(57)【要約】  本発明は、ユニバーサル支持体に同軸に取付けられ、円周に環状電気コレクター（３５）を有する固定環状プレート（３０）と、回転可動し且つ固定環状プレート（３０）に同軸に取付けられた環状プレート（５０）を備えるタイプの回転金属壁の研磨用環状装置（２０）に関する。可動環状プレート（５０）は、電気コレクター（３５）と相互に作用する一組の集電器（５５）と、可動環状プレート（５０）を回転駆動するための手段（６０）と、金属壁を研磨するための手段（７０）と、研磨手段（７０）を金属壁に押し付け且つ保持するための空気供給手段（８０）とを支持する。【選択図】      図２
2010509077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する金属壁の周りに固定されたユニバーサル支持体（１７）に取付け可能な回転する金属壁を研磨する環状研磨装置であって、
前記支持体（１７）に同軸状に取付けられ且つ環状電気コレクター（３５）をその周囲に備える固定環状プレート（３０）と、
回転して移動可能であり、且つ、転がり部材（３４）により前記固定環状プレート（３０）と同軸状に取付けられる環状プレート（５０）と、を有し、
前記可動環状プレート（５０）が、
前記電気コレクター（３５）と相互に作用する一組の電気接触部（５５）と、
前記回転移動可能な環状プレート（５０）を回転作動させる回転作動手段（６０）と、
前記金属壁を研磨する研磨手段（７０）と、
前記研磨手段（７０）を前記金属壁に押し付け且つ保持する空気供給手段（８０）と、を支持することを特徴とする前記環状装置。
【請求項２】
各環状プレート（３０；５０）は、少なくとも１つの連結結合材（３３；５１）によって互いに連結される２つの半環（３０a、３０b；５０a、５０b）で形成されることを特徴とする請求項１に記載の環状装置。
【請求項３】
前記環状電気コレクター（３５）は、少なくとも４つの同心軌道（３６）を有し、少なくとも３つの軌道（３６）は各々１つの相を形成し、１つの軌道（３６）は前記可動環状プレート（５０）の回転用であることを特徴とする請求項１又は２に記載の環状装置。
【請求項４】
前記同心軌道（３６）は、前記固定環状プレート（３０）の外縁に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の環状装置。
【請求項５】
前記一組の電気接触部は、2組の少なくとも４つの接触部（５６）を備える集電器（５５）により形成され、前記固定環状プレート（３０）の前記２つの半環（３０a、３０b）の間で前記電気コレクター（３５）の前記軌道（３６）の結合領域で断線することなく電気供給を維持することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の環状装置。
【請求項６】
前記集電器（５５）は、前記可動環状プレート（５０）の前記外縁に取付けられることを特徴とする請求項５に記載の環状装置。
【請求項７】
前記可動環状プレート（５０）を回転する回転作動手段（６０）は、前記可動環状プレート（５０）に配置され、角度伝動装置（６４）を介して電気モーター（６３）により回転する少なくとも１つのピニオン（６２）と噛み合うクラウン歯車（６１）を有し、前記少なくとも１つのピニオン（６２）と、前記電気モーター（６３）及び前記角度伝動装置（６４）は、前記固定環状プレート（３０）により支持されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の環状装置。
【請求項８】
前記研磨手段（７０）は、３つのローラー（７２、７４、７５）に取付けられた研磨帯（７１）と、電気モーター（７３）によって回転し前記研磨帯（７１）を駆動する駆動ローラー（７２）と、前記研磨帯（７１）に張力をかける張力ローラー（７４）と、前記研磨帯（７１）を前記金属壁に押し付ける押付ローラー（７５）を備え、前記押付ローラー（７５）は前記プレート（３０、５０）の内側に向かって制御部材（７９）によって移動できることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の環状装置。
【請求項９】
前記研磨帯（７１）の前記駆動ローラー（７２）を回転させる前記電気モーター（７３）の出力は、前記金属壁への研磨帯（７１）の圧力に従うことを特徴とする請求項８に記載の環状装置。
【請求項１０】
前記制御部材は、空気供給手段（８０）に接続される少なくとも１つの空気シリンダー（７９）を備えていることを特徴とする請求項８又は９に記載の環状装置。
【請求項１１】
前記空気供給手段（８０）は、圧縮空気又はガスの少なくとも１つのタンク（８１）を備えていることを特徴とする、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の環状装置。
【請求項１２】
前記可動環状プレート（５０）は、前記可動プレート（５０）及び前記研磨手段（７０）を回転駆動させる手段の遠隔制御用無線信号を受信する手段を支持することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の環状装置。
【請求項１３】
前記研磨手段（７０）は、前記研磨バンド（７１）の近くで、金属小片を回収するための装置（９０）を支持することを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の環状装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する金属壁を研磨する環状研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの産業上の分野、例えば、原子力、石油化学、オフショア、ガスパイプライン、オイルパイプライン、高圧又は海中パイプラインの分野において、２つの金属部品を一つに溶接した後に、特に、狭い傾斜角で溶接された肉厚部品を含むときには、溶接を検査する超音波検査手段を幾何学的に適合できるように、溶接面を研磨して特に溶接面を仕上げることが必要である。
【０００３】
特に、超音波又はガンマグラフィーによる検査中に、正確な検査を実行するためには、センサーはその運動中に溶接面と接触して維持されなければならない、特に、検査が、検査される部品の軸線に対して傾斜する溶接面をもち、狭く且つとても深い溶接を検査することを含む場合である。
【０００４】
そのような超音波検査は、例えば、加圧水型原子炉の長年使用された蒸気発生器の交換後に実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特に、加圧水型原子炉は、原子炉格納容器内に、加圧水で満たされた炉心を格納する原子炉容器、原子炉容器と連通するいくつかのループからなる一次冷却系を備える。一次冷却系のループの各々は、給水を加熱し且つ蒸発させる間に加圧水を冷却する蒸気発生器を備える。
【０００６】
各ループの蒸気発生器は、一次冷却配管と呼ばれる加圧水入口配管と出口配管によって原子炉容器と接続される。これらの配管は、蒸気発生器水室が形成されるときに作られるエルボ及びノズルによって、蒸気発生器の下部に位置する蒸気発生器の水室に接続される。接続エルボは、エルボ第１端を介して一次冷却配管の端に溶接され、エルボの第２端を介して蒸気発生器水室の接続用ノズルに溶接される。
【０００７】
或る時間の運転後に、１次冷却水と２次冷却給水の間の分離を確保する熱交換チューブの束を収容する蒸気発生器は、検査されなければならない、もし束のいくつかのチューブが漏出していたならば、これらのチューブは、給水の放射能汚染を避けるためにプラグによってふさがれ又はスリーブされなければならない。
【０００８】
したがって、蒸気発生器が長期間運転されるとき、バンドルのチューブの全て又はいくつかを交換することが必要となる。
【０００９】
そのような交換操作はとても複雑であり、或る場合では、加圧水型原子炉の蒸気発生器の全交換を実行するほうが好ましいように思われる。この交換操作は、長年使用された蒸気発生器の接続用ノズルの近くの１次冷却配管を切断することと、新しく交換される蒸気発生器のノズルを接続されずに残る１次冷却配管に溶接することが必要となる。
【００１０】
蒸気発生器のノズルと接続されずに残る１次冷却配管の端部との突合せ溶接は、ノズルの金属及び１次冷却配管の金属を適合するはんだによって、ノズルの端と接続される配管の端の間に作られるリング形傾斜部を充填することによって実行される。
【００１１】
はんだで傾斜部を充填することは、通常、環状溶接方法によって実行される。
【００１２】
溶接後、溶接面の研磨特に仕上げは、この溶接の超音波検査を実行する前に実行される。
【００１３】
この研磨は、通常、操作者が格納容器内で長期間手動で実行し、蒸気発生器の取替の場合には１次冷却系に近接するために、操作者が強力な放射線照射にさらされるので、操作者にとってストレスの多いものとなる。
【００１４】
操作者の格納容器内での作業を減らすために、自動の研磨装置が知られているが、現在の環状研磨装置は、電気供給ケーブルの存在によって１回転のみしか実行できない不都合がある。したがって、装置の多数の停止及び反転により操作は冗長となり、研磨装置の各運転停止及び各運転開始で溶接面上のくぼみを生じるリスクがかなりあり、くぼみは超音波検査操作を不確かにする。
【００１５】
本発明の目的は、上述した問題点を解決したものであり、回転方向の反転又は変更なしに連続的に研磨操作を実行することを可能にして、全作業時間を減らし、その結果、操作者が放射線にさらされることによって受ける放射線被ばく線量及び溶接面の輪郭を損傷するリスクを減らすことができる環状研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、本発明は、例えば、回転する金属壁の周りに固定された環状装置ユニバーサル支持体に取付け可能な、回転する金属壁を研磨するための環状研磨装置であって、支持体に同軸に取付けられ且つ環状電気コレクターをその周囲に備える固定環状プレートと、回転して移動可能であり、且つ、転がり部材により固定環状プレートと同軸状に取付けられる環状プレートと、を有し、可動環状プレートが、電気コレクターと相互に作用する一組の電気接触部と、回転移動可能な環状プレートを回転作動させる回転作動手段と、金属壁を研磨する研磨手段と、研磨手段を金属壁に押し付け且つ保持する空気供給手段と、を支持することを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の特徴によると、各環状プレートは、少なくとも１つの連結結合材によって互いに連結される２つの半環で形成され、環状電気コレクターは、少なくとも４つの同心軌道を有し、少なくとも３つの軌道は各々１つの相を形成し、１つの軌道は可動環状プレートの回転用であり、同心軌道は、固定環状プレートの外縁に配置され、一組の電気接触部は、２組の少なくとも４つの接触部を備える集電器により形成され、固定環状プレートの２つの半環の間で電気コレクターの軌道の結合領域で断線することなく電気供給を維持し、集電器は、可動環状プレートの外縁に取付けられ、可動環状プレートを回転する回転作動手段は、可動環状プレートに配置され、角度伝動装置を介して電気モーターにより回転する少なくとも１つのピニオンと噛み合うクラウン歯車を有し、少なくとも１つのピニオンと、電気モーター及び角度伝動装置は、固定感情プレートにより支持され、研磨手段は、３つのローラーに取付けられた研磨帯と、電気モーターによって回転し研磨帯を駆動する駆動ローラーと、研磨帯に張力をかける張力ローラーと、研磨帯を金属壁に押し付ける張力ローラーと、を備え、押付ローラーはプレートの内側に向かって制御部材によって移動でき、研磨帯の駆動ローラーを回転させる電気モーターの出力は、金属壁への研磨帯の圧力に従い、制御部材は、空気供給手段に接続される少なくとも１つの空気シリンダーを備え、空気供給手段は、圧縮空気又はガスの少なくとも１つのタンクを備え、可動環状プレートは、可動プレート及び研磨手段を回転駆動させる手段の遠隔制御用無線信号を受信する手段を支持し、研磨手段は、研磨バンドの近くで、金属小片を回収するための装置を支持することを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して一例として挙げられる実施形態において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】原子炉格納容器のバンカー内の適所の加圧水型原子炉蒸気発生器の分解斜視図である。
【図２】原子炉蒸気発生器のパイプ及びノズルの環状研磨用の作動位置にある本発明による研磨装置の軸線方向平面を通る部分断面立面図である。
【図３】本発明による環状研磨装置の一側面の概略斜視図である。
【図４】本発明による環状研磨装置の他方の側面の概略斜視図である。
【図５】本発明による環状研磨装置の固定された環状プレートの概略斜視図である。
【図６】本発明による環状研磨装置の可動環状プレートを回転させるための手段の部分断面立面概略図である。
【図７】本発明による環状研磨装置の研磨手段の立面概略図である。
【図８】図７の下からの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、加圧水型原子炉の一次系ループの一部を概略的に示し、この一次系ループの一部は、蒸気発生器１と、一次冷却ポンプ２と、それぞれ原子炉容器と蒸気発生器１及び一次冷却ポンプ２を接続することを可能にする一次冷却パイプ３及び４と、蒸気発生器１と一次冷却ポンプ２とを接続することを可能にするパイプ５を備える。蒸気発生器１及び一次冷却ポンプ２は、これらの軸線が垂直に配置され、それぞれ、複数組の連結式支持脚８及び９に載せられる。
【００２１】
この図は、原子炉格納容器１０の一部を示し、原子炉格納容器は原子炉容器及び一次冷却系統を格納する。
【００２２】
蒸気発生器１を受け入れるように設計された炉室１１すなわちバンカーは、格納容器１０内に配置される。この蒸気発生器１は、連結式支持脚８を介して炉室１１の床１２に据えられ、この蒸気発生器は、ベルト１３及び１４の中心に位置決めされる。蒸気発生器の格納システムは、その上部で蒸気放出パイプ１５に連結される。
【００２３】
蒸気発生器１を交換する作業が行なわれるとき、一次冷却パイプ３，５は、蒸気発生器ノズルと合流するゾーンの近くで切り離される。新しく交換された蒸気発生器は、炉室１１の適所に取付けられる接続ノズルを備え、これらの接続ノズルは、一次冷却パイプ３及び５の非接続端部と向かい合った位置にくる。
【００２４】
例えば図２に示すように、新しく交換された蒸気発生器のノズルと一次冷却パイプの端は、狭い幅且つ深い深さの環状溶接ベベル１６がノズルの対応する端部と一次冷却パイプの対応する端部の各々の間に作られるように、研磨される。
【００２５】
例えば、図２は、新しい蒸気発生器のノズル１a及び一次冷却パイプ３の端を示す。
【００２６】
ノズルと一次冷却パイプは、環状ＴＩＧ溶接装置（図示せず）を用いて一つに溶接され、その溶接トーチは、環状ベベルの基部を一回りするために、パイプとノズルに共通の軸線を中心に回転配置される。
【００２７】
溶接後、研磨特に溶接１６の表面の仕上げが、超音波検査を実行する前に実行される。
【００２８】
以下の説明においては、本発明による環状研磨装置により実行される研磨や、例えばポリッシングのような他の研磨が、本環状研磨装置により実行可能である。
【００２９】
図２に示すように、符号２０により全体が示される環状研磨装置は、既知のユニバーサル支持体１７に取付けられ、このユニバーサル支持体１７は、本実施形態では、回転する金属壁の周りに、図示しない適切な手段によって接続ノズル１aに取付けられる。この支持体１７は、いくつかの部分の環からなり、この環はノズルに対して同軸の配置にノズル１aを中心に係合される。
【００３０】
図３及び図４を参照して、環状研磨装置２０を記載する。
【００３１】
環状研磨装置２０は、支持体１７に同軸に取付けられた固定環状プレート３０と回転可能であり且つ固定環状プレート３０に同軸に取付けられた環状プレート５０の、主として２つの部分からなる。
【００３２】
固定環状プレート３０は、それぞれ符号３０a及び３０b（図５）の２つの半環で形成され、各々は、それぞれ符号３１及び３２で示す、互いに直交して延びる２つの分岐部を備えるＬ形断面を有する。固定環状プレート３０の半環３０a及び３０bは、少なくとも１つの結合材３３（図３）によって結合領域で互いに連結される。
【００３３】
同様に、可動環状プレート５０は、それぞれ符号５０a及び５０bの半環で形成され、それぞれの半環は、少なくとも１つの結合材５１（図３）によって結合領域で互いに連結される。
【００３４】
可動環状プレート５０は、環状プレート３０の分岐部３１により支持された溝つきローラー３４からなる転がり部材によって固定環状プレート３０に対し回転できる。これらの溝つきローラー３４は、例えば全部で８個、環状プレート３０の円周にわたり一様に分布される。可動環状プレート５０は、溝つきローラー３４に載り、その内側縁５２はローラー３４の溝と相互に作用するために歯をつけられる。
【００３５】
図３乃至図５に示すように、固定環状プレート３０は、その円周に、符号３５によって示す環状電気コレクターを備える。この電気コレクター３５は、固定環状プレート３０の分岐部３２の外側壁に取付けられ、少なくとも４つの同心軌道３６を備え、少なくとも３つの軌道は各々１つの相を形成し、１つの軌道は可動環状プレート５０の回転用に設計される。
【００３６】
環状プレート５０は、電気コレクター３５と相互に作用するように設計された集電器５５によって形成される一組の電気接触を備える。この集電器５５は、可動環状プレート５０の外側縁に取付けられ、固定環状プレート３０の２つの半環３０a及び３０bの間の電気コレクター３５の軌道３６の結合領域に電気供給を維持することができる２組の少なくとも４つの接触部５６を備える。
【００３７】
さらに、可動環状プレート５０は、可動環状プレート５０の回転作動のための回転作動手段６０（図４及び６）と、金属壁を研磨するための研磨手段７０（図３、７及び８）と、この研磨手段７０を金属壁に押し付け且つ保持するための空気供給手段８０（図３）とを支持する。
【００３８】
図４及び図６に示すように、可動プレート５０を回転するための回転作動手段６０はクラウン歯車６１（図６）を備え、クラウン歯車は、可動プレート５０の内側面に作られ、角度伝動装置６４を介し電気モーター６３によって回転される少なくとも１つのピニオン６２と噛み合う。ピニオン６２、電気モーター６３及び角度伝動装置６４からなる組立体は、図４に示すように、固定環状プレート３０によって支持され、角度伝動装置６４の駆動シャフトは固定プレート３０の分岐部３１を貫通し、ピニオン６２は可動プレート５０に配置されるクラウン歯車６１とかみ合う。モーター６３は、図示しないケーブルによって電気を供給され、ケーブルは、固定環状プレート３０によって支持され、集電器５５につながれる。
【００３９】
図３、４、７及び８に示すように、これらの図に示す例では、研磨手段７０は、３つのローラーに取付けられた研磨帯７１と、それぞれ、電気モーター７３によって回転される駆動ローラー７２と、テンショニングローラー７４と研磨帯７１を研磨される金属壁に押し付けるためのローラー７５を備える。テンショニングローラー７４は、弾性システム７６に接続され、研磨帯７１をぴんと張った状態に保つために、このローラー７４を横方向に移動することができる。
【００４０】
押し付けローラー７５は、接続ロッド７８（図８）によってシャフト７７を軸に枢動するように取付けられ、接続ロッドはそれ自身が制御部材７９に接続され、押し付けローラー７５をプレート３０及び５０の内側に向かって、すなわち研磨される金属壁に向かって移動させる。
【００４１】
制御部材は、図示しない少なくとも１つの接続パイプによって、空気供給手段８０に接続される少なくとも１つの空気シリンダー７９を備える。
【００４２】
好ましくは、空気供給手段８０は、圧縮空気又はガスの少なくとも１つのタンク８１を備え、タンク容量は、溶接面を一連の研磨するために備えられる、タンク８１は、図示しない圧縮機によって再充填されてもよい。
【００４３】
また、研磨手段７０は、研磨帯７１の位置を研磨される面に変え、したがって研磨される溶接面全体を覆うことができるように、金属壁に平行な研磨帯７１の位置を調整するためのシステム８５を備える。このシステム８５は、例えば、ねじ/ナットシステム、又は知られたタイプの他の適当なシステムからなり、このシステムは手動又は遠隔的に制御されてもよい。
【００４４】
図３に示すように、研磨手段７０は、研磨バンド７１に接近して、装置９０を支持し、装置９０は、研磨中に研磨バンド７１から分離する金属小片を、例えば吸引によって回収する。
【００４５】
最後に、可動環状プレート５０は、ボックス９５を支持し、ボックスの中には、例えば、可動プレート５０や研磨手段７０を回転するための手段６０の遠隔制御用無線信号を受信する手段が設置される。これらのボックス９４は、通常、全ての制御及び/又は調整要素を含む。
【００４６】
図３及び図４に示すように、環状電気集電器３５の軌道３６は、ケーシング９６によって保護される。
【００４７】
金属壁の研磨、すなわち研磨装置２０による溶接１６のビードの外面の研磨は、次の通り実行される。
【００４８】
第一に、ユニバーサル支持体１７は、ノズル１aに取付けられ、固定環状プレート３０の２つの半環３０a及び３０bは、ユニバーサル支持体１７に取付けられる。これらの２つの半環３０a及び３０bは、結合材３３によって互いに結合される。
【００４９】
ついで、可動環状プレート５０は、プレート５０の各環５０a及び５０bの内側溝縁５２を溝つきローラー３４上に配置することによって固定環状プレート３０に取付けられる。これらの２つの半環５０a及び５０bは、結合材５１によって結合され、操作者は、可動環状プレート５０に対して固定環状プレート３０を同軸に調整する。
【００５０】
集電器５５の接触部５６は、環状電気集電器３５の軌道上に配置される。操作者は、遠隔制御によって、電気モーター６３を駆動し、このモーターが、角度伝導ボックス６４によってピニオン６２を回転させる。可動環状プレート５０のクラウン歯６１とかみ合う、このピニオン６２は、環状プレート５０を回転し、環状プレートは溝つきローラー３４の軌道を回る。
【００５１】
遠隔制御によってなお、操作者は、研磨手段７０の電気モーター７３を駆動し、駆動ローラー７２を介して研磨バンド７１を回転する。プレスローラー７５を、タンク８１の圧縮空気又はガスによって作動される空気シリンダー７９によって移動させることにより、研磨バンド７１は、決められた圧力で溶接１６の外面と接して配置される。可動プレート５０の回転の効果で、研磨バンド７１は、金属壁を中心に軌道をまわり、研磨バンドがローラー７２、７４及び７５上を回転するので、研磨バンドが溶接１６の外面を研磨する。研磨バンド７１の駆動ローラー７２を回転する電気モーター７３の出力は、溶接１６の外面への研磨バンド７１の圧力に連動される。
【００５２】
また、遠隔制御は、緊急停止も可能である。
【００５３】
したがって、可動環状プレート５０によって支持される研磨手段７０は、周囲と接続するケーブルがないため、１つの方向又はその他の方向に何度も回転できる。溶接１６の面に平行な研磨バンド７１の位置は、１回転又はさらなる回転の間、調整システム８５によって変えられてもよい。
【００５４】
溶接の外面全体の研磨が実行される場合、研磨バンド７１は、プレスローラ７５を引っ込めることによって、金属壁から離され、研磨バンド７１の回転は、電気モーター７３からの供給接続を断つことによって停止される。
【００５５】
次いで、また、可動環状プレート５０の回転も、電気モーター６３からの供給接続を断つことによって停止される。
【００５６】
例のように、研磨バンド７１の幅は、おおよそ６０mmであり、表面の溶接１６の幅はほぼ６０ｍｍである。研磨手段７０の電気モーター７３の出力は、おおよそ３ｋｗであり、研磨によって特に研磨される溶接の厚みは、平均４ｍｍである。
【００５７】
遠隔制御で、特に、研磨バンド７１を研磨される金属壁と接触するよう配置し、環状装置の回転方向を選択し、及び/又は金属壁への研磨バンド７１の圧力を調整することが可能である。
【００５８】
したがって、本発明による環状研磨装置は、逆転することすなわち回転方向を変更することなく一連の研磨操作を実行することができ、実行の総継続期間と溶接面の輪郭を損傷するリスクを減らすことができ、その結果として超音波検査の信頼性を保証する。また、従来使用されていた装置に対して３０％から４０％の時間節約を可能にし、高放射能領域内での操作者の作業をかなり減らすことが可能である。
【図１】
2010509077.tif 000003
【図２】
2010509077.tif 000004
【図３】
2010509077.tif 000005
【図４】
2010509077.tif 000006
【図５】
2010509077.tif 000007
【図６】
2010509077.tif 000008
【図７】
2010509077.tif 000009
【図８】
2010509077.tif 000010
【国際調査報告】
2010509077.tif 000011
2010509077.tif 000012
2010509077.tif 000013
2010509077.tif 000014