生させ、溶接部の内面を引張降伏
させ、完全冷却時に圧縮応力を残留させていた。
に必要な温度分布を発生させ、溶接部の内面を引張降伏
させ、完全冷却時に圧縮応力を残留させていた。
【０００９】この従来技術は、一重円筒構造の配管溶接
部の残留応力の緩和には極めて有効である。
部の残留応力の緩和には極めて有効である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
は配管内面の残留応力を緩和させるものであり、またそ
のままＣＲＤスタブチューブ，ＣＲＤハウジング，ＩＣ
Ｍハウジングおよび原子炉圧力容器底部の溶接部に適用
しても、ＣＲＤスタブチューブ，ＣＲＤハウジングは一
部二重管であることや、原子炉圧力容器底部まで引張降
伏させるには、かなりの加熱量が予想され困難である。
は配管内面の残留応力を緩和させるものであり、またそ
のままＣＲＤスタブチューブ，ＣＲＤハウジング，ＩＣ
Ｍハウジングおよび原子炉圧力容器底部の溶接部に適用
しても、ＣＲＤスタブチューブ，ＣＲＤハウジングは一
部二重管であることや、原子炉圧力容器底部まで引張降
伏させるには、かなりの加熱量が予想され困難である。
【００１１】また、予防保全の対象とするＣＲＤスタブ
チューブ，ＣＲＤハウジング，ICMハウジングの本数
は、原子力プラントの出力によるが、１０２本から２４
０本と多数であり一本ずつ施工していては時間が非常に
かかり効率が悪い。
チューブ，ＣＲＤハウジング，ICMハウジングの本数
は、原子力プラントの出力によるが、１０２本から２４
０本と多数であり一本ずつ施工していては時間が非常に
かかり効率が悪い。
【００１２】原子力発電開始初期のプラントにおいて
は、溶接熱により応力腐食割れ（SCC)の感受性が高くな
る（鋭敏化という）炭素量の比較的高いステンレス製の
ＣＲＤ，ＩＣＭハウジングやニッケル基合金製のＣＲＤ
スタブチューブを使用いていた。本発明が解決しようと
する応力腐食割れ発生のポテンシャルは、前記した鋭敏
化，引張応力，腐食環境が重畳すると高くなる。また、
本発明が解決しようとする応力腐食割れを予防する対象
箇所は、原子力プラントの出力によるが、１０２本から
２４０本と多数であり一本ずつ施工していては時間が非
常にかかり効率が悪く、原子力プラントの通常定検期間
へのインパクトが大きいことが予想される。
は、溶接熱により応力腐食割れ（SCC)の感受性が高くな
る（鋭敏化という）炭素量の比較的高いステンレス製の
ＣＲＤ，ＩＣＭハウジングやニッケル基合金製のＣＲＤ
スタブチューブを使用いていた。本発明が解決しようと
する応力腐食割れ発生のポテンシャルは、前記した鋭敏
化，引張応力，腐食環境が重畳すると高くなる。また、
本発明が解決しようとする応力腐食割れを予防する対象
箇所は、原子力プラントの出力によるが、１０２本から
２４０本と多数であり一本ずつ施工していては時間が非
常にかかり効率が悪く、原子力プラントの通常定検期間
へのインパクトが大きいことが予想される。
【００１３】本発明の目的は、複数の対象箇所に対して
残留応力改善作業を効率良く実施できる原子炉容器内の
予防保全方法及びその予防保全装置を提供することにあ
る。
残留応力改善作業を効率良く実施できる原子炉容器内の
予防保全方法及びその予防保全装置を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第１
の発明の特徴は、原子炉容器内の水中で、残留応力を改
善する構造材ヘ向けて噴射ノズルからキャビテーション
気泡の発生を伴う水流を噴射して前記構造材に圧縮の残
留応力を付与する原子炉容器内の予防保全方法におい
て、前記原子炉容器内に配置された円筒体に回転可能に
装着された旋回体に設けられた前記噴射ノズルを、前記
旋回体が装着された前記円筒体の周囲を旋回させ、この
噴射ノズルから噴出する前記水流を、前記旋回体が装着
された前記円筒体の周囲に位置する他の前記円筒体に当
てることにある。 上記目的を達成する第２の発明の特徴
は、前記噴射ノズルの噴射中心を前記他の円筒体の中心
に対して偏心させた状態にして、前記噴射ノズルから噴
出する前記水流を、前記他の円筒体に当てることにあ
る。 上記目的を達成する第３の発明の特徴は、前記噴射
ノズルから噴出する前記水流を、前記旋回体が装着され
た前記円筒体に当てることにある。 上記目的を達成する
第４の発明の特徴は、原子炉容器内の水中で、残留応力
を改善する構造材へ向けて噴射ノズルからキャビテーシ
ョン気泡の発生を伴う水流を噴射して前記構造物に圧縮
の残留応力を付与する原子炉容器内の予防保全装置にお
いて、前記原子炉容器内に配置された円筒体に着脱自在
に設定される定着構造体と、前記定着構造体に水平旋回
自在に装着された旋回体と、前記旋回体に前記旋回体の
旋回面と角度を成す面でスイング動作自在に装着された
多関節アームと、前記多関節アームに支持させた前記噴
射ノズルと、を備えたことにある。 上記目的を達成する
第５の発明の特徴は、前記多関節アームは、噴射中心が
前記円筒体の中心に対して偏心する前記噴射ノズルと偏
心していない前記噴射ノズルとの交換取付け手段を備え
ていることにある。 上記目的を達成する第６の発明の特
徴は、前記原子炉容器内の炉心支持板に固定支持された
位置決めピンに係合する部材を備えていることにある。
上記目的を達成する第７の発明の特徴は、予防保全対象
の構造材に前記水流を当てることによって舞い上がるク
ラッドを吸い込む吸い込み装置を備えたことにある。
の発明の特徴は、原子炉容器内の水中で、残留応力を改
善する構造材ヘ向けて噴射ノズルからキャビテーション
気泡の発生を伴う水流を噴射して前記構造材に圧縮の残
留応力を付与する原子炉容器内の予防保全方法におい
て、前記原子炉容器内に配置された円筒体に回転可能に
装着された旋回体に設けられた前記噴射ノズルを、前記
旋回体が装着された前記円筒体の周囲を旋回させ、この
噴射ノズルから噴出する前記水流を、前記旋回体が装着
された前記円筒体の周囲に位置する他の前記円筒体に当
てることにある。 上記目的を達成する第２の発明の特徴
は、前記噴射ノズルの噴射中心を前記他の円筒体の中心
に対して偏心させた状態にして、前記噴射ノズルから噴
出する前記水流を、前記他の円筒体に当てることにあ
る。 上記目的を達成する第３の発明の特徴は、前記噴射
ノズルから噴出する前記水流を、前記旋回体が装着され
た前記円筒体に当てることにある。 上記目的を達成する
第４の発明の特徴は、原子炉容器内の水中で、残留応力
を改善する構造材へ向けて噴射ノズルからキャビテーシ
ョン気泡の発生を伴う水流を噴射して前記構造物に圧縮
の残留応力を付与する原子炉容器内の予防保全装置にお
いて、前記原子炉容器内に配置された円筒体に着脱自在
に設定される定着構造体と、前記定着構造体に水平旋回
自在に装着された旋回体と、前記旋回体に前記旋回体の
旋回面と角度を成す面でスイング動作自在に装着された
多関節アームと、前記多関節アームに支持させた前記噴
射ノズルと、を備えたことにある。 上記目的を達成する
第５の発明の特徴は、前記多関節アームは、噴射中心が
前記円筒体の中心に対して偏心する前記噴射ノズルと偏
心していない前記噴射ノズルとの交換取付け手段を備え
ていることにある。 上記目的を達成する第６の発明の特
徴は、前記原子炉容器内の炉心支持板に固定支持された
位置決めピンに係合する部材を備えていることにある。
上記目的を達成する第７の発明の特徴は、予防保全対象
の構造材に前記水流を当てることによって舞い上がるク
ラッドを吸い込む吸い込み装置を備えたことにある。
【００１５】
【作用】第１の発明は、噴射ノズルを、旋回体が装着さ
れた円筒体の周囲を旋回させ、この噴射ノズルから噴出
する水流を、旋回体が装着された円筒体の周囲に位置す
る他の円筒体に当てるので、一度、１つの円筒体に旋回
体に装着することにより、その円筒体の周囲に存在する
複数の他の円筒体に対して残留応力改善作業を実施する
ことができる。このため、複数の他の円筒体に対する残
留応力改善作業を迅速かつ容易に実施できる。
れた円筒体の周囲を旋回させ、この噴射ノズルから噴出
する水流を、旋回体が装着された円筒体の周囲に位置す
る他の円筒体に当てるので、一度、１つの円筒体に旋回
体に装着することにより、その円筒体の周囲に存在する
複数の他の円筒体に対して残留応力改善作業を実施する
ことができる。このため、複数の他の円筒体に対する残
留応力改善作業を迅速かつ容易に実施できる。
【００１６】第２の発明は、噴射ノズルの噴射中心が円
筒体の中心に対して偏心した状態で、噴射ノズルから噴
出する水流を、他の円筒体に当てるので、キャビテーシ
ョン気泡が円筒体沿いに後側に廻り込み、予防保全対象
領域を拡大できる。
筒体の中心に対して偏心した状態で、噴射ノズルから噴
出する水流を、他の円筒体に当てるので、キャビテーシ
ョン気泡が円筒体沿いに後側に廻り込み、予防保全対象
領域を拡大できる。
【００１７】第３の発明は、噴射ノズルから噴出する水
流を、旋回体が装着された円筒体に当てるので、この円
筒体の周囲に存在する複数の他の円筒体に対する残留応
力改善作業と併せて、旋回体が装着された円筒体に対す
る残留応力改善作業を実施できる。
流を、旋回体が装着された円筒体に当てるので、この円
筒体の周囲に存在する複数の他の円筒体に対する残留応
力改善作業と併せて、旋回体が装着された円筒体に対す
る残留応力改善作業を実施できる。
【００１８】第４の発明は、円筒体に着脱自在に設定さ
れた定着構造体に対して、旋回体を旋回させ、さらには
多関節アームをスイングさせて、複数の予防保全対象に
対して噴射ノズルから水ジェットを噴射して発生したキ
ャビテーション気泡を衝突させ、複数の予防保全対象の
応力を圧縮残留応力に改善する。
れた定着構造体に対して、旋回体を旋回させ、さらには
多関節アームをスイングさせて、複数の予防保全対象に
対して噴射ノズルから水ジェットを噴射して発生したキ
ャビテーション気泡を衝突させ、複数の予防保全対象の
応力を圧縮残留応力に改善する。
【００１９】第５の発明は、交換取付け手段を備えてい
るので、噴射ノズルの交換により予防保全領域を変更す
ることができる。
るので、噴射ノズルの交換により予防保全領域を変更す
ることができる。
【００２０】第６の発明は、位置決めピンに係合する部
材を備えているので、予防保全装置が円筒体以外の炉心
支持板にも係合されて多点で安定に支持され、噴射ノズ
ルによる噴射目的位置へのねらいが正確になる。このた
め、予防保全装置を原子炉容器内の底部に安定に設定で
き、正確な予防保全作業を行うことができる。
材を備えているので、予防保全装置が円筒体以外の炉心
支持板にも係合されて多点で安定に支持され、噴射ノズ
ルによる噴射目的位置へのねらいが正確になる。このた
め、予防保全装置を原子炉容器内の底部に安定に設定で
き、正確な予防保全作業を行うことができる。
【００２１】第７の発明は、クラッド吸い込み手段を備
えているので、噴射ノズルから噴出される水流の噴射エ
ネルギーにより原子炉容器底部内で舞い上がった放射化
されたクラッドを吸い込むことができる。このため、そ
の放射化されたクラッドが原子炉容器底部から炉水の水
面にまで自由に舞い上がってくることが抑制され、クラ
ッドによる放射線汚染が炉水水面上方にまで拡大される
ことが抑制される。
えているので、噴射ノズルから噴出される水流の噴射エ
ネルギーにより原子炉容器底部内で舞い上がった放射化
されたクラッドを吸い込むことができる。このため、そ
の放射化されたクラッドが原子炉容器底部から炉水の水
面にまで自由に舞い上がってくることが抑制され、クラ
ッドによる放射線汚染が炉水水面上方にまで拡大される
ことが抑制される。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【実施例】図１は、運転開始後の原子力発電プラントへ
本発明を適用した実施例の構成を説明する図を示す。
本発明を適用した実施例の構成を説明する図を示す。
【００２６】実施に際しては、図示を省略したが、原子
炉圧力容器蓋，蒸気乾燥器，気水分離器，燃料集合体，
制御棒，炉内検出器（ＩＣＭ），燃料支持金具，制御棒
駆動機構（ＣＲＤ），制御棒案内管等を順次取り外す。
炉圧力容器蓋，蒸気乾燥器，気水分離器，燃料集合体，
制御棒，炉内検出器（ＩＣＭ），燃料支持金具，制御棒
駆動機構（ＣＲＤ），制御棒案内管等を順次取り外す。
【００２７】予防保全装置１は、原子炉建屋オペレーテ
ィングフロア２に設置されている燃料交換台車３のホイ
ストクレーン４とワイヤロープ５でつながれており、燃
料交換台車３を走行，横行させ、またホイストクレーン
４を昇降させることにより予防保全装置１を所定の位置
に設定する。
ィングフロア２に設置されている燃料交換台車３のホイ
ストクレーン４とワイヤロープ５でつながれており、燃
料交換台車３を走行，横行させ、またホイストクレーン
４を昇降させることにより予防保全装置１を所定の位置
に設定する。
【００２８】尚、図示は省略したが予防保全装置１の設
定は、原子炉圧力容器６のフランジ７の上にベースを設
定し、ベース上に原子炉圧力容器６の中心を軸に回転自
在な旋回台車と旋回台車の上面に半径方向に移動自在な
移動台車を夫々設け、移動台車には、予防保全装置１を
所定の位置に設定するために昇降させる昇降装置を持た
せた作業用プラットホームで行っても良い。
定は、原子炉圧力容器６のフランジ７の上にベースを設
定し、ベース上に原子炉圧力容器６の中心を軸に回転自
在な旋回台車と旋回台車の上面に半径方向に移動自在な
移動台車を夫々設け、移動台車には、予防保全装置１を
所定の位置に設定するために昇降させる昇降装置を持た
せた作業用プラットホームで行っても良い。
【００２９】予防保全装置１を設定する作業は、該装置
に取付けた監視カメラ８および該装置と独立した監視カ
メラ９からの映像を夫々監視しながら実施する。
に取付けた監視カメラ８および該装置と独立した監視カ
メラ９からの映像を夫々監視しながら実施する。
【００３０】該装置に取付けた監視カメラ８の映像はケ
ーブル１０を介し制御盤１１に組み込まれたモニター１
２に映し出され、該装置と上部格子板１３の格子間およ
び炉心支持板１４の燃料支持金具用穴１５との位置関係
の特に隙間を確認し、なるべく干渉しないように該装置
を吊り降ろす。
ーブル１０を介し制御盤１１に組み込まれたモニター１
２に映し出され、該装置と上部格子板１３の格子間およ
び炉心支持板１４の燃料支持金具用穴１５との位置関係
の特に隙間を確認し、なるべく干渉しないように該装置
を吊り降ろす。
【００３１】該装置と独立した監視カメラ９の映像は、
制御盤１１の近傍に設置したモニター１６に映し出さ
れ、該装置と他の炉内構造物との位置関係や該装置の昇
降位置を確認する。
制御盤１１の近傍に設置したモニター１６に映し出さ
れ、該装置と他の炉内構造物との位置関係や該装置の昇
降位置を確認する。
【００３２】監視カメラ９の移動操作は、操作員が燃料
交換台車３上で監視カメラ９のケーブル１７と該監視カ
メラ９先端に取付けたロープ１８を移動させることによ
り行う。
交換台車３上で監視カメラ９のケーブル１７と該監視カ
メラ９先端に取付けたロープ１８を移動させることによ
り行う。
【００３３】尚、予防保全装置１に取付けられている監
視カメラ８の取付け位置は図８に示す。
視カメラ８の取付け位置は図８に示す。
【００３４】原子炉建屋オペレーティングフロア２には
予防保全装置１を遠隔操作する制御盤１１、および原子
炉水相当の水を高圧で供給する高圧ポンプ１９を設置す
る。図示は省略したが、高圧ポンプ１９はオペレーティ
ングフロア２以外の例えば原子炉建屋大物搬入口、ある
いは原子炉建屋内の空スペースに設置することも可能で
ある。
予防保全装置１を遠隔操作する制御盤１１、および原子
炉水相当の水を高圧で供給する高圧ポンプ１９を設置す
る。図示は省略したが、高圧ポンプ１９はオペレーティ
ングフロア２以外の例えば原子炉建屋大物搬入口、ある
いは原子炉建屋内の空スペースに設置することも可能で
ある。
【００３５】その際、高圧ポンプ１９と予防保全装置１
を継ぐ高圧ホース２０は延長させる。
を継ぐ高圧ホース２０は延長させる。
【００３６】また制御盤１１は、予防保全装置１を遠隔
操作する電気信号を送受信する制御ケーブル２１，予防
保全装置１を遠隔操作するエアーを供給するエアーホー
ス２２、また高圧ポンプ１９を遠隔操作する電気信号を
送受信する制御ケーブル２３で夫々の装置と接続され、
夫々の装置を遠隔操作する。
操作する電気信号を送受信する制御ケーブル２１，予防
保全装置１を遠隔操作するエアーを供給するエアーホー
ス２２、また高圧ポンプ１９を遠隔操作する電気信号を
送受信する制御ケーブル２３で夫々の装置と接続され、
夫々の装置を遠隔操作する。
【００３７】遠隔操作は手動，自動モードの選択が可能
であり、基本的に施工は自動で実施し、噴射ノズル２４
の位置調整等は手動で実施する。
であり、基本的に施工は自動で実施し、噴射ノズル２４
の位置調整等は手動で実施する。
【００３８】また制御盤１１は、噴射ノズル２４の昇
降，回転，スイングの各動作速度、およびピッチを施工
に際し最適な値に調整できる。
降，回転，スイングの各動作速度、およびピッチを施工
に際し最適な値に調整できる。
【００３９】尚、夫々の駆動機構は図８にて説明する。
【００４０】予防保全装置１を遠隔操作する操作用エア
ーは原子炉建屋のエアー供給源からエアーホース２５を
介し制御盤１１へ導かれ、制御盤１１内のバルブを制御
することにより予防保全装置１を遠隔操作する。
ーは原子炉建屋のエアー供給源からエアーホース２５を
介し制御盤１１へ導かれ、制御盤１１内のバルブを制御
することにより予防保全装置１を遠隔操作する。
【００４１】図示は省略したが、予防保全装置１を遠隔
操作するエアーは、原子炉建屋のエアー供給源以外にコ
ンプレッサーを設け、エアーホース２５にエアーを供給
することも可能である。
操作するエアーは、原子炉建屋のエアー供給源以外にコ
ンプレッサーを設け、エアーホース２５にエアーを供給
することも可能である。
【００４２】また予防保全装置１に高圧水を供給する構
成は、原子炉建屋、およびその近傍の水供給源から低圧
ホース２６を介し原子炉水相当の水を高圧ポンプ１９に
供給し昇圧する。
成は、原子炉建屋、およびその近傍の水供給源から低圧
ホース２６を介し原子炉水相当の水を高圧ポンプ１９に
供給し昇圧する。
【００４３】また図示は省略したが、高圧ポンプ１９に
供給する水は、原子炉建屋、およびその近傍の水供給源
以外に、通常の水を原子炉内に入れても問題とならない
水質に調整する純水製造装置を介し、純水を供給しても
良い。
供給する水は、原子炉建屋、およびその近傍の水供給源
以外に、通常の水を原子炉内に入れても問題とならない
水質に調整する純水製造装置を介し、純水を供給しても
良い。
【００４４】また図２に示すように、炉水２８をホース
２９、および炉水に浮遊しているクラッド等を除去する
フィルター６９を介し循環ポンプ２７で高圧ポンプ１９
に供給する事も可能である。
２９、および炉水に浮遊しているクラッド等を除去する
フィルター６９を介し循環ポンプ２７で高圧ポンプ１９
に供給する事も可能である。
【００４５】この場合、炉水２８は高圧ポンプ１９によ
って昇圧後、噴射ノズル２４から噴射され再び炉内に戻
る、循環システムを構成する。
って昇圧後、噴射ノズル２４から噴射され再び炉内に戻
る、循環システムを構成する。
【００４６】昇圧された水（図２の循環システム場合は
炉水２８）は、高圧ホース２０を介し予防保全装置１に
導かれ、予防保全装置１に取付けられた噴射ノズル２４
から噴射され、キャビテーション気泡３０が発生する。
炉水２８）は、高圧ホース２０を介し予防保全装置１に
導かれ、予防保全装置１に取付けられた噴射ノズル２４
から噴射され、キャビテーション気泡３０が発生する。
【００４７】尚、実施に際し、キャビテーション気泡３
０の崩壊圧力、および高圧水噴射による水流から巻き上
げられ、監視カメラ８，９の視界不良、および雰囲気線
量の増大を起こす、原子炉圧力容器６底部に沈降堆積し
ている放射能を帯びた酸化鉄を主成分とするクラッド
は、吸引口３１を持つクラッド回収装置３２により回収
する。
０の崩壊圧力、および高圧水噴射による水流から巻き上
げられ、監視カメラ８，９の視界不良、および雰囲気線
量の増大を起こす、原子炉圧力容器６底部に沈降堆積し
ている放射能を帯びた酸化鉄を主成分とするクラッド
は、吸引口３１を持つクラッド回収装置３２により回収
する。
【００４８】クラッド回収装置３２は、吸引口３１，ク
ラッド移送ホース３３，クラッド移送ポンプ３４から構
成され、炉水２８と共に吸引されたクラッドは、クラッ
ド回収装置３２内のフィルター３５に捕獲される。
ラッド移送ホース３３，クラッド移送ポンプ３４から構
成され、炉水２８と共に吸引されたクラッドは、クラッ
ド回収装置３２内のフィルター３５に捕獲される。
【００４９】クラッドを捕獲された炉水２８は、吐出ホ
ース３６を介し使用済燃料プール３７に戻される。
ース３６を介し使用済燃料プール３７に戻される。
【００５０】尚、図示は省略するが、クラッドを捕獲し
たフィルター３５は高放射性廃棄物として遮蔽付きドラ
ム缶等の容器に詰め、原子力プラント内に保管する。
たフィルター３５は高放射性廃棄物として遮蔽付きドラ
ム缶等の容器に詰め、原子力プラント内に保管する。
【００５１】また、高圧水噴射により発生したキャビテ
ーション気泡３０の内、崩壊しないで炉水面３８にまで
到達するものは、前記した放射能を帯びたクラッドを抱
込み、炉水面３８で崩壊する際、汚染拡大の恐れが有る
ため、炉水面３８を覆う集気カバー３９で集気し、移送
ホース４０を介し局所排気装置４１で原子炉建屋に既設
の換気空調用排気ダクト４２に排気する。
ーション気泡３０の内、崩壊しないで炉水面３８にまで
到達するものは、前記した放射能を帯びたクラッドを抱
込み、炉水面３８で崩壊する際、汚染拡大の恐れが有る
ため、炉水面３８を覆う集気カバー３９で集気し、移送
ホース４０を介し局所排気装置４１で原子炉建屋に既設
の換気空調用排気ダクト４２に排気する。
【００５２】局所排気装置４１内は、ダスト，ミストを
捕獲するフィルター４３が組み込まれており、汚染物は
ここで捕獲される。
捕獲するフィルター４３が組み込まれており、汚染物は
ここで捕獲される。
【００５３】尚、図示は省略するが、ダスト，ミストを
捕獲したフィルター４３は放射性廃棄物としてドラム缶
等の容器に詰め、原子力プラント内に保管する。
捕獲したフィルター４３は放射性廃棄物としてドラム缶
等の容器に詰め、原子力プラント内に保管する。
【００５４】これらの請求項１の実施において付帯す
る、前記クラッド回収装置３２、および局所排気装置４
１により、原子炉圧力容器６内の除染、および汚染拡大
の防止、被曝線量の低減が同時に実施される。
る、前記クラッド回収装置３２、および局所排気装置４
１により、原子炉圧力容器６内の除染、および汚染拡大
の防止、被曝線量の低減が同時に実施される。
【００５５】図２は、他の実施例として前述した炉水２
８を噴射水として使用する循環システムの構成図を示
す。
８を噴射水として使用する循環システムの構成図を示
す。
【００５６】循環ポンプ２７を用い、ホース２９で炉水
２８を高圧ポンプ１９に供給する以外のシステムは、図
１と同様である。
２８を高圧ポンプ１９に供給する以外のシステムは、図
１と同様である。
【００５７】図３は、図１および図２における本発明の
主たる部分である原子炉圧力容器６底部廻りを示し、予
防保全装置１を設定したところを示す。
主たる部分である原子炉圧力容器６底部廻りを示し、予
防保全装置１を設定したところを示す。
【００５８】図４は、予防保全対象である施工対象物４
４の断面形状が、円あるいは楕円形の物体に対し、その
曲面に沿ってキャビテーション気泡３０が下流側に流れ
る廻り込み効果を示すデータの一例である。
４の断面形状が、円あるいは楕円形の物体に対し、その
曲面に沿ってキャビテーション気泡３０が下流側に流れ
る廻り込み効果を示すデータの一例である。
【００５９】本図は施工対象物４４の中心から放射状に
残留応力の改善幅（施工後の残留応力値−施工前の残留
応力値）を示している。
残留応力の改善幅（施工後の残留応力値−施工前の残留
応力値）を示している。
【００６０】本図によれば噴射ノズル２４から一方向
（図４においては右側方向）噴射に対し、残留応力の改
善幅が施工対象物４４を囲むように広がっている。
（図４においては右側方向）噴射に対し、残留応力の改
善幅が施工対象物４４を囲むように広がっている。
【００６１】この廻り込み効果によれば、施工対象物の
断面形状が円あるいは楕円形の物体、例えば本発明の施
工対象の一部であるＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタ
ブチューブ４６，ＩＣＭハウジング４７の全周に対し、
まんべんなく噴射ノズル２４を走査しなくてもＳＣＣの
予防が実施される。
断面形状が円あるいは楕円形の物体、例えば本発明の施
工対象の一部であるＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタ
ブチューブ４６，ＩＣＭハウジング４７の全周に対し、
まんべんなく噴射ノズル２４を走査しなくてもＳＣＣの
予防が実施される。
【００６２】この実施によって予防保全装置１を設定す
る箇所数を約半分に減少させる事が可能となった。
る箇所数を約半分に減少させる事が可能となった。
【００６３】表１にキャビテーション気泡３０の廻り込
み効果を応用した施工パターン一覧を示す。
み効果を応用した施工パターン一覧を示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】本表の施工パターンの各覧における＋印
は、予防保全装置１を設置しているＣＲＤハウジング４
５を示す。
は、予防保全装置１を設置しているＣＲＤハウジング４
５を示す。
【００６６】予防保全装置１は、表１中のＮＯ.１ の様
にまず該装置自信が設定されたCRDハウジング４５を中
心としたＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタブチューブ
４６，原子炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下
鏡肉盛溶接部４８を施工する。
にまず該装置自信が設定されたCRDハウジング４５を中
心としたＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタブチューブ
４６，原子炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下
鏡肉盛溶接部４８を施工する。
【００６７】これは主にＣＲＤハウジング４５が単独で
配置されているところに施工する場合のパターンであ
る。
配置されているところに施工する場合のパターンであ
る。
【００６８】また表１中のＮＯ.２ の施工パターンは、
予防保全装置１を設定したＣＲＤハウジング４５の隣に
有るＣＲＤハウジング４５を中心としたＣＲＤハウジン
グ４５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原子炉圧力容器６
底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接部４８を、キ
ャビテーション気泡３０の廻り込み効果を応用し施工し
たものである。
予防保全装置１を設定したＣＲＤハウジング４５の隣に
有るＣＲＤハウジング４５を中心としたＣＲＤハウジン
グ４５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原子炉圧力容器６
底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接部４８を、キ
ャビテーション気泡３０の廻り込み効果を応用し施工し
たものである。
【００６９】この廻り込み効果が、隣の施工対象に対し
４５％（表１において塗りつぶしている範囲）及ぶか
ら、予防保全装置１を１箇所設定することによって１.
２５ 箇所施工できることになる。
４５％（表１において塗りつぶしている範囲）及ぶか
ら、予防保全装置１を１箇所設定することによって１.
２５ 箇所施工できることになる。
【００７０】この方法により施工パターンは、表１の５
種類に分類される。
種類に分類される。
【００７１】その表１において、＋印は予防保全装置を
定着させたＣＲＤハウジングを示し、塗りつぶした領域
は予防保全施工範囲を示している。
定着させたＣＲＤハウジングを示し、塗りつぶした領域
は予防保全施工範囲を示している。
【００７２】また、ＩＣＭハウジング４７に対してはＮ
Ｏ.６ に示す様に、予防保全装置１を１箇所設定するこ
とにより０.５ 箇所施工できる。
Ｏ.６ に示す様に、予防保全装置１を１箇所設定するこ
とにより０.５ 箇所施工できる。
【００７３】図５に本発明を実施する対象物の一例とな
る原子炉プラントの原子炉圧力容器６底部を上部から平
面的に見たものを示す。
る原子炉プラントの原子炉圧力容器６底部を上部から平
面的に見たものを示す。
【００７４】この一例としたプラントは、ＣＲＤが１３
７本、ＩＣＭが４３本有り、本発明の施工対象は１８０
箇所である。
７本、ＩＣＭが４３本有り、本発明の施工対象は１８０
箇所である。
【００７５】この一例としたプラントに表１に示す施工
パターンを適用すると、＋印の８８箇所に予防保全装置
１を設定すれば施工対象となるＣＲＤハウジング４５，
CRDスタブチューブ４６，ＩＣＭハウジング４７，原子
炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接
部４８の原子炉圧力容器６底部全体をカバーできる。
尚、一例としたプラントの施工対象は１８０箇所である
が、これは各プラントの出力により１０２から２４０箇
所にも及ぶ。
パターンを適用すると、＋印の８８箇所に予防保全装置
１を設定すれば施工対象となるＣＲＤハウジング４５，
CRDスタブチューブ４６，ＩＣＭハウジング４７，原子
炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接
部４８の原子炉圧力容器６底部全体をカバーできる。
尚、一例としたプラントの施工対象は１８０箇所である
が、これは各プラントの出力により１０２から２４０箇
所にも及ぶ。
【００７６】それらのプラントにおいても表１に示す施
工パターンを適用すれば、予防保全装置１の設定箇所は
約半数に減少され、施工効率が向上する。
工パターンを適用すれば、予防保全装置１の設定箇所は
約半数に減少され、施工効率が向上する。
【００７７】尚、予防保全装置１の固定方法，噴射ノズ
ル２４の駆動機構，噴射ノズル２４の走査パターン、お
よびキャビテーション気泡３０による予防保全方法は図
８および図９にて説明する。
ル２４の駆動機構，噴射ノズル２４の走査パターン、お
よびキャビテーション気泡３０による予防保全方法は図
８および図９にて説明する。
【００７８】図６は、噴射ノズル２４の噴射中心４９を
ＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させる
ことにより、前述したキャビテーション気泡３０の廻り
込みを変化させた一例である。
ＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させる
ことにより、前述したキャビテーション気泡３０の廻り
込みを変化させた一例である。
【００７９】本図によれば、噴射中心４９を偏心させた
ことによりキャビテーション気泡３０がＩＣＭハウジン
グ４７の裏側（図６においては左方向）にまで廻り込
み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲を拡大させている。
ことによりキャビテーション気泡３０がＩＣＭハウジン
グ４７の裏側（図６においては左方向）にまで廻り込
み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲を拡大させている。
【００８０】尚、図示は省略したがＣＲＤスタブチュー
ブ４６，ＣＲＤハウジング４５についても外径の相違に
より廻り込みの差は有るが同様の効果が得られる。
ブ４６，ＣＲＤハウジング４５についても外径の相違に
より廻り込みの差は有るが同様の効果が得られる。
【００８１】図７は、この偏心させて廻り込み効果を得
る具体例を示しており、噴射ノズル２４を使用して環状
や円筒上の予防保全対象（ＩＣＭハウジングやＣＲＤス
タブチューブやＣＲＤハウジングやそれらの溶接部）を
予防保全した後に、同一予防保全対象を、噴射中心４９
をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させ
た偏心噴射ノズル５１に噴射ノズル２４を交換して実施
する。
る具体例を示しており、噴射ノズル２４を使用して環状
や円筒上の予防保全対象（ＩＣＭハウジングやＣＲＤス
タブチューブやＣＲＤハウジングやそれらの溶接部）を
予防保全した後に、同一予防保全対象を、噴射中心４９
をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させ
た偏心噴射ノズル５１に噴射ノズル２４を交換して実施
する。
【００８２】このため、噴射ノズルの交換手段としてア
ームに対する噴射ノズルの取付け部位に噴射ノズルの螺
子による着脱手段が装備されている。
ームに対する噴射ノズルの取付け部位に噴射ノズルの螺
子による着脱手段が装備されている。
【００８３】本図も、図６同様キャビテーション気泡３
０がＩＣＭハウジング４７の裏側（図７においては左方
向）にまで廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲を拡大
させている。
０がＩＣＭハウジング４７の裏側（図７においては左方
向）にまで廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲を拡大
させている。
【００８４】また、図示は省略したがＣＲＤスタブチュ
ーブ４６，ＣＲＤハウジング４５についても外径の相違
により廻り込みの差は有るが同様の効果が得られる。
ーブ４６，ＣＲＤハウジング４５についても外径の相違
により廻り込みの差は有るが同様の効果が得られる。
【００８５】図８は、予防保全装置の一実施例の詳細を
示している。
示している。
【００８６】本図における予防保全装置１は、原子炉圧
力容器６底部を構成するＣＲＤスタブチューブ４６，Ｃ
ＲＤハウジング４５のいずれかの頭部および炉心支持板
１４の燃料支持金具用穴１５に設定し固定したものであ
る。
力容器６底部を構成するＣＲＤスタブチューブ４６，Ｃ
ＲＤハウジング４５のいずれかの頭部および炉心支持板
１４の燃料支持金具用穴１５に設定し固定したものであ
る。
【００８７】固定方法は、ＣＲＤハウジング４５頭部の
開口部に予防保全装置１の固定のための先端５２を挿入
し、先端５２は自由状態ではＣＲＤハウジング４５頭部
の開口部よりも少径に縮径している根元がスプリング構
造の部材であり、テーパーを持った押し具５３がエアー
シリンダー５４により先端５２内に出入りすることによ
って根元が拡径して開閉する構造となっており、先端５
２が開することによってＣＲＤハウジング４５頭部の開
口部に固定され、同時に該装置のＣＲＤハウジング４５
に対する芯合わせが実施される。
開口部に予防保全装置１の固定のための先端５２を挿入
し、先端５２は自由状態ではＣＲＤハウジング４５頭部
の開口部よりも少径に縮径している根元がスプリング構
造の部材であり、テーパーを持った押し具５３がエアー
シリンダー５４により先端５２内に出入りすることによ
って根元が拡径して開閉する構造となっており、先端５
２が開することによってＣＲＤハウジング４５頭部の開
口部に固定され、同時に該装置のＣＲＤハウジング４５
に対する芯合わせが実施される。
【００８８】その先端５２は、定着構造体である内胴６
５内下部に内胴６５と同心上に取り付けられる。
５内下部に内胴６５と同心上に取り付けられる。
【００８９】また、予防保全装置１の上部は、燃料支持
金具用穴１５により横方向に支持され、炉心支持板１４
上の位置決めピン５５に予防保全装置１の切欠き５６を
合わせることによって回転方向の位置が決定され、噴射
ノズル２４の施工開始位置が定まる。
金具用穴１５により横方向に支持され、炉心支持板１４
上の位置決めピン５５に予防保全装置１の切欠き５６を
合わせることによって回転方向の位置が決定され、噴射
ノズル２４の施工開始位置が定まる。
【００９０】エアシリンダー４５は内胴６５内上部に固
定設置され、エアシリンダー４５の上下方向のピストン
ロッドは押し具５３に連結されて押し具５３が上下動自
在とされている。
定設置され、エアシリンダー４５の上下方向のピストン
ロッドは押し具５３に連結されて押し具５３が上下動自
在とされている。
【００９１】その内胴６５の下部には、ＣＲＤハウジン
グ４５の上部が差し込まれて、予防保全装置が大きく倒
れないように配慮してある。
グ４５の上部が差し込まれて、予防保全装置が大きく倒
れないように配慮してある。
【００９２】内胴６５の外周囲には、旋回体である中間
胴６１がベアリング７０を介して内胴６５の中心と同心
に旋回自在に装着される。
胴６１がベアリング７０を介して内胴６５の中心と同心
に旋回自在に装着される。
【００９３】この中間胴６１は内胴に固定された回転用
モーター６６によりギア６７，６４を介して旋回駆動で
きる。
モーター６６によりギア６７，６４を介して旋回駆動で
きる。
【００９４】中間胴６１の外側には、外胴５９が内胴６
５と同心上に配備される。
５と同心上に配備される。
【００９５】その外胴５９は、ボールネジ式送り装置に
より上下動自在に中間胴６１に取り付けられる。
より上下動自在に中間胴６１に取り付けられる。
【００９６】ボールネジ式送り装置は、中間胴６１に固
定された昇降用モーター６２の回転駆動軸を同じく中間
胴６１に回転自在にして取り付けた上下方向に長いスク
リュウネジ軸に連結し、そのスクリュウネジ軸に外胴５
９に固定したナット６０を螺合させ、昇降用モーター６
２の回転駆動により回転するスクリュウネジ軸によりナ
ット６０が上下に送られることにより、ナット６０に固
定された外胴５９は昇降する。
定された昇降用モーター６２の回転駆動軸を同じく中間
胴６１に回転自在にして取り付けた上下方向に長いスク
リュウネジ軸に連結し、そのスクリュウネジ軸に外胴５
９に固定したナット６０を螺合させ、昇降用モーター６
２の回転駆動により回転するスクリュウネジ軸によりナ
ット６０が上下に送られることにより、ナット６０に固
定された外胴５９は昇降する。
【００９７】６３は中間胴６１に固定されたガイドであ
り、外胴５９に固定された案内子が上下スライド自在に
嵌合されて、外胴５９が振れることなく上下方向に正確
に昇降することを保証している。
り、外胴５９に固定された案内子が上下スライド自在に
嵌合されて、外胴５９が振れることなく上下方向に正確
に昇降することを保証している。
【００９８】外胴５９の下部には、多関節アームが取り
付けられている。
付けられている。
【００９９】多関節アームは、外胴５９に対してアーム
５７の一端が回転自在に軸着され、そのアーム５７の他
端には他のアーム７１の一端がスイング用モーター６６
により回転してスイング自在に装着され、アーム５７と
外胴５９との間はシリンダー５８により連結されてアー
ム５７がシリンダー５８の伸縮作用によりスイング自在
となっており、さらには、アーム７１の他端には、上述
の各噴射ノズルのいずれでも取り付けられるように各噴
射ノズルに取り付けた螺子と螺合する螺子が備えられて
いる。
５７の一端が回転自在に軸着され、そのアーム５７の他
端には他のアーム７１の一端がスイング用モーター６６
により回転してスイング自在に装着され、アーム５７と
外胴５９との間はシリンダー５８により連結されてアー
ム５７がシリンダー５８の伸縮作用によりスイング自在
となっており、さらには、アーム７１の他端には、上述
の各噴射ノズルのいずれでも取り付けられるように各噴
射ノズルに取り付けた螺子と螺合する螺子が備えられて
いる。
【０１００】次に噴射ノズル２４の駆動機構について説
明する。
明する。
【０１０１】噴射ノズル２４は予防保全装置１が設定さ
れたＣＲＤハウジング４５に対し昇降，回転し、更に噴
射ノズル２４は噴射方向を変えられるようスイングす
る。
れたＣＲＤハウジング４５に対し昇降，回転し、更に噴
射ノズル２４は噴射方向を変えられるようスイングす
る。
【０１０２】また、予防保全装置１を原子炉圧力容器６
底部にアクセスする際、噴射ノズル２４が原子炉内の他
機器と干渉しないように噴射ノズル用アーム５７がシリ
ンダー５８により起，倒する。
底部にアクセスする際、噴射ノズル２４が原子炉内の他
機器と干渉しないように噴射ノズル用アーム５７がシリ
ンダー５８により起，倒する。
【０１０３】本図においてはシリンダー５８のピストン
の出入を噴射ノズル用アーム５７のリンク機構により
起，倒させているが、この動作をモーターの回転をギヤ
により伝達させる等により噴射ノズル用アーム５７を
起，倒させても良い。
の出入を噴射ノズル用アーム５７のリンク機構により
起，倒させているが、この動作をモーターの回転をギヤ
により伝達させる等により噴射ノズル用アーム５７を
起，倒させても良い。
【０１０４】噴射ノズル２４の昇降動作は、予防保全装
置１の外胴５９の内側に取付けたボールネジ６０を予防
保全装置１の中間胴６１に取付けた昇降用モーター６２
を回転させることによって行う。
置１の外胴５９の内側に取付けたボールネジ６０を予防
保全装置１の中間胴６１に取付けた昇降用モーター６２
を回転させることによって行う。
【０１０５】尚、外胴５９は中間胴６１に取付けられた
ガイド６３によりガイドされ、円滑かつ精度良く昇降す
る。
ガイド６３によりガイドされ、円滑かつ精度良く昇降す
る。
【０１０６】噴射ノズル２４のＣＲＤハウジング４５に
対する回転動作は、予防保全装置１の中間胴６１の一部
であるギア６４を予防保全装置１の内胴６５に取付けた
回転用モーター６６のギア６７を回転させることによっ
て行う。
対する回転動作は、予防保全装置１の中間胴６１の一部
であるギア６４を予防保全装置１の内胴６５に取付けた
回転用モーター６６のギア６７を回転させることによっ
て行う。
【０１０７】中間胴６１は内胴６５に設定したスラスト
荷重を受けるベアリング７０で上下方向に支持され、且
つ円滑に回転動作が実施される。
荷重を受けるベアリング７０で上下方向に支持され、且
つ円滑に回転動作が実施される。
【０１０８】噴射ノズル２４のスイング動作は、噴射ノ
ズル用アーム５７先端にスイング用モーター６８を取付
け、スイング用モーター６８の回転軸を噴射ノズル２４
を取り付けた噴射ノズルスイングアーム７１に固定し、
スイング用モーター６８を正転，逆転することにより行
う。
ズル用アーム５７先端にスイング用モーター６８を取付
け、スイング用モーター６８の回転軸を噴射ノズル２４
を取り付けた噴射ノズルスイングアーム７１に固定し、
スイング用モーター６８を正転，逆転することにより行
う。
【０１０９】尚、噴射ノズル２４の昇降，回転，スイン
グの各動作を駆動する、昇降用モーター６２，回転用モ
ーター６６，スイング用モーター６８は夫々のモーター
にポテンショメーター等の回転位置および速度を検出す
る検出器を設けており、その信号は制御ケーブル２１を
介し制御盤１１に送信され、予防保全施工に際し噴射ノ
ズル２４の走査速度，噴射位置（昇降位置，回転位置，
スイング角度）を最適な条件に各モーターの回転を制御
する。
グの各動作を駆動する、昇降用モーター６２，回転用モ
ーター６６，スイング用モーター６８は夫々のモーター
にポテンショメーター等の回転位置および速度を検出す
る検出器を設けており、その信号は制御ケーブル２１を
介し制御盤１１に送信され、予防保全施工に際し噴射ノ
ズル２４の走査速度，噴射位置（昇降位置，回転位置，
スイング角度）を最適な条件に各モーターの回転を制御
する。
【０１１０】高圧ポンプ１９により昇圧された水は、高
圧ホース２０を介し予防保全装置１に導かれ噴射ノズル
２４から噴射される。
圧ホース２０を介し予防保全装置１に導かれ噴射ノズル
２４から噴射される。
【０１１１】その際、周囲水（炉水）２８と噴射水流と
の圧力差，せん断作用等によりキャビテーション気泡３
０を発生させ、このキャビテーション気泡３０が原子炉
圧力容器６底部の表面およびその近傍において崩壊する
ときに発生する衝撃圧力により原子炉圧力容器６底部全
般をピーニングし残留応力を改善する。
の圧力差，せん断作用等によりキャビテーション気泡３
０を発生させ、このキャビテーション気泡３０が原子炉
圧力容器６底部の表面およびその近傍において崩壊する
ときに発生する衝撃圧力により原子炉圧力容器６底部全
般をピーニングし残留応力を改善する。
【０１１２】噴射ノズル２４の走査パターンは、予防保
全装置１を設定するＣＲＤハウジング４５の下部に位置
するＣＲＤスタブチューブ４６と原子炉圧力容器６底部
との接合部形状を予め制御盤１１内にて番地管理してお
き、その番地毎の接合部形状にあわせ予防保全装置１が
設定されたＣＲＤハウジング４５に対し、軸方向に最適
な施工速度で昇降動作および周方向に最適なピッチで回
転動作を繰り返す。
全装置１を設定するＣＲＤハウジング４５の下部に位置
するＣＲＤスタブチューブ４６と原子炉圧力容器６底部
との接合部形状を予め制御盤１１内にて番地管理してお
き、その番地毎の接合部形状にあわせ予防保全装置１が
設定されたＣＲＤハウジング４５に対し、軸方向に最適
な施工速度で昇降動作および周方向に最適なピッチで回
転動作を繰り返す。
【０１１３】また、昇降動作の下端においては、噴射ノ
ズル２４をスイング動作させ、キャビテーション気泡３
０を下鏡肉盛溶接部４８まで噴射させ、予防保全効果が
及ぶ範囲を拡大させる。
ズル２４をスイング動作させ、キャビテーション気泡３
０を下鏡肉盛溶接部４８まで噴射させ、予防保全効果が
及ぶ範囲を拡大させる。
【０１１４】以上の走査パターンにより施工対象となる
ＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原
子炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶
接部４８のＳＣＣ予防保全が実施される。
ＣＲＤハウジング４５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原
子炉圧力容器６底部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶
接部４８のＳＣＣ予防保全が実施される。
【０１１５】図９は、多関節アームのスイングにより噴
射ノズル２４を外側に向けた状態を示す。
射ノズル２４を外側に向けた状態を示す。
【０１１６】予防保全装置１の固定方法，噴射ノズル２
４の駆動機構，噴射ノズル２４の走査パターン、および
キャビテーション気泡３０による予防保全方法は前記し
た図８の説明と同様である。
４の駆動機構，噴射ノズル２４の走査パターン、および
キャビテーション気泡３０による予防保全方法は前記し
た図８の説明と同様である。
【０１１７】噴射ノズル２４は予防保全装置１が設定さ
れた番地毎のＣＲＤハウジング４５の外側の各施工部位
に最適な噴射角度にスイング用モーター６８を回転させ
ることによりスイング動作させ、更に噴射ノズル２４を
最適な昇降速度で昇降、および最適な周方向ピッチで回
転させながら高圧水を噴射し、予防保全装置１が設定さ
れたＣＲＤハウジング４５の周辺のＣＲＤハウジング４
５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原子炉圧力容器６底
部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接部４８のＳＣＣ
予防保全が実施され、その際におけるキャビーテション
気泡３０の廻り込み効果により、各施工部位において予
防保全効果の及ぶ範囲が拡大する。
れた番地毎のＣＲＤハウジング４５の外側の各施工部位
に最適な噴射角度にスイング用モーター６８を回転させ
ることによりスイング動作させ、更に噴射ノズル２４を
最適な昇降速度で昇降、および最適な周方向ピッチで回
転させながら高圧水を噴射し、予防保全装置１が設定さ
れたＣＲＤハウジング４５の周辺のＣＲＤハウジング４
５，ＣＲＤスタブチューブ４６，原子炉圧力容器６底
部、および夫々の溶接部と下鏡肉盛溶接部４８のＳＣＣ
予防保全が実施され、その際におけるキャビーテション
気泡３０の廻り込み効果により、各施工部位において予
防保全効果の及ぶ範囲が拡大する。
【０１１８】本発明の実施例によれば、ＣＲＤハウジン
グ４５に噴射ノズル２４の駆動機構を持った予防保全装
置１を取付け、前記噴射ノズル２４から高圧水を噴射さ
せる事によりキャビテーション気泡３０を発生させ、前
記噴射ノズル２４を予防保全装置１を取付けたＣＲＤハ
ウジング４５方向あるいは外側に向けて、前記噴射ノズ
ル２４を回転，昇降，スイングさせながら前記キャビテ
ーション気泡３０を原子炉圧力容器６底部の耐圧部を構
成するＣＲＤスタブチューブ４６，ＣＲＤハウジング４
５，ＩＣＭハウジング４７および夫々の溶接部と下鏡肉
盛溶接部４８に衝突させ、前記キャビテーション気泡３
０が崩壊するときの衝撃圧力によりピーニングし、原子
炉圧力容器６底部全般の応力状態を圧縮側に改善し応力
腐食割れ（ＳＣＣ）発生ポテンシャルを低減することが
できる。
グ４５に噴射ノズル２４の駆動機構を持った予防保全装
置１を取付け、前記噴射ノズル２４から高圧水を噴射さ
せる事によりキャビテーション気泡３０を発生させ、前
記噴射ノズル２４を予防保全装置１を取付けたＣＲＤハ
ウジング４５方向あるいは外側に向けて、前記噴射ノズ
ル２４を回転，昇降，スイングさせながら前記キャビテ
ーション気泡３０を原子炉圧力容器６底部の耐圧部を構
成するＣＲＤスタブチューブ４６，ＣＲＤハウジング４
５，ＩＣＭハウジング４７および夫々の溶接部と下鏡肉
盛溶接部４８に衝突させ、前記キャビテーション気泡３
０が崩壊するときの衝撃圧力によりピーニングし、原子
炉圧力容器６底部全般の応力状態を圧縮側に改善し応力
腐食割れ（ＳＣＣ）発生ポテンシャルを低減することが
できる。
【０１１９】また、本発明の実施に付帯する吸い込み装
置であるクラッド回収装置３２、および局所排気装置４
１により、原子炉圧力容器６内の除染、および汚染拡大
防止、被曝低減が同時に達成できる。
置であるクラッド回収装置３２、および局所排気装置４
１により、原子炉圧力容器６内の除染、および汚染拡大
防止、被曝低減が同時に達成できる。
【０１２０】さらには各ハウジングのように施工対象物
４４の断面形状が、円あるいは楕円形の物体に対するキ
ャビテーション気泡３０の廻り込み効果を応用して施工
を実施すれば、ＣＲＤハウジング４５に予防保全装置１
を設定する回数を減らすことが可能になり、施工効率が
向上する。
４４の断面形状が、円あるいは楕円形の物体に対するキ
ャビテーション気泡３０の廻り込み効果を応用して施工
を実施すれば、ＣＲＤハウジング４５に予防保全装置１
を設定する回数を減らすことが可能になり、施工効率が
向上する。
【０１２１】さらには、噴射ノズル２４の噴射中心４９
をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させ
ることにより、キャビテーション気泡３０がＩＣＭハウ
ジング４７の裏側まで廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る
範囲が拡大し、施工効率が向上する。
をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して偏心させ
ることにより、キャビテーション気泡３０がＩＣＭハウ
ジング４７の裏側まで廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る
範囲が拡大し、施工効率が向上する。
【０１２２】さらには、前述した噴射ノズル２４の噴射
中心４９をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して
偏心させることを、あらかじめ噴射口が偏心している偏
心噴射ノズル５１に交換することにより実施し、キャビ
テーション気泡３０がＩＣＭハウジング４７の裏側まで
廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲が拡大し、施工効
率が向上する。
中心４９をＩＣＭハウジング４７の中心軸５０に対して
偏心させることを、あらかじめ噴射口が偏心している偏
心噴射ノズル５１に交換することにより実施し、キャビ
テーション気泡３０がＩＣＭハウジング４７の裏側まで
廻り込み、ＳＣＣ予防保全に至る範囲が拡大し、施工効
率が向上する。
【０１２３】
【発明の効果】第１の発明によれば、１つの円筒体に旋
回体に装着することにより、その円筒体の周囲に存在す
る複数の他の円筒体に対して残留応力改善作業を実施す
ることができる。このため、複数の他の円筒体に対する
残留応力改善作業を迅速かつ容易に実施できる。
回体に装着することにより、その円筒体の周囲に存在す
る複数の他の円筒体に対して残留応力改善作業を実施す
ることができる。このため、複数の他の円筒体に対する
残留応力改善作業を迅速かつ容易に実施できる。
【０１２４】第２の発明によれば、キャビテーション気
泡が円筒体沿いに後側に廻り込み、予防保全対象領域を
拡大できる。
泡が円筒体沿いに後側に廻り込み、予防保全対象領域を
拡大できる。
【０１２５】第３の発明によれば、旋回体が装着された
円筒体の周囲に存在する複数の他の円筒体に対する残留
応力改善作業と併せて、旋回体が装着された円筒体に対
する残留応力改善作業を実施できる。
円筒体の周囲に存在する複数の他の円筒体に対する残留
応力改善作業と併せて、旋回体が装着された円筒体に対
する残留応力改善作業を実施できる。
【０１２６】第４の発明によれば、噴射ノズルを容易に
移動できるので、複数の予防保全対象の応力を圧縮残留
応力に改善する作業が容易に行える。
移動できるので、複数の予防保全対象の応力を圧縮残留
応力に改善する作業が容易に行える。
【０１２７】第５の発明によれば、噴射ノズルの交換に
より予防保全領域を変更することができる。
より予防保全領域を変更することができる。
【０１２８】第６の発明によれば、予防保全装置を原子
炉容器内の底部に安定に設定でき、正確な予防保全作業
を行うことができる。
炉容器内の底部に安定に設定でき、正確な予防保全作業
を行うことができる。
【０１２９】第７の発明によれば、放射化されたクラッ
ドが原子炉容器底部から炉水の水面にまで自由に舞い上
がってくることが抑制され、クラッドによる放射線汚染
が炉水水面上方にまで拡大されることが抑制される。
ドが原子炉容器底部から炉水の水面にまで自由に舞い上
がってくることが抑制され、クラッドによる放射線汚染
が炉水水面上方にまで拡大されることが抑制される。
【０１３０】
【０１３１】
【０１３２】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施例による原子炉底部を対象とし
た予防保全装置の全体図。
た予防保全装置の全体図。
【図２】本発明の他の一実施例による原子炉底部を対象
とした予防保全装置の全体図。
とした予防保全装置の全体図。
【図３】本発明の各実施例における予防保全装置の部分
拡大図。
拡大図。
【図４】本発明の各実施例による予防保全装置のキャビ
テーション噴流の廻り込み効果を示すグラフ図。
テーション噴流の廻り込み効果を示すグラフ図。
【図５】本発明の適用対象の原子炉圧力容器底部内を対
象とした予防保全装置を設定する箇所を示した原子炉圧
力容器底部内の平面図。
象とした予防保全装置を設定する箇所を示した原子炉圧
力容器底部内の平面図。
【図６】本発明の各実施例におけるＩＣＭハウジング中
心軸と噴射ノズルの噴射中心を偏心させた場合のキャビ
テーション噴流の廻り込み状態を示す平面図。
心軸と噴射ノズルの噴射中心を偏心させた場合のキャビ
テーション噴流の廻り込み状態を示す平面図。
【図７】本発明の各実施例によるＩＣＭハウジング中心
軸と噴射ノズルの噴射中心を偏心させる事を偏心噴射ノ
ズルを用いた場合のキャビテーション噴流の廻り込み状
態を示す平面図。
軸と噴射ノズルの噴射中心を偏心させる事を偏心噴射ノ
ズルを用いた場合のキャビテーション噴流の廻り込み状
態を示す平面図。
【図８】本発明の各実施例による予防保全装置に関し、
定着位置のＣＲＤハウジングに対する予防保全作業状態
を示す立面図。
定着位置のＣＲＤハウジングに対する予防保全作業状態
を示す立面図。
【図９】図８における予防保全装置に関し、定着位置の
周辺のＣＲＤハウジングに対する予防保全作業状態を示
す立面図。
周辺のＣＲＤハウジングに対する予防保全作業状態を示
す立面図。
１…予防保全装置、２…オペレーティングフロア、３…
燃料交換台車、４…ホイストクレーン、５…ワイヤロー
プ、６…原子炉圧力容器、７…フランジ、８，９…監視
カメラ、１０…ケーブル、１１…制御盤、１２，１６…
モニター、１３…上部格子板、１４…炉心支持板、１５
…燃料支持金具用穴、１７…ケーブル、１８…ロープ、
１９…高圧ポンプ、２０…高圧ホース、２１…制御ケー
ブル、２２，２５…エアーホース、２３…制御ケーブ
ル、２４…噴射ノズル、２６…低圧ホース、２７…循環
ポンプ、２８…炉水、２９…ホース、３０…キャビテー
ション気泡、３１…吸引口、３２…クラッド回収装置、
３３…クラッド移送ホース、３４…クラッド移送ポン
プ、３５…フィルター、３６…吐出ホース、３７…使用
済燃料プール、３８…炉水面、３９…集気カバー、４０
…移送ホース、４１…局所排気装置、４２…換気空調用
排気ダクト、４３，６９…フィルター、４４…施工対象
物、４５…ＣＲＤハウジング、４６…ＣＲＤスタブチュ
ーブ、４７…ＩＣＭハウジング、４８…下鏡肉盛溶接
部、４９…噴射中心、５０…中心軸、５１…偏心噴射ノ
ズル、５２…先端、５３…押し具、５４…エアーシリン
ダー、５５…位置決めピン、５６…切欠き、５７…噴射
ノズル用アーム、５８…シリンダー、５９…外胴、６０
…ボールネジ、６１…中間胴、６２…昇降用モーター、
６３…ガイド、６４，６７…ギア、６５…内胴、６６…
回転用モーター、６８…スイング用モーター、７１…噴
射ノズルスイングアーム。
燃料交換台車、４…ホイストクレーン、５…ワイヤロー
プ、６…原子炉圧力容器、７…フランジ、８，９…監視
カメラ、１０…ケーブル、１１…制御盤、１２，１６…
モニター、１３…上部格子板、１４…炉心支持板、１５
…燃料支持金具用穴、１７…ケーブル、１８…ロープ、
１９…高圧ポンプ、２０…高圧ホース、２１…制御ケー
ブル、２２，２５…エアーホース、２３…制御ケーブ
ル、２４…噴射ノズル、２６…低圧ホース、２７…循環
ポンプ、２８…炉水、２９…ホース、３０…キャビテー
ション気泡、３１…吸引口、３２…クラッド回収装置、
３３…クラッド移送ホース、３４…クラッド移送ポン
プ、３５…フィルター、３６…吐出ホース、３７…使用
済燃料プール、３８…炉水面、３９…集気カバー、４０
…移送ホース、４１…局所排気装置、４２…換気空調用
排気ダクト、４３，６９…フィルター、４４…施工対象
物、４５…ＣＲＤハウジング、４６…ＣＲＤスタブチュ
ーブ、４７…ＩＣＭハウジング、４８…下鏡肉盛溶接
部、４９…噴射中心、５０…中心軸、５１…偏心噴射ノ
ズル、５２…先端、５３…押し具、５４…エアーシリン
ダー、５５…位置決めピン、５６…切欠き、５７…噴射
ノズル用アーム、５８…シリンダー、５９…外胴、６０
…ボールネジ、６１…中間胴、６２…昇降用モーター、
６３…ガイド、６４，６７…ギア、６５…内胴、６６…
回転用モーター、６８…スイング用モーター、７１…噴
射ノズルスイングアーム。
フロントページの続き (72)発明者 林 英策 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 黒沢 孝一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 吉久保 富士夫 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 日立 ニュークリアエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 古川 秀康 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 守中 廉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 榎本 邦夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 大高 正廣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 千葉 昇 茨城県日立市会瀬町２丁目13番１号 日 立機装株式会社内 (72)発明者 佐藤 一教 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日 立株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21D 1/00 G21C 19/02
Claims (9)
- 【請求項１】原子炉容器内の水中で、残留応力を改善す
る構造材ヘ向けて噴射ノズルからキャビテーション気泡
の発生を伴う水流を噴射して前記構造材に圧縮の残留応
力を付与する原子炉容器内の予防保全方法において、 前記原子炉容器内に配置された円筒体に回転可能に装着
された旋回体に設けられた前記噴射ノズルを、前記旋回
体が装着された前記円筒体の周囲を旋回させ、この噴射
ノズルから噴出する前記水流を、前記旋回体が装着され
た前記円筒体の周囲に位置する他の前記円筒体に当てる
ことを特徴とする原子炉容器内の予防保全方法。 - 【請求項２】前記噴射ノズルの噴射中心を前記他の円筒
体の中心に対して偏心させた状態にして、前記噴射ノズ
ルから噴出する前記水流を、前記他の円筒体に当てる請
求項１の原子炉容器内の予防保全方法。 - 【請求項３】前記噴射ノズルから噴出する前記水流を、
前記旋回体が装着された前記円筒体に当てる請求項１ま
たは請求項２の原子炉容器内の予防保全方法。 - 【請求項４】原子炉容器内の水中で、残留応力を改善す
る構造材へ向けて噴射ノズルからキャビテーション気泡
の発生を伴う水流を噴射して前記構造物に圧縮の残留応
力を付与する原子炉容器内の予防保全装置において、 前記原子炉容器内に配置された円筒体に着脱自在に設定
される定着構造体と、前記定着構造体に水平旋回自在に
装着された旋回体と、 前記旋回体に前記旋回体の旋回面と角度を成す面でスイ
ング動作自在に装着された多関節アームと、 前記多関節アームに支持させた前記噴射ノズルと、 を備えた原子炉容器内の 予防保全装置。 - 【請求項５】前記噴射ノズルを、前記噴射ノズルの噴射
中心が前記円筒体の中心に対して偏 心するように前記多
関節アームに装備した請求項４の原子炉容器内の予防保
全装置。 - 【請求項６】前記噴射ノズルは、前記噴射ノズルの噴射
中心が水平方向において前記円筒体の中心に対して偏心
している偏心ノズルである請求項４の原子炉容器内の予
防保全装置。 - 【請求項７】前記多関節アームは、噴射中心が前記円筒
体の中心に対して偏心する前記噴射ノズルと偏心してい
ない前記噴射ノズルとの交換取付け手段を備えている請
求項４の原子炉容器内の予防保全装置。 - 【請求項８】前記原子炉容器内の炉心支持板に固定支持
された位置決めピンに係合する部材を備えている請求項
４から請求項７までのいずれか一項の原子炉容器内の予
防保全装置。 - 【請求項９】予防保全対象の構造材に前記水流を当てる
ことによって舞い上がるクラッドを吸い込む吸い込み装
置を備えた請求項４から請求項８までのいずれか一項の
原子炉容器内の予防保全装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6062408A JP2859125B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 原子炉容器内の予防保全方法及びその予防保全装置 |
| US08/409,689 US5749384A (en) | 1994-03-31 | 1995-03-24 | Method and apparatus for performing preventive maintenance on the bottom portion of a reactor pressure vessel using cavitation bubbles |
| TW084103002A TW265444B (ja) | 1994-03-31 | 1995-03-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6062408A JP2859125B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 原子炉容器内の予防保全方法及びその予防保全装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9064155A Division JP2859240B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 原子炉容器内の予防保全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270590A JPH07270590A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2859125B2 true JP2859125B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=13199294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6062408A Expired - Lifetime JP2859125B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 原子炉容器内の予防保全方法及びその予防保全装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5749384A (ja) |
| JP (1) | JP2859125B2 (ja) |
| TW (1) | TW265444B (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| US6141810A (en) * | 1998-12-07 | 2000-11-07 | Allen; Henry W. | Remote controlled sludge removal system |
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| US9050642B2 (en) | 2011-09-27 | 2015-06-09 | Ormond, Llc | Method and apparatus for surface enhancement |
| JP2013139068A (ja) | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | ウォータジェットピーニング施工方法 |
| JP6041688B2 (ja) * | 2013-01-28 | 2016-12-14 | 三菱重工業株式会社 | ウォータジェットピーニング装置 |
| JP5956360B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2016-07-27 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | ウォータージェットピーニング方法 |
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| CN113270214B (zh) * | 2021-05-11 | 2022-09-23 | 浙江高强度紧固件有限公司 | 一种用于核电站反应堆压力容器顶盖的紧固件 |
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