(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸垂支持した配管を液体が入った状態の原子炉圧力容器内で移動させて、前記配管の溶接開先を前記原子炉圧力容器に装備された管状の構造物の溶接開先に接近させ、前記構造物の溶接開先に前記配管の溶接開先を前記原子炉圧力容器の外側から前記管状の構造物を通して引き寄せて前記両溶接開先の開先合わせを行い、しかる後に、前記両溶接開先を溶接接合する原子炉圧力容器内配管の接合方法。
【請求項２】
請求項１において、前記管状の構造物内と配管内とを気体に置換してから、原子炉圧力容器の外側から前記管状の構造物内を通して溶接手段を両溶接開先に近づく方向に送り込み、しかる後に、前記両溶接開先を溶接接合する原子炉圧力容器内配管の接合方法。
【請求項３】
請求項２において、前記管状の構造物は原子炉圧力容器に装備された水平なノズルであり、前記配管は管軸方向が上下方向に向けられて下端が水平方向に曲げられているジェットポンプライザー管であり、前記ノズルに従前より取り付いていた旧ジェットポンプライザー管を原子炉圧力容器内の液面よりも上方に於いて切断することと、前記旧ジェットポンプライザー管と前記ノズル内に入っていた液体を排出して前記切断後の前記旧ジェットポンプライザー管の切断端部から流入してきた気体に置き換える作業を行い、次に、軸方向調整ブロックを前記ノズルの長さ方向に移動自在に組み込んであると共に開閉自在な排水流路を備えた遠隔水中開先合わせ治具で前記ノズルの前記原子炉圧力容器の外側の端部を閉鎖し、その後に前記原子炉圧力容器内の液位を上昇させて前記原子炉圧力容器内の上昇してきた液体を前記切断後の旧ジェットポンプライザー管の切断端部から流入させて入れ、前記ノズルと前記旧ジェットポンプライザー管とを切り離し、切り離した前記旧ジェットポンプライザー管を前記ノズル側から外し、次に、前記ノズルに溶接開先を形成した後に、下端に溶接開先を形成してある新しいジェットポンプライザー管を懸垂して前記両溶接開先が接近するように前記新しいジェットポンプライザー管を前記原子炉圧力容器内に降ろし、次に前記軸方向調整ブロックを前記新しいジェットポンプライザー管の内側にまで延ばして前記軸方向調整ブロックを前記新しいジェットポンプライザー管を水平方向に引っかけ、前記軸方向調整ブロックを前記ノズル側に引きながら前記両溶接開先の開先合わせ作業を行い、次に前記ノズルと前記新しいジェットポンプライザー管とを仮止めして前記両溶接開先がずれないようにした上で前記両溶接開先合わせ部からの浸水を止める手だてを施し、その後に前記排水流路を開いて前記新しいジェットポンプライザー管内と前記ノズル内の液体を排水して気体に置き換え、その後に前記ノズルから前記遠隔水中開先合わせ治具を外した後に溶接手段を前記ノズル内に入れて前記両溶接開先間を溶接接合することを特徴とする原子炉圧力容器内配管の接合方法。
【請求項４】
原子炉圧力容器に備わるノズルの前記原子炉圧力容器の外側端に着脱自在に装着され、前記ノズルの端部を閉鎖する閉鎖板と、前記閉鎖板に装着されていて前記原子炉圧力容器内の配管と係合自在な係合部分を前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在な軸方向調整ブロック駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記係合部分とは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記軸方向調整ブロック駆動軸の移動操作部とを有する原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具。
【請求項５】
請求項４において、前記閉鎖板には開閉自在な排水流路が備えられていることを特徴とする原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具。
【請求項６】
請求項５において、前記配管又はノズルの径方向へ進退移動自在に開先合わせ保持ブロックに装着された保持プレートと、前記閉鎖板に装着されていて前記開先合わせ保持ブロックを前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在な開先合わせ保持ブロック駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記保持プレートとは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記開先合わせ保持ブロック駆動軸の移動操作部とを有する原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具。
【請求項７】
請求項６において、圧力の供給流路と連通されたパージバルーンと、前記閉鎖板に装着されていて前記パージバルーンを前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在なパージバルーン駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記パージバルーンとは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記パージバルーン駆動軸の移動操作部と、前記閉鎖板に前記ノズル内へのシールドガスの注入口とを有する原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉圧力容器内の配管と原子炉圧力容器内の構造物との接合技術に関するものであって、特に、人が近づきにくい環境下での接合技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉圧力容器のノズルに接合された原子炉圧力容器内の配管であるジェットポンプライザー管を、原子炉圧力容器内のシュラウドを取り除かない状態で、新規配管に取り替える技術は実施されていない。
【０００３】
もしも、それを実施しようとすれば、旧ジェットポンプライザー管をノズルから切り離して撤去し、原子炉圧力容器内に搬入した新規なジェットポンプライザー管の溶接開先をノズルの溶接開先に合わせて両者を接合することになるが、ジェットポンプライザー管が装備される場所は原子炉圧力容器内壁面と原子炉圧力容器内のシュラウドとの狭い空間であること、及び高放射線環境下であることなどが災いして、溶接開先を合わせる作業や溶接接合作業が行えなかった。
【０００４】
原子炉圧力容器内からシュラウドを取り除いて広い作業空間を確保したとしても、雇いを使用して直接人間がノズル近傍にアクセスし開先合わせ及び点付け溶接を実施する案がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の案では、開先合わせをする配管及び周囲の機器等から受ける放射線量がないかあるいは低く、溶接開先合わせ時間を充分に確保可能である場合に有効であるが、開先合わせする配管や周囲の機器等から受ける放射線量が高い場合については、作業者が多量に放射線被曝する可能性が否定できず、原子炉圧力容器内での溶接開先合わせや溶接接合作業が行いにくかった。
【０００６】
そこで、本発明の第１目的は、原子炉圧力容器内での溶接開先合わせや溶接接合作業が行い易い方法を提供することにあり、第２目的は、原子炉圧力容器内での溶接開先合わせを行い易くする開先合わせ治具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１目的を達成するための第１手段は、懸垂支持した配管を液体が入った状態の原子炉圧力容器内で移動させて、前記配管の溶接開先を前記原子炉圧力容器に装備された管状の構造物の溶接開先に接近させ、前記構造物の溶接開先に前記配管の溶接開先を前記原子炉圧力容器の外側から前記管状の構造物を通して引き寄せて前記両溶接開先の開先合わせを行い、しかる後に、前記両溶接開先を溶接接合する原子炉圧力容器内配管の接合方法であり、懸垂された配管は液体が張られた原子炉圧力容器内を接合先の管状の構造物へ向かって移動させられ、配管の溶接開先が管状の構造物の溶接開先に接近し、その後に原子炉圧力容器の外側から、配管を管状構造物の溶接開先側に引き寄せ、配管と管状の構造物の両溶接開先を合わせ、その後に両溶接開先間を溶接接合し、その溶接開先合わせや溶接接合の各作業は原子炉圧力容器内に液体を張った状態で行われるので、その液体が放射線を遮蔽する機能を発揮して、作業員の接近を容易にし、原子炉圧力容器内での溶接開先合わせや溶接接合作業が行い易いという作用効果が得られる。
【０００８】
同じく第２手段は、第１手段において、前記管状の構造物内と配管内とを気体に置換してから、原子炉圧力容器の外側から前記管状の構造物内を通して溶接手段を両溶接開先に近づく方向に送り込み、しかる後に、前記両溶接開先を溶接接合する原子炉圧力容器内配管の接合方法であり、第１手段による作用効果に加えて、配管と管状の構造物との内部を気体雰囲気にして溶接手段の溶接開先への送り込み作業や溶接接合作業自体が容易に達成できるという作用効果が得られる。
同じく第３手段は、第２手段において、前記管状の構造物は原子炉圧力容器に装備された水平なノズルであり、前記配管は管軸方向が上下方向に向けられて下端が水平方向に曲げられているジェットポンプライザー管であり、前記ノズルに従前より取り付いていた旧ジェットポンプライザー管を原子炉圧力容器内の液面よりも上方に於いて切断することと、前記旧ジェットポンプライザー管と前記ノズル内に入っていた液体を排出して前記切断後の前記旧ジェットポンプライザー管の切断端部から流入してきた気体に置き換える作業を行い、次に、軸方向調整ブロックを前記ノズルの長さ方向に移動自在に組み込んであると共に開閉自在な排水流路を備えた遠隔水中開先合わせ治具で前記ノズルの前記原子炉圧力容器の外側の端部を閉鎖し、その後に前記原子炉圧力容器内の液位を上昇させて前記原子炉圧力容器内の上昇してきた液体を前記切断後の旧ジェットポンプライザー管の切断端部から流入させて入れ、前記ノズルと前記旧ジェットポンプライザー管とを切り離し、切り離した前記旧ジェットポンプライザー管を前記ノズル側から外し、次に、前記ノズルに溶接開先を形成した後に、下端に溶接開先を形成してある新しいジェットポンプライザー管を懸垂して前記両溶接開先が接近するように前記新しいジェットポンプライザー管を前記原子炉圧力容器内に降ろし、次に前記軸方向調整ブロックを前記新しいジェットポンプライザー管の内側にまで延ばして前記軸方向調整ブロックを前記新しいジェットポンプライザー管を水平方向に引っかけ、前記軸方向調整ブロックを前記ノズル側に引きながら前記両溶接開先の開先合わせ作業を行い、次に前記ノズルと前記新しいジェットポンプライザー管とを仮止めして前記両溶接開先がずれないようにした上で前記両溶接開先合わせ部からの浸水を止める手だてを施し、その後に前記排水流路を開いて前記新しいジェットポンプライザー管内と前記ノズル内の液体を排水して気体に置き換え、その後に前記ノズルから前記遠隔水中開先合わせ治具を外した後に溶接手段を前記ノズル内に入れて前記両溶接開先間を溶接接合することを特徴とする原子炉圧力容器内配管の接合方法であり、第１手段と第２手段による作用効果が、原子炉圧力容器内のジェットポンプライザー管を配管とし、ノズルを管状の構造物として、達成できるので、原子炉圧力容器内のジェットポンプライザー管の交換作業が容易に達成できるという作用効果が得られる。
【０００９】
本発明の第２目的を達成するための第４手段は、原子炉圧力容器に備わるノズルの前記原子炉圧力容器の外側端に着脱自在に装着され、前記ノズルの端部を閉鎖する閉鎖板と、前記閉鎖板に装着されていて前記原子炉圧力容器内の配管と係合自在な係合部分を前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在な軸方向調整ブロック駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記係合部分とは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記軸方向調整ブロック駆動軸の移動操作部とを有する原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具であり、この治具は、原子炉圧力容器の外側に面したノズルの端部に閉鎖板がその端部を閉鎖するように装着されて用いられ、原子炉圧力容器の外側から移動操作部を操作して軸方向調整ブロック駆動軸を原子炉圧力容器内に存在する配管の方向へ移動させ、その軸方向調整ブロック駆動軸に装備された配管への係合部を配管に係合し、移動操作部を操作して軸方向調整ブロック駆動軸をノズルの内側に戻し入れることで配管をノズル側に引き寄せて配管とノズルとの両溶接開先を合わせる作用が得られ、この作用によって原子炉圧力容器内に作業員がアクセスする必要なくして原子炉圧力容器の外側から原子炉圧力容器内の配管とノズルとの溶接開先合わせが容易に達成でき、作業員の放射線被曝も低減できる。
【００１０】
同じく第５手段は、第４手段において、前記閉鎖板には開閉自在な排水流路が備えられていることを特徴とする原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具であり、第４手段による作用効果に加えて、閉鎖板で閉鎖したノズルや、そのノズルと合わせられた配管内の液体を排水流路を開くことによって排水し、気体雰囲気での溶接接合作業時など、ノズルや配管の雰囲気を気体雰囲気に置き換える作業に貢献できるという作用効果が得られる。
【００１１】
同じく第６手段は、第５手段において、前記配管又はノズルの径方向へ進退移動自在に開先合わせ保持ブロックに装着された保持プレートと、前記閉鎖板に装着されていて前記開先合わせ保持ブロックを前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在な開先合わせ保持ブロック駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記保持プレートとは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記開先合わせ保持ブロック駆動軸の移動操作部とを有する原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具であり、第５手段による作用効果に加えて、原子炉圧力容器の外側から開先合わせ保持ブロック駆動軸の移動操作部を操作して開先合わせ保持ブロック駆動軸を配管とノズルの溶接開先合わせ部に移動させ、その後に保持プレートを配管又はノズルの径方向へ進めて溶接開先合わせ近傍に押し付けて両溶接開先の径方向の位置を決める作用を得、精密な溶接開先合わせ効果が得られる。
【００１２】
同じく第７手段は、第６手段において、圧力の供給流路と連通されたパージバルーンと、前記閉鎖板に装着されていて前記パージバルーンを前記ノズルの長さ方向へ移動操作自在なパージバルーン駆動軸と、前記閉鎖板に装着されていて前記パージバルーンとは前記閉鎖板を挟んで反対側に配置されている前記パージバルーン駆動軸の移動操作部と、前記閉鎖板に前記ノズル内へのシールドガスの注入口とを備えている原子炉圧力容器内配管の接合方法に用いる開先合わせ治具であり、原子炉圧力容器の外側でパージバルーン駆動軸の移動操作部を操作することによって、パージバルーン駆動軸を配管内へ進めてパージバルーンを配管内に位置させ、後にパージバルーンを膨らませ、次にノズル内へシールドガスを注入口から入れ、排水流路を開いて排水することでノズルと配管との溶接開先合わせ部からノズルにわたる領域から液体を排水でき、且つ液体の浸入をパージバルーンによるシール機能で抑制でき、溶接開先合わせ部からノズルにわたる領域をシールドガスによる気体の雰囲気に置換し、シールドガスで裏側をシールドした状態での両溶接開先の仮止め溶接が原子炉圧力容器内側から確実に実施できるという作用が得られ、保持プレートによる正確な開先合わせの状態を仮止めで固定し、本溶接の条件を良くすることができるという効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
原子力発電所における原子炉圧力容器２は、原子炉圧力容器内の配管を交換する際には、上部の鏡板が外され、作業用プラットホーム３０から作業員３１が原子炉圧力容器内を見通せるようにされる。
【００１４】
その作業員３１の放射線被曝を抑制するために、原子炉圧力容器２の上方のプールにまで水が張られ、水による放射線遮蔽機能を利用している。この水は透明であるから作業員３１による原子炉圧力容器２内の見通しは確保されている。
【００１５】
この原子炉圧力容器２内には、炉心を囲む円筒状のシュラウド１が装備されている。そのシュラウド１と原子炉圧力容器２の内壁との狭い場所には原子炉圧力容器内の冷却水を炉心経由で循環するためのジェットポンプのジェットポンプライザー管（以下、単に容器内配管３という。）が原子炉圧力容器内配管として存在する。このジェットポンプライザー管は原子炉圧力容器に水平に取り付いたノズルの原子炉圧力容器内側と接続され、ノズルの原子炉圧力容器外側には主循環配管（以下、単に容器外配管５という。）が原子炉圧力容器外配管として接続されている。
【００１６】
図２に示した既設の容器内配管３は旧容器内配管として原子炉圧力容器内から撤去されるのであるが、撤去するに際しては、既設の容器外配管５を撤去する際の利便性を考慮して次のように行う。
【００１７】
まずは、図２のように、既設の容器内配管３の上方を切断して原子炉圧力容器２内の水位を既設の容器内配管３上端より５０cm程度下げ、既設の容器内配管３，ノズル４、及び、既設の容器外配管５内の水を既設の容器外配管５の経路を通して排水する。
【００１８】
このような排水作業を行うと、既設の容器内配管３とノズル４と既設の容器外配管５との内部が液体から気体雰囲気に置換される。
【００１９】
このような雰囲気の置換作業を行った後に、原子炉圧力容器２内に残留した既設の容器内配管３の上部より水，アルコール等を既設の容器内配管３内部へ流し込んで、既設の容器内配管３，ノズル４、及び、既設の容器外配管５内部を洗浄すると共に、布，スポンジ等を使用して除染を行い、その後の作業における作業者の放射線被ばく量を低減する。
【００２０】
次に、図２のように、ノズル４と既設の容器外配管５との接合部６近傍をグラインダー７等で切断してノズル４から既設の容器外配管５切り離す。切断されたノズル４の原子炉圧力容器２外側の端部には、再度容器外配管５を溶接接合するための溶接開先が加工される。
【００２１】
このような、切断作業や溶接開先の加工作業に従事する作業員は、原子炉圧力容器２に近づくのであるが、原子炉圧力容器２内には放射線を遮蔽する機能がある水が張られている上、既設の容器内配管３やノズル４や既設の容器外配管５内は洗浄且つ除染で放射線除染を受けているから、その作業員が放射線被曝を多量に受けることを極力抑制でき、切断作業や溶接開先の加工作業を容易にできる。溶接開先加工後、既設の容器内配管３，ノズル４内部を布，スポンジ等を使用して切断作業及び溶接開先加工作業において既設の容器内配管３やノズル４内部に散逸した切粉を回収すると共に除染を行い、その後の作業における作業者の放射線被曝量を低減する。
【００２２】
次に、図１の如く、ノズル４内に原子炉圧力容器２の外側から遠隔水中開先合わせ治具９を挿入し、ノズル４の原子炉圧力容器外側の溶接開先面８をその治具９の閉鎖板６０で覆うようにしてセットする。
【００２３】
遠隔水中開先合わせ治具９のフランジ部６１のノズル４に面するエッジ部には、フランジ部６１がノズル４に円滑にセットしやすいように、面取り加工が施されている。
【００２４】
溶接開先面８と遠隔水中開先合わせ治具９のフランジ部６１内面が接触した時に、フランジ部６１のボルト１０をノズル４側にねじ送りして遠隔水中開先合わせ治具９をノズル４に設置する。
【００２５】
遠隔水中開先合わせ治具９を構成する、軸方向調整ブロック駆動軸１１，開先合わせ保持ブロック駆動軸１２，パージバルーン駆動軸１４，シールドガス注入口１５、及び、ドレンコック１６は閉鎖板６０に装備してある。軸方向調整ブロック駆動軸１１，開先合わせ保持ブロック駆動軸１２、及び、パージバルーン駆動軸１４は、閉鎖板６０に回転自在に且つＯリング２２をシール手段として採用して水密に設置した駆動軸調整雌ねじ１７を移動操作部として備え、その駆動軸調整雌ねじ１７に螺号させた調整雄ねじ１１ａと、この調整雄ねじ１１ａのノズル４内側の端部に固定された多角形断面の軸部１１ｂと、前記多角形断面と同じ断面の通し孔に前記多角形断面の軸部１１ｂが通されたガイド部１１ｃと、ガイド部１１ｃと閉鎖板６０との間をガイド部１１ｃが回転しないように固定する円筒状の構造物１１ｄと、を備えている。
【００２６】
この駆動軸調整雌ねじ１７は、閉鎖板６０からノズル４の軸方向へは移動しないようＥ形止め輪１８等によりノズル４の軸方向へは移動が阻止されているため、ノズル４軸方向へ移動せず回転することのみが可能となっている。
【００２７】
多角形断面の軸部１１ｂがガイド部１１ｃに形成した前記多角形断面と同じ断面の通し孔に通されて入るので駆動軸調整雌ねじ１７を回転すると、調整雄ねじ１１ａが容器内配管３側にねじ送りされて移動でき、これに伴って、軸部１１ｂが回転を伴うことなく容器内配管３側に移動できる。
【００２８】
軸方向調整ブロック駆動軸１１の軸部１１ｂの容器内配管３よりには、図２のように軸方向調整ブロック３５が固定されている。その軸方向調整ブロック３５は容器内配管３との係合手段として役立つように鈎型の形状をしている。
【００２９】
開先合わせ保持ブロック３７には、保持プレート４５を備え、保持プレート４５をノズル４の半径方向へ圧力シリンダーで伸縮させる開先保持アーム１３がノズル４の周方向１２０度の角度ピッチで３点、且つノズル４の軸方向の２カ所，計６カ所に取り付けられている。開先保持アーム１３先端には開先保持プレート４５が取り付けられており、開先保持アーム１３を圧力シリンダーで延ばすことにより、保持プレート４５が容器内配管３とノズル４の開先合わせ部を合わせた状態での保持ができる構造となっている。このような開先合わせ保持ブロック３７は、軸方向調整ブロック駆動軸１１と同様な構造で、閉鎖板６０に取り付けられた開先合わせ保持ブロック駆動軸１２で支持されており、軸部１１ｂの先端に固定されている。
【００３０】
軸方向調整ブロック駆動軸１１と同様な構造で、閉鎖板６０に取り付けられたパージバルーン駆動軸１４については、軸部１１ｂと調整雄ねじ１１ａの内部がパージバルーン２０に外部からガスを出入りさせる高圧ホース６２と連なる中空１９構造とし、パージバルーン２０を膨張及び収縮させる際のガス経路として利用する。その中空な軸部１１ｂの先端には、パージバルーン２０がその中空１９構造部と連通するように装備される。
【００３１】
閉鎖板６０には、更に、シールドガス注入口１５として両端が開口したパイプが固定され、その一端部には、不活性ガスの供給源が高圧ホース６２ａを介して連通してある。
【００３２】
更に、図示してはいないが、いずれかの円筒状の構造物１１ｄには撮像方向を可変とする雲台を介して内部監視カメラを装備し、その内部監視カメラの撮像結果が原子炉圧力容器２外のモニターに映し出せる構成を備える。
【００３３】
遠隔水中開先合わせ治具９を図１のようにノズル４に設置後、原子炉圧力容器２内の水位を容器内配管３上端よりも上昇させることで、容器内配管３及びノズル４内部に原子炉圧力容器２内の水を容器内配管３上端より引き込み、閉鎖板６０まで水で満たし放射線の水遮蔽厚さを増すことで、原子炉圧力容器内中心部からノズル４側への放射線の遮蔽率を向上させ、原子炉圧力容器２の外側でノズル４の近傍にて作業を行う作業員の放射線被曝を低減する。
【００３４】
ノズル４内に水が入って来ても、閉鎖板６０で水の漏出は阻止され、且つフランジ部６１に装着したＯリング２１と閉鎖板６０に装着したＯリング２２により水漏れを一層確実に阻止できる構造としている。
【００３５】
次に、図３の如く、遠隔水中開先合わせ治具９をノズル４に設置した状態で、原子炉圧力容器２，容器内配管３及びノズル４内部を水で満たし、原子炉圧力容器２の上部から監視カメラ２３を使用してノズル４と容器内配管３との接合部近傍２５を監視しながら、遠隔水中グラインダー装置２４をノズル４と容器内配管３との接合部近傍２５に設置する。遠隔水中グラインダー装置２４を接合部近傍２５に設置する際には、必要に応じて原子炉圧力容器２の上方を移動する天井クレーンやチェーンブロック等の揚重機を使用して吊り込み、遠隔水中グラインダー装置２４に取り付けられたポールを操作することで原子炉圧力容器２とシュラウド１との狭隘部に対して、挿入，設置の作業を行う。遠隔水中グラインダー装置２４は、原子炉圧力容器２，容器内配管３、及び、ノズル４のいずれか、または、複数箇所を利用して設置，固定するようにして良い。
【００３６】
遠隔水中グラインダー装置２４の制御線等は、装置に取り付けられた操作ポール内部を通して、原子炉圧力容器２上部の気中位置まで水に触れることなく装備され、制御装置に接続される。遠隔水中グラインダー装置２４の駆動源に水圧回転式モータを採用することにより回転軸関連部分については防水構造とする必要がなくなり、装置全体の構造簡素化と軽量化を図ることができる。
【００３７】
作業者は、監視カメラ２３等により切断位置と遠隔水中グラインダー装置２４の設置位置を随時確認し、容器内配管３とノズル４との接合部近傍２５を切断する。
【００３８】
ノズル４側から切断された既設の容器内配管３は、天井クレーンやチェーンブロックで吊って移動させることで、原子炉圧力容器２外へ撤去される。
【００３９】
その後に、図４の如く、容器内の水位を変更せずに、原子炉圧力容器２上部から監視カメラ２３を使用して、遠隔水中開先加工装置２６を操作し、切断部近傍に設置する。
【００４０】
遠隔水中開先加工装置２６を容器内に設置する際には、必要に応じて天井クレーン，チェーンブロック等を使用して吊り込み、遠隔水中開先加工装置２６に取り付けられたポールを操作することで原子炉圧力容器２とシュラウド１の狭隘部に対して、挿入，設置を行う。遠隔水中開先加工装置２６は、遠隔水中開先加工装置２６のガイドフランジ６３内面を切断部外面に接触させながらノズル４側に嵌めることで設置して、ノズル４の中心軸に遠隔水中開先加工装置２６の切削刃物６４の回転中心軸、即ち回転駆動軸６５を合わせる。ガイドフランジ６３内面は、ノズル４外面と円滑に嵌合できるように、ノズル４側でのガイドフランジ６３内径は大きく原子炉圧力容器２内側になるに従い内径が小さくなるように傾斜をつけている。
【００４１】
ガイドフランジ６３を利用してノズル４と遠隔水中開先加工装置２６の軸中心を上述のように合わせた後に、設定軸６６を回転させることで、設定ブロック６７がシュラウド１の外壁側と接触し、ガイドフランジ６３内面がノズル４外面と嵌合して原子炉圧力容器２内壁側とガイドフランジ６３が接触することとなり、遠隔水中開先加工装置２６はシュラウド１の外壁と原子炉圧力２の内壁の間で、突っ張った形で固定され、これでノズル４の中心軸に遠隔水中開先加工装置２６の回転駆動軸６５を合わせられる。
【００４２】
このような動きを実現するために、設定ブロック６７とナット６８，６９との間には、リンク７０，７１が軸で上下回転自在に連結され、ナット６８と設定軸６６とは設定軸６６に形成した右ねじで螺合し合い、ナット６９と設定軸６６とは設定軸６６に形成した左ねじで螺合し合い、設定軸６６を遠隔水中開先加工装置２６の加工装置本体７２内に内蔵した設定軸駆動モータで同一回転方向に駆動すると、各ナット６８，６９が互いに近づく方向にねじ送りされ、各リンク７０，７１が水平方向に回転し、設定ブロック６７をシュラウド１に押し当て、その反力で加工装置本体７２と一体に固定されたガイドフランジ６３は原子炉圧力容器２内壁に押し付けられる。設定軸６６を逆回転すれば上述の押し付けが解除され、遠隔水中開先加工装置２６を天井クレーン等で吊ってその場から撤去することができる。
【００４３】
遠隔水中開先加工装置２６の加工装置本体７２内には、回転駆動軸６５をその軸の軸方向に移動させる機構と、その回転駆動軸６５を回転駆動するモータとを内蔵している。
【００４４】
加工装置本体７２内の各モータや機構の制御線等は、加工装置本体７２に取り付けられた操作ポール７３内部を通して、原子炉圧力容器２上部まで水に触れることなく導かれて制御装置に接続されており、その制御装置によって加工装置本体７２内の各モータや機構を制御できる。加工装置本体７２内のモータに水圧回転式モータを採用することにより加工装置本体７２については防水構造とする必要がなくなり、遠隔水中開先加工装置２６の構造簡素化と軽量化を図ることができる。
【００４５】
作業者は、監視カメラ２３や内部監視カメラ等により開先加工位置と切削刃物６４の位置等を随時確認し、ノズル４の左端に対し溶接開先を加工する開先加工作業を行う。溶接開先を加工する際には、図４の状態で、モータで回転駆動軸６５を回転させながら回転駆動軸６５をノズル４側に進出させて切削刃物６４をノズル４の左端に押し付けて、ノズル４の左端を切削刃物６４で切削して溶接開先を加工する。
【００４６】
ノズル４の溶接開先の開先加工作業が終了したら、シュラウド１と原子炉圧力容器２との間で突っ張っていた遠隔水中開先加工装置２６のその突っ張りを解除し、天井クレーンなどで遠隔水中開先加工装置２６を吊ってその場から撤去する。
【００４７】
次に、図５の如く、新規容器内配管２７にワイヤー２８を取り付けて、原子炉建屋内の天井クレーン２９、または、作業用プラットホーム３０に取り付けられたチェーンブロック等により新規容器内配管２７の重量を保持する。新規容器内配管２７を原子炉圧力容器２とシュラウド１との狭隘部の所定の位置へ搬入して設置するため、作業プラットホーム３０上の作業者３１は、新規容器内配管２７の下端に結んだガイドロープ３２を操作するとともに、監視カメラ等を使用して開先部を確認しながら、円滑にノズル４側へ移動させる。新規容器内配管２７の重量は天井クレーン２９、または、チェーンブロックにより保持されているため、ガイドロープ３２による新規容器内配管２７に対する操作は、比較的小さな力で行うことが可能となる。この手法は、前述の遠隔水中グラインダー装置２４及び、遠隔水中開先加工装置２６、及び後述の遠隔水中溶接装置４２にも適用できる。
【００４８】
この新規容器内配管２７は既設の容器内配管３と取り替えられてジェットポンプライザー管として用いられるものであって、その下部は滑らかに直角に曲げられ、曲げられた端部には、ノズル４に加工した溶接開先と開先合わせされるべき溶接開先が原子炉圧力容器２内に搬入される以前に予め加工されている。
【００４９】
図６のように、その新規容器内配管２７の溶接開先の近傍で新規容器内配管２７の外周囲には、ラフガイド３４が装着される。このラフガイド３４は、図６のように、ノズルが４側端部がノズル４を受け入れやすくするように面取り加工が施されている。このラフガイド３４は全体として環状の構造をしているが、二分割した構造物をボルトで連結して全体として環状としている。このため、そのボルトを外すことでこのラフガイド３４は新規容器内配管２７から撤去できる構成となっている。
【００５０】
更に、新規容器内配管２７の内部であって、溶接開先よりの部分には、専用ガイド３３が固定されている。この専用ガイド３３は、軸方向調整ブロック３５と引っかかる形状を有する。
【００５１】
このような専用ガイド３３やラフガイド３４も新規容器内配管２７を原子炉圧力容器２内に搬入する以前に予め新規容器内配管２７に装備しておく。
【００５２】
図６のように、水で満たされた原子炉圧力容器２内を新規容器内配管２７を天井クレーン２９やガイドロープ３２の操作により、新規容器内配管２７のノズル４側に対応する溶接開先をノズル４の左端に対向させる。
【００５３】
次に、原子炉圧力容器２内の水中で新規容器内配管２７とノズル４の両溶接開先を合わせるため、開先合わせ作業を以下のように行う。
【００５４】
まず、図６のように、新規容器内配管２７の下端に存在する溶接開先が、ノズル４の左端の溶接開先に近づき１００mm程度下方向に仮移動した時に、遠隔水中開先合わせ治具９の軸方向調整ブロック駆動軸１１の移動操作部としての軸方向調整雌ねじ１７を回転することにより軸方向調整ブロック３５を新規容器内配管２７内部へ延ばす。
【００５５】
前述したとおり、軸方向調整雌ねじ１７は、閉鎖板６０においてノズル４軸方向へは移動しないようＥ形止め輪等により固定されているため、ノズル４軸方向へ移動せず回転することのみが可能となっている。一方、軸方向調整雌ねじ１７と螺合する調整雄ねじ１１ａと一体の軸部１１ｂはガイド部１１ｃの多角形のガイド用孔に通されて回転できずにノズル軸方向に案内されることのみ自由であるから、軸方向調整雌ねじ１７を回転させれば、調整雄ねじ１１ａはねじ送りされ、軸部１１ｂは新規容器内配管２７内側に送られる。軸方向調整雌ねじ１７を逆転させれば、軸部１１ｂはノズル４側に戻る方向へ移動できる。
【００５６】
このようにして、軸方向調整ブロック駆動軸１１の軸部１１ｂを、軸方向調整ブロック３５が新規容器内配管２７内部の専用ガイド３３を通り越して、より新規容器内配管２７内部へ移動させる。専用ガイド３３は、ノズル４側に面した辺に左上り勾配の傾斜がついているため、右から到来する軸方向調整ブロック３５を新規容器内配管２７内部へ移動させる時に移動してきた軸方向調整ブロック３５が専用ガイド３３と若干干渉しても、専用ガイド３３の上部を乗り越えて配管内部へ移動しやすい形状となっている。また、専用ガイド３３には、原子炉圧力容器中心に向いた突起が存在し、軸方向調整ブロック３５にはその突起の方向と逆向きの突起がついているため、軸方向調整ブロック３５が一旦専用ガイド３３の上部を乗り越えると、専用ガイド３３と軸方向調整ブロック３５とは、外れにくい構造となっている。
【００５７】
次に、図７のように、軸方向調整ブロック３５が新規容器内配管２７内部の専用ガイド３３よりも左より、即ち内側、且つ上部に位置する状態で、天井クレーン２９等とガイドロープ３２を操作して新規容器内配管２７を引き上げ、軸方向調整ブロック３５と新規容器内配管２７内部の専用ガイド３３が噛み合う高さ関係の状態に近づける。
【００５８】
ここで、新規容器内配管２７を引き上げすぎると軸方向調整ブロック３５が新規容器内配管２７内側下部と干渉するか、軸方向調整ブロック３５が固定されている軸部１１ｂが専用ガイド３３と干渉する。どちらが干渉するかは、新規容器内配管２７の傾きにもよるが、垂直とした場合には新規容器内配管２７を引き上げすぎた時のみ干渉することとなる。新規容器内配管２７の引き上げに際しては、作業用プラットホーム３０から新規容器内配管２７を操作する作業者３１は、監視カメラ２３からの映像により新規容器内配管２７が垂直な姿勢を保っていることと新規容器内配管２７とノズル４との溶接開先位置を確認しながら操作する。
【００５９】
また、遠隔水中開先合わせ治具９の操作を行う作業者は、内部監視カメラによる溶接開先位置近傍の観察と、軸方向調整雌ねじ１７を握っていることで、軸方向調整ブロック駆動軸１１の軸部１１ｂまたは、軸方向調整ブロック３５が専用ガイド３３又は新規容器内配管２７と干渉した場合の軸方向調整雌ねじ１７に伝わって軸方向調整雌ねじ１７を握っている作業員の手で感じとれる振動により専用ガイド３３と軸方向調整ブロック３５との位置関係を感知することができる。作業用プラットホーム３０上の作業者３１と遠隔水中開先合わせ治具９を操作する作業者は、トランシーバー等によりお互いの操作状況を確認しながら開先合わせ作業を行う。
【００６０】
作業用プラットホーム３０上の作業者３１から開先合わせを行う位置までの距離が大きい時、ラフガイド３４を使用した方がよいが、ラフガイド外面は合成樹脂材料により覆われているため、ノズル４側開先面に接触しても損傷を与える可能性が低く、また、新規容器内配管２７側開先面が損傷を受けることもなくなる。
【００６１】
しかし、ラフガイド３４を用いた場合には、新規容器内配管２７外面から開先合わせ部の監視を行うことが、困難になる。よって、ラフガイド３４の使用有無にあたっては、工場内にいてモックアップ等の検討試験を行いその使用可否を決定するものとする。
【００６２】
図７の状態が確保された後に、図８のように、軸方向調整ブロック３５が新規容器内配管２７内部の専用ガイド３３よりも内側に位置する状態で、天井クレーン２９，ガイドロープ３２等を操作して新規容器内配管２７を垂直にし、さらには、軸方向調整ブロック駆動軸１１の軸方向調整雌ねじ１７を逆転させて、軸部１１ｂをノズル４側に戻る方向に移動させると、専用ガイド３３が軸方向調整ブロック３５に引っかかり合って、新規容器内配管２７が軸方向調整ブロック駆動軸１１に引っかけられた状態となる。この状態で、更に軸方向調整ブロック駆動軸１１の軸部１１ｂをノズル４側に戻る方向に移動させると、新規容器内配管２７の下端はノズル４の左端に引き寄せられ、ラフガイド３４がノズル４の左端に嵌まり合い、新規容器内配管２７の下端の溶接開先とノズル４の左端の溶接開先とが開先合わせされる。
【００６３】
新規容器内配管２７をノズル４側に引き寄せる際には、その引き寄せ量と同量となるように同期させて天井クレーン２９，ガイドロープ３２等を操作し新規容器内配管２７の上端もノズル４側へ移動することで新規容器内配管２７は垂直のまま移動することとなり溶接部開先合わせに際しての溶接開先の垂直姿勢からの傾斜不具合が解消できて、精度の高い開先合わせに貢献できる。
【００６４】
ラフガイド３４を使用した場合は、ノズル４の左端の溶接開先外面とラフガイド３４の内面を合わせることが必要であるが、ラフガイド３４の右側先端部内径ではノズル４の外面よりも直径で３０mm大きくなっており、新規容器内配管２７の溶接開先よりの側ではノズル４の外面よりも直径で５mm大きくなるように傾斜を付けているため、ノズル４と新規容器内配管２７の中心軸のズレが１０mm以下であれば、新規容器内配管２７をノズル４側へ引き寄せることで、新規容器内配管２７とノズル４の溶接開先合わせを、前述のラフガイド３４に付けた傾斜の面をガイド面として行うことができる。
【００６５】
開先合わせ状態の確認には、配管外側からの監視カメラ２３と遠隔水中開先合わせ治具９に装備した内部監視カメラによるノズル４内側からの映像によるものを主体とする。調整雌ねじ１７の調整作業中においては、予め開先合わせ位置まで調整が終了した状態での調整雌ねじ１７の最後端(右端)から調整雄ねじ１１ａの最後端（右端）までの距離をノギス等により計測しながら、最適として記録した数値を確認しつつ、その記録値を超えないように軸方向調整ブロック駆動軸１１の調整雌ねじ１７を操作することにより、作業時間を短縮する。
【００６６】
このように開先合わせ作業が進んだ後に、図９のように、開先合わせ保持ブロック駆動軸１２の調整雌ねじ１７を回転することで開先合わせ保持ブロック３７を新規容器内配管２７側へ開先合わせ部に向けて移動する。
【００６７】
前述したとおり、開先合わせ保持ブロック駆動軸１２の調整雌ねじ１７は、軸方向調整ブロック駆動軸１１の調整雌ねじ１７と同様に、閉鎖板６０においてノズル４軸方向へは移動しないようＥ形止め輪等により固定されているため、ノズル４軸方向へ移動せず回転することのみが可能となっている。軸方向調整ブロック駆動軸１１と同様に、開先合わせ保持ブロック駆動軸１２の調整雌ねじ１７を回転すると、調整雄ねじ１１ａがねじ送りされ、調整雄ねじ１１ａと一体の軸部１１ｂがノズル４の軸方向へ移動することができる。この移動に伴って、軸部１１ｂと一体の開先合わせ保持ブロック３７も同方向へ移動できる。
【００６８】
ここで、新規容器内配管２７側の保持プレート４５が開先合わせ部に対面するように図９の位置まで保持ブロック３７を移動させ、その後に全部の保持プレート４５を、図１０のように、圧力シリンダーで押し付ける。
【００６９】
ここで、新規容器内配管２７側の保持ブロック３７は新規容器内配管２７端部とノズル４端部とに跨って押し付けられるから、新規容器内配管２７下端の溶接開先とノズル４左端の溶接開先とは配管の径方向において規制される。
【００７０】
開先合わせ保持ブロック３７を移動させるに際して調整雌ねじ１７を回転する際には、予め開先合わせ位置まで移動が終了した状態での調整雌ねじ１７の最後端（右端）から調整雄ねじ１１ａの最後端（右端）までの距離をノギス等により計測して記録した数値を確認しながら、その記録値を超えないように調整雌ねじを操作することにより、作業時間を短縮する。
【００７１】
この際には、図１０のように、保持アーム３９に付けた保持プレート４５をノズル４内面に押し付けることで開先合わせ保持ブロック駆動軸１２をノズル４の右端側の閉鎖板６０とノズル４の左端近傍との２点で固定支持できるので、ノズル４の径方向の開先合わせ精度を確実に向上できる。
【００７２】
このように開先合わせ保持ブロック駆動軸１２を開先合わせ保持ブロック駆動軸１２の長手方向の２点で支持した上で、その後に保持アーム４０に付いた保持プレート４５を溶接開先合わせ部を跨いだ箇所に押し付けることにして、正確に開先合わせをすることができると共に、開先合わせをした状態を安定して保持することができる。
【００７３】
最後に開先合わせ状態の確認には、新規容器内配管２７の外側からの監視カメラ２３と遠隔水中開先合わせ治具９に装備した内部監視カメラとで開先内側と外側からの監視カメラの映像を使用する。
【００７４】
図１１にパージバルーン２０をパージバルーン駆動軸１４の調整雌ねじ１７を回転することで新規容器内配管２７内部へ移動する。
【００７５】
パージバルーン駆動軸１４は駆動機構が前述の軸方向調整ブロック駆動軸１１と同様であるから、パージバルーン駆動軸１４の調整雌ねじ１７を回転して調整雄ねじ１１ａをねじ送りすると、パージバルーン駆動軸１４の軸部１１ｂは新規容器内配管２７方向へ移動し、パージバルーン２０が新規容器内配管２７の曲げ部に至る。ここで高圧ホース６２とパージバルーン駆動軸１４の中空部を通して高圧ガスをパージバルーン２０に供給してパージバルーン２０を膨張させることにより、新規容器内配管２７内を水や気体が通過できないように仕切る。
【００７６】
パージバルーン移動のための調整雌ねじ１７の回転調整については、パージバルーン２０をできるだけ新規容器内配管２７内部に押し込むことが必要であるため、調整雌ねじ１７から調整雄ねじ１１ａが外れない位置までノギス等を使用して確認しながら回転調整を行う。
【００７７】
パージバルーン２０による新規容器内配管２７内の仕切りが行われた後に、高圧ホース６２ａ経由でシールドガス注入口１５よりシールドガスを新規容器内配管２７及びノズル４内部に充満させる。この時シールドガスは、新規容器内配管２７やノズル４内部の水より軽いことから新規容器内配管２７やノズル４内部の上方に集まることとなる。シールドガスの注入により新規容器内配管２７やノズル４の内部の内部圧力が大きくなりすぎないように、ドレンコック１６を開けることによりその内部の水を外部へ排出し、内部圧力を調整することが可能である。
【００７８】
また、シールド状態についても確認には、新規容器内配管２７内に上部から降ろした監視カメラと遠隔水中開先合わせ治具９に付けた内部監視カメラを通して映像によるものとする。
【００７９】
次に、二つ割りのラフガイド３４を締め付けていたボルトを上方から治具を降ろして緩めて撤去してラフガイド３４を二つ割りにし、新規容器内配管２７から撤去して、図１２の如く、溶接開先合わせ部が外側に現れるようにする。
【００８０】
その後に、図１２の如く、上方より遠隔水中点付け溶接機４２を降ろし入れて、新規容器内配管２７とノズル４との開先合わせ部外面に遠隔水中点付け溶接機４２の遠隔水中溶接機チャンバー部４３を密着させ、配管外面側となる溶接開先裏側より開先合わせ部上方に３点以上の点付け溶接を行って、新規容器内配管２７とノズル４との両溶接開先を点溶接で仮止め溶接する。
【００８１】
遠隔水中点付け溶接機４２を溶接開先部へ設置する際には、必要に応じて天井クレーン２９，チェーンブロック等を使用して吊り込み、遠隔水中点付け溶接機４２に取り付けられたポールを操作することで原子炉圧力容器２とシュラウド１との狭隘部に対して、挿入，設置を行う。遠隔水中点付け溶接機４２の保持に際しては、遠隔水中点付け溶接機４２が軽量であるためポールを手で固定するだけでも可能である。
【００８２】
ラフガイド３４を使用した場合は、遠隔水中点付け溶接機４２を設置する前に取り外しておく工程が加えられるが、ただし、遠隔水中溶接機チャンバー４３の開先合わせ部外面への密着に対し干渉しない図２１のようなラフガイド３４を使用した場合は、ボルト７４を外してラフガイド３４を二つ割りにして外す作業は点付け溶接完了後でも良い。
【００８３】
前述の点付け溶接は、開先合わせ部に密着させた遠隔水中溶接機チャンバー４３内部をシールドガスにより満たしてから行う。また、開先合わせ部は周囲から浸水することもあるため、シールドガスは、点付け溶接３０分前から流し始め、チャンバー内部の配管外面が完全に乾燥したことをチャンバー内部に配置された監視カメラにより確認後点付け溶接を行う。乾燥時間の短縮を図りたい場合には、チャンバー内部に流すシールドガスを容器上方から供給する側でヒーター等により加熱してやることで実現できる。
【００８４】
点付け溶接の際、新規容器内配管２７内部には前述の通りパージバルーン２０を膨らませて、パージバルーン２０から閉鎖板６０間での領域内部には、シールドガスを充満させているため開先内側が酸化することはなく、後続の本溶接施工を容易に行うことができる。また、開先を乾燥させる際にも内側上部には、シールドガスが存在するため乾燥が容易となっている。
【００８５】
開先裏側からの点付け溶接終了後、原子炉圧力容器２内の水位を新規容器内配管２７上端より下げ、図１３のように、パージバルーン２０を縮め、且つパージバルーン駆動軸１４の調整雌ねじ１７を逆転させてパージバルーン２０をノズル４内の最初の位置に戻す。保持プレート４５を元の位置に戻してから、開先合わせ保持ブロック駆動軸１２の調整雌ねじ１７を逆転させて開先合わせ保持ブロック３７を元の位置に戻す。
【００８６】
次に、新規容器内配管２７とノズル４内の水をドレンコック１６を開けることにより、外部へ排出し、再度ドレンコック１６を閉める。その排出した水が放射線等により汚染されている場合は、専用の容器にて集めることが必要である。
【００８７】
この時点では、新規容器内配管２７外部に水は存在するが、新規容器内配管２７とノズル４との溶接開先接合部を配管外側より点付け溶接をして両溶接開先が開く作用を阻止し、極力内部への浸水はないようにしているが、万一点付け浸水するようであれば、図１３のように、開先合わせ部配管外面にパージチャンバーを密着させるように配管内部浸水防止装置４４を開先合わせ部外周囲から開先合わせ部を覆うように設置する。配管内部浸水防止装置４４はラフガイドと同様に二つ割りにした配管内部浸水防止装置４４を設置位置に吊り降ろしてボルトで締結することで開先合わせ部を外周囲から覆うようにして組み付ける。
【００８８】
配管内部浸水防止装置４４の内部をシールドガスで満たし、内部への浸水を防ぐ。内部が浸水しないことを遠隔水中開先合わせ治具９に装備した内部監視カメラ等により確認後、遠隔水中開先合わせ治具９の取り外し作業を行う。
【００８９】
その取り外し作業は、まず軸方向調整ブロック駆動軸１１の調整雌ねじ１７を回転させて、図１３のように、軸方向調整ブロック３５を専用ガイド３３から左側へ離す。
【００９０】
次に、図１４のように、閉鎖板６０のフランジ部６１のボルト１０をゆるめて遠隔水中開先合わせ治具９をノズル４から取り外して図１４の右側へ、専用ガイド３３と軸方向調整ブロック３５が干渉しない範囲で、引き抜く。その様子は、遠隔水中開先合わせ治具９に装備した内部監視カメラ等により確認しながら作業を行う。
【００９１】
次に、図１５のように、軸方向調整ブロック駆動軸１１の調整雌ねじ１７を更に回転して専用ガイド３３から軸方向調整ブロック３５を左側へ離す。
【００９２】
この状態は、遠隔水中開先合わせ治具９に装備した内部監視カメラ等により確認しながら作業を行う。
【００９３】
次に、図１６のように、遠隔水中開先合わせ治具９を専用ガイド３３と軸方向調整ブロック３５が干渉しない範囲で、ノズル４からさらに右側へ引き抜き、その後に専用ガイド３３と軸方向調整ブロック３５が干渉しないように、遠隔水中開先合わせ治具９を左上がりの斜めの姿勢にして遠隔水中開先合わせ治具９の全体をノズル４の外に完全に抜き出して取り外す。この作業も、遠隔水中開先合わせ治具９に装着した内部監視カメラ等により確認しながら行い、ノズル４の内面に遠隔水中開先合わせ治具９の構成部分が干渉しないようにする。
【００９４】
ノズル４内から遠隔水中開先合わせ治具９を取り外した後、新規容器内配管２７とノズル４内を清掃し、内部に放射線に汚染された水を付着させた場合は、除染も併せて行う。
【００９５】
その後、図１７のように、内面溶接装置４６を挿入し、遮蔽板７６のフランジ部７７のボルト４７を締めて内面溶接装置４６をノズル４に設置する。
【００９６】
内面溶接装置４６は、以下の構成を備える。
【００９７】
即ち、遮蔽板７６には、円筒状の周方向駆動軸４９がノズル４の中心軸と同軸を回転軸として回転自在に装備される。その周方向駆動軸４９には、ギヤを介してモータ７８が接続され、モータ７８は遮蔽板７６に取り付けられている。このため、モータ７８を駆動するとギヤを介して周方向駆動軸４９がノズル４の中心軸と同軸を回転軸として回転する事ができる。この周方向駆動軸４９の中空部内にはフレーム８０が固定され、そのフレーム８０には、軸方向駆動軸４８と２本のガイドロッド７９がノズル４の軸方向へ移動自在に組み合わせられている。
【００９８】
軸方向駆動軸４８には雌ねじが形成され、その雌ねじはフレーム８０へ回転の自由度のみが与えられたナットと螺合している。そのナットの外周囲にはギヤが固定され、そのギヤには、モータ８１の回転駆動軸に取り付けたギヤが噛み合っている。そのモータ８１は、フレーム８０に固定設置されている。
【００９９】
軸方向駆動軸４８と２本のガイドロッド７９の左端は溶接ヘッドの支持フレーム８２に固定されている。その支持フレーム８２には、溶接設備の溶接トーチ８３がアーク長調整駆動装置５０でノズル４の径方向に移動自在に装備され、さらには、図示していないが、内部監視カメラも撮影方向を自由に変えられるように雲台を介して装備している。
【０１００】
このような内面溶接装置４６は、図１７のように、フランジ部７７の内側にノズル４の右端を嵌め込むようにして遮蔽板７６をノズル４の右端に被せて閉鎖し、ボルト４７を閉めることで、そのボルト端部をノズル４に当てて外れないように装着される。
【０１０１】
内面溶接装置４６をノズル４に装着した後に、モータ８１を稼働してモータ８１の回転駆動力をギヤを介してナットに伝えるとナットが回転して軸方向駆動軸４８を左側（新規容器内配管２７）の方向へ突き出す。この際には、２本のガイドロッド７９が軸方向駆動軸４８と支持フレーム８２の回転を阻止しつつ軸方向駆動軸４８の突き出し方向と同方向へ突き出て行く。
【０１０２】
内部監視カメラによる映像を見て、図１８のように、溶接トーチ８３が溶接開先の溶接線５２と一致する軸方向への位置に達したら、モータ８１を停止させる。引き続いて、図１８のように、溶接トーチ８３をアーク長調整駆動装置５０で溶接線５２に近づくように移動させ、適切な溶接アーク長さが得られるようにする。
【０１０３】
その後に、溶接トーチ８３からアークを発生させて新規容器内配管２７とノズル４との溶接開先の本溶接を新規容器内配管２７とノズル４の内側から行う。この本溶接に際しては、モータ７８を稼働させて周方向駆動軸４９を回転させることにより、溶接トーチ８３を溶接線５２に沿って周回移動させ、全周囲を溶接する。
【０１０４】
その本溶接における初層溶接は少なくとも配管内部浸水防止装置４４により、外面パージの状態で行うことで、開先部の完全溶け込み化を図り、その余の残層溶接においては配管内部浸水防止装置４４を取り外し外面水冷溶接を行うことで溶接による残留応力を改善することも可能となる。
【０１０５】
以上の本溶接が終了したら、モータ８１を逆転して軸方向駆動軸４８と２本のガイドロッド７９を軸方向駆動軸４９内に引き込み、次いでボルト４７を緩めて遮蔽板７６をノズル４から外し、内面溶接装置４６全体をノズル４から抜き取る。
【０１０６】
その後に、内面溶接装置４６の溶接トーチをグラインダー５５に付け替えたと同じ構造の専用ガイド取り外しグラインダー装置５３をノズル４の右端に内面溶接装置４６の取り付けと同様にして取り付け、モータ８１を稼働して専用ガイド３３に届く位置までグラインダー５５を送り込み、モータ７８の稼働によって周方向駆動軸４９を回転して周方向の移動と、アーク長調整駆動装置５０による新規容器内配管２７の径方向への移動とをグラインダー５５に与えて、グラインダー５５で専用ガイド３３を削ってなくする。
【０１０７】
専用ガイド取り外しグラインダー装置５３は、内面溶接装置４６の溶接トーチ部分にグラインダー５５を置き換えて、その余の機構部分を共用したが、共用せずに新規に用意しても良い。
【０１０８】
その後に、専用ガイド取り外しグラインダー装置５３はノズル４から内面溶接装置４６と同様に抜き取られる。
【０１０９】
グラインダー５５のアーク長調整駆動装置５０への取付角度を変更することにより、専用ガイド取り外しグラインダー装置５３は溶接開先の溶接部の補修装置としても使用可能である。
【０１１０】
次に、グラインダー装置５５による削り屑を清掃して取り除く。
【０１１１】
最後に、図２０のように、予め左端に溶接開先を加工してある容器外側配管５をノズル４の右端に合わせ、容器外側配管５とノズル４との溶接開先を合わせる。
【０１１２】
その後に、容器外側配管５とノズル４との溶接開先とを配管外側から溶接機８４で溶接する。
【０１１３】
容器外側配管５も新規の容器外配管としたい場合には、その新規な容器外配管をノズル４の右端へ溶接接合する。
【０１１４】
このようにして配管取り替え工事は終了となる。
【０１１５】
この工法は、容器を原子炉圧力容器，容器内配管をジェットポンプライザー管，ノズルを再循環系配管入り口ノズル、及び、容器外配管を再循環系配管として適用した場合、従来のように原子炉圧力容器内の水を抜いて気中で作業者が開先合わせを行う場合と比較して、周囲の水が放射線を遮蔽するから、放射線により作業者が被ばくする量を激減することが可能となる。
【０１１６】
また、本工法において配管外側に開先合わせ治具を配置し、配管内側より点付け溶接を行い、配管外側より水中溶接により本溶接を行うことによっても同様に、従来の気中で行う工法と比較すると作業者の被ばく量を低減することが可能である。
【０１１７】
このため、原子炉圧力容器内狭隘部の配管取り替えにおいて、高放射線の下、遮蔽に水を用いかつ人がアクセスしづらい狭隘部の開先合わせを行うことが可能となる。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、原子炉圧力容器内での配管と管状の構造物の溶接開先合わせや溶接接合の各作業は原子炉圧力容器内に液体を張った状態で行われるので、その液体が放射線を遮蔽する機能を発揮して、作業員の接近を容易にし、原子炉圧力容器内での溶接開先合わせや溶接接合作業が行い易いという効果が得られる。
【０１１９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果に加えて、配管と管状の構造物との内部を気体雰囲気にして溶接手段の溶接開先への送り込み作業や溶接接合作業自体が容易に達成できるという効果が得られる。
【０１２０】
請求項３の発明によれば、原子炉圧力容器内のジェットポンプライザー管の交換作業が容易に達成できるという効果が得られる。
【０１２１】
請求項４の発明によれば、原子炉圧力容器内に作業員がアクセスする必要なくして原子炉圧力容器の外側から原子炉圧力容器内の配管とノズルとの溶接開先合わせが容易に達成でき、作業員の放射線被曝も低減できるという効果が得られる。
【０１２２】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明による効果に加えて、ノズルや、そのノズルと合わせられた配管内の液体を排水流路を開くことによって排水し、気体雰囲気で溶接接合作業するために必要なノズルや配管の雰囲気を気体雰囲気に置き換える作業が簡単に行えるという効果が得られる。
【０１２３】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明による効果に加えて、ノズルに対して原子炉圧力容器内の配管の径方向の位置を正して、その配管とノズルの両溶接開先の径方向の位置決めを正確に行え、溶接開先合わせの精度を向上できるという効果が得られる。
【０１２４】
請求項７の発明によれば、請求項６の発明による効果に加えて、保持プレートによる正確な開先合わせの状態を仮止めで固定し、仮止め後の本溶接の条件を良くすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による遠隔水中開先合わせ治具を原子炉圧力容器のノズルにセットした状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例でグラインダーによるノズルと容器外側配管の接合部切断作業状態を概略的に示した縦断面図である。
【図３】本発明の実施例で遠隔水中グラインダーによるノズルと容器内側配管の接合部切断作業状態を概略的に示した縦断面図である。
【図４】本発明の実施例による遠隔水中開先加工機を用いたノズルの開先加工作業状態を示した縦断面図である。
【図５】本発明の実施例における新規容器内配管の原子炉圧力容器内への搬入作業状況を示した縦断面図である。
【図６】本発明の実施例における新規容器内配管のノズル側への引き寄せ準備の第１段階を示した縦断面図である。
【図７】本発明の実施例における新規容器内配管のノズル側への引き寄せ準備の第２段階を示した縦断面図である。
【図８】本発明の実施例における新規容器内配管のノズル側への引き寄せ後の状況を示した縦断面図である。
【図９】本発明の実施例における新規容器内配管のノズル側への引き寄せ後の第１段階における遠隔水中開先合わせ治具の動作状況を示した縦断面図である。
【図１０】本発明の実施例における新規容器内配管のノズル側への引き寄せ後の第２段階における遠隔水中開先合わせ治具の動作状況を示した縦断面図である。
【図１１】本発明の実施例における新規容器内配管とノズルとの開先合わせ後における遠隔水中開先合わせ治具による配管内シールドの状況を示した縦断面図である。
【図１２】本発明の実施例における遠隔水中点付け溶接作業状況の概念図である。
【図１３】本発明の実施例における遠隔水中開先合わせ治具の取り外し作業の第１段階を示した縦断面図である。
【図１４】本発明の実施例における遠隔水中開先合わせ治具の取り外し作業の第２段階を示した縦断面図である。
【図１５】本発明の実施例における遠隔水中開先合わせ治具の取り外し作業の第３段階を示した縦断面図である。
【図１６】本発明の実施例における遠隔水中開先合わせ治具の取り外し作業の最終段階を示した縦断面図である。
【図１７】本発明の実施例における内面溶接装置のノズルへのセット状況を示した縦断面図である。
【図１８】本発明の実施例における内面溶接作業状況を示した縦断面図である。
【図１９】本発明の実施例における専用ガイド取り外し作業状況を示した縦断面図である。
【図２０】本発明の実施例におけるノズルと容器外配管との溶接作業状況を示した縦断面図である。
【図２１】本発明の実施例において採用されたラフガイドの変形案を示した斜視図である。
【符号の説明】
１…シュラウド、２…外側容器（原子炉圧力容器）、３…容器内配管、４…ノズル、５…容器外側配管、６…ノズルと容器外配管接合部、９…遠隔水中開先合わせ治具、１０…フランジ部のボルト、１１…軸方向調整ブロック駆動軸、１２…開先合わせ保持ブロック駆動軸、１４…パージバルーン駆動軸、１５…シールドガス注入口、１６…ドレンコック、１７…駆動軸調整雌ねじ、２０…パージバルーン、２４…遠隔水中グラインダー装置、２６…遠隔水中開先加工装置、２７…新規容器内配管、３３…専用ガイド、３４…ラフガイド、３５…軸方向調整ブロック、４４…配管内部浸水防止装置、４６…内面溶接装置、５３…専用ガイド取り外しグラインダー装置。
【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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