JP2003185784A - 原子炉内構造物の保全・補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉内部の構造物の検査や保全・補修を、水
中で遠隔で行うにあたり、施工工具などの精確な位置決
めや走査移動を可能とする 【解決手段】原子炉内の筒状部の内部に挿入・取出しが
可能な保全・補修作業支援装置１と、保全・補修作業支
援装置によって筒状部１５０の外面に沿って駆動されて
筒状部の外面の検査、保全または補修を行う保全・補修
走査機構部３０と、を有する原子炉内保全・補修装置で
あって、保全・補修作業支援装置は、筒状部に挿入され
た状態でその筒状部の半径方向に広がることのできる展
開機構４ａと、展開機構の先端部付近に取り付けられて
筒状部の内面に対向するように配置される磁石１３と、
磁石を筒状部の内面に沿って移動させる移動機構８と、
を有し、保全・補修走査機構部は、磁石によって吸引さ
れ、移動機構による磁石の動きに追随して駆動されるよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉内保全・補
修装置に関し、特に、例えば沸騰水形原子炉内部のジェ
ットポンプディフーザ管などの筒状部の予防保全や事後
保全や補修などの保全作業を水中遠隔で実施するのに好
適な原子炉内保全・補修装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽水炉、例えば沸騰水型原子炉の炉内構
造物は、高温高圧環境下において十分な耐食性と高温強
度を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼ま
たはニッケル基合金によって構成されている。

【０００３】しかしながら、炉内構造物のうち、交換困
難な部材についてはこれらの部材が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問題が懸念される。特に、炉内構造
物の溶接部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危険性を
有している。

【０００４】原子炉予防保全、補修の対象となっている
原子炉圧力容器内の構造物には、複雑で狭隘な箇所が存
在する（例えば、特開平１１−１７４１９１号公報参
照）。沸騰水型原子炉のシュラウド胴外壁とバッフルプ
レート、および原子炉圧力容器内壁で仕切られた空間
（アニュラス部）に存在する溶接構造物は特に複雑で狭
隘である。

【０００５】このシュラウド胴外壁とバッフルプレー
ト、および原子炉圧力容器内壁で仕切られた空間に存在
する主な溶接構造物はジェットポンプである。ジェット
ポンプは、ライザ管、インレットミキサ、ディフューザ
管などの要素から構成される複雑な形状のポンプであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ジェットポンプのディ
フーザ管は、上から、シェルと呼ばれる円錐管状の管
と、テールパイプと呼ばれる円筒管と、アダプタ管と呼
ばれる円筒管とから構成され、アダプタ管はさらに、二
つの円筒管で構成され、アダプタ管の下端がバッフルプ
レートに溶接されている。その各々が溶接構造体となっ
ており、潜在的な応力腐食割れの危険性を有している。
本発明で施工対象とする個所は、例えばこのディフュー
ザ管の内外面の溶接部近傍である。特に、テールパイプ
の周囲には差圧計装管がシュラウド外壁との間隙を水平
に這っており、それより下の溶接線に対してのアクセス
を困難としてしている。

【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決しようと
するものであって、例えばジェットポンプのディフュー
ザ管の溶接部などの狭隘な原子炉内部の筒状構造物の検
査や保全・補修を、原子炉停止時に水中で遠隔で行うに
あたり、施工工具などの精確な位置決めや走査移動を可
能とする装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、請求項１の発明は、原子炉停止時に
その原子炉内の筒状部の内部に挿入・取出しが可能な保
全・補修作業支援装置と、この保全・補修作業支援装置
によって前記筒状部の外面に沿って駆動されてその筒状
部の外面の検査、保全または補修の少なくとも一つを行
なう保全・補修走査機構部と、を有する原子炉内保全・
補修装置であって、前記保全・補修作業支援装置は、前
記筒状部内に挿入された状態でその筒状部の半径方向に
広がることのできる展開機構と、前記展開機構の先端部
付近に取り付けられて前記筒状部の内面に対向するよう
に配置される磁石と、前記磁石を前記筒状部の内面に沿
って移動させる移動機構と、を有し、前記保全・補修走
査機構部は、前記磁石によって吸引され、前記移動機構
による前記磁石の動きに追随して駆動されるように構成
されていること、を特徴とする。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記移動機構は、
前記磁石を前記筒状部の軸方向および周方向に移動させ
ることができるように構成されていること、を特徴とす
る。

【００１０】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修作
業支援装置は、前記筒状部に固定されるロック機構を有
し、前記移動機構は、前記ロック機構に対して相対的に
前記磁石を移動させるさせるように構成されているこ
と、を特徴とする。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記展開機構は、
リンク機構を利用するものであること、を特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の原子炉内保
全・補修装置において、前記前記保全・補修作業支援装
置は、前記筒状部内面に押し当てられてこれに沿って回
転可能な自在輪を有すること、を特徴とする。

【００１２】また、請求項６の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修走
査機構部は磁性体からなり、前記筒状部の外面に沿って
回転可能な車輪を有すること、を特徴とする。

【００１３】また、請求項７の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修走
査機構部は、少なくとも二つの自由度を有するサーボ駆
動式の走査機構を有すること、を特徴とする。

【００１４】また、請求項８の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記原子炉内の筒
状部はジェットポンプディフューザ管であること、を特
徴とする。

【００１５】また、請求項９の発明は、請求項１に記載
の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修走
査機構部には前記筒状部の外面にレーザ光を照射するた
めの光学ヘッドが取り付けられており、この光学ヘッド
に光を送る光ケーブルを有すること、を特徴とする。

【００１６】また、請求項１０の発明は、請求項９に記
載の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修
走査機構部は、前記レーザ光を前記筒状部の外面に集光
するための自動焦点機構を有すること、を特徴とする。

【００１７】また、請求項１１の発明は、請求項９に記
載の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修
走査機構部は、前記レーザ光が照射される筒状部の外面
に水またはガスを噴射するノズルと、このノズルに水ま
たはガスを供給するホースを有し、このホースは少なく
とも部分的に前記光ケーブルと一体化されて複合構造に
なっていること、を特徴とする。

【００１８】また、請求項１２の発明は、請求項１１に
記載の原子炉内保全・補修装置において、前記複合構造
は、前記水またはガスが通る空間の中に前記光ケーブル
が配置された構造であること、を特徴とする。

【００１９】また、請求項１３の発明は、請求項１に記
載の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修
走査機構部は、前記筒状部の外面に超音波を当ててその
超音波の反射波を受信する超音波センサを有すること、
を特徴とする。

【００２０】また、請求項１４の発明は、請求項１に記
載の原子炉内保全・補修装置において、前記保全・補修
走査機構部は、前記筒状部の外面の金属表層のフェライ
ト含有量を計測する計測システムを有すること、を特徴
とする。

【００２１】また、請求項１５の発明は、請求項１に記
載の原子炉内保全・補修装置において、前記展開機構の
先端部付近に取り付けられて前記筒状部の内面に沿って
駆動され、その筒状部の内面の検査、保全または補修の
少なくとも一つを行う内面保全・補修走査機構部をさら
に有すること、を特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る原子炉保全
・補修装置の一実施の形態の保全・補修作業支援装置１
を沸騰水型原子炉のジェットポンプのディフューザ管１
５０内に設置した状態を示す。ディフューザ管１５０は
原子炉圧力容器（図示せず）内でバッフルプレート１３
３上に溶接されている。保全・補修作業支援装置１が図
１に示すように設置される前に、原子炉は停止され、原
子炉圧力容器の蓋（図示せず）が開放され、ディフュー
ザ管１５０の上方に位置するジェットポンプのインレッ
トミキサ（図示せず）が取り外されており、ディフュー
ザ管１５０の上端の開口部１５０ａが開放されている。
また、図１に示すディフューザ管１５０周辺全体が、水
で満たされている。

【００２３】保全・補修作業支援装置１は、ディフュー
ザ管１５０の上端の開口部１５０ａより挿入可能な縦に
長い外観をしており、空圧シリンダ２、支柱３、傘のよ
うな構成により開いたり閉じたりが可能なリンク構造の
アーム４と、アーム４の先端にはボールポイントのロー
ラ５を有する押付けパッド６と、ロック機構７と、昇降
・回転機構８とから構成される。

【００２４】本実施の形態では、リンク構造のアーム４
の数を四つで構成する例を示す。この各アーム４はリン
ク４ａにより同時に開いたり閉じたりが可能な構成とな
っており、その駆動は空圧シリンダ２による。空圧シリ
ンダ２はスプリング復帰式のシリンダであり、アーム４
が閉じる方向は空圧がスプリングの復元力だけで動作可
能な構成となっている。

【００２５】ロック機構７は、空圧シリンダ９と、２対
の張出しリンク機構１０と、パッド１１とから構成さ
れ、ディフューザ管１５０の末端入口内部で保全・補修
作業支援装置１のベース部１２を固定する機能を持つ。
なお、一つまたは複数のアーム４には電磁石１３が内蔵
されており、後述の保全・補修走査機構部３０（図２参
照）をディフューザ管１５０の壁面を介して磁気吸着可
能な構成としている。

【００２６】図２は、図１の保全・補修作業支援装置１
と組み合わせて使用される保全・補修走査機構部３０の
一実施の形態を示す。保全・補修走査機構部３０は、ベ
ースユニット３１と走査機構３２と押付け機構３３と工
具装着部３４と各種の工具ヘッド３５とからなる。ベー
スユニット３１には磁性体の素材からなるボールキャス
ター状の回転自在の車輪３６が複数あり、そのレイアウ
トは図１の電磁石１３のＮ極、Ｓ極の位置、数と一致し
ている。

【００２７】走査機構３２は、直交する２自由度の直動
機構であり、二つのサーボモータ駆動機構３７ａ、３７
ｂと、ボールネジ３８ａ、３８ｂ、リニアガイド３９
ａ、３９ｂから構成される。押付け機構３３は、リニア
ガイド４０、空圧シリンダ４１から構成される。工具装
着部３４は、例えば市販の空圧コネクタ４２や電気コネ
クタ４３などを集合した複合型の水中コネクタ４４を内
蔵したボルト接合の接合部である。

【００２８】本実施の形態では、まず、ジェットポンプ
の構成要素であるヘッドボルト、１８０度エルボ、バレ
ルなどから構成されるインレットミキサ（図示せず）を
外し、ディフューザ管１５０の上端が上方から覗ける状
態にし、その開口部１５０ａより保全・補修作業支援装
置１を侵入させる。保全・補修作業支援装置１は吊り具
（図示せず）を用いて炉内水中へ吊り降ろし、開口部１
５０ａよりディフーザ管１５０内部へ挿入させる。

【００２９】保全・補修作業支援装置１の外形寸法を、
リンク４ａを閉じた状態ではディフューザ管１５０の上
端の開口部１５０ａよりも小さくし、開いた状態ではデ
ィフューザ管１５０の内径よりも大きくすることができ
る。リンク４ａを閉じた状態でロック機構７のパッド１
１がディフューザ管１５０上端に達する位置まで保全・
補修作業支援装置１をディフューザ管１５０内部に挿入
し、その位置で、ロック機構７の空圧シリンダ９により
リンク機構１０を動作させパッド１１をディフューザ管
１５０内壁に押し当て、保全・補修作業支援装置１のベ
ース部１２を固定する。

【００３０】さらに、空圧シリンダ２に圧力をかけてリ
ンク４ａを開き、アーム４の先端の押付けパッド６をデ
ィフューザ管１５０内壁に押し当てる。押付けパッド６
にはローラ５がついており、回転・昇降機構８の機構の
駆動により壁面に沿って周方向に回転、軸方向に移動が
可能である。この押付けパッド６の一つには強力な電磁
石１３が内蔵されており、保全・補修走査機構部３０
（図２）をディフューザ管１５０壁面を介して磁気吸着
させることができ、これを吸着させながら、回転・昇降
機構８の動作により、保全・補修走査機構部３０を任意
の位置に移動させることが可能である。

【００３１】次に、保全・補修走査機構部３０を吊り具
により炉内へ吊り降ろし、ディフューザ管１５０の外壁
に近づける。保全・補修走査機構部３０の車輪３６がデ
ィフューザ管１５０内壁に押し付けられている保全・補
修作業支援装置１の電磁石１３に接近すると、磁界を形
成し、保全・補修走査機構部３０はディフューザ管１５
０外壁に吸着される。

【００３２】車輪３６と電磁石１３の数は同じで１対１
に対応し、互いに吸着しあい、保全・補修走査機構部３
０の姿勢は一義に決定され、この姿勢を保ちながらディ
フューザ管１５０外壁上を移動することが可能となる。
吸着後、押付け機構３３で工具ヘッド３５を壁面に押し
付け、走査機構３２の２自由度を用いて、一定の範囲の
施工を実施する。例えば、レーザピーニング施工の場合
（後述。図３参照）の具体的施工方法は、１軸は走査軸
にもう１軸は送り軸に使用する。走査軸は、一定の速度
で繰り返し走査移動を行い、一走査移動ごとに、送り軸
を一ピッチ移動させることで施工を行う。

【００３３】工具装着部３４には、複合式の水中コネク
タ４４が内蔵されており、各種工具で共有使用が可能な
ユーティリティ、例えばパージ圧や、水、ガスの供給な
どは工具装着部３４のコネクタを介して供給を受けるこ
とも可能である。

【００３４】従来は、例えばジェットポンプのディフュ
ーザ管１５０の下部周辺の溶接線の予防保全や補修作業
は、対象個所が狭隘で、かつその侵入経路が差圧計装管
に妨げられているがために、実施が極めて困難であっ
た。しかし、図１、図２で示すようにディフューザ管１
５０内側に電磁石１３を有する保全・補修作業支援装置
１を入れて誘導することで、アクセスが容易になる。従
来では直接単独の施工装置でディフューザ管１５０外面
を移動する方法を採っていたが、本実施の形態によれ
ば、極めて小型軽量な施工装置により、正確で信頼性の
高い施工が実現可能となる。

【００３５】図３は、図２に示す保全・補修走査機構部
３０の工具ヘッド３５としてレーザピーニングヘッド４
５を装着した例を示す。そのレーザピーニングヘッド４
５は、レーザ光を伝送する光ファイバケーブル４６、送
水ホース４７、電気信号ケーブル４８から構成される複
合ケーブル４９と、水中コネクタ部５０と、自動焦点機
構５１と、水ジェットノズル５２とから主に構成され
る。自動焦点機構５１はさらに、超音波モータ５５を駆
動アクチュエータとして集光レンズ５４を平行移動させ
る構造となっている。

【００３６】通常、溶接構造物の溶接部近傍には溶接施
工時に引張り応力が表面に残る。この表面の引張りの応
力状態をそのままにして、溶存酸素が存在する水中下
で、長時間放射線に曝されると応力腐食割れが発生する
ことがある。この応力腐食割れは、溶接部近傍の表面応
力状態を機械的な加工により圧縮応力状態にすることに
より予防することがができる。

【００３７】この応力改善の工法の一つとしてレーザピ
ーニング工法がある。レーザピーニングとは、水中下で
強力な出力レベルのレーザパルス光を金属表面にパルス
照射する加工方法である。原理は、強烈な光エネルギー
で照射表面に金属プラズマを発生させ、そのプラズマが
発生するときの圧力波により表面応力状態を圧縮に変え
る方法である。この施工方法では、強力なパルスレーザ
光を炉内対象物まで伝送することが肝要である。

【００３８】図３に示すように、光ファイバケーブル４
６を用いて伝送する方法によれば、ヘッドの動きに合わ
せて機械的に変形することが必要な伝送管方式に比べ、
曲げに対して柔軟な光ファイバ伝送としているため、シ
ュラウド胴や差圧計装管の障害物がある環境でも、容易
に光を送ることができ、かつ、ディフューザ管１５０の
周囲を回すことも可能となる。

【００３９】レーザピーニングの施工では、シース管５
８で保護された光ファーバーケーブル４６の他に、照射
光路中を光路を妨げる不純物が存在しない透明な水で保
護する必要があり、清浄水を送水する送水ホース４７が
必要である。また、焦点距離を自動的に補正するための
自動焦点機構５１も必要で、この電気信号ケーブル４８
も必要である。

【００４０】光ファイバ伝送式のレーザピーニングでは
焦点深度が浅いため、正確に施工対象物に焦点を合わせ
る必要がある。施工対象は湾曲しており、かつ溶接部近
傍は溶金などで不定形な曲面となっていることが多く、
リアルタイムに焦点を調整することが必要である。

【００４１】自動焦点機構５１は、超音波モータ５５を
駆動アクチュエータとして集光レンズ５４を平行移動さ
せる小型の超音波モータ５５から構成されており、これ
は、フォトセンサ（図示せず）と、参照光の戻り量を最
大となるように焦点位置をフィードバック制御する制御
用回路（図示せず）とによって自動制御される。フォト
センサは、原子炉圧力容器上方のオペレーションフロア
側に存在する照射点からの焦点計測用参照レーザ光の戻
り光の光量を計測する。

【００４２】自動焦点制御の機能は、制御回路の指令に
基づき、超音波モータ５５の駆動により正弦波状に集光
レンズ５４を動かし、正弦波の振動中心は常にフォトセ
ンサで捉えた戻り光の平均値が最大となるように制御す
る。この戻り光が最大となる位置がすなわち焦点位置で
ある。

【００４３】以上の説明では、工具ヘッドとしてレーザ
ピーニングヘッド４５を取り付ける例を示した。工具ヘ
ッドとしてその他のレーザ加工機（レーザ溶接機、レー
ザ脱鋭敏化処理機など）を用いることも同様に可能であ
る。これにより、溶接部近傍に発生する応力腐食割れの
予防保全や事後保全などを行う加工機に光ファイバによ
る光伝送を行うことができる。

【００４４】図３で示した光ファイバを光伝送システム
に使用することにより、保全・補修走査機構部３０の動
きが軽快になり、従来の導光管を用いた空間伝送式のシ
ステムでは実現できないアクセスが可能となる。

【００４５】図４は、図３の複合ケーブル４９の構造に
ついての具体的実施の形態の例を示す。一般に、レーザ
加工機に使用される光ファイバケーブル４６は線径１ｍ
ｍ程度の細長い純石英ガラスであるが、純石英ガラスで
作られたファイバケーブル４６は曲げに弱く、曲げ半径
を制限するためのシース管５８で保護されている。シー
ス管５８は数ミリの外径であり、内部はほとんど中空と
なっている。

【００４６】図４の実施の形態では、そのシース管５８
と光ファイバケーブル４６との空間を送水管（あるいは
ガス送気管）として利用できるようにした特殊な構造の
複合ケーブルである。レーザピーニングヘッド４５の端
部には水中コネクタ５０を用意する。この水中コネクタ
５０は、軸中心に回転自在な空圧カプラ５０ａ、５０ｂ
の軸心に光コネクタ５０ｃ、５０ｄを内蔵した構成と
し、接続中も軸廻りに回転自在である。

【００４７】ここで、ガス送気管は、例えばレーザ加工
機で溶接を行う場合に、溶接部を部分気中にするための
不活性ガスの噴射に用いられる。複合ケーブル４９を用
いて、光ファイバケーブル４６中にこの送水ホース４７
と電気信号ケーブル４８を入れてしまうことにより、ケ
ーブルの簡素化を図ることができる。

【００４８】光ケーブルファイバ４６を軸心として電気
信号ケーブル４８をツイストに巻き、これらのケーブル
とシース管５８との空隙をガス、あるいは水を伝送する
ホースとして使用し、複合ケーブル４９とすることでス
ペースの有効活用を図る。また、ケーブルが１本となっ
ているため、複合ケーブルとしても曲げや太さなどの取
り扱いも非常に楽になり、保全・補修走査機構部３０の
動作が軽快になる作用を有する。

【００４９】また、レーザピーニングヘッド４５の結合
部の水中コネクタ５０は、回転自在な空圧カプラ５０
ａ、５０ｂの軸心に光コネクタ５０ｃ、５０ｄを内蔵し
た構成したことにより、軸中心の捻じれに対しに回転自
在であり、施工装置の挿入、装着時に保全・補修走査機
構部３０が回っても複合ケーブル４９が捻じれることが
ない。

【００５０】図５は、図２の保全・補修走査機構部３０
の工具装着部３４の近傍に超音波距離送信センサと超音
波距離受信センサを組み込んだ距離計測センサ６０を取
り付け、工具ヘッド３５とともに走査、押付けの動作が
可能とした例を示す。この構成によれば、超音波距離セ
ンサ６０により、施工中に工具ヘッド３５と施工面との
距離を実測することができる。

【００５１】工具装着部３４の近傍に距離センサ６０を
取り付けると、工具ヘッド３５とともに距離センサ６０
も移動するので、これで壁面までの距離を検出し、押付
け量を調整することにより工具ヘッド３５と壁面との距
離の制御が可能となり、各種の工具ヘッド３５におい
て、工具ヘッド３５から施工面までの距離の位置合わせ
が可能となる。

【００５２】一般に光ファイバ伝送式のレーザ加工機で
は焦点深度が狭くなり、施工面に対しレーザ光の焦点を
高い精度で合わせる必要なあるが、超音波センサを用い
ることで送信機から発信された音の反射音を受信機で計
測し、その伝達時間を正確に計ることで高い精度で三角
測量の原理を用いてレーザ加工機から施工面までの距離
を高い精度で求めることができ、品質の高いレーザ加工
を提供できる。また、超音波センサではさらに施工中、
施工点から加工音が発生する音の伝達時間を元に距離計
側する方法も行える。

【００５３】図６は、前述の保全・補修走査機構部３０
に、空圧ピストン６１とリニアガイド６２とフェライト
スコープ６３から構成される金属表層のフェライト含有
量計測のセンシングシステムを取り付ける例を示す。こ
こでフェライトスコープ６３は、金属（ステンレス鋼）
のフェライト含有量を非破壊で測定するセンサである。
保全・補修走査機構部３０にフェライトスコープ６３が
内蔵されているので、金属表面のフェライト含有量が測
定でき、この含有量の値から母材と溶金とを見分けるこ
とが可能となる。

【００５４】フェライトスコープ６３を搭載することに
より、施工対象面の溶接部が完全に平面に磨かれている
ために溶金と母材との境が目視判定できない場合でも、
このセンサで表面のフェライト含有量を計測することで
溶金と母材との境界を決定することが可能となる。これ
により、例えば、応力改善のレーザピーニング施工など
のように溶金近傍から数ｍｍの範囲のみを施工すればよ
いとされているときに、その施工開始点を正確に確定す
ることができ、不必要に広い範囲を施工する必要がな
く、施工効率が上がり、施工コストが下がる効果が得ら
れる。

【００５５】図７は、図１に示した保全・補修作業支援
装置１の変形例を示し、アーム４の一つに工具７１を取
り付けたものである。これにより、ジェットポンプのデ
ィフューザ管１５０の外壁だけでなく内壁の保全・補修
施工が可能となる。このように、一つのシステムで内外
両面の保全・補修が可能となる経済効果を有する。これ
は、例えば、外側で補修溶接をしながら、内側からは超
音波探傷検査を行うなどの同時作業も可能となる副次効
果も有する。

【００５６】以上の実施の形態では、ジェットポンプの
ディフューザ管１５０の保全・補修を行うことを例とし
て説明したが、対象部位はジェットポンプのディフュー
ザ管１５０に限らず、原子炉内の筒状のものに広く適用
できる。また、検査のみを行う装置にも適用できる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、アクセス性、機動性の
高い原子炉内保全・補修装置が実現でき、従来の炉内取
扱い機器では実施困難であったジェットポンプのディフ
ューザ管などの保全・補修をも実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉内保全・補修装置の保全・
補修作業支援装置の一実施の形態を示す図であって、
（ａ）はこれをジェットポンプディフューザ内に入れた
状態の部分切欠き立面図、（ｂ）は（ａ）の押付けパッ
ドのＢ−Ｂ線矢視立面図。

【図２】本発明に係る原子炉内保全・補修装置の保全・
補修走査機構部の一実施の形態を示す図であって、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は
（ｂ）を上から見た平面図。

【図３】図２の工具ヘッドの一例であるレーザピーニン
グヘッドの一実施の形態の部分切欠き拡大立面図。

【図４】図３の水中コネクタを外した状態の水中コネク
タ部付近の拡大立断面図。

【図５】本発明に係る原子炉内保全・補修装置の保全・
補修走査機構部の、図２とは異なる実施の形態を示す図
であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面
図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た平面図。

【図６】本発明に係る原子炉内保全・補修装置の保全・
補修走査機構部の、図２または図５とは異なる実施の形
態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）
の左側面図、（ｃ）は（ｂ）を上から見た平面図。

【図７】本発明に係る原子炉内保全・補修装置の保全・
補修作業支援装置の、図１とは異なる実施の形態をジェ
ットポンプディフューザ内に入れた状態の部分切欠き立
面図。

【符号の説明】

１…保全・補修作業支援装置、２…空圧シリンダ、３…
支柱、４…アーム、５…ローラ、６…押付けパッド、７
…ロック機構、８…昇降・回転機構、９…空圧シリン
ダ、１０…張出しリンク機構、１１…パッド、１２…ベ
ース部、１３…電磁石、３０…保全・補修走査機構部、
３１…ベースユニット、３２…走査機構、３３…押付け
機構、３４…工具装着部、３５…工具ヘッド、３６…車
輪、３７ａ、３７ｂ…サーボモータ駆動機構、３８ａ，
３８ｂ…ボールネジ、３９ａ，３９ｂ…リニアガイド、
４０…リニアガイド、４１…空圧シリンダ、４２…空圧
コネクタ、４３…電気コネクタ、４４…水中コネクタ、
４５…レーザピーニングヘッド、４６…光ファイバケー
ブル、４７…送水ホース、４８…電気信号ケーブル、４
９…複合ケーブル、５０…水中コネクタ、５０ａ，５０
ｂ…水中カプラ、５０ｃ，５０ｄ…光コネクタ、５１…
自動焦点機構、５２…水ジェットノズル、５４…集光レ
ンズ、５６…フォトセンサ、５７…制御用回路、５８…
シース管、６０…距離計測センサ、６１…空圧ピスト
ン、６２…リニアガイド、６３…フェライトスコープ、
７１…工具、１３３…バッフルプレート、１５０…ディ
フューザ管、１５０ａ…開口部。

フロントページの続き (72)発明者 猪鹿倉 尋明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 岡田 敏 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 末園 暢一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉停止時にその原子炉内の筒状部の
   内部に挿入・取出しが可能な保全・補修作業支援装置
   と、この保全・補修作業支援装置によって前記筒状部の
   外面に沿って駆動されてその筒状部の外面の検査、保全
   または補修の少なくとも一つを行う保全・補修走査機構
   部と、を有する原子炉内保全・補修装置であって、 前記保全・補修作業支援装置は、前記筒状部内に挿入さ
   れた状態でその筒状部の半径方向に広がることのできる
   展開機構と、前記展開機構の先端部付近に取り付けられ
   て前記筒状部の内面に対向するように配置される磁石
   と、前記磁石を前記筒状部の内面に沿って移動させる移
   動機構と、を有し、 前記保全・補修走査機構部は、前記磁石によって吸引さ
   れ、前記移動機構による前記磁石の動きに追随して駆動
   されるように構成されていること、 を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記移動機構は、前記磁石を前記筒状部の
   軸方向および周方向に移動させることができるように構
   成されていること、を特徴とする原子炉内保全・補修装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記保全・補修作業支援装置は、前記筒状
   部に固定されるロック機構を有し、前記移動機構は、前
   記ロック機構に対して相対的に前記磁石を移動させるさ
   せるように構成されていること、を特徴とする原子炉内
   保全・補修装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記展開機構は、リンク機構を利用するも
   のであること、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記前記保全・補修作業支援装置は、前記
   筒状部内面に押し当てられてこれに沿って回転可能な自
   在輪を有すること、を特徴とする原子炉内保全・補修装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記保全・補修走査機構部は磁性体からな
   り、前記筒状部の外面に沿って回転可能な車輪を有する
   こと、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記保全・補修走査機構部は、少なくとも
   二つの自由度を有するサーボ駆動式の走査機構を有する
   こと、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記原子炉内の筒状部はジェットポンプデ
   ィフューザ管であること、を特徴とする原子炉内保全・
   補修装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修装
   置において、前記保全・補修走査機構部には前記筒状部
   の外面にレーザ光を照射するための光学ヘッドが取り付
   けられており、この光学ヘッドに光を送る光ケーブルを
   有すること、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の原子炉内保全・補修
    装置において、前記保全・補修走査機構部は、前記レー
    ザ光を前記筒状部の外面に集光するための自動焦点機構
    を有すること、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の原子炉内保全・補修
    装置において、前記保全・補修走査機構部は、前記レー
    ザ光が照射される筒状部の外面に水またはガスを噴射す
    るノズルと、このノズルに水またはガスを供給するホー
    スを有し、このホースは少なくとも部分的に前記光ケー
    ブルと一体化されて複合構造になっていること、を特徴
    とする原子炉内保全・補修装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の原子炉内保全・補
    修装置において、前記複合構造は、前記水またはガスが
    通る空間の中に前記光ケーブルが配置された構造である
    こと、を特徴とする原子炉内保全・補修装置。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修
    装置において、前記保全・補修走査機構部は、前記筒状
    部の外面に超音波を当ててその超音波の反射波を受信す
    る超音波センサを有すること、を特徴とする原子炉内保
    全・補修装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修
    装置において、前記保全・補修走査機構部は、前記筒状
    部の外面の金属表層のフェライト含有量を計測する計測
    システムを有すること、を特徴とする原子炉内保全・補
    修装置。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の原子炉内保全・補修
    装置において、前記展開機構の先端部付近に取り付けら
    れて前記筒状部の内面に沿って駆動され、その筒状部の
    内面の検査、保全または補修の少なくとも一つを行う内
    面保全・補修走査機構部をさらに有すること、を特徴と
    する原子炉内保全・補修装置。