(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器の内部に、炉内分岐部，半円環パイプおよび鉛直管を互いに溶接により接続して構成した炉心スプレイ系配管を交換して取付ける炉心スプレイ系配管の取付工法において、予め炉外で前記炉心スプレイ系配管にサーマルスリーブを溶接し、さらに予め計測用治具を用いて測定した前記原子炉圧力容器の内壁に沿って前記炉心スプレイ系配管の曲率を修正し、この炉心スプレイ系配管と接続された前記サーマルスリーブを前記原子炉圧力容器のノズルセーフエンドに前記原子炉圧力容器の外側から溶接することを特徴とする炉心スプレイ配管の取付工法。
【請求項２】
請求項１記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉内分岐部は、レジューシングティで構成することを特徴とする炉心スプレイ系配管の取付工法。
【請求項３】
請求項１または２記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉心スプレイ系配管の鉛直管下端の、既設炉内配管との接続部に、パイプ同士の偏芯量を吸収可能なスリーブを用いることを特徴とする炉心スプレイ系配管の取付工法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、取り付けられる炉心スプレイ系配管は、サーマルスリーブからレジューシングティ，半円環パイプ，および鉛直管までを炉外での溶接により一体に形成することを特徴とする炉心スプレイ系配管の取付工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設時に原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという。）の内部に設置されている炉心スプレイ系配管を交換したりする炉心スプレイ系配管の取付工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は炉心スプレイ系配管の構造を示す斜視図、図６は原子炉圧力容器内での炉心スプレイ系配管の設置状態を示す斜視図である。図５に示すように、炉心スプレイ系配管１は、炉外からＲＰＶ２および炉心シュラウド３を貫通し、この炉心シュラウド３内へスプレイ水を導く炉心スプレイ系の一部を構成するものであり、ＲＰＶ２内においてＲＰＶ２と炉心シュラウド３とを接続する配管部分に相当する。
【０００３】
炉心スプレイ系配管１は、図６に示すようにその一端がＲＰＶ２貫通後の炉心スプレイ系の端部に接続され、炉内分岐部４を経て左右に円弧状に分岐して半円環パイプ５を形成し、この左右に分岐した半円環パイプ５のそれぞれの端部がＲＰＶ２の内壁に沿って約１８０°離れた方位まで延び、その位置で下方に向きを変えるように鉛直管６に接続され、これらの鉛直管６の下端が炉心スプレイ系配管１の他端となり、各鉛直管６の下端が炉心シュラウド３から立ち上がっている立上り管７へスリーブ８を介して接続して構成されている。
【０００４】
この炉心スプレイ系配管１の据付のための、建設時の据付手順は図７に示す通りである。
【０００５】
すなわち、ＲＰＶ２の炉心スプレイノズル９には、図８に示すようにノズルセーフエンド１０に予めサーマルスリーブ１１を溶接しておき（図７のステップＳ１）、ステップＳ２でＲＰＶ２内に半円環パイプ５を搬入する。
【０００６】
次いで、サーマルスリーブ１１に炉内分岐部４がジャンクションボックス形状の炉心スプレイ系配管１を合わせる。この炉心スプレイ系配管１は、ＲＰＶ２の内壁が局部的に変形している場合があるため、半円環パイプ５がＲＰＶ２内壁の形状に沿って一定の隙間を保持しつつ、かつ炉心スプレイ系配管１先端の各鉛直管６の下端が、炉心シュラウド３から立ち上がっている立上り管７と軸心が一致するように曲率を修正する（ステップＳ３）。
【０００７】
さらに、ステップＳ４で図８および図９に示すように炉内分岐部４を構成するジャンクションボックス１２の先端加工代１３の寸法を計測した後、ステップＳ５で鉛直管６の加工長さを測定し、ステップＳ６で鉛直管６が所定の長さになるように下端を切断する。そして、ステップＳ７で炉外に半円環パイプ５を搬出する。
【０００８】
次に、ステップＳ８でジャンクションボックス１２の先端加工代１３を切断し、ステップＳ９で半円環パイプ５に鉛直管６を溶接した後、これらをステップＳ１０で炉内に搬入する。そして、図９に示すようにサーマルスリーブ１０にジャンクションボックス１２を溶接した後、このジャンクションボックス１２にへッダーカバープレート１４を溶接する（ステップＳ１１，１２）。
【０００９】
その後、ステップＳ１３で再度必要により半円環パイプ５の曲率修正を行い、最後に図１０に示すようにステップＳ１４で炉心スプレイ系配管１の鉛直管６の下端とスリーブ８とを溶接し、このスリーブ８と炉心シュラウド３から立ち上がっている立上り管７のフランジ部１５とを溶接する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の炉心スプレイ系配管１の建設時の据付工法は、炉心スプレイ系配管１とＲＰＶ２との現地溶接位置がジャンクションボックス１２とサーマルスリーブ１１との溶接部分であり、この溶接部分が配管の炉内分岐部４近傍であるため、半円環パイプ５に溶接変形が波及し易く、この溶接変形を起こさないように極めて慎重に溶接する必要があった。また、万一大きな溶接変形が発生した場合は、ＲＰＶ２内で半円環パイプ５の曲率修正を行う必要があった。
【００１１】
従来の技術では、既設プラントで炉心スプレイ系配管１を交換する場合においては、既設機器から放射される放射線環境下で短時間の間に炉心スプレイ系配管１を再据付けする必要があり、そのための工法は確立されていなかった。
【００１２】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、原子炉圧力容器の内部に設置されているものを交換する際、炉内での配管の溶接変形の修正を不要とし、作業時間を短縮することの可能な炉心スプレイ系配管の取付工法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１は、原子炉圧力容器の内部に、炉内分岐部，半円環パイプおよび鉛直管を互いに溶接により接続して構成した炉心スプレイ系配管を交換して取付ける炉心スプレイ系配管の取付工法において、予め炉外で前記炉心スプレイ系配管にサーマルスリーブを溶接し、さらに予め計測用治具を用いて測定した前記原子炉圧力容器の内壁に沿って前記炉心スプレイ系配管の曲率を修正し、この炉心スプレイ系配管と接続された前記サーマルスリーブを前記原子炉圧力容器のノズルセーフエンドに前記原子炉圧力容器の外側から溶接することを特徴とする。
【００１６】
請求項２は、請求項１記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉内分岐部は、レジューシングティで構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３は、請求項１または２記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉心スプレイ系配管の鉛直管下端の、既設炉内配管との接続部に、パイプ同士の偏芯量を吸収可能なスリーブを用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項４は、請求項１ないし３のいずれかに記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、取り付けられる炉心スプレイ系配管は、サーマルスリーブからレジューシングティ，半円環パイプ，および鉛直管までを炉外での溶接により一体に形成することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る炉心スプレイ系配管の取付工法の一実施形態を示す工程図である。なお、従来の構成と同一または対応する部分には同一の符号を用いて説明する。また、図２に示すように既設炉心スプレイ系配管１は既に取り外されており、ＲＰＶ２の炉心スプレイノズル９には、ノズルセーフエンド１０のみが溶接により据え付られているものとする。
【００２１】
そして、炉心スプレイ系配管１は、図６において説明したように炉内分岐部４を介して左右に円弧状に分岐して半円環パイプ５を形成し、この左右に分岐した半円環パイプ５のそれぞれの端部がＲＰＶ２の内壁に沿って約１８０°離れた方位まで延び、その位置で鉛直管６に接続されて下方に向きを変える。これらの鉛直管６の下端が炉心シュラウド３から立ち上がっている立上り管７へスリーブ８を介して接続される。
【００２２】
本実施形態の炉心スプレイ系配管１の取付工法は、図１に示すように炉心スプレイ系配管１の据付に先立ち、ステップＰ１で炉内に計測用治具（半ドーナツ状の板）を搬入し、ＲＰＶ２の内壁が局部的に変形している場合があるため、この計測用治具と既設ＲＰＶ２の内壁との隙間を測定し、さらに鉛直管６の加工長さを測定する（ステップＰ２，Ｐ３）。すなわち、ステップＰ１〜Ｐ３では、炉内に計測用治具を搬入して既設ＲＰＶ２の内壁の曲率および炉心シュラウド３の立上り管７の位置を計測し、据え付ける炉心スプレイ系配管１の曲率を算出しておく。
【００２３】
次に、ステップＰ４で半円環パイプ５の曲率は上記により算出した形状に合わせて必要により修正し、ステップＰ５で鉛直管６が所定の長さになるように下端を切断する。そして、ステップＰ６で半円環パイプ５に鉛直管６およびサーマルスリーブ１１を溶接する。つまり、図３に示すように炉内分岐部４がレジューシングティ１６から構成され、このレジューシングティ１６に半円環パイプ５を溶接するとともに、この半円環パイプ５に鉛直管６を溶接して一体とした炉心スプレイ系配管１にＲＰＶ２のサーマルスリーブ１１を工場または現地のＲＰＶ２外において溶接する。
【００２４】
さらに、ステップＰ７において、上記のように形成された炉心スプレイ系配管１をＲＰＶ２内に吊り降ろした後、サーマルスリーブ１１とＲΡＶ２のノズルセーフエンド１０とをＲＰＶ２の外側から溶接する（ステップＰ８）。この際、溶接により炉心スプレイ系配管１の鉛直管６の下端と炉心シュラウド３の立上り管７との軸心が過大にずれないことを確認するために、溶接中の変位をモニタリングしながら溶接する。
【００２５】
最後に、図４に示すように炉心スプレイ系配管１の先端となる鉛直管６の下端と、円筒状に形成されたスリーブ１７とを溶接するとともに、このスリーブ１７と炉心シュラウド３の立上り管７とを溶接する（ステップＰ９）。ここで、スリーブ１７は、上端開口部内周側に突起部１７ａが一体に形成されるとともに、所定の長さを有することから、鉛直管６と立上り管７との偏芯量を吸収することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の炉心スプレイ系配管１の取付工法の作用を説明する。
【００２７】
本実施形態の炉心スプレイ系配管１の取付工法は、炉心スプレイ系配管１とＲＰＶ２との現地溶接部がサーマルスリーブ１１とＲＰＶ２のノズルセーフエンド１０との継手部になっており、この位置は炉内分岐部４から離れているため、溶接による変形は半円環パイプ５の曲率に影響せず、溶接後の半円環パイプ５の曲率修正を行う必要がなくなる。
【００２８】
また、サーマルスリーブ１１とノズルセーフエンド１０との溶接作業は、ＲＰＶ２の外側から行うため、従来のように炉心スプレイ系配管１を溶接するためにＲＰＶ２内部からの近接作業がなくなり、ＲＰＶ２内での作業量の削減に寄与することができる。
【００２９】
さらに、交換する炉心スプレイ系配管１は、予め計測用治具を用いて測定したＲＰＶ２の内壁プロフィールに沿って曲率修正されたものであるので、従来の据付方法のようにＲＰＶ２内で配管の曲率修正作業が不要となる。
【００３０】
さらにまた、炉心スプレイ系配管１の炉内分岐部４は、レジューシングティ１６を使用したことから、従来のようにジャンクションボックス１２へのへッダーカバープレート１４の溶接作業自体がなくなるとともに、これによる炉心スプレイ系配管１の変形も回避することができる。
【００３１】
炉心スプレイ系配管１先端である鉛直管６の下端と既設炉内配管である立上り管７との接続部は、パイプ同士の偏芯量を吸収可能なスリーブ１７を用いたことから、サーマルスリーブ１１とノズルセーフエンド１０との溶接により、万一若干の溶接変形が生じ、炉心スプレイ系配管１先端と立上り管７との軸心が一致しない場合でも、ＲＰＶ２内で半円環パイプ５の曲率修正は行わずに、スリーブ１７の突合わせ溶接が可能となる。
【００３２】
したがって、パイプ同士の偏芯量を吸収可能であることから、水が停滞するような狭隘な隙間（クレビス）が形成されることがなくなり、健全性を向上させることができる。
【００３３】
また、交換する炉心スプレイ系配管１は、サーマルスリーブ１１からレジューシングティ１６，半円環パイプ５，および鉛直管６までが炉外での溶接により一体となっているので、現地での炉心スプレイ系配管１とＲＰＶ２との溶接位置は、サーマルスリーブ１１とノズルセーフエンド１０との溶接になるものの、従来現地でＲΡＶ２の内側から行っていた炉心スプレイ系配管１とサーマルスリーブ１１との溶接作業が不要になる。
【００３４】
このように本実施形態によれば、炉心スプレイ系配管１を交換する際に、ＲＰＶ２内での作業が極めてわずかとなり、作業時間の短縮を図ることができるとともに、作業者の被曝量削減に寄与することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、原子炉圧力容器の内部に、炉内分岐部，半円環パイプおよび鉛直管を互いに溶接により接続して構成した炉心スプレイ系配管を交換して取付ける炉心スプレイ系配管の取付工法において、予め炉外で前記炉心スプレイ系配管にサーマルスリーブを溶接し、さらに予め計測用治具を用いて測定した前記原子炉圧力容器の内壁に沿って前記炉心スプレイ系配管の曲率を修正し、この炉心スプレイ系配管と接続された前記サーマルスリーブを前記原子炉圧力容器のノズルセーフエンドに前記原子炉圧力容器の外側から溶接することにより、溶接位置が炉内分岐部から離れるため、溶接による変形が半円環パイプの曲率に影響せず、溶接後の半円環パイプの曲率修正を行う必要がなくなり、作業時間を短縮することができ、設置されている炉心スプレイ系配管を交換する場合には、作業者の被曝量を少なくすることができる。
【００３８】
請求項２によれば、請求項１記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉内分岐部は、レジューシングティで構成されていることにより、従来のようにジャンクションボックスへのへッダーカバープレートの溶接作業自体がなくなるとともに、これによる炉心スプレイ系配管の変形も回避することができる。
【００３９】
請求項３によれば、請求項１または２記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、炉心スプレイ系配管の鉛直管下端の、既設炉内配管との接続部に、パイプ同士の偏芯量を吸収可能なスリーブを用いることにより、サーマルスリーブとノズルセーフエンドとの溶接により、万一若干の溶接変形が生じ、炉心スプレイ系配管の鉛直管下端と既設炉内配管との軸心が一致しない場合でも、原子炉圧力容器内で半円環パイプの曲率修正は行わずに、スリーブの溶接が可能となる。
【００４０】
請求項４によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の炉心スプレイ系配管の取付工法において、取り付けられる炉心スプレイ系配管は、サーマルスリーブからレジューシングティ，半円環パイプ，および鉛直管までを炉外での溶接により一体に形成することにより、現地での炉心スプレイ系配管と原子炉圧力容器との溶接位置は、サーマルスリーブとノズルセーフエンドとの溶接になるものの、従来現地で原子炉圧力容器の内側から行っていた炉心スプレイ系配管とサーマルスリーブとの溶接作業が不要になり、作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炉心スプレイ系配管の取付工法の一実施形態を示す工程図。
【図２】本実施形態において炉心スプレイノズルにノズルセーフエンドのみが溶接されている状態を示す横断面図。
【図３】本実施形態においてレジューシングティにサーマルスリーブを溶接した状態を示す横断面図。
【図４】本実施形態においてスリーブを介して鉛直管の下端と立上り管とを溶接する前の状態を示す縦断面図。
【図５】一般の炉心スプレイ系配管の構造を示す斜視図。
【図６】原子炉圧力容器内での炉心スプレイ系配管の設置状態を示す斜視図。
【図７】従来の炉心スプレイ系配管の取付工法を示す工程図。
【図８】従来例においてノズルセーフエンドにサーマルスリーブが溶接されている状態を示す横断面図。
【図９】従来例においてサーマルスリーブにジャンクションボックスを溶接した状態を示す概略平面図。
【図１０】従来例においてスリーブを介して鉛直管の下端と立上り管とを溶接した状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  炉心スプレイ系配管
２  原子炉圧力容器（ＲＰＶ）
３  炉心シュラウド
４  炉内分岐部
５  半円環パイプ
６  鉛直管
７  立上り管
８  スリーブ
９  炉心スプレイノズル
１０  ノズルセーフエンド
１１  サーマルスリーブ
１２  ジャンクションボックス
１３  先端加工代
１４  へッダーカバープレート
１５  フランジ部
１６  レジューシングティ
１７  スリーブ
【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】
0003907789.tif 000009
【図９】
0003907789.tif 000010
【図１０】
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