管台取付構造
【課題】管台の取り付けを容易に行うこと。
【解決手段】半球凹形状の内面を有する原子炉容器１０の内外に貫通する管台２０を取り付ける管台取付構造において、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、法線Ｎを中心として設けられてフランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８と、を備える。
【解決手段】半球凹形状の内面を有する原子炉容器１０の内外に貫通する管台２０を取り付ける管台取付構造において、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、法線Ｎを中心として設けられてフランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉容器に管台を取り付ける管台取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉容器には管台が設けられている。管台は、ステンレス鋼やＮｉ基合金などで形成されている。この管台は、原子炉冷却材の高温高圧水が存在する腐食環境において、引張応力の作用により、応力腐食割れが発生するおそれがある。このため、管台や、管台を原子炉容器に固定する溶接部が損傷する可能性がある。したがって、必要に応じて補修を行い、管台を取り替える。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１では、原子炉容器の下鏡溶接部に対して溶接より固定支持された管台を取り替える方法が示されている。この方法は、原子炉容器の下鏡溶接部に固定支持された管台を、溶接部の上下方でそれぞれ切断して上部管台および下部管台を取り除いた後、原子炉容器の溶接部分を残存管台と共に除去し、次に除去部分を肉盛溶接して元に復旧させ、続いて下部管台を原子炉容器の貫通孔から挿入して溶接にて原子炉容器に固定すると共に下部管台の挿入先端を上部管台に溶接により固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５３００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原子炉容器の下鏡の内面は、半球凹面形状であり、既設の溶接部が複雑な３次元形状とされていることから、この溶接部を復元しようとすると複雑な３次元形状部分に肉盛溶接しなければならない。しかも、原子炉容器の内部は、水中環境または放射線線量の高い気中環境であるから、溶接作業を人手で行うことを避けて遠隔自動装置で行うことが好ましい。しかし、遠隔自動装置を用いて複雑な形状への肉盛溶接は困難であり、管台の取り付けを容易に行えない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、管台の取り付けを容易に行うことのできる管台取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の管台取付構造は、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心とした対称形状に前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記法線を中心として前記除去凹部と同じ対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、前記法線を中心として設けられて前記フランジ部を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この管台取付構造によれば、原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【０００９】
また、本発明の管台取付構造では、前記管台は、前記フランジ部を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記フランジ部を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする。
【００１０】
この管台取付構造によれば、溶接部を設ける場合、外側管台から内側管台が分割されていると、法線を中心とした対称形状に溶接を行う軌跡に内側管台が存在しないので、作業を容易に行うことができる。しかも、管台は、原子炉容器の内側に林立されており、隣接する管台の間が狭隘な環境にあるため、外側管台から内側管台が分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことができる。このため、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されると共に前記除去凹部の外部に突出するフランジ部と、前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部の表面および前記除去凹部の外部に突出する前記フランジ部の外周を覆って溶接された肉盛溶接部と、前記フランジ部を前記中心線を中心として前記肉盛溶接部に溶接する継手溶接部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。しかも、肉盛溶接部が、クラッド部の表面および除去凹部の外部に突出するフランジ部の外周を覆って溶接され、除去凹部の母材に接しないことから、熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記中心線を中心として設けられて前記除去凹部に挿入された管台を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、管台の位置決め、および管台の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【００１５】
また、本発明の管台取付構造では、前記管台は、前記継手溶接部による溶接箇所を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記継手溶接部による溶接箇所を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この管台取付構造によれば、継手溶接部を設ける場合、外側管台から内側管台が分割されていると、中心線上に内側管台が存在しないので、継手溶接の作業を容易に行うことができる。しかも、管台は、原子炉容器の内側に林立されており、隣接する管台の間が狭隘な環境にあるため、外側管台から内側管台が分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことができる。このため、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に基づき形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と前記フランジ部との間を塞ぐ閉塞部と、前記原子炉容器の貫通孔に前記管台を固定する固定部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器へのシールおよび固定を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。しかも、閉塞部および固定部を備えることで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【００１９】
特に、この管台取付構造によれば、継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の管台取付構造では、前記固定部は、前記管台の外面と前記貫通孔の内面との螺合によることを特徴とする。
【００２１】
この管台取付構造によれば、管台の取り付け作業を容易に行える。
【００２２】
また、本発明の管台取付構造では、前記固定部は、拡管した前記管台の外面と前記貫通孔の内面との密着によることを特徴とする。
【００２３】
この管台取付構造によれば、管台の取り付け作業を容易に行える。
【００２４】
また、本発明の管台取付構造では、前記閉塞部は、シール溶接によることを特徴とする。
【００２５】
この管台取付構造によれば、クラッド部とフランジ部との間を確実に塞ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、取り替え以前の管台取付構造の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る管台取付構造の概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３に係る管台取付構造の概略図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の概略図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態５に係る管台取付構造の概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態５に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
以下に説明する管台取付構造は、原子炉容器における半球形状の下部鏡に取り付けられた管台を補修により取り替えるものである。図１に示すように、取り替え以前の管台取付構造は、原子炉容器１０の底部である半球形状に形成された下部鏡１１に対し、原子炉容器１０の内外に貫通して管台２０が取り付けられている。
【００３０】
原子炉容器１０は、母材１２が炭素鋼または低合金鋼で形成されている。原子炉容器１０の内面は、ステンレス鋼で肉盛溶接されたクラッド部１３により被覆されている。この原子炉容器１０は、管台２０を取り付ける位置に、管台２０を貫通させる貫通孔１４が垂直に設けられている。貫通孔１４は、原子炉容器１０の内側に開口する部分に、溶接部１５が設けられている。溶接部１５は、原子炉容器１０の内側の母材１２に開先加工が施され、この開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接されている（肉盛溶接部１５ａ）。さらに、溶接部１５は、肉盛溶接部１５ａに開先加工が施され、この開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている（継手溶接部１５ｂ）。この継手溶接部１５ｂにより、貫通孔１４に貫通された管台２０が原子炉容器１０に対して固定されている。また、貫通孔１４は、原子炉容器１０の外側に開口する部分に、溶接部１６が設けられている。溶接部１６は、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接されている。
【００３１】
管台２０は、本実施の形態では、例えば、原子炉容器１０の炉内の中性子束を計測する検出器を挿入して装着するための炉内計装管として構成されている。この管台２０は、ステンレス鋼またはＮｉ基合金で形成されている。管台２０は、原子炉容器１０の貫通孔１４に貫通されて、原子炉容器１０の外側に延在する下端に、セーフエンド部２１が設けられている。セーフエンド部２１は、管台２０の下端にステンレス鋼またはＮｉ基合金の継手溶接により固定されている（継手溶接部２２）。このセーフエンド部２１は、コンジェットチューブ２３と接続されるものである。セーフエンド部２１とコンジェットチューブ２３とは、ステンレス鋼の継手溶接により接続されている（継手溶接部２４）。
【００３２】
［実施の形態１］
図２は、本実施の形態に係る管台取付構造を示す。図２に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００３３】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、開先として加工され、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に形成されている。法線Ｎを中心とした対称形状には、法線Ｎを中心として外径が円形状のものや、法線Ｎを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００３４】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入されるもので、前記法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されている。
【００３５】
また、管台取付構造は、フランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、除去凹部１７に挿入されたフランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、除去凹部１７の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００３６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００３７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、前記法線Ｎを中心とした対称形状に除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００３８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７において貫通孔１４が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が貫通孔１４に侵入する事態を防ぐ。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して肉盛溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、熱処理（例えば２３０℃〜２９０℃）を行う。その後、貫通孔１４の中心に対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、貫通孔１４の加工を行う。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、かつ貫通孔１４の内部にヒータを配置し、肉盛溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。なお、前記の肉盛溶接をテンパービード溶接方法で施工することにより、前記の溶接後熱処理を不要とすることも考えられる。その後、前記法線Ｎを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の内部に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００３９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに嵌め込む。フランジ部２５は、工場などで別途形成されており、高い精度を確保することが可能である。
【００４０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記法線Ｎを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００４１】
このように、上述した実施の形態１の管台取付構造は、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記法線Ｎを中心として設けられてフランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８とを備える。
【００４２】
この管台取付構造によれば、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００４３】
また、上述した実施の形態１の管台取付構造では、溶接部１８が肉盛溶接部１８ａおよび継手溶接部１８ｂにより構成されている形態を説明したが、この限りではない。例えば、実施の形態１の他の例として、図３に示すように、溶接部１８を継手溶接部１８ｂのみで構成することも可能である。
【００４４】
この場合、管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００４５】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、前記法線Ｎを中心とした対称形状に除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００４６】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７に嵌め込む。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５を含み高い精度を確保することが可能である。
【００４７】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および管台２０の周囲である原子炉容器１０の外側面に沿ってヒータを取り付け、継手溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記法線Ｎを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と除去凹部１７との間に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００４８】
この管台取付構造によれば、肉盛溶接部１８ａ（肉盛溶接）を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００４９】
また、実施の形態１の他の例として、図４および図５に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図４および図５に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００５０】
溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接を行う軌跡に内側管台２０ｂが存在しないので、作業を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接を行う軌跡に内側管台２０ｂを存在させないため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【００５１】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図２および図３に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００５２】
［実施の形態２］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図６に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００５３】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００５４】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入されると共に除去凹部１７の外部に突出するもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００５５】
また、管台取付構造は、フランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３の表面、および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接された肉盛溶接部１８ａと、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００５６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００５７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面、および後に肉盛溶接部１８ａを設けるクラッド部１３の表面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００５８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が除去凹部１７に侵入する事態を防ぐ。その後、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してクラッド部１３の表面に肉盛溶接する。その後、貫通孔１４の中心線Ｓに対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、肉盛溶接部１８ａおよび貫通孔１４の加工を行う。その後、前記中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の外縁であってクラッド部１３の表面に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００５９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａ内に嵌め込む。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５を含み高い精度を確保することが可能である。
【００６０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記中心線Ｓを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００６１】
このように、上述した実施の形態２の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されると共に除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３の表面および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接された肉盛溶接部１８ａと、フランジ部２５を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとを備える。
【００６２】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、肉盛溶接部１８ａが、クラッド部１３の表面および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接され、除去凹部１７の母材１２に接しないことから、熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００６３】
［実施の形態３］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図７に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００６４】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００６５】
また、管台取付構造は、新たな管台２０を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００６６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００６７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００６８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７において貫通孔１４が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が貫通孔１４に侵入する事態を防ぐ。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して肉盛溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、熱処理（例えば２３０℃〜２９０℃）を行う。その後、貫通孔１４の中心に対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、貫通孔１４の加工を行う。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、かつ貫通孔１４の内部にヒータを配置し、肉盛溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。なお、前記の肉盛溶接をテンパービード溶接方法で施工することにより、前記の溶接後熱処理を不要とすることも考えられる。その後、前記中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の内部に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００６９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入する。
【００７０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記中心線Ｓを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、管台２０と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００７１】
このように、上述した実施の形態３の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、除去凹部１７に挿入された管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとを備える。
【００７２】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、管台２０の位置決め、および管台２０の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００７３】
また、実施の形態３の管台取付構造では、図７に示すように、管台２０は、継手溶接部１８ｂによる溶接箇所を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、継手溶接部１８ｂによる溶接箇所を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、ネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００７４】
溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、継手溶接の作業を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、継手溶接の作業を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなく継手溶接部１８ｂに近いことが好ましい。
【００７５】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図には明示しないが、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００７６】
ところで、上述した実施の形態３では、溶接部１８が、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されているがこの限りではない。例えば、溶接部１８は、中心線Ｓを中心として設けられて除去凹部１７に挿入された新たな管台２０を原子炉容器１０に溶接するものであってもよい。具体的には、溶接部１８は、継手溶接部１８ｂが、管台２０を原子炉容器１０に固定する態様で継手溶接され、肉盛溶接部１８ａが、除去凹部１７において継手溶接部１８ｂがなく原子炉容器１０の内側に表れる母材１２の表面を覆う態様で肉盛溶接される。この構成であっても、上述した実施の形態３の効果を得ることが可能である。
【００７７】
［実施の形態４］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図８に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００７８】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００７９】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３と面一となるもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００８０】
また、管台取付構造は、クラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞する閉塞部１９を備えている。閉塞部１９は、前記中心線Ｓを中心としてクラッド部１３とフランジ部２５との間にシール溶接されたシール溶接部として構成されている。その他、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との隙間に充填される充填材であってもよい。充填材としては、例えば、樹脂材がある。
【００８１】
また、管台取付構造は、貫通孔１４の内面に管台２０の外面を固定する固定部２７を備えている。本実施の形態での固定部２７は、管台２０の外面と貫通孔１４の内面とを螺合により固定するネジ構造とされている。
【００８２】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部を水中環境のままとする。
【００８３】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、固定部２７を形成する。具体的には、貫通孔１４に雌ネジ部を加工する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７、および固定部２７が形成される。除去凹部１７および固定部２７の雌ネジ部は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００８４】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７内に嵌め込むと共に、固定部（雌ネジ部および雄ネジ部）２７により管台２０を貫通孔１４に固定する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５および固定部（雄ネジ部）２７を含み高い精度を確保することが可能である。
【００８５】
次に、閉塞部（シール溶接部）１９を設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してシール溶接する。その後シール溶接の検査を行う。これにより、フランジ部２５とクラッド部１３との間が閉塞される。シール溶接は、前記中心線Ｓを中心として施工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００８６】
このように、上述した実施の形態４の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心として原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３とフランジ部２５との間を塞ぐ閉塞部１９と、原子炉容器１０の貫通孔１４に管台２０を固定する固定部２７とを備える。
【００８７】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０へのシールおよび固定を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、閉塞部１９および固定部２７を備えたことで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００８８】
特に、実施の形態４の管台取付構造は、上述した実施の形態１〜３のような継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００８９】
また、実施の形態４の他の例として、フランジ部２５を図９に示すように構成することが好ましい。具体的に、フランジ部２５は、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている点は上述と同じである。異なるのは、フランジ部２５が前記中心線Ｓを中心とした対称形状とされている点である。このフランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、管台２０が固定部２７により固定された場合、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３から一部が突出する。そして、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との境に設けられる。
【００９０】
このように、フランジ部２５を、前記中心線Ｓを中心とした対称形状とすることで、ネジ構造の固定部２７により管台２０を貫通孔１４に固定した場合、ねじ込み位置に係わらず、閉塞部１９によりクラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞することが可能である。この結果、作業性が向上するので、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００９１】
また、実施の形態４の他の例として、図１０および図１１に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図１０および図１１に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００９２】
閉塞部１９を設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、閉塞部１９の施工を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、閉塞部１９の施工を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【００９３】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図８および図９に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００９４】
［実施の形態５］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１２に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００９５】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００９６】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３と面一となるもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００９７】
また、管台取付構造は、クラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞する閉塞部１９を備えている。閉塞部１９は、前記中心線Ｓを中心としてクラッド部１３とフランジ部２５との間にシール溶接されたシール溶接部として構成されている。その他、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との隙間に充填される充填材であってもよい。充填材としては、例えば、樹脂材がある。
【００９８】
また、管台取付構造は、貫通孔１４の内面に管台２０の外面を固定する固定部２７を備えている。本実施の形態での固定部２７は、管台２０を拡管し、この拡管した管台２０の外面と貫通孔１４の内面とを密着により固定する構造とされている。
【００９９】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部を水中環境のままとする。
【０１００】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【０１０１】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７内に嵌め込むと共に、固定部（拡管）２７により管台２０を貫通孔１４に固定する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５および固定部（拡管）２７を設ける部分を含み高い精度を確保することが可能である。
【０１０２】
次に、閉塞部（シール溶接部）１９を設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してシール溶接する。その後シール溶接の検査を行う。これにより、フランジ部２５とクラッド部１３との間が閉塞される。シール溶接は、前記中心線Ｓを中心として施工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。なお、上述した管台２０の固定とシール溶接は、どちらを先に行ってもよい。
【０１０３】
このように、上述した実施の形態５の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心として原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３とフランジ部２５との間を塞ぐ閉塞部１９と、原子炉容器１０の貫通孔１４に管台２０を固定する固定部２７とを備える。
【０１０４】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０へのシールおよび固定を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、閉塞部１９および固定部２７を備えたことで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【０１０５】
特に、実施の形態５の管台取付構造は、上述した実施の形態１〜３のような継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【０１０６】
また、実施の形態５の他の例として、図１３に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図１３に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【０１０７】
閉塞部１９を設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、閉塞部１９の施工を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、閉塞部１９の施工を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【０１０８】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図１２に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【０１０９】
［実施の形態６］
本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【０１１０】
この管台取付構造は、図には明示しないが、管台を取り外した後の原子炉容器の内面側において、貫通孔の開口部分の母材が溶接部と共に除去された除去凹部を備えている。除去凹部は、管台（施工時は貫通孔）の中心線を中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線を中心とした対称形状には、中心線を中心として外径が円形状のものや、中心線を中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【０１１１】
また、管台取付構造は、新しい管台において、フランジ部を備えている。フランジ部は、除去凹部に挿入され、原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と面一となるもので、前記中心線を中心として除去凹部と同じ対称形状に基づき形成されている。
【０１１２】
また、管台取付構造は、管台を原子炉容器に溶接する溶接部を備えている。溶接部は、原子炉容器の外面側の既存の溶接部１６（図１参照）の外面に、原子炉容器の下部鏡における半球凸形状の外面の法線を基準として溶接された肉盛溶接部と、溶接部１６から突出する管台と肉盛溶接部とが前記法線を基準として溶接された継手溶接部とで構成されている。肉盛溶接部は、溶接部１６の外面にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部は、肉盛溶接部の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【０１１３】
この実施の形態６の管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の加工、フランジ部での管台の位置決めを行え、かつ下部鏡の外面の法線を基準として管台の原子炉容器への溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことが可能になる。特に、実施の形態６の管台取付構造によれば、原子炉容器の内側での溶接作業を要さず、原子炉容器の外側での溶接作業となるため、管台の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【０１１４】
［実施の形態７］
本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【０１１５】
この管台取付構造は、図には明示しないが、管台を取り外した後の原子炉容器の内面側において、貫通孔を拡径して母材が溶接部と共に除去された大径貫通孔を備えている。大径貫通孔は、管台（施工時は貫通孔）の中心線を中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線を中心とした対称形状には、中心線を中心として外径が円形状のものや、中心線を中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【０１１６】
また、管台取付構造は、スリーブ部を備えている。スリーブ部は、前記中心線を中心として大径貫通孔の内面と同じ対称形状に基づき形成された筒体である。スリーブ部は、大径貫通孔に挿通され、大径貫通孔の内周面に沿うと共に、原子炉容器の内面に設けられたクラッド部、および原子炉容器の外面と面一となる。
【０１１７】
また、管台取付構造は、新しい管台において、フランジ部を備えている。フランジ部は、大径貫通孔に挿入されたスリーブ部の内部に嵌入され、原子炉容器の内面側および外面側に突出するもので、前記中心線を中心としてスリーブ部の内面と同じ対称形状に基づき形成されている。
【０１１８】
また、管台取付構造は、管台を原子炉容器に溶接する溶接部を備えている。溶接部は、原子炉容器の外面側であって溶接部１６（図１参照）を除去した外面に、原子炉容器の下部鏡における半球凸形状の外面の法線を基準として溶接された肉盛溶接部と、大径貫通孔から突出する管台と肉盛溶接部とが前記法線を基準として溶接された継手溶接部とで構成されている。肉盛溶接部は、原子炉容器の外面にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部は、肉盛溶接部の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【０１１９】
この実施の形態７の管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、大径貫通孔の加工、フランジ部での管台の位置決めを行え、かつ下部鏡の外面の法線を基準として管台の原子炉容器への溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことが可能になる。特に、実施の形態７の管台取付構造によれば、原子炉容器の内側での溶接作業を要さず、原子炉容器の外側での溶接作業となるため、管台の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上のように、本発明に係る管台取付構造は、管台の取り付けを容易に行うことに適している。
【符号の説明】
【０１２１】
１０ 原子炉容器
１１ 下部鏡
１２ 母材
１３ クラッド部
１４ 貫通孔
１７ 除去凹部
１８ 溶接部
１８ａ 肉盛溶接部
１８ｂ 継手溶接部
１９ 閉塞部
２０ 管台
２０ａ 外側管台
２０ｂ 内側管台
２５ フランジ部
２６ ネジ接合
２７ 固定部
Ｎ 法線
Ｓ 中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉容器に管台を取り付ける管台取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉容器には管台が設けられている。管台は、ステンレス鋼やＮｉ基合金などで形成されている。この管台は、原子炉冷却材の高温高圧水が存在する腐食環境において、引張応力の作用により、応力腐食割れが発生するおそれがある。このため、管台や、管台を原子炉容器に固定する溶接部が損傷する可能性がある。したがって、必要に応じて補修を行い、管台を取り替える。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１では、原子炉容器の下鏡溶接部に対して溶接より固定支持された管台を取り替える方法が示されている。この方法は、原子炉容器の下鏡溶接部に固定支持された管台を、溶接部の上下方でそれぞれ切断して上部管台および下部管台を取り除いた後、原子炉容器の溶接部分を残存管台と共に除去し、次に除去部分を肉盛溶接して元に復旧させ、続いて下部管台を原子炉容器の貫通孔から挿入して溶接にて原子炉容器に固定すると共に下部管台の挿入先端を上部管台に溶接により固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５３００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、原子炉容器の下鏡の内面は、半球凹面形状であり、既設の溶接部が複雑な３次元形状とされていることから、この溶接部を復元しようとすると複雑な３次元形状部分に肉盛溶接しなければならない。しかも、原子炉容器の内部は、水中環境または放射線線量の高い気中環境であるから、溶接作業を人手で行うことを避けて遠隔自動装置で行うことが好ましい。しかし、遠隔自動装置を用いて複雑な形状への肉盛溶接は困難であり、管台の取り付けを容易に行えない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、管台の取り付けを容易に行うことのできる管台取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の管台取付構造は、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心とした対称形状に前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記法線を中心として前記除去凹部と同じ対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、前記法線を中心として設けられて前記フランジ部を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この管台取付構造によれば、原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【０００９】
また、本発明の管台取付構造では、前記管台は、前記フランジ部を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記フランジ部を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする。
【００１０】
この管台取付構造によれば、溶接部を設ける場合、外側管台から内側管台が分割されていると、法線を中心とした対称形状に溶接を行う軌跡に内側管台が存在しないので、作業を容易に行うことができる。しかも、管台は、原子炉容器の内側に林立されており、隣接する管台の間が狭隘な環境にあるため、外側管台から内側管台が分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことができる。このため、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されると共に前記除去凹部の外部に突出するフランジ部と、前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部の表面および前記除去凹部の外部に突出する前記フランジ部の外周を覆って溶接された肉盛溶接部と、前記フランジ部を前記中心線を中心として前記肉盛溶接部に溶接する継手溶接部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。しかも、肉盛溶接部が、クラッド部の表面および除去凹部の外部に突出するフランジ部の外周を覆って溶接され、除去凹部の母材に接しないことから、熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記中心線を中心として設けられて前記除去凹部に挿入された管台を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、管台の位置決め、および管台の原子炉容器に対する溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【００１５】
また、本発明の管台取付構造では、前記管台は、前記継手溶接部による溶接箇所を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記継手溶接部による溶接箇所を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この管台取付構造によれば、継手溶接部を設ける場合、外側管台から内側管台が分割されていると、中心線上に内側管台が存在しないので、継手溶接の作業を容易に行うことができる。しかも、管台は、原子炉容器の内側に林立されており、隣接する管台の間が狭隘な環境にあるため、外側管台から内側管台が分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことができる。このため、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の管台取付構造では、半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に基づき形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と前記フランジ部との間を塞ぐ閉塞部と、前記原子炉容器の貫通孔に前記管台を固定する固定部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の開先加工、フランジ部での管台の位置決め、およびフランジ部の原子炉容器へのシールおよび固定を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことができる。しかも、閉塞部および固定部を備えることで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【００１９】
特に、この管台取付構造によれば、継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台の取り付けをさらに容易に行うことができる。
【００２０】
また、本発明の管台取付構造では、前記固定部は、前記管台の外面と前記貫通孔の内面との螺合によることを特徴とする。
【００２１】
この管台取付構造によれば、管台の取り付け作業を容易に行える。
【００２２】
また、本発明の管台取付構造では、前記固定部は、拡管した前記管台の外面と前記貫通孔の内面との密着によることを特徴とする。
【００２３】
この管台取付構造によれば、管台の取り付け作業を容易に行える。
【００２４】
また、本発明の管台取付構造では、前記閉塞部は、シール溶接によることを特徴とする。
【００２５】
この管台取付構造によれば、クラッド部とフランジ部との間を確実に塞ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、管台の取り付けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、取り替え以前の管台取付構造の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る管台取付構造の概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３に係る管台取付構造の概略図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の概略図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態５に係る管台取付構造の概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態５に係る管台取付構造の他の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
以下に説明する管台取付構造は、原子炉容器における半球形状の下部鏡に取り付けられた管台を補修により取り替えるものである。図１に示すように、取り替え以前の管台取付構造は、原子炉容器１０の底部である半球形状に形成された下部鏡１１に対し、原子炉容器１０の内外に貫通して管台２０が取り付けられている。
【００３０】
原子炉容器１０は、母材１２が炭素鋼または低合金鋼で形成されている。原子炉容器１０の内面は、ステンレス鋼で肉盛溶接されたクラッド部１３により被覆されている。この原子炉容器１０は、管台２０を取り付ける位置に、管台２０を貫通させる貫通孔１４が垂直に設けられている。貫通孔１４は、原子炉容器１０の内側に開口する部分に、溶接部１５が設けられている。溶接部１５は、原子炉容器１０の内側の母材１２に開先加工が施され、この開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接されている（肉盛溶接部１５ａ）。さらに、溶接部１５は、肉盛溶接部１５ａに開先加工が施され、この開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている（継手溶接部１５ｂ）。この継手溶接部１５ｂにより、貫通孔１４に貫通された管台２０が原子炉容器１０に対して固定されている。また、貫通孔１４は、原子炉容器１０の外側に開口する部分に、溶接部１６が設けられている。溶接部１６は、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接されている。
【００３１】
管台２０は、本実施の形態では、例えば、原子炉容器１０の炉内の中性子束を計測する検出器を挿入して装着するための炉内計装管として構成されている。この管台２０は、ステンレス鋼またはＮｉ基合金で形成されている。管台２０は、原子炉容器１０の貫通孔１４に貫通されて、原子炉容器１０の外側に延在する下端に、セーフエンド部２１が設けられている。セーフエンド部２１は、管台２０の下端にステンレス鋼またはＮｉ基合金の継手溶接により固定されている（継手溶接部２２）。このセーフエンド部２１は、コンジェットチューブ２３と接続されるものである。セーフエンド部２１とコンジェットチューブ２３とは、ステンレス鋼の継手溶接により接続されている（継手溶接部２４）。
【００３２】
［実施の形態１］
図２は、本実施の形態に係る管台取付構造を示す。図２に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００３３】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、開先として加工され、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に形成されている。法線Ｎを中心とした対称形状には、法線Ｎを中心として外径が円形状のものや、法線Ｎを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００３４】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入されるもので、前記法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されている。
【００３５】
また、管台取付構造は、フランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、除去凹部１７に挿入されたフランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、除去凹部１７の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００３６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００３７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、前記法線Ｎを中心とした対称形状に除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００３８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７において貫通孔１４が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が貫通孔１４に侵入する事態を防ぐ。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して肉盛溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、熱処理（例えば２３０℃〜２９０℃）を行う。その後、貫通孔１４の中心に対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、貫通孔１４の加工を行う。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、かつ貫通孔１４の内部にヒータを配置し、肉盛溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。なお、前記の肉盛溶接をテンパービード溶接方法で施工することにより、前記の溶接後熱処理を不要とすることも考えられる。その後、前記法線Ｎを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の内部に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００３９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに嵌め込む。フランジ部２５は、工場などで別途形成されており、高い精度を確保することが可能である。
【００４０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記法線Ｎを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００４１】
このように、上述した実施の形態１の管台取付構造は、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心とした対称形状に原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記法線Ｎを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記法線Ｎを中心として設けられてフランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８とを備える。
【００４２】
この管台取付構造によれば、原子炉容器１０の半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００４３】
また、上述した実施の形態１の管台取付構造では、溶接部１８が肉盛溶接部１８ａおよび継手溶接部１８ｂにより構成されている形態を説明したが、この限りではない。例えば、実施の形態１の他の例として、図３に示すように、溶接部１８を継手溶接部１８ｂのみで構成することも可能である。
【００４４】
この場合、管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００４５】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の内面の法線Ｎを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、前記法線Ｎを中心とした対称形状に除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００４６】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７に嵌め込む。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５を含み高い精度を確保することが可能である。
【００４７】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記法線Ｎを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および管台２０の周囲である原子炉容器１０の外側面に沿ってヒータを取り付け、継手溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記法線Ｎを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と除去凹部１７との間に、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記法線Ｎを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００４８】
この管台取付構造によれば、肉盛溶接部１８ａ（肉盛溶接）を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００４９】
また、実施の形態１の他の例として、図４および図５に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図４および図５に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００５０】
溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接を行う軌跡に内側管台２０ｂが存在しないので、作業を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、前記法線Ｎを中心とした対称形状に継手溶接を行う軌跡に内側管台２０ｂを存在させないため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【００５１】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図２および図３に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００５２】
［実施の形態２］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図６に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００５３】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００５４】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入されると共に除去凹部１７の外部に突出するもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００５５】
また、管台取付構造は、フランジ部２５を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３の表面、および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接された肉盛溶接部１８ａと、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００５６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００５７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面、および後に肉盛溶接部１８ａを設けるクラッド部１３の表面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００５８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が除去凹部１７に侵入する事態を防ぐ。その後、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してクラッド部１３の表面に肉盛溶接する。その後、貫通孔１４の中心線Ｓに対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、肉盛溶接部１８ａおよび貫通孔１４の加工を行う。その後、前記中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の外縁であってクラッド部１３の表面に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００５９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を肉盛溶接部１８ａ内に嵌め込む。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５を含み高い精度を確保することが可能である。
【００６０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記中心線Ｓを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、フランジ部２５と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００６１】
このように、上述した実施の形態２の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に形成されて除去凹部１７に挿入されると共に除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３の表面および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接された肉盛溶接部１８ａと、フランジ部２５を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとを備える。
【００６２】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、肉盛溶接部１８ａが、クラッド部１３の表面および除去凹部１７の外部に突出するフランジ部２５の外周を覆って溶接され、除去凹部１７の母材１２に接しないことから、熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００６３】
［実施の形態３］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図７に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００６４】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００６５】
また、管台取付構造は、新たな管台２０を原子炉容器１０に溶接する溶接部１８を備えている。溶接部１８は、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されている。肉盛溶接部１８ａは、ステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部１８ｂは、肉盛溶接部１８ａの開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【００６６】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部の水中環境を気中環境に変える。
【００６７】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００６８】
次に、溶接部１８の肉盛溶接部１８ａを設ける。具体的には、除去凹部１７において貫通孔１４が開口する部分に裏当プラグを取り付け、肉盛溶接が貫通孔１４に侵入する事態を防ぐ。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面に沿ってヒータを取り付け、肉盛溶接前の予熱（例えば１５０℃以上）を行う。その後、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して肉盛溶接する。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、熱処理（例えば２３０℃〜２９０℃）を行う。その後、貫通孔１４の中心に対してプラグ切削除去装置を心出しおよび位置決めし、裏当プラグを切削除去すると共に、貫通孔１４の加工を行う。その後、除去凹部１７の外縁であって下部鏡１１の内面、および肉盛溶接部１８ａの表面に沿ってヒータを取り付け、かつ貫通孔１４の内部にヒータを配置し、肉盛溶接後の熱処理（例えば５９５℃〜７１０℃）を行う。なお、前記の肉盛溶接をテンパービード溶接方法で施工することにより、前記の溶接後熱処理を不要とすることも考えられる。その後、前記中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置して開先を加工する。その後、開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、除去凹部１７の内部に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき肉盛溶接部１８ａが形成される。肉盛溶接部１８ａは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００６９】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入する。
【００７０】
次に、溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置して継手溶接する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。その後、前記中心線Ｓを中心として仕上装置を配置して仕上加工を行う。その後、継手溶接のＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、管台２０と肉盛溶接部１８ａとの間に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に継手溶接部１８ｂが形成される。継手溶接部１８ｂは、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００７１】
このように、上述した実施の形態３の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、除去凹部１７に挿入された管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとを備える。
【００７２】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、管台２０の位置決め、および管台２０の原子炉容器１０に対する溶接を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００７３】
また、実施の形態３の管台取付構造では、図７に示すように、管台２０は、継手溶接部１８ｂによる溶接箇所を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、継手溶接部１８ｂによる溶接箇所を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、ネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００７４】
溶接部１８の継手溶接部１８ｂを設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、継手溶接の作業を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、継手溶接の作業を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなく継手溶接部１８ｂに近いことが好ましい。
【００７５】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図には明示しないが、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００７６】
ところで、上述した実施の形態３では、溶接部１８が、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７の内面に溶接された肉盛溶接部１８ａと、管台２０を前記中心線Ｓを中心として肉盛溶接部１８ａに溶接する継手溶接部１８ｂとで構成されているがこの限りではない。例えば、溶接部１８は、中心線Ｓを中心として設けられて除去凹部１７に挿入された新たな管台２０を原子炉容器１０に溶接するものであってもよい。具体的には、溶接部１８は、継手溶接部１８ｂが、管台２０を原子炉容器１０に固定する態様で継手溶接され、肉盛溶接部１８ａが、除去凹部１７において継手溶接部１８ｂがなく原子炉容器１０の内側に表れる母材１２の表面を覆う態様で肉盛溶接される。この構成であっても、上述した実施の形態３の効果を得ることが可能である。
【００７７】
［実施の形態４］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図８に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００７８】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００７９】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３と面一となるもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００８０】
また、管台取付構造は、クラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞する閉塞部１９を備えている。閉塞部１９は、前記中心線Ｓを中心としてクラッド部１３とフランジ部２５との間にシール溶接されたシール溶接部として構成されている。その他、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との隙間に充填される充填材であってもよい。充填材としては、例えば、樹脂材がある。
【００８１】
また、管台取付構造は、貫通孔１４の内面に管台２０の外面を固定する固定部２７を備えている。本実施の形態での固定部２７は、管台２０の外面と貫通孔１４の内面とを螺合により固定するネジ構造とされている。
【００８２】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部を水中環境のままとする。
【００８３】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、固定部２７を形成する。具体的には、貫通孔１４に雌ネジ部を加工する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７、および固定部２７が形成される。除去凹部１７および固定部２７の雌ネジ部は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【００８４】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７内に嵌め込むと共に、固定部（雌ネジ部および雄ネジ部）２７により管台２０を貫通孔１４に固定する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５および固定部（雄ネジ部）２７を含み高い精度を確保することが可能である。
【００８５】
次に、閉塞部（シール溶接部）１９を設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してシール溶接する。その後シール溶接の検査を行う。これにより、フランジ部２５とクラッド部１３との間が閉塞される。シール溶接は、前記中心線Ｓを中心として施工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。
【００８６】
このように、上述した実施の形態４の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心として原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３とフランジ部２５との間を塞ぐ閉塞部１９と、原子炉容器１０の貫通孔１４に管台２０を固定する固定部２７とを備える。
【００８７】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０へのシールおよび固定を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、閉塞部１９および固定部２７を備えたことで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【００８８】
特に、実施の形態４の管台取付構造は、上述した実施の形態１〜３のような継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００８９】
また、実施の形態４の他の例として、フランジ部２５を図９に示すように構成することが好ましい。具体的に、フランジ部２５は、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている点は上述と同じである。異なるのは、フランジ部２５が前記中心線Ｓを中心とした対称形状とされている点である。このフランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、管台２０が固定部２７により固定された場合、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３から一部が突出する。そして、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との境に設けられる。
【００９０】
このように、フランジ部２５を、前記中心線Ｓを中心とした対称形状とすることで、ネジ構造の固定部２７により管台２０を貫通孔１４に固定した場合、ねじ込み位置に係わらず、閉塞部１９によりクラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞することが可能である。この結果、作業性が向上するので、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【００９１】
また、実施の形態４の他の例として、図１０および図１１に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図１０および図１１に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【００９２】
閉塞部１９を設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、閉塞部１９の施工を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、閉塞部１９の施工を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【００９３】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図８および図９に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【００９４】
［実施の形態５］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１２に示すように、本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台２０を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【００９５】
この管台取付構造は、管台２０を取り外した後の原子炉容器１０の内面側において、貫通孔１４の開口部分の母材１２が溶接部１５と共に除去された除去凹部１７を備えている。除去凹部１７は、管台２０（施工時は貫通孔１４）の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線Ｓを中心とした対称形状には、中心線Ｓを中心として外径が円形状のものや、中心線Ｓを中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【００９６】
また、管台取付構造は、新しい管台２０において、フランジ部２５を備えている。フランジ部２５は、除去凹部１７に挿入され、原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３と面一となるもので、前記中心線Ｓを中心として除去凹部１７と同じ対称形状に基づき形成されている。
【００９７】
また、管台取付構造は、クラッド部１３とフランジ部２５との間を閉塞する閉塞部１９を備えている。閉塞部１９は、前記中心線Ｓを中心としてクラッド部１３とフランジ部２５との間にシール溶接されたシール溶接部として構成されている。その他、閉塞部１９は、クラッド部１３とフランジ部２５との隙間に充填される充填材であってもよい。充填材としては、例えば、樹脂材がある。
【００９８】
また、管台取付構造は、貫通孔１４の内面に管台２０の外面を固定する固定部２７を備えている。本実施の形態での固定部２７は、管台２０を拡管し、この拡管した管台２０の外面と貫通孔１４の内面とを密着により固定する構造とされている。
【００９９】
この管台取付構造を施す方法は、まず、原子炉容器１０の内部を水中環境のままとする。
【０１００】
次に、既設の管台２０を取り外した後、除去凹部１７を形成する。具体的には、貫通孔１４の中心線Ｓを中心として切削加工装置を配置し、貫通孔１４の開口部分の母材１２を溶接部１５と共に切削する。その後、切削した開先面について、カメラによって外観確認すると共に、寸法計測およびＰＴ検査（浸透探傷試験）を行う。これにより、原子炉容器１０の下部鏡１１における半球凹形状の部分に、前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づく除去凹部１７が形成される。除去凹部１７は、前記中心線Ｓを中心として加工されるので高い精度を確保することが可能である。
【０１０１】
次に、原子炉容器１０の内側から貫通孔１４に新たな管台２０を挿入し、フランジ部２５を除去凹部１７内に嵌め込むと共に、固定部（拡管）２７により管台２０を貫通孔１４に固定する。その後、カメラによって管台２０に倒れがないか確認する。なお、管台２０は、工場などで別途形成されており、フランジ部２５および固定部（拡管）２７を設ける部分を含み高い精度を確保することが可能である。
【０１０２】
次に、閉塞部（シール溶接部）１９を設ける。具体的には、前記中心線Ｓを中心として溶接装置を配置してシール溶接する。その後シール溶接の検査を行う。これにより、フランジ部２５とクラッド部１３との間が閉塞される。シール溶接は、前記中心線Ｓを中心として施工されるので高い精度を確保することが可能である。この結果、新たな管台２０が原子炉容器１０に取り付けられる。なお、上述した管台２０の固定とシール溶接は、どちらを先に行ってもよい。
【０１０３】
このように、上述した実施の形態５の管台取付構造は、管台２０の中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき原子炉容器１０の内面側の母材１２が除去された除去凹部１７と、管台２０に設けられており前記中心線Ｓを中心とした対称形状に基づき形成されて除去凹部１７に挿入されるフランジ部２５と、前記中心線Ｓを中心として原子炉容器１０の内面に設けられたクラッド部１３とフランジ部２５との間を塞ぐ閉塞部１９と、原子炉容器１０の貫通孔１４に管台２０を固定する固定部２７とを備える。
【０１０４】
この管台取付構造によれば、管台２０の中心線Ｓを中心として、除去凹部１７の開先加工、フランジ部２５での管台２０の位置決め、およびフランジ部２５の原子炉容器１０へのシールおよび固定を行えるので、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。しかも、閉塞部１９および固定部２７を備えたことで、肉盛溶接を行わないことから、肉盛溶接作業および熱処理作業を要さないので、作業工数を減らすことができ、管台２０の取り付けを容易に行うことが可能になる。
【０１０５】
特に、実施の形態５の管台取付構造は、上述した実施の形態１〜３のような継手溶接や肉盛溶接および熱処理がなく、水中環境のまま施工を行えることから、気中環境を作る作業を要さないので、作業工数を大幅に減らすことができ、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【０１０６】
また、実施の形態５の他の例として、図１３に示すように、管台２０は、フランジ部２５を含み原子炉容器１０の外側に至る外側管台２０ａと、フランジ部２５を含まず原子炉容器１０の内側に配置される内側管台２０ｂとに分割され、互いに接続されていることが好ましい。外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、図１３に示すネジ接合２６が好ましい。その他、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの接続は、溶接、かしめなど、一般に管同士を接続する形態でよい。
【０１０７】
閉塞部１９を設ける場合、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていると、中心線Ｓ上に内側管台２０ｂが存在しないので、閉塞部１９の施工を容易に行うことが可能になる。しかも、管台２０は、原子炉容器１０の内側に林立されており、隣接する管台２０の間が狭隘な環境にあるため、外側管台２０ａから内側管台２０ｂが分割されていることで、作業空間を広く確保することができ、作業を容易に行うことが可能になる。このため、管台２０の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。なお、閉塞部１９の施工を容易に行うため、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとの分割位置は、限りなくフランジ部２５に近いことが好ましい。
【０１０８】
なお、外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを分割せず、図１２に示すように、管台２０が一体に構成されている場合では、上述の外側管台２０ａと内側管台２０ｂとを接続する作業を要さない利点がある。
【０１０９】
［実施の形態６］
本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【０１１０】
この管台取付構造は、図には明示しないが、管台を取り外した後の原子炉容器の内面側において、貫通孔の開口部分の母材が溶接部と共に除去された除去凹部を備えている。除去凹部は、管台（施工時は貫通孔）の中心線を中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線を中心とした対称形状には、中心線を中心として外径が円形状のものや、中心線を中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【０１１１】
また、管台取付構造は、新しい管台において、フランジ部を備えている。フランジ部は、除去凹部に挿入され、原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と面一となるもので、前記中心線を中心として除去凹部と同じ対称形状に基づき形成されている。
【０１１２】
また、管台取付構造は、管台を原子炉容器に溶接する溶接部を備えている。溶接部は、原子炉容器の外面側の既存の溶接部１６（図１参照）の外面に、原子炉容器の下部鏡における半球凸形状の外面の法線を基準として溶接された肉盛溶接部と、溶接部１６から突出する管台と肉盛溶接部とが前記法線を基準として溶接された継手溶接部とで構成されている。肉盛溶接部は、溶接部１６の外面にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部は、肉盛溶接部の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【０１１３】
この実施の形態６の管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、除去凹部の加工、フランジ部での管台の位置決めを行え、かつ下部鏡の外面の法線を基準として管台の原子炉容器への溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことが可能になる。特に、実施の形態６の管台取付構造によれば、原子炉容器の内側での溶接作業を要さず、原子炉容器の外側での溶接作業となるため、管台の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【０１１４】
［実施の形態７］
本実施の形態の管台取付構造は、図１に示す原子炉容器１０から管台２０を取り外し、新しい管台を原子炉容器１０に取り付けたものである。
【０１１５】
この管台取付構造は、図には明示しないが、管台を取り外した後の原子炉容器の内面側において、貫通孔を拡径して母材が溶接部と共に除去された大径貫通孔を備えている。大径貫通孔は、管台（施工時は貫通孔）の中心線を中心とした対称形状に基づき形成されている。中心線を中心とした対称形状には、中心線を中心として外径が円形状のものや、中心線を中心として外径が正多角形状のものが含まれる。
【０１１６】
また、管台取付構造は、スリーブ部を備えている。スリーブ部は、前記中心線を中心として大径貫通孔の内面と同じ対称形状に基づき形成された筒体である。スリーブ部は、大径貫通孔に挿通され、大径貫通孔の内周面に沿うと共に、原子炉容器の内面に設けられたクラッド部、および原子炉容器の外面と面一となる。
【０１１７】
また、管台取付構造は、新しい管台において、フランジ部を備えている。フランジ部は、大径貫通孔に挿入されたスリーブ部の内部に嵌入され、原子炉容器の内面側および外面側に突出するもので、前記中心線を中心としてスリーブ部の内面と同じ対称形状に基づき形成されている。
【０１１８】
また、管台取付構造は、管台を原子炉容器に溶接する溶接部を備えている。溶接部は、原子炉容器の外面側であって溶接部１６（図１参照）を除去した外面に、原子炉容器の下部鏡における半球凸形状の外面の法線を基準として溶接された肉盛溶接部と、大径貫通孔から突出する管台と肉盛溶接部とが前記法線を基準として溶接された継手溶接部とで構成されている。肉盛溶接部は、原子炉容器の外面にステンレス鋼またはＮｉ基合金が肉盛溶接され、継手溶接部は、肉盛溶接部の開先加工部分にステンレス鋼またはＮｉ基合金が継手溶接されている。
【０１１９】
この実施の形態７の管台取付構造によれば、管台の中心線を中心として、大径貫通孔の加工、フランジ部での管台の位置決めを行え、かつ下部鏡の外面の法線を基準として管台の原子炉容器への溶接を行えるので、管台の取り付けを容易に行うことが可能になる。特に、実施の形態７の管台取付構造によれば、原子炉容器の内側での溶接作業を要さず、原子炉容器の外側での溶接作業となるため、管台の取り付けをさらに容易に行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上のように、本発明に係る管台取付構造は、管台の取り付けを容易に行うことに適している。
【符号の説明】
【０１２１】
１０ 原子炉容器
１１ 下部鏡
１２ 母材
１３ クラッド部
１４ 貫通孔
１７ 除去凹部
１８ 溶接部
１８ａ 肉盛溶接部
１８ｂ 継手溶接部
１９ 閉塞部
２０ 管台
２０ａ 外側管台
２０ｂ 内側管台
２５ フランジ部
２６ ネジ接合
２７ 固定部
Ｎ 法線
Ｓ 中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心とした対称形状に前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記法線を中心として前記除去凹部と同じ対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、
前記法線を中心として設けられて前記フランジ部を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項２】
前記管台は、前記フランジ部を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記フランジ部を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の管台取付構造。
【請求項３】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されると共に前記除去凹部の外部に突出するフランジ部と、
前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部の表面および前記除去凹部の外部に突出する前記フランジ部の外周を覆って溶接された肉盛溶接部と、
前記フランジ部を前記中心線を中心として前記肉盛溶接部に溶接する継手溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項４】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記中心線を中心として設けられて前記除去凹部に挿入された管台を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項５】
前記管台は、前記継手溶接部による溶接箇所を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記継手溶接部による溶接箇所を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする請求項４に記載の管台取付構造。
【請求項６】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に基づき形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、
前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と前記フランジ部との間を塞ぐ閉塞部と、
前記原子炉容器の貫通孔に前記管台を固定する固定部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項７】
前記固定部は、前記管台の外面と前記貫通孔の内面との螺合によることを特徴とする請求項６に記載の管台取付構造。
【請求項８】
前記固定部は、拡管した前記管台の外面と前記貫通孔の内面との密着によることを特徴とする請求項６に記載の管台取付構造。
【請求項９】
前記閉塞部は、シール溶接によることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の管台取付構造。
【請求項１】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記原子炉容器の半球凹形状の内面の法線を中心とした対称形状に前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記法線を中心として前記除去凹部と同じ対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、
前記法線を中心として設けられて前記フランジ部を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項２】
前記管台は、前記フランジ部を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記フランジ部を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の管台取付構造。
【請求項３】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に形成されて前記除去凹部に挿入されると共に前記除去凹部の外部に突出するフランジ部と、
前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部の表面および前記除去凹部の外部に突出する前記フランジ部の外周を覆って溶接された肉盛溶接部と、
前記フランジ部を前記中心線を中心として前記肉盛溶接部に溶接する継手溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項４】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記中心線を中心として設けられて前記除去凹部に挿入された管台を前記原子炉容器に溶接する溶接部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項５】
前記管台は、前記継手溶接部による溶接箇所を含み前記原子炉容器の外側に至る外側管台と、前記継手溶接部による溶接箇所を含まず前記原子炉容器の内側に配置される内側管台とに分割され、互いに接続されていることを特徴とする請求項４に記載の管台取付構造。
【請求項６】
半球凹形状の内面を有する原子炉容器の内外に貫通する管台を取り付ける管台取付構造において、
前記管台の中心線を中心とした対称形状に基づき前記原子炉容器の内面側の母材が除去された除去凹部と、
前記管台に設けられており前記中心線を中心とした対称形状に基づき形成されて前記除去凹部に挿入されるフランジ部と、
前記中心線を中心として前記原子炉容器の内面に設けられたクラッド部と前記フランジ部との間を塞ぐ閉塞部と、
前記原子炉容器の貫通孔に前記管台を固定する固定部と、
を備えることを特徴とする管台取付構造。
【請求項７】
前記固定部は、前記管台の外面と前記貫通孔の内面との螺合によることを特徴とする請求項６に記載の管台取付構造。
【請求項８】
前記固定部は、拡管した前記管台の外面と前記貫通孔の内面との密着によることを特徴とする請求項６に記載の管台取付構造。
【請求項９】
前記閉塞部は、シール溶接によることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の管台取付構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１４５２７１（Ｐ２０１１−１４５２７１Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８５８７（Ｐ２０１０−８５８７）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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