(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
群としての伝熱管を管板、支え板で支持させて一つにまとめた管束を、複数の小管束にして予め工場内で分割、作製するとともに、予め工場内で分割、作製した小管束を発電所に搬入後、復水器の本体胴部内に組立て収容させる際、母材とクラッド材の２層で構成する前記管板のうち、まず、前記母材同士の接続部分を溶接施工し、次に前記クラッド材同士の接続部分を溶接施工した後、前記クラッド材の溶接施工した部分に肉盛の溶接を施工することを特徴とする復水器の組立方法。
【請求項２】
クラッド材同士の接続部分は、溶接施工後、耐海水絶縁材を被覆することを特徴とする請求項１記載の復水器の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発電プラントに適用する復水器に係り、特に、輸送上、軽量、小形化し、発電所搬入後、組立を容易化した復水器の組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発電プラントに適用する復水器は、蒸気タービンで膨張仕事を終えたタービン排気を熱交換して凝縮させ、凝縮後の復水を再生してボイラ等の蒸気発生器に戻すもので、この構成として図１２および図１３に示すものがある。
【０００３】
復水器は、蒸気タービン１に接続する接続胴体部２と、接続胴体部２に連通する本体胴部３とを備えた構成になっている。
【０００４】
接続胴体部２は、蒸気タービン１からのタービン排気の圧力を回復させ、その流れに偏流を発生させないように、流れ方向に向って拡開通路４を形成している。
【０００５】
一方、本体胴部３は、両側に設けた入口水室５と出口水室６とを区画するとともに、複数の伝熱管９を支持する入口側管板７と出口側管板８とを備えている。
【０００６】
また、本体胴部３は、複数の伝熱管９の中間部分を適正なピッチで配置した複数の支え板１０で支持させ、支え板１０で支持させた伝熱管９のうち、群として一つにまとめて取り扱う管束１１を収容するとともに、底部に凝縮後の復水を溜めるホットウェル１２を備えている。
【０００７】
このような構成を備えた復水器は、蒸気タービン１からのタービン排気を接続胴体部２で圧力損失を回復させた後、本体胴部４に収容する管束１１と熱交換させ、凝縮後、復水としてホットウェル１２に溜めている。なお、復水器は、群として管束１１を構成する伝熱管９の一つ一つに冷却水、例えば海水を入口水室５から入口側管板７を介して供給させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２および図１３に示した従来の復水器は、蒸気タービン１からのタービン排気が毎時、数百トンと膨大な流量であることも手伝って本体胴部３の寸法も縦、横、高さがそれぞれ１０ｍを超える超重量物の熱交換器になっている。
【０００９】
特に、原子力発電所に適用する復水器は、上述の超重量物に加えて被曝防止策上、設置場所や搬入通路等をコンクリートの壁や柱で囲い、そのコンクリート内に配管、バルブ、ケーブル等の付帯物を縦横に設置しているので、火力発電に較べて付帯物がより一層多く、複雑になっている。
【００１０】
このように、付帯物の増加に伴って超重量化してくると、例えば管束１１を例に採っただけでも、重量が約７０トンにも及び、その寸法も幅３ｍ、高さ６ｍ、長さ１４ｍを超えるものも出現しており、輸送時の運搬寸法・重量の制限も手伝って、製作工場から発電所への搬入輸送が難しくなってきている。
【００１１】
このため、最近では、製作工場内の作業時間をより一層少なくし、発電所に搬入した部品を直接組立てる方法が行われるようになってきた。
【００１２】
このような方法を用いると、工場から発電所内への輸送や発電所内の運搬の際の寸法制限を受けることはなくなったものの、発電所には入口側および出口側管板７，８、支え板１０、伝熱管９等が単品部品としてばらばらの状態で数多く集められることとなる。
【００１３】
このため、復水器は、組立てを行う際、組立て工数が膨大になり、これに伴って工期が長くなる等の不都合・不具合が生じていた。
【００１４】
また、原子力発電プラントの場合、既設の発電プラントを通って新設の発電プラントに入口側および出口側管板７，８や伝熱管９等の単品部品を搬送する際、配管やケーブル等を埋設する道路の養生をしなければならず、作業者の手間をより多く要していた。
【００１５】
本発明は、このような事情に対処してなされたものであり、輸送部品を軽量・小形化して輸送上の寸法制限内に収め、かつ発電所内での組立て作業をより一層簡素化させた復水器の組立方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、群としての伝熱管を管板、支え板で支持させて一つにまとめた管束を、複数の小管束にして予め工場内で分割、作製するとともに、予め工場内で分割、作製した小管束を発電所に搬入後、復水器の本体胴部内に組立て収容させる際、母材とクラッド材の２層で構成する前記管板のうち、まず、前記母材同士の接続部分を溶接施工し、次に前記クラッド材同士の接続部分を溶接施工した後、前記クラッド材の溶接施工した部分に肉盛の溶接を施工する方法である。
【００２０】
また、本発明に係る復水器の組立方法は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、クラッド材同士の接続部分は、溶接施工後、耐海水絶縁材を被覆する方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る復水器の組立方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００２３】
本発明に係る復水器の組立方法の説明に先立ち、先ず最初に復水器の構造を説明する。
【００２４】
図１は、本発明に適用される復水器を示す一部断面した側面図であり、図２は、図１のＢ−Ｂ矢視方向から切断した一部断面を示す正面図である。
【００２５】
本実施形態に係る復水器は、タービン排気室１５に接続する連絡胴１６を備えた接続胴体部１７と接続胴体部１７に連通する本体胴部１８とを備えた構成になっている。
【００２６】
接続胴体部１７は、タービン排気室１５からのタービン排気の圧力を回復させ、その流れに偏流を発生させないように、流れ方向に向って拡開通路１９を形成するとともに、鋼板製の胴壁を強度的に補強するステー２０を備えている。
【００２７】
また、接続胴体部１７は、タービン排気の流れ方向に交差させて配置した、いわゆるネックヒータと称する低圧給水加熱器２１を備え、設置面積の有効活用を図っている。
【００２８】
一方、本体胴部１８は、両側に例えば海水等の冷却水を給排する入口水室２２と出口水室２３とを備えるとともに、入口水室２２および出口水室２３のそれぞれを区分けして第１入口水室２２ａ、第２入口水室２２ｂおよび第１出口水室２３ａ、第２出口水室２３ｂを備えている。
【００２９】
また、本体胴部１８は、各入口水室２２ａ，２２ｂおよび各出口水室２３ａ，２３ｂのそれぞれに設けた入口側管板２４および出口側管板２５で区画した中間胴部２６を形成し、中間胴部２６の管軸方向（タービン排気と交差する方向）に沿って伝熱管２７，２７と不凝縮ガス抽出管２８とを収容している。
【００３０】
また、本体胴部１８は、伝熱管２７，２７と不凝縮ガス抽出管２８とを収容している。
【００３１】
また、本体胴部１８は、伝熱管２７，２７と不凝縮ガス抽出管２８とのそれぞれの両端を入口側管板２４および出口側管板２５で支持させるとともに、中間部分を支え板２９，２９で支持させている。
【００３２】
さらに、本体胴部１８は、図２に示すように、支持板３０を設けて胴壁を補強する一方、伝熱管２７，２７を群として一つにまとめた管束３１にするとともに、管束３１を例えば卵形に配置形成させている。
【００３３】
このような構成を備えた復水器において、本実施形態に係る復水器の組立方法は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、伝熱管２７，２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持させて一つにまとめた管束３１を、輸送や搬入が可能な寸法範囲に抑えた複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製するとともに、複数の小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に収容し、組立てたものである。なお、ここで、管束３１および小管束３１ａ，３１ｂは、伝熱管２７、入口側管板２４、出口側管板２５および支え板２９を含めて取り扱う。
【００３４】
小管束３１ａ，３１ｂは、伝熱管２７の管軸方向に沿って分割して作製されている。分割して作製された小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれは、重量にして約３５トン、幅３ｍ、高さ３ｍ、長さ１４ｍの寸法に制限されている。
【００３５】
このように、本実施形態は、伝熱管２７，２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製し、分割・作製後の小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に収容して組立てるので、作業者の労力を従来に較べて軽減させて組立工期を短くすることができる。特に、原子力発電所の場合、小管束３１ａ，３１ｂは、従来に較べて小型化、軽量化しているので、搬入の際、既設プラントの配管、ケーブル等に干渉して損傷を与えない点で有効である。
【００３６】
なお、本実施形態は、管束３１を伝熱管２７の管軸方向に沿って小管束３１ａ，３１ｂに予め分割・作製しているが、この例に限らず、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、タービン排気の流れ方向に沿って複数の小管束３１ａ，３１ｂを予め分割・作製してもよい。この場合、小管束３１ａ，３１ｂの中間部分は、中間水室３２になるが、それでも伝熱管２７が短くなるので、本体胴部１８への搬入が容易になる。
【００３７】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明に係る復水器の組立方法の第２実施形態を説明するために用いた概念図である。
【００３８】
本実施形態は、伝熱管２７，２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製するとともに、工場内で分割・作製した小管束３１ａ，３１ｂの全域に補強部材３３を渡して固定し、発電所に搬入後、そのまま本体胴部１８に収容し、組立てたものである。
【００３９】
このように、本実施形態は、管束３１を複数の小管束３１ａ，３１ｂに予め工場内で分割・作製し、分割・作製した小管束３１ａ，３１ｂの全域に補強部材３３を渡して固定し、発電所に搬入後、そのまま本体胴部１８に収容し、組立てるので、管束３１の軽量化と相俟って作業者の労力を従来に較べて軽減させて組立て工期を短くすることができる。
【００４０】
図６は、本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態を説明するために用いた概念図である。
【００４１】
本実施形態は、伝熱管２７，２７を群として管板３４ａ，３４ｂで支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂにして予め工場内で分割・作製するとともに、工場内で分割・作製した小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に収容する際、管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させたものである。
【００４２】
管板３４ａ，３４ｂは、例えば黄銅等の母材３５ａ，３５ｂに、例えばステンレス鋼等のクラッド材３６ａ，３６ｂを被覆させたクラッド鋼３７が使用されている。
【００４３】
クラッド鋼３７製の管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させた場合、本実施形態は、先ず、母材３５ａ，３５ｂの開先部３８に母材３５ａ，３５ｂの同質の溶接棒を用いて突合せ溶接部３９を形成する。
【００４４】
母材３５ａ，３５ｂの開先部３８に突合せ溶接部３９が形成されると、本実施形態は、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８にクラッド材３６ａ，３６ｂの材質と同質の溶接棒を用いて肉盛り溶接部４０を形成する。
【００４５】
このように、本実施形態は、クラッド鋼３７製の管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させる際、母材３５ａ，３５ｂの開先部３８に母材３５ａ，３５ｂの材質と同質の溶接棒を用いて突合せ溶接部３９を形成するとともに、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８にクラッド材３６ａ，３６ｂの材質と同質の溶接棒を用いて肉盛り溶接部４０を形成するので、海水等の冷却水から受ける侵食に対し、充分に対処することができる。
【００４６】
なお、本実施形態は、クラッド鋼３７製の管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させる際、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８にクラッド材３６ａ，３６ｂの材質と同質の溶接棒を用いて肉盛り溶接部４０を形成しているが、この例に限らず、例えば、図７に示すように、クラッド材３６ａ，３６ｂの開先部３８に耐海水性絶縁材４１を被覆してもよい。溶接に適さないクラッド材を用いている場合、効果的である。
【００４７】
さらに、クラッド鋼３７製の管板３４ａ，３４ｂを互いに溶接接続させる際、例えば図８に示すように、母材３５ａ，３５ｂに設けた突部と凹部とからなる嵌合部４２で接続して溶接部４３ａ，４３ｂを形成させてもよい。
【００４８】
図９は、本発明に係る復水器の組立方法の第４実施形態を説明するために用いた概念図である。
【００４９】
本実施形態は、伝熱管２７，２７を群として管板３４ａ，３４ｂで支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂを発電所に搬入後、本体胴部１８に収容する際、支え板４４ａ，４４ｂを互いに接続させたものである。
【００５０】
支え板４４ａ，４４ｂのそれぞれは、伝熱管２７，２７を群として一つにまとめた小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれを支持する場合、工場で組立てられる。その際、支え板４４ａ，４４ｂのうち、いずれか一方に当て板４５が溶接固定される。
【００５１】
小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれを支持した支え板４４ａ，４４ｂのそれぞれが発電所に搬入された後、本体胴部１８に収容させる際、一方の支え板４４ｂに設けた当て板４５に、他方の支え板４４ａを当接させた後、ボルト・ナット４６で固定させる。
【００５２】
このように、本実施形態は、小管束３１ａ，３１ｂのそれぞれを支持した支え板４４ａ，４４ｂのそれぞれを互いに接続させる際、一方の支え板４４ｂに設けた当て板４５に他方の支え板４４ａを当接させてボルト・ナット４６で固定するので、組立作業を容易に行うことができる。
【００５３】
なお、本実施形態は、支え板４４ａ，４４ｂのうち、いずれか一方の支え板４４ｂに当て板４５を溶接固定し、本体胴部１８内での組立ての際、他方の支え板４４ａを当て板４５に当接させてボルト・ナット４６で固定しているが、この例に限らず、例えば、図１０に示すように、一方の支え板４４ｂと他方の支え板４４ａとを当接後、両側から当て板４５ａ，４５ｂで溶接固定してもよい。
【００５４】
図１１は、本発明に係る復水器の組立方法の第５実施形態を説明するために用いた概念図である。
【００５５】
本実施形態は、伝熱管２７，２７を群として入口側管板２４、出口側管板２５、支え板２９で支持させて一つにまとめた管束３１を、複数の小管束３１ａ，３１ｂとし、各小管束３１ａ，３１ｂの全域に補強部材３３を渡して固定する管束構造体４７ａ，４７ｂを、発電所内で溶接作業を行わないで済むように、いわゆるモジュール化をして工場内でロット生産するとともに、入口側小水室４８ａ，４８ｂおよび出口側小水室４９ａ，４９ｂも工場内でロット生産するものである。そして、発電所内で組立て作業や溶接作業も行わないですむようにモジュール化した管束構造体４７ａ，４７ｂは、入口側小水室４８ａ，４８ｂおよび出口側小水室４９ａ，４９ｂとともに発電所に搬入後、本体胴部１８内で組立て収容される。
【００５６】
ここで、この組立てにあたっては、ボルト接続などの溶接によらない接続方法を用いる。また、接続部には図示しないシールリングなどを挟むことで、接続部からの水漏れも生じないようにすることができる。
【００５７】
このように、本実施形態は、管束構造体４７ａ，４７ｂをモジュール化して本体胴部１８に組立て収容するので、組立作業員の労力を軽減することができ、従来に較べて組立て工期をより一層短くすることができる。
【００５８】
また、管束の交換などの際も、モジュール化した管束構造体４７ａ，４７ｂが溶接によらずに組立てられているので、比較的簡単に作業が進行でき、工期の短縮が図れる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明に係る復水器の組立方法は、伝熱管を群として管板や支え板で支持させた管束を、予め工場内で小管束として分割・作製し、分割・作製した小管束を発電所へ搬入後、復水器の本体胴部内で組立てるので、組立作業を従来に較べてより一層簡素化することができ、組立作業工期を従来に較べてより一層短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用される復水器を示す一部断面した側面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ矢視方向から切断して見た一部断面を示す正面図。
【図３】本発明に係る復水器に適用する管束を説明するために用いた概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視方向から見た側面図。
【図４】本発明に係る復水器に適用する管束の変形例を説明するために用いた概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方向から見た側面図。
【図５】本発明に係る復水器の組立方法の第２実施形態を説明するために用いた概念図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向から見た側面図。
【図６】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態を説明するために用いた概念図。
【図７】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態における第１変形例を説明するために用いた概念図。
【図８】本発明に係る復水器の組立方法の第３実施形態における第２変形例を説明するために用いた概念図。
【図９】本発明に係る復水器の組立方法の第４実施形態を説明するために用いた概念図。
【図１０】本発明に係る復水器の組立方法の第４実施形態における第１変形例を説明するために用いた概念図。
【図１１】本発明に係る復水器の組立方法の第５実施形態を説明するために用いた概念図。
【図１２】従来の復水器を示す側面図。
【図１３】図１２のＡ−Ａ矢視方向から見た正面図。
【符号の説明】
１  蒸気タービン
２  接続胴体部
３  本体胴部
４  拡開通路
５  入口水室
６  出口水室
７  入口側管板
８  出口側管板
９  伝熱管
１０  支え板
１１  管束
１２  ホットウェル
１５  タービン排気室
１６  連絡胴
１７  接続胴体部
１８  本体胴部
１９  拡開通路
２０  ステー
２１  低圧給水加熱器
２２  入口水室
２２ａ  第１入口水室
２２ｂ  第２入口水室
２３  出口水室
２３ａ  第１出口水室
２３ｂ  第２出口水室
２４  入口側管板
２５  出口側管板
２６  中間胴部
２７  伝熱管
２８  不凝縮ガス抽出管
２９  支え板
３０  支持板
３１  管束
３１ａ，３１ｂ  小管束
３２  中間水室
３３  補強部材
３４ａ，３４ｂ  管板
３５ａ，３５ｂ  母材
３６ａ，３６ｂ  クラッド材
３７  クラッド鋼
３８  開先部
３９  突合せ溶接部
４０  肉盛り溶接部
４１  耐海水性絶縁材
４２  嵌合部
４３ａ，４３ｂ  溶接部
４４ａ，４４ｂ  支え板
４５ａ，４５ｂ  当て板
４６  ボルト・ナット
４７ａ，４７ｂ  管束構造体
４８ａ，４８ｂ  入口側小水室
４９ａ，４９ｂ  出口側小水室
【図１】
0003980283.tif 000002
【図２】
0003980283.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003980283.tif 000005
【図５】
0003980283.tif 000006
【図６】
0003980283.tif 000007
【図７】
0003980283.tif 000008
【図８】
0003980283.tif 000009
【図９】
0003980283.tif 000010
【図１０】
0003980283.tif 000011
【図１１】
0003980283.tif 000012
【図１２】
0003980283.tif 000013
【図１３】
0003980283.tif 000014