(57)【要約】【課題】原子炉の定期検査時等の原子炉が炉水で満たされている状態において、インペラおよびポンプシャフトを取外すことなく、二次シールを交換する作業性の良い交換方法を提供する。【解決手段】インターナルポンプのケーシング下端にケーシングを密閉する閉止ユニットを有する二次シール交換装置を設け、閉止ユニット内で新旧の二次シールを交換することにより、原子炉の定期検査の時など原子炉が炉水で満たされている状態において、インペラおよびポンプシャフトを取外すことなく二次シールを交換する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器に設けられ内部の炉水を循環させるインターナルポンプであって、一端にインペラを装着し他端にインペラを駆動する水中モータを装着したポンプシャフトと、前記水中モータおよび前記ポンプシャフトを収納するケーシングと、前記ケーシング底部を封止するモータカバーと、前記ケーシング内に設けられるとともに前記ポンプシャフトと前記ケーシングを封止または離隔する二次シールを有するインターナルポンプにおける二次シール交換方法において、
前記二次シールの封止状態で前記ケーシング底部から前記モータカバーを取り外して前記水中モータを取り出す工程と、
前記ケーシング底部に二次シール交換装置を装着してケーシング内を封止する工程と
使用中の前記二次シールを前記ポンプシャフトと離隔状態にして、前記二次シール交換装置により前記二次シールを前記ケーシングから取外す工程と、
交換用の二次シールを前記二次シール交換装置により前記ケーシングに装着する工程
を有することを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインターナルポンプの二次シール交換方法において、前記二次シール交換装置は前記ケーシング底部を封止する閉止ユニットを有することを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインターナルポンプの二次シール交換方法において、前記二次シール交換装置は、先端に二次シール着脱装置を有し水中での遠隔操作可能な二次シール交換用のマニピュレータを有することを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載のインターナルポンプの二次シール交換方法において、前記使用中の二次シールと交換用の二次シールの交換作業を、前記閉止ユニットの内部で行うことを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載のインターナルポンプの二次シール交換方法において、前記交換用の二次シールを予め前記閉止ユニットの内部に装着したことを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載のインターナルポンプの二次シール交換方法において、
前記閉止ユニット内で使用中の前記二次シールを立て起こして側方に移動し、側方に立て起こして装着した交換用の前記二次シールを水平に移動することを特徴とするインターナルポンプの二次シール交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改良型沸騰水型原子炉で炉水を循環させるために使用するインターナルポンプの二次シールについて、特に原子炉の定期検査時など原子炉が炉水で満たされている状態での二次シール交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）においては、炉水を循環させるために、原子炉圧力容器の下部にインターナルポンプが複数台設置されている。
【０００３】
インターナルポンプの交換時または分解再組立時に、原子炉内の炉水が炉外に漏洩するのを防止するために、インターナルポンプにはポンプシャフトの外周に二次シールが設けられている。
【０００４】
特許文献１には、インターナルポンプにおいて、シール部材を有する上部構造体と、上部構造体を保護するロック用部材と、下部構造体と、内周スリーブを有し、着脱作業が容易な二次シール装置が開示されている。また、特許文献２には、インターナルポンプのポンプケーシング内周面の固定溝に固定板を係合させ、固定板を周方向に拡張収縮可能とすることにより、二次シール機構の取り付け取り外しを容易化して保守作業効率を向上させる構成が開示されている。
【０００５】
図２により、従来のインターナルポンプの構成について説明する。インターナルポンプ２は、原子炉圧力容器１の下部に設置され、原子炉圧力容器１の内部において炉水を循環させるインペラ３とこれに締結されたポンプシャフト４、インペラ駆動用の水中モータ５、インターナルポンプの静止側水力部であるディフューザ６、原子炉圧力容器１と一体構造のノズル上面にディフューザ６を固定するストレッチチューブ７、水中モータ５を内包するケーシング８、およびケーシング８内に固定されポンプシャフト４とケーシング８を封止する二次シール９で構成されている。１Aはディフューザ６が貫通するポンプデッキである。
【０００６】
二次シール給水ノズル１０から水を注入することにより、二次シール９をポンプシャフト４に封止して炉水のケーシング８内への流入を防ぐ構造となっている。
【０００７】
水中モータ５の下部にはモータカバー１１が取付けられており、モータカバー１１はケーシング８の底部に、スタッドボルト１２Ａ及びナット１２Ｂによってケーシング８に締め付け固定される。モータカバー１１には補助カバー１３が締め付けられており、モータカバー１１と補助カバー１３によりケーシング８の密封性を確保している。
【０００８】
図３により、二次シール９の詳細構造について説明する。二次シール９は、ゴム等の弾性体からなるインフラートシール１４を有するパッキンボックス１５で構成されている。二次シール９はケーシング８内壁の円周溝２２に収納されている。
【０００９】
パッキンボックス１５には貫通孔１７を設けてあり、パッキンボックス１５外周の二次シール給水ノズル１０から、貫通孔１７を経由してインフラートシール１４に水を注入する。これにより、インフラートシール１４を押圧してポンプシャフト４とインフラートシール１４を封止して、原子炉圧力容器１からケーシング８に炉水が流入することを防止する。二次シール９は、スナップリング１６によって、ケーシング８の内周に設けた溝１８に固定される。ポンプ作動時には二次シール９はポンプシャフト４から離隔している。
【００１０】
インターナルポンプ２の取外し作業は、通常、原子炉圧力容器１が炉水で満たされている状態で行われ、原子炉圧力容器１の上方およびケーシング８下方から行う。
【００１１】
図４Ａ〜図４Ｄにより取外し作業の工程について説明する。取外し作業では、最初に二次シール給水ノズル１０から水を注入し、インフラートシール１４とポンプシャフト４を封止し、原子炉圧力容器１からケーシング８への炉水の流入を防止する。
【００１２】
その後、図４Ａの様にケーシング８内の水を排水し、モータカバー１１を取り外してケーシング８下方から水中モータ５を取外す。次に、ケーシング８下部のフランジ部を閉止板２０で閉止し、ケーシング８内に純水を注入し充填する。次に二次シール９への水の注入を止めてインフラートシール１４を緩め、シャフト４から離隔する。
【００１３】
次に、図４Ｂの様に原子炉圧力容器１の上方から、遠隔操作可能なマニピュレータを持つ交換装置を用いて、インペラ３とポンプシャフト４とを一体で取外す。その後、ディフューザ６の開口部を閉止プラグ１９で閉塞し、炉水のケーシング８への流入を防止する。
【００１４】
次に、図４Ｃの様に閉止板２０を取り外してケーシング８内の水を排水した後、ケーシング８から二次シール９を取り出す。
【００１５】
次に、図４Ｄの様にケーシング８のフランジ部を再び閉止板２０で閉止した後、ケーシング８内に純水を注入充填して次の取付け作業に備える。取付け作業は、取外し作業の逆の工程で行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平２−１５６１９４号公報
【特許文献２】特開平１−２４０８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記従来例では、二次シール９を取外す場合に、一旦インペラ３とポンプシャフト４をケーシング８から取り外す。その後、原子炉圧力容器１からの炉水流入を防ぐためにディフューザ６の開口部を閉止プラグ１９で閉塞している。ディフューザ６の開口部はポンプシャフト４を挿入するために設けられており、インペラ３およびポンプシャフト４を一旦取外さないと閉止プラグ１９を設置することができない。遠隔操作で複雑な形状のインペラ３とポンプシャフト４を取外す作業は大きな作業工数を要する。
【００１８】
インペラ３およびディフューザ６の開口部は複雑な形状であり、原子炉圧力容器１のポンプデッキ２２の上部と下部にそれぞれ開口部がある状態となるため、インペラ３を取付けたままの状態では開口部を閉塞するのは難しい。このため、原子炉の定期検査時など原子炉が炉水で満たされている状態において、インペラ３およびポンプシャフト４を取外さないと、二次シール９の取付け、取外しができないため、作業効率が低い点が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、原子炉圧力容器に設けられ内部の炉水を循環させるインターナルポンプであって、一端にインペラを装着し他端にインペラを駆動する水中モータを装着したポンプシャフトと、水中モータおよびポンプシャフトを収納するケーシングと、ケーシング底部を封止するモータカバーと、ケーシング内に設けられるとともにポンプシャフトとケーシングを封止または離隔する二次シールを有するインターナルポンプにおける二次シール交換方法において、二次シールの封止状態でケーシング底部からモータカバーを取り外して水中モータを取り出す工程と、ケーシング底部に二次シール交換装置を装着してケーシング内を封止する工程と、使用中の二次シールをポンプシャフトと離隔状態にして、二次シール交換装置により二次シールをケーシングから取外す工程と、交換用の二次シールを二次シール交換装置によりケーシングに装着する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
また、インターナルポンプの二次シール交換方法において、二次シール交換装置はケーシング底部を封止する閉止ユニットを有することを特徴とする。
【００２１】
また、インターナルポンプの二次シール交換方法において、二次シール交換装置は、先端に二次シール着脱装置を有し水中での遠隔操作可能な二次シール交換用のマニピュレータを有することを特徴とする。
【００２２】
また、インターナルポンプの二次シール交換方法において、使用中の二次シールと交換用の二次シールの交換作業を、閉止ユニットの内部で行うことを特徴とする。
【００２３】
また、インターナルポンプの二次シール交換方法において、交換用の二次シールを予め閉止ユニットの内部に装着したことを特徴とする。
【００２４】
さらに、インターナルポンプの二次シール交換方法において、閉止ユニット内で使用中の二次シールを立て起こして側方に移動し、側方に立て起こして装着した交換用の二次シールを水平に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の二次シール交換方法は、インペラと水中モータを装着したポンプシャフトと、水中モータおよびポンプシャフトを収納するケーシングと、ケーシング底部を封止するモータカバーと、ケーシング内に設けられるとともにポンプシャフトとケーシングを封止または離隔する二次シールを有するインターナルポンプにおける二次シール交換方法において、二次シールの封止状態でケーシング底部からモータカバーを取り外して水中モータを取り出す工程と、ケーシング底部に二次シール交換装置を装着してケーシング内を封止する工程と、使用中の二次シールをポンプシャフトと離隔状態にして、二次シール交換装置により二次シールをケーシングから取外す工程と、交換用の二次シールを二次シール交換装置によりケーシングに装着する工程を有することにより、インペラおよびポンプシャフトを取外さないで二次シールの交換を行えるため、定期検査における工程を短縮することができ、原子炉の稼動率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｂ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｃ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｄ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｅ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｆ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図１Ｇ】本発明における二次シールの交換工程を示す模式図である。
【図２】従来例のインターナルポンプを示す断面図である。
【図３】従来例のインターナルポンプの二次シールを示す断面図である。
【図４Ａ】従来例のインターナルポンプの二次シール交換工程を示す模式図である。
【図４Ｂ】従来例のインターナルポンプの二次シール交換工程を示す模式図である。
【図４Ｃ】従来例のインターナルポンプの二次シール交換工程を示す模式図である。
【図４Ｄ】従来例のインターナルポンプの二次シール交換工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態を、以下に図１Ａ〜１Ｇを用いて説明する。
【００２８】
二次シールの取外し作業では、図１Ａの様に二次シール９に水を注入し、インフラートシール１４とシャフト４を封止して原子炉圧力容器１からのケーシング８への炉水の流入を防止する。その後、ケーシング８内の水を排水し、ケーシング８の下方から水中モータ５を取外す。
【００２９】
次に、図１Ｂの様に二次シール交換装置２１をケーシング８に装着し、ケーシング８に固定する。二次シール交換装置２１はケーシング８下端のフランジ部に取付ける閉止ユニット２３と、閉止ユニット２３内に収納する遠隔操作可能なマニピュレータMを有する。マニピュレータＭは図２Ｂでは模式的に描いてあるが、炉水と純水が充填されたケーシング８及び二次シール交換装置２１の外部から遠隔操作可能なように作業者による操作端末からの制御信号を受信する制御装置と、先端に設けた二次シールを着脱する着脱装置をネジ昇降機構等で昇降自在に構成するメカニズムを有する。閉止ユニット２３によりケーシング８下端の開口部を閉止して炉水がケーシング８外に流出することを防ぐ。その後、ケーシング８内に純水を注入し充填した後、二次シール９への水の注入を止め、インフラートシール１４を緩めてポンプシャフト４との封止を解除する。
【００３０】
次に、図１Ｃの様に二次シール交換装置２１のマニピュレータMにより、二次シール９ａをケーシング８から取外し、二次シール９aをポンプシャフト４下端より下の閉止ユニット２３内まで下降させる。
【００３１】
さらに、図１Ｄの様に閉止ユニット２３内にて、取外した二次シール９ａを立て起こし、ケーシング内周面の方へ片寄せる。
【００３２】
さらに、図１Ｅの様に二次シール交換装置２１の閉止ユニット２３内に事前に立て起こして装填しておいた交換用の新しい二次シール９ｂを水平にし、ポンプシャフト４下端に移動させる。
【００３３】
さらに、図１Ｆの様に取付け用の二次シール９ｂを開止筒２３内から据付位置まで上昇させ、ケーシング８に固定して据付ける。
【００３４】
最後に、図４Ｇの様に二次シール９に水を注入してインフラートシール１４とポンプシャフト４を封止し、ケーシング８内の水を二次シール９上方と下方に分離させる。その後ケーシング８内の水を排水し、二次シール交換装置２１を取外す。次いでケーシング８の底部を閉止板２０で閉止し、ケーシング８内に純水を注入する。
【００３５】
本発明は、上記のようにインペラおよびポンプシャフトを取外さないで二次シールの交換を行えるため、定期検査における工程を短縮することができ、原子炉の稼動率の向上を図ることができる。また、ディフューザの開口部を開塞する閉止プラグを使わずに二次シールを交換することができるため、従来に比べ作業工数を低減することができる。更に、取外す二次シールとは別に点検済みの交換用の二次シールを準備することにより、従来は二度実施する必要があった二次シール交換装置の脱着を一度で済ませることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…原子炉圧力容器
２…インターナルポンプ
３…インペラ
４…ポンプシャフト
５…水中モータ
６…ディフューザ
８…ケーシング
９…二次シール
１０…二次シール給水ノズル
１１…モータカバー
１４…インフラートシール
１５…パッキンボックス
２０…閉止板
２１…二次シール交換装置
２３…閉止ユニット
M…マニピュレータ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2013053937.tif 000013
【図４Ｃ】
2013053937.tif 000014
【図４Ｄ】
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