(57)【要約】【課題】湿分分離器周囲の設備機器の一時的な撤去または取外し作業をなくし、更に搬入ルート確保のための干渉物工事を削減して、湿分分離器取替工期を短縮でき、蒸気タービン設備の稼働率の低下を防止できること。【解決手段】湿分分離エレメント２１、ソラセ板２２及びガイドベーン２３を備える内部構造物２６が縦長の胴部１７に配置されてなり、タービン建屋内に設置される湿分分離器１３の取替工法において、胴部１７をタービン建屋内に設置させた状態で切断し、この胴部１７内から内部構造物２６を撤去し、次に、新規の内部構造物２６を胴部近傍まで部品毎に搬入し、この胴部近傍で新規の内部構造物２６を組み立て、その後、この新規の内部構造物を胴部１７内に挿入して取り付けるものである。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿分分離エレメント、ソラセ板及びガイドベーンを備える内部構造物が縦長の胴部内に配置されてなり、タービン建屋内に設置される湿分分離器の取替工法において、
前記胴部をタービン建屋内に設置させた状態で切断し、この胴部内から前記内部構造物を撤去し、次に、新規の内部構造物を前記胴部近傍まで部品毎に搬入し、この胴部近傍で前記新規の内部構造物を組み立て、その後、この新規の内部構造物を前記胴部内に挿入して取り付けることを特徴とする湿分分離器の取替工法。
【請求項２】
前記胴部の切断は、この胴部を構成する胴本体と下部鏡板との境界箇所の切断であることを特徴とする請求項１に記載の湿分分離器の取替工法。
【請求項３】
前記内部構造物を下部鏡板と一体に組み立てて、胴部内へ挿入し取り付けることを特徴とする請求項２に記載の湿分分離器の取替工法。
【請求項４】
前記内部構造物を胴部内へ挿入し取り付けた後、下部鏡板を胴本体に取り付けることを特徴とする請求項２に記載の湿分分離器の取替工法。
【請求項５】
前記新規の内部構造物の湿分分離エレメントは、撤去された内部構造物の湿分分離エレメントよりも蒸気流量の増大化に対応して容量を撤去する前より大きくした仕様であることを特徴とする請求項１に記載の湿分分離器の取替工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン設備の湿分分離器を取り替える湿分分離器の取替工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子力発電所では、原子炉で発生した蒸気を蒸気タービンへ送ってこの蒸気タービンを回転させ、蒸気タービンに直結した発電機を駆動して発電を行っている。この蒸気タービンは、図６に示すように、高圧タービン１と低圧タービン２とが連結されたものであり、高圧タービン１と低圧タービン２との間に湿分分離器３が設置される。
【０００３】
この湿分分離器３により蒸気中の湿分が除去されて乾いた蒸気となり、この蒸気が低圧タービン２へ供給されて熱効率の向上が図られる。低圧タービン２にて仕事を終えた蒸気は、復水器４で凝縮されて復水となる。
【０００４】
前記湿分分離器３は、大型かつ数十トンもある一体型重量物であり、高圧タービン１等の大型関連機器の近傍に配置され、かつ大口径配管が付属された状態でタービン建屋５の内部に据え付けられている。
【０００５】
また、原子力発電所の長期運用に伴い、経年劣化を原因とする設備機器の取替作業が多々発生するが、更に設備機器の容量アップを図る必要が生ずる場合もある。これらの経年劣化した機器の取り替えや、容量アップのための機器の取り替えが必要となる大型重量機器の中に湿分分離器３も含まれる。
【０００６】
この湿分分離器３を取り替えるには、この湿分分離器が大型で重量物であることから、般出入ルートを確保する必要がある。このためには、図６に示すように、高圧タービン１、大口径の付属配管、周囲の大型蒸気弁等のように湿分分離器３の周囲に設置された機器を一時的に撤去し、湿分分離器３をタービン建屋５の上部に配設された天井クレーン６により吊り上げ、床７に形成された大物搬出入口７ａへ搬送し、搬出入台車８に搭載して移動させる作業が発生する（特許文献１参照）。
【０００７】
または、図７に示すように、湿分分離器３の設置室内における隣接機器の一時的な除去や、タービン建屋５の壁の一部を一時的に開放して開放口９を形成するなど、湿分分離器３を搬出入させるための干渉物撤去工事が必要となる（同じく特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８４０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、従来の湿分分離器の取替工法は、搬出入スペースが狭いことから、高圧タービン１などのような、湿分分離器３の周囲に設置された機器を一時的に撤去した後、天井クレーン６で吊り上げて大物搬出入口７ａに搬送するか、またはタービン建屋５の壁に開放口９を設けて搬出入ルートとしているため、周辺設備機器や干渉物などの撤去、復旧作業に多大な時間及び労力を要している。
【０００９】
このような湿分分離器３の従来の取替工法は、大掛かりで手間のかかる長期工事となるため、経済的な負担や、原子力発電所のタービン設備を工事期間中停止することによる設備稼働率の低下が大きな負担となる。
【００１０】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、湿分分離器周囲の設備機器の一時的な撤去または取外し作業をなくし、更に搬入ルート確保のための干渉物工事を削減して、湿分分離器取替工期を短縮でき、蒸気タービン設備の稼働率の低下を防止できる湿分分離器の取替工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、湿分分離エレメント、ソラセ板及びガイドベーンを備える内部構造物が縦長の胴部内に配置されてなり、タービン建屋内に設置される湿分分離器の取替工法において、前記胴部をタービン建屋内に設置させた状態で切断し、この胴部内から前記内部構造物を撤去し、次に、新規の内部構造物を前記胴部近傍まで部品毎に搬入し、この胴部近傍で前記新規の内部構造物を組み立て、その後、この新規の内部構造物を前記胴部内に挿入して取り付けることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、胴部をタービン建屋内に設置させた状態で内部構造物のみを取り替えることで、湿分分離器の胴部の周囲に設置された設備機器を一時的に撤去または取り外すことがない。更に、内部構造物を部品毎に搬入して組み立て胴部内に取り付けるので、これらの部品搬入時の干渉物を低減でき、搬入ルート確保のための干渉物工事を削減できる。これらの結果、湿分分離器取替工期を短縮でき、蒸気タービン設備の稼働率の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明に係る湿分分離器の取替工法における一実施の形態が適用された原子力発電所の蒸気タービン設備を示す側断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１４】
これらの図１及び図２に示すように、原子力発電所の蒸気タービン設備１０では、図示しない原子炉で発生した蒸気を、互いに連結した高圧タービン１１及び低圧タービン１２へ順次導き、これらの高圧タービン１１及び低圧タービン１２の回転により発電機（不図示）を駆動して発電を行っている。高圧タービン１１から排出された蒸気は、湿分分離器１３を経て低圧タービン１２へ導かれる。この湿分分離器１３により、蒸気中の湿分が除去されて乾いた蒸気となり、熱効率の向上等が図られる。低圧タービン１２から排出された蒸気は、復水器１４により凝縮されて復水となり、原子炉へ供給される。
【００１５】
前述の高圧タービン１１、低圧タービン１２、湿分分離器１３及び復水器１４等はタービン建屋１５内に設置され、このうち高圧タービン１１及び低圧タービン１２がタービン基礎台１６に据え付けられている。また、湿分分離器１３は、その胴部１７の胴本体１８（図３参照）に吊り金具１９が取り付けられ、この吊り金具１９に接続された吊りサポート２０を介してタービン基礎台１６に懸吊されて支持される。この湿分分離器１３は、複数台（例えば湿分分離器１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの４台）が高圧タービン１１付近に設置される。
【００１６】
各湿分分離器１３は、図３及び図４に示すように、複数の湿分分離エレメント２１、ソラセ板２２、複数のガイドベーン２３及び複数のサポート部材２４、２５を有してなる内部構造物２６が、縦長の胴部１７内に配置されて構成される。この胴部１７は、円筒形状の胴本体２８の上部開口、下部開口が、それぞれ上部鏡板２７、下部鏡板２８により閉塞されて構成される。
【００１７】
胴本体１８には、その軸方向中央で、周方向に沿って等間隔な複数の位置に、吊り金具１９がそれぞれ固定されている。また、胴本体１８の軸方向中央位置に、互いに対向して蒸気入口座２９と蒸気出口座３０とが設けられる。蒸気入口座２９に大口径の蒸気入口配管が、蒸気出口座３０に大口径の蒸気出口配管（共に図示せず）がそれぞれ接続される。また、下部鏡板２８にドレン出口座３１が設けられ、このドレン出口座３１に図示しないドレン配管が接続される。
【００１８】
蒸気入口配管から蒸気入口座２９を経て湿分分離器１３内に流入した蒸気は、ガイドベーン２３に案内されて湿分分離エレメント２１へ導かれ、この湿分分離エレメント２１の表面に湿分が水滴となって付着することで除去される。この湿分が除去された乾き蒸気は、蒸気出口座３０を経て蒸気出口配管へ至る。また、湿分分離エレメント２１に付着した水滴はドレンとなって、ドレン出口座３１を経てドレン配管へ導かれる。
【００１９】
尚、胴部１７の胴本体１８にはマンホール３３、３４が設けられ、マンホール３３は湿分分離器１３Ａ、１３Ｃに、マンホール３４は、湿分分離器１３Ｂ、１３Ｄにそれぞれ設けられる。また、内部構造物２６のサポート部材２４は、湿分分離エレメント２１に取り付けられて、この湿分分離エレメント２１を胴本体１８の定位置に保持するものである。サポート部材２５は、ガイドベーン２３に取り付けられて、このガイドベーン２３を胴本体１８の定位置に保持するものである。
【００２０】
ところで、原子力発電所の長期運用に伴い、湿分分離器１３においても、経年劣化を原因した取替工事の対象となる。但し、この湿分分離器１３では、湿分分離エレメント２１などの内部構造物２６は経年劣化するものの、胴部１７は経年劣化しない場合がほとんどである。そこで、本実施の形態の湿分分離器１３の取替工法は、図５に示すように胴部１７を取り替えず、内部構造物２６のみを取り替える。
【００２１】
つまり、まず、胴部１７をタービン建屋１５に設置させた状態、即ち胴部１７を吊り金具１９及び吊りサポート２０を用いてタービン基礎台１６に懸吊させ、蒸気入口座２９に蒸気入口配管を、蒸気出口座３０に蒸気出口配管を、ドレン出口座３１にドレン配管をそれぞれ接続させた状態で、この胴部１７の胴本体１８と下部鏡板２８との境界箇所を切断し、下部鏡板２８を胴本体１８から分離する。この結果、胴本体１８の下端に切断口３５が、下部鏡板２８の上端に切断口３６がそれぞれ形成される。
【００２２】
次に、胴部１７内に設置されて経年劣化した内部構造物２６（湿分分離エレメント２１、ソラセ板２２、ガイドベーン２３、サポート部材２４、２５等）の全部または一部を胴本体１８の切断口３５を通して胴部１７外へ撤去する。
【００２３】
次に、新規の内部構造物２６を部品毎（湿分分離エレメント２１、ソラセ板２２、ガイドベーン２３、サポート部材２４、２５毎）にタービン建屋１５内へ搬入し、胴部１７（胴本体１８及び上部鏡板２７）近傍の建屋下部エリア３７（図１）まで搬送する。そして、建屋下部エリア３７において、搬送された各部品を組み立てて新規の内部構造物２６の全部または一部とする。このとき、この新規の内部構造物２６に下部鏡板２８を一体に組み付けてもよい。
【００２４】
その後、新規の内部構造物２６の全部または一部と、この内部構造物２６に一体化された下部鏡板２８とを、図示しない架台に載置し、この架台をチェーンブロックなどで吊り上げ、またはジャッキなどでジャッキアップして、新規の内部構造物２６の全部または一部を胴部１７（胴本体１８及び上部鏡板２７）内に挿入する。そして、この新規の内部構造物２６の全部または一部を胴部１７内に固定して取り付け、下部鏡板２８の切断口３６を胴本体１８の切断口３５に溶接などにより接続して、湿分分離器１３を完成する。
【００２５】
新規の内部構造物２６の全部または一部と下部鏡板２８とを建屋下部エリア３７内で一体に組み付けない場合には、まず、新規の内部構造物２６の全部または一部を架台（不図示）に載置して吊り上げまたはジャッキアップして、胴部１７（胴本体１８及び上部鏡板２７）内に挿入し、この新規の内部構造物２６の全部または一部を胴部１７に固定して取り付ける。次に、下部鏡板２８を図示しない架台に載置して吊り上げまたはジャッキアップし、この下部鏡板２８の切断口３６を胴本体１８の切断口３５に溶接などにより接続する。
【００２６】
ここで、新規の内部構造物２６（特にそのうちの湿分分離エレメント２１）は、撤去された内部構造物２６（特にこのうちの湿分分離エレメント２１）よりも蒸気流量の増大化に対応した仕様のものでもよい。この場合には、この新規の内部構造物２６が取り付けられた湿分分離器１３の容量が撤去する前より増大されたものとなる。
【００２７】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
【００２８】
（１）胴部１７をタービン建屋１５に設置された状態で内部構造物２６のみを新規の内部構造物２６に取り替えるので、湿分分離器１３の周囲にあって容易に撤去・復旧が困難な設備機器（高圧タービン１、蒸気入口配管、蒸気出口配管、ドレン配管、大型蒸気弁など）を一時的に撤去したり、湿分分離器１３を懸吊するための吊りサポート２０を吊り金具１９から一時的に取り外す必要がない。
【００２９】
また、内部構造物２６を部品毎、即ち湿分分離エレメント２１、ソラセ板２２、ガイドベーン２３、サポート部材２４、２５毎に搬入して組み立て胴部１７内に取り付けるので、これらの部品搬入時の干渉物を低減でき、例えばタービン建屋１５の壁の一部を一時的に開放するなど、搬入ルート確保のための干渉物工事を削減できる。
【００３０】
これらの結果、湿分分離器取替工事の作業物量を削減できるので、この工事期間を短縮でき、従って蒸気タービン設備１０、ひいては原子力発電所の稼働率の低下を未然に防止することができる。
【００３１】
（２）胴部１７をタービン建屋１５内に設置させた状態で、内部構造物２６のみを取り替えるので、胴部１７を流用できる。この結果、胴部１７の鋼材の廃棄が不要になるので、廃棄物量を低減できる。
【００３２】
（３）本実施の形態の湿分分離器１３の取替工法において、新規の内部構造物２６が、経年劣化により撤去した内部構造物２６に比べて蒸気流量の増大に対応した仕様である場合には、内部構造物２６の取替によって、湿分分離器１３の容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る湿分分離器の取替工法における一実施の形態が適用された原子力発電所の蒸気タービン設備を示す側断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図１の湿分分離器を示す縦断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図
【図５】図１における湿分分離器の取替工法を説明する図であり、（Ａ）が胴部内への内部構造物の取付状態を示す断面図、（Ｂ）が胴部内への内部構造物の挿入手順を示す断面図。
【図６】従来の湿分分離器の取替工法における一例を示す概念図。
【図７】従来の湿分分離器の取替工法における他の例を示す概念図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  蒸気タービン設備
１１  高圧タービン
１２  低圧タービン
１３  湿分分離器
１７  胴部
１８  胴本体
２０  吊りサポート
２１  湿分分離エレメント
２２  ソラセ板
２３  ガイドベーン
２６  内部構造物
２８  下部鏡板
３５、３６  切断口
３７  建屋下部エリア（胴部近傍）
【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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