(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管板（３４）から管群（４０）を構成する複数の伝熱管（３８）が行列状に延びており、環状部（４４）が当該管群の周縁部の当該伝熱管の周りで、当該伝熱管と当該管群を取り囲む胴部（１２）との間に延びている蒸気発生器（１０）の二次側内でツール（５２）を操作する方法であって、
当該環状部内を移動できるサイズで、当該ツール（５２）を繰り出すためのロボット車（５４）を、当該胴部（１２）の貫通部を介して当該環状部（４４）内へ挿入するステップを具備し、
当該ツールは当該管板上を移動する際に当該管板上に真空状態を発生させることにより、当該ツールに付いている吸引ノズルの近傍の剥ぎ取られたスラッジを吸引する可動型スラッジ吸引装置を含むものであり、
当該方法はさらに、
当該ツール（５２）が当該伝熱管（３８）の２つの列の間のレーン（６０）に整列するよう当該ロボット車（５４）を位置決めするステップと、
当該ツール（５２）を当該レーン（６０）内へ実質的な距離延伸させるステップと、
当該レーン（６０）内の延伸位置で当該ツール（５２）を操作するステップと、
当該可動型スラッジ吸引装置を用いて当該レーン内の当該管板にあるスラッジを吸引しつつ、当該管板の上方で且つ当該胴部の下部にある複数の手穴の少なくとも１つから水を含む流体を当該管板の頂面に加えることにより、剥ぎ取られたスラッジと水を吸引しながら実質的に当該管板の全体に亘って一定の水位を保つことによってスラッジの乾燥を防ぐステップと
を具備する方法。
【請求項２】
前記ツール（５２）が前記レーン（６０）内で延伸されながら操作される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記ツール（５２）がスラッジを除去する柄部（１４４）である、請求項２の方法。
【請求項４】
前記ツール（５２）がリールを備えるリール繰り出し装置（５２）であり、当該リール繰り出し装置に格納可能な曲率半径および長さを有する柄部（１４４）が当該リール繰り出し装置から懸架され、前記延伸ステップが、当該リールを回転させることにより前記柄部（１４４）を前記レーン（６０）内へ移動させるステップを含む、請求項１の方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、
前記ツール（５２）を前記レーン（６０）から引き抜くステップと、
前記ロボット車（５４）を別のレーン（６０）に整列するように再度位置決めするステップと、
前記ツール（５２）を当該別のレーン（６０）に挿入するステップと
から成る方法。
【請求項６】
前記ロボット車（５４）は移動すると約９０度の方向転換または屈伸が可能な曲率半径を有する柄部（１４４）を具備し、当該柄部の少なくとも一部は前記ロボット車の内部またはその上に摺動自在に支持され、当該柄部は前記ロボット車から前記管板（３４）と実質的に平行に、前記ツール（５２）が前記レーン（６０）内へ挿入される長さと少なくとも同じ距離延伸し、前記柄部の一方の端部は前記環状部（４４）に沿って延伸して第２のロボット車（５５）に接続され、前記柄部の他方の端部は前記約９０度屈曲して前記ツール（５２）を搭載し、前記ツールを延伸するステップが当該第２のロボット車を前記ロボット車（５４）に向けて移動させることから成ることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項７】
複数の伝熱管（３８）が管板表面から行列状に延びて管群（４０）を形成し、周縁環状部（４４）が当該管群の周縁部の当該伝熱管の周りに延びており、複数の手穴（６２）が当該管板の表面上を延びる細管のないレーン（６０）または当該周縁環状部へのアクセスを可能にするチューブ型蒸気発生器（１０）の管板（３４）の表面上のスラッジを除去する方法であって、
当該蒸気発生器（１０）の胴部（１２）外面にある１つ以上の当該手穴（６２）を開いて当該細管のないレーン（６０）および当該周縁環状部（４４）の一方または両方へのアクセスを可能にするステップと、
当該細管のないレーン（６０）および当該周縁環状部（４４）の一方または両方の内部へ、１つ以上の吸込口（１４８）が付いた吸引ヘッド（１４６）を具備する１つ以上の可動型スラッジ吸引装置（１４４）を導入するステップと、
当該可動型スラッジ吸引装置（１４４）を当該管板（３４）の表面上の当該伝熱管（３８）の間で移動させるステップと、
当該可動型スラッジ吸引装置（１４４）を用いて当該管板（３４）の表面にあるスラッジを吸引するステップと、
当該可動型スラッジ吸引装置によってスラッジを吸引しつつ、水を含む流体を当該管板の表面に加えることにより、剥ぎ取られたスラッジと水を吸引しながら実質的に当該管板の全体が水で覆われた状態を保つステップと
を具備する方法。
【請求項８】
前記吸引ヘッド（１４６）の上または内部に取り付けられた１つ以上の光学式走査装置（１５２）を用いて前記管板（３４）の表面上を検査することを含む、請求項７の方法。
【請求項９】
前記可動型スラッジ吸引装置（１４４）は、前記吸引ヘッド（１４６）を前記管群の前記細管の間で移動させる柄部（１４４）である請求項７の方法。
【請求項１０】
前記スラッジ（１３０）が水位を有する水性スラッジであり、当該水位は別個の注入ヘッダ（６４）によって維持されることを特徴とする、請求項７の方法。
【請求項１１】
真空ポンプ（１２８）を使用してスラッジを除去する、請求項７の方法。
【請求項１２】
可動型スラッジ吸引装置（１２０）であって、当該装置には柄部（１４４）が支持されて当該装置から延び、当該柄部（１４４）には管板（３４）を有するチューブ型蒸気発生器（１０）の管群（４０）内へ移送される吸引ヘッド・アセンブリ（１４６）が搭載可能であり、当該装置は随意的な複数の照明手段（１５６）、吸込口（１４８）、および視覚的手段（１５２）を有し、当該照明手段は当該管板の頂面からのスラッジ除去を検査する機能を有しており、当該柄部（１４４）は伸縮可能で移動すると約９０度の方向転換または屈伸が可能な曲率半径を有し、当該吸引ヘッド・アセンブリは当該管群から水性スラッジと水とを吸引するのに用いられることを特徴とする、可動型スラッジ吸引装置。
【請求項１３】
蒸気発生器（１０）内の管板（３４）上でツール（５２）を操作するための遠隔制御ロボット装置であって、当該蒸気発生器は胴部（１２）と当該蒸気発生器の二次側で当該胴部内に収容される管群とを有し、当該管群は当該管板から行列状に延びる複数の伝熱管（３８）から成り、当該管群の周縁部の当該伝熱管と当該伝熱管を取り囲む胴部との間には環状部（４４）が延びており、
当該環状部（４４）の少なくとも一部を移動できるサイズの第１のロボット車（５４）と、
少なくとも一部が当該第１のロボット車（５４）に支持される柄部（１４４）であって、当該柄部は当該第１のロボット車から実質的に２列の伝熱管（３８）の間のレーン（６０）内へ延伸したり、当該第１のロボット車を介して当該レーン（６０）から引き抜いたりすることが可能であり、当該柄部（１４４）の第１の端部に当該ツール（５２）が支持されることを特徴とする柄部と、
当該柄部（１４４）の延伸と当該延伸時の当該ツール（５２）の操作とを制御するためのコントローラ（５６）と
を具備する遠隔制御ロボット装置であって、
当該柄部（１４４）は移動すると約９０度の方向転換または屈伸が可能な曲率半径を有し、当該柄部の少なくとも一部は当該第１のロボット車（５４）の内部またはその上に摺動自在に支持され、当該柄部は当該第１のロボット車から当該管板（３４）と実質的に平行に、当該ツール（５２）が当該２列の伝熱管（３８）の間の当該レーン（６０）内へ挿入される長さと少なくとも同じ距離延伸し、当該柄部の第２の端部は当該環状部（４４）に沿って延伸して第２のロボット車（５５）に接続され、当該柄部の当該第１の端部は当該約９０度屈曲して当該ツール（５２）を搭載し、当該第２のロボット車は当該第１のロボット車から独立して当該環状部を移動することによって当該２列の伝熱管の間を延伸する当該柄部の長さを変更できるサイズであることを特徴とする遠隔制御ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「ＬＯＣＡＬＩＺＥＤＶＡＣＵＵＭ ＲＥＭＯＶＡＬ ＯＦ ＳＴＥＡＭ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＳ」と題する２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８０２，９６０号の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は蒸気発生器に関し、具体的には、蒸気発生器管板の二次側の諸所で機器を操作するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
原子力蒸気発生器は、一次側と二次側とに分けられた加圧容器である。一次側と二次側は、「管板」によって隔てられている。熱交換器が総じてそうであるように、一次側と二次側はいずれも、入口と出口とを有している。熱交換面を増やすために、管板には複数の孔が穿孔されており、それらは２つの群を構成する。一次側は、「仕切板」によって２つのセクションに分けられ、第１の孔の群は一次側入口と連通し（「ホットレグ」を形成）、第２の孔の群は一次側出口と連通する（「コールドレグ」を形成）。管板に取り付けられたＵ字管は、二次側を延びて、ホットレグ側の孔とコールドレグ側の孔とを接続する。これらのＵ字管は管群を構成する。これにより、一次側の高温水はホットレグに入り、熱を伝達する細管内を通過し、コールドレグを介して蒸気発生器から出ることができる。二次側では、比較的低温の水（「給水」）が二次側入口（「給水ノズル」）から流入するが、この水は細管を伝達する熱によって蒸気に変換され、二次側出口（「蒸気ノズル」）から流出する。この構成は、例えば、米国特許第８，２３８，５１０号（Ｈａｂｅｒｍａｎ）、第５，０３６，８７１号（Ｒｕｇｇｉｅｒｉｅｔ ａｌ．）、第４，２７３，０７６号（Ｌａｈｏｄａ ｅｔ ａｌ．）および第４，０７９，７０１号（Ｈｉｃｋｍａｎ ｅｔ ａｌ．）で説明されている。これらの多くは管板頂面のスラッジ除去に関する出願である。
【０００４】
一次流体は放射性粒子を含むが、Ｕ字管は一次流体を給水から隔離する唯一の手段であり、Ｕ字管の壁が、こうした放射性粒子を二次側から隔離する境界となる。したがって、Ｕ字管を欠陥のない状態に保つことで、漏洩や破断が起きないようにすることが重要である。
【０００５】
蒸気発生器のシェル側（二次側）には、様々な機構により劣化が生じることがわかっている。そのような劣化機構は、摩耗やへこみなどの機械的劣化と、応力腐食割れ（ＳＣＣ）や粒界／粒内腐食などの化学的に誘起される劣化の２つに大別できる。稼働中の蒸気発生器から採取した細管試験片の亀裂の近傍で発見される高い腐食度と、制御された実験室条件下の腐食性環境により発生させた欠陥がこれらの亀裂に類似することから、高い腐食度が粒界腐食の原因、すなわち細管亀裂の原因として考えられることがわかっている。酸性の状態も、配管に劣化を引き起こす可能性があることが経験的に実証されている。高濃度の鉛や銅などの有害化学種や、高い電気化学ポテンシャルもまた、マグネタイトがその場で形成されて配管が変形（へこみ）することにより機械的応力が局所的に集中して発生する配管の劣化を促進させる。これらの劣化機構は、典型的には、蒸気発生器シェル側の管板の頂面に存在するスラッジの付近で生じる。このスラッジは、主成分である鉄酸化物粒子および銅化合物と、その他の少量の鉱物から成り、給水から管板上に、さらに管板と細管との間の環状部に析出したものである。堆積したスラッジの高さは、スラッジ中のマグネタイトに感応する低周波数信号を用いた渦電流探傷検査によって推測することができる。スラッジの高さと配管の劣化場所の相関関係は、スラッジが細管壁に配管の劣化を開始させる不純物が濃縮しやすい場所を提供することを強く示唆している。二次側内部のルースパーツもまた、細管壁を劣化させ、管板の頂面に堆積する可能性がある。
【０００６】
これらの堆積物を取り除くために、燃料交換のための運転停止を１回か２回行うごとに、スラッジ・ランシングおよび検査が行われる。現在の標準的慣行は、高圧水を管群に噴射して吸引ホースへ導くことにより、剥落した堆積物を除去し、ろ過する。こうした吸引ホースは、全く別個の高圧ランスから実質的な距離離れたところに配置されることがある。この先行技術のプロセスは、一般的に、洗浄媒体を搬送するホースをいくつか使用し、５００フィート以上離れた場所に置かれることがある大型のポンプ・ろ過装置を必要とする。高圧水は典型的には、蒸気発生器の細管のない（中央）レーン（Ｕ字形曲管部下方の管群のホットレグ側とコールドレグ側とを分離する細管のないレーン）から送出され、堆積物を吸引ホース系へ「強制的に流入させる」。このランシングプロセスでは、十分な洗浄結果を得るために管板上を何度かランシングする必要があり、そのため時間がかかり、費用効果が低い。
【０００７】
現在供用されているほとんどの原子力蒸気発生器には、通常、胴部の管板の近傍かそのすぐ上方に直径６インチ（１５．２ｃｍ）の手穴が、また、管群外筒にそれに対応する孔が設けられており、スラッジを除去するための管板へのアクセスを可能にしている。
【０００８】
上述の関連技術の説明に関連して、蒸気発生器の管板の頂面を効果的に洗浄し且つ遠隔検査を行う、比較的低コスト且つ効率的で、何度も反復移動させずとも十分な結果が得られる方法および装置が求められている。したがって、本発明の主目的は、かかる方法および装置を提供することである。
【発明の概要】
【０００９】
前述の問題の解決および前述の目的の達成は、管板から管群を構成する複数の伝熱管が行列状に延びており、環状部が当該管群の周縁部の当該伝熱管の周りで、当該伝熱管と当該管群を取り囲む胴部との間に延びている蒸気発生器の二次側内で、ビデオ画像化装置および／またはスラッジ除去ツールなどのツールを操作する新規な方法を提供することにより可能となる。一実施態様において、当該方法は、当該環状部内を移動できるサイズで、当該ツールを搬送するためのロボット車を、当該胴部の貫通部を介して当該環状部内へ挿入するステップを含む。当該ロボット車は、当該ツールが当該熱交換器細管の２つの列の間のレーンに整列するように位置決めされ、当該ツールが当該レーン内へ実質的な距離にわたって延伸される。当該ツールは、細管の周辺および間隙にアクセスできるように、当該細管レーン内の延伸位置で操作されるが、当該ツールを延伸と同時に操作するのがより好ましい。当該ツールは、一実施態様において、リール繰り出し装置に格納可能な曲率半径および長さを有する柄部から懸架され、当該延伸ステップは、リールを回転させることにより当該ツールを当該細管レーン内へ移動走行させるステップを含む。当該方法はまた、当該細管間隙から当該ツールを引き抜き、当該ロボット車を別の細管間隙に整列するように再度位置決めし、当該ツールを当該別の細管間隙に挿入するステップを含んでもよい。さらに別の実施態様では、当該ロボット車は移動すると約９０度の方向転換または屈伸が可能な曲率半径を有する柄部を具備し、当該柄部の少なくとも一部は当該ロボット車の内部またはその上に摺動自在に支持され、当該柄部は前記ロボット車から前記管板と実質的に平行に、前記ツールが前記細管レーン内へ挿入される長さと少なくとも同じ距離延伸する。上述の実施態様において、当該柄部の一方の端部は当該環状部に沿って延伸して第２のロボット車に接続され、当該柄部の他方の端部は約９０度屈曲して当該ツールを搭載する。後者の実施態様において、当該ツールを延伸させるステップは、当該第２のロボット車を当該第１のロボット車に向けて移動させることから成る。
【００１０】
本発明はまた、チューブ・シェル型蒸気発生器の二次側の管群を有する管板上でツールを操作するための遠隔制御ロボット装置であって、当該管群が当該管板から行列状に延びる複数の伝熱管から成り、当該管群の周縁部の当該伝熱管の周りの当該伝熱管と当該管群を取り囲む胴部との間に環状部が延びている遠隔制御ロボット装置を企図する。当該ロボット車は、当該環状部の少なくとも一部を移動できるサイズである。当該ロボット車が支持する柄部は、当該ロボット車から実質的に２列の伝熱管の間のレーン内へ延伸したり、当該ロボット車を介して当該細管レーンから引き抜いたりすることが可能であり、当該柄部の端部に当該ツールが支持される。当該柄部の延伸と当該延伸時の当該ツールの操作とを制御するためにコントローラが設けられている。
【００１１】
当該ロボット装置の別の実施態様において、当該ロボット車は移動すると約９０度の方向転換または屈伸が可能な曲率半径を有する柄部を具備し、当該柄部の少なくとも一部は前記ロボット車の内部またはその上に摺動自在に支持され、当該柄部は当該ロボット車から当該管板と実質的に平行に、当該ツールが当該細管レーン内へ挿入される長さと少なくとも同じ距離延伸する。当該柄部の一方の端部は当該環状部に沿って延伸して第２のロボット車に接続され、当該柄部の他方の端部は前記約９０度屈曲して当該ツールを支持し、当該第２のロボット車は当該環状部内を走行可能なサイズである。
【００１２】
本発明はさらに、複数の手穴が、管板の表面上の細管のないレーンおよび管群外筒と胴部との間の周縁環状部へのアクセスを可能にするチューブ型蒸気発生器の管板の表面上のスラッジを除去する方法であって、１）１つ以上の当該手穴を開いて当該細管のないレーンおよび／または当該周縁環状部へのアクセスを可能にし、２）当該細管のないレーンおよび／または当該周縁環状部内へ、１つ以上の吸込口が付いた吸引ヘッドを具備する１つ以上の可動型スラッジ吸引装置を導入し、３）当該可動型スラッジ吸引装置により管群のホットレグ側およびコールドレグ側ならびに管板の表面上のスラッジを真空吸引して、管群の高温側と低温側のスラッジを連続的に吸引できるようにするステップから成る。なお、スラッジを真空吸引して除去する際加圧洗浄水を供給しない実施態様もある。
【００１３】
本発明はまた、可動型スラッジ吸引装置の使用を企図している。当該装置は、吸引ヘッド／柄部アセンブリを管群内に移送することができ、随意的に照明および視覚的手段を具備する。当該柄部は、当該吸引ヘッドを当該吸引装置に接続し、当該光学式装置は、管板頂面からのスラッジ除去を検査する機能を有する。
【００１４】
本発明の方法は、管群内での局所的な吸引によってスラッジを除去する方法である。この方法は、或る特定の領域を対象とする洗浄が可能であり、洗浄済みの領域には時間を浪費せず、付着量の多い領域には多くの時間をかけて洗浄することができる。この方法は、実物を見ながら洗浄結果を目視検査できるようにして、典型的な先行技術のスラッジ・ランシング後に別個に行われる検査を不要にすることが好ましい。この検査能力はまた、１００％アクセス可能な管群内の管板検査を実現する。現在、管群内検査は、スラッジ・ランシングの結果を確認後、範囲を限定して別個に行われている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本明細書は、本発明の主題を特定および明確に主張する請求項によって完結するが、添付の図面を参照した以下の説明によって、本発明の理解が深まると考えられる。
【００１６】
【図１】典型的なチューブ・シェル型原子力蒸気発生器の一例の立面図である。
【００１７】
【図２】チューブ・シェル型蒸気発生器の管板の半分の概略平面図である。
【００１８】
【図３】図１の概略図の拡大部分であり、管群と胴部との間の環状部にある本発明の一実施態様であるロボット車を示している。
【００１９】
【図４】図３の概略図の一部に対する側面断面図である。
【００２０】
【図５】図１の概略図の拡大部分であり、本発明の第２の実施態様を示す。
【００２１】
【図６】蒸気発生器内の管板および細管の平面図であり、通常は重機器を必要とする標準的な先行技術の高圧スラッジ・ランシング装置が設置された状況を示す。
【００２２】
【図７】本発明の概要を最も的確に示す管板の平面図であり、蒸気発生器内に周縁環状部および細管があり、遠隔移送装置に接続された吸引ヘッド／柄部アセンブリから成る可動型スラッジ吸引装置が、管群内のスラッジを直接吸い込む。
【００２３】
【図８】本発明で使用できる吸引ヘッド／柄部アセンブリの可能な一実施態様の概念設計であり、細管列の間で吸引を行っている状況を示す。
【００２４】
【図９】図４の吸引ヘッド／柄部アセンブリの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の理解を深めるために、Ｕ字形伝熱管群を支持する管板を備えた従来のＵ字管型蒸気発生器を示す図１を参照する。稼働中に、管板上のＵ字管周辺と細管を取り囲む環状部にスラッジが形成され、細管を破損させる可能性がある。細管が破損すると、原子炉一次系冷却材中の放射性粒子が二次系へ放出されるおそれがある。本発明は、管板および細管の隣接表面をより効果的かつ効率的に検査し、先行技術で実施される高圧プロセスの代わりに吸引プロセスを用いて堆積したスラッジを除去するべく、ツールを操作する方法および装置を提供する。
【００２６】
図１に示すように、原子力蒸気発生器１０は、下部胴１２、上部胴１６および両胴部をつなぐ円錐台状の遷移胴部１４から成る。蒸気ノズル２０を有する皿状の蓋体１８が上部胴１６を密封し、入口ノズル２４と出口ノズル２６とを有する蒸気発生器下鏡部２２が下部胴１２を密封する。蒸気発生器下鏡部２２の中央に配設された仕切板２８は、蒸気発生器下鏡部２２を入口コンパートメント３０と出口コンパートメント３２とに分け隔て、各コンパートメントは管板３４によって蓋をされる。入口コンパートメント３０は入口ノズル２４と流体連通関係にあり、出口コンパートメント３２は出口ノズル２６と流体連通関係にある。細管孔３６を有する管板３４は、下部胴１２および蒸気発生器下鏡部２２に取り付けられて、蒸気発生器１０の管板３４より上の部分を下の部分から液密に隔離する。
【００２７】
図１に示すように、稼働中の炉心を循環することにより加熱された高温の原子炉冷却材Ｈは、蒸気発生器１０の入口ノズル２４から入口コンパートメント３０へ流入する。原子炉冷却材は、入口コンパートメント３０から管板３４の細管３８内を上方へ流れ、Ｕ字形曲管部３８を通って、細管３８内を下方へ流れて出口コンパートメント３２へ流入する。熱伝達により温度が下がった原子炉冷却材Ｃは、出口コンパートメント３２から出口ノズル２６を介して流出し、原子炉冷却系の残りの部分を循環する。管群の入口側は細管ホットレグ３１を構成し、出口コンパートメント３２を出口とする戻り管は細管コールドレグ３３を構成する。
【００２８】
稼動中、給水Ｗは蒸気発生器１０の給水入口ノズル４６から流入し、給水ヘッダを流れて、排出口から流れ出る。排出口から出る給水の大半は、環状室４４を下降し、管板３４に達する。環状室４４底部の管板３４近傍へ達した給水は、内方に差し向けられて管群４０の細管３８の周囲を流れる。管群は管板上方の或る距離にわたり管群外筒４２に取り囲まれており、その空間内で給水は細管３８と熱伝達関係にある。細管３８中の高温流体である原子炉冷却材Ｈは、細管３８を介して給水に熱を伝達することにより給水を加熱する。加熱された給水は、自然循環により管群４０内を上昇する。給水は、管群４０の周りを移動しながら引き続き加熱され、蒸気Ｓへ変換されて蒸気ノズル２０へ送られる。
【００２９】
本発明は、広義において、チューブ・シェル型蒸気発生器の二次側の内部でツールを遠隔操作することにより、二次側の一部分を検査および／または修理して、伝熱管の健全性を評価および管理する方法および装置を企図している。図２は、管板３４の約半分を示す概略平面図である。現在、蒸気発生器の管群内検査のほとんどは、蒸気発生器の細管のないレーン６０を使用するツールを手穴６２を介して移送することにより行っている。この方法の問題点は、しばしば対象領域に、細管レーンを遮るもの、仕切板６８、中央の円筒形支柱７０など、ツールの移送を阻む障害物が存在することである。この状況を図２に例示する。この例では、２０２本の細管柱のうち、手穴６２から視線に沿って延びる線４８で示される９本が、現在の方法によって検査可能である。また、この先行技術の移送方法では、細管柱の検査しかできないので、細管の背後の領域が未検査状態となり、検査の際にルースパーツを見落とす可能性がある。
【００３０】
意図される工程、すなわち検査、評価、スラッジ除去または修理を行うためにツールを移送する一実施態様である好ましい方法および装置を図３および４に示す。この実施態様は、検査プローブ５２、移送ロボット５４、制御／信号ケーブル５０および制御ボックス／ビデオプロセッサ５６から成る。ただしこれは、本発明において可能な多くの実施態様のうちの１つに過ぎない。図示のように、検査プローブ５２は、蒸気発生器環状部４４に沿って駆動されるリール繰り出し装置５８に格納可能な曲げ半径および長さを有する。検査プローブを、対象となる各細管間隙で停止させ、その位置で当該検査プローブを管群内へ移送し、細管間隙の全行程を走査させる。繰り出しプラットフォームすなわちロボット５４は、検査プローブの挿入点を継続的に視認できる前向きおよび後向きのカメラ９０を有し、蒸気発生器管群４０の外側から異物を発見する能力があるのが好ましい。検査プローブ５２は、端部にセンサが取り付けられた延伸可能なランスを構成する。このセンサは、カメラなどの監視ツールとすることができる。ここではリール繰り出し装置について述べたが、例えばプローブを入れ子式にしてセンサを細管レーンに沿って延ばすなど、別の機構を用いてプローブを延伸させてもよい。
【００３１】
いくつかの別の実施態様のうちの１つを図５に示す。この第２の実施態様は、検査プローブ５２の繰り出しを支援するために使用する二次ロボット５５を組み入れている。リール装置を使用する代わりに、プローブを軽く引っ張られた状態に保ち、管群４０内で必要とされるプローブの長さに応じて、環状部４４に沿う長さを伸縮させる。
【００３２】
本発明はさらに、細管間のより多くの空間にアクセスできる前述の繰り出し装置の恩恵を受けられる、蒸気発生器の管板の頂面から堆積物を除去する方法を企図する。この方法は、現在の蒸気発生器の大半の細管間隙へ移送できる吸引柄部を用いて実施する。この吸引柄部は、手穴、細管のないレーン、または蒸気発生器の周縁環状部から移送される。この吸引装置は、軟質のスラッジを取り除くことができる１つ以上の吸引ヘッドを備えるのが好ましい。洗浄結果およびツール位置を視認するための照明およびビデオ検査の機能も備えている。
【００３３】
この方法では、真空フロー源としての単一の空気作動ダイヤフラムポンプの使用が必要となるに過ぎない。この方法は、流量２５〜４８ＧＰＭ（ガロン／分）、最大３，０００ｐｓｉ（２０４気圧）の高圧水を供給する現在の方法に取って代わるものである。この方法（およびその装置）では、実物を見ながらの洗浄度のチェックが可能であり、現在使用されているいくつかのプラットフォームの設置が不要になる。
【００３４】
図６に示す先行技術のスラッジ除去プロセスでは、管板３４’の頂面および細管３８の周囲にスラッジが形成される。通常は鉄酸化物、銅化合物および他の金属から成るこのスラッジは、給水からこれらの物質が管板頂面３４’上に析出して形成される。燃料交換時など原子炉が稼働していない時、蒸気発生器の運転を停止して給水をほとんど排出する。その後、手穴（６２、６３など）を開いて蒸気発生器の内部にアクセスする。１つの手穴６３に周縁部注入ヘッダ６４を設置し、別の手穴６２に吸引ヘッダ６６を設置する。注入ヘッダ６４および吸引ヘッダ６６は、手穴６２、６３を何とか通り抜ける形状であり、細管のないレーン６０を塞ぐ可能性のある障害物を何とか迂回できる。注入ヘッダ６４は、流体入口１０８を介して給水などの流体供給源１００に接続されており、当該流体はスラッジの溶解・除去を促進させる添加物を含むことがある。流体供給源１００の流体は、ポンプ１０２、１０２’により圧送（１０３、１０３’）される。一方、吸引ヘッダ６６は、空気吸引ダイヤフラムポンプなどの吸引ポンプ１０４に接続され、吸引コネクタ１０６を介して処分用のスラッジ出口ライン１１０’に接続される。
【００３５】
次に、前述の図２に示す先行技術の一局面において、ヘッド７７が付いた可動型高圧ランス７６を手穴６２、６３のうち少なくとも１つおよび管群外筒４２の孔４３を介して挿入し、細管８８の間の細管のないレーン６０を移動させ、間隙８９を洗浄する。図示のように、洗浄流体供給源１００に接続されたヘッド７７は、加圧水などの洗浄流体８２（矢印で示す）を射出する。洗浄された領域１１２へ向かう逆流１１４が生じる可能性もある。ホットレグ３１内のスラッジが多く堆積した領域を参照符号７１で示す。細管のないレーン６０によってホットレグから隔てられたコールドレグを、参照符号３３で示す。ヘッダ６４は、環状部４４を回流する洗浄流体８２’を注入することができる。
【００３６】
本発明の一実施態様を最も的確に示す図７において、構成要素および参照符号の多くは図６で示したものと同じである。手穴は参照符号６２、６３、細管のないレーンは参照符号６０で示してある。手穴を開くと、中央の細管レーン６０および周縁環状部４４にアクセスできるようになる。１つ以上の吸込口１４８（図８に示す）が設けられた吸引ヘッド１４６と柄部１４４とを備えた、総体的に１２０で表す１つ以上の可動型スラッジ吸引装置を、図示のように手穴６３を介して周縁環状部４４内へ導入し、ポンプ１２８およびスラッジ出口ライン１３２を介してスラッジ１３０を除去する。
【００３７】
吸引ヘッドは、管板３４’の頂面から水性スラッジを除去するのに十分な吸引力を提供する。真空引きは蒸気発生器を排水した後に行うが、スラッジの乾燥を防ぐために管板の頂面に十分な量の水が残っている状態で行う。吸引は、吸引ヘッドの片側、両側または底部のノズルを介して行われるが、吸引ヘッドは管群内をくまなく移動するから、細管全体を洗浄することができる。この装置は、細管のないレーン６０または環状部４４の中を何とか通り抜け可能でなければならない。
【００３８】
作動については、ホットレグ側３１とコールドレグ側３３は共に、柄部１４４と吸引ヘッド１４６とを備える可動型スラッジ真空吸引装置１２０によって別々に吸引される。ヘッダ６４’の設置は随意的である。スラッジとともに水が除去されると、一定の水位を保つために浄化した水をポンプによって補給する必要がある。可動型スラッジ吸引装置１２０は、出口スラッジ／制御アンビリカル１５０を介して真空ポンプ１２８に接続された前述のようなロボット繰り出し装置または他の装置によって移動できる。スラッジ除去の方向を矢印１３０で示す。当該吸引装置１２０用の随意的な取付け機構７８を図に示してある。真空ポンプ１２８は、スラッジ１３０を抽出し、出口ライン１３２を介して送出することができる。
【００３９】
図８は、可動型スラッジ吸引装置の柄部１４４および１つ以上の吸込口１４８を備える吸引ヘッド１４６を示す。吸引ヘッド／柄部アセンブリは、図７で参照符号１２０によって示す可動型スラッジ吸引装置に取り付けられた当技術分野で公知の任意適当な機構により、矢印１３８で示すように伸縮可能である。柄部１４４は、例えば折り畳み式、入れ子式、旋回式あるいは可撓性のものでもよい。スラッジ除去結果を走査するために、光学式走査装置１５２などの視覚的手段を、吸引ヘッド１４６の上にまたは内部に設置してもよい。管板３４’の頂面の除去されていないスラッジを、参照符号１５４で表す。
【００４０】
図９に、管板３４’のスラッジがない頂面を細管３８と共に示す。視覚的手段１５２を支援するために、吸引ヘッド１４６の上または内部に照明手段１５６を設置することができる。図示のように、作動時、水性スラッジ１５４が吸込口に引き込まれる（矢印１３０）。図示のように、一実施態様において、柄部および吸引ヘッドが管板の頂面上を移動する。
【００４１】
本発明の特定の実施態様について詳しく説明したが、当業者は、本開示書全体の教示するところに照らして、これら詳述した実施態様に対する種々の変更および代替を想到できるであろう。Ｕ字管型蒸気発生器に関連して好ましい実施態様を説明したが、本発明は、貫流型蒸気発生器のような他の比較的大型の熱交換器にも有用である。また、本明細書で説明した搬送装置は、例えば非破壊検査、異物回収、超音波エネルギー洗浄、電解研磨など１つ以上の追加の機能を実装することができる。当該搬送装置は、かかる機能を個別に提供することも、複数のかかる機能を組み合わせて提供することもできる。したがって、ここに開示した特定の実施態様は説明目的だけのものであり、本発明の範囲を何らも制約せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に記載の全範囲およびその全ての均等物である。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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