(57)【要約】【課題】原子炉の一次循環系の第１及び第２の構成要素を結合する部分を交換するための方法において、交換する部分の結合部分の品質を確実に完全にする方法を提供する。【解決手段】配管（８）の内部から、互いに溶接された結合端部の内面の機械加工と検査との作業を遠隔制御のプログラムによって実行するために、一次循環系（２）の構成要素（３，４）から配管（８）の内部へ作業のための手段を導入して位置決めする。方法は特に、一次循環系のコールドレグの部分を交換するために使用され、台車に支持されている支持シャーシに固定されたロボットアームを備えてなるような作業を行なう手段を使用して、これを原子炉の一次ポンプ（４）の渦巻室（９）を通してコールドレグ（８）の内部へ挿入して、台車は作業を行なう手段をコールドレグ（８）の内部にて移動させる。【選択図】      図２
2004286721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系の配管（８）の部分（１０）であって、原子炉の一次循環系（３）の第１及び第２の構成要素（３，４）を結合する部分を交換するための方法であって、配管（８）に行なう切断の位置決めをして、部分（１０）をその２つの端部にて切断して、部分（１０）を取除いて、部分（１０）が一次循環系の配管（８）から切取られた後に残された結合端部に面取りをして、新たな交換部分（１０）を新たな交換部分（１０）の結合端部の長さと面取りとに調節をして、交換部分（１０）の結合端部の配管（８）の残りの部分の端部への位置決め及び面取り溶接は配管（８）の外側から実行される方法において、上記方法に加えて、互いに溶接された結合端部の内側部分の機械加工と検査と溶接とのうちの少なくともひとつの動作が配管（８）の内部にて遠隔制御によって実行され、一次循環系（２）の第１及び第２の構成要素（３，４）のひとつから配管（８）の内部にて作業を行なう手段（４０）を導入及び位置決めして、遠隔操作又はプログラムによるやり方で上記動作を行なうことを特徴とする方法。
【請求項２】
原子炉の補助循環系又はバックアップ循環系の少なくともひとつのライン（１６’ａ，１６’ｂ，１６’ｃ）が結合されているような少なくともひとつの枝結合（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）を含んでなり、補助及びバックアップ循環系のライン（１８）の少なくともひとつの付近に配置されてなる、一次配管（８）の部分（１０）交換する場合に、一次配管（８）の部分（１０）の交換の必要な部分を切断して取除く前に、交換を必要とする部分（１０）に結合されている少なくともひとつのライン（１６’ａ，１６’ｂ，１６’ｃ）と、一次配管の付近に配置されている少なくともひとつのラインとを切断して取除いて、交換部分（１０）を所定位置に配置した後に、交換部分（１０）に結合されている少なくともひとつのライン（１６’ａ，１６’ｂ，１６’ｃ）と、一次配管（８）の付近に配置されている少なくともひとつのラインとを回復することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
交換すべき一次配管（８）の部分（１０）を切断して取除く前に、交換すべき部分（１０）の端部付近の一次配管（８）の部分と、配管（８）の部分（１０）を切断した後に残りの部分の端部となる配管（８）の部分とを、支持体を提供して固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
配管（８）の残りの部分の端部を固定した後、交換すべき部分（１０）を切断する前に、一次配管（８）に切断面（２８ａ，２８ｂ）を定めて、交換すべき部分（１０）の切断面（２８ａ，２８ｂ）の位置について精密な地形的検査を実行することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
交換すべき部分（１０）を切断した後、面取り面を一次配管（８）の残りの端部部分に機械加工して、配管（８）の残りの部分の端部の面取り面間の距離について精密な測定を行なって、新たな交換部分（１０）を所定の長さに切断して、新たな交換部分の端部を面取りすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記載の方法。
【請求項６】
加圧水型原子炉において一次ポンプ（４）から原子炉の容器（５）に送出する結合部分である一次循環系のコールドレグ（８）の部分（１０）を交換する場合において、一次ポンプ（４）の渦巻室（９）を通して作業を行なう手段（４０）をコールドレグ（８）へ導入することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記載の方法。
【請求項７】
渦巻室（９）の結合面（９ａ）の上にポンプの回転部分のための動力駆動組立体を含んでいる一次ポンプ（４）において、渦巻室（９）の結合面（９ａ）に取付けられているポンプの動力駆動部分を分解して、一次ポンプ（４）の渦巻室（９）からの送出配管を通して、作業を行なう手段（４０）を一次配管（８）へ挿入することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
作業を行なう手段（４０）を一次ポンプ（４）の渦巻室（９）の中へ及び原子炉の一次循環系のコールドレグ（８）の入口部分を構成している送出配管（９ｂ）の中へ導入するために、一次ポンプ（４）の渦巻室（９）の結合面（９ａ）の上に界面リング（２９）を固定して、界面リング（２９）に当接する水平搬送面（３１）を一次ポンプ（４）の渦巻室（９）の開口の垂直上方に固定して、この水平搬送面は、作業を行なう手段（４０）を支持する板を垂直に動かすための昇降機（４１）を支持して水平方向に動けるような支持テーブル（４２）を支持すべくデザインされていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
作業を行なう手段（４０）を渦巻室（９）の垂直軸線上方の開口へ挿入する前に、一次ポンプの拡散器（３４）を保護する管（３３）を導入し、渦巻室の下方に位置している渦巻室（９）の吸入配管中に保護バスケット（３２）を嵌入させて、拡散器（３４）の内部の保護管（３３）を通して作業を行なう手段（４０）を渦巻室の中へ導入することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
作業を行なう手段を導入する前に、送出配管（９ｂ）の下面の延長線に沿って位置している支持渡り板（４３）を渦巻室の内部に配置しておいて、コールドレグ（８）に導入される前の作業を行なう手段（４０）を支持させることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
作業を行なう手段（４０）は複数の組立可能な部分であって、作業ロボット（４５）と、一次配管（８）の中で作業を行なう手段（４０）のための支持手段（４７ｂ，４７ｃ）を備えてなる支持体（４７）と、支持体（４７）を支持してなるクローラー（４６）であって、一次配管（８）の内部にて作業を行なう手段（４０）をロボット（４５）にて動かすような上記クローラーと、から構成されていて、最初にロボット（４５）を送出配管（９ｂ）の出来るだけ遠くまで挿入し、次に支持体（４７）とクローラー（４６）とを互いに組立てて、オペレータは、迅速結合装置によって一次ポンプ（４）の渦巻室（９）の内部にてロボット（４５）と支持体（４７）とを組立てて、フレーム（４７）とロボット（４５）とを支持しているクローラー（４６）をコールドレグ（８）の入口部分を構成している送出配管（９ｂ）へ挿入することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
交換部分（１０）を一次配管（８）に結合している溶接の内側部分を機械加工する作業は、フライスヘッドを使用して内面を研削する作業であって、この作業は、交換部分（１０）の結合端部と対応する一次配管（８）の残りの部分の結合端部との間の幅狭の面取りの一部分だけを充填して部分的に溶接した後に行なわれることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
内側部分の部分的溶接を研削した後に、一次配管（８）の内部にて浸透染色剤を使用した検査作業を実行し、そのために、遠隔制御される作業を行なうための手段（４０）を使用して、同手段を位置決めすべく遠隔制御して、遠隔操作又はプログラム式に次の浸透染色剤の検査の段階を実行することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系の配管（８）の欠陥部分（１０）であって、原子炉の一次循環系（２）の第１及び第２の構成要素（３，４）を結合する部分を修理するための方法であって、検査と機械加工と溶接による充填との作業が、配管（８）の内部にて遠隔制御によって実行されて、遠隔操作又はプログラム動作による検査作業は一次循環系（２）の第１及び第２の構成要素（３，４）の一方から配管（８）の内部に導入されて位置決めされた作業を行なう手段（４０）によって実行されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系（２）の配管（８）の部分（１０）であって、原子炉の一次循環系（２）の第１及び第２の構成要素（３，４）を結合する部分を交換するための手段であって、交換すべき一次配管（８）の部分（１０）を切断するための手段と、配管（８）の残りの部分の端部に対面する所定の位置に新たな交換部分の端部部分を支持するための手段（３７ａ，３７ｂ）と、一次配管（８）の残りの部分の端部に一次配管（８）の新たな交換部分（１０）の端部部分を面取り溶接するための手段と、交換すべき一次配管（８）の部分（１０）を取除くために使用できると共に、新たな交換部分（１０）を配管（８）の残りの端部部分の間の溶接位置へ位置決めする取扱い手段とを備えた手段において、一次配管（８）の内部にて作業を行なう手段（４０）と、作業を行なう手段（４０）を原子炉の一次循環系（２）の第１及び第２の構成要素（３，４）の一方から一次配管（８）の内部へ導入するための手段とをさらに備えていることを特徴とする手段。
【請求項１６】
作業を行なう手段（４０）は、擬人的なタイプのロボットアーム（４５）と、一次配管（８）の内部にて作業を行なうための手段（４０）のための支持体（４７）と、ロボットアーム（４５）と台車（４６）とを固定して、一次配管（８）の内部にて支持体（４７）とロボットアーム（４５）とを動かして、支持体（４７）を固定されている手段と、２組の車輪（４６ａ，４６ｂ）と駆動モータ（４９）とであって、台車（４６）の各組の車輪（４６ａ，４６ｂ）のうちの少なくとも一方の車輪を回転駆動して、一次配管（８）の内部にて移動させる手段と、を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の手段。
【請求項１７】
支持体（４７）は、ロボットアーム（４５）を支持するための構造（４７ａ）と、ジャッキによって制御される２つの支持シュー（４７ｂ）と、ジャッキによって制御されるひとつのロックシュー（４７ｃ）であって配管（８）の内面の反対側に当接する上記ロックシューと、を備えていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の手段。
【請求項１８】
作業を行なう手段（４０）を一次循環系の構成要素を通して配管（８）の内部へ導入するための手段は、水平面において横方向へ動くための搬送面（３１）であって、その上に水平面の方向に可動なように取付けられてなる支持テーブル（４２）と、支持テーブル（４２）上に支持されている作業を行なう手段（４０）のための支持板（４１）を垂直方向に動かすための昇降機（４１）とを有する上記搬送面とを備え、搬送面（３１）は一次循環系の構成要素（４，９）の水平面（９ａ）の上に固定されていて、これを通して作業を行なう手段（４０）を一次配管（８）の内部へ導入して、取囲む垂直軸線の開口は、一次配管（８）の内部に連通している一次循環系の構成要素（４，９）の内部へのアクセスを提供していることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の手段。
【請求項１９】
支持体（４３）は、一次循環系の構成要素（４，９）の一次配管（８）の内部に連通している部分（９ｂ）へのアクセス渡り板をさらに備えていることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系の配管の部分を交換するための方法及び手段に関し、特に、一次循環系のコールドレグの部分を交換するための方法及び手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加圧水型の原子炉は一次循環系を含んでいて、これを通って原子炉容器の内部に配置されてなる原子炉の炉心を冷却する水が循環して、原子炉の炉心から熱を吸収して、蒸気発生器の内部の給水を加熱及び蒸発させる。加圧水型の原子炉の一次循環系は、少なくともひとつのループ、通例３又は４の複数のループを含んでいて、それらにそれぞれ蒸気発生器と一次ポンプとが備えられていて、原子炉容器と蒸気発生器との間にて一次冷媒を循環させている。原子炉の一次循環系のそれぞれのループは、３つの主たる大径の配管を備えていて、これらのそれぞれが一次循環系の構成要素を結合している。第１の大径の配管つまりホットレグは、片方は容器に結合されて、他方は蒸気発生器の一次側に、蒸気発生器の水チャンバの入口区画室にて結合されて、原子炉容器の炉心に接触して加熱した水を蒸気発生器へ搬送する。第２の配管は、クロスオーバーレグと称されて、蒸気発生器の水チャンバの出口区画室を一次ポンプの渦巻室の入口配管に接続している。第３の大径の配管つまりコールドレグは、一次ポンプの渦巻室からの出口配管と原子炉容器との間を接続している。冷却水は、蒸気発生器にて冷却されて、一次ポンプによって吸入され、原子炉容器へ送出されて、炉心を冷却するが、そのために、クロスオーバーレグと一次ポンプとコールドレグとを通り抜ける。
【０００３】
補助循環系及びバックアップ循環系は、一次循環系と関連していて、原子炉の通常運転中や、停止中、また、事故ないし故障の事態において、特定の機能を実行する。
より詳しくは、一次循環系の配管にはＲＣＶ循環系が結合されていて、一次循環系中に存在する水の量の制御を行ない、そのために詳しくは、定期的に注入を行なって、一次水を採取し再注入して、一次循環系中へ様々な添加物を含む原子炉の冷却水の化学組成を作り、必要な量の添加物を含む水が冷却水に必要なだけ組成されるようにする。
【０００４】
一次循環系に関連したバックアップ循環系において、ＲＣＶ循環系によっては補償できないような多量の水の損失があった場合には、安全注入循環系（ＲＩＳ）が大量の加圧水を一次循環系に注入する。
一次循環系に関連した補助循環系及びバックアップ循環系は、一次配管の直径に比べてはるかに小径を有する配管から構成されていて、これらは枝結合を介して一次循環系に結合されている。
【０００５】
より詳しくは、ＲＣＶ循環系は３インチ（７６ｍｍ）の配管から構成されて、コールドレグにおける一次ポンプの渦巻室からの出口配管に近接配置された部分にて、枝結合によってコールドレグに結合されている。ＲＣＶ循環系中の水は、コールドレグの枝結合を通して一次循環系中に再注入されて、この結果、コールドレグにおけるかかる再注入領域の内面は、原子炉とＲＣＶ循環系との運転状態に応じて極めて異なった温度を有する水流にさらされる。
こうしたコールドレグの再注入領域におけるコールドレグの内面にはいくつかの欠陥が見い出されており、これは異なった温度の水の循環に起因するものであって、“クレージング”と称されて知られている。
【０００６】
これらの欠陥が影響するのは、コールドレグの内面の表面上だけではあるけれども、安全上の理由から、クレージングに影響されたコールドレグの部分を採取して専門家の検査をする必要があると考えられ、専門家の検査の結果に基づいてコールドレグの部分を分離隔離ないし計画的に交換すべきであると考えられている。
【０００７】
採取されたコールドレグの部分は、一次ポンプの渦巻室からの出口配管に隣接している第１の端部と、コールドレグを形成する２つの連続的な溶接部分の間の結合を提供している第２の端部とを有している。このタイプの上述した区間の部分は、およそ３５００ｍｍの長さであって、様々な枝結合を含むと共に、ＲＣＶ循環系のための給水配管のための枝結合、特に、補助噴射ラインと一次循環系の圧力を制御する加圧器の噴射循環系とへの枝結合を含んでいる。
【０００８】
従来は、交換すべき部分はＲＩＳ循環系への結合を含むことはなく、ポンプの渦巻室との結合端部との反対側の切断は、ＲＩＳ循環系への結合配管の上流側にて行なわれている。
【０００９】
原子炉の一次循環系の構成要素を交換するための方法、特に蒸気発生器を交換するための方法では、一次循環系の配管を切断して、新たな交換する蒸気発生器の配管を一次循環系の切断された配管に溶接して結合することは公知の通りである。配管を切断して、配管と交換する蒸気発生器の配管との間の結合面を機械加工した後、蒸気発生器を所定位置に配置し、配管と枝との厚み全体にわたって結合面同士の間に面取りが形成されるようにして、その中に溶接金属を軌道ＴＩＧタイプの処理を使用して、配管と面取りとの外側から埋めていた。一般的には幅狭の面取り溶接が実行され、つまり、金属を小さい幅、概略１５ｍｍ未満の面取りに金属を堆積させていて、ここでの対向する面同士の間には５゜未満の極めて小さい角度が形成されている。
【００１０】
そうした構成要素の交換を行なう場合には、溶接は蒸気発生器が最初に取付けられる時に使用されるのと同一であるような条件の下にて行なわれるので、原子力発電所の建設中に蒸気発生器を組込む作業にて実行されるような、追加的な検査や機械加工を必要とするような特別な特徴部分を有することはない。
【００１１】
配管の部分の場合には条件は完全に異なっていて、特に一次循環系においてコールドレグの部分を交換することは、配管自体の一部分の修理を伴なう作業である。
これまでのところ、一次配管の部分を交換するための最適な条件を確保できるような方法及び手段は知られていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系の配管の部分であって、原子炉の一次循環系の第１及び第２の構成要素を結合する部分を交換するための方法であって、切断すべき箇所を定め、端部にて部分を切断し、部分を取除き、一次循環系の配管の部分を切断した後に残される部分の結合端部を面取りし、新たな交換部分の長さを調節し、新たな交換部分の結合端部を面取りして、交換部分の結合端部を配管の残りの部分の端部に固定し面取り溶接する作業を配管の外部から行なう方法を提供することであって、この方法は交換部分の結合部分の品質を確実に完全にする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のために、互いに溶接された結合端部の内側部分についての機械加工と検査とは、配管の内部にて遠隔制御と遠隔操作又はプログラム動作によって実行されて、そのために一次循環系の第１及び第２の構成要素の一方から配管の内部に作業を行なう手段を導入及び挿入する。
本発明はまた、加圧水にて冷却される原子炉の一次循環系の配管の欠陥部分であって、原子炉の一次循環系の第１及び第２の構成要素を結合する部分を修理するための方法であって、検査と機械加工と溶接による充填との作業が、配管の内部にて遠隔制御と遠隔操作又はプログラムによるやり方によって実行されて、そのために一次循環系の第１及び第２の構成要素の一方から配管の内部に作業を行なう手段を導入及び挿入する。
最後に、本発明は、本発明による方法の実行を可能にするような手段、特に加圧水型原子炉の一次循環系の配管の交換部分の結合領域について、研削による機械加工と検査と必要により結合領域の修理との作業を実行できるような手段に関する。
本発明を適切に理解できるように、加圧水で冷却される原子炉の一次循環系のコールドレグの部分を交換するための方法と、本発明による方法を実行するために配管の内部にて機械加工と検査とを行なうために使用できる手段とについて、以下、添付図面を参照しつつ例示的に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、加圧水型原子炉の原子炉格納建物１は、図１においては３つのループを有する循環系である一次循環系２を収容していて、それぞれのループは蒸気発生器３と一次ポンプ４とから、燃料組立体からなる炉心を取囲んでいる原子炉容器５へと至る結合配管を有している。
【００１５】
一次循環系のそれぞれのループは、原子炉容器と蒸気発生器３の一次側部分への入口とを接続する、ホットレグと称される第１の配管６と、蒸気発生器３の一次側部分からの出口と一次ポンプ４の渦巻室９の入口とを接続する第２の配管ないしクロスオーバーレグ７と、一次ポンプの渦巻室９の吐出出口と原子炉容器とを接続する第３の配管ないしコールドレグ８とを有している。
【００１６】
原子炉を冷却する水は、炉心組立体と接触しつつ加熱されながら、容器の内部を循環する。加熱された水は、ホットレグ６から蒸気発生器の一次側へ送出されて、蒸気発生器の熱交換管に分配され、二次側の給水を加熱及び気化させると共に、一次側の水は冷却される。冷却された一次側の水は、蒸気発生器の水チャンバの出口部分において再生されてから、クロスオーバーレグ７を経由し、冷却水は一次ポンプ４に吸入される。一次ポンプの渦巻室９に吸入された冷却水は、渦巻室９の吐出配管を通してコールドレグ８へ送出され、再び、容器の部分へ導入されて、冷却水は原子炉の炉心へ届けられる。
【００１７】
ポンプのインペラが取付けられている渦巻室９の上において、一次ポンプは、電気モータとモータを冷却及び絶縁する手段とを備えてなる、ポンプインペラのための駆動組立体を有している。
一次循環系は、ループのひとつに加圧器１１を有していて、一次循環系の冷却水の圧力と温度とを確実に維持する。一次循環系中の水は、原子炉の運転中には、１５５ｂａｒのオーダーの圧力で、温度は３２０℃である。
原子炉格納容器１の内部において原子炉の建物には、一次循環系の構成要素にアクセスするための様々な手段と、様々な取扱い手段とが含まれていて、例えば原子炉の建物の上部の円形の梁に、旋回式クレーン１２が旋回可能に取付けられている。
【００１８】
図２は、一次循環系の部分を水平面に沿って示した平面破断図であって、ループは一次側レグ８に交換すべき部分１０を含んでいて、また、原子炉の建物の内部には、コンクリートの壁にてそれぞれ仕切られたコンクリートの区画室１３及び１４が備えられ、その内部には一次循環系のループにおける蒸気発生器３と一次ポンプ４とが収容されている。一次ポンプの出口を原子炉容器５に結合している、ホットレグ６とクロスオーバーレグ７とコールドレグ８とが平面図として示されている。
【００１９】
また、図２には、原子炉の補助循環系及びバックアップ循環系の配管も示されていて、これらは枝結合にてコールドレグに結合され、また、コールドレグの上方の経路に沿って配置されている。
原子炉の補助循環系及びバックアップ循環系のかかる配管のうちの少なくともいくつかは、原子炉のコールドレグの部分１０を交換するためには、切断しなければならないだろう。
【００２０】
コールドレグにおける３つの枝結合１６ａ、１６ｂ、及び、１６ｃは、補助循環系及びバックアップ循環系の配管とコールドレグ８との間の結合部を形成していて、一次ポンプの渦巻室９に結合されている配管の付近にて、コールドレグの上部に配置されている。
【００２１】
枝結合１６ａは、原子炉の化学及び体積制御循環系（ＲＣＶ）の３インチの直径のラインへの結合部を提供している。枝結合１６ｂは、原子炉の加圧器の４インチの直径の噴射ラインのための結合部を提供し、枝結合１６ｃは、クロスオーバーレグ７とコールドレグ８との間のバイパスとなる２インチの直径のラインへの結合部を提供している。
【００２２】
ＲＣＶ循環系の配管に結合される枝結合１６ａは、ＲＣＶ循環系で処理された水を一次循環系へ再導入するために使用される。一次循環系の運転温度とは異なった温度の水流をコールドレグへ注入することは、例えばコールドレグにおける枝結合１６ａに近い部分の内面のクレージングなど、ある種の劣化を生じさせるおそれがあって、この結果、専門家の検査のために枝結合１６ａの両側に延在しているコールドレグから部分１０を取除くことが必要であり、かかる検査の結果によっては、原子炉装置のコールドレグの部分を定期的に交換することになる。
【００２３】
コールドレグにはまた、枝結合１６ａ、１６ｂ、及び、１６ｃに比べてかなり大きいサイズの枝結合１７も取付けられていて、これは、原子炉の安全注入循環系の１２インチ（約３００ｍｍ）の直径の配管のための結合部を提供している。
【００２４】
コールドレグにおける交換すべき部分１０は一般に、コールドレグが結合されてなる一次ポンプの渦巻室９の吐出配管と、安全注入循環系のための枝結合１７よりもわずかに上流側におけるコールドレグの部分との間に存在している。部分１０の第２の端部部分は、安全注入循環系のための枝結合１７がコールドレグの残りの部分の側に位置するように選択されて、残された部分の結合端部の切断及び再加工は、コールドレグの２つの部分が溶接によって結合される領域中にて実行される。この場合に交換すべきコールドレグの長さは約３５００ｍｍであって、この長さがあるために、内面にクレージングによる損傷を受けている見込みのあるコールドレグの領域全体を交換することが可能になる。
【００２５】
原子炉の補助循環系の配管のうち、コールドレグの部分１０を交換する方法に干渉するものには、交換すべき部分１０の片側の端部を乗越えるような経路に配置されている、ＲＣＶ循環系の配管１８も含まれる。
【００２６】
一次循環系の配管と補助循環系及びバックアップ循環系の配管とは、保護されて断熱されていて、詳しくは保温材にて取囲まれている。一次循環系や補助循環系及びバックアップ循環系の配管に何らかの作業を行なう前には、本発明による交換方法の第１段階において、上述したコールドレグや補助配管及びバックアップ配管のまわりのすべての保温材を取外さなければならない。
また、渦巻室と一次ポンプ４の駆動モータとから構成されている、一次側のモータ／ポンプユニットを取囲んでいる保温材を取外すことも必要である。
【００２７】
本発明による交換方法を開始するに際し、これらの作業は原子炉を冷却運転停止した後に行なわれ、一次循環系は、原子炉の建物の周囲温度と同一温度である冷却水によって充填されている。
原子炉に本発明による作業を行なう前には、原子炉の現場に、補助循環系及びバックアップ循環系について、特にシールなど、交換を必要とするすべての構成要素を備えておく。原子炉の建物の区画室１３及び１４には、作業に必要なすべての足場を据付けておく。
さらに、電気ケーブル、特に一次循環系の作業する領域にあるプローブやセンサに接続されている測定ケーブルを取外すための様々な作業も必要である。
様々な配管における作業を行なう位置と一次ポンプの渦巻室とについて、地形的検査によって調査を行なう。
【００２８】
図３及び図４は、一次ポンプ４の区画室１４の内部について、コールドレグ８に作業を行なうべき周辺環境を示している。一次ポンプは単に渦巻室９の形状だけを示しており、駆動モータユニットとポンプインペラとは取外されていて、一次ポンプ９の上部は渦巻室９の水平な結合部９ａの平面を備えている。図面を簡略化するために、渦巻室９の入口配管に結合されるクロスオーバーレグは図示省略している。原子炉の建物の区画室１４の上部にあるコンクリート壁２１は、図５に示す如く、本発明による方法を実行するための取扱い手段を取付けるために使用する。原子炉の建物のコンクリート梁２０は水平に配置されていて、コールドレグの一部分の上方の、枝結合１６ａ及び１６ｂの付近に位置している。
【００２９】
一次ポンプの区画室１４からの出口に面しているコールドレグの部分は、注入ライン１７’への結合部を提供する枝結合１７と、安全注入循環系の配管のための第２の枝結合１９とを含んでいる。
空間１４の内部には様々な床や格子床が配置され、特に、一次ポンプの渦巻室９の結合面９ａの上方にはプラットホーム２２が配置されている。
【００３０】
図５に示されているように、一次ポンプの上方にはモノレール２４が板２３を介して水平状態に固定されていて、このモノレールには、一次ポンプ室１４の中において１０ｔｏｎまでの質量負荷を昇降及び運搬できるような巻上器２４ａが取付けられている。モノレール２４は、コールドレグ８と平行であって、コールドレグの垂直上方に配置されていて、一次ポンプ室１４からの出口の上方には片持梁部分を備えていて、台車に取付けられた巻上器２４ａは梁２４に沿って梁２４の端部にまで動くことができ、コールドレグ８の交換すべき部分１０の端部の垂直上方へまでモノレールは構築されている。
巻上器２４ａとモノレール２４とは、１０ｔｏｎの能力を有していて、より詳しくは、交換すべきコールドレグの部分を取扱うことが可能になっている。モノレール２４を取付けた後には、取扱う必要のある負荷に耐えられるだけの満足できる運転能力があるかどうかをテストして確認する。
【００３１】
次に、コールドレグに結合されている又はコールドレグの付近に位置している原子炉循環系の補助ライン及びバックアップラインを支えて、自動切断機で切断するのに先だって、これらの補助ライン及びバックアップラインにおける切断を必要とする位置を定める。
より詳しくは、コールドレグ８を乗越えている配管１８を切断して、その後のコールドレグ８を支える作業が可能なようにする。
【００３２】
本発明による方法を実行するために必要とされる補助配管とバックアップ配管との切断を行なった後には、一次循環系は依然冷却水で満たされているので、切断された端部を封止して、切断領域から冷却水が漏出するのを防止する。
測定を行なった後には、補助循環系とバックアップ循環系とについて、交換する配管部分を事前に作っておく。
次に、一次循環系の作業を行なう部分についての寸法検査を特にコールドレグについて行なって、地形的検査によって特定された位置にコールドレグを支える。
【００３３】
図２及び図６は、コールドレグを支える要素を示していて、特に図２に示した水平支持支柱及び支持部材２５ａ、２５ｂ、及び、２５ｃは、一次ポンプの渦巻室９を所定の位置に支えている。
図６は、コールドレグ８を交換すべき部分１０の端部にて支持する要素を示していて、支持支柱２６と支持部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、及び、２７ｄとを備えている。支持部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、及び、２７ｄと、支持支柱２６とは、コールドレグ８における、枝結合１７及びＲＩＳ循環系の配管１７’よりはわずかに上流側であって、コールドレグの２つの溶接領域のうち、交換すべき部分の一方の切断箇所よりはわずかに下流側であるような領域に配置されている。
【００３４】
一次ポンプの渦巻室９のための支持部材２５ａ及び２５ｃは、コールドレグの軸線方向についての支持を提供し、支持部材２５ｂは、コールドレグの軸線方向に対して大きく傾いた方向についての支持を提供する。支持部材は、一次ポンプ室１４のコンクリート壁や、コールドレグの下方を通過している梁２０によって支持されている。コンクリート梁２０と一次循環系のクロスオーバーレグ７の結合部との間に配置されてなる支持部材２５ａは、ポンプの渦巻室がコールドレグの軸線方向に動くことを可能にしている。
一次ポンプの渦巻室を留めている構成要素を解体して、支持ジャッキをコールドレグ８の下方に取付けて梁２０の上に支える。
次に、切断位置を極めて精密に決定するために、例えば高精度な測定ツールを使用する。
【００３５】
図３には、コールドレグ８の交換すべき部分１０を分離するために行なう必要のある、切断位置を示している。
第１の切断すべき箇所２８ａはコールドレグを構成している２つの部分の間の溶接領域に位置しており、第２の切断すべき箇所２８ｂはコールドレグ８と一次ポンプの渦巻室９の吐出配管との結合面に位置している。
切断面は、コールドレグ８の軸線８’に対して直角な方向になるように、コールドレグに位置決めされる。
【００３６】
一次循環系のコールドレグ８の新たな交換部分はおよそ３５０ｍｍの長さであって、コールドレグ８の交換すべき部分には枝結合１６ａ、１６ｂ、及び、１６ｃと同様な枝結合が取付けられていて、直径１インチの温度センサの突起部が枝結合１６ｂと１６ｃとの間には配置されている。
枝結合１６ａは、コールドレグ８の交換部分１０の壁を鍛造することで構成され、枝結合１６ｂ及び１６ｃと突起部１６ｄとはコールドレグ８の新たな交換部分１０に溶接して配置される。
【００３７】
標準的なタイプの軌道式切断機を使用してコールドレグを切断する。この標準的な切断機は、幅狭の面取り溶接を備えた一次循環系の配管を結合するために通常使用され、かかる切断機は一般には移動式幅狭面取り機械ユニットと称される。切断作業とコールドレグの交換すべき部分の取外しとを妨害するおそれのある、すべての配管ないしダクトを切断し取除いてから、一次循環系の排水を行なう。コールドレグの交換すべき部分を切断する作業を実行する際には、ポンプの渦巻室とコールドレグとを所定位置に支持する要素を使用する。
標準的なタイプの切断機を、一次循環系のレグの切断面２８ａにおける、コールドレグの２つの部分の間の溶接の側に配置する。
【００３８】
図７に示すように、一次ポンプの渦巻室９の上部の結合面９ａにて、様々な作業が行なわれる。まず、ポンプの渦巻室の結合面が水平であるか否かの検査を行ない、次に、界面リング２９を取付けて渦巻室の結合部の面を保護し、さらに本発明による方法を行なうときに必要とされる構成要素を支持できるようにする。
水が充填された容器３０’と一体をなすカバー３０は、一次ポンプの渦巻室９の上部開口の上で作業する作業者を生物学的に保護するようにデザインされていて、界面リング２９の上に取付けられる。
【００３９】
図８に示すように、搬送面３１は水平フレームを備えていて、運搬台車が動けるように、ポンプの渦巻室の界面リング２９の上に取付けられている。搬送面３１には、様々な配管及びダクトを切断したときに生じる放射性物質を収集すべくデザインされた容器も取付けられる。
【００４０】
未だ切断されていない補助循環系及びバックアップ循環系のすべての配管について地形的検査を行なって、切断すべき箇所を正確に定める。切断を行なったならば、切断部分は容器に収容して、取除く。補助循環系及びバックアップ循環系の配管上の切断線は、これらの配管の戻される部分と実際に交換される部分に基づいて定められる。
補助循環系及び予備循環系の配管を切断した後には、これらを封止して、溶接によって交換部分に結合される配管の端部は面取りされる。
【００４１】
プラットホーム２２を一次ポンプの渦巻室の上方に固定してから、コールドレグの交換すべき部分１０を、コールドレグの溶接の側部にて、切断面２８ａに沿って切断する。
コールドレグの切断領域のために囲いを設けて、原子炉容器５の側のコールドレグの残りの部分に支持部材を溶接する。
一次ポンプの渦巻室９の側部の切断面２８ｂに切断機を取付けて、交換すべき部分１０に第２の切断を行なう。第２の切断領域のためにも囲いを準備する。
【００４２】
モノレール２４の巻上器２４ａを部分１０の上方に配置して、部分１０を巻上器の吊紐で吊り下げる。
交換すべき一次循環系のレグの部分１０を収容する容器を原子炉建物に持込んで、容器を一次ポンプの渦巻室の上の搬送面３１に配置する。収容容器を横方向へ移動させて、コールドレグ８の軸線８’上の交換すべき部分１０の垂直上方に配置する。
【００４３】
モノレール２４の巻上器２４ａを使用して切断された部分１０を持上げて、切断部分１０を搬送面３１の上方にて横方向に移動させる。コールドレグの部分１０を搬送面３１に載置されている収容容器に入れる。コールドレグから切断された部分１０の端部を封止して生物学的保護を行なうと共に、一時的な囲みと鉛のシートによる生物学的保護を配置して、収容容器の内部に部分を閉じ込める。容器を搬送面の上にて横方向におよそ４００ｍｍの距離だけ動かして、容器の蓋を取付けて閉じてロックする。容器に閉じ込めた部分は、極座標式のクレーン１２を使用して原子炉から取除く。部分のためにコンクリート梁２０の上に配置されていた支持ジャッキを取除く。壊された部分を原子炉の建物から取除くと共に、切断機を原子炉の空間から取除く。
コールドレグの残りの部分の容器側と一次ポンプの配管側とを一時的に封止する。
【００４４】
次に、コールドレグの残りの部分の容器側と一次ポンプの吐出配管側とについて、渦巻室の内面と共に汚染除去を行なう。この目的のために、一時的な封止手段をコールドレグの残りの部分における、原子炉容器の側と渦巻室の配管の側とに取付ける。汚染除去をすべき構成要素のまわりに汚染除去の囲みを配置して、化学的なエッチング溶液を循環させて、汚染除去の必要な表面に接触させる。
汚染除去の後には、汚染除去の囲みを、コールドレグと渦巻室との一時的な封止手段と共に解体して、図９に示す如く、保護バスケット３２を一次ポンプの吸入配管にて渦巻室に取付ける。
【００４５】
次に、渦巻室の内面の最終的な汚染除去の作業を手作業にて行なう。
汚染除去に必要なすべての設備を解体して除去した後には、渦巻室の表面の生物学的保護と機械的保護とを提供する配管３３を、一次ポンプの拡散器３４の内側部分に取付けて、垂直軸型のポンプの渦巻室の上部を通したアクセス開口を形成する。
拡散器３４のまわりにはビニールの囲み３５を配置して囲みを確実にする。
放射線量を監視して、現場にさらなる作業のためにアクセスすることが可能であるか否かを判断する。
コールドレグの残りの部分の端部をＸ線透視して検査する。何らかの欠陥や部品の厚み不足などがあれば、充填してすべて修理する。
【００４６】
次に、配管の端部を面取りする機械を、コールドレグの残りの部分の容器側に配置してかかる端部の面取りを行なうと、これにより、交換部分の端部の溶接のための２つの幅狭い面取り面の一方が形成されたことになる。切断面２８ａに沿って切断した箇所について、コールドレグの２つの部分の間に元にあった溶接が完全に除去されたかどうかを検査する。
【００４７】
次に、一次ポンプの渦巻室の吐出配管に面取りを行なって、浸透染色剤を使用して２つの面取りについて寸法的な検査を行なう。
面取り機械（ＢＭ）を取除いた後には、コールドレグの残りの部分の結合端部を隔離するための手段を、容器側とポンプの渦巻室の側とに取付ける。
【００４８】
次に、一次循環系のレグの新たな部分を、切断及び除去された部分１０と同一の位置に、位置決めして一次循環系のレグの残りの部分に溶接することが問題となる。上述の如く、新たな部分はコールドレグの部分に結合すべき補助循環系及びバックアップ循環系の配管のための枝結合を含んでいて、交換された部分に比べて余分な長さを有している。
【００４９】
まず、照合作業と測定作業とを行なう。
コールドレグの残りの部分の容器側と渦巻室側との機械加工された面取りのそれぞれに、目標保持治具を配置する。２つの面取りの相対的な初期位置について地形的な検査を行なう。それぞれの溶接に伴なう収縮を考慮に入れて、一次ポンプの渦巻室を理論的な当接位置へと動かす。
面取りの相対的な位置について第２の地形的な検査を行なう。
コールドレグの残りの部分の端部に２つの支持及び案内リングを取付けて、新たな交換部分について地形的な検査を行なう。
【００５０】
初めに、コールドレグの残りの部分の面取りの相対的な位置についての地形的な検査に基づいて、新たな交換部分の長さを調節する。新たな交換部分の端部に面取りの機械加工を行なって、交換部分を所定位置に取付けたときに、コールドレグの残りの部分の端部の面取り面と、交換部分１０の面取りとが２つの幅狭い面取り結合を形成するようにする。
【００５１】
交換部分の端部の面取りを機械加工した後には、新たな交換部分の両端に支持及び案内リングを装着して、所定位置に配置する。上述した支持装置を使用してポンプの渦巻室を当接位置に配置する。所定位置に固定する前に、新たな交換部分には、溶接のためのアルゴンチャンバを提供するための手段を装着する。
【００５２】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示す如く、板３６’にて梁２０に固定されて所定位置に保持されている２つの支持支柱３６を（図１１参照）、コールドレグの新たな交換部分がコンクリートの梁２０の近くで受けられるような領域の下方に配置する。
一次循環系のレグの残りは、最初に支持手段２７と共に配置された支持支柱２６によって支えられる。
図１０Ａに示すように、新たな交換部分１０は、矢印３９ａにて示す如く、旋回クレーンによって原子炉の建物のエアロック入口から原子炉の建物の中へと降ろされて、搬送面３１の上の載置面３８の上に載せられる。
【００５３】
次に、載置面を横方向へ動かして（矢印３９ｂ参照）、新たな交換部分１０を一次循環系のレグ８の残りの部分に対して軸線上に整列させる。
新たな交換部分は載置面３８の受け台と一体の部品になっている。
新たな交換部分の長さと受け台と載置面とから構成されるユニットを、巻上器２４ａを用いて持上げて、図１０Ｂ及び図１１に示すように、支柱３６と梁２０との上に載置する。これに対応する動きは、図１０Ａにおける矢印３９ｃと３９ｄである。新たな交換部分を挿入できるように、一次ポンプの渦巻室９を計算上の最大量、動かす。新たな交換部分の結合端部とコールドレグの残りの部分の端部とを正確に突き合せる。コールドレグの新たな交換部分は、図１１に示す如く、支持及び案内リング３７ａと３７ｂとをそれぞれ両端に含んでいて、所定位置に調節固定されている。
【００５４】
ポンプの渦巻室９を支持する手段を調節して解放して、最終的な位置決めを行なう。
交換部分１０を図１１に示すように所定位置に配置して固定する。
次に、交換部分１０の端部を、幅狭軌道ＴＩＧ（ＮＢＯＴ）の溶接処理を使用して、原位置にあるコールドレグの端部に溶接する。
図１１に示す如く、交換部分１０の端部にある支持及び案内リング３７ａ及び３７ｂのそれぞれに、ＮＢＯＴ溶接機を位置決めして調節する。
【００５５】
コールドレグを形成している一次配管の全厚みの一部に対応する厚みにまで幅狭面取り部に溶接金属を途中まで充填して、例えば１５ｍｍ〜２５ｍｍの溶接厚さまで、交換部分の２つの端部を溶接する。溶接作業中には、支持手段と共に渦巻室９の動きによって、結合部の収縮を監視する。
新たな交換部分の端部を途中まで溶接した後には、面取り部と、原子炉の補助循環系及びバックアップ循環系の結合されていない配管との位置について、地形的な検査を行なって、交換する配管の長さを調節する。
【００５６】
一次ポンプの側のコールドレグの内部にあるすべての手段を取除いて、コールドレグの内部で作業を行なう機械を挿入できる空間を確保する。
実際には、上述の如く、交換部分を結合する溶接における一次循環系のレグの内面の状態を完全にするために、一次循環系のレグの内部において、溶接結合の内面部分に研削加工作業を行なうことが必要であって、そのために、動きと位置とを遠隔制御できて結合溶接の内側部分に研削作業を行なうべく予めプログラムできるような手段を使用する。
【００５７】
図１２及び図１３は、渦巻室の上方や内部に配置される構成要素を示していて、これらは、新たな交換部分を途中まで溶接された一次循環系のコールドレグの内部に、作業を行なう手段を挿入し動かすことを可能にするものである。
図１２及び図１３に示すように、一次ポンプの渦巻室９の中には作業を行なう手段４０が挿入され、渦巻室９の吐出配管９ｂに入れられていて、渦巻室には交換部分（図示せず）が途中まで溶接されて結合されている。
【００５８】
上述の如く、保護配管３３は渦巻室の上部の界面リング２９に載置されて、ポンプの拡散器３４の内部に取付けられている。また、渦巻室の吸入配管には保護バスケット３２が取付けられている。搬送面３１は、界面リング２９に載っていて、コールドレグと平行である水平面の方向に動く可動テーブル４２によって支えられてなる昇降機４１を介して、水平に動くことができる。渦巻室の内部には、作業を行なう手段４０を受ける渡り板４３を取付けておいて、コールドレグに連通している配管９ｂの入口部分の下面を延長しておく。作業を行なう手段４０は、昇降機４１の支持板によって支えられて、矢印４４ａ及び４４ｂにて示す如く、昇降機４１の垂直な動きとテーブル４２の水平な動きとによって、配管９ｂの入口にある渡り板４３の上に配置される。
【００５９】
図１４Ａに示すように、作業を行なう手段４０は、３つの主要部分を含んでいて、それらは、プログラム式の遠隔制御作業ロボット４５と、クローラー４６（図１４Ｂ参照）と、支持体４７とである。
図１４Ｂに示すように、作業を行なう手段が配管の内部にて移動できるように、クローラー４６は構成されている。
【００６０】
手段４６は、２組の車輪４６ａ及び４６ｂを含んでいて、クローラー４６の中間面に対するそれらの間隔と傾きとを調節することができて、クローラーを異なった内径の配管に合わせることができる。
クローラーのプラットホーム４８は、ロボット４５の固定される支持体４７を受けるようにデザインされている。
【００６１】
クローラー４６の各組の車輪４６ａ及び４６ｂは、組となる車輪の片方の軸に独立した駆動モータ４９を取付けられて含んでいる。モータ４９は遠隔制御されて、作業の行なわれる配管の内部において、クローラーと作業を行なう手段とを動かす。
各組の車輪は、車輪の組の機械的構造に回転可能に取付けられてなる２つのプーリーと、２つのプーリーに掛け渡されてなる環状のベルトとを備えている。車輪の組におけるそれぞれの車輪は、円環状のタイヤを備えてなる独立した車輪から構成しても良い。
【００６２】
支持体４７は板状の形態の構造物４７ａを備えていて、これはクローラー４６の板４８の上に配置して固定される。２つのシュー４７ｂに関連したジャッキはシューを伸縮させる方向に動作して、ロックシュー４７ｃに関連したジャッキは、シュー４７ｂの動作方向と平行であるが反対である方向に動作して、これらのシューは支持体４７の構造物４７ａに取付けられている。
【００６３】
クローラー４６が作業を行なうべき領域へ到達したときには、遠隔制御されているクローラーの動きは停止し、支持装置のジャッキが動作して、作業を行なう手段４０を配管の内部の固定位置に配置して、支持シュー４７ｂは例えば配管の下側部分に当接して、ロックシュー４７ｃは例えば配管の反対側である上側部分に当接する。
支持手段４７の構造物４７ａは、例えばあり継ぎ組立てなどの、ロボット４５のための迅速結合手段を備えている。
【００６４】
クローラーの板４８と一体的な部品である支持手段の構造物に支えられているツールマガジンから、ロボット４５は次々と必要な作業ツールを選択して、例えば異なったツールを用いた連続した複数の段階を必要とする作業を行なう。
ロボット４５は、モータ駆動で回転動作する６軸を有する擬人的なタイプであって、アームは自動タイプのツールを支える迅速取付装置を端部部分４５ａを含んでいて、遠隔式に操作されて、配管の内部における複雑な作業において、ツールをつかんだり交換したりすることができる。
【００６５】
そのような標準的なタイプのロボットアームは、ＦＲＡＭＡＴＯＭＥ社による仏国特許第２，７８０，９０７号に開示されている。
上述の如く、例えばコールドレグの交換部分の溶接結合部の内側部分の機械加工の作業など、配管の内部にて作業を行なう前には、作業を行なう手段を配管の入口へ挿入し、その動きを配管の内部にて作業をすべき領域へ制御して、最後に支持装置のシューによって作業位置に固定することが必要である。
【００６６】
一次循環系のコールドレグの内部で作業を行なうときには、上述の如く、一次ポンプの渦巻室９を通して手段４０を挿入することが可能である。しかし、９００ＭＷｅの出力を有するような原子炉の場合には、ポンプ拡散器が所定位置に保持されることから、作業を行なう手段を一体的な状態のままではコールドレグの渦巻室に結合された配管の入口へ降ろして配置することができない。
【００６７】
この場合には、ロボット４５を最初に配管の入口にて支持体ないし渡り板４３の上に配置してから、台車と支持体とを渦巻室の中へ降ろす。次に、オペレータが渦巻室の内部へ降りて、ロボット４５と支持体４７とを結合して、この組立体を渦巻室の配管９ｂの入口に配置する。ロボット４５を台車に支持された昇降機４１の板の上へ降ろして、渡り板４３にまで移動できるようにする。ロボット４５を支持体４７に結合することは極めて迅速に行なわれるので、オペレータによる渦巻室内での作業は、１分間未満の極短時間だけで終えられる。一次ポンプの吐出配管の入口の所定位置にて組立てられた作業を行なう手段４０は、遠隔制御されてコールドレグの内部へ移動する。このために、手段４０にケーブルや導管の組を結合して、独立した駆動モータ４９や、支持体のジャッキ、ロボットアームを構成している要素の回転運動モータ、及び、ロボットアーム４５の端部４５ａに固定されたツールに動力を提供する。クローラー４６の車輪の組４６ａ及び４６ｂの駆動モータは独立していることから、クローラーを必ずしも直線的ではない経路に沿って移動させることが可能になる。
【００６８】
作業を行なう手段４０がクローラー４６によって移動して作業を行なうべき領域へ到達したときには、クローラー４６を遠隔制御で停止させて、支持装置４７のシュー４７ｂ及び４７ｃを支持状態に配置する。これにより、作業を行なう手段４０は、配管の内部における作業の必要な領域に位置決めされる。
【００６９】
ロボットアームと支持体とクローラーとを互いに組立てられた単一の状態にて、原子炉容器の内部のコールドレグの入口側から、手段４０を導入してコールドレグの内部に配置することも可能である。昇降機４１と同じ様な昇降機によって手段４０を容器の中へ降ろして、容器内にてコールドレグと結合している配管の入口のアクセス板の上に配置する。
いずれにしても、作業を行なう手段４０は、コールドレグの交換部分の溶接結合部の内側を機械加工する作業を行なえるように配置される。溶接結合部は、順次、ポンプの渦巻室側と容器側とにおいて、機械加工され検査される。
【００７０】
図１５は、一次配管の結合部分を示していて、作業を行なう手段４０は上述したように配置され固定されている。一次循環系のレグ８の内部における作業を行なう手段４０が見えるように、前述の如く溶接によって交換部分１０が固定されてなる、コールドレグの残りの部分のわずかに短い部分だけを示している。
【００７１】
支持シュー４７ｂは下方の位置にて一次循環系のレグの内面の下側に当接していて、ロックシュー４７ｃは伸びてコールドレグの内面の上側部分に当接している。このようにして、作業を行なう手段４０は、コールドレグの内部における作業位置に完全に支持される。
【００７２】
研削フライスカッターと駆動モータとを備えたツール５０がロボットアームの端部４５ａに固定されていて、ツール５０のフライスカッターの向きを変えて所定位置に配置して、交換部分とコールドレグの残りの部分の一方との間の溶接結合部５１の内面を研削することができる。研削を行なうために、ツールは常にロボットアームによって加工位置に保持されて、コールドレグ８の軸線８’と一致する軸線を中心として半回転させて、溶接５１の半円周を研削する。
【００７３】
連続的な経路に沿って研削を行なうために、ツールをコールドレグ８の軸線８’を中心として単一方向に回転させて、それぞれの研削経路の終わりには、ロボットアームが高速度にて回転して、ツールは初期位置に戻される。
作業を行なう手段の位置と機械加工の研削との作業は作業領域の外部にある画面上にて常に監視されて、この画面には、ロボットアームに支持されたツール５０に関連したビデオカメラによる作業領域の画像が表示される。
【００７４】
最初に、一次配管の交換される長さにある途中まで溶接された内側部分を研削するが、これらの溶接は、交換部分と一次配管の残りの部分の端部との間に作られた面取りの内側を充填して既に行なわれた部分である。
【００７５】
一次配管の交換部分を結合する溶接の内側部分の研削は、プログラム方式によって行なわれて、様々な連続的な研削段階が次々と自動的に実行される。
溶接の内面の研削作業の後には、研削された面の形状を検査するために、研削作業を終えた後の支持体上のロボットアームは測定ツールをつかんで使用する。この動作もプログラムされた自動的なやり方で実行される。
【００７６】
次に、研削の後には、コールドレグの内面の溶接領域を洗浄して、洗浄された溶接の内面を浸透染色剤で検査する。このために、ロボットアーム４５を制御して、端部部分４５ａに次々とツールを備えさせて、浸透染色剤を用いた検査を行なうのに必要な動作を次々と行なう。これらの連続した動作には、浸透染色剤を検査する領域へ塗布することと、余分な染色剤をぬぐって取除くことと、検査領域を乾燥させることと、余分な染色剤が取除かれたかどうか、検査領域を遠隔的に視認検査することと、検査領域に現像液を塗布して、検査領域を遠隔的に視認検査して、何らかの欠陥が存在するかどうかを判断することとが含まれていて、遠隔的な視認検査はロボットアーム４５の端部４５ａによって次々につかまれて浸透染色検査に使用されるツールに関連したカメラによって行なわれる。
【００７７】
カメラによって表示される画像は、作業が行なわれている領域から離れた検査領域にある、テレビの画面に表示される。
コールドレグの交換部分の途中までの溶接部についてＸ線透視検査を行なった後には、交換部分の溶接結合部の面取り溶接の充填を完了する。
【００７８】
次に、遠隔制御又は予めプログラムされた作業を行なう手段４０を使用して、一次配管中の溶接部の内部を掃除する。コールドレグの内部の全体も掃除する。次に、遠隔制御の予めプログラムされた作業を行なう手段を使用して、途中まで溶接された領域について行なったのと同様に、一次配管の内部の溶接領域の内側を検査する。
【００７９】
一次配管の外部にある溶接手段とその支持体とを解体した後に、溶接の外側を研削してから、溶接領域を浸透染色剤を使用して一次配管の外側から検査するが、この検査は手作業で行なうことができる。最後に、溶接が完了したらＸ線透視検査を行なう。
【００８０】
途中までの溶接の内側について一次配管の中で研削と検査と仕上げとの作業を行なって溶接の内側を修正する作業を行なうことで、これらの溶接の内側部分が完璧な品質を有し、原子炉の運転中に一次水と接触する表面にまったく欠陥が存在しないことを保証することが可能となる。
さらに、溶接の内側の検査をツールによって行なうために、最終溶接作業の結果、まったく欠陥が導入されなかったことを点検することが可能になる。
【００８１】
交換部分の溶接を行なって検査した後に、コールドレグを支持するツールや、位置決め受け台、交換部分の支持支柱などの使用済みのツールは取除かれる。
次に、原子炉の補助循環系及びバックアップ循環系のラインにおいて、コールドレグの交換部分を取付け固定するために切断しなければならなかった長さの部分を、交換又は再配置する。
【００８２】
すべての補助ラインを回復した後に、一次配管の容器側の生物学的なシールドやポンプの渦巻室の上部に取付けられた搬送フレームなどの、作業に必要とされて残されたままになっている構成要素を解体及び撤去する様々な作業が行なわれる。保護バスケットや拡散器を保護するビニールフィルムなどのポンプの渦巻室に挿入された構成要素を解体して取除く。一次ポンプの渦巻室の内部について遠隔的な視覚検査を行なって、装置が清潔であることを確認してから、一次ポンプの拡散器を保護している配管と界面リングとを分解して、渦巻室の内部に水案内を再び取付ける。渦巻室の結合面を点検して、水平であるかどうか、結合面は清潔であるかどうかを確認してから、ポンプインペラとポンプの駆動モータとを再び取付ける。
【００８３】
補助循環系及びバックアップ循環系のラインについて最終的な再組立ての作業を行なってから、一次ポンプの再組立てを行なう。その後には、一次循環系は運転可能な状態になる。
従って、本発明による方法は、交換部分の結合溶接を完璧に行ないつつ、原子炉のコールドレグの部分を交換することを可能にする。
【００８４】
これらの結果は、特に作業を行なう手段を一次配管の中に挿入して、機械加工と検査の作業を行なわせることによって達成される。この手段は、一次ポンプや原子炉容器などの構成要素を介して一次配管中に挿入することができ、完全に遠隔制御的に自動的に制御され、特に手段は一次配管の内部の作業位置に位置決めされる。作業領域にて行なわれる作業は一般に、所定のないし遠隔操作の方法に続いて、プログラム的な及び自動的なやり方で実行される。前述したロボットアームのようなロボットを用いた遠隔作業の場合には、アームの端部部分４５ａに固定した位置センサを使用した初期段階において、ロボットアームは結合支持体を支持手段の構造に空間内にて正確に配置する。
【００８５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
従って、作業を行なう手段を使用して、一次配管の交換部分の溶接の内部部分の研削や検査以外の作業を行なうこともできる。
作業を行なう手段は上述したのと異なるやり方で構成しても良く、作業を行なうための任意の手段を含むことができ、遠隔制御又はプログラムされて、交換部分の溶接の内側部分についてあらゆる機械加工や検査作業を実行することができる。
【００８６】
また、作業を行なう手段は、機械加工した後の一次配管の内部の欠陥領域を充填するなどの、他の作業を実行することもできる。
この場合には、一次配管の欠陥部分を交換するのではなくて、内面に欠陥領域を含んでいる一次配管の欠陥部分を修理することができる。検査作業によって欠陥領域が特定された後には、欠陥領域を機械加工して溶接して充填し、最終的な検査を行なう。一次配管の内部でこれらの作業を行なうためには、上述の作業を行なう手段を使用でき、交換部分の溶接の機械加工や検査及び仕上げの場合と同じやり方で使用することができる。
【００８７】
一般には、本発明による方法及び手段は、コールドレグの部分を交換するだけでなく、原子炉の一次循環系の任意のレグの部分の交換を行なうために使用することができる。
クロスオーバーレグのような屈曲箇所を含むレグの場合には、上述した作業を行なう手段を使用することが可能であって、２組の独立したモータ駆動の車輪を含んでいるクローラーは配管の屈曲箇所の内部を移動することができる。
【００８８】
本発明は、炉心を冷却する液体を循環させるために大径の配管を含んでいる、あらゆる原子炉に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、加圧水型原子炉の安全装置と一次循環系とについて示した分解斜視図である。
【図２】図２は、水平面に沿って原子炉の一次循環系のループを示した横断面図である。
【図３】図３は、一次ポンプと交換すべき一次循環系のコールドレグの部分とを示した簡略的な立面図である。
【図４】図４は、図３の線４−４に沿った垂直平面における断面図である。
【図５】図５は、一次ポンプ室の上部を示した垂直断面図であって、その下方には本発明による方法を実行するための昇降機と取扱い手段とが配置されている。
【図６】図６は、本発明による方法を実行するためのコールドレグ上の支持体を示した垂直断面図である。
【図７】図７は、本発明による交換方法の最初の段階における、一次ポンプの渦巻室を示した断面図である。
【図８】図８は、本発明による方法を実行するために一次ポンプの渦巻室の上方に配置される取扱い手段を示した分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明による方法を実行するために準備された一次ポンプの渦巻室を示した垂直断面図であって、一次ポンプの渦巻室の内部とコールドレグとを示している。
【図１０Ａ】一次循環系のコールドレグの新たな交換長さ部分を取付けるために必要とされる取扱い作業を示した模式的な斜視図である。
【図１０Ｂ】コールドレグの交換部分の取付けのさらに進んだ段階を示した分解斜視図である。
【図１１】図１１は、交換部分に溶接されるコールドレグの新たな交換部分を保持するための装置を示した一部破断立面側面図である。
【図１２】図１２は、一次ポンプの渦巻室からコールドレグの内部に作業を行なう手段を挿入する操作について示した模式的な分解斜視図である。
【図１３】図１３は、一次ポンプからコールドレグの内部へ作業を行なう手段を挿入するために使用される、保護及び案内及び支持手段を示した一次ポンプの渦巻室の分解斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、作業を行なう手段を示した分解斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、コールドレグの中で作業を行なう手段を動かすための台車を示した分解斜視図である。
【図１５】図１５は、コールドレグの結合溶接の内面を機械加工する作業中における、作業を行なう手段を示した分解斜視図である。
【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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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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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１５】
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【外国語明細書】
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