Development of remote pipe welding tool for divertor cassettes in JT-60SA

JT-60SAダイバータカセット配管用遠隔溶接装置の開発

林 孝夫; 櫻井 真治; 逆井 章; 柴沼 清; 河野 渉*; 大縄 登史男*; 松陰 武士*

Hayashi, Takao; Sakurai, Shinji; Sakasai, Akira; Shibanuma, Kiyoshi; Kono, Wataru*; Onawa, Toshio*; Matsukage, Takeshi*

JT-60SAはITERへの支援研究および原型炉に向けた補完研究を担うトカマク型核融合実験装置である。JT-60SAではプラズマから発生するDD中性子による放射化のため真空容器内への人によるアクセスは制限される。そのため真空容器内機器を交換および修理するために遠隔保守(RH)システムが必要とされている。本発表ではJT-60SAのRHシステムの一部として開発した、下部ダイバータカセット内の冷却水配管接続に用いる溶接装置について述べる。ダイバータカセットの配管と真空容器外から入ってくる配管を溶接するために、冷却水配管(SUS316L製、内径54.2mm、肉厚2.8mm)の内部から円周溶接が可能な溶接ヘッドを開発し、溶接試験を行った。配管溶接の技術的課題を解決するため配管突合せ部のギャップと芯ずれがどの程度まで許容できるかを調べた。溶接対象の配管は実機と同様に鉛直方向に配置し、その先端を突合せ溶接した。上管先端の内径側に突起部を設けることにより、最大ギャップ0.7mm、最大芯ずれ0.5mmまでの溶接裕度を確保することができた。

Remote pipe welding tool accessing from inside pipe has been newly developed for JT-60SA. Remote handling (RH) system is necessary for the maintenance and repair of in-vessel components such as lower divertor cassettes in JT-60SA. Cooling pipes, which connects between the divertor cassette and the vacuum vessel with bellows are required to be cut and welded in the vacuum vessel by RH system. The available space for RH system is very limited inside the vacuum vessel, especially around the divertor cassettes. Thus, the cooling pipes are required to be cut and weld from the inside in the vacuum vessel. The inner diameter, thickness and material of the cooling pipe are 54.2 mm, 2.8 mm and SUS316L, respectively. An upper pipe connected to the divertor cassette has a jut on the edge to fill the gap between pipes. Owing to the jut and two-times welding, the welding tool achieved the maximum allowable gap of 0.7 mm.