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JP4335520B2 - Sealing structure of furnace bottom penetration part and sealing method of furnace bottom penetration part - Google Patents
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JP4335520B2 - Sealing structure of furnace bottom penetration part and sealing method of furnace bottom penetration part - Google Patents

Sealing structure of furnace bottom penetration part and sealing method of furnace bottom penetration part Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉底貫通部の密封構造、及び、炉底貫通部の密封方法に関し、特に、既存原子炉の計装筒のような貫通体がその炉底に貫通する貫通部位の水の漏洩を防止する炉底貫通部の密封構造、及び、炉底貫通部の密封方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子炉容器の炉底には、中性子検出センサを装備させるための炉内計装筒、又は、炉内制御対象物体を駆動する駆動機構のような貫通体が貫通している。炉底と貫通体との貫通部位の水の漏洩は、取替工事のような補修工事が実行されるまで貫通体が持つ機能を保持することが求められる。その補修工事は、そのプラントの停止期間を短縮することができるために、短期間で終了することが更に求められる。そのような補修工事を無用にする密封構造を実現する技術の確立が求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、確実に漏洩を防止することができる炉底貫通部の密封構造、及び、炉底貫通部の密封方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、プラント停止期間を短縮することができる炉底貫通部の密封構造、及び、炉底貫通部の密封方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【0005】
本発明による炉底貫通部の密封構造は、原子炉の炉底(2)を貫通する貫通体(3)と、貫通体(3)と炉底(2)とが接合する接合部位を外側底面から被覆する被覆体とから構成されている。炉底に接合するが炉底とは物理的に非一体である被覆体は、接合部位の物理的変化に独立して存在し、万に1つもないが仮想的に考えられる漏洩を更に万全に防止することができる。被覆体のその非一体化は、具体的には貫通体(3)と炉底との間に閉じられた空間の存在により実現される。空間は、被覆体と貫通体との間の物理的接合を有効に無効化し、接合部位の物理的変化がキャップである被覆体に及ぶことを効果的に防止することができる。
【0006】
その被覆体は、その接合部位と炉底(2)の下側面とを直接に被覆する環状の第1溶接層(11)と、第1溶接層(11)を下側方向に貫通し第1溶接層(11)より下方に露出する貫通体(3)の露出部分(4)を囲むキャップ(1)と、第1溶接層(11)の下側面に接合する第2溶接層(12)と、キャップ(1)の上端部位の外側周面と第2溶接層(12)に接合する第3溶接層(14)と、露出部分(4)の下端部位の外側周面とキャップ(1)の下端部位の内側周面との間の環状空間に装着されるシールリング(15)とから形成されている。
【0007】
このような接合構造は、キャップ(1)の上端部位が第2溶接層(12)を介して第1溶接層(11)に接合し、従って、キャップ(1)が第2溶接層(12)と第1溶接層(11)とを介して炉底2の下面に接合する新規な接合構造を有している。貫通体(3)の下端部位とキャップ(1)の下端部位との間には、シールリング(15)が装着され、キャップ(1)と貫通体(3)との間の隙間(18)は密閉状態に維持される。万一にその貫通部位に漏洩の恐れがある場合にも、キャップ(1)は、そのような恐れがある部位の漏洩を有効に回避することができる。
【0008】
製造時に取り付けてある第1溶接層(11)を利用することにより、現地でのPWHTが不要になり、作業が容易である。
【0009】
第1溶接層(11)の材料が600合金であれば、第2溶接層(12)の材料として、600合金よりも応力腐食割れに対して強い690合金が用いられることは重要である。キャップ(1)と第2溶接層(12)との接合部位は、応力腐食割れに対してより強く構造化されている。
【0010】
キャップ(1)の上端部位の外周面に環状の第溶接層(13)が接合されることは、690合金どうしの継手になって、構造を強化する。第2溶接層(12)は第3溶接層(14)の環状の上端面に接合することが好ましい。この場合に、第1溶接層(11)が既存の溶接層であれば、第1溶接層(11)の材料は600合金であり、第2溶接層(12)の材料は690合金であり、第3溶接層(14)の材料は690合金である。第2溶接層(12)と第3溶接層(14)との接合は、応力腐食割れに対して強い。
【0011】
貫通体(3)の下方部位の外側周面とシールリング(15)の下端面とは、第5溶接層(26)により接合され、シールリング(15)の外側周面とキャップ(1)の下端面とは、第6溶接層(27)により接合され、密閉効果が充実化する。貫通体(3)の下方部位は、セーフエンドとして構成される。この場合、シールリング(15)は、そのセーフエンドに外装されて溶接される。
【0012】
キャップ(1)に結合するガス供給管(16)の追加が好ましい。ガス供給管(16)の内部は、貫通体(3)とキャップ(1)の間の環状空間に接触している。ガス供給管(16)に、開閉弁(29)が介設されることが有効である。ガス供給管(16)を介して環状空間(18)に不活性ガス(例示:Arガス)が供給される。不活性ガスは、既述の溶接の工程の際の雰囲気として用いられる。
【0013】
本発明による炉底貫通部の密封方法は、原子炉の炉底(2)を貫通する貫通体(3)と炉底(2)との間に生じる漏洩を防止する炉底貫通部の密封方法であり、第1半割れキャップ(19)と第2半割れキャップ(12)との対を工場で製造する製造ステップと、第1半割れキャップ(19)と第2半割れキャップ(21)とで貫通体(3)を現場で包み込む包込ステップと、第1半割れキャップ(19)と第2半割れキャップ(21)とを溶接により接合して1つのキャップ(1)を形成する形成ステップと、蓋キャップ(1)を炉底(2)に対して溶接により接合する接合ステップと、キャップ(1)の下端部位と貫通体(3)との間の環状空間(18)にシールリング(15)を嵌め込むことにより貫通体(3)とキャップ(1)との間の環状空間(18)を密閉する密閉ステップとから構成されている。
【0014】
半割れキャップを接合してキャップ(1)により既設の貫通体構造に蓋をすることにより、短工期の密封又はその補修が可能である。キャップ(1)の下端部位と貫通体(3)との間の環状空間(18)にシールリング(15)を嵌め込むことにより貫通体(3)とキャップ(1)との間の環状空間(18)を密閉する工事を即応的に完了させることができる。
【0015】
炉底(2)には貫通体(3)と炉底(2)の下面とを接合する第1溶接層(11)が既に存在している。その接合ステップでは、第1溶接層(11)が第2溶接層(12)を介してキャップ(1)の上端部位と溶接される。炉底(2)には貫通体(3)と第1溶接層(11)とが既に存在していて、第1溶接層(11)の下面に貫通体(3)を環状に囲む第2溶接層(12)を接合する新規接合ステップが更に追加される。その接合ステップは、第2溶接層(12)とキャップ(1)の上端部位とを溶接する工程である。その新規接合ステップは、既述の製造ステップより時間的に先行している。その製造ステップは、第2溶接層(12)の内径寸法と形状を計測するステップと、第1円柱と第2円柱に対してそれぞれに全周的に一定厚み部分を旋削して第1小径部分と第2小径部分とをそれぞれに形成して第1第1半製品と第1第2半製品を形成するステップと、第1小径部分の半周領域に第1半周溶接層(37)を接合して第2第1半製品(34)を形成し、第2小径部分の半周領域に第2半周溶接層(38)を接合して第2第2半製品(35)を形成するステップと、第2第1半製品(34)と第2第2半製品(35)とにそれぞれに中心孔を形成して第3第1半製品(34’)と第3第2半製品(35’)とを形成するステップと、第3第1半製品(34’)と第3第2半製品(35’)とを半割りすることと、内径寸法(W1,W2)に適合する形状に調整することとにより、第1半割れキャップ(19)と第2半割れキャップ(21)とをそれぞれに形成するステップとから構成されている。その接合ステップは、第1半周溶接層(37)と第2半周溶接層(38)とをそれぞれに介して第2溶接層(12)とキャップ(1)の上端部位とを溶接する工程である。
【0016】
半割れキャップの中間品を工場で製作するので、短工期密封又はそれの補修がより促進される。
【0017】
環状空間(18)に不活性ガスを導入するガス導入管(16)をキャップ(1)に結合するステップが追加される。既述の新規接合ステップは、不活性ガスを環状空間(18)に導入するステップを有している。第1溶接層(11)は600合金で形成されていて、第2溶接層(12)と第1半周溶接層(37)と第2半周溶接層(38)とは690合金で形成されている。
【0018】
密閉ステップは、シールリング(15)を楔状に環状空間(18)に嵌め込む工程を含む。シールリング(15)の下面と貫通体(3)の外側周面とを溶接により接合するステップと、シールリング(15)の外側周面とキャップ(1)の下面とを溶接により接合するステップとが更に有効に追加される。
【0019】
炉底(2)の下面は炉心軸心線に対して傾斜する斜面であり、第1半周溶接層(37)と第2半周溶接層(38)とのそれぞれの端面は、楕円輪面に形成される。このような形状化が工場で行われ、短工期補修又は短工期密封に更に資することになる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明による炉底貫通部の密封構造の実施の形態は、原子炉容器底(以下、炉底)を貫通する計装筒がキャップとともに配置されている。そのキャップ1は、図1に示されるように、炉底2を鉛直方向に貫通する計装筒3の炉底下面側部位4を炉底下面側で被覆している。炉内計装シンブル(図示されず)は、計装筒3の内部から炉内に配置されている。炉底2の環状周囲は、その鏡面5が円錐面状に斜めに形成されている。図示される計装筒3は、そのような炉底の斜面形成部分を貫通している。炉底2は、原子炉容器下部鏡といわれている。
【0021】
計装筒3は、炉底上面側で溶接合金6により炉底2に固着されて鉛直方向に支持されている。キャップ1は、補修により追加された漏洩保護筒である。計装筒3の下方部位である炉底下面側部位4は、キャップ1により取り囲まれている。炉底下面側部位4の下方側で、炉底下面側部位4にセーフエンド7が一体に連結し下方に延びている。セーフエンド7には、それの下方側から鉛直方向上側方向に、コンジットチューブ8が密着的に挿入されている。長いコンジットチューブ8の図示されない側の端部からキャップ1を通すことは困難であり実質的には不可能である。キャップ1は、それの装着前には2つ割れであり、溶接により図示される位置で1つの筒に組み立てられる。
【0022】
キャップ1と炉底2との間には、溶接固着多層構造9が介設されている。溶接固着多層構造9は、炉底2の炉底下側面に接合する第1金属製第1溶接層11と、第2金属製第2溶接層12と、第2金属製第3溶接層13と、第2金属製第4溶接層14から形成されて構造化されている。第1金属製第1溶接層11は、原子炉容器の初期製造時に設けられていて、補修工事開始時点で既に存在している。
【0023】
第1金属製第1溶接層11に使用されている第1金属は、600合金(本業界で確定的に金属材料を表す呼称)が用いられている。第2金属製第2溶接層12と第2金属製第3溶接層13と第2金属製第4溶接層14とに用いられている第2金属は、互いに同じである690合金(本業界で600合金との対比で確定的に金属材料を表す呼称)である。それらの溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実行される。その不活性ガス100%雰囲気は気体導入筒16から導入される不活性ガスがその溶接部位の周囲を囲むことにより形成される。
参照:
690合金:ASME Sec.IX Code Case2142 UNS NO6052FM
【0024】
図2に示されるように、第2金属製第2溶接層12は第1金属製第1溶接層11の環状下面に溶接的に固着し、第2金属製第溶接層13はキャップ1の上方部位の円筒状外周面側に溶接的に固着し、第2金属製第溶接層14は第2金属製第2溶接層12の環状下面と第2金属製第溶接層13の円筒面状外周面に溶接的に固着している。第2金属製第溶接層14は、すみ肉溶接部位である。
【0025】
キャップ1の下方部位の内側円筒面とセーフエンド7の上方部位の外側円筒面との間に、図1に示されるように、シールリング15が介設されている。キャップ1の下方部位で、気体導入筒16がキャップ1に接合している。気体導入筒16の気体導入通路17は、炉底下面側部位4とシールリング15と溶接固着多層構造9とキャップ1とにより囲まれて閉じられている環状空間18に導通している。環状空間18は、図3に示されるように、炉底下面側部位4の円筒状外周面とキャップ1の円筒状内周面との間に形成されている。
【0026】
キャップ1は、図3に示されるように、2つ割れに構造化され、第1半割れキャップ19と、第2半割れキャップ21と、2つの突合わせ溶接部位22とから形成されている。計装筒3の中心孔23には、炉内計装シンブル(図示されず)が案内される。
【0027】
図4は、第1半割れキャップ19と第2半割れキャップ21とが1円周上で対向する突合わせ部位を溶接して突合わせ結合する溶接部位22を示している。第1半割れキャップ19と第2半割れキャップ21のそれぞれの上端面から下側方向に向かう領域のうち規定された幅で、外側から内側に向く厚み方向に規定された厚み分は、キャップ1の基材からそれぞれに削り取られている。既述の第2金属製第溶接層13は、削り取られている厚み分に相当するリング状空間を占めている。
【0028】
第2金属製第溶接層13がともに形成されている第1半割れキャップ19と第2半割れキャップ21の突合わせ部位に、溶接部位22が溶接的に埋め込まれている。突合わせ溶接部位22は、上方側に位置する上側長手溶接部位(上側軸方向溶接部位)24と下側に位置する下側長手溶接部位(下側軸方向溶接部位)25とから形成されている。上側長手溶接部位24の材料は、第2金属製第溶接層13の材料と同じ材料(690合金)である。下側長手溶接部位25の材料は、キャップ1の材料(SUS316)に相性がよい材料(SUS316L)である。
【0029】
図5は、シールリング15をセーフエンド7とキャップ1の下端部位とに固着する溶接構造を示している。シールリング15は、セーフエンド7とキャップ1との間で下側から上側に楔状に打ち込まれている。シールリング15は、セーフエンド7の外周面とシールリング15の下面とに跨る第1シール溶接部位26により更に強固にセーフエンド7に固着している。
【0030】
第1シール溶接部位26は、シールリング15とセーフエンド7との間の気体漏洩を防止している。シールリング15は、キャップ1の下面とシールリング15の外周面とに跨る第2シール溶接部位27によりキャップ1に固着している。第2シール溶接部位27は、シールリング15とキャップ1との間の漏洩を防止している。このような溶接の前には、シールリング15は2つ割れ構造を有し、図6に示されるように、長手溶接部位28により一体構造化される。
【0031】
気体導入通路17の途中には、図1に示されるように、封止用開閉弁29が介設されている。封止用開閉弁29を介して、不活性ガスが気体導入通路17に通され、環状空間18の中の空気はその不活性ガスで置換される。環状空間18の中の不活性ガスは、閉じられる封止用開閉弁29により非漏洩状態に封止される。不活性ガスは、溶接固着多層構造9の形成の際の溶接環境を形成するため用いられる。
【0032】
図7〜図26は、本発明による炉底貫通部の密封方法の実施の形態を示している。図7は、補修前既存の計装筒3と炉底2の取合いを示している。第1金属製第1溶接層(600合金肉盛座)11が炉底2に既に固着していることは既述の通りである。図8は、炉底2と計装筒3の間の隙間を埋めるシール材料挿入工程を示している。炉底2と計装筒3の間の隙間に漏洩が発見される場合には、シール材料31がその隙間に挿入される。
【0033】
図9は、第1金属製第1溶接層11の下面に第2金属製第2溶接層12を形成する溶接工程を示している。第2金属製第2溶接層12は、690合金が用いられて第1金属製第1溶接層11の下面に接合する690合金肉盛座として形成される。その溶接方法は、ティグ溶接である。その溶接姿勢は、上向きである。溶接工程で用いられるシールドガスは、不活性ガス100%である。溶接後には、第2金属製第2溶接層12の寸法検査と、超音波その他の探傷法により、欠陥存否検査のような健全性確認検査が実行される。
【0034】
図10は、第1金属製第1溶接層11の溶接盛りの引張残留応力の対策工程を示している。第1金属製第1溶接層11には残留応力対策を行い、その対策の処理方法として、バフ32によるバフかけが例示され、690合金肉盛りである第1金属製第1溶接層11の引張残留応力が除去される。
【0035】
図11は、第2金属製第2溶接層12の寸法を計測する計測工程を示している。その計測に基づいて、キャップ1が工場で製作される。基準面(計装筒の軸心線に直交する面:通常は水平面)33に対する第2金属製第2溶接層12の複数位置の高さと幅が計測される。更に、その形状が計測される。
【0036】
図12は、キャップ1を工場で製作する製作工程を示している。図12(a)に示されるように、2つの円柱が用意される。2つの円柱は、ともにSUS316で形成されている。一方の円柱に螺旋線36が引かれ、螺旋線36より上方部位で必要な厚み分が、一方の円柱から削り取られる。その削り取られた部分のうちの半周部分に、690合金が溶接的に接合される。その690合金肉盛37は、第2金属製第溶接層13の半分に相当している。
【0037】
他の円柱に螺旋線36が引かれ、螺旋線36より上方部位で既述の厚み分が、他のその円柱から削り取られる。その削り取られた部分のうちの半周と縮み代になる部分37に、690合金が溶接的に接合される。その690合金肉盛38は、第2金属製第溶接層13の他の半分に相当している。690合金肉盛37と690合金肉盛38の溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実施される。溶接前には開先面の検査が実行され、溶接後には溶接部位の検査が実行され、寸法検査が同時に行われる。
【0038】
図12(a)に示される第1加工により形成された第1半製品34に対して、図12(b)に示されるように、図11で示される工程で計測された寸法に対応するように、内径加工が施される。図12(a)に示される第1加工により形成された第1半製品34に対して、図12(b)に示されるように、図11で示される工程で計測された寸法に対応するように、内径加工が施される。図12(b)に示される第2加工により形成された第1半製品34’の上方部位は、図12(c)に示されるように、斜めに切断される。図12(b)に示される第2加工により形成された第2半製品35’の上方部位は、図12(c)に示されるように、斜めに切断される。
【0039】
図12(c)に示される第3加工により形成された第3半製品34”に対して、図12(d)に示されるように、溶接による縮み代を考慮した上で図11で示される工程で計測された寸法に対応するように、半割り加工と長手開先加工が施される。図12(c)に示される第3加工により形成された第3半製品35”に対して、図12(d)に示されるように、溶接による縮み代を考慮した上で図11で示される工程で計測された寸法に対応するように、半割り加工と長手開先加工)が施される。
【0040】
図13は、キャップ1を溶接により組み立てる組立工程を示している。図12(d)で示されるように加工された第4半製品39”,41”は、コンジットチューブ8を囲むように突き合わせられ、一方の第4半製品39”と他方の第4半製品41”は、コンジットチューブ8を囲む配置状態で、図14(a),(b)に示されるように、突合わせ長手溶接により溶接されて円筒体状のキャップ1に組み立てられる。その突合わせ長手溶接部位42に用いられている溶接材料は、キャップ1の本体材料に同じであるSUS316である。その溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実行される。その不活性ガス100%雰囲気は、気体導入筒16から導入される不活性ガスが溶接部位の周囲を囲むことにより形成される。
【0041】
図15は、第2金属製第溶接層13の完成のための突合わせ溶接の溶接工程を示している。キャップ1の一部分である未完成・2分割状態の第2金属製第溶接層13は、図16に示されるように、半割れ接合部位の突合わせ溶接により結合される。長手開先面どうしのその突合わせ長手溶接部位43に用いられている溶接材料は、第2金属製第溶接層13の材料に同じである690合金である。その溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実行される。その不活性ガス100%雰囲気は、気体導入筒16から導入される不活性ガスが溶接部位の周囲を囲むことにより形成される。
【0042】
図17は、キャップ1を第2金属製第2溶接層12に仮接合する仮接合工程を示している。キャップ1が持ち上げられ、キャップ1の頂面と第2金属製第溶接層13の頂面が第2金属製第2溶接層12の下面に接合する。第2金属製第溶接層13と第2金属製第2溶接層12の下面に跨る仮溶接部44により、キャップ1は第2金属製第2溶接層12に仮接合される。
【0043】
図18は、シールリング15とキャップ1の一部分であるセーフエンド7との間にシールリング15を仮接合する仮接合工程を示している。半割れのシールリング形成半円筒15−1,15−2が、セーフエンド7とキャップ1との間に形成されている環状空間に装着される。シールリング形成半円筒15−1,15−2とキャップ1との間の仮接合は、仮溶接による接合である。それらの溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実行される。その不活性ガス100%雰囲気は、気体導入筒16から導入される不活性ガスがその溶接部位の周囲を囲むことにより形成される。この仮接合工程では、シールリング15は、半割れ状態であり、図19に示されるように、突合わせ溶接対象部位45は溶接されていない。
【0044】
図20は、第2金属製第2溶接層12とキャップ1との間の本接合工程を示している。図17に示される仮溶接部44により仮接合されたキャップ1は、第2金属製第2溶接層12に本接合される。第2金属製第2溶接層12の下面と第2金属製第溶接層13の外周面とに跨る本溶接部位である第2金属製第溶接層14に用いられている材料は、第2金属製第2溶接層12の材料と第2金属製第溶接層13の材料とに同じである690合金である。
【0045】
その溶接工程は、不活性ガス100%雰囲気中で実行される。その不活性ガス100%雰囲気は、気体導入筒16から導入される不活性ガスがその溶接部位の周囲を囲み、又は、その溶接接合面に入り込むことにより形成される。シールリング15は、探傷試験と寸法検査が実施される。
【0046】
図21は、シールリング15をセーフエンド7とキャップ1に本接合する本接合工程を示している。図22に示されるように、図18に示される突合わせ溶接対象部位45に本溶接部位46が長手突合わせ溶接により埋め込まれる。この溶接は、不活性ガス100%雰囲気で実行される。本溶接部位46は、超音波探傷が実施される。そのような探傷検査は、後述される隅肉溶接が実行された後に、UT用接触媒質とPTの液が溶接部位に侵入しない状態になってから実行される。
【0047】
図23は、シールリング15とセーフエンド7との間の接合工程を示している。シールリング15の下面とセーフエンド7の外周面とに跨る隅肉溶接が不活性ガス100%雰囲気で行われ、図5に示されるように、第1シール溶接部位26が形成される。第1シール溶接部位26の材料は、SUS316l又はSUS316l相当である。図24は、セーフエンド7とシールリング15との間の接合工程を示している。キャップ1の下面とシールリング15の外周面とに跨る隅肉溶接が不活性ガス100%雰囲気で行われ、図5に示されるように、第2シール溶接部位27が形成される。第2シール溶接部位27の材料は、SUS316l又はSUS316l相当である。
【0048】
不活性ガス又は脱気水が、図25に示されるように、気体導入筒16を通されて環状空間18に導入され、封止用開閉弁29が閉じられて不活性ガス又は脱気水の封入が実行される。
【0049】
実働中の原子炉の炉底の検査の際に計装筒貫通部位(貫通体貫通部位)に漏洩が発見されれば、本発明による炉底貫通部の補修方法の工事が施工される。溶接対象部位の目視又は各種の探傷検査を行って、既述の溶接を行い、その溶接に関して、各種の探傷検査が確認のために実行され、その施工の健全性が確認される。
【0050】
【発明の効果】
本発明による炉底貫通部の密封構造、及び、炉底貫通部の密封方法は、漏洩防止が確実であり、且つ、短工期の密封又は密封補修を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による炉底貫通部の密封構造の実施の形態を示す斜軸投影図である。
【図2】図2は、図1の一部を示す断面図である。
【図3】図3は、図1の平面断面図である。
【図4】図4は、蓋筒を示す斜軸投影図である。
【図5】図5は、図1の一部を示す断面図である。
【図6】図6は、図5の一部を示す斜軸投影図である。
【図7】図7は、本発明による炉底貫通部の密封方法の実施の形態の初期工程を示す断面図である。
【図8】図8は、図7の次の工程を示す断面図である。
【図9】図9は、図8の次の工程を示す断面図である。
【図10】図10は、図9の次の工程を示す断面図である。
【図11】図11は、図10の次の工程を示す断面図である。
【図12】図12(a),(b),(c),(d)は、図11の次の複数工程をそれぞれに示す断面図である。
【図13】図13は、図12の次の工程を示す断面図である。
【図14】図14(a),(b)は、図13の2位置でそれぞれに切断する断面図である。
【図15】図15は、図13の次の工程を示す断面図である。
【図16】図16は、図15の断面図である。
【図17】図17は、図15の次の工程を示す断面図である。
【図18】図18は、図17の次の工程を示す断面図である。
【図19】図19は、図18の断面図である。
【図20】図20は、図19の次の工程を示す断面図である。
【図21】図21は、図20の次の工程を示す断面図である。
【図22】図22は、図21の断面図である。
【図23】図23は、図21の次の工程を示す断面図である。
【図24】図24は、図23の次の工程を示す断面図である。
【図25】図25は、図24の次の工程を示す断面図である。
【図26】図26は、原子炉容器の外観を示す斜軸投影図である。
【符号の説明】
1…キャップ
2…炉底
3…貫通体(計装筒)
4…露出部位
11…第1溶接層
12…第2溶接層
13…第溶接層
14…第溶接層
15…シールリング
16…ガス供給管
18…環状空間(隙間)
19…第1半割れキャップ
21…第2半割れキャップ
29…開閉弁
34…第2第1半製品
34’…第3第1半製品
35…第2第2半製品
35’…第3第2半製品
37…第1半周溶接層
38…第2半周溶接層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure for sealing a bottom through-hole and a method for sealing a bottom through-hole, and in particular, leakage of water at a penetration portion through which a penetration body such as an instrumentation cylinder of an existing nuclear reactor penetrates the bottom. The present invention relates to a sealing structure of a furnace bottom through portion and a method of sealing the furnace bottom through portion.
[0002]
[Prior art]
A penetration body such as an in-core instrument tube for mounting a neutron detection sensor or a drive mechanism for driving an in-reactor control target object passes through the bottom of the reactor vessel. The leakage of water at the penetration portion between the furnace bottom and the penetrating body is required to maintain the function of the penetrating body until repair work such as replacement work is performed. The repair work is further required to be completed in a short period of time because the plant stoppage period can be shortened. Establishment of a technology that realizes a sealing structure that makes such repair work unnecessary is required.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the sealing structure of the furnace bottom penetration part which can prevent a leak reliably, and the sealing method of a furnace bottom penetration part.
Another object of the present invention is to provide a sealing structure for a furnace bottom penetrating part and a sealing method for the furnace bottom penetrating part that can shorten the plant shutdown period.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the problem is expressed as follows. Technical matters appearing in the expression are appended with numbers, symbols, etc. in parentheses. The numbers, symbols, and the like are technical matters constituting at least one embodiment or a plurality of embodiments of the present invention or a plurality of embodiments, in particular, the embodiments or examples. This corresponds to the reference numbers, reference symbols, and the like attached to the technical matters expressed in the drawings corresponding to. Such reference numbers and reference symbols clarify the correspondence and bridging between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence or bridging does not mean that the technical matters described in the claims are interpreted as being limited to the technical matters of the embodiments or examples.
[0005]
The sealed structure of the bottom penetration portion according to the present invention includes a penetration body (3) that penetrates the bottom (2) of the nuclear reactor, and a joint portion where the penetration body (3) and the bottom (2) are joined. It is comprised from the coating body coat | covered from. The cladding that is joined to the bottom of the furnace but is physically non-integrated with the bottom of the furnace exists independently of the physical change of the joining site, and it is possible to further prevent leaks that are virtually impossible but virtually impossible. Can be prevented. The non-integration of the covering body is specifically realized by the presence of a closed space between the penetrating body (3) and the furnace bottom. The space effectively invalidates the physical bonding between the covering and the penetrating body, and can effectively prevent the physical change of the bonding portion from reaching the covering that is the cap.
[0006]
The covering body has a first annular weld layer (11) that directly covers the joining portion and the lower surface of the furnace bottom (2), and a first weld layer (11) that passes through the first weld layer (11) downward. A cap (1) surrounding the exposed portion (4) of the penetrating body (3) exposed below the weld layer (11), and a second weld layer (12) joined to the lower surface of the first weld layer (11). The outer peripheral surface of the upper end portion of the cap (1) and the third weld layer (14) joined to the second weld layer (12), the outer peripheral surface of the lower end portion of the exposed portion (4) and the cap (1) And a seal ring (15) mounted in an annular space between the inner peripheral surface of the lower end portion.
[0007]
In such a joining structure, the upper end portion of the cap (1) is joined to the first welding layer (11) via the second welding layer (12), and thus the cap (1) is joined to the second welding layer (12). And a first welded layer (11) and a novel joining structure for joining to the lower surface of the furnace bottom 2. A seal ring (15) is mounted between the lower end portion of the penetrating body (3) and the lower end portion of the cap (1), and a gap (18) between the cap (1) and the penetrating body (3) is provided. Maintained sealed. Even in the event that there is a risk of leakage at the penetrating site, the cap (1) can effectively avoid leakage at the site where there is such a risk.
[0008]
By using the first weld layer (11) attached at the time of manufacture, no local PWHT is required and the operation is easy.
[0009]
If the material of the first weld layer (11) is 600 alloy, it is important that the material of the second weld layer (12) is 690 alloy that is stronger against stress corrosion cracking than the 600 alloy. The joint site between the cap (1) and the second weld layer (12) is more strongly structured against stress corrosion cracking.
[0010]
An annular first on the outer peripheral surface of the upper end portion of the cap (1) 4 Weld layer ( 13 ) Become joints of 690 alloys and strengthens the structure. The second weld layer (12) is preferably joined to the annular upper end surface of the third weld layer (14). In this case, if the first weld layer (11) is an existing weld layer, the material of the first weld layer (11) is 600 alloy, and the material of the second weld layer (12) is 690 alloy, The material of the third weld layer (14) is 690 alloy. The joining of the second weld layer (12) and the third weld layer (14) is strong against stress corrosion cracking.
[0011]
The outer peripheral surface of the lower part of the penetrating body (3) and the lower end surface of the seal ring (15) are joined by the fifth weld layer (26), and the outer peripheral surface of the seal ring (15) and the cap (1) The lower end surface is joined by the sixth weld layer (27), and the sealing effect is enhanced. The lower part of the penetration body (3) is configured as a safe end. In this case, the seal ring (15) is sheathed and welded to its safe end.
[0012]
The addition of a gas supply pipe (16) that couples to the cap (1) is preferred. The inside of the gas supply pipe (16) is in contact with the annular space between the penetrating body (3) and the cap (1). It is effective that an on-off valve (29) is interposed in the gas supply pipe (16). An inert gas (eg, Ar gas) is supplied to the annular space (18) via the gas supply pipe (16). The inert gas is used as an atmosphere in the above-described welding process.
[0013]
The method for sealing a bottom bottom penetration according to the present invention is a method for sealing a bottom bottom penetration that prevents leakage between a penetration body (3) that penetrates the bottom (2) of the nuclear reactor and the bottom (2). A manufacturing step of manufacturing a pair of a first half-cracked cap (19) and a second half-cracked cap (12) at a factory, a first half-cracked cap (19) and a second half-cracked cap (21), A step of wrapping the penetrating body (3) in the field, and a forming step of joining the first half-cracked cap (19) and the second half-cracked cap (21) by welding to form one cap (1) And a joining step of joining the lid cap (1) to the furnace bottom (2) by welding, and a seal ring (18) in the annular space (18) between the lower end portion of the cap (1) and the penetrating body (3). 15) By fitting the penetrating body (3) and the cap (1) It is composed of the annular space (18) and a sealing step of sealing the.
[0014]
By joining the half-cracked cap and capping the existing penetrating body structure with the cap (1), it is possible to seal or repair it in a short construction period. By fitting the seal ring (15) into the annular space (18) between the lower end portion of the cap (1) and the penetrating body (3), the annular space between the penetrating body (3) and the cap (1) ( The construction for sealing 18) can be completed promptly.
[0015]
A first weld layer (11) that joins the penetrating body (3) and the lower surface of the furnace bottom (2) already exists in the furnace bottom (2). In the joining step, the first weld layer (11) is welded to the upper end portion of the cap (1) through the second weld layer (12). The through hole (3) and the first weld layer (11) already exist in the furnace bottom (2), and the second weld surrounds the through hole (3) in an annular shape on the lower surface of the first weld layer (11). A new joining step for joining the layer (12) is further added. The joining step is a step of welding the second weld layer (12) and the upper end portion of the cap (1). The new bonding step precedes the manufacturing steps described above in time. The manufacturing step includes a step of measuring an inner diameter dimension and a shape of the second weld layer (12), and a first small diameter portion by turning a constant thickness portion around the first cylinder and the second cylinder respectively. Forming the first first semi-finished product and the first second semi-finished product by forming the first small-diameter portion and the second small-diameter portion, respectively, and joining the first semi-circular weld layer (37) to the semi-circular region of the first small-diameter portion. Forming a second first semi-finished product (34), joining a second semi-circular weld layer (38) to a semi-circular region of the second small diameter portion to form a second second semi-finished product (35); 2 A center hole is formed in each of the first semi-finished product (34) and the second second semi-finished product (35), and the third first semi-finished product (34 ') and the third second semi-finished product (35') Forming a first half product (34 ') and a third second product (35'), and inner diameter dimensions (W1, W2). ) To form a first half-cracked cap (19) and a second half-cracked cap (21), respectively. The joining step is a step of welding the second weld layer (12) and the upper end portion of the cap (1) through the first half-circumferential weld layer (37) and the second half-circumferential weld layer (38), respectively. .
[0016]
Since the intermediate product of the half-cracked cap is manufactured at the factory, the short-term sealing or the repair thereof is further promoted.
[0017]
The step of coupling a gas inlet pipe (16) for introducing an inert gas into the annular space (18) to the cap (1) is added. The aforementioned new joining step has the step of introducing an inert gas into the annular space (18). The first weld layer (11) is formed of a 600 alloy, and the second weld layer (12), the first half-circumferential weld layer (37), and the second half-circumferential weld layer (38) are formed of a 690 alloy. .
[0018]
The sealing step includes a step of fitting the seal ring (15) into the annular space (18) like a wedge. Joining the lower surface of the seal ring (15) and the outer peripheral surface of the penetrating body (3) by welding, and joining the outer peripheral surface of the seal ring (15) and the lower surface of the cap (1) by welding; Is added more effectively.
[0019]
The bottom surface of the furnace bottom (2) is an inclined surface inclined with respect to the core axis, and the end faces of the first half-circumferential weld layer (37) and the second half-circumferential weld layer (38) are formed as elliptical ring surfaces. Is done. Such shaping is performed at the factory, which further contributes to short-term repair or short-term sealing.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Corresponding to the figure, in the embodiment of the sealed structure of the bottom penetration portion according to the present invention, an instrument tube that penetrates the reactor vessel bottom (hereinafter referred to as the reactor bottom) is arranged together with a cap. As shown in FIG. 1, the cap 1 covers a furnace bottom lower surface side portion 4 of the instrument tube 3 penetrating the furnace bottom 2 in the vertical direction on the furnace bottom lower surface side. The in-furnace instrumentation thimble (not shown) is arranged in the furnace from the inside of the instrumentation cylinder 3. In the annular periphery of the furnace bottom 2, the mirror surface 5 is formed obliquely in a conical shape. The illustrated instrument tube 3 penetrates the slope forming portion of such a furnace bottom. The reactor bottom 2 is said to be a reactor vessel lower mirror.
[0021]
The instrument tube 3 is fixed to the furnace bottom 2 with a welding alloy 6 on the upper surface side of the furnace bottom and is supported in the vertical direction. The cap 1 is a leakage protection cylinder added by repair. A furnace bottom lower surface side portion 4 which is a lower portion of the instrument tube 3 is surrounded by the cap 1. A safe end 7 is integrally connected to the bottom surface 4 of the bottom surface of the bottom surface 4 of the bottom of the furnace bottom and extends downward. A conduit tube 8 is tightly inserted into the safe end 7 in the vertical upward direction from the lower side thereof. It is difficult and practically impossible to pass the cap 1 from the end of the long conduit tube 8 not shown. The cap 1 is divided into two parts before the cap 1 is mounted, and is assembled into one cylinder at a position shown by welding.
[0022]
A welded and fixed multilayer structure 9 is interposed between the cap 1 and the furnace bottom 2. The weld-fixed multilayer structure 9 includes a first metal-made first weld layer 11, a second metal-made second weld layer 12, a second metal-made third weld layer 13, which are joined to the bottom surface of the furnace bottom 2. Formed and structured from a second metal fourth weld layer 14. The first metal-made first weld layer 11 is provided at the time of initial manufacture of the reactor vessel, and already exists at the start of repair work.
[0023]
As the first metal used for the first metal-made first weld layer 11, 600 alloy (a name definitely representing a metal material in the industry) is used. The second metal used in the second metal second weld layer 12, the second metal third weld layer 13, and the second metal fourth weld layer 14 is the same as the 690 alloy (in this industry). This is a definite name indicating a metal material in comparison with 600 alloy). These welding processes are performed in an atmosphere of 100% inert gas. The inert gas 100% atmosphere is formed by the inert gas introduced from the gas introduction tube 16 surrounding the welded portion.
reference:
690 Alloy: ASME Sec.IX Code Case2142 UNS NO6052FM
[0024]
As shown in FIG. 2, the second metal-made second weld layer 12 is welded to the annular lower surface of the first metal-made first weld layer 11, and the second metal-made second weld layer 12 is welded. 4 The weld layer 13 is welded to the cylindrical outer peripheral surface of the upper portion of the cap 1 and is welded to the second metal. 3 The weld layer 14 includes an annular lower surface of the second metal second weld layer 12 and the second metal second weld layer 12. 4 The welded layer 13 is welded to the outer peripheral surface of the cylindrical surface. Second metal made 3 The weld layer 14 is a fillet weld site.
[0025]
As shown in FIG. 1, a seal ring 15 is interposed between the inner cylindrical surface of the lower portion of the cap 1 and the outer cylindrical surface of the upper portion of the safe end 7. A gas introduction cylinder 16 is joined to the cap 1 at a lower portion of the cap 1. The gas introduction passage 17 of the gas introduction cylinder 16 is electrically connected to a closed annular space 18 surrounded by the furnace bottom lower surface portion 4, the seal ring 15, the weld-fixed multilayer structure 9, and the cap 1. As shown in FIG. 3, the annular space 18 is formed between the cylindrical outer peripheral surface of the furnace bottom lower surface side portion 4 and the cylindrical inner peripheral surface of the cap 1.
[0026]
As shown in FIG. 3, the cap 1 is structured into two parts, and is formed of a first half-crack cap 19, a second half-crack cap 21, and two butt weld sites 22. An in-furnace instrumentation thimble (not shown) is guided into the center hole 23 of the instrumentation cylinder 3.
[0027]
FIG. 4 shows a welded portion 22 where the first half-cracked cap 19 and the second half-cracked cap 21 are welded and joined at the butted portion facing each other on one circumference. The first half-cracked cap 19 and the second half-cracked cap 21 each have a width defined in the region from the upper end surface toward the lower side and the thickness defined in the thickness direction from the outer side toward the inner side. Each of them is shaved off from the base material. Second metal made as described above 4 The weld layer 13 occupies a ring-shaped space corresponding to the thickness that has been cut away.
[0028]
Second metal made 4 A welded portion 22 is welded to the butted portion of the first half-cracked cap 19 and the second half-cracked cap 21 in which the weld layer 13 is formed. The butt welding part 22 is formed of an upper longitudinal welding part (upper axial welding part) 24 located on the upper side and a lower longitudinal welding part (lower axial welding part) 25 located on the lower side. . The material of the upper longitudinal welded portion 24 is a second metal second 4 It is the same material (690 alloy) as the material of the weld layer 13. The material of the lower longitudinal welded portion 25 is a material (SUS316L) that is compatible with the material of the cap 1 (SUS316).
[0029]
FIG. 5 shows a welded structure in which the seal ring 15 is fixed to the safe end 7 and the lower end portion of the cap 1. The seal ring 15 is driven in a wedge shape from the lower side to the upper side between the safe end 7 and the cap 1. The seal ring 15 is more firmly fixed to the safe end 7 by a first seal welding portion 26 straddling the outer peripheral surface of the safe end 7 and the lower surface of the seal ring 15.
[0030]
The first seal welding portion 26 prevents gas leakage between the seal ring 15 and the safe end 7. The seal ring 15 is fixed to the cap 1 by a second seal welding portion 27 straddling the lower surface of the cap 1 and the outer peripheral surface of the seal ring 15. The second seal welding portion 27 prevents leakage between the seal ring 15 and the cap 1. Prior to such welding, the seal ring 15 has a split structure and is integrally formed by a longitudinal welded portion 28, as shown in FIG.
[0031]
As shown in FIG. 1, a sealing on-off valve 29 is interposed in the middle of the gas introduction passage 17. An inert gas is passed through the gas introduction passage 17 via the sealing on-off valve 29, and the air in the annular space 18 is replaced with the inert gas. The inert gas in the annular space 18 is sealed in a non-leakage state by a sealing on-off valve 29 that is closed. The inert gas forms a welding environment when forming the welded fixed multilayer structure 9. In Used.
[0032]
7 to 26 show an embodiment of a method for sealing a furnace bottom penetration according to the present invention. FIG. 7 shows the connection between the existing instrument tube 3 and the furnace bottom 2 before repair. As described above, the first metal-made first weld layer (600 alloy overlay) 11 is already fixed to the furnace bottom 2. FIG. 8 shows a sealing material insertion step for filling a gap between the furnace bottom 2 and the instrument tube 3. When leakage is found in the gap between the furnace bottom 2 and the instrumentation cylinder 3, the sealing material 31 is inserted into the gap.
[0033]
FIG. 9 shows a welding process in which the second metal second weld layer 12 is formed on the lower surface of the first metal first weld layer 11. The second metal-made second weld layer 12 is formed as a 690 alloy build-up seat that uses 690 alloy to join to the lower surface of the first metal-made first weld layer 11. The welding method is TIG welding. The welding posture is upward. The shielding gas used in the welding process is 100% inert gas. After the welding, a soundness confirmation inspection such as a defect existence inspection is performed by dimensional inspection of the second metal-made second weld layer 12 and ultrasonic or other flaw detection methods.
[0034]
FIG. 10 shows a countermeasure process for the tensile residual stress of the weld pile of the first metal first weld layer 11. Residual stress countermeasures are taken for the first metal first weld layer 11, and buffing by a buff 32 is exemplified as a treatment method for the countermeasures, and the first metal first weld layer 11 that is a 690 alloy build-up is tensile. Residual stress is removed.
[0035]
FIG. 11 shows a measurement process for measuring the dimensions of the second weld layer 12 made of the second metal. Based on the measurement, the cap 1 is manufactured at the factory. The height and width of a plurality of positions of the second weld layer 12 made of the second metal with respect to the reference plane (plane orthogonal to the axis of the instrument tube: usually a horizontal plane) 33 are measured. Further, the shape is measured.
[0036]
FIG. 12 shows a manufacturing process for manufacturing the cap 1 in a factory. As shown in FIG. 12A, two cylinders are prepared. The two cylinders are both made of SUS316. A spiral line 36 is drawn on one cylinder, and the necessary thickness above the spiral line 36 is scraped off from one cylinder. The 690 alloy is welded to the half-circumferential portion of the scraped portion. The 690 alloy overlay 37 is made of the second metal. 4 This corresponds to half of the weld layer 13.
[0037]
A spiral line 36 is drawn on another cylinder, and the above-mentioned thickness is scraped off from the other cylinder at a position above the spiral line 36. The 690 alloy is welded to the half of the scraped portion and the portion 37 that is the shrinkage allowance. The 690 alloy overlay 38 is made of a second metal. 4 This corresponds to the other half of the weld layer 13. The welding process of the 690 alloy build-up 37 and the 690 alloy build-up 38 is performed in an inert gas 100% atmosphere. Inspection of the groove surface is performed before welding, inspection of the welded part is performed after welding, and dimensional inspection is performed simultaneously.
[0038]
The first semi-finished product 34 formed by the first processing shown in FIG. 12A corresponds to the dimension measured in the step shown in FIG. 11 as shown in FIG. 12B. In addition, the inner diameter processing is performed. The first semi-finished product 34 formed by the first processing shown in FIG. 12A corresponds to the dimension measured in the step shown in FIG. 11 as shown in FIG. 12B. In addition, the inner diameter processing is performed. The upper part of the first semi-finished product 34 ′ formed by the second processing shown in FIG. 12B is cut obliquely as shown in FIG. The upper part of the second semi-finished product 35 ′ formed by the second processing shown in FIG. 12B is cut obliquely as shown in FIG.
[0039]
As shown in FIG. 12D, the third semi-finished product 34 ″ formed by the third processing shown in FIG. 12C is shown in FIG. 11 in consideration of the shrinkage allowance due to welding. Half processing and longitudinal groove processing are performed so as to correspond to the dimensions measured in the process. For the third semi-finished product 35 ″ formed by the third processing shown in FIG. As shown in FIG. 12 (d), the splitting process and the longitudinal groove machining) are performed so as to correspond to the dimensions measured in the process shown in FIG. .
[0040]
FIG. 13 shows an assembly process for assembling the cap 1 by welding. The fourth semi-finished products 39 ″ and 41 ″ processed as shown in FIG. 12D are abutted so as to surround the conduit tube 8, and one fourth semi-finished product 39 ″ and the other fourth semi-finished product 41 are joined together. As shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), “” is assembled to the cylindrical cap 1 by being welded by butt longitudinal welding in an arrangement state surrounding the conduit tube 8. The welding material used for the butt longitudinal welding part 42 is SUS316 which is the same as the main body material of the cap 1. The welding process is performed in a 100% inert gas atmosphere. The inert gas 100% atmosphere is formed when the inert gas introduced from the gas introduction cylinder 16 surrounds the periphery of the welding site.
[0041]
FIG. 15 shows the second metal second 4 The welding process of the butt welding for completion of the welding layer 13 is shown. Part of the cap 1 is an incomplete, second split second metal second 4 As shown in FIG. 16, the weld layer 13 is joined by butt welding at the half-crack joint portion. The welding material used for the butt longitudinal welded portion 43 between the longitudinal groove surfaces is a second metal-made second material. 4 It is 690 alloy which is the same as the material of the weld layer 13. The welding process is performed in a 100% inert gas atmosphere. The inert gas 100% atmosphere is formed when the inert gas introduced from the gas introduction cylinder 16 surrounds the periphery of the welding site.
[0042]
FIG. 17 shows a temporary joining step in which the cap 1 is temporarily joined to the second metal second weld layer 12. The cap 1 is lifted, and the top surface of the cap 1 and the second metal second 4 The top surface of the weld layer 13 is joined to the lower surface of the second metal second weld layer 12. Second metal made 4 The cap 1 is temporarily joined to the second metal second weld layer 12 by the temporary weld portion 44 straddling the lower surface of the weld layer 13 and the second metal second weld layer 12.
[0043]
FIG. 18 shows a temporary joining step in which the seal ring 15 is temporarily joined between the seal ring 15 and the safe end 7 which is a part of the cap 1. Half-cracked seal ring forming semi-cylinders 15-1 and 15-2 are mounted in an annular space formed between the safe end 7 and the cap 1. The temporary joining between the seal ring forming semi-cylinders 15-1 and 15-2 and the cap 1 is a joining by temporary welding. These welding processes are performed in an atmosphere of 100% inert gas. The inert gas 100% atmosphere is formed by the inert gas introduced from the gas introduction cylinder 16 surrounding the welded portion. In this temporary joining process, the seal ring 15 is in a half-cracked state, and the butt welding target portion 45 is not welded as shown in FIG.
[0044]
FIG. 20 shows the main joining step between the second metal second weld layer 12 and the cap 1. The cap 1 temporarily joined by the temporary weld 44 shown in FIG. 17 is finally joined to the second metal second weld layer 12. The lower surface of the second metal second weld layer 12 and the second metal second 4 The second metal-made second part which is the main welding part straddling the outer peripheral surface of the weld layer 13 3 The material used for the weld layer 14 is the same as that of the second metal second weld layer 12 and the second metal second weld layer 12. 4 It is 690 alloy which is the same as the material of the weld layer 13.
[0045]
The welding process is performed in a 100% inert gas atmosphere. The inert gas 100% atmosphere is formed by the inert gas introduced from the gas introduction cylinder 16 surrounding the periphery of the welding site or entering the welding joint surface. The seal ring 15 is subjected to a flaw detection test and a dimensional inspection.
[0046]
FIG. 21 shows a main joining process in which the seal ring 15 is finally joined to the safe end 7 and the cap 1. As shown in FIG. 22, the main welding portion 46 is embedded in the butt welding target portion 45 shown in FIG. 18 by longitudinal butt welding. This welding is performed in a 100% inert gas atmosphere. The main welding portion 46 is subjected to ultrasonic flaw detection. Such a flaw detection inspection is executed after the fillet welding described later is executed and after the contact medium for UT and the liquid of PT do not enter the welded portion.
[0047]
FIG. 23 shows a joining process between the seal ring 15 and the safe end 7. Fillet welding over the lower surface of the seal ring 15 and the outer peripheral surface of the safe end 7 is performed in an inert gas 100% atmosphere, and as shown in FIG. The material of the first seal welding portion 26 is equivalent to SUS316l or SUS316l. FIG. 24 shows a joining process between the safe end 7 and the seal ring 15. Fillet welding over the lower surface of the cap 1 and the outer peripheral surface of the seal ring 15 is performed in an inert gas 100% atmosphere, and as shown in FIG. The material of the second seal welding portion 27 is equivalent to SUS316l or SUS316l.
[0048]
As shown in FIG. 25, the inert gas or degassed water is introduced into the annular space 18 through the gas introduction cylinder 16, and the sealing on-off valve 29 is closed to deactivate the inert gas or degassed water. Encapsulation is performed.
[0049]
If a leak is found in an instrument tube penetrating part (penetrating body penetrating part) at the time of inspection of the reactor bottom of an active reactor, the construction of the method for repairing a furnace bottom penetrating part according to the present invention is performed. The above-mentioned welding is performed by performing visual inspection or various flaw detection inspections on the welding target portion, and various flaw detection inspections are performed for confirmation regarding the welding, and the soundness of the construction is confirmed.
[0050]
【The invention's effect】
The sealing structure of the furnace bottom penetrating part and the method of sealing the furnace bottom penetrating part according to the present invention ensure the prevention of leakage and enable sealing or sealing repair in a short construction period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an oblique projection showing an embodiment of a sealing structure for a furnace bottom through portion according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional plan view of FIG. 1;
FIG. 4 is an oblique projection showing a lid cylinder.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of FIG. 1;
FIG. 6 is an oblique projection view showing a part of FIG. 5;
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an initial step of an embodiment of a method for sealing a furnace bottom penetration according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that in FIG. 7;
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the next step of FIG. 8;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 9;
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 10;
FIGS. 12A, 12B, 12C, and 12D are cross-sectional views respectively showing a plurality of steps subsequent to FIG.
13 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 12. FIG.
14A and 14B are cross-sectional views cut at two positions in FIG. 13, respectively.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the next step of FIG. 13;
FIG. 16 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 15;
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 17;
FIG. 19 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 19;
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 20;
FIG. 22 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 21;
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 23;
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 24;
FIG. 26 is an oblique axis projection view showing the outer appearance of the reactor vessel.
[Explanation of symbols]
1 ... Cap
2 ... Furnace bottom
3 ... Penetration body (instrumentation cylinder)
4 ... exposed area
11 ... 1st weld layer
12 ... Second weld layer
13th 4 Weld layer
14th 3 Weld layer
15 ... Seal ring
16 ... Gas supply pipe
18 ... annular space (gap)
19 ... 1st half crack cap
21 ... 2nd half crack cap
29 ... Open / close valve
34 ... 2nd 1st semi-finished product
34 '... 3rd 1st semi-finished product
35 ... 2nd second semi-finished product
35 '... the third second product
37 ... 1st half circumference weld layer
38 ... 2nd half circumference welding layer

Claims (9)

原子炉の炉底を貫通する貫通体と、
前記貫通体と前記炉底とが接合する接合部位を外側底面から被覆する被覆体
とを具備し、
前記被覆体と前記貫通体との間に閉じられた空間が存在し、
前記被覆体は、
前記接合部位と前記炉底の下側面とを被覆する環状の溶接層と、
前記溶接層を下側方向に貫通し前記溶接層より下方に露出する前記貫通体の露出部分を囲むキャップと、
前記露出部分の下端部位の外側周面と前記キャップの下端部位の内側周面との間の環状空間に装着されるシールリングとを形成する
炉底貫通部の密封構造。
A penetrating body that penetrates the bottom of the reactor,
Covering body for covering from the outer bottom surface the joining site where the penetrating body and the furnace bottom are joined
And
There is a closed space between the covering and the penetrating body,
The covering body is
An annular weld layer covering the joining site and the lower surface of the furnace bottom;
A cap that surrounds the exposed portion of the penetrating body that penetrates the weld layer downward and is exposed below the weld layer;
Forming a seal ring mounted in an annular space between the outer peripheral surface of the lower end portion of the exposed portion and the inner peripheral surface of the lower end portion of the cap;
Sealing structure of the bottom penetration.
原子炉の炉底を貫通する貫通体と、A penetrating body that penetrates the bottom of the reactor,
前記貫通体と前記炉底とが接合する接合部位を外側底面から被覆する被覆体Covering body for covering from the outer bottom surface the joining site where the penetrating body and the furnace bottom are joined
とを具備し、And
前記被覆体と前記貫通体との間に閉じられた空間が存在し、There is a closed space between the covering and the penetrating body,
前記空間には不活性ガスが封入されるThe space is filled with an inert gas
炉底貫通部の密封構造。Sealing structure of the bottom penetration.
原子炉の炉底を貫通する貫通体と、A penetrating body that penetrates the bottom of the reactor,
前記貫通体と前記炉底とが接合する接合部位を外側底面から被覆する被覆体Covering body for covering from the outer bottom surface the joining site where the penetrating body and the furnace bottom are joined
とを具備し、And
前記被覆体は、The covering is
前記接合部位と前記炉底の下側面とを直接に被覆する環状の第1溶接層と、An annular first weld layer that directly covers the joining site and the lower surface of the furnace bottom;
前記第1溶接層を下側方向に貫通し前記第1溶接層より下方に露出する前記貫通体の露出部分を囲むキャップと、A cap penetrating the first weld layer in the lower direction and surrounding an exposed portion of the penetrator exposed below the first weld layer;
前記第1溶接層の下側面に接合する第2溶接層と、A second weld layer joined to the lower surface of the first weld layer;
前記キャップの上端部位の外側周面と前記第2溶接層に固着する第3溶接層と、A third weld layer fixed to the outer peripheral surface of the upper end portion of the cap and the second weld layer;
前記露出部分の下端部位の外側周面と前記キャップの下端部位の内側周面との間の環状空間に装着されるシールリングとを形成するForming a seal ring mounted in an annular space between the outer peripheral surface of the lower end portion of the exposed portion and the inner peripheral surface of the lower end portion of the cap;
炉底貫通部の密封構造。Sealing structure of the bottom penetration.
前記第1溶接層の材料は600合金であり、前記第2溶接層の材料は690合金であり、前記第3溶接層の材料は690合金である
請求項3の炉底貫通部の密封構造。
The material of the first weld layer is 600 alloy, the material of the second weld layer is 690 alloy, and the material of the third weld layer is 690 alloy.
The sealing structure of the furnace bottom penetration part of Claim 3 .
前記被覆体は、前記キャップの上端部位の前記外側周面に直接に接合する第4溶接層を更に形成し、
前記第3溶接層は前記第4溶接層を介して前記キャップの前記上端部位に接合し
記第1溶接層の材料は600合金であり、前記第2溶接層の材料は690合金であり、前記第3溶接層の材料は690合金であり、前記第4溶接層は690合金である
請求項3の炉底貫通部の密封構造。
The covering further forms a fourth weld layer that directly joins the outer peripheral surface of the upper end portion of the cap;
The third weld layer is joined to the upper end portion of the cap via the fourth weld layer ,
Material prior Symbol first weld layer is Alloy 600, the material of the second welding layer is 690 alloy, the material of the third weld layer is 690 alloy, the fourth weld layer is a 690 alloy
The sealing structure of the furnace bottom penetration part of Claim 3 .
前記被覆体は、
前記露出部分の前記下端部位の外側周面と前記シールリングの下端面とに接合する第5溶接層と、
前記シールリングの外側周面と前記キャップの下端面とを接合する第6溶接層とを更に形成する
請求項3〜5から選択される1請求項の炉底貫通部の密封構造。
The covering is
A fifth weld layer joined to the outer peripheral surface of the lower end portion of the exposed portion and the lower end surface of the seal ring;
A sixth weld layer that joins the outer peripheral surface of the seal ring and the lower end surface of the cap is further formed.
The sealing structure of the furnace bottom penetration part of Claim 1 selected from Claims 3-5 .
前記キャップに結合するガス供給管を更に構成し、
前記ガス供給管の内部は、前記環状空間に接続している
請求項3の炉底貫通部の密封構造。
Further comprising a gas supply pipe coupled to the cap;
The inside of the gas supply pipe is connected to the annular space.
The sealing structure of the furnace bottom penetration part of Claim 3 .
前記ガス供給管に介設される開閉弁
を更に構成する請求項5の炉底貫通部の密封構造。
6. The furnace bottom penetrating sealing structure according to claim 5 , further comprising an on-off valve interposed in the gas supply pipe.
前記ガス供給管を介して前記環状空間に不活性ガスが供給される
請求項7又は8の炉底貫通部の密封構造。
The sealing structure of a furnace bottom penetration part according to claim 7 or 8 , wherein an inert gas is supplied to the annular space via the gas supply pipe.
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