JP2004191210A - 圧力抑制室における水中塗膜検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】沸騰水型軽水炉の圧力抑制室の内壁面にはエポキシ塗料が塗布されているが、これを水中、遠隔で検査する水中塗膜検査装置を提供する。
【解決手段】走行台車１は吸着走行のための磁石付きクローラ２によって圧力抑制室の内壁面を自由に移動する。そしてクラッド回収ノズル、クラッド除去ブラシ４、アクリルカメラ５、膜厚／板厚検査ユニット６を搭載し、これらで塗膜面の遠隔目視検査を行い、検査個所の位置を超音波ソナー７によって求めることができる。そして検査により、塗膜の不良個所を発見した場合には、塗膜補修装置１７により応急処置が可能である。更に、カメラ５から得られる画像を、パソコンに取込み、塗膜に発見したふくれの寸法測定、計数等の画像処理を行うことも可能である。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所における圧力抑制室水没部の塗膜面を観察する装置に関するものである。さらに詳しく言えば、圧力抑制室水没部に堆積したクラッドを除去して塗膜面を露出させ、アクリルを充填したＣＣＤカメラによって、水中に舞い上がったクラッド（放射性腐食生成物）で視界を遮られることなく塗膜面を映し出し、超音波ソナーによって検出された検査位置と合わせて検査を実施・記録する装置に関するものである。更に、塗膜劣化試験により、塗膜の目視状況と塗膜の物性値（塗膜の接着強度、インピーダンス）の相関を把握し、検査画像から塗膜の健全性を判断する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型軽水炉の圧力抑制室には内壁面にエポキシ塗料が塗布してある。そしてこの塗料塗布面、特に水没部の全面的な目視検査はビデオカメラを持った潜水夫に頼らざるを得なかった。しかしながら、プラントによっては圧力抑制室内部での水の濁りがひどく潜水を行えないため、一旦水を抜いて検査せざるを得ない場合が多かった。
【０００３】
しかし、潜水作業は安全性の担保が厳しいため、工期がかかり、コスト高となる。また、圧力抑制室内の２,０００〜３,０００トンの水抜きを行う場合には、膨大なコストと長い工期が必要であり、更には点検時の作業員のクラッド除去作業等による被ばくも大きくなり、潜水工法、水抜き工法共に安易に実施できる作業でなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼水中塗膜検査装置が水中で走行しながら塗膜検査ができるようにして、水抜きやこれに係わる浄化作業を不要化すること、さらには、▲２▼装置が走行するだけで堆積腐食生成物を除去することにより、従来の水抜き作業、浄化作業、腐食生成物除去作業、検査作業等４段階の作業を１度に実施できるようにすること、そして、▲３▼塗膜劣化試験により、既存の一般的な塗膜評価基準（ふくれの大小、発生密度）に加え、塗膜の目視状況とその塗膜の物性値の相関をデータ化し、評価基準を設定することができる水中塗膜検査装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）そのため、本発明では、水中塗膜検査装置の走行台車が磁石付クローラによって水中で走行しながら堆積腐食生成物を除去可能にした圧力抑制室における水中塗膜検査装置であって、前記走行台車に搭載されＣＣＤカメラユニットと塗膜面間をアクリルで充填してなるアクリルカメラにより、濁水中でも塗膜検査を可能とした。
（２）前記塗膜検査によって不具合個所が発見された場合に、前記走行台車に搭載された超音波ソナーにより、検査個所及び不良個所の位置の特定を可能にした。
（３）前記走行台車に膜厚／板厚検査ユニットを搭載した。
（４）前記走行台車に塗膜補修装置を搭載し、これにより、塗膜の応急補修を可能にした。
（５）別途実施した塗膜劣化試験から、カメラ画像より得られる塗膜の目視状況と、塗膜の接着強度及び塗膜のインピーダンスを含む塗膜の物性値の相関関係を把握し、この相関関係を基に、前記アクリルカメラにより撮影された検査画像から塗膜の健全性を判断するようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して説明する。図１は水中塗膜検査装置によるクラッド回収時の状態を示す説明図、図２は同じく図１の水中塗膜検査装置による塗膜検査時の状態を示す説明図である。図３は本発明に係る水中塗膜検査装置の平面図及びＸ矢視図であり、図４は水中塗膜検査装置の備えているクラッド回収機能及び塗膜検査機能の説明図、図５は水中塗膜検査装置による検査の流れを示すブロック図である。
【０００７】
図３で、走行台車１は左右一対の磁石付きクローラ２によって圧力抑制室Ａ（図１）の内壁面に吸着しながら走行する。特に圧力抑制室Ａが円管状の場合にはこれを３６０度吸着しながら移動することが可能である。吸着走行しながら水中ポンプ８（図１）の吸引力を利用したクラッド回収ノズル３が圧力抑制室Ａの内壁面に堆積したクラッドを吸い込み、塗膜面を露出させる。この場合、クラッドが強固に塗膜面に付着している場合には走行台車１に搭載されたクラッド除去ブラシ４によって塗膜面の清掃を行って、塗膜面を露出させることができる。
【０００８】
クラッド回収ノズル３から吸い込んだクラッドを含んだ水は、水中ポンプ８で検査場所から離れた圧力抑制室Ａ内に送られる。このとき、吐出水をバグフィルタ９とカートリッジフィルタ１０を組み合わせたフィルタユニット１１を通すことにより、クラッドは回収される。フィルタユニット１１を通った後の吐出水は、再び圧力抑制室Ａ内に戻される。
【０００９】
走行台車１のクラッド回収ノズル３の後部（走行台車の中央部）にはアクリルカメラ５が搭載されており、塗膜面が露わになったところをこのカメラ５で映し出し検査を行う。アクリルカメラ５（図４）はＣＣＤカメラユニット１２と塗膜面１８の間をアクリル１３で充填したものであり、通常では光を通さないような濁水中でも鮮明な塗膜面の映像を得ることができる。
【００１０】
さらに、検査によって不具合個所が発見された場合には、より重要な検査項目である板厚検査を膜厚／板厚検査ユニット６（図２，図３）によって遠隔で実施することができる。超音波ソナー７（図３）により、その位置の特定も可能である。
【００１１】
前記膜厚／板厚検査ユニットとしては、水浸探触子と株式会社エー・アンド・デイが販売する超音波エコーを利用した超音波厚さ計（型番：ＡＤ−３２５１Ｆ）を組み合わせてユニットとすることが望ましい。
【００１２】
また、前記超音波ソナー７としては、例えば、前記広和株式会社が販売する小型可変周波数式イメージングソナー（ＭＯＤＥＬ ８８１Ａ）を用いて位置の測定を行う。
【００１３】
さらに塗膜補修装置１７を搭載しており、これにより、塗膜の応急処置も可能である。
【００１４】
加えて、別途実施した塗膜劣化試験結果より得た塗膜の目視状況（塗膜面のふくれの有無等）と、塗膜の健全性をあらわす物性値、例えば塗膜の接着強度や塗膜のインピーダンスとの相関、そしてカメラ５の画像をパソコン１６で処理して塗膜に発見したふくれの径、高さ、個数を算出することにより、アクリルカメラ５からの画像によって、塗膜の健全性を判断することもできる。
【００１５】
なお、前記「塗膜の接着強度」についてのべると、これは塗膜にテストピースを貼付け、それを剥がすのに必要な力を測定するもので、塗膜の健全性評価に使用する一般的なものである。塗膜が劣化すれば、当然接着強度は下がり、劣化前の基準値との強度の差から劣化の度合いを判断する。又「塗膜のインピーダンス」についてのべると、これも塗膜の健全性評価に使用する一般的なものである。健全な塗膜を絶縁体と仮定し、劣化すると電気が流れやすくなり、電気抵抗値が下がる。測定した電気抵抗値塗膜の値を劣化前の基準値と比較して塗膜の健全性を評価する。
【００１６】
以上のような検査機能を備えた検査装置による検査は以下の如くに行われる。
【００１７】
（１）クラッド回収（図１参照）：
図３の走行台車１は左右一対の磁石付クローラ２によって圧力抑制室Ａの内壁面に吸着しながら走行する。特に圧力抑制室Ａが円管状の場合には、周方向にこれを３６０度吸着しながら移動することができる。従って吸着走行しながら水中ポンプ８の吸引力を利用したクラッド回収ノズル３が圧力抑制室Ａの内壁面に堆積したクラッドを吸い込み、塗膜面を露出させる。特にクラッドが強固に塗膜面１８に付着している場合には、検査装置に付設のクラッド除去ブラシ４によって塗膜面１８の清掃を行い、塗膜面１８を露出させることができる。
【００１８】
クラッド回収ノズル３から吸い込んだクラッドを含む水は、水中ポンプ８で検査場所から離れた圧力抑制室Ａ内のフィルタユニット１１へ送られる。このとき、吐出水をバグフィルタ９とカートリッジフィルタ１０を組み合わせたフィルタユニット１１を通し、クラッドを効率的に回収し、廃棄することができる。フィルタユニット１１を通った後の吐出水は、再び圧力抑制室Ａに戻される。
【００１９】
（２）水中カメラ５による塗膜の検査：
走行台車１の前後に搭載されたクラッド回収ノズル３の後部には、アクリルカメラ５が搭載されているので、塗膜面が露わになったところをこのアクリルカメラ５で映し出し、検査する。アクリルカメラ５は図４に示す如くＣＣＤカメラユニット１２と塗膜面１８の間をアクリル１３で充填したものであり、高輝度ＬＥＤランプ１４の照明と合わせて、通常では光を通さないような濁水中でも鮮明な塗膜面の映像を得ることができる。
さらに、検査によって鋼材の腐食などの不具合個所が発見された場合には、鋼材の超音波板厚検査を膜厚／板厚検査ユニット６によって遠隔で実施することができ、超音波ソナー７（図３）により位置の特定ができる。不具合個所は、走行台車１に搭載された塗膜補修装置１７により塗膜上に補修塗料を塗布し、応急処置が可能である。
【００２０】
（３）塗膜劣化状態の判断：
予め独自に実施して得られた塗膜劣化試験より得たふくれの有無などの塗膜の目視状況と、塗膜の健全性をあらわす塗膜の接着強度や塗膜のインピーダンス等の物性値との相関関係、これにアクリルカメラ５による画像を、パソコン１６（図５）に取込み、塗膜上に発見したふくれの寸法測定、計数等の結果より塗膜の健全性を判断することができる。
【００２１】
【発明の効果】
これまで、圧力抑制室の内壁塗膜面の目視検査は、潜水夫による検査以外では実施できなかった。また、潜水作業を実施していないプラントでは、圧力抑制室から数千トンの水を抜いて検査していたが、圧力抑制室の内部水には放射能が多く含まれており、抜いた水は放射能除去などの浄化処理を施した上で、保管槽へ移送していた。さらには、圧力抑制室に堆積した放射性腐食生成物の除去も必要であった。
【００２２】
本発明によれば、走行台車を水中で走行させながら塗膜検査ができるので、水抜きおよびこれに関わる浄化作業が不要となり、さらには検査装置が走行するだけで堆積腐食生成物を除去できるので、従来の水抜き作業、浄化作業、腐食生成物除去作業、検査作業等４段階の作業を１度に実施することができる。かくして従来に比し極めて効率的な作業が可能となり、コストダウンに大きく貢献することができる。
【００２３】
また塗膜劣化試験により、既存のふくれの大小、発生密度等の一般的な塗膜評価基準に加え、塗膜の目視状況とその塗膜の物性値との相関関係をデータ化することにより、精度の高い評価基準を設定し、精確な判断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水中塗膜検査装置によるクラッド回収時の状態を示す説明図である。
【図２】同じく検査装置による検査時の状態を示す説明図である。
【図３】塗膜検査装置で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ矢視図である。
【図４】クラッド回収と塗膜検査時の状態を示す説明図である。
【図５】検査の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
１ （水中塗膜検査装置の）走行台車
２ 磁石付クローラ ３ クラッド回収ノズル
４ クラッド除去ブラシ ５ アクリルカメラ
６ 膜厚／板厚検査ユニット ７ 超音波ソナー
８ 水中ポンプ ９ バグフィルタ
10 カートリッジフィルタ 11 フィルタユニット
12 ＣＣＤカメラユニット 13 アクリル
14 高輝度ＬＥＤランプ 15 モニター
16 パソコン 17 塗膜補修装置（簡易塗装）
18 塗膜面

Claims (5)

1. 水中塗膜検査装置の走行台車が磁石付クローラによって水中で走行しながら堆積腐食生成物を除去可能にした圧力抑制室における水中塗膜検査装置であって、前記走行台車に搭載されＣＣＤカメラユニットと塗膜面間をアクリルで充填してなるアクリルカメラにより、濁水中でも塗膜検査を可能としたことを特徴とする圧力抑制室における水中塗膜検査装置。
2. 前記塗膜検査によって不具合個所が発見された場合に、前記走行台車に搭載された超音波ソナーにより、検査個所及び不良個所の位置の特定を可能にした請求項１記載の圧力抑制室における水中塗膜検査装置。
3. 前記走行台車に膜厚／板厚検査ユニットを搭載した請求項１記載の圧力抑制室における水中塗膜検査装置。
4. 前記走行台車に塗膜補修装置を搭載し、これにより、塗膜の応急補修を可能にした請求項３記載の圧力抑制室における水中塗膜検査装置。
5. 別途実施した塗膜劣化試験から、カメラ画像より得られる塗膜の目視状況と、塗膜の接着強度及び塗膜のインピーダンスを含む塗膜の物性値の相関関係を把握し、この相関関係を基に、前記アクリルカメラにより撮影された検査画像から塗膜の健全性を判断するようにした請求項１記載の圧力抑制室における水中塗膜検査装置による塗膜の健全性判別方法。

Images