(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器に溶接固着された旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートシリンダ及びこの旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートシリンダに固着された旧シュラウドサポートレグが残っている原子炉圧力容器内に、新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールを搬入し、
上記旧バッフルプレートに上記新バッフルプレートを固着し、
上記旧シュラウドサポートレグに上記新炉心シュラウドを固着することを特徴とする炉内構造物の取付方法。
【請求項２】
請求項１記載の炉内構造物の取付方法において、
上記新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールは、上記原子炉圧力容器を収納する原子炉建屋の屋上に設けられた開口部を通して、上記原子炉圧力容器内に搬入されることを特徴とする炉内構造物の取付方法。
【請求項３】
原子炉圧力容器に収納された旧炉心シュラウド及び旧ジェットポンプを、旧シュラウドサポート及び旧バッフルプレートから切断して排出し、
原子炉圧力容器に溶接固着された旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートシリンダ及びこの旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートが残っている原子炉圧力容器内に、新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールを搬入し、
上記旧バッフルプレートに上記新バッフルプレートを固着し、
上記旧シュラウドサポートに上記新炉心シュラウドを固着することを特徴とする炉内構造物の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の原子炉建屋に収納されている原子炉圧力容器内に炉心シュラウド等の炉内構造物を取付ける炉内構造物の取付方法に係り、特に、炉内構造物の取替時に用いるに適した炉内構造物の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炉内構造物である炉心シュラウド等の取替時には、例えば、特開平８−２３３９７２号公報，特開平８−１５２４９５号公報や特開平１０−１３２９８５号公報に記載されているように、旧炉心シュラウドとジェットポンプ等の旧炉内構造物を切断・分解して搬出した後、新規の炉心シュラウドやジェットポンプ等の新炉内構造物をそれぞれ原子炉圧力容器（以下、「ＲＰＶ」(Reactor Pressure Vessel)と称する）内に個々に搬入し、溶接等により取り付けるようにしている。ここで、シュラウドは２分割または単体で搬入し、ジェットポンプはジェットポンプインレットミキサ，ジェットポンプライザ，ジェットポンプディフューザを単体で搬入している。
また、例えば、特開平６−２８１７７６号公報に記載されているように、炉心シュラウドやジェットポンプ等の炉内構造物を一体構造としたものも知られている。
【引用文献１】
特開平８−２３３９７２号公報
【引用文献２】
特開平８−１５２４９５号公報
【引用文献３】
特開平１０−１３２９８５号公報
【引用文献４】
特開平６−２８１７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、 炉心シュラウドは、出力８００Ｍｗｅ用のもので、重量約４０トン，直径約５ｍ，長さ約７ｍにもなり、大物機器搬入ハッチを通過させて原子炉建屋運転床に搬入するには、大物機器搬入ハッチ寸法に干渉する場合もあり、また、原子炉建屋の天井クレーンの容量不足となる場合もあるため、新規な炉心シュラウドは、特開平８−２３３９７２号公報，特開平８−１５２４９５号公報や特開平１０−１３２９８５号公報に記載されているように、分割搬入する必要があり、炉心シュラウドの取替工期が長くなるという問題があった。
また、ジェットポンプは、その構成部品であるジェットポンプインレットミキサ２０本，ジェットポンプライザ１０本，ジェットポンプディフューザ２０本を、それぞれ単体の搬入であったため、作業者が炉内に入っての組立作業となり、炉内遮蔽体を設置する等の対策を行う必要があるため、取替工期が長くなるという問題があった。
即ち、従来の特開平８−２３３９７２号公報，特開平８−１５２４９５号公報や特開平１０−１３２９８５号公報に記載されている方式では、炉内構造物の取替工期が長期化して、原子力発電プラントの稼働率が低下するという問題があった。
一方、特開平６−２８１７７６号公報に記載されている方法では、炉心シュラウドやジェットポンプ等の炉内構造物を一体構造として、炉内構造物を据え付けるようにしている。しかしながら、特開平６−２８１７７６号公報に記載されている炉内構造物は、例えば、同公報の図１４に示されているように、炉心シュラウド２の端部に取り付けられたバッフルプレート１８の外周端部と、原子炉圧力容器１の間に、ピストンリング５５を設けてシールする構造であるため、原子炉圧力容器の構造自体に変更を加える必要がある。従って、既に設置されて稼働している既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替には適用できないという問題があった。
本発明の目的は、既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替工期を短縮して、原子力発電プラントの稼働率を向上できる炉内構造物の取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原子炉圧力容器に溶接固着された旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートが残っている原子炉圧力容器内に、新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールを搬入し、上記旧バッフルプレートに上記新バッフルプレートを固着し、上記旧シュラウドサポートに上記新炉心シュラウドを固着するようにしたものである。
かかる方法により、取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールとした上で原子炉圧力容器内に搬入すると共に、旧バッフルプレートの上に新バッフルプレートを固着するようにしているので、搬入も容易であり、歪み除去のための処理が不要となるため、取替工期を短縮し得るものとなる。
【０００５】
（２）上記（１）において、好ましくは、上記新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールは、上記原子炉圧力容器を収納する原子炉建屋の屋上に設けられた開口部を通して、上記原子炉圧力容器内に搬入するようにしたものである。
かかる方法により、原子炉建屋の屋上の開口部から搬入するようにしているので、従来のようなシュラウドの分割搬入やジェットポンプの構成部品の個別搬入も不要となり、炉内構造物の取替工期を短くすることができる。
【０００６】
（３）上記目的を達成するために、本発明は、原子炉圧力容器に収納された旧炉心シュラウド及び旧ジェットポンプを、旧シュラウドサポート及び旧バッフルプレートから切断して排出し、原子炉圧力容器に溶接固着された旧バッフルプレートと旧シュラウドサポートが残っている原子炉圧力容器内に、新炉心シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化した炉内構造物のモジュールを搬入し、上記旧バッフルプレートに上記新バッフルプレートを固着し、上記旧シュラウドサポートに上記新炉心シュラウドを固着するようにしたものである。
かかる方法により、取替工期を短縮し得るものとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替工期を短縮して、原子力発電プラントの稼働率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１〜図１４を用いて、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法を適用する原子炉圧力容器付近の原子炉建屋の構成について説明する。
【０００９】
沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋４の内部には、運転床５の下方に原子炉格納容器（以下、「ＰＣＶ」(Pressure Container Vessel)と称する）３が配置されている。ＰＣＶ３の内部には、原子炉圧力容器（以下、「ＲＰＶ」と称する）１が収納されている。ＲＰＶ１内には、炉内構造物２が配置されている。炉内構造物２は、ＲＰＶ１内にある構造物であり、炉心シュラウド（以下、「シュラウド」と称する）１１と、ジェットポンプ１６によって構成されている。シュラウド１１は、ＲＰＶ１内に配置された炉心を取り囲む筒状炉内構造物である。シュラウド１１の外周側には、ジェットポンプ１６が配置されている。
【００１０】
ＲＰＶ１の上方には、原子炉ウェル６、燃料を貯蔵する燃料プール８、定期検査などの際に取り外した蒸気乾燥機などの炉内構造物を仮置きするための機器プール７が設けられている。また、運転床５上には、燃料を交換するための燃料交換台車９が設けられている。さらに、原子炉建屋４の屋上近くには、天井クレーン１０が設けられている。天井クレーン１０は、原子炉圧力容器蓋（以下、「ＲＰＶトップヘッド」と称する）１ａや、炉内構造物２の内、蒸気乾燥機や気水分離器兼シュラウドヘッドなど、定期検査で取り外すものを吊り上げることを主目的にしている。
【００１１】
原子炉建屋４の下方には、機器搬入口４ａが設けられており、運転床５までの各階には機器ハッチ４ｂが配置されている。また、原子炉建屋４の上方であって、ＲＰＶ１の上方には、開口部５５が設けられている。開口部５５は、取替対象である古い炉内構造物２を搬出したり、新らたに取り付けられる炉内構造物を搬入するのに十分な大きさを有している。開口部５５の上には、開閉可能な扉５１が設置されている。
次に、図２を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法の対象となるＲＰＶの内部構成について説明する。
シュラウド１１は、ＲＰＶ１の内部の中央に配置され、シュラウドサポートシリンダ１２によって支持されている。シュラウドサポートシリンダ１２は、バッフルプレート２８及びシュラウドサポートレグ１３によって、ＲＰＶ１の底部に支持されている。
【００１２】
シュラウド１１の内部には、上部に上部炉心支持板である上部格子板１４が設けられ、下部に下部炉心支持板である炉心支持板１５が設けられている。また、シュラウド１１の内側には、制御棒２０及び燃料集合体２１が設置されている。
【００１３】
シュラウド１１とＲＰＶ１の間にはジェットポンプ１６が設けられている。ジェットポンプ１６は、ジェットポンプインレットミキサ（以下、「インレットミキサ」と称する）１７と、ジェットポンプライザ（以下、「ライザ」と称する）１８と、ジェットポンプディフューザ（以下、「ディフューザ」と称する）１９と、計装配管（以下、「センシングライン」と称する）１９ａとから構成されている。ライザ１８は、その一端が再循環入口ノズル２６のサーマルスリーブ２６ａに接続され、他端がインレットミキサ１７に接続されている。ディフューザ１９は、一端がバッフルプレート２８に取り付けられており、他端がインレットミキサ１７に接続されている。バッフルプレート２８には、ディフューザ１９との取付部に、炉水が通過する穴２８aがあけられている。センシングライン１９ａは、各ディフューザ１９から１本（乃至２本）ずつが、圧力計測を目的として出ており、ディフューザ群の内側を通り、計装用ノズルで炉外配管と接続される。
【００１４】
シュラウド１１の上方には、蒸気乾燥機２４、気水分離器兼シュラウドヘッド２５、ガイドロッド３１、給水スパージャー２２、炉心スプレイスパージャ２３が設けられている。
【００１５】
次に、図３を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付作業における搬出前の旧シュラウド１１と旧ジェットポンプ１６が、ＲＰＶ１内に据え付けられている状態について説明する。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
円筒形状のシュラウドサポートシリンダ１２は、ＲＰＶ１の底部に支持されているシュラウドサポートレグ１３の上に、溶接等によって固定されている。リング状のバッフルプレート２８の内周側は、シュラウドサポートシリンダ１２が外周面に、溶接等によって固定され、また、外周側は、ＲＰＶ１の内周面に溶接等によって固定されている。シュラウド１１は、シュラウドサポートシリンダ１２の上に、溶接等によって固定されている。
【００１６】
シュラウド１１とＲＰＶ１の間にはジェットポンプ１６が設けられている。ジェットポンプ１６は、インレットミキサ１７と、ライザ１８と、ディフューザ１９とから構成されている。ジェットポンプ１６は、ジェットポンプライザブレース（以下、「ライザブレース」と称する）１８ａによって、ＲＰＶ１の内壁に固定されている。ライザ１８は、その一端が再循環入口ノズル２６のサーマルスリーブ２６ａに接続され、他端がインレットミキサ１７に接続されている。ディフューザ１９は、一端がバッフルプレート２８に取り付けられており、他端がインレットミキサ１７に接続されている。バッフルプレート２８には、ディフューザ１９との取付部に、炉水が通過する穴２８ａがあけられている。
【００１７】
次に、図４及び図５〜図１４を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程について説明する。
【００１８】
最初に、図４のステップＳ１００において、ＲＰＶ１内の旧シュラウド１１や旧ジェエットポンプ１６等の取替対象の旧炉内構造物が取り出される。シュラウド１１は、図３に示したシュラウドサポートシリンダ１２との接続部Ａにおいて切断され、搬出される。ジェットポンプ１６は、ライザブレース１８ａを取外し、ライザ１８と再循環入口２６のノズルサーマルスリーブ２６ａの接合部Ｂを切断し、ディフューザ１９をバッフルプレート２８から切り離して搬出される。
なお、旧シュラウド１１や旧ジェエットポンプ１６等の取替対象の旧炉内構造物は、分解された上で、図１に示した天井クレーン１０を用いて、機器ハッチ４ｂ及び機器搬入口４ａから搬出される。また、後述するように、分解することなく、大型のまま、開口部５５から搬出することも可能である。
次に、図５を用いて、図４のステップＳ１００の工程が終了した状態のＲＰＶ１の状態について説明する。
【００１９】
図４のステップＳ１００の工程が終了すると、旧シュラウド１１や旧ジェエットポンプ１６等の炉内構造物が取り出され、ＲＰＶ１内には、シュラウドサポートシリンダ１２、バッフルプレート２８、シュラウドサポートレグ１３並びにガイドロッドサポートブラケット３１ａ、給水スパージャーサポートブラケット２２ａ、炉心スプレイスパージャサポートブラケット２３ａ等のブラケット類が残されている。
なお、図中Ａ部が、シュラウド１１とシュラウドサポートシリンダ１２との切断部であり、図中Ｂ部が、ライザ１８と再循環入口２６のノズルサーマルスリーブ２６ａの切断部である。
すなわち、本実施形態においては、旧炉内構造物（旧シュラウド１１及び旧ジェットポンプ１６）を排出するに際して、バッフルプレート２８やシュラウドサポートシリンダ１２やシュラウドサポートレグ１３を残すようにしている。バッフルプレート２８やシュラウドサポートシリンダ１２はＲＰＶ１の壁面に直接接続されているため、バッフルプレート２８やシュラウドサポートシリンダ１２をＲＰＶ１から切り離して排出すると、切断によって生じる歪みを除去するための後処理や、新たに、新バッフルプレートや新シュラウドサポートシリンダをＲＰＶ１に溶接固定した後、溶接によって生じる応力，歪みを除去するための熱処理が必要となる可能性があるからである。これらの処理を行うと作業時間が長期化するとともに、高放射線量下の作業となるため作業者の被爆量が多くなるのに対して、上述したように、バッフルプレート２８やシュラウドサポートシリンダ１２を残すようにすることにより、取替作業時間を短縮できるとともに、作業者の被爆量も低減することができる。
【００２０】
次に、図４のステップＳ１０１において、新ジェットポンプが炉内に設定され易い様に、新ライザと新ディフューザが接合される再循環入口ノズル２６とバッフルプレート穴２８ａの位置を測定し、新ジェットポンプと新シュラウドの組立時の寸法に反映する。
【００２１】
次に、ステップＳ１０２において、図６に示すように、原子炉建屋４の天井部に設けられた開閉可能な扉５１を移動して、開口部５５を開口させるとともに、原子炉建屋４の屋外近傍に揚重機５０を設置する。
【００２２】
次に、図４のステップＳ１０３において、ステップＳ１０２と並行して、ＲＰＶ内に残されたブラケットを切断撤去する。すなわち、図５に示したＲＰＶ１内に残されたガイドロッドサポートブラケット３１ａ 、給水スパージャーサポートブラケット２２ａ、炉心スプレイスパージャサポートブラケット２３ａ等のブラケット類が、後述する新シュラウドと新ジェットポンプの一体型モジュールを搬入する際に干渉する場合は切断撤去する。
【００２３】
次に、ステップＳ１０４において、新シュラウドと新ジェットポンプを一体化したモジュールを、図６に示した揚重機を用いて、原子炉建屋４の開口部５５を通して、原子炉建屋４内に搬入し、ＲＰＶ１内に搬入する。
ここで、図７及び図８を用いて、本実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成について説明する。なお、図８は、図７のＸ部を拡大した状態を示している。
新シュラウドＮ１１の外壁には、図８に示すように、新ライザブレースＮ１８ａが取り付けられ、新ライザＮ１８を固定している。新ディフューザＮ１９の下端部は、リング状の新バッフルプレートＮ２９に固着されている。新バッフルプレートＮ２９には、新ディフューザＮ１９との取付部に、炉水が通過する穴があけられている。新ディフューザＮ１９の上端部及び新ライザＮ１８の上端部は、それぞれ、新インレットミキサＮ１７に固定されている。なお、新シュラウドＮ１１の下端部Ｎ１１Ｚと、新バッフルプレートＮ２９の内周側の間には、空間部Ｚが形成されている。センシングライン１９ａをモジュールの中に組み込んでいく際は、ディフューザに固定する等を行うが、その範囲，取付方法の詳細については、センシングライン１９ａの施工法によって詳細を決定する。
【００２４】
以上の構成によって、新インレットミキサＮ１７と、新ライザＮ１８と、新ディフューザＮ１９とから構成される新ジェットポンプＮ１６は、新バッフルプレートＮ２９とともに、新シュラウドＮ１１と一体化されたモジュールを構成している。
また、新ライザＮ１８の外側には、ベルト４０が取り付けられている。新炉心シュラウドＮ１１と新ジェットポンプＮ１６を一体化したモジュールをＲＰＶ１に搬入する際にＲＰＶ１の内壁に取り付けられているガイドロッドサポートブラケット３１ａ等のブラケット類に干渉する場合、このベルト４０を締め付けて新ライザＮ１８を新シュラウドＮ１１側に移動させてブラケット類との干渉を回避して、ＲＰＶ内に搬入することができる。搬入後、ベルト４０を撤去する。
【００２５】
なお、ベルト４０を用いることによってブラケット類と新たに搬入される一体型モジュールの干渉を回避できる場合は、上述したステップＳ１０３並びに後述するステップＳ１０６を省略することができる。
次に、図９及び図１０を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法における一体型モジュールの搬入状況について説明する。
図９に示すように、原子炉建屋４の上部に設けられた扉５１を、矢印Ｍ方向に移動して、開口部５５を開口させる。新シュラウドＮ１１と新ジェットポンプＮ１６とからなる一体化モジュールを、揚重機５０によって吊り上げ、原子炉建屋４の開口部５５から原子炉建屋４の内部に搬入する。
図１０に示すように、開口部５５は、新シュラウドＮ１１と新ジェットポンプＮ１６とからなる一体化モジュールが干渉することなく搬入可能な開口径を有しており、揚重機５０を用いて、原子炉建屋４の開口部５５から原子炉建屋４の内部に搬入され、ＲＰＶ１内に設置される。
なお、ステップＳ１００における旧シュラウド及び旧ジェットポンプの搬出に際して、旧シュラウド及び旧ジェットポンプを分解せず搬出する場合には、ステップＳ１０２における屋上開口部の設置及び揚重機の設置工程を、ステップＳ１００の前に実施することにより、原子炉建屋の開口部から旧シュラウド及び旧ジェットポンプを揚重機を用いて搬出するようにすることもできる。
【００２６】
次に、ステップＳ１０５において、原子炉建屋４の天井部に設けた扉５１を移動して、開口部５５を閉鎖し、原子炉建屋４の屋外近傍に設置した揚重機５０を解体撤去する。
【００２７】
次に、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５と並行に、ステップＳ１０３で切断撤去したＲＰＶ内のガイドロッドサポートブラケット３１ａ等のブラケット類を溶接し、復旧する。なお、図７において説明したベルト４０を用いることにより、新たに搬入される一体型モジュールとブラケット類との干渉を回避できる場合は、ステップＳ１０６を省略することができる。
【００２８】
次に、ステップＳ１０７において、新シュラウドＮ１１とシュラウドサポートシリンダ１２を溶接で接続する。
ここで、図１１を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドとシュラウドサポートの接続状態について説明する。なお、図５及び図７と同一符号は、同一部分を示している。
【００２９】
新シュラウドＮ１１と新ジェットポンプＮ１６を一体化したモジュールは、シュラウドサポートシリンダ１２の上に設置され、新シュラウドＮ１１の下端部と、シュラウドサポートシリンダ１２の上端部は、接続部Ｃにおいて溶接され、接続される。
【００３０】
次に、ステップＳ１０８において、図１１に示した新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２８を固着する。
ここで、図１２及び図１３を用いて、新バッフルプレート２９と旧バッフルプレート２８の固着状態について説明する。
図１２は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドＮ１１と新ジェットポンプＮ１６並びに新バッフルプレートＮ２９が炉内に設定された状態の説明図である。図１３は、図１２のＹ部の拡大図である。
図１２に示すように、新シュラウドＮ１１は、接続部Ｃにおいて、シュラウドサポートシリンダ１２に溶接により接続されている。また、旧バッフルプレート２８の上に新バッフルプレートＮ２９は、設置される。
【００３１】
そして、図１３に示すように、新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２８を溶接部３１において、溶接により固着している。
次に、図１４を用いて、本実施形態における新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２９の他の固着方法について説明する。
図１４に示すように、新バッフルプレート２９と旧バッフルプレート２８は、ボルト３０によって固着している。
【００３２】
次に、ステップＳ１０９において、図１２に示すように、新ライザＮ１８と再循環入口ノズル２６のサーマルスリーブ２６ａを接続部Ｄにおいて接続する。新ライザＮ１８と再循環入口ノズル２６との位置の微調整は、サーマルスリーブ２６ａの長手方向に調整代を設けておくことにより対応できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールとした上で、原子炉建屋の屋上の開口部から搬入するようにしているので、従来のようなシュラウドの分割搬入やジェットポンプの構成部品の個別搬入も不要となり、炉内構造物の取替工期を短くすることができる。従って、原子力発電プラントの稼働率を向上することができる。
また、ジェットポンプも一体的に構成された上で炉内に搬入されるため、炉内での組立作業が少ないため、簡素な炉内遮蔽でよく、炉内遮蔽設置・解体の工数が大幅に低減でき、且つ、炉内作業期間を短くできるため、作業者の被ばく線量を半分以下に低減できる。
さらに、特開平６−２８１７７６号公報に記載されている方法とは異なり、原子炉圧力容器の構造自体に変更を加える必要がなく、既に設置されて稼働している既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替に適用することができる。
また、旧シュラウドと旧ジェットポンプを切断除去するに当たって、原子炉圧力容器と溶接固定され、圧力バウンダリーを構成するバッフルプレート及びシュラウドサポートレグは残すようにして、旧バッフルプレートの上に新バッフルプレートを固着するようにしているので、歪み除去のための処理や応力，歪み除去のための熱処理が不要となるため、取替工期を短縮することができる。
【００３３】
なお、搬入から据付完了までの工期は、従来のシュラウドを２分割して搬入、ジェットポンプを構成部品毎の搬入する方法と比較して、工事期間を約３０％の短縮ができる。
次に、図１５〜図１７を用いて、本発明の第２の実施形態による炉内構造物の取付方法について説明する。
【００３４】
本実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程は、図４に示した工程フロー図と同様である。そして、本実施形態においては、１）図４のステップＳ１００において、旧シュラウド及び旧ジェットポンプを切断除去する際に、ＲＰＶ側に残される構造物の形状が異なるとともに、２）図４のステップＳ１０４において、ＲＰＶ内に搬入される新シュラウドと新ジェットポンプと新バッフルプレートとから一体化されたモジュールの構成が、図７に示したものと異なるものである。
最初に、図１５を用いて、図４のステップＳ１００の工程が終了した状態のＲＰＶ１の状態について説明する。なお、図５を同一符号は、同一部分を示している。
【００３５】
図４のステップＳ１００の工程が終了すると、旧シュラウド１１や旧ジェエットポンプ１６等の炉内構造物が取り出され、ＲＰＶ１内には、シュラウドサポートシリンダ１２’、バッフルプレート２８、シュラウドサポートレグ１３並びにガイドロッドサポートブラケット３１ａ、給水スパージャーサポートブラケット２２ａ、炉心スプレイスパージャサポートブラケット２３ａ等のブラケット類が残されている。これらの構造物は取替ないようにしている。
ここで、図５に示した例では、シュラウド１１とシュラウドサポートシリンダ１２との接続部において切断するようにしていたのに対して、本実施形態においては、シュラウドサポートシリンダ１２’の途中の位置，即ち、バッフルプレート２８の上端面と同一高さの位置で、シュラウドサポートシリンダ１２’を切断するようにしている。図中、Ａ’部がシュラウドサポートシリンダ１２’の切断部であり、図中Ｂ部が、ライザ１８と再循環入口２６のノズルサーマルスリーブ２６ａの切断部である。
次に、図１６を用いて、本実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成について説明する。なお、図７を同一符号は、同一部分を示している。
新シュラウドＮ１１’の外壁には、新ライザブレースＮ１８ａが取り付けられ、新ライザＮ１８を固定している。新ディフューザＮ１９の下端部は、リング状の新バッフルプレートＮ２９’に固着されている。新バッフルプレートＮ２９’には、新ディフューザＮ１９との取付部に、炉水が通過する穴があけられている。新ディフューザＮ１９の上端部及び新ライザＮ１８の上端部は、それぞれ、新インレットミキサＮ１７に固定されている。
【００３６】
なお、図７に示した例では、新シュラウドＮ１１の下端部Ｎ１１Ｚと、新バッフルプレートＮ２９の内周側の間には、空間部Ｚが形成されていたのに対して、本実施形態では、新シュラウドＮ１１’の下端部と、新バッフルプレートＮ２９’の内周側とは溶接により接続されている。従って、新シュラウドＮ１１’と新バッフルプレートＮ２９’の芯出しが容易となっている。また、新ディフューザＮ１９と新バッフルプレートＮ２９の設定が容易となる。
【００３７】
以上の構成によって、新インレットミキサＮ１７と、新ライザＮ１８と、新ディフューザＮ１９とから構成される新ジェットポンプＮ１６は、新バッフルプレートＮ２９’とともに、新シュラウドＮ１１’と一体化されたモジュールを構成している。
次に、図１７を用いて、新バッフルプレート２９と旧バッフルプレート２８の固着状態について説明する。
新シュラウドＮ１１は、接続部Ｃ’において、シュラウドサポートシリンダ１２に溶接により接続されている。また、旧バッフルプレート２８の上に新バッフルプレートＮ２９は、設置される。そして、新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２８を溶接部３１’において、溶接により固着している。従って、旧ディフューザ２８の穴２８ａと新バッフルプレートＮ２９の穴Ｎ２９ａの設定が容易となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールとした上で、原子炉建屋の屋上の開口部から搬入するようにしているので、従来のようなシュラウドの分割搬入やジェットポンプの構成部品の個別搬入も不要となり、炉内構造物の取替工期を短くすることができる。従って、原子力発電プラントの稼働率を向上することができる。
また、ジェットポンプも一体的に構成された上で炉内に搬入されるため、炉内での組立作業が少ないため、簡素な炉内遮蔽でよく、炉内遮蔽設置・解体の工数が大幅に低減でき、且つ、炉内作業期間を短くできるため、作業者の被ばく線量を半分以下に低減できる。
さらに、原子炉圧力容器の構造自体に変更を加える必要がなく、既に設置されて稼働している既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替に適用することができる。
また、旧シュラウドと旧ジェットポンプを切断除去するに当たって、原子炉圧力容器と溶接固定され、圧力バウンダリーを構成するバッフルプレート及びシュラウドサポートレグは残すようにして、旧バッフルプレートの上に新バッフルプレートを固着するようにしているので、歪み除去のための処理や応力，歪み除去のための熱処理が不要となるため、取替工期を短縮することができる。
次に、図１８を用いて、本発明の第３の実施形態による炉内構造物の取付方法について説明する。
【００３８】
本実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程は、図４に示した工程フロー図と同様である。そして、本実施形態においては、１）図４のステップＳ１０４において、ＲＰＶ内に搬入される新シュラウドと新ジェットポンプと新バッフルプレートとから一体化されたモジュールの構成が、図７に示したものと異なるものである。
図４のステップＳ１００の工程が終了した状態のＲＰＶ１の状態は、図５に示したものと同様である。即ち、シュラウド１１とシュラウドサポートシリンダ１２との接続部において切断するようにしている。
また、新シュラウドと新ジェットポンプの一体型モジュールの構成は、図１６に示したものと同様である。即ち、図１６に示したように、新シュラウドＮ１１’の下端部と、新バッフルプレートＮ２９’の内周側とは溶接により接続されている。なお、シュラウドサポートシリンダ１２の外径に対して、新シュラウドＮ１１’の内径が、僅かに大きくなっている。
ここで、図１８を用いて、新バッフルプレート２９と旧バッフルプレート２８の固着状態について説明する。
シュラウドサポートシリンダ１２の外径Ｒ１に対して、新シュラウドＮ１１’の内径Ｒ２が、僅かに大きくなっており、新シュラウドＮ１１’の内部にシュラウドサポートシリンダ１２の上端部が挿入されるようにして、新シュラウドＮ１１’が設置される。
新シュラウドＮ１１は、接続部Ｃ”において、シュラウドサポートシリンダ１２に溶接により接続されている。また、旧バッフルプレート２８の上に新バッフルプレートＮ２９は、設置される。そして、新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２８を溶接部３１’において、溶接により固着している。従って、旧バッフルプレート２８と、新シュラウドＮ１１’の設定がさらに容易になる。
以上説明したように、本実施形態によれば、取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールとした上で、原子炉建屋の屋上の開口部から搬入するようにしているので、従来のようなシュラウドの分割搬入やジェットポンプの構成部品の個別搬入も不要となり、炉内構造物の取替工期を短くすることができる。従って、原子力発電プラントの稼働率を向上することができる。
また、ジェットポンプも一体的に構成された上で炉内に搬入されるため、炉内での組立作業が少ないため、簡素な炉内遮蔽でよく、炉内遮蔽設置・解体の工数が大幅に低減でき、且つ、炉内作業期間を短くできるため、作業者の被ばく線量を半分以下に低減できる。
さらに、原子炉圧力容器の構造自体に変更を加える必要がなく、既に設置されて稼働している既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替に適用することができる。
また、旧シュラウドと旧ジェットポンプを切断除去するに当たって、原子炉圧力容器と溶接固定され、圧力バウンダリーを構成するバッフルプレート及びシュラウドサポートレグは残すようにして、旧バッフルプレートの上に新バッフルプレートを固着するようにしているので、歪み除去のための処理や応力，歪み除去のための熱処理が不要となるため、取替工期を短縮することができる。
次に、図１９〜図２１を用いて、本発明の第４の実施形態による炉内構造物の取付方法について説明する。
最初に、図１９を用いて、本実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程について説明する。
本実施形態による作業工程の内、図４に示したものと同一ステップは、同一作業工程を示している。本実施形態においては、図４に示したステップＳ１０４，Ｓ１０８に代えて、ステップＳ２０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６の作業工程を実施するようにしている。
【００３９】
最初に、図１９のステップＳ２０４において、新バッフルプレートと新ディフューザを一体化にしたモジュールを、図９及び図１０に示したのと同様に、原子炉建屋４外に設置された揚重機５０によって、原子炉建屋４の開口部５５を通してＲＰＶ内に搬入する。
ここで、図２０を用いて、本実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられる新バッフルプレートと新ディフューザシュラウドの一体型モジュールの構成について説明する。
【００４０】
新ディフューザＮ１９の下端部は、リング状の新バッフルプレートＮ２９に固着されている。新バッフルプレートＮ２９には、新ディフューザＮ１９との取付部に、炉水が通過する穴があけられている。
【００４１】
以上の構成によって、新バッフルプレートＮ２９と新ディフューザＮ１９と一体化されたモジュールを構成している。
次に、図１９のステップＳ２０５において、新旧バッフルプレートを固着する。即ち、図１３に示したように、旧バッフルプレート２８の上に新バッフルプレートＮ２９は、設置され、新バッフルプレートＮ２９と旧バッフルプレート２８を溶接部３１において、溶接により固着する。若しくは、図１４に示したように、新バッフルプレート２９と旧バッフルプレート２８を、ボルト３０によって固着する。
【００４２】
次に、図１９のステップＳ２０６において、新シュラウドと新ライザと新インレットミキサを一体にしたモジュールを炉内に搬入する。
ここで、図２１を用いて、本実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成について説明する。
新シュラウドＮ１１の外壁には、新ライザブレースＮ１８ａが取り付けられ、新ライザＮ１８を固定している。新ライザＮ１８の上端部には、新インレットミキサＮ１７に固定されている。以上の構成によって、新インレットミキサＮ１７と、新ライザＮ１８とから構成される新ジェットポンプは、新シュラウドＮ１１と一体化されたモジュールを構成している。
また、新ライザＮ１８の外側には、ベルト４０が取り付けられている。新炉心シュラウドＮ１１と新ジェットポンプを一体化したモジュールをＲＰＶ１に搬入する際にＲＰＶ１の内壁に取り付けられているガイドロッドサポートブラケット３１ａ等のブラケット類に干渉する場合、このベルト４０を締め付けて新ライザＮ１８を新シュラウドＮ１１側に移動させてブラケット類との干渉を回避して、ＲＰＶ内に搬入することができる。搬入後、ベルト４０を撤去する。
【００４３】
なお、ベルト４０を用いることによってブラケット類と新たに搬入される一体型モジュールの干渉を回避できる場合は、上述したステップＳ１０３並びに後述するステップＳ１０６を省略することができる。
【００４４】
このモジュールを原子炉建屋４外に設置された揚重機５０によって、原子炉建屋４の開口部５５を通して炉内に搬入する。また、新インレットミキサＮ１７を新シュラウドＮ１１と新ライザＮ１８を一体で炉内に搬入後、取り付けることもできる。
なお、新ディフューザＮ１９と新バッフルプレートＮ２９を一体にしたモジュールと、新シュラウドＮ１１と新ライザＮ１８並びに新インレットミキサＮ１７を一体にしたモジュールを原子炉建屋内４に搬入する際、機器搬入ハッチ寸法に干渉しない場合、又、原子炉建屋の天井クレーン１０の容量不足や、天井クレーン１０の吊り代不足等が生じない場合は、ステップ１０２並びにスッテプ１０５を省略することができる。
また、バッフルプレートを３分割以上することにより、炉内壁ブラケットとの干渉を回避して搬入が可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、取替用の新ディフューザと新バッフルプレートを一体にしたモジュールと、新シュラウドと新ライザ並びに新インレットミキサを一体にしたモジュールを、原子炉建屋の屋上の開口部から搬入するようにしているので、従来のようなシュラウドの分割搬入やジェットポンプの構成部品の個別搬入も不要となり、炉内構造物の取替工期を短くすることができる。従って、原子力発電プラントの稼働率を向上することができる。
また、ジェットポンプも一体的に構成された上で炉内に搬入されるため、炉内での組立作業が少ないため、簡素な炉内遮蔽でよく、炉内遮蔽設置・解体の工数が大幅に低減でき、且つ、炉内作業期間を短くできるため、作業者の被ばく線量を半分以下に低減できる。
さらに、原子炉圧力容器の構造自体に変更を加える必要がなく、既に設置されて稼働している既設の原子力発電プラントの原子炉圧力容器の炉内構造物の取替に適用することができる。
また、旧シュラウドと旧ジェットポンプを切断除去するに当たって、原子炉圧力容器と溶接固定され、圧力バウンダリーを構成するバッフルプレート及びシュラウドサポートレグは残すようにして、旧バッフルプレートの上に新バッフルプレートを固着するようにしているので、歪み除去のための処理や応力，歪み除去のための熱処理が不要となるため、取替工期を短縮することができる。
なお、以上の説明では、第１〜第３実施形態においては、取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールから構成され、第４の実施形態においては、取替用の新ディフューザと新バッフルプレートを一体にしたモジュールと新シュラウドと新ライザ並びに新インレットミキサを一体にしたモジュールとから構成されているが、いずれも、本発明における取替用の新シュラウド，新ジェットポンプ及び新バッフルプレートを一体化したモジュールの概念に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】  図１は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法を適用する原子炉圧力容器付近の原子炉建屋の構成を示す断面図である。
【図２】  図２は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法の対象となるＲＰＶの内部構成を示す部分断面の斜視図である。
【図３】  図３は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付作業における搬出前の旧シュラウドと旧ジェットポンプがＲＰＶ内に据え付けられている状態を示す部分断面斜視図である。
【図４】  図４は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程を示す工程フロー図である。
【図５】  図５は、本発明の第１の実施形態による図４のステップＳ１００の工程が終了した状態のＲＰＶの状態の説明図である。
【図６】  第６図は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における原子炉建屋の屋上及び屋外近傍の状態を示す説明図である。
【図７】  図７は、本発明の第１の実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成を示す斜視図である。
【図８】  図８は、図７のＸ部の拡大斜視図である。
【図９】  図９は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における一体型モジュールの搬入状況の説明図である。
【図１０】  図１０は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における一体型モジュールの搬入状況の説明図である。
【図１１】  図１１は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドとシュラウドサポートの接続状態の説明図である。
【図１２】  図１２は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドと新ジェットポンプ並びに新バッフルプレートが炉内に設定された状態を示している。
【図１３】  図１３は、図１２のＹ部の拡大図である。
【図１４】  図１４は、本発明の第１の実施形態による炉内構造物の取付方法における新バッフルプレートと旧バッフルプレートの他の固着方法の説明図である。
【図１５】  図１５は、本発明の第２の実施形態による図４のステップＳ１００の工程が終了した状態のＲＰＶの状態の説明図である。
【図１６】  図１６は、本発明の第２の実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成を示す斜視図である。
【図１７】  図１７は、本発明の第２の実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドと新バッフルプレートの接続状態の説明図である。
【図１８】  図１８は、本発明の第３の実施形態による炉内構造物の取付方法における新シュラウドと新バッフルプレートの接続状態の説明図である。
【図１９】  図１９は、本発明の第４の実施形態による炉内構造物の取付方法の作業工程を示す工程フロー図である。
【図２０】  図２０は、本発明の第４の実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられる新バッフルプレートと新ディフューザの一体型モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２１】  図２１は、本発明の第４の実施形態による炉内建造物の取付方法に用いられるシュラウドとジェットポンプの一体型モジュールの構成を示す斜視図である。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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