JP5660886B2 - 蒸気発生器の製造方法および管支持板組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、管支持板に対して複数の伝熱管を挿通して成る蒸気発生器の製造方法、および蒸気発生器の製造において伝熱管の所定位置に管支持板を位置合わせするために用いられる管支持板組立装置に関するものである。

蒸気発生器は、胴部内に、複数の伝熱管を挿通支持するための管支持板が配置されている。管支持板は、伝熱管の長さ方向で複数配置され、伝熱管を挿通する複数の伝熱管挿通穴が形成されている。管支持板の伝熱管挿通穴は、伝熱管を支持するための接触面を備えた複数の突出部が、穴の内面から径方向内方に突出して設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２７１１５７号公報

上述した蒸気発生器を製造するにあたり、胴部内に各管支持板を配置した後、伝熱管挿通穴に対して伝熱管を挿通する。この際、伝熱管の外周面と伝熱管挿通穴における突出部の接触面とが接触することになるが、各管支持板の取り付け位置にずれがあると、伝熱管と接触面との接触に偏りが生じ、伝熱管の挿入抵抗が大きくなって伝熱管の外周面に傷が発生するおそれがある。伝熱管の外周面に傷が発生した場合、応力が残存するため、伝熱管の応力腐食割れの要因となる。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、管支持板を適した位置に位置合わせすることのできる蒸気発生器の製造方法、および管支持板を適した位置に位置合わせすることのできる管支持板組立装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の蒸気発生器の製造方法は、複数の伝熱管を挿通支持する複数の伝熱管挿通穴が形成された管支持板を、筒形の胴部内に配置する蒸気発生器の製造方法であって、横置きの前記胴部の一端側に固定された管板における複数の管穴に対して線条部材の一端を配置し、各前記線条部材の他端を前記胴部の他端側に配置する工程と、次に、前記管穴の中心、および当該管穴に挿通される伝熱管の中心に対して前記線条部材を位置合わせする工程と、次に、各前記線条部材を前記管支持板の所定の前記伝熱管挿通穴に挿通し、各前記線条部材が各前記伝熱管挿通穴の中心位置に一致するように前記管支持板の取り付け位置を調整する工程と、を含むことを特徴とする。

この蒸気発生器の製造方法によれば、胴部に固定した管板における管穴の中心と、各管支持板における伝熱管挿通穴の中心とが線条部材で結ばれ、当該線条部材を基準として各管支持板の位置を調整することにより、管支持板を適した位置に位置合わせすることができる。

上述の目的を達成するために、本発明の管支持板組立装置は、複数の伝熱管を挿通支持する複数の伝熱管挿通穴が形成された管支持板を、筒形の胴部内に配置するための管支持板組立装置であって、線条部材と、横置きの前記胴部の一端側に固定された管板における管穴の中心位置に前記線条部材の一端を配置する管板側取付部と、前記胴部の他端側に前記線条部材の他端を配置するとともに、前記管支持板に支持される前記伝熱管の中心に前記線条部材を位置合わせする芯出側取付部と、前記線条部材が前記管支持板の所定の前記伝熱管挿通穴に挿通された状態で、前記線条部材に対する前記伝熱管挿通穴の中心位置を示す中心位置指示部と、を備えることを特徴とする。

この管支持板組立装置によれば、胴部に固定した管板における管穴の中心と、各管支持板における伝熱管挿通穴の中心とが線条部材で結ばれ、当該線条部材を基準として各管支持板の位置を調整することにより、管支持板を適した位置に位置合わせすることができる。

また、本発明の管支持板組立装置は、前記管板側取付部は、前記線条部材の一端側が挿通されるとともに前記管穴に嵌合されることで前記線条部材を前記管穴の中心位置に配置する一端側芯出部材と、前記線条部材の一端側に固定され、前記芯出側取付部との間に架け渡された前記線条部材に張力を付与する張力付与手段と、を備えることを特徴とする。

この管支持板組立装置によれば、管支持板を適した位置に位置合わせするため、線条部材の一端側を管穴の中心位置に配置することができる。

また、本発明の管支持板組立装置は、前記芯出側取付部は、前記胴部の他端側に固定される固定部材と、前記固定部材に取り付けられており前記線条部材の他端側を着脱可能に支持する支持部材と、前記線条部材の一端が固定された前記管穴に挿通される前記伝熱管の中心の延長上に前記線条部材の他端側が位置するように前記固定部材に対して前記支持部材の位置を調整する位置調整手段と、を備えることを特徴とする。

この管支持板組立装置によれば、管支持板を適した位置に位置合わせするため、線条部材の一端が固定された管穴の中心と、当該管穴に挿通される伝熱管の中心の延長上に、線条部材の他端側を配置することができる。しかも、支持部材が線条部材の他端側を着脱可能に支持することから、位置調整手段によって固定部材に対する支持部材の位置を調整した後、この調整した位置を維持しつつ線条部材を管支持板の伝熱管挿通穴に通すことができる。

また、本発明の管支持板組立装置は、前記中心位置指示部は、前記線条部材を挿通するように構成されており、所定の前記伝熱管挿通穴に嵌合された状態で、前記伝熱管挿通穴の中心と前記線条部材との位置関係を示す座標を有することを特徴とする。

この管支持板組立装置によれば、管支持板を適した位置に位置合わせするため、線条部材に対する伝熱管挿通穴の位置を容易に示すことができる。

本発明によれば、管支持板を適した位置に位置合わせすることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の概略側断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法であって管支持板を組み立てた状態を示す概略側断面図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法を示す概略側断面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法を示す概略側面図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる管支持板組立装置の管板側取付部を示す側断面図である。 図６は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す正面図である。 図７は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大正面図である。 図８は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大側断面図である。 図９は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大分解側断面図である。 図１０は、管支持板組立装置の中心位置指示部を示す側断面図である。 図１１は、管支持板組立装置の中心位置指示部を示す正面図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる架台の側面図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる架台の正面図である。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施の形態に係る蒸気発生器の概略側断面図である。蒸気発生器１は、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）に用いられる。加圧水型原子炉は、原子炉冷却材および中性子減速材として軽水を使用している。加圧水型原子炉は、軽水を炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水としての一次冷却水を蒸気発生器１に送る。蒸気発生器１では、高温高圧の一次冷却水の熱を二次冷却水に伝え、二次冷却水に水蒸気を発生させる。そして、この水蒸気によりタービン発電機が回されて発電する。

蒸気発生器１は、上下方向に延在され、かつ密閉された中空円筒形状を成し、上半部に対して下半部が若干小径とされた胴部２を有している。胴部２は、その下半部内に、該胴部２の内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状を成す管群外筒３が設けられている。この管群外筒３は、その下端部が、胴部２の下半部内の下方に配置された管板４近傍まで延設されている。管群外筒３内には、伝熱管群５Ａが設けられている。伝熱管群５Ａは、逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管５から成る。各伝熱管５は、Ｕ字形状の円弧部を上方に向けて配置され、下端部が管板４の管穴４ａに挿通支持されていると共に、中間部が複数の管支持板６を介して管群外筒３に支持されている。管支持板６は、多数の伝熱管挿通穴６ａが形成されており、この伝熱管挿通穴６ａに各伝熱管５が挿通されることで各伝熱管５を支持する。

胴部２は、その下端部に水室７が設けられている。水室７は、内部が隔壁８により入室７Ａと出室７Ｂとに区画されている。入室７Ａは、各伝熱管５の一端部が連通され、出室７Ｂは、各伝熱管５の他端部が連通されている。また、入室７Ａは、胴部２の外部に通じる入口ノズル７Ａａが形成され、出室７Ｂは、胴部２の外部に通じる出口ノズル７Ｂａが形成されている。そして、入口ノズル７Ａａは、加圧水型原子炉から一次冷却水が送られる冷却水配管（図示せず）が連結され、出口ノズル７Ｂａは、熱交換された後の一次冷却水を加圧水型原子炉に送る冷却水配管（図示せず）が連結される。

胴部２は、その上半部内に、給水を蒸気と熱水とに分離する気水分離器９、および分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器１０が設けられている。気水分離器９と伝熱管群５Ａとの間には、外部から胴部２内に二次冷却水の給水を行う給水管１１が挿入されている。さらに、胴部２は、その上端部に、蒸気排出口１２が形成されている。また、胴部２は、その下半部内に、給水管１１からこの胴部２内に給水された二次冷却水を、胴部２と管群外筒３との間を流下させて管板４にて折り返させ、伝熱管群５Ａに沿って上昇させる給水路１３が形成されている。なお、蒸気排出口１２は、タービンに蒸気を送る冷却水配管（図示せず）が連結され、給水管１１は、タービンで使用された蒸気が復水器（図示せず）で冷却された二次冷却水を供給するための冷却水配管（図示せず）が連結される。

このような蒸気発生器１では、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却水は、入室７Ａに送られ、多数の伝熱管５内を通って循環して出室７Ｂに至る。一方、復水器で冷却された二次冷却水は、給水管１１に送られ、胴部２内の給水路１３を通って伝熱管群５Ａに沿って上昇する。このとき、胴部２内で、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われる。そして、冷やされた一次冷却水は出室７Ｂから加圧水型原子炉に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行った二次冷却水は、胴部２内を上昇し、気水分離器９で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器１０で湿分が除去されてからタービンに送られる。

図２は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法であって管支持板を組み立てた状態を示す概略側断面図であり、図３は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法を示す概略側断面図であり、図４は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法を示す概略側面図である。

上述した蒸気発生器１を製造するにあたり、各管支持板６は、胴部２の上半部や、当該上半部に設けられる気水分離器９、湿分分離器１０および給水管１１が配置される以前の胴部２の下半部に取り付けられる。図２に示すように、胴部２の下半部は、載置台１４の上に横置きされた状態で、その一端側（図２では横置きの左側）に管板４が取り付けられ、かつその内部に管群外筒３が取り付けられる。その後、管群外筒３内に各管支持板６が取り付けられる。その後、胴部２の下半部における他端側（図２では横置きの右側）から、伝熱管５が各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに貫通され、かつ管板４の管穴４ａに挿通して固定されることで、伝熱管群５Ａが胴部２の下半部における上側に半球形状に配置される。

ここで、各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａは、図１１を参照すると、その内周面から突出形成された複数（本実施の形態では３つ）の突出部６ｂを有している。突出部６ｂは、伝熱管挿通穴６ａの周方向に等間隔で配置されている。そして、伝熱管５は、各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに貫通された状態で、突出部６ｂの先端の接触面６ｃに接触して支持される。そして、各管支持板６の取り付け位置にずれがあると、伝熱管５を各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに貫通する際に、伝熱管挿通穴６ａの接触面６ｃへの伝熱管５の接触に偏りが生じ、伝熱管５の挿入抵抗が大きくなって伝熱管５の外周面に傷が発生するおそれがある。伝熱管５の外周面に傷が発生した場合、応力が残存するため、伝熱管５の応力腐食割れの要因となる。

そこで、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法は、管支持板６を組み立てる際、図３に示すように、横置きの胴部２の一端側に固定された管板４における複数（本実施の形態では４箇所）の管穴４ａに対し、各線条部材２０の一端を配置し、各線条部材２０の他端を胴部２の他端側に配置する。これにより、胴部２の一端側と他端側との間に線条部材２０が架け渡される。線条部材２０は、所定径（例えば、直径０．３［ｍｍ］）の炭素鋼の線（一般にピアノ線と称す）である。

次に、各線条部材２０に張力を付与し、各管穴４ａの中心、および当該管穴４ａに挿通される各伝熱管５の中心に対して各線条部材２０を位置合わせする。

次に、各線条部材２０を管支持板６の所定の伝熱管挿通穴６ａに挿通し、各線条部材２０が各伝熱管挿通穴６ａの中心位置に一致するように管支持板６の位置を調整する。

その後、位置が調整された管支持板６を、管群外筒３に取り付ける。

そして、全ての管支持板６に対し、各線条部材２０が各伝熱管挿通穴６ａの中心位置に一致するように管支持板６の位置を調整して、当該管支持板６を管群外筒３に取り付ける。

このような蒸気発生器の製造方法によれば、胴部２に固定した管板４における管穴４ａの中心と、各管支持板６における伝熱管挿通穴６ａの中心とが線条部材２０で結ばれ、当該線条部材２０を基準として各管支持板６の位置を調整することにより、管支持板６を適した位置に位置合わせすることが可能になる。この結果、伝熱管５を各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに貫通する際に、伝熱管挿通穴６ａの接触面６ｃへの伝熱管５の接触に偏りが生じる事態を防ぐので、伝熱管５の外周面に傷が発生することが回避できる。伝熱管５の外周面への傷の発生を回避することで、残存応力がなくなり、伝熱管５の応力腐食割れを防止できる。

ところで、線条部材２０は、重力により撓みが生じるため、胴部２の一端側と他端側との間に架け渡された状態での撓み量を考慮する必要がある。そのため、本蒸気発生器の製造方法では、事前に線条部材２０の撓み量を計測している。具体的には、図４に示すように、線条部材２０の各端部を、同じ高さの支柱２５に取り付ける。線条部材２０の端部間の寸法は、胴部２の一端側と他端側との間に線条部材２０を架け渡す寸法と同じくする。そして、一方の支柱２５において、線条部材２０の端部に錘２６を固定し、当該錘２６によって線条部材２０に張力を付与する。この状態で、線条部材２０に、各管支持板６の位置（♯１〜♯７）を設定する。そして、線条部材２０の各端部に、光学測定器（例えば、レーザ式測定器）２７の焦点を合わせ、各管支持板６の位置において、焦点を結ぶ線２７ａと線条部材２０との偏差を撓み量として計測する。測定した撓み量は、各管穴４ａの中心、および当該管穴４ａに挿通される各伝熱管５の中心に対して各線条部材２０を位置合わせする際の補正値として用いる。なお、線条部材２０は、上記ピアノ線に限らず、撓み量が規定できる線条のものであればよい。

以下、蒸気発生器の製造方法に用いられる管支持板組立装置について説明する。図５は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる管支持板組立装置の管板側取付部を示す側断面図であり、図６は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す正面図であり、図７は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大正面図であり、図８は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大側断面図であり、図９は、管支持板組立装置の芯出側取付部を示す一部拡大分解側断面図であり、図１０は、管支持板組立装置の中心位置指示部を示す側断面図であり、図１１は、管支持板組立装置の中心位置指示部を示す正面図であり、図１２は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる架台の側面図であり、図１３は、本実施の形態に係る蒸気発生器の製造方法で用いられる架台の正面図である。

管支持板組立装置は、線条部材２０と、管板側取付部２１と、芯出側取付部２２と、中心位置指示部２３と、架台２４と、を備える。

管板側取付部２１は、図３に示すように、横置きの胴部２の一端側に固定された管板４における管穴４ａの中心位置に線条部材２０の一端を配置するものであり、図５に示すように、一端側芯出部材２１１および張力付与手段２１２を有している。

一端側芯出部材２１１は、管板４の管穴４ａにおいて、胴部２の外側（水室７側）の開口部に挿通されるもので、管穴４ａに挿通される挿通部２１１ａを有している。挿通部２１１ａは、円柱状とされた直径が断面円形の管穴４ａの内径とほぼ一致し、管穴４ａに挿通された状態で管穴４ａに嵌合するように形成されている。この挿通部２１１ａは、円柱形状の中心を貫通して、線条部材２０を挿通する通穴２１１ｂが形成されている。すなわち、挿通部２１１ａを管穴４ａに挿通した状態で、通穴２１１ｂが管穴４ａの中心に位置することになり、この通穴２１１ｂに挿通された線条部材２０が管穴４ａの中心に配置されることになる。

また、一端側芯出部材２１１は、挿通部２１１ａの端部において、管穴４ａの内径よりも外径を大きく形成された鍔部２１１ｃが形成されている。この鍔部２１１ｃは、挿通部２１１ａを管穴４ａに挿通した状態で、管板４の外側（水室７側）の面に対して当接することで、挿通部２１１ａが管穴４ａ内に没入する事態を防ぎ、かつ管穴４ａから挿通部２１１ａを取り出す場合に指を掛ける部分として用いられる。

張力付与手段２１２は、管板４の管穴４ａにおいて、胴部２の外側（水室７側）の開口部に挿通されるもので、管穴４ａに挿通される棒状の挿通部２１２ａを有している。挿通部２１２ａは、円柱状とされた直径が断面円形の管穴４ａの内径とほぼ一致し、管穴４ａに挿通された状態で管穴４ａに嵌合するように形成されている。また、張力付与手段２１２は、挿通部２１２ａが管板４の外側（水室７側）に突出した部分に、挿通部２１２ａを管穴４ａに挿通する方向に延在し、かつ管穴４ａの内径よりも外径を大きく形成された棒状の支持部２１２ｂが設けられている。また、張力付与手段２１２は、支持部２１２ｂが管板４よりも遠ざかる端部において、下方に垂下したアームに対して回転可能に設けられたプーリ２１２ｃが設けられている。プーリ２１２ｃは、一端側芯出部材２１１が挿通された管穴４ａよりも上側にある所定の管穴４ａに対して挿通部２１２ａが挿通された状態で、一端側芯出部材２１１の挿通部２１１ａの通穴２１１ｂに挿通された線条部材２０が水平に掛けられるように設けられている。そして、プーリ２１２ｃに掛けられた線条部材２０の端部には、錘２１２ｄが取り付けられる。これにより、一端側芯出部材２１１の挿通部２１１ａの通穴２１１ｂに挿通された線条部材２０に対し、管板側取付部２１と後述の芯出側取付部２２との間で張力が付与されることになる。

なお、図５に示すように、管板側取付部２１は、線条部材２０の端部と錘２１２ｄとを互いに外した場合、線条部材２０の端部を掛け止めておくための線条部材掛止部２１３と、錘２１２ｄを掛け止めておくための錘掛止部２１４と、を有している。各掛止部２１３，２１４は、一端側芯出部材２１１が挿通された管穴４ａよりも下側にある管穴４ａに挿通されることで一端側芯出部材２１１の下側位置に取り付けられる。

芯出側取付部２２は、図３に示すように、横置きの胴部２の他端側において線条部材２０の他端を配置するものであり、図６〜図９に示すように、固定部材２２１、支持部材２２２、および位置調整手段２２３を有している。

固定部材２２１は、図３に示すように、胴部２の他端側の開口端に対して溶接により固定されるものである。固定部材２２１は、図６に示すように、長尺に形成され、その基端が胴部２の他端側の開口端に固定されており、先端が胴部２の内側に向けて長尺に形成されている。この固定部材２２１は、線条部材２０の数に対応して設けられ、本実施の形態では４箇所に取り付けられている。また、固定部材２２１は、長尺の途中部分にヒンジ部２２１ａが形成されており、当該ヒンジ部２２１ａを介して２つに折り畳まれることで、胴部２内に配置された管群外筒３の開口部の正面位置から退避する一方、当該ヒンジ部２２１ａを介して直線状に伸ばされることで管群外筒３の開口部の正面位置に先端が配置されるように構成されている。なお、固定部材２２１は、本実施の形態では、Ｈ形鋼によって形成されている。

支持部材２２２は、図６に示すように、固定部材２２１の先端に取り付けられており、線条部材２０の他端側を支持するものである。図７〜図９に示すように、支持部材２２２は、固定部材２２１に固定の基部２２２１、基部２２２１に取り付けられる枠部２２２２、枠部２２２２に取り付けられるガイド部２２２３、およびガイド部２２２３に取り付けられる線条部材支持部２２２４を有している。

基部２２２１は、図７および図８に示すように、平板状に形成され、固定部材２２１の先端に溶接などによって固定されている。基部２２２１は、一部が開口するように切欠２２２１ａが形成されて正面視でコ字形状に形成されており、その開口部分を固定部材２２１の先端方向に向けて配置されている。また、固定部材２２１は、先端が開口するように切欠２２１ｂが形成されている。すなわち、基部２２２１および固定部材２２１は、共に同方向に開口するように設けられている。また、基部２２２１は、枠部２２２２を取り付けるための２つの取付板２２２１ｂが、上下に対向するとともに左右に平行して固定されている。

枠部２２２２は、図７および図８に示すように、正面視で矩形状に形成された筒形枠体であり、基部２２２１の各取付板２２２１ｂの間に配置されている。この枠部２２２２は、各取付板２２２１ｂ間で上下方向に平行に架け渡された２つの棒状部材２２２１ｃに貫通され、当該棒状部材２２２１ｃに案内されて上下にのみ移動可能に設けられている。また、枠部２２２２は、基部２２２１の上側の取付板２２２１ｂに上から貫通して螺合された上下調整ボルト２２２１ｄの先端と、基部２２２１の下側の取付板２２２１ｂに下から貫通して螺合された上下調整ボルト２２２１ｄの先端とが上下枠の外面に当接することにより、上下の移動が規制されている。

ガイド部２２２３は、図７〜図９に示すように、矩形状に形成されたブロックであり、枠部２２２２の枠内に配置されている。ガイド部２２２３は、その上面と下面とが、枠部２２２２の上下枠の内面にそれぞれ接触するように設けられている。また、ガイド部２２２３は、その上面および下面と、枠部２２２２の上下枠の内面とが、左右方向に連続する段部によって互いに嵌合して設けられている。このため、ガイド部２２２３は、枠部２２２２に対して管板４側に抜けないように抜け止めされつつ、枠部２２２２に対して左右方向に移動可能に設けられている。また、ガイド部２２２３は、枠部２２２２の上枠に上から貫通して螺合された複数（本実施の形態では３つ）の固定ボルト２２２２ａの先端と、枠部２２２２の下枠に下から貫通して螺合された複数（本実施の形態では３つ）の固定ボルト２２２２ａの先端とが当接することにより、枠部２２２２に対する上下方向の位置が規定されている。さらに、ガイド部２２２３は、枠部２２２２の左枠に左から貫通して螺合された左右調整ボルト２２２２ｂの先端と、枠部２２２２の右枠に右から貫通して螺合された左右調整ボルト２２２２ｂの先端とが左右の面に当接することにより、左右の移動が規制されている。このガイド部２２２３は、管板４に向けて貫通された円形状の貫通穴２２２３ａが形成されている。

線条部材支持部２２２４は、図７〜図９に示すように、外側部材２２２４Ａ、内側部材２２２４Ｂ、および留部材２２２４Ｃにより構成されている。

外側部材２２２４Ａは、円筒形状に形成され、ガイド部２２２３の貫通穴２２２３ａに挿通される。また、外側部材２２２４Ａは、その外側に突出する鍔部２２２４Ａａが形成されている。このため、外側部材２２２４Ａは、ガイド部２２２３の貫通穴２２２３ａに対して管板４側に抜けないように抜け止めされる。また、外側部材２２２４Ａは、側方に開放して線条部材２０の中途部分が抜き差しできるようにスリット２２２４Ａｂが形成されている。

内側部材２２２４Ｂは、円筒形状に形成され、外側部材２２２４Ａ内に挿通される。また、内側部材２２２４Ｂは、その外側に突出する鍔部２２２４Ｂａが形成されている。このため、内側部材２２２４Ｂは、外側部材２２２４Ａに対して管板４側に抜けないように抜け止めされる。また、内側部材２２２４Ｂは、管板４に相反する側が塞がれており、そこに線条部材２０が挿通される分の穴２２２４Ｂｂが形成されている。この内側部材２２２４Ｂは、ガイド部２２２３の貫通穴２２２３ａを通過できる大きさに形成されている。すなわち、内側部材２２２４Ｂは、外側部材２２２４Ａを介することで貫通穴２２２３ａに対して管板４側に抜けないように抜け止めされる。なお、内側部材２２２４Ｂは、管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに挿通され得る外径に形成されている。

留部材２２２４Ｃは、内側部材２２２４Ｂの穴２２２４Ｂｂの内径よりも外径が大きく形成されており、当該穴２２２４Ｂｂに通された線条部材２０の他端側に固定されることで、線条部材２０が内側部材２２２４Ｂの穴２２２４Ｂｂから抜けるのを防ぐものである。

すなわち、支持部材２２２により、線条部材２０は、線条部材支持部２２２４をなす外側部材２２２４Ａ、内側部材２２２４Ｂ、および留部材２２２４Ｃによってガイド部２２２３に対して一端側が支持される。

位置調整手段２２３は、図７および図８に示すように、枠部２２２２が基部２２２１に対して上下方向に移動可能に設けられ、かつガイド部２２２３が枠部２２２２に対して左右方向に移動可能に設けられており、上述した支持部材２２２において、固定部材２２１に固定された基部２２２１に対する枠部２２２２の上下の移動を規制する各上下調整ボルト２２２１ｄと、枠部２２２２に対するガイド部２２２３の左右の移動を規制する各左右調整ボルト２２２２ｂとで構成される。すなわち、基部２２２１の取付板２２２１ｂに対して上下調整ボルト２２２１ｄの螺合位置を変えることで、基部２２２１に対する枠部２２２２の上下位置が調整される。また、枠部２２２２に対して左右調整ボルト２２２２ｂの螺合位置を変えることで、枠部２２２２に対するガイド部２２２３の左右位置が調整される。これにより、管板側取付部２１の一端側芯出部材２１１によって管板４の管穴４ａの中心位置に一端が配置され、かつ芯出側取付部２２によって胴部２の他端側に他端が配置された線条部材２０は、管板側取付部２１の張力付与手段２１２によって張力が付与された状態で、その他端側の位置が位置調整手段２２３によって上下左右に位置調整されることで、当該他端側が、管支持板６に支持される伝熱管５の中心の延長上に位置するように調整されることになる。

図１０および図１１に示すように、中心位置指示部２３は、管群外筒３に取り付けられる管支持板６において、線条部材２０を挿通する所定の伝熱管挿通穴６ａに嵌合される。中心位置指示部２３は、伝熱管挿通穴６ａに挿通される伝熱管５の外径とほぼ同じ外径を有する筒体として構成されている。このため、中心位置指示部２３は、伝熱管挿通穴６ａに挿入された状態で、突出部６ｂの先端の接触面６ｃに接触して支持される。この中心位置指示部２３は、一端側が閉塞して形成され、その部分に線条部材２０が貫通する貫通穴２３ａが形成されている。貫通穴２３ａは、中心位置指示部２３の中心に配置されている。また、中心位置指示部２３は、一端側の閉塞された部分の外面に、中心位置指示部２３の中心であって、伝熱管挿通穴６ａの中心位置を示すように貫通穴２３ａの周囲に座標２３ｂが標されている。また、中心位置指示部２３は、貫通穴２３ａに連通するとともに、側方に開放して線条部材２０の中途部分が抜き差しできるようにスリット２３ｃが形成されている。また、中心位置指示部２３は、一端側の閉塞された部分の外周に、外側に突出する鍔部２３ｄを有している。このため、中心位置指示部２３は、鍔部２３ｄによって伝熱管挿通穴６ａに対して抜け止めされる。

この中心位置指示部２３は、スリット２３ｃから線条部材２０を差し込むことで、当該線条部材２０が貫通穴２３ａの位置に至る。この状態で、中心位置指示部２３を所定の伝熱管挿通穴６ａに嵌合すると、伝熱管挿通穴６ａの中心と線条部材２０との位置関係が座標２３ｂによって示されることになる。

図１２および図１３に示すように、架台２４は、管支持板６を支持し、当該管支持板６の管群外筒３に対する位置を調整するものである。架台２４は、管群外筒３内を移動できるフレーム２４１と、管支持板６を支持するとともに、支持した管支持板６をフレーム２４１に対して上下方向、左右方向、前後傾斜方向、左右傾斜方向、および回転方向に移動する位置調整部２４２とを備える。

フレーム２４１は、管群外筒３の内周面に輪転可能に当接する輪転車２４１ａが設けられている。すなわち、フレーム２４１は、輪転車２４１ａによって管群外筒３内を一端側と他端側との間を前後方向（図１２中に矢印で示す）に移動できる。また、フレーム２４１は、作業者が載る足場２４１ｂが複数設けられている。

位置調整部２４２は、管支持板６を支持する支持部２４２ａと、当該支持部２４２ａとフレーム２４１との間に介在された移動部２４２ｂとを有している。支持部２４２ａは、嵌合ピン（図示せず）を、管支持板６の所定の伝熱管挿通穴６ａに嵌合することで管支持板６を支持する。この支持部２４２ａは、移動部２４２ｂに対して上下方向および左右方向に移動可能に設けられている。

支持部２４２ａの上下方向の移動は、上下方向に延在するウォーム２４３ａが支持部２４２ａに回転可能に設けられ、ウォームホイールが移動部２４２ｂ側に固定されたギヤボックス２４３ｂに設けられていることにより行われる。すなわち、ギヤボックス２４３ｂのウォームホイールを回転させることによって、ウォーム２４３ａが支持部２４２ａと共に上下方向に移動し、これに伴い管支持板６が上下方向に移動する。

支持部２４２ａの左右方向の移動は、左右方向に延在するウォーム２４４ａが支持部２４２ａに回転可能に設けられ、ウォームホイールが移動部２４２ｂ側に固定されたギヤボックス２４４ｂに設けられていることにより行われる。すなわち、ギヤボックス２４４ｂのウォームホイールを回転させることによって、ウォーム２４４ａが支持部２４２ａと共に左右方向に移動し、これに伴い管支持板６が左右方向に移動する。

また、移動部２４２ｂは、フレーム２４１に対して管群外筒３の中心とほぼ一致する位置に設けられた継手２４５を介し、前後傾斜方向、左右傾斜方向、および回転方向に移動可能に設けられている。

移動部２４２ｂの前後傾斜方向および左右傾斜方向の移動は、フレーム２４１の上下左右の４箇所に設けられたボルト２４６により行われる。例えば、上側のボルト２４６の２つを１組とし、下側のボルト２４６の２つを１組として、各組を調整することで前後傾斜方向に移動部２４２ｂが移動し、これに伴い支持部２４２ａが前後傾斜方向に移動し、管支持板６の上下端が前後に移動する。また、左側のボルト２４６の２つを１組とし、右側のボルト２４６の２つを１組として、各組を調整することで左右傾斜方向に移動部２４２ｂが移動し、これに伴い支持部２４２ａが左右傾斜方向に移動し、管支持板６の左右端が前後に移動する。また、移動部２４２ｂの回転方向の移動は、フレーム２４１の左右の２箇所に設けられたボルト２４７により行われる。すなわち、左右のボルト２４７を調整することで継手２４５を中心に移動部２４２ｂが移動し、これに伴い支持部２４２ａが回転移動し、管支持板６が回転移動する。

以下、上述した管支持板組立装置を用いた蒸気発生器の製造方法の詳細について説明する。

まず、図３に示す横置きの胴部２の他端側において、図６および図８に示すように、芯出側取付部２２を設置し、横置きの胴部２の他端側に線条部材２０の他端を配置する。

次に、図３に示す横置きの胴部２の一端側において、図５に示すように、管板側取付部２１を設置し、横置きの胴部２の一端側である管穴４ａに線条部材２０の一端を配置する。かかる線条部材２０は、管板側取付部２１の張力付与手段２１２によって張力が付与される。

次に、芯出側取付部２２の位置調整手段２２３によって、線条部材２０の他端側の位置を上下左右に位置調整し、管穴４ａの中心であって管支持板６に支持される伝熱管５の中心の延長上に線条部材２０が位置するように調整する。

次に、線条部材２０の一端を、管板側取付部２１の錘２１２ｄから外して張力を解き、図９に示すように、線条部材２０の他端を芯出側取付部２２から外す。すなわち、芯出側取付部２２において、外側部材２２２４Ａをガイド部２２２３の貫通穴２２２３ａから抜き出し、当該外側部材２２２４Ａから内側部材２２２４Ｂを抜き出して、外側部材２２２４Ａのスリット２２２４Ａｂを介して線条部材２０を外側部材２２２４Ａから抜く。これにより、線条部材２０の他端には、管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに挿通される内側部材２２２４Ｂおよび留部材２２２４Ｃのみ取り付けられていることになる。

次に、芯出側取付部２２において、ヒンジ部２２１ａを介して固定部材２２１を２つに折り畳み、胴部２内に配置された管群外筒３の開口部の正面位置から固定部材２２１を退避する。これにより、管群外筒３の開口部から管支持板６を搬入することが可能になる。管支持板６は、架台２４に支持されている。

次に、管群外筒３の開口部から搬入された管支持板６の所定の伝熱管挿通穴６ａに、内側部材２２２４Ｂおよび留部材２２２４Ｃと共に線条部材２０の他端を挿通する。このとき、線条部材２０の他端を挿入する伝熱管挿通穴６ａは、先に線条部材２０の一端を取り付けた管穴４ａと共に同じ伝熱管５が挿通されるものである。そして、固定部材２２１を、ヒンジ部２２１ａを介して直線状に戻し、内側部材２２２４Ｂを外側部材２２２４Ａに戻して、当該外側部材２２２４Ａをガイド部２２２３の貫通穴２２２３ａに戻す。さらに、線条部材２０の一端に錘２１２ｄを付けて線条部材２０の張力を付与する。これにより、同じ伝熱管５が挿通される管穴４ａおよび伝熱管挿通穴６ａに対し、伝熱管５の中心の延長上に配置された線条部材２０が挿通されることになる。

次に、架台２４によって、管群外筒３への所定の取り付け位置に管支持板６を移動させる。そして、中心位置指示部２３のスリット２３ｃから線条部材２０を差し込んで、当該中心位置指示部２３に線条部材２０を通し、線条部材２０が挿通された伝熱管挿通穴６ａに中心位置指示部２３を嵌合する。これにより、架台２４によって支持された管支持板６における４つの伝熱管挿通穴６ａの中心と、線条部材２０との位置関係が確認できる。

次に、各伝熱管挿通穴６ａの中心に、線条部材２０を位置させるように、架台２４の位置調整部２４２によって管支持板６の位置を調整する。

最後、各伝熱管挿通穴６ａの中心に、線条部材２０が位置されたところで、管支持板６を管群外筒３に固定する。

このように、上述した管支持板組立装置は、線条部材２０と、横置きの胴部２の一端側に固定された管板４における管穴４ａの中心位置に線条部材２０の一端を配置する管板側取付部２１と、胴部２の他端側に線条部材２０の他端を配置するとともに、管支持板６に支持される伝熱管５の中心に線条部材２０を位置合わせする芯出側取付部２２と、線条部材２０が管支持板６の所定の伝熱管挿通穴６ａに挿通された状態で、線条部材２０に対する伝熱管挿通穴６ａの中心位置を示す中心位置指示部２３と、を備える。

この管支持板組立装置によれば、胴部２に固定した管板４における管穴４ａの中心と、各管支持板６における伝熱管挿通穴６ａの中心とが線条部材２０で結ばれ、当該線条部材２０を基準として各管支持板６の位置を調整することにより、管支持板６を適した位置に位置合わせすることが可能になる。この結果、伝熱管５を各管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに貫通する際に、伝熱管挿通穴６ａの接触面６ｃへの伝熱管５の接触に偏りが生じる事態を防ぐので、伝熱管５の外周面に傷が発生することが回避できる。伝熱管５の外周面への傷の発生を回避することで、残存応力がなくなり、伝熱管５の応力腐食割れを防止できる。

また、上述した管支持板組立装置は、管板側取付部２１は、線条部材２０の一端側が挿通されるとともに管穴４ａに嵌合されることで線条部材２０を管穴４ａの中心位置に配置する一端側芯出部材２１１と、線条部材２０の一端側に固定され、芯出側取付部２２との間に架け渡された線条部材２０に張力を付与する張力付与手段２１２と、を備える。

この管支持板組立装置によれば、管支持板６を適した位置に位置合わせするため、線条部材２０の一端側を管穴４ａの中心位置に配置することが可能である。

また、上述した管支持板組立装置は、芯出側取付部２２は、胴部２の他端側に固定される固定部材２２１と、固定部材２２１に取り付けられており線条部材２０の他端側を着脱可能に支持する支持部材２２２と、線条部材２０の一端が固定された管穴４ａに挿通される伝熱管５の中心の延長上に線条部材２０の他端側が位置するように固定部材２２１に対して支持部材２２２の位置を調整する位置調整手段２２３（上下調整ボルト２２２１ｄおよび左右調整ボルト２２２２ｂ）と、を備える。

この管支持板組立装置によれば、線条部材２０の一端が固定された管穴４ａの中心と、当該管穴４ａに挿通される伝熱管５の中心の延長上に、線条部材２０の他端側を配置することが可能である。しかも、支持部材２２２が線条部材２０の他端側を着脱可能に支持することから、位置調整手段２２３によって固定部材２２１に対する支持部材２２２の位置を調整した後、この調整した位置を維持しつつ線条部材２０を管支持板６の伝熱管挿通穴６ａに通すことが可能である。

また、上述した管支持板組立装置は、中心位置指示部２３は、線条部材２０を挿通するように構成されており、所定の伝熱管挿通穴６ａに嵌合された状態で、伝熱管挿通穴６ａの中心と線条部材２０との位置関係を示す座標２３ｂを有する。

この管支持板組立装置によれば、管支持板６を適した位置に位置合わせするため、線条部材２０に対する伝熱管挿通穴６ａの位置を容易に示すことが可能である。

以上のように、本発明に係る蒸気発生器の製造方法および管支持板組立装置は、管支持板を適した位置に位置合わせすることに適している。

１ 蒸気発生器
２ 胴部
３ 管群外筒
４ 管板
４ａ 管穴
５ 伝熱管
６ 管支持板
６ａ 伝熱管挿通穴
６ｂ 突出部
６ｃ 接触面
２０ 線条部材
２１ 管板側取付部
２１１ 一端側芯出部材
２１１ａ 挿通部
２１１ｂ 通穴
２１１ｃ 鍔部
２１２ 張力付与手段
２１２ａ 挿通部
２１２ｂ 支持部
２１２ｃ プーリ
２１２ｄ 錘
２２ 芯出側取付部
２２１ 固定部材
２２１ａ ヒンジ部
２２１ｂ 切欠
２２２ 支持部材
２２２１ 基部
２２２１ａ 切欠
２２２１ｂ 取付板
２２２１ｃ 棒状部材
２２２１ｄ 上下調整ボルト
２２２２ 枠部
２２２２ａ 固定ボルト
２２２２ｂ 左右調整ボルト
２２２３ ガイド部
２２２３ａ 貫通穴
２２２４ 線条部材支持部
２２２４Ａ 外側部材
２２２４Ａａ 鍔部
２２２４Ａｂ スリット
２２２４Ｂ 内側部材
２２２４Ｂａ 鍔部
２２２４Ｂｂ 穴
２２２４Ｃ 留部材
２２３ 位置調整手段
２３ 中心位置指示部
２３ａ 貫通穴
２３ｂ 座標
２３ｃ スリット
２３ｄ 鍔部

Claims (5)

1. 複数の伝熱管を挿通支持する複数の伝熱管挿通穴が形成された管支持板を、筒形の胴部内に配置する蒸気発生器の製造方法であって、
   横置きの前記胴部の一端側に固定された管板における複数の管穴に対して線条部材の一端を配置し、各前記線条部材の他端を前記胴部の他端側に配置する工程と、
   次に、前記管穴の中心、および当該管穴に挿通される伝熱管の中心に対して前記線条部材を位置合わせする工程と、
   次に、各前記線条部材を前記管支持板の所定の前記伝熱管挿通穴に挿通し、各前記線条部材が各前記伝熱管挿通穴の中心位置に一致するように前記管支持板の取り付け位置を調整する工程と、
   を含むことを特徴とする蒸気発生器の製造方法。
2. 複数の伝熱管を挿通支持する複数の伝熱管挿通穴が形成された管支持板を、筒形の胴部内に配置するための管支持板組立装置であって、
   線条部材と、
   横置きの前記胴部の一端側に固定された管板における管穴の中心位置に前記線条部材の一端を配置する管板側取付部と、
   前記胴部の他端側に前記線条部材の他端を配置するとともに、前記管支持板に支持される前記伝熱管の中心に前記線条部材を位置合わせする芯出側取付部と、
   前記線条部材が前記管支持板の所定の前記伝熱管挿通穴に挿通された状態で、前記線条部材に対する前記伝熱管挿通穴の中心位置を示す中心位置指示部と、
   を備えることを特徴とする管支持板組立装置。
3. 前記管板側取付部は、
   前記線条部材の一端側が挿通されるとともに前記管穴に嵌合されることで前記線条部材を前記管穴の中心位置に配置する一端側芯出部材と、
   前記線条部材の一端側に固定され、前記芯出側取付部との間に架け渡された前記線条部材に張力を付与する張力付与手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の管支持板組立装置。
4. 前記芯出側取付部は、
   前記胴部の他端側に固定される固定部材と、
   前記固定部材に取り付けられており前記線条部材の他端側を着脱可能に支持する支持部材と、
   前記線条部材の一端が固定された前記管穴に挿通される前記伝熱管の中心の延長上に前記線条部材の他端側が位置するように前記固定部材に対して前記支持部材の位置を調整する位置調整手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の管支持板組立装置。
5. 前記中心位置指示部は、前記線条部材を挿通するように構成されており、所定の前記伝熱管挿通穴に嵌合された状態で、前記伝熱管挿通穴の中心と前記線条部材との位置関係を示す座標を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の管支持板組立装置。

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