(57)【要約】  原子炉容器上蓋貫通部アダプタハウジングのためのフランジ付きサーマルスリーブ交換品。フランジの直径を変更することにより、原子炉容器上蓋の下側から貫通部アダプタハウジングの小径の開口部内にサーマルスリーブ交換品を取り付けることができる。圧縮可能なフランジまたは拡張可能なフランジを用いるか、あるいは、サーマルスリーブの管状壁を縦方向に分割したものを一度に一個ずつ貫通部上蓋アダプタの開口部の下側に挿入し、全部挿入したら開口部内で当該管状壁を再構成する方法がある。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向の中心軸（２４）の周囲を下端（２６）から上端（２８）へ延びる細長い管状体（２２）と、
上端またはその付近にあって、当該管状体から半径方向外方へ延びるフランジ部（３０）と、
当該管状体に画定された複数のスロット（３２）であって、各スロットは上端から下端の方へ所定の長さＬだけ延び、各スロットの幅（Ｗ）はサーマルスリーブが挿入される管状部材の開口部を難なく通過できるように、当該フランジ部の最大外径を第１の直径（Ｄ１）から第２の直径（Ｄ２）まで減少させるに十分な値である複数のスロット（３２）と
を有するサーマルスリーブ交換品（２０）。
【請求項２】
前記フランジ部の端面には、当該フランジ部の最大外径を変化させるための治具が係合するところに、当該治具と係合する構造を有する凹部または開口部が設けられている、請求項１に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項３】
複数のスロットのうち隣接する各スロットが、前記管状体の下端から上端へ延びるリーフを画定し、当該リーフは、半径方向内方への圧縮力を受けて前記フランジ部のところの前記スロットを閉じた状態で当該圧縮力が取り去られると、反発して当該圧縮力を受ける前と実質的に同じところへ戻るような弾性を有する構成である、請求項１に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項４】
複数のスロットのうち隣接する各スロットが、前記管状体の下端から上端へ延びるリーフを画定し、当該リーフは、応力緩和状態の時は、隣接する各リーフと前記フランジ部のところで実質的に接触し、当該リーフは、サーマルスリーブ交換品を上蓋貫通部アダプタの開口部内にロックするべく、当該フランジ部を、当該スロットの幅が当該フランジ部を当該開口部の凹部に着座させるに十分な大きさになるまで拡張すると、塑性変形するように構成されている、請求項１に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項５】
当該フランジ部の最大外径を変化させるための治具であって、前記管状体の下端から挿入されて当該管状体および前記フランジ部内を延伸し、当該フランジ部を把持し、当該管状体上端の外側から作動されると当該フランジ部の最大外径を変化させるよう構成された治具をさらに含む、請求項１に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項６】
前記フランジ部が、その端面に、前記治具が当該フランジ部の最大外径を変化させるために係合する凹部または開口部を含む、請求項５に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項７】
前記フランジ部を圧縮するための圧縮治具をさらに含み、当該圧縮治具は当該フランジ部の下方に設置される保持ストラップより成る、請求項１に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項８】
制御棒駆動機構を原子炉容器上蓋に接続している原子炉容器上蓋アダプタ内の損傷したサーマルスリーブを交換する方法であり、
前記原子炉容器上蓋の下側から当該損傷したサーマルスリーブにアクセスするステップと、
当該損傷したサーマルスリーブを撤去するステップと、
縦方向の中心軸（２４）の周囲を下端（２６）から上端（２８）へ延びる細長い管状体（２２）と、
上端またはその付近にあって、当該管状体から半径方向外方へ延びるフランジ部（３０）と、
当該管状体に画定された複数のスロット（３２）であって、各スロットは上端から下端の方へ所定の長さＬだけ延び、各スロットの幅（Ｗ）はサーマルスリーブが挿入される管状部材の開口部を難なく通過できるように、当該フランジ部の最大外径を第１の直径（Ｄ１）から第２の直径（Ｄ２）まで減少させるに十分な値である複数のスロット（３２）と
を有するサーマルスリーブ交換品（２０）を搬入するステップと、
当該損傷したサーマルスリーブが元々占めていた当該原子炉容器上蓋アダプタ開口部内の位置へ当該サーマルスリーブ交換品を挿入するときに当該開口部内を難なく通過できる程度まで当該サーマルスリーブ交換品のフランジ部の最大外径を変化させるステップと、
当該原子炉容器上蓋の下側から開口部内へ当該サーマルスリーブ交換品を挿入するステップと、
当該サーマルスリーブ交換品のフランジ部が当該原子炉容器上蓋アダプタの開口部内の凹部に延入するように当該フランジ部の最大外径を拡大するステップと
より成る方法。
【請求項９】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップは、当該スロットにより分割された当該フランジ部を圧縮して結束させるために圧縮力をかけることにより行い、当該フランジ部の最大外径を拡大するステップは前記圧縮力を取り去ることにより行う、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップと拡大するステップとは、前記サーマルスリーブの管状体に挿入され、当該管状体の端面の凹部または開口部と係合する治具によって行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップと拡大するステップとは、当該フランジ部の下方に設置される保持ストラップを締めるか緩めることにより行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップは、前記サーマルスリーブ交換品の製造中に行われ、当該フランジ部の最大外径を拡大するステップは、原子炉容器上蓋アダプタの下側から行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
サーマルスリーブ交換品（３２）であって、
各々が、当該サーマルスリーブ交換品（３２）の下端（３８０）から上端（３２８）へ軸方向に延び、上端または上端付近にあって半径方向外方へ延びるフランジラグ（３３３）を有し、組み合わさった状態で前記サーマルスリーブ交換品の管状体（３２２）を構成する複数のリーフと、
当該複数のリーフを組み合わさった状態で締めつけるための締め具（３８２、３８４）、
を含むサーマルスリーブ交換品（３２）。
【請求項１４】
複数のリーフは原子炉上蓋アダプタの下側の開口部内へ一度に一個ずつ挿入するよう構成され、前記締め具が当該原子炉上蓋アダプタの下側から適用されるよう構成されている、請求項１３に記載のサーマルスリーブ交換品。
【請求項１５】
制御棒駆動機構を原子炉容器上蓋に接続している原子炉容器上蓋アダプタ内の損傷したサーマルスリーブを交換する方法であり、
当該原子炉容器上蓋アダプタの下側から損傷した当該サーマルスリーブにアクセスするステップと、
当該損傷したサーマルスリーブを撤去するステップと、
複数の分割されたリーフを有するサーマルスリーブ交換品を搬入するステップと、
複数のリーフを一度に一個ずつ当該原子炉容器上蓋アダプタの下側の開口部内へ挿入するステップと、
当該リーフを当該開口部内で当該サーマルスリーブ交換品の管状ハウジングを形成するように配置構成するステップと、
当該リーフを組み合わさった状態で当該原子炉容器上蓋アダプタの下側から締めつけるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１８年２月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／６２９，３３９号の米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づく優先権の利益を主張しており、その内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、概してはサーマルスリーブに関し、具体的には、取り付けおよび交換が比較的容易なサーマルスリーブに関する。本発明はまた、サーマルスリーブの取り付けおよび交換方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
多数の原子力発電所における使用経験によれば、原子炉容器上蓋貫通部アダプタハウジング内のサーマルスリーブの迅速な取り付けが可能な交換品に対する明確なニーズがある。サーマルスリーブのフランジが摩耗する現象が国内で初めて確認されたのは、部分長のスリーブが破損した２０１４年である。それ以降、何回か点検勧告が出され、許容基準が策定されてきた。もっと最近になって（２０１７年１２月）、棒の挿入場所で、サーマルスリーブの破損がさらに２件確認された。
【０００４】
図１は、制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ）１６内の原子炉容器上蓋貫通部アダプタ１４のガイドファンネル１２に取り付けられた従来型サーマルスリーブ１０の配置例を断面図で示す。棒の挿入場所にあるサーマルスリーブ１０の上部フランジ１８が破損した場合、ＣＲＤＭ１６を取り外す複雑な作業を行ったあと、新しいスリーブ１０とガイドファンネル１２を取り付けるのが現在可能な唯一の補修方法である。この交換作業は数週間かかることがあるが、その理由は、上部フランジ１８がサーマルスリーブ１０と一体であり、その全体が上蓋貫通部アダプタ１４に捕捉されているからである。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、サーマルスリーブの交換に要する時間を短縮し、ＣＲＤＭの取り外しを不要にする、新設計のサーマルスリーブおよびその取り付け方法を提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、一実施態様において、縦方向軸に沿って延びる細長い管状体にその壁の一方の端部から半径方向外方へ延びるフランジが形成されたサーマルスリーブ交換品を提供することにより、上記の目的を達成する。細長い管状体の壁を貫通して軸方向に延びる複数のスロットは、フランジを貫通するが、管状体の壁のもう一方の端部までは延びない所定の長さを有する。この種の一実施態様において、スロットの幅は、フランジを圧縮してその外径を、サーマルスリーブが挿入される管状部材の開口部を難なく通過するために必要な程度に減少できる大きさである。スロットは、２つの隣り合うスロットの間に柔軟なリーフを画定する。一実施態様において、複数のスロットは、管壁の周方向に１８０度離れて形成された２つのスロットである。この種の別の実施形態において、複数のスロットは、管壁の周方向にそれぞれ１２０度離れて形成された３つのスロットである。さらに別の実施態様において、複数のスロットは、管壁の周方向にそれぞれ９０度離れて形成された４つのスロットである。
【０００７】
別の実施態様において、リーフは、応力緩和状態の時は、隣接する各リーフとフランジ部のところで実質的に接触するが、サーマルスリーブ交換品を管状部材の開口部内にロックするべく、当該フランジ部のところのスロットの幅をフランジ部を当該開口部の凹部に着座させるに十分な大きさになるまで拡張すると、塑性変形するように構成されている。
【０００８】
本発明はまた、制御棒駆動機構を原子炉容器上蓋に接続する原子炉容器上蓋貫通部アダプタ内の損傷したサーマルスリーブを交換する方法も包含する。この方法は、原子炉容器上蓋の下側から損傷したサーマルスリーブにアクセスするステップを含む。この方法ではその後、損傷したサーマルスリーブを撤去し、一実施態様においては、サーマルスリーブ交換品を搬入する。サーマルスリーブ交換品は、縦方向軸に沿って延びる細長い管状体にその壁の一方の端部から半径方向外方へ延びるフランジが形成され、細長い管状体の壁を貫通して複数のスロットが軸方向に延びる構成である。スロットは、フランジを貫通するが、管状体の壁のもう一方の端部までは延びない所定の長さを有し、その幅は、スロットを介して隣接するフランジ部分が実質的に接触した状態のサーマルスリーブが挿入される管状部材の開口部を難なく通過するに必要な程度までフランジの外径を減少できる大きさである。スロットは、２つの隣り合うスロット間にリーフを画定する。この方法は次に、損傷したサーマルスリーブが元々占めていた管状部材の開口部内の位置へサーマルスリーブ交換品を挿入するときに当該開口部を難なく通過できる程度までサーマルスリーブ交換品のフランジの直径を変化させ、原子炉容器上蓋の下側から開口部内へサーマルスリーブ交換品を挿入する。最後に、この方法は、フランジが原子炉容器上蓋アダプタの開口部内の凹部に延入するようにフランジの直径を拡げる。
【０００９】
一実施態様において、フランジの直径を変化させるステップの開始は、フランジに圧縮力をかけて隣接部分を圧縮し結束させることと、その後圧縮力を取り去ってフランジの直径を拡大することより成り、この両ステップは原子炉容器上蓋の下側から実施される。この種の実施態様において、フランジに圧縮力をかけるステップと圧縮力を取り去るステップとは、原子炉容器上蓋の下側から挿入されて、フランジの上面の凹部と係合する治具かフランジの下方に設置される保持ストラップのいずれかによって実施されることが好ましい。
【００１０】
さらにこの方法の別の実施態様において、フランジの直径を変化させるステップは、サーマルスリーブ交換品の製造時に実施され、フランジの直径を拡げるステップは、原子炉容器上蓋アダプタの下側から実施される。
【００１１】
本発明は、結束すると管状壁を構成する複数の縦方向壁分割片より成り、各縦方向壁分割片の一方の端部に半径方向外方へ延びるフランジが形成されたサーマルスリーブ交換品も企図する。この後者のサーマルスリーブ交換品の実施態様は、複数の縦方向壁分割片を結束した状態で締めつけるための締め具も含む。原子炉容器上蓋貫通部アダプタ内のサーマルスリーブを交換するこの種の実施態様は、縦方向壁分割片を原子炉容器上蓋アダプタの下部の開口部内へ一度に一個ずつ挿入して、締め具を原子炉容器上蓋貫通部アダプタの下側から適用するように構成することができる。複数の縦方向壁分割片は、３つの壁分割片で構成することもできる。
【００１２】
本発明は、後者の実施態様のサーマルスリーブ交換品を取り付ける方法も企図する。この方法は、原子炉容器上蓋アダプタの下側から損傷した当該サーマルスリーブにアクセスするステップを含む。損傷したサーマルスリーブを撤去し、サーマルスリーブ交換品を搬入するが、サーマルスリーブ交換品は複数の縦方向壁分割片に分割されている。縦方向壁切断片を原子炉容器上蓋アダプタの下部の開口部内へ一度に一個ずつ挿入した後、開口部内でサーマルスリーブ交換品の管状ハウジングを形成するように配置構成し、縦方向壁切断片を結束した状態で当該原子炉容器上蓋アダプタの下側から締めつける。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の詳細を、好ましい実施態様を例にとり、添付の図面を参照して以下に説明する。
【００１４】
【図１】上蓋アダプタ、サーマルスリーブ、および制御棒駆動装置（ＣＲＤＭ）ラッチハウジングを示す従来型原子炉容器上蓋貫通部の概略的な断面図である。
【００１５】
【図２Ａ−２Ｂ】本発明の一実施態様例による圧縮可能なサーマルスリーブの透視図であり、それぞれ応力緩和状態および半径方向圧縮状態にあるフランジの端部を示す。
【００１６】
【図３Ａ−３Ｂ】図３Ａは、原子炉上蓋アダプタ（断面を示す）内に完全に挿入される前の第１の位置で、図２Ｂに示す半径方向圧縮状態にあるサーマルスリーブ、図３Ｂは、原子炉上蓋アダプタ内に収まった第２の位置で、図２Ａに示す応力緩和状態にあるサーマルスリーブの概略図である。
【００１７】
【図４Ａ−４Ｅ】原子炉上蓋アダプタ（断面を示す）内への取り付け時に例示的な圧縮治具により操作される圧縮および拡張の様々な段階における図２Ａおよび図２Ｂのサーマルスリーブ（図４Ｃ〜４Ｅでは断面を示す）の概略図。
【００１８】
【図５−６】本発明の実施態様例によるサーマルスリーブの様々な変形例を示す透視図である。
【００１９】
【図７】フランジラグを有するリーフの間にフィンガーがある本発明の実施態様例による圧縮可能サーマルスリーブの透視図である。
【００２０】
【図８Ａ】応力緩和状態にある図７のサーマルスリーブの軸方向図である。
【００２１】
【図８Ｂ】フランジラグおよびインサートが半径方向に押し込まれた状態にある図７のサーマルスリーブの平面図である。
【００２２】
【図８Ｃ】図８Ｂのサーマルスリーブの透視図である。
【００２３】
【図９Ａ−９Ｂ】フランジ付き端部がそれぞれ第１の応力緩和状態および一部が塑性変形した後の第２の応力緩和状態にある、本発明の別の実施態様例によるさらに別のサーマルスリーブの透視図である。
【００２４】
【図１０Ａ−１０Ｃ】図９Ａ〜９Ｃのサーマルスリーブの原子炉上蓋アダプタ（断面図で示されている）内への様々な取り付け段階を示す概略図である。
【００２５】
【図１１Ａ−１１Ｅ】原子炉上蓋アダプタ（断面図で示す）内への様々な取り付け段階にある図９Ａおよび図９Ｂのサーマルスリーブを取り付け治具と共に示す概略図である。
【００２６】
【図１２】スリーブが複数のリーフによって形成された、本発明の別の実施態様例による別のサーマルスリーブの透視図である。
【００２７】
【図１３】図１２のサーマルスリーブの分割されたリーフのうち一つを示す透視図である。
【００２８】
【図１４Ａ−１４Ｆ】アダプタ開口部に図１２のサーマルスリーブの分割されたリーフを組み込むステップを示す軸方向図である。
【００２９】
【図１５】アダプタ開口部における図１４Ｅおよび図１４Ｆのリーフの配置をさらに詳しく示す透視図である。
【００３０】
【図１６Ａ−１６Ｃ】それぞれ、図１２の分割されたサーマルスリーブの組み込み段階の形状を示す図である。
【００３１】
【図１７Ａ−１７Ｂ】それぞれ、図１２のサーマルスリーブのリーフをアダプタ開口部内の定位置でロックするためのカラーとナットを示す透視図である。
【００３２】
【図１８】図１７Ａのカラー上の定位置にある分割されたリーフタブの透視図である。
【００３３】
【図１９】図１７Ｂのナットが図１７Ａのカラーとリーフを覆う組み込み完了状態を示す横断立面図である。
【００３４】
【図２０】図１７Ｂのナットが図１７Ａのカラー上に圧着された領域を示す透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の目的は、原子炉容器上蓋アダプタ内のサーマルスリーブの交換に要する時間を減らすために、ＣＲＤＭを取り外さなくてもサーマルスリーブにアクセスして取り外せるようにすることである。サーマルスリーブの交換に要する時間を減らし、交換の仕方の選択肢を幾つか提供することは、サーマルスリーブの破損が頻発するようになり、破損特定のための定期的な検査が行われることから、産業界にとって非常に有益である。本発明は、ＣＲＤＭを取り外さなくても取り付けが可能なようにサーマルスリーブを再設計するものである。これを実現するために、本発明の実施態様は、サーマルスリーブの先端部にあるフランジを、変形するかまたは様々なやり方で畳むことにより、挿入される原子炉上蓋アダプタの開口部の最小内径部を通過できるようにしたものである。
【００３６】
ここで図２Ａと図２Ｂを参照すると、本発明の実施態様例によるサーマルスリーブ２０が示されている。サーマルスリーブ２０は概説すると、中央の長手方向軸２４の周囲を、下端２６から上端２８へ延びる細長い管状体２２である。サーマルスリーブ２０は、上端２８またはその付近に位置して、管状体２２から半径方向外方へ（即ち、軸２４から離れる方向へ）延びるフランジ部３０を有する。図２Ａから図２Ｂへの変化が示す通り、所定の力Ｆがフランジ部３０にかかると、フランジ部３０は内方へ（即ち、軸２４の方へ）変形する。フランジ部３０がこのように変形できるように、サーマルスリーブ２０の管状体２２には、各々が上端２８から下端２６の方へ延びる複数の（図示の例は３個示す）スロット３２が形成されている。このようなスロット３２により、フランジ部３０が複数の扇形のフランジラグ３３に分割され、隣接するフランジラグ３３同士がそれぞれ一つのスロット３２により離隔される。管状体２２に沿って所定の距離Ｌだけ延びる各スロット３２は、管状体の下端２６には到達しない。また、各スロット３２の最大幅Ｗ（軸２４に対してほぼ周方向）は、サーマルスリーブ２０が挿入される管状部材の開口部を難なく通過できるように、フランジ部３０の最大外径を第１の直径Ｄ１（図２Ａ）から第２の直径Ｄ２（図２Ｂ）まで減少させるに十分な値である。
【００３７】
図３Ａおよび図３Ｂに示す通り、このようなスロットを設ける設計では、管状体２２のスロット付き部分、したがってそのフランジ部３０を弾性圧縮することにより、フランジ部３０の外径Ｄ２をサーマルスリーブ２０が挿入される上蓋貫通部アダプタ１４（図３Ａおよび図３Ｂでは断面で示す。図１も参照のこと）の開口部３４の最小内径ＩＤより小さくすることができる。
【００３８】
図４Ａ〜４Ｅに示す通り、サーマルスリーブ２０のフランジ上面４２に連結する（例えば、格納式アーム４３がフランジ上面に形成された凹部４４（図２Ａ）に選択的に係合する）特殊治具４０またはフランジの下方に収納される保持ストラップ（これらの図には図示せず）を用いて、サーマルスリーブ２０のフランジ部３０を一時的に圧縮状態にすることができる。圧縮状態にした後、図４Ａに示すように、この交換スリーブ２０を上蓋貫通部アダプタ１４の底部から挿入する。図４Ｃおよび図４Ｄに示す通り、スリーブ２０を取り付け位置の高さに位置決めしたら、治具４０をゆっくり操作してスリーブを圧縮状態から解放し、フランジ部３０を展開させる。治具４０はそのあと、図４Ｅに示す通り、上蓋貫通部アダプタ１４のシャフトの下から取り出す。
【００３９】
図５を参照して、サーマルスリーブ２０は全長型サーマルスリーブとして提供することができる。この実施態様のサーマルスリーブは、元のサーマルスリーブ全体を完全に取り除いた後、上述したのと同様に上蓋貫通部アダプタ１４内に取り付けられる。この実施態様は、管状体２２の下端２６に、サーマルスリーブ２０内へ駆動軸を導くためのファンネル５０を設けることができる。ファンネル５０は、管状体２２と一体的に形成するか、または別個に形成して任意適切な工程または仕組みによって管状体に取り付けるようにすればよい。
【００４０】
図６を参照すると、サーマルスリーブ２０は、上蓋貫通部ハウジング１４内に完全に収納されるように十分短い長さにすることができる。そのようなサーマルスリーブには、管状体２２の下端２６に、上蓋貫通部ハウジング１４内のサーマルスリーブ２０のセンタリングを支援するために外径が管状体２２より大きいボス５２を設けてもよい。管状体２２の下端２６は、駆動軸を挿入し易くするために内径が面取りされている。この設計は、上蓋貫通部ハウジング１４の底部に直接固着される延長管と併用できる。この実施態様は、同様に管状体５６より成るガイドスリーブアダプタ５４と併用してもよい。ガイドスリーブアダプタ５４には、それぞれがその上端６０から延びる複数の整列タブ５８があり、これらの整列タブ５８はガイドスリーブアダプタ５４の上端６０を短いサーマルスリーブ２０の管状体２２の下端２６と整列させる位置にある。ガイドスリーブアダプタ５４は、定位置に収まると、短いサーマルスリーブ２０にしっかり連結して、概してガイドスリーブとしての機能を果たす。
【００４１】
ここで図７および図８Ａ〜８Ｃを参照すると、本発明の別の実施態様例による圧縮可能なサーマルスリーブ１２０が示されている。サーマルスリーブ１２０は、複数のインサート１６０が各スロット１３２内を管状体１２２のほぼ下端１２６から上端１２８または上端付近のフランジ部１３０まで延びるが、各スロット１３２が各インサート１６０によってほぼ２つに分割される点を除き、前述したサーマルスリーブ２０とほぼ同じ設計である。したがって、このような構成では、各インサート１６０は、隣接する一対の扇形フフランジラグ１３３が軸１２４へ向けて内方へ移動するのを妨げるように、一対の扇形フランジラグ１３３の間の周方向位置を占める。スリーブ１２０には、取り付け後に下向きの荷重がかかると、フランジ部１３０が半径方向内方へ圧縮されて貫通部からずり落ち、制御棒駆動軸に接触するかも知れないという懸念がある。各々が特に上蓋貫通部アダプタ１４と相互作用するよう配置構成されたフランジラグ１３３とは異なり（前記フランジラグ３３と同様）、各インサート１６０は、外方への広がりがないため、上蓋貫通部アダプタ１４と接触しない（したがって、スリーブ１２０を引き下げるとき、各インサート１６０が内方へ撓むことはない）。インサート１６０は、半径方向内方へ撓まないので、フランジラグ１３３を半径方向内方へ押し込むと、隣接するフランジラグ１３３の間の周方向位置に留まったままそれらによって「挟持される」。このようにフランジラグ１３３とインサート１６０とが互いに干渉するため、フランジラグ１３３が内方へ移動して駆動軸に接触するか上蓋貫通部アダプタ１４のより狭い部位にはまり込むようになることはない。図８Ｂに示す通り、複数のインサート１６０は、スリーブ１２０を限界まで圧縮すると、フランジラグ１３３により形成される空間（番号無し）内にピッタリ収まるように設計される。このように限界まで圧縮するには、スリーブ１２０を取り付け前に操作する必要があり、使用時にこの状態にすることはできない。上蓋貫通部アダプタの開口部に取り付けるためにスリーブ１２０をこの圧縮限界状態にするには、図８Ｂの端面図および図８Ｃの透視図に示す通り、まずインサート１６０に第１の力Ｆ１（図８Ａ）を加えてフランジ開口部の中心方向へ押し込む。次に、図８Ｂの端面図および図８Ｃの透視図に示す通り、フランジラグ１３３に第２の力Ｆ２（図８Ａおよび８Ｃ）を加えて、実質的に接触し合うまで押し込む。サーマルスリーブ１２０を上蓋貫通部アダプタ１４に完全に挿入すると、インサート１６０は、フランジラグ１３３と同様に反発して、フランジラグ１３３同士の間の所要位置に戻る。
【００４２】
ここで図９Ａ、９Ｂ、１０Ａ〜１０Ｃおよび１１Ａ〜１１Ｅを参照すると、本発明の別の実施態様例による圧縮可能なサーマルスリーブ２２０が示されている。サーマルスリーブ２２０は、拡張可能なフランジ部２３０を含む／利用する点を除き、（前記の）サーマルスリーブ２０とほぼ同じ設計である。フランジ部２３０の初期外径Ｄ２が小さいサーマルスリーブとして製造される交換サーマルスリーブ２２０は、上蓋貫通部アダプタ１４の開口部３４の最小内径ＩＤ（図３に断面で示す。図１も参照のこと）に挿通して取り付けることができる。サーマルスリーブ２２０の取り付けは、扇形フランジ２３３を半径方向外方へ塑性変形させることにより行う。このプロセスを、図１０Ａ〜１０Ｃおよび図１１Ａ−１１Ｅに図解で示す。このような塑性変形は、マンドレルなどの治具２４０（図１１Ａ〜１１Ｅ）を用いて実現する。取り付け用治具２４０は最初、スリーブ２２０に挿通して、フランジ部２３０の上端２２８の上方で当該フランジ部の頂部に係合した状態にする。図１１Ｂに概ね示す通り、サーマルスリーブ２２０を上蓋貫通部アダプタ１４に挿入（サーマルスリーブ２２０の先端に治具２４０のある状態で）したあと、図１１Ｃ〜１１Ｅに概ね示す通り、治具２４０とサーマルスリーブ２２０の間の係合状態を解き、当該治具を取り外すためにサーマルスリーブ２２０内を下方へ移動させる。治具を取り外す過程で、扇形フランジはそれぞれ拡張または展伸され、塑性変形して外径が上蓋貫通部アダプタ１４の内径ＩＤより大きいＤ１になる。
【００４３】
ここで図１２〜２０を参照すると、本発明のさらに別の実施態様例によるサーマルスリーブ３２０が示されている。サーマルスリーブ３２０は、管状体３２２がそれぞれ軸方向に（即ち、軸３２４と平行に）スリーブ３２０の下端３８０から上端３２８へ延びる少なくとも３個のリーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃから構成される。さらに詳しく言うと、サーマルスリーブ３２０は、それぞれが上蓋貫通部アダプタ１４の最小内径ＩＤより小さい最大幅ＷＭＡＸ（図１３）の３個のリーフに分割されている。以下に述べる通り、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、および３２２Ｃは、ナット３８４によりスペーシングカラー３８２に固定されている。
【００４４】
図１３を参照すると、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃは同じ構造であり、上端３２８またはその付近に位置するフランジラグ３３３と、その反対側の端部３８０に位置するタブ３７０とを有する。組み立てに際し、先ず各リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃをナット３８４に挿入し、当該ナットをリーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの中ほどへスライドして邪魔にならないようにする。次に、図１４Ａ〜１４Ｆおよび図１５に図解する通り、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃを上蓋貫通部アダプタ１４に別々に挿入して、原子炉容器上蓋の直下で円形パターンが形成されるようにする。図１５は、少なくとも１個のリーフ（例えば３２２Ｃ）を残りの２個のリーフ（例えば、３２２Ａと３２２Ｂ）より上昇させなければ（即ち、アダプタ１４内へさらに挿入しなければ）、そのフランジラグ３３３が当該残りの２個のリーフと干渉するため、リーフ３２２を図１６に示すような最終的な環状／管状体に構成できないことを図解している。リーフ３２２Ａ、３２２Ｂおよび３２２Ｃを図１６に示す最終的な形態に配列し終え、図１８に示すように、スペーシングカラー３８２（例えば、図１７）を一般的に、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃのタブ３７０の半径方向では内側に、周方向ではタブ３７０の間に来るように配置したあと、タブ３７０とスペーシングカラー３８２をその形態のままナット３８４で固定する。当該ナットは、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂおよび３２２Ｃの環状／管状体に沿ってスライドして、タブ３７０とスペーシングカラー３８２とを囲み、一般的に各タブ３７０をスペーシングカラー３８２に押しつける位置へ移動させる。ナット３８４をスペーシングカラー３８２に螺着した後、動かないように図２０にほぼ３８６で示す位置でスペーシングカラー３８２上に圧着すると、リーフ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、スペーシングカラー３８２およびナット３８４の組み合わせが分解するのを防ぐことができる。
【００４５】
現行手順によるサーマルスリーブの交換は、緊急事態の場合約６〜８週間かかることがある。この種の補修は計画的運転停止活動の一環ではないので、発電所運転停止のクリティカルパスを延ばす可能性が高い。このように発電所の運転停止期間が延長されると、非稼働時間のコストが数百万ドルに上る可能性がある。既存のスリーブ（またはその残骸）の撤去と交換品の取り付けにかかると予想される時間は、せいぜい数日以内である。本発明の構成要素は構造が単純で、製造費用が比較的安い。また、当初のサーマルスリーブの設計とよく似ているので、その製造経験を活かすことができる。
【００４６】
本発明の特定の実施態様について詳しく説明してきたが、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への展開が可能である。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２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月4日(2021.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御棒駆動機構を原子炉容器上蓋に接続している原子炉容器上蓋アダプタ内の損傷したサーマルスリーブを交換する方法であり、
前記原子炉容器上蓋の下側から当該損傷したサーマルスリーブにアクセスするステップと、
当該損傷したサーマルスリーブを撤去するステップと、
縦方向の中心軸（２４）の周囲を下端（２６）から上端（２８）へ延びる細長い管状体（２２）と、
上端またはその付近にあって、当該管状体から半径方向外方へ延びるフランジ部（３０）と、
当該管状体に画定された複数のスロット（３２）であって、各スロットは上端から下端の方へ所定の長さＬだけ延び、各スロットの幅（Ｗ）はサーマルスリーブが挿入される管状部材の開口部を難なく通過できるように、当該フランジ部の最大外径を第１の直径（Ｄ１）から第２の直径（Ｄ２）まで減少させるに十分な値である複数のスロット（３２）と
を有するサーマルスリーブ交換品（２０）を搬入するステップと、
当該損傷したサーマルスリーブが元々占めていた当該原子炉容器上蓋アダプタ開口部内の位置へ当該サーマルスリーブ交換品を挿入するときに当該開口部内を難なく通過できる程度まで当該サーマルスリーブ交換品のフランジ部の最大外径を変化させるステップと、
当該原子炉容器上蓋の下側から開口部内へ当該サーマルスリーブ交換品を挿入するステップと、
当該サーマルスリーブ交換品のフランジ部が当該原子炉容器上蓋アダプタの開口部内の凹部に延入するように当該フランジ部の最大外径を拡大するステップと
より成る方法。
【請求項２】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップは、当該スロットにより分割された当該フランジ部を圧縮して結束させるために圧縮力をかけることにより行い、当該フランジ部の最大外径を拡大するステップは前記圧縮力を取り去ることにより行う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップと拡大するステップとは、前記サーマルスリーブの管状体に挿入され、当該管状体の端面の凹部または開口部と係合する治具によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップと拡大するステップとは、当該フランジ部の下方に設置される保持ストラップを締めるか緩めることにより行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記フランジ部の最大外径を変化させるステップは、前記サーマルスリーブ交換品の製造中に行われ、当該フランジ部の最大外径を拡大するステップは、原子炉容器上蓋アダプタの下側から行われる、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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