JPS6332160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は供用期間中検査等で、万一原子炉容器
内面その他に材料異常が発見された場合に補修溶
接・切断する手段を提供するための装置である。
ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉用原子炉に
おいては、原子炉容器や炉内構造物は通例オース
テナイト系ステンレス鋼で製造される。オーステ
ナイト系ステンレス鋼は炭素鋼などとくらべて、
熱が伝わりにくい上に熱膨張率が大きいため溶接
などの入熱による熱変形が大きいので製品製作途
上の溶接にあつても種々の工夫をこらしている。
その様な状態であるため、原子炉運転開始後例え
ば供用期間中検査等によつて万一原子炉容器内面
その他に材料異常が発見された場合補修溶接しよ
うとする場合には、下記の如き制約が加わつて一
層困難さが増す。

製品が完成し使用開始後であるため、補修溶
接後機械加工等によつて形状公差、寸法公差等
を改善することが困難であるため、変形の少な
い補修溶接法を採用する必要がある。

高速増殖炉の特殊性から、通常アンダザプラ
グ燃料交換方式を採用しているため、原子炉容
器蓋を容易に取りはずすことができないので、
補修作業も原子炉容器蓋をとりはずさないまま
行なうことが望まれる。

原子炉容器内は放射線源強度が高いため、作
業者の立入・接近が著しく制約される。従つて
遠隔操作による補修作業が必要となる。

溶接後全体の熱処理ができないため、高い寸
法精度を要求される部所に対しては高エネルギ
密度の溶接法等の適用が望まれる。

原子炉容器内は放射線源強度が高いため、炉
内で用いる補修器材に対して必要な放射線しや
へいを行なう必要がある。

以上の如き諸問題点を解消した、運転開始後に
原子炉容器内面その他を補修溶接・切断でき、し
かも、切断・溶接時の酸化を防止して、材質変化
を防ぎ、良質の溶接を行なうことができるととも
に、切断・溶接時に対象部材を確実にクランプし
て、落下防止や正確な位置決めをすることのでき
る補修装置の発明が望まれていた。

本発明の目的は、上記諸問題点を除去した原子
炉容器内面等を補修溶接・溶断可能とする原子炉
補修装置を提供することにある。

以下、一実施例の図面を参照して本発明を説明
する。第１図は本発明の原子炉補修設備を原子炉
に設置した状態を示す。第２図は第１図のＡ―Ａ
矢視図における平面図を示す。

第１図に示すごとく、原子炉容器１は側壁部に
ノズル２を有し、上部面には大回転プラグ３が設
置される。この大回転プラグ３には偏心して小回
転プラグ４が配置され、炉心上部機構６がこの小
回転プラグ４に一体的に取付けられている。また
原子炉容器１の内部には内部に炉心を収納した炉
心支持構造物５が設けられる。

前記大回転プラグ３上面には、レーザ溶接・切
断装置９および不活性ガス供給装置１０が配置さ
れる。大回転プラグ３の貫通孔には延長管１１が
連通し、前記レーザ溶接・切断装置９に一体的に
取りつけられる。延長管１１の下部端には、レー
ザ光伝送・集光装置１２が配置され、さらにレー
ザ光出口部には開閉可能なシヤツター１２ａを設
ける。大回転プラグ３の別の貫通孔延長管１１ａ
には不活性ガス吹付装置・クランプ装置１３が設
置され、その上部端には不活性ガス供給装置１０
が設置される。

また、レーザ溶接・切断装置９は、レーザ光伝
送装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介して、レーザ
発信装置１５に連結され、さらに制御装置１６へ
とつながつている。

図中１７は、大回転プラグ３と係合する回転駆
動装置であり、１８は小回転プラグ４に取付けら
れる燃料交換装置である。尚、レーザ溶接・切断
装置９、不活性ガス供給装置１０は、小回転プラ
グ４上に設置してもかまわない。

次に以上説明の原子炉補修装置を使用して原子
炉容器内の補修作業を行なう手順について説明す
る。まず第１図に示すように大回転プラグ３上の
貫通孔にレーザ溶接・切断装置９および不活性ガ
ス吹付装置、クランプ装置１３を挿入設置する。
次にレーザ光伝送装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃに
より別置のレーザ発信装置１５と光学的に連結す
る。次に回転駆動装置１７を駆動して大回転プラ
グ３を回転させ、レーザ溶接・切断装置９を希望
する位置まで移動させる。原子炉容器内の補修程
度の大きさにもよるが、燃料を炉外に取出し、冷
却材のナトリウムをドレーンして本補修作業を行
なえば、原子炉容器ノズル２はもちろん、原子炉
容器１内のほぼ全方位にレーザ光を到達させるこ
とが可能となる。

所定の位置に停止したら、レーザ溶接・切断装
置に内蔵した駆動部からの遠隔駆動によつて延長
管１１で上下動および回転動を、レーザ伝送・集
光装置１２でレーザ出口方位の微調整を行なえ
る。次に所定位置にエネルギのレーザ光を照射さ
せる。制御装置１６からの制御により各々最適の
溶接・切断条件を実現できる。また、不活性ガス
吹付装置、クランプ装置１３により、不活性ガス
を被加工部材に吹付けながらかつクランプ装置で
被加工部材を正しく位置決めしながら作業を行な
う。これにより補修を必要とする箇所の補修溶接
又は切断を容易にしかも確実で安定した品質で実
施できる。実際に溶接、又は切断を行なうために
レーザ光を照射する場合にのみシヤツタ１２ａを
開くため、レーザ伝送・集光装置１２が炉内にあ
つて強い放射線の照射をうけてレンズ、鏡等の機
器が損傷するのを防止できる。

以上説明のように、本発明のレーザ溶接・切断
装置は、次のごとき効果を期待できる。

高速増殖炉の特徴であるアンダザプラグ概念
のまま、原子炉容器内の補修溶接や切断を遠隔
で容易にかつ安定した品質で確実に行なうこと
ができる。レーザ光を使用しているため軸方向
の長さが著しく長くなつても比較的容易に対応
できる。

きわめて密集している原子炉容器蓋上面にあ
つて、占有面積を最少限におさえながら、原子
炉容器内のほゞ全方位に対しレーザ光を到達し
うるため、補修可能はんいが著しく拡大され
る。

高エネルギ密度溶接法を採用しているため、
熱変形もきわめて少なく、かつ材質の変化もご
く局所的に限定できるため良好な補修溶接・切
断ができる。また仕上り状態が非常に良好なた
め溶接・切断後の表面養生（グラインダ仕上げ
等）を行なわずにそのまま各種非破壊検査を行
なうことができるため、工期や工数を短縮でき
る。

不活性ガスを吹付けながら切断または溶接を
行なうことができるため、酸化に伴なう材質変
化や溶接不良の発生を防止できる。

クランプ装置でクランプしながら作業できる
ため、切断片の落下防止、正確な切断位置決
め、溶接開先の正確な位置決め等が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原子炉補修装置を設置した原
子炉の概略断面図、第２図は第１図のＡ―Ａ矢視
における断面図である。 ３…大回転プラグ、９…レーザ溶接・切断装
置、１０…不活性ガス供給装置、１１，１１ａ…
延長管、１２…レーザ伝送・集光装置、１３…不
活性ガス吹付装置・クランプ装置、１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ…レーザ伝送装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転プラグの貫通孔に設置される第１の延長
   管の一端であつて原子炉容器内部に設けられるレ
   ーザ光伝送・集光装置と、前記回転プラグに設置
   される第２の延長管に取り付けられて被加工部材
   を把持し、不活性ガス吹付装置を有するクランプ
   装置と、前記第１の延長管の他端で回転プラグ上
   に配置される補修装置本体と、前記不活性ガス吹
   付装置にガスを供給する前記回転プラグ上に設置
   される不活性ガス供給装置と前記補修装置本体に
   レーザ光伝送装置を介して連設されるレーザ発信
   装置とからなる原子炉補修装置。