(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルな金属テープ（52）から成り、このテープ（52）にその長手方向に連続して複数の開口（54）が設けられ、これらの各開口を、テープの自由端（53）に配置された加工ヘッドあるいは点検ヘッド（63、68、70）に対するフレキシブルな供給配管（58、66、72）が順々に通されていることを特徴とする蒸気発生器（２）の管床（６）の加工あるいは点検用フレキシブルランス。
【請求項２】
テープの長手方向において各開口（54）間にそれぞれ、供給配管（58、66、72）を収容するためのテープ（52）の表面および裏面を交互に延びる成形部（60）が設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルランス。
【請求項３】
鋼から成るテープ（52）が設けられていることを特徴とする請求項２記載のフレキシブルランス。
【請求項４】
加工装置として噴射ヘッド（63）が設けられ、供給配管として金属細管（58）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のフレキシブルランス。
【請求項５】
細管（58）がニッケル・チタン合金から成っていることを特徴とする請求項４記載のフレキシブルランス。
【請求項６】
供給配管として、テープの自由端に配置された内視鏡（68）用の光ファイバー（66）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のフレキシブルランス。
【請求項７】
供給配管として、テープ（52）の自由端に配置された収容工具（70）に引張り力を伝達するためのボーデンケーブル（72）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のフレキシブルランス。
【発明の詳細な説明】
本発明は、蒸気発生器の管床を加工あるいは点検するための装置に関する。
蒸気発生器の管床の内視鏡的点検は、二次回路の水が流れ難い範囲に所々で高さが数cmにも達する汚れが固着していることを示している。
この堆積物は管床上におけるその分布の幾何学的形状に基づいて腎臓形堆積体と呼んでいる。このような堆積体が生ずるのは、一方では伝熱管束の流れ難い内部範囲にゆるい堆積物がとどまり、他方ではこの堆積物は良好に流れる外側範囲では二次側の給水流の流れによって一緒に運ばれることによる。この堆積物は運転時間が増加するにつれて管床に固く付着する。数回の運転サイクルが経過するうちに堆積過程が一層進行して、ゆるい堆積物に比べて高い濃度の金属および塩分量の堆積集塊が数cmの広がりで成長する。
この固い堆積集塊を分析することによって、混合組織が主に磁鉄鉱から成ることが確認されている。鉄の酸化段階が進むほかに、高い濃度の塩分量特に硫酸塩、ケイ酸塩およびリン酸塩も見出されている。同様に金属屑の堆積によって高い濃度のクロム成分およびニッケル成分が生ずるおそれがある。機械的硬さが所々で伝熱管材料の硬さを超えるので、成長の空間的限界において伝熱管が損傷する危険がある。
この理由から蒸気発生器の管床の場合、伝熱管の間に堆積物が形成されているかどうか、およびどの程度に形成されているかどうかについて、二次側を定期的に検査する必要がある。そしてこの堆積物を、伝熱管の損傷を防止するために除去しなければならない。
この堆積物の除去は固く付着した堆積物に対してはまず噴射法によって行われる。しかし伝熱管間の中間室は、小さな管間隔のために、即ち伝熱管が正方形配置の場合に約８〜11mm、三角形の狭い配置の場合には３〜4mmである小さな管間隔のために、そこに到達することが難しい。従ってまずは、例えばヨーロッパ特許第0084867号明細書で知られているような噴射法が採用されている。この噴射法の場合、高圧水流が管通路内に存在する噴射ヘッドから伝熱管間における中間室の中に噴射される。
しかしこれまでは管束の内部範囲における固く付着した堆積物を完全に除去できないことが確認されている。管床の有効な洗浄を保証するために、噴射ヘッドを伝熱管間の中間室の中に直接導入することおよび高圧液噴射流を伝熱管束の内部における堆積物に直接向けて噴射することが必要である。
そのために適した装置は例えばヨーロッパ特許第0305483号明細書で知られている。そこで開示されている装置の場合、噴射液を流出する多数のノズルを備えた噴射ヘッドを自由端に有しているフレキシブルな噴射ランスが設けられている。このフレキシブル噴射ランスは断面円形の溝が設けられているフレキシブルテープから構成されている。その溝の中に噴射液を噴射ヘッドに導く金属製の細管がはめ込まれている。このテープおよび溝はプラスチックから一体部品で押出し成形で作られている。
このテープは硬いガイド内に支持され、このガイドはテープを所定の角度だけ転向する湾曲端を備えている。この硬いガイドは、蒸気発生器の管通路の中に入れられ、この管通路に沿って移動できる搬送装置に支持されている。テープを駆動するために、一緒に駆動される複数のスプロケットが設けられ、これらのスプロケットの歯がテープのスプロケット孔にはまり込んでいる。噴射ランスの自由端は硬いガイドの湾曲端によって管間隙に合わせて整列される。
しかしプラスチックを使用して細管を長手方向において支持していることによって、ランスの大きな自由長においては安定性が悪くなる。
米国特許第5036871号明細書において、単一のフレキシブルテープで構成されている噴射ランスの代わりに、互いに結合されている多数のテープセグメントから組み立てられたフレキシブルテープが設けられ、このテープによって高圧ホースが案内されているような管床乃洗浄装置が知られている。このテープにはその強度を高めるために補助ケーブルが挿入される。
このようなセグメント構造のテープは、米国特許第5065703号明細書および米国特許第5286154号明細書で知られている管床の点検および加工装置においても利用されている。これらの装置の場合、加工ヘッドに点検光学器械および機械式加工工具例えばドリルやつかみ装置が設置されている。しかし互いに結合されているテープセグメントは、高圧噴射用細管を収容するために幅が広くなっており、三角形配置における伝熱管束の場合に存在するような非常に狭い管間隙を通過できない。
米国特許第4407236号明細書において、ばね鋼から成るテープで構成され、片側面に一つあるいは複数の噴射液用細管が取り付けられているフレキシブル噴射ランスが知られている。細管は波形に敷設され、テープの自由端において下向きにしてテープの下側面にある半円形開口に達しているので、そこから流出する噴射液は下向きに管床に向けられている。テープはその幅狭面が蒸気発生器の管通路の中に入れられている上側板および下側板にある溝で案内されている。下側板にある溝はテープを管間隙に向けて転向する働きをする。テープの駆動は後ろからテープに与えられる推進力によって行われる。これはテープの大きな曲げ剛性を必要とし、更にハンドホールが管通路と同じ高さに配置されている蒸気発生器においてしか行うことができない。
本発明の課題は、狭い管間隙にも挿入できるような蒸気発生器の管床を加工および点検するためのフレキシブルランスを提供することにある。
この課題は、請求項１に記載のフレキシブルランスによって解決される。即ち本発明に基づく蒸気発生器の管床を加工あるいは点検するためのフレキシブルランスは、フレキシブルな金属テープから成り、このテープにその長手方向に連続して複数の開口が設けられ、これらの各開口を、テープの自由端に配置された加工ヘッドあるいは点検ヘッドに対するフレキシブルな供給配管が順々に通されている。
この処置によってフレキシブルランスを、狭い管間隙も移動できるほどに非常に幅狭い構造にすることができる。
本発明の有利な実施態様において、テープの長手方向において各開口間にはそれぞれ、供給配管を受けるためのテープの表面および裏面を交互に延びる成形部が設けられている。これによって供給配管を通す際にこれを曲げる必要がなくなる。
鋼から成るテープが使用されると有利である。
本発明の一実施態様では、加工装置として噴射ヘッドが設けられ、供給配管として金属細管特にニッケル・チタン合金から成る細管が設けられている。
本発明の有利な実施態様においては、テープの自由端に配置された内視鏡に対する供給配管としての光ファイバーがテープに案内されている。
本発明の他の有利な実施態様においては、供給配管として、テープの自由端に配置された収容工具に引張り力を伝達するためのボーデンケーブルが設けられている。
以下図面の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
図１、図２および図３はそれぞれ、蒸気発生器内における作業位置にある本発明に基づくフレキシブルランスの作動装置の平面図、管通路に対して平行な側面図および管通路に対して垂直の側面図である。
図４および図５は蒸気発生器内における本発明に基づくフレキシブルランスの作動装置の異なった実施例の管通路に対して垂直の側面図および平面図である。
図６および図７は本発明に基づく噴射ランスの実施例の平面図（幅広面）および側面図（幅狭図）である。
図８は噴射ランスの自由端の拡大平面図である。
図９および図10はそれぞれフレキシブルランスの異なった実施例の平面図である。
図11は加工ヘッドとしてつかみ装置を備えたフレキシブルランスの平面図である。
図１は蒸気発生器２のハンドホール４の高さにおける水平部分断面図である。円筒状の流れ案内胴８の内部に互いに平行に配置されている多数の伝熱管10は平面図で表されている管床６に開口している。管通路12の中にハンドホール４を通して搬送装置20が挿入されており、この装置によってフレキシブルランス50の自由端53が管通路12から出発してその管通路12に対して直角に延びる管間隙14の中に入れられる。図には伝熱管10が三角形に配置され特に狭い管間隙14が存在している蒸気発生器２が示されている。
フレキシブルランス50はテープ52から成り、このテープにその自由端53に配置された加工あるいは点検ヘッド63、68、70に供給するための供給配管58、66、72が配置されている。
搬送装置20は滑り板21を有しており、搬送装置20はこの滑り板21で管床６の上に置かれている。搬送装置20には管通路12の内部において前進運動するために、例えばヨーロッパ特許第0084867号明細書で知られている歩進機構が設けられている。そのために搬送装置20は、空気圧式に作動されるピストン28によって搬送装置の長手軸線26の方向に相対移動できる二つの支持体22、24を有している。これらの各支持体の両側にはそれぞれ対を成して空気圧式に繰り出せる支持要素30が設けられ、これらの支持要素は管通路12の両側縁部に存在する伝熱管10に接触支持される。これらの支持要素30を交互に係止し、ピストン28を交互に出し入れ操作することによって、搬送装置20が前進移動される。
搬送装置20上には送り装置40が配置されている。この送り装置40は電動式の駆動ローラ41並びにそれに付設されその円周面に対向して据え付けられた案内ローラ42を有している。駆動ローラ41と案内ローラ42との間をフレキシブルランス50が通されている。
送り装置40は別の二つの案内ローラ43、44を有している。これらの案内ローラ43、44はそれらの円周面が対向して支持され、駆動ローラ41と案内ローラ42との間を通されフレキシブルランス50を受け、これを長手軸線26に対して従ってそれに対して平行な管通路12の中心軸線14に対して角度α１に調整している。図示の例においてこの角度は、ランス50が管間隙14の中に挿入できるように90゜となっている。
図示されている有利な実施例においては、駆動ローラ41および案内ローラ43は循環ベルト45によって互いに連結されている。同じようにして案内ローラ42、44および転向ローラ46の周りにもベルト47が導かれている。このベルト47は駆動ローラ41の範囲においてベルト45に接している。この処置によってランス50は特に確実に案内される。
ランス50の転向角度α１は搬送装置20上における駆動ローラ41および案内ローラ42、43、44の相対位置によって決定される。
送り装置40は他の有利な実施形態においては、フレキシブルランス50を管間隙14に正しく整列できるようにするために、補助的に搬送装置20に対して長手軸線26に対して平行に移動できるか、あるいは垂直軸線を中心として回転できるようにされる。
図２において、テープ52で構成されたランス50がどのように外からハンドホール４を通して挿入されているかが理解できる。テープ52がその幅広面で決定される平面内において曲がることができず、管床６がハンドホール４の下縁より下側に存在しているので、テープ52は幅広面を水平にしてハンドホール４の中に導かれ、蒸気発生器２の内部90゜ねじられる必要がある。
図３において、送り装置40は搬送装置20にその長手軸線26に対して平行に延びる回転軸線48を中心として揺動可能に配置されている。これによってライン50の自由端53は種々の繰出し長さ１においても管床６の直ぐ上に位置づけることができる。
図４における有利な実施例において、送り装置40は更にスライダ28に支持されており、このスライダは送り装置40を長手軸線26に対して垂直に従って伝熱管10に対して平行に高さ調整することを可能にしている。
図５は、管通路12の中心軸線14に対して30゜の角度を成して延びている管間隙16ランス50が通行できるように、ランス50が搬送装置20の長手軸線26に対して角度α２＝30゜の向きに整列されている実施例を示している。これによって角度α１＝90゜で通行する場合には近づき難い死点範囲にも到達できる。この特別な実施例においても、管床に対して平行に延びる軸線49を中心として全体が揺動可能に配置されている送り装置400が設けられている。この実施例の場合にも、ランス50を駆動、転向および整列するためのローラ410、420、430、440が設けられている。追加的に、管間隙16の中に正確に通せるようにするために、送り装置400全体が搬送装置20上で移動できるか、長手軸線26に対して垂直に延びる軸線を中心として揺動可能に配置されていることが有利である。
図６および図７においてランス50は、特にクロムニッケル鋼から成る厚さ0.1〜0.2mmのフレキシブルな金属テープ52を有している。この金属テープ52にはその長手軸線に対して平行に連続した等間隔を隔てて多数の開口あるいは孔54が打ち抜かれ、これらの開口あるいは孔は二つの孔列56a、56bを形成している。これらの孔列56a、56bを貫通してそれぞれ一本の供給配管58例えば自由端53に配置された加工ヘッド、図示の実施例の場合に噴射ヘッド63に対する細管が通されている。
この細管58は特にニッケル・チタン合金から成る形状記憶金属、例えば商品名「Nitinol SE 502」で入手できる金属で作られている。その圧縮強さは外径が２〜3mmの場合に1000バール以上である。
細管58はテープ52の表面および裏面から交互に孔54を貫通して導かれている。孔列56aあるいは56bの各孔54間にテープ52の長手軸線62に対して平行に断面半円形の溝状の成形部あるいは窪み60がテープ52にエンボス加工されている。この溝状の成形部あるいは窪み60はテープ52の表面および裏面に交互に連続して成形されている。成形部60はこのようにして孔列56aあるいは56bの孔54と一緒に１細管58が簡単に移動できる真っ直ぐな溝を形成している。
図６および図７に示されている円形の開口の代わりに、長手軸線62に対して直角に延び細管58が通される狭いスリットの形をした開口を設けることもできる。
図８において、テープ52の自由端53が噴射ヘッド63として形成されている場合、孔列56a、56bにそれぞれ付設された細管58は、テープ52の幅広面によって決定された平面内においてテープ52の長手軸線62から角度βａないしβｂを成して互いに離れる方向に曲げられている。細管58の先端に特にノズル64が配置されている。このノズル64において流出する噴射流は加速され、流出開口65から角度βａないしβｂを成して流出する。長手軸線62に対してノズル64を対称に配置することおよびテープ平面（幅広面）内にノズル64を配置することによって、テープ52に与えられる反力Fa、Fbの合計あるいは合力Ｆはテープ52の長手軸線62に対してほぼ平行に作用する。これによって、テープ52が管床から押し離されることは阻止される。
図９において孔列56bに、噴射過程を監視する内視鏡68の光ファイバー66が挿入されている。
図10における本発明に基づく他の実施例においては、テープは三つの孔列56a、56b、56cを備えており、そのうちの二つの孔列56a、56bにはそれぞれ噴射液用の細管58が設けられ、もう一つの孔列56cは内視鏡68の光ファイバー66を有している。
図11においてランス50の自由端53には収容工具として例えばつかみ装置70が配置されている。この場合細管の代わりに供給配管としてボーデンケーブル72が孔54を通して導かれ、このボーデンケーブル72によって揺動可能に支持されたつかみ具74、76にトルクが与えられる。
【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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