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発明の名称 原子炉炉内構造物の点検検査装置および点検検査方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−232437(P2007−232437A)
公開日 平成19年9月13日(2007.9.13)
出願番号 特願2006−51864(P2006−51864)
出願日 平成18年2月28日(2006.2.28)
代理人 【識別番号】100103333
【弁理士】
【氏名又は名称】菊池 治
発明者 戸賀沢 裕 / 島村 光明 / 松崎 謙司 / 中川 哲郎 / 湯口 康弘
要約 課題
汎用性のある点検検査装置を用いて全面点検検査困難なジェットポンプ等炉内構造物の点検検査を行う。

解決手段
本発明は、原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプ102の内部に原子炉の上方から挿入して点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査装置90において、検査手段を搭載したツールヘッド14と、ツールヘッド14に結合され屈曲自在なケーブルガイド管21と、ケーブルガイド管21に回転式ジョイント20を介して結合されている送り込みロッド17と、を有する。
特許請求の範囲
【請求項1】
原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプの内部に原子炉の上方から挿入して点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査装置において、
検査手段を搭載したツールヘッドと、
このツールヘッドに結合され屈曲自在なケーブルガイド管と、
このケーブルガイド管に回転式ジョイントを介して結合されている送り込みロッドと、
を有することを特徴とする原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項2】
前記送り込みロッドは、屈曲自在なスプリング管と、このスプリング管に接続されえたパイプと、を具備することを特徴とする請求項1記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項3】
前記原子炉の上方より操作される操作ポールと、この操作ポールの先端部に設けられシリンダで駆動するリンクアームを有するツールヘッド支援手段と、を有し、このツールヘッド支援手段を利用して前記ツールヘッドが前記ジェットポンプのインレットミキサノズル内を通過するように構成されていること、を特徴とする請求項1又は2記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項4】
前記ツールヘッド支援手段は、シリンダで駆動するリンクアームを有する監視用テレビカメラを具備し、この監視用テレビカメラは、前記ツールヘッドが前記インレットミキサノズル内を通過する状態を撮影するように構成されていること、を特徴とする請求項3記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項5】
前記ツールヘッドは、配管内の半径方向に広がる複数の支持アームを展開する展開機構と、この展開機構の端部に取り付けられ屈曲自在なスプリング管と、このスプリング管の端部に取り付けられ検査用テレビカメラを搭載した検査手段と、を具備することを特徴とする請求項1記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項6】
前記検査手段は、検査用テレビカメラを前記配管の軸を中心に旋回させる旋回駆動モータを具備すること、を特徴とする請求項5記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項7】
前記検査手段は、リンクアームを展開して検査用センサを前記配管の内面に接触させる展開駆動モータを具備すること、を特徴とする請求項5又は6記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項8】
前記展開手段は、前記支持アームの一端に設けられた回転駆動モータにより前記配管内面に沿って走行する第1の走行車輪と、前記ツールヘッド内に設けられた回転駆動モータにより前記配管内面に沿って走行する第2の走行車輪と、を具備することを特徴とする請求項5記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項9】
原子炉圧力容器内の水中において移動しながら原子炉内炉内構造物の点検検査を行う原子炉炉内構造物の点検検査装置において、
前記原子炉内炉内構造物の外表面の検査を行う検査手段を搭載したツールヘッドと、
前記外表面に吸着しながら前記ツールヘッドを走行させる吸着走行手段と、
を有することを特徴とする原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項10】
前記ツールヘッドは、前記配管内の半径方向に広がる複数の支持アームを展開する展開機構と、この展開機構の端部に取り付けられ屈曲自在なスプリング管と、このスプリング管の端部に取り付けられ検査テレビカメラを搭載した検査手段と、を具備することを特徴とする請求項9記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項11】
前記吸着走行手段は、前記ツールヘッドを前記外表面に接近させるスラスタ回転駆動モータにより旋回されるスラスタと、前記外表面に沿って走行させる走行回転駆動モータにより駆動される走行車輪と、を有する吸着走行モジュールを具備すること、を特徴とする請求項9記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項12】
前記ツールヘッドを装着するツールヘッド装着部と、このツールヘッド装着部に蝶番を介して結合された第1及び第2の吸着走行モジュールと、を備え、前記第1及び第2の吸着走行モジュールが前記スラスタの回転推進力により開閉するように構成されていること、を特徴とする請求項9記載の原子炉炉内構造物の点検検査装置。
【請求項13】
原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプの内部に原子炉の上方から挿入して点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査方法において、
検査手段を搭載したツールヘッドと、このツールヘッドに結合され屈曲自在なケーブルガイド管と、このケーブルガイド管に回転式ジョイントを介して結合されている送り込みロッドと、を結合して点検検査装置に組み立てる組立工程と、
この組み立てられた点検検査装置を前記ジェットポンプの内部に装着する装着工程と、
前記送り込みロッドを利用して前記点検検査装置のツールヘッドを前記ジェットポンプのインレットミキサノズル内を通過させる通過工程と、
この通過したツールヘッドの検査手段を用いて前記ジェットポンプの内部の検査を行う検査工程と、
を有することを特徴とする原子炉炉内構造物の点検検査方法。
【請求項14】
原子炉圧力容器内の水中において移動しながら原子炉内炉内構造物の点検検査を行う原子炉炉内構造物の点検検査方法において、
前記原子炉内炉内構造物の外表面の検査を行う検査手段を搭載したツールヘッドと、前記外表面に吸着させながら前記ツールヘッドを走行させる吸着走行手段と、を結合して点検検査装置に組み立てる組立工程と、
この組み立てられた点検検査装置を前記原子炉内炉内構造物の外表面の付近に設置する設置工程と、
前記外表面に吸着しながら前記吸着走行手段を用いて前記ツールヘッドを走行させる吸着走行工程と、
この走行するツールヘッドの検査手段を用いて前記外表面の検査を行う検査工程と、
を有することを特徴とする原子炉炉内構造物の点検検査方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、原子炉炉内構造物を点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査装置および点検検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、原子炉炉内構造物の点検検査装置は、図15に示すように、沸騰水型原子炉発電所プラント(以下、BWRプラントという。)における原子炉圧力容器101内に設置された原子炉炉内構造物100等の点検検査を行うものである。この原子炉炉内構造物100は、円筒状の形状をしたシュラウド103を有する。このシュラウド103の内部には、上部格子板104、炉心支持板105が配置されている。このシュラウド103の外周部にはジェットポンプ102が配置されている。また、この上部にはコアスプレイ配管106、下部には制御棒駆動機構ハウジング107等が配置されている。
【0003】
このジェットポンプ102は、炉水である駆動水が流れるライザー管109を有する。この駆動水は、インレットミキサ110を経由して両側のディフューザ112から流出する。このとき、ミキサノズル111において、この駆動水に吸引されて周囲の炉水が同時にディフューザ112内に流れ込む。また、このインレットミキサ110の上部の両側には、吊耳113が設けられている。
【0004】
上記原子炉炉内構造物100は、高温高圧環境下において十分な耐食性と機械的強度を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼又はニッケル基合金によって製造されている。この原子炉炉内構造物100を形成する部材は、プラントの長期に及ぶ運転により厳しい環境に曝され、また中性子照射の影響もあり、材料劣化の対策を考慮しなければならない。
【0005】
特に、交換困難な部材である原子炉炉内構造物の溶接部及びその近傍は、溶接入熱による材料の鋭敏化および引張り残留応力の影響で潜在的な応力腐食割れの可能性を有している。このような原子炉炉内構造物の健全性を確認するために種々の点検検査装置が提案されている。
【0006】
上述の原子炉炉内構造物100の内、原子炉圧力容器101の炉水を循環させるジェットポンプ102の内面を検査補修する作業は、図14に示すインレットミキサ110を取り外して内部に検査補修装置を挿入して行われる。または、原子炉圧力容器101の下部からジェットポンプ102のディフューザ112内に検査補修装置を挿入して行う検査方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
また、インレットミキサ110を取り外さずにインレットミキサノズル111部の開口隙間より挿入して作業を行う装置も知られている(例えば、特許文献2〜4参照)。ただし、これらの装置はジェットポンプ102の一部であるディフューザ112のみを作業対象としており、ライザー管109内および外部からの点検検査には適用することはできない。
【0008】
その他の例として、シュラウド103壁を検査補修する作業においては、原子炉圧力容器101の上部から検査補修装置をアニュラス120部へ挿入するか、上部格子板104を通過して行う検査補修装置が知られている(例えば、特許文献5〜7参照)。ただし、これらの検査補修装置は、シュラウド103壁のみを対象としており、他の原子炉炉内構造物の点検検査には適用することはできない。
【0009】
次に、原子炉炉内構造物100の炉底部を検査補修する検査補修装置が知られている(例えば、特許文献8参照)。ただし、これらの装置は、小型で遊泳して移動できる利点はあるが、ジェットポンプ102の内面検査作業を行うにあたって狭隘部での検査作業には適用できない。
【特許文献1】特開2003−185784号公報
【特許文献2】特開2001−65778号公報
【特許文献3】特開2002−311183号公報
【特許文献4】特開2004−251894号公報
【特許文献5】特開平9−304359号公報
【特許文献6】特開平8−240690号公報
【特許文献7】特開平11−174192号公報
【特許文献8】特開平7−69284号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述した従来の原子炉炉内構造物の点検検査装置においては、原子炉圧力容器101内に設置された原子炉炉内構造物100等の点検検査を行うものである。この原子炉炉内構造物100は、円筒状の形状をしたシュラウド103を有する。このシュラウド103の内部には、上部格子板104、炉心支持板105が配置されている。このシュラウド103の外側にはジェットポンプ102が配置されている。また、この上部にはコアスプレイ配管106、下部には制御棒駆動機構ハウジング107等が配置されている。上述のように原子炉炉内構造物の健全性を確認するために点検検査装置が存在する。
【0011】
しかし、この原子炉炉内構造物100は多数の構造品から構成されている。このために、原子炉内水中において原子炉炉内構造物100の溶接部の健全性を確認する点検検査を行うときに、各種の原子炉炉内構造物100の構成品毎にその条件に適した点検検査装置が必要となる、という課題があった。
【0012】
例えば、上述したジェットポンプ102を例にすると、全面を作業対象としたときには、装置挿入のためにインレットミキサ119を取り外す作業や外部からのインレット管109a、ライザー管109、ディフューザ管112の検査には適用できない。このために、新たな外部点検検査装置を適用しなければならない、という課題があった。
【0013】
また、従来の原子炉炉内構造物100の点検検査装置は、それぞれ適用個所が限定されているために、すべての炉内構造物を点検検査するには多くの点検検査装置が必要となり、これを使用しての点検検査に多くの作業員と時間が必要となる、という課題があった。
【0014】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、汎用性のある点検検査装置を用いて全面点検検査困難なジェットポンプの点検検査を行うことを可能とし、さらに原子炉炉内構造物の点検検査にも適用できる原子炉炉内構造物の点検検査装置及びその方法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】
【0015】
上記目的を達成するため、本発明は、原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプの内部に原子炉の上方から挿入して点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査装置において、検査手段を搭載したツールヘッドと、このツールヘッドに結合され屈曲自在なケーブルガイド管と、このケーブルガイド管に回転式ジョイントを介して結合されている送り込みロッドと、を有することを特徴とするものである。
【0016】
また、上記目的を達成するため、本発明は、原子炉圧力容器内の水中において移動しながら原子炉内炉内構造物の点検検査を行う原子炉炉内構造物の点検検査装置において、前記原子炉内炉内構造物の外表面の検査を行う検査手段を搭載したツールヘッドと、前記配管又は壁面に吸着しながら前記ツールヘッドを走行させる吸着走行手段と、を有することを特徴とするものである。
【0017】
また、上記目的を達成するため、本発明は、原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプの内部に原子炉の上方から挿入して点検検査する原子炉炉内構造物の点検検査方法において、検査手段を搭載したツールヘッドと、このツールヘッドに結合され屈曲自在なケーブルガイド管と、このケーブルガイド管に回転式ジョイントを介して結合されている送り込みロッドと、を結合して点検検査装置に組み立てる組立工程と、この組み立てられた点検検査装置を前記ジェットポンプの内部に装着する装着工程と、前記送り込みロッドを利用して前記点検検査装置のツールヘッドを前記ジェットポンプのインレットミキサノズル内を通過させる通過工程と、この通過したツールヘッドの検査手段を用いて前記ジェットポンプの内部の検査を行う検査工程と、を有することを特徴とするものである。
【0018】
また、上記目的を達成するため、本発明は、原子炉圧力容器内の水中において移動しながら原子炉内炉内構造物の点検検査を行う原子炉炉内構造物の点検検査方法において、前記原子炉内炉内構造物の外表面の検査を行う検査手段を搭載したツールヘッドと、前記外表面に吸着させながら前記ツールヘッドを走行させる吸着走行手段と、を結合して点検検査装置に組み立てる組立工程と、この組み立てられた点検検査装置を前記原子炉内炉内構造物の外表面の付近に設置する設置工程と、前記外表面に吸着しながら前記吸着走行手段を用いて前記ツールヘッドを走行させる吸着走行工程と、この走行するツールヘッドの検査手段を用いて前記外表面の検査を行う検査工程と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明の原子炉内構造物点検検査装置及びその方法によれば、ツールヘッドに結合され屈曲自在なケーブルガイド管及び送り込みロッドを用いることにより、インレットミキサを取り外すことなく、点検検査装置をジェットポンプの内部に送り込むことが可能となり、全面点検検査困難なジェットポンプの点検検査を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明に係る原子炉内構造物点検検査装置及びその方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ102の内面検査作業に適用した例を示す縦断面図である。
【0022】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置90は、原子炉炉内構造物の一つである原子炉圧力容器の炉水を循環させるジェットポンプ102の内部に原子炉の上部から挿入して点検検査が行われる。
【0023】
この原子炉炉内構造物の点検検査装置90は、検査用センサ又は検査用カメラを搭載したツールヘッド14と、このツールヘッド14に結合され屈曲自在なケーブルガイド管21と、このケーブルガイド管21に回転式ジョイント20を介して結合されている送り込みロッド17と、を有する。また、原子炉炉内構造物の点検検査装置90は、上記送り込みロッド17を案内する装置挿入ガイド16を有する。
【0024】
上記装置挿入ガイド16は、ジェットポンプ102のエルボ115の上部に固定された吊耳113に装着される。この挿入ガイド16は、送り込みロッド17が挿入される入口部と出口部とは、滑らかな形状でありかつ連通している。このような滑らかな形状を有するので、上記送り込みロッド17を狭隘なインレットミキサ110のインレットミキサノズル111の開口部に容易に挿入することができる。
【0025】
上記ツールヘッド14には、この先端に検査用センサ又は検査用テレビカメラの一種であるVT(目視検査:Visual Inspection)用テレビカメラが組み入れられており、内部を動作する状態を撮影するよう構成されている。
【0026】
このツールヘッド14には、送り込みロッド17が接続されている。この送り込みロッド17は、上記ツールヘッド14に接続された能動的または受動的に屈曲自在なケーブルガイド管21を有する。このケーブルガイド管21の他端には、錘19が結合されている。この錘19の内部または外側面には、上記ケーブルガイド管21に接続される回転自在な回転式ジョイント20が設けられている。
【0027】
この回転式ジョイント20には、送り込みロッド17が結合されている。この送り込みロッド17は、複数個のパイプ8と複数個の密着スプリング管18で連結され、屈曲自在な構成になっている。
【0028】
また、この送り込みロッド17に連結した錘19の下部に、ユニバーサルジョイント(図示せず)を介して案内棒(図示せず)を取り付ける構造としてもよい。上述ように構成することにより、上記原子炉炉内構造物の点検検査装置を、上記装置挿入ガイド16を取り付けることなく、インレットミキサ110のミキサノズル111に挿入することも可能となる。
【0029】
このように構成された本実施の形態において、燃料交換フロアを走行する燃料交換機(図示せず)上からケーブルガイド管21及び送り込みロッド17を同時に吊り下ろす。この吊り下ろされたケーブルガイド管21及び送り込みロッド17は、ジェットポンプ102の吊耳113に挿入された装置挿入ガイド16の入口と出口を通過させる。この通過したケーブルガイド管21及び送り込みロッド17は、このインレットミキサ110のインレットミキサノズル111からディフューザ112内へ挿入することが可能となる。
【0030】
このディフューザ112内へ挿入されたツールヘッド14及びケーブルガイド管21は、さらに、送り込みロッド17を引上げる操作を行うことにより、上記インレットミキサノズル110内へ挿入することが可能となる。
【0031】
本実施の形態によれば、ツールヘッド14に結合され屈曲自在なケーブルガイド管ケーブルガイド管21及び送り込みロッド17を用いることにより、インレットミキサ110を取り外すことなく、点検検査装置であるツールヘッド14をジェットポンプ102の内部に送り込むことが可能である。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102の点検検査を、汎用性のある点検検査装置を用いて円滑に行うことができる。さらに、この原子炉炉内構造物の点検検査装置は、他の狭隘な原子炉炉内構造物の点検検査にも適用することが可能である。
【0032】
図2は、本発明の第2の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ内面検査作業に適用した例を示す縦断面図であり、図3は、図2のツールヘッド支援機構の構造を拡大して示す正面図である。本図は、図1の原子炉炉内構造物の点検検査装置にツールヘッド支援機構25を追加して設けたものであり、図1と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0033】
ここで、ジェットポンプ102について説明する。このジェットポンプ102は、プラント毎のジェットポンプ形状はほぼ同一であるが、プラントの発電規模に応じてインレットミキサ110のインレットミキサノズル111の数が1本のタイプと5本が周配置になっているタイプがある。1本のタイプは、ノズル内径Φ75mm程度であるのに対し5本のタイプは内径がΦ30mm程度と非常に細い管となっている。この5本のタイプのジェットポンプ102は、この狭隘性ゆえに点検検査装置を通過させることは、より困難となっている。
【0034】
図2は、ディフューザ112内に挿入した原子炉炉内構造物の点検検査装置90を挿入困難なインレットミキサ110のインレットミキサノズル111内に通過できるようにするためにツールヘッド支援機構25を使用する例を示す。
【0035】
このツールヘッド支援機構25は、図3に示すように、燃料交換フロアを走行する燃料交換機上(図示せず)から吊り下ろした操作ポール22と、この操作ポール22の他端に取り付けられた密着スプリング管23、24を有する。また、この密着スプリング管24に連結するツールヘッド支援機構25は、エアシリンダ26を駆動源として収納したり展開するガイドアーム27を備えている。このガイドアーム27の先端は、上記ケーブルガイド管21を挟み込むことができる構造(図示せず)となっている。また、このガイドアーム27により、上記ツールヘッド14をインレットミキサノズル111内へ挿入する状態を監視することができるように、エアシリンダ28で駆動される監視用水中テレビカメラ29が備えられている。
【0036】
このように構成された本実施の形態において、燃料交換フロアを走行する燃料交換機(図示せず)上から吊り下ろした操作ポール22で、この操作ポール22の他端に取り付けられた密着スプリング管23、24を介して連結されたツールヘッド支援機構25を操作することができる。
【0037】
本実施の形態によれば、ツールヘッド支援機構25を追設することにより、インレットミキサ110を取り外すことなく、原子炉炉内構造物の点検検査装置のツールヘッド14を上部から操作し監視することにより、挿入困難なインレットミキサノズル111内に誘導し挿入することが可能となる。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102の点検検査を、汎用性のある点検検査装置を用いて、円滑に行うことができる。さらに、この原子炉炉内構造物の点検検査装置は、他の狭隘な原子炉炉内構造物100の点検検査にも適用することが可能である。
【0038】
図4は、本発明の第3の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ内面検査作業に適用した例を示す縦断面図であり、図5は、図4のツールヘッドの構造を示す正面図である。本図は、図1のツールヘッド14に展開機構31を追加して設けたものであり、図1と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0039】
本図に示すように、装置挿入ガイド16を用いることにより、インレットミキサノズル111を通過したツールヘッド14とケーブルガイド管21は、送り込みロッド17を引上げることにより、エルボ15内の整流板130の上を通過してライザー管109の内部まで送り込むことができる。
【0040】
このツールヘッド14は、支持アーム34をライザー管109内面で展開する展開機構31と、エルボ115の内面を通過ときに屈曲自在とした密着スプリング管33と、この密着スプリング管33の他端に連結された検査用テレビカメラ(図示せず)等を搭載した点検検査機構32を備えている。
【0041】
本実施の形態によれば、展開機構31を展開することにより、このツールヘッド14の点検検査機構32をライザー管109の内壁に安定的に固定することができる。
【0042】
かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102のライザー管109の内壁の点検検査を、汎用性のある点検検査装置を用いて円滑に行うことができる。
【0043】
また、図6に示すように、ライザー管109の下端は、90°エルボ109aを用いて原子力圧力容器101の配管に接続されている。上記ツールヘッド14を安定的に固定するために、展開機構31aの他に、展開機構31b及び屈曲自在な密着スプリング管33a、密着スプリング管33bを連結している。
【0044】
本実施の形態によれば、展開機構31a、31bを展開することにより、このツールヘッド14の点検検査機構32をライザー管109の下端の内壁に安定的に固定することができる。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102のライザー管109の下端の点検検査を円滑に行うことができる。
【0045】
図6は、本発明の第4の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管109の内面検査作業に適用した例を示す縦断面図である。本図は、図4のツールヘッド14に旋回駆動モータ37を追加して設けたものであり、図4と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0046】
本図に示すように、ツールヘッド14の上部には、エアシリンダ36によって、周方向に展開または格納する3本以上の支持アーム34を等間隔に配した展開機構31が取り付けられている。この支持アーム34の他端には、配管内面に沿って回転するローラ44が付属されている。
【0047】
本実施の形態によれば、この展開機構31を展開することにより、ツールヘッド14を、例えば、ライザー管109等の配管の内壁にツールヘッド14を安定的に固定できるようになっている。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102のライザー管109の内面の点検検査を、汎用性のある点検検査装置を用いて、円滑に行うことができる。
【0048】
また、展開機構31の一端に密着スプリング管33を介して点検検査機構32を設けている。この点検検査機構32には、旋回駆動モータ37の回転が外側ギア38及び内側ギア39を介して伝達される。このようにして、点検検査機構32は、ライザー管109の軸を中心として旋回することが可能である。
【0049】
さらに、点検検査機構32には、検査用テレビカメラ43及びエアシリンダ40を駆動源とし回転ジョイント41を介して稼動するミラー42が取り付けられている。かくして、このミラー42及び検査用テレビカメラ43を旋回しながら、例えば、配管内面の溶接部45の撮影が可能となっている。
【0050】
図7は、本発明の第5の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管109の内面検査作業に適用した例を示す縦断面図である。本図は、図6のツールヘッド14にリンク機構48を介して取り付けられた検査用センサ49を追設したものであり、図6と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0051】
本図に示すように、上記ツールヘッド14には、エアシリンダ36によって、周方向に展開または格納する3本以上の支持アーム34を等間隔に配した展開機構31が取り付けられている。
【0052】
本実施の形態によれば、この展開機構31を展開することにより、ツールヘッド14を、例えば、ライザー管109等の配管の内壁にツールヘッド14を安定的に固定できるようになっている。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102のライザー管109の内面の点検検査を円滑に行うことができる。
【0053】
また、密着スプリング管33aにより連結された点検検査機構32には、旋回駆動モータ37の回転が外側ギア38及び内側ギア39を介して伝達される。このようにして、点検検査機構32は、ライザー管109の内面の周方向に沿って旋回することが可能である。
【0054】
また、点検検査機構32には、超音波探傷検査等を行うための検査用センサ49が、リンク機構48を介して取り付けられている。このリンク機構48は、配管109の内壁に接触させるために、リンク駆動モータ46と、このリンク駆動モータ46の軸に連結されたリンク回転部47と、このリンク回転部47にタイミングベルト(図示せず)を介して連結されたリンクアーム48aと、を備えている。
【0055】
本実施の形態によれば、点検検査機構32に収納された姿勢からリンク駆動モータ46とリンク回転部47を回転することにより、このリンク回転部47を回転中心としてリンクアーム48aを展開しライザー管109の内壁に検査用センサ49を接触させる。かくして、点検検査機構32を旋回しながら、検査用センサ49をライザー管109の内側に接触させながら測定することが可能である。
【0056】
また、上記検査用センサ49がライザー管109の内壁に接触されていることを確認するために、監視用テレビカメラ50を点検検査機構32の下部に取り付けることも可能である。
【0057】
図8は、本発明の第6の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管内面検査作業に適用した例を示す縦断面図である。本図は、図7のツールヘッド14に旋回用車輪54、57を追設したものであり、図7と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0058】
本図に示すように、このツールヘッド14は、エアシリンダ53及びアーム支持棒52によって、周方向に展開または収納する複数本の支持アーム51を等間隔に配した展開機構31を有する。この展開機構31は、支持アーム51と、この支持アーム51の一端に設けられた車輪54とを有する。この支持アーム51の他端には、回転用駆動モータ56が配置されている。この回転用駆動モータ56の回転は、回転伝達部55を介して走行車輪54に伝達される。
【0059】
また、ツールヘッド14の内部には、回転駆動用モータ59が設けられている。この回転駆動用モータ59の軸の回転は、タイミングベルト58を介して走行車輪57に伝達される。
【0060】
このように構成された本実施の形態において、上記ツールヘッド14は、展開機構31の展開と同時に、走行車輪54は配管109の内壁に押し付けられる。この支持アーム51に取り付けられた走行車輪54を回転駆動用モータ56により回転し、同時にツールヘッド14内部の走行機構部の走行車輪57を回転駆動用モータ59により回転する。この走行車輪54、57の回転により、上記ツールヘッド14を配管109の内面に沿わせて走行することが可能となる。
【0061】
また、ツールヘッド14の下部に密着スプリング管65を介して取り付けられた点検検査機構66には、検査用テレビカメラ63が内蔵されている。また、エアシリンダ60の動きは、回転ジョイント61を介してミラー62に伝達される。このミラー62及び検査用テレビカメラ63を旋回しながら配管109の内面の撮影が可能となっている。
【0062】
本実施の形態によれば、この走行車輪54、57を回転させることにより、上記ツールヘッド14を配管109の内面に沿わせて走行することが可能となる。また、このミラー62及び検査用テレビカメラ63を旋回しながら配管109の内面の撮影が可能となっている。かくして、全面点検検査困難なジェットポンプ102の点検検査を円滑に行うことができる。
【0063】
図9は、本発明の第7の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管内面検査作業に適用した例を示す正面図である。本図は、図8のツールヘッド14をライザー管109の外側に配置したものであり、図8と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。
【0064】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置90は、大別して、ジェットポンプ102の内面点検検査に適用されるツールヘッド14と、このツールヘッド14の両脇に配設された吸着走行モジュール71を有する。
【0065】
このツールヘッド14は、展開アーム34を収納した状態でツールヘッド装着部78に装着されている。上記吸着走行モジュール71は、スラスタ72を有する。このスラスタ72は、タイミングベルト73を介して駆動用モータ74の軸に連結され、回転駆動される。この回転駆動されるスラスタ72を用いてライザー管109又は壁面に吸着した後に、ライザー管109又は壁面に沿って走行移動することができる。
【0066】
また、この吸着走行モジュール71に上記ツールヘッド14を装着したときに、水中での浮力中心が重心より上に位置するように吸着走行モジュール71に設けられたフロート(図示せず)で吸着走行モジュール71の姿勢を保持するようにしている。さらに、吸着走行モジュール71は、ツールヘッド14の装着部78に、左右のバランスを保つように蝶番77を介して互いに結合されている。
【0067】
本実施の形態によれば、ツールヘッド14の両脇に配設された吸着走行モジュール71を設けることにより、インレットミキサ110を取り外すことなく、点検検査装置であるツールヘッド14をジェットポンプ102の内部に送り込むことが可能である。さらに、ライザー管109の外側から検査を行うことができる。かくして、ジェットポンプ102の内外面からの点検検査を円滑に行うことができる。さらに、この原子炉炉内構造物の点検検査装置は、他の狭隘な原子炉炉内構造物の外部からの検査にも適用することが可能である。
【0068】
図10は、本発明の第8の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置を配管の外面検査作業に適用した例を示す説明図で、(a)は吸着走行モジュール71を閉じた状態を示す上面図、(b)は吸着走行モジュール71を開いた状態を示す上面図である。
【0069】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置は、ツールヘッド14を装着する上下2段のツールヘッド装着部78にそれぞれ蝶番77が連結されている。
【0070】
本実施の形態によれば、吸着走行モジュール71に設けられたスラスタ72の回転制御することにより、図10(a)に示すように吸着走行モジュール71を閉じたり、又は図10(b)に示すように吸着走行モジュール71を開いたり、吸着走行モジュール71の姿勢を変化させることが可能である。例えば、図15に示す原子炉炉内構造物の上部格子板104の内法は□300mmおよび炉心支持板105の内径はΦ270mmある。このように狭隘な個所を通過させるときは、図10(a)に示す姿勢が有利であり、図15に示すアニュラス部120の位置通過では、図10(b)に示す姿勢が有効とである。
【0071】
図11は、本発明の第9の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプの外面検査作業に適用した例を示す正面図である。
【0072】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置を燃料交換機(図示せず)上から吊下ろしジェットポンプ102のライザー管109の外面に沿って移動する。上記の左右の吸着走行モジュール71のスラスタ72を駆動し推力を発生させ、ライザー管109に吸着した後に、走行車輪駆動用モータ76を駆動して走行車輪75を回転して、原子炉炉内構造物の点検検査装置を移動する。
【0073】
本実施の形態によれば、原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管109の周方向に走行し、ツールヘッド14のミラー42及び検査用テレビカメラ43により、走行しながらライザー管109等の配管外面の撮影が可能となる。かくして、点検検査困難なライザー管109等の配管外面の点検検査を円滑に行うことができる。
【0074】
図12は、本発明の第10の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をコアスプレイ配管106の外面検査作業に適用した例を示す鳥瞰図である。
【0075】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置を燃料交換機上(図示せず)から吊下ろしコアスプレイ配管106に装着する。この原子炉炉内構造物の点検検査装置のツールヘッド14を、コアスプレイ配管106のパイプ82の外面に沿って移動する。この左右の吸着走行モジュール71のスラスタ72を駆動し推力を発生させる。
【0076】
本実施の形態によれば、このツールヘッド14をパイプ82に吸着した後に、図11に示す走行車輪駆動用モータ76により走行車輪75を駆動する。原子炉炉内構造物の点検検査装置の吸着走行モジュール71をパイプ82に沿って走行させながら、ツールヘッド14内のミラー42及び検査用テレビカメラ43により、配管82外面の撮影を行う。かくして、点検検査困難なコアスプレイ配管106の点検検査を円滑に行うことができる。
【0077】
図13は、本発明の第11の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をシュラウド103の外面検査作業に適用した例を示す鳥瞰図である。
【0078】
本図に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置を燃料交換機上(図示せず)から吊下ろしシュラウド103の壁面に設定する。この原子炉炉内構造物の点検検査装置のツールヘッド14を、シュラウド103の壁面に沿って移動する。このとき、左右の吸着走行モジュール71を開状態とし、スラスタ72を駆動し推力を発生させる。
【0079】
本実施の形態によれば、このツールヘッド14をシュラウド103の壁面に吸着した後に、走行車輪駆動用モータ76により走行車輪75を駆動する。原子炉炉内構造物の点検検査装置をシュラウド103の壁面に沿って走行させながら、ツールヘッド14内のミラー42及び検査用テレビカメラ43により、シュラウド103の壁面の撮影を行う。かくして、点検検査困難なシュラウド103の壁面の点検検査を円滑に行うことができる。
【0080】
図14は、本発明の第12の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置を制御棒駆動機構ハウジングの検査作業に適用した例を一部切断して示す説明図で、(a)は制御棒駆動機構ハウジング107の内面検査作業を示す正面図、(b)は制御棒駆動機構ハウジング107の外面検査作業を示す正面図である。
【0081】
図14(a)に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置90を燃料交換機上(図示せず)から吊下ろし制御棒駆動機構ハウジング107内に装着する。この原子炉炉内構造物の点検検査装置のツールヘッド14を、制御棒駆動機構ハウジング107内を移動する。また、エアシリンダによって、展開機構31の3本以上を等間隔に配置した支持アーム34を周方向に展開または格納する。
【0082】
本実施の形態によれば、この展開機構31を展開することにより、制御棒駆動機構ハウジング107の内壁にツールヘッド14を安定的に固定できるようになっている。かくして、点検検査困難な制御棒駆動機構ハウジング107の内壁の点検検査を円滑に行うことができる。
【0083】
また、図14(b)に示すように、原子炉炉内構造物の点検検査装置を燃料交換機上(図示せず)から吊下ろし制御棒駆動機構ハウジング107の外面に沿って移動する。左右の吸着走行モジュール71のスラスタ72を駆動し推力を発生させ、この吸着走行モジュール71を制御棒駆動機構ハウジング107の外側面に吸着させる。この吸着の後に、吸着走行モジュール71の走行車輪駆動用モータ76を駆動して走行車輪75を走行させ、原子炉炉内構造物の点検検査装置を制御棒駆動機構ハウジング107の周方向に走行させる。同時に、ツールヘッド14のミラー42と検査用テレビカメラ43を操作しながら走行させて制御棒駆動機構ハウジング107の外面の撮影が可能となる。
【0084】
さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の各実施例を組み合わせて、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】本発明の第1の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図3】図2のツールヘッド支援機構の構造を拡大して示す正面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をジェットポンプ内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図5】図4のツールヘッドの構造を示す正面図。
【図6】本発明の第4の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図7】本発明の第5の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図8】本発明の第6の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管内面検査作業に適用した例を示す縦断面図。
【図9】本発明の第7の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管外面検査作業に適用した例を示す正面図。
【図10】本発明の第8の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管の外面検査作業に適用した例を示す説明図で、(a)は吸着走行モジュールを閉じた状態を示す上面図、(b)は吸着走行モジュールを開いた状態を示す上面図。
【図11】本発明の第9の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をライザー管の外面検査作業に適用した例を示す正面図。
【図12】本発明の第10の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をコアスプレイ配管の外面検査作業に適用した例を示す鳥瞰図。
【図13】本発明の第11の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置をシュラウドの外面検査作業に適用した例を示す鳥瞰図。
【図14】本発明の第12の実施の形態の原子炉炉内構造物の点検検査装置を制御棒駆動機構ハウジングの検査作業に適用した例を一部切断して示す説明図で、(a)は制御棒駆動機構ハウジングの内面検査作業を示す正面図、(b)は制御棒駆動機構ハウジングの外面検査作業を示す正面図。
【図15】原子炉圧力容器内の原子炉炉内構造物のうち点検検査に関連する部位を示す縦断面図。
【図16】図15のジェットポンプの一部を切断して示す正面図。
【符号の説明】
【0086】
14…ツールヘッド、16…装置挿入ガイド、17…送り込みロッド、18…密着スプリング管、19…錘、20…回転式ジョイント、21…ケーブルガイド管、22…操作ポール、23…密着スプリング管、24…密着スプリング管、25…ツールヘッド支援機構、26…エアシリンダ、27…ガイドアーム、28…エアシリンダ、29…監視用テレビカメラ、31…展開機構、31a…展開機構、31b…展開機構、32…点検検査機構、33…密着スプリング管、34…支持アーム、35…アーム支持棒、36…エアシリンダ、37…旋回駆動モータ、38…内側ギア、39…外側ギア、40…エアシリンダ、41…ミラー回転ジョイント、42…ミラー、43…検査用テレビカメラ、44…ローラ、45…溶接部、46…リンク駆動モータ、47…プーリ、48…リンク機構、48a…リンクアーム、49…検査用センサ、50…監視用テレビカメラ、51…支持アーム、52…アーム支持棒、53…エアシリンダ、54…走行車輪、55…回転伝達部、56…回転駆動モータ、57…走行車輪、58…タイミングベルト、59…回転駆動モータ、60…エアシリンダ、61…ミラー回転ジョイント、62…ミラー、63…検査用テレビカメラ、64…検査機構、65…密着スプリング管、66…点検検査機構、71…吸着走行モジュール、72…スラスタ、73…タイミングベルト、74…スラスタ回転駆動モータ、75…走行車輪、76…走行車輪駆動モータ、77…蝶番、78…ツールヘッド装着部、79…ケーブル、80…ケーブル、81…走行車輪、82…パイプ、90…原子炉炉内構造物の点検検査装置、101…原子炉圧力容器、102…ジェットポンプ、103…シュラウド、104…上部格子板、105…炉心支持板、106…コアスプレイ配管、107…制御棒駆動機構ハウジング、109…ライザー管、110…インレットミキサ、111…インレットミキサノズル、112…ディフューザ、113…吊耳、115…エルボ、130…整流板。




 

 


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