JP2007017358A - ジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査装置本体のセンサを精度良く移動設置でき、検査位置精度が良好で検査作業も簡便なジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】ディフューザ用検査装置は、インレットミキサを取り外したディフューザ内に検査装置本体２を挿入し、検査装置本体２のセンサにて内面から検査を行うもので、検査装置本体２はディフューザの上部開口より内部に挿入する保護筒１内に移動可能に配置する。保護筒１の上端部に、位置規制手段となる凹溝６を形成した位置決め材５を設け、この凹溝６とディフューザ上端の突起部と係合させる。検査装置本体２は、センサ４３の高さ方向位置を調整する軸方向駆動手段１０、センサの周方向移動を調整する周方向駆動手段２０及び検査装置本体をディフューザ内面に押し当てる位置規制手段のクランプ３０、検査対象部位を検査するセンサ手段４０で構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法に係り、特に沸騰水型原子炉内に配置するジェットポンプディフューザ内の溶接部等の検査に好適なジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法に関する。

原子炉内に配置するジェットポンプは、原子炉再循環系ポンプで圧送された原子炉一次冷却水を、原子炉内で攪拌する機能を有しており、原子炉一次冷却のために使用する。このジェットポンプは、原子炉再循環系ノズルに接続されるライザ管、ライザ管から供給される循環水を分岐するインレットミキサ、インレットミキサと一定の間隔を置いて設置される２台のディフューザにより構成される。ディフューザは、一般には直管状部材とテーパー形状の管状部材の溶接構造で製作され、下端は原子炉内のフローバッフルと呼ばれる板状部材と溶接して使用される。
原子炉内の溶接部等は、定期検査の際に目視点検が行われ、その目視点検の結果で必要と判断されると、部材内部の状況の検査が行われる。この検査には、良く知られている超音波探傷検査や渦電流探傷検査が用いられる。

ディフューザの場合、原子炉内の狭い空間にジェットポンプ同士が、隣接して設置されていること及び周辺には計装配管が存在することから、外表面から近接して検査を行うことのできる範囲が限られてしまっている。このため、目視点検では、インレットミキサとディフューザとの間の間隙から、ディフューザの内部に小型カメラを原子炉上部から吊り下して挿入し、点検が行われる。この目視点検で、なんらかの指示が確認された場合には、部材内部の検査を行うための探傷検査装置等を、目視検査の場合と同様にインレットミキサとディフューザとの間の間隙から、ディフューザの内部に探傷検査装置等を吊り下し、ディフューザの内表面にセンサを押し当て或いは近接させて検査を行うようにしている。
このようなディフューザの内面の探傷検査装置及び方法として、従来から例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３などに記載のものが提案されている。

特開２００１−１５９６９６号公報 特開２００１−６５７７８号公報 特開２００１−２８１３８６号公報

従来のように、ディフューザを構成する部材内を、例えば超音波探傷検査で深さを測定する場合は、インレットミキサとディフューザとの間の間隙から検査装置を挿入して吊り下ろし、またより確実に点検を行うために目視点検時に、インレットミキサを取外してディフューザ内面を清掃し、その後ディフューザの上方から検査装置を内部に吊り下ろしている。そして、検査装置のセンサをディフューザ内面の検査箇所に移動させ、センサの位置及び信号強度の変化を記録し、有意な信号強度変化を与えるセンサの移動距離を考慮し、その深さを求めるのが一般的である。
しかしながら、従来から提案されているディフューザ用検査装置は、多くの場合は寸法上の制約から、検査装置のセンサをディフューザの管軸方向及び上下方向への移動手段を設けることを考慮しておらず、検査部位へのセンサの移動が正確にできない欠点がある。センサの移動のため、従来のこの種のディフューザ用検査装置では、検査の際に検査装置をディフューザ内に吊り下すケーブル若しくはロープを、回転や上下操作を行ってセンサを移動する方式をとっており、それ故センサを検査対象部位に精度良く移動させることができず、対象部位の精度の良い測定が難しいという問題があった。

本発明の目的は、ディフューザ内面の非破壊体積検査の際、検査装置本体のセンサを精度良く移動設置でき、検査位置精度が良好で検査作業も簡便なジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法を提供することにある。

本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置は、インレットミキサを取り外したディフューザ内に検査装置本体を挿入し、この検査装置本体のセンサにて内面から非破壊検査を行うものであって、検査装置本体はディフューザの上部開口より内部に挿入する保護筒内に移動可能に配置し、保護筒の上端部には位置規制手段を形成した位置決め材を設け、位置決め材の位置規制手段とディフューザ上端の突起部と係合するようにしたものである。

保護筒は、その内面に軸方向に伸びる少なくても一つの回転規制手段を設けており、この回転規制手段は前記検査装置本体側に設けた嵌合部と嵌め合わせるようにし、またこの保護筒にはカメラ挿入時に用いる切り欠き溝を形成している。

また、検査装置本体は、センサの高さ方向位置を調整する軸方向駆動手段と、センサの周方向移動を調整する周方向駆動手段及び検査装置本体をディフューザ内面に押し当てる位置規制手段と、ディフューザ内面から検査対象部位を非破壊で検査するセンサ手段と構成したものである。

本発明のようにジェットポンプのディフューザ用検査装置及び検査方法によれば、ディフューザの内部から行う非破壊体積検査の際に、検査装置本体を安全にかつ簡便に設置や撤去を行うことができる。

また、本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置では、ディフューザ内面に検査装置本体を位置決めし、軸方向及び周方向駆動手段を遠隔操作にてセンサの走査することができ、しかも検査位置精度を高くできる。したがって、ディフューザの非破壊検査の際に、検査作業を簡便にしかも確実に行うことができる。

以下、本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置について、図面に示す一実施例を用いて説明する。

本発明の検査装置は、図１（ａ）に示す如く保護筒１内に、検査装置本体２を収納して構成するもので、しかも検査装置本体２は保護筒１内を上下に移動可能に配置している。保護筒１は、インレットミキサを取り外したディフューザの上部開口より検査装置本体２と共にロープ３で吊り下げて挿入し、後述するように上端で位置決め配置するためにフランジ１Ａに板状の位置決め材５をボルト等で取付けて使用する。

保護筒１は、図２（ａ）に示す如く内側に例えば筒軸方向全体に亘って検査装置本体２を吊り下げるときの回転を防ぐため、回転規制手段となる回転防止ガイド４を設けており、この回転防止ガイド４は検査装置本体２側に設ける嵌合部と嵌め合わせて使用する。この回転防止ガイド４は、検査装置本体２の下方への吊り下げ寸歩を考慮した長さとし、保護筒１の内面に形成する。また、保護筒１の内面下方には係止突起１Ｂを形成し、この係止突起１Ｂに検査装置本体２の一部が係止することで、筒内の予め定め定めた位置より下側に行くのを防止している。

しかも、保護筒１外面の少なくとも一箇所に、上方から一定の長さの切り欠き溝７を設け、この切り欠き溝７部分を水中テレビカメラ（以下ＴＶカメラと称する）をディフューザ内に吊り下しに利用している。ＴＶカメラは、公知のものと同様に保護筒１からディフューザ内に吊り下した検査装置本体２の高さ方向位置や検査対象部位への対向状態等を確認するために使用する。

保護筒１上端の位置決め材５は、図２（ｂ）に示す例では切り欠き溝７に対応する部分を除去し、他方の円弧部分に所定間隔で位置規制手段となる凹溝６を形成し、中央部にはロープ３を通す貫通穴８を形成している。この位置決め材５では、凹溝６を２ヶ所形成した例であるが、ディフューザ上端に載置するときの位置決めに使用するものであるから、その数は状況に応じて適宜変更できる。この位置決め材５を使用する代わりに、保護筒１のフランジ１Ａを大きく作り、この部分に位置規制手段を形成して兼用することもでき、この場合には保護筒１と検査装置本体２をロープ３で吊れるようにするため、例えばフランジ１Ａ上面に保護筒１の内径よりも小さい穴径を有する保持板を固定して使用する。

全体を保護筒１内に収納する検査装置本体２は、上部プレート１１下面に固定する案内軸１４にて案内移動する軸方向駆動手段１０を最上方に配置し、中間部に周方向駆動手段２０及び位置規制手段となるクランプ３０を、センサ手段４０を最下端に配置する組合せで構成しており、ディフューザ内に検査装置本体２を吊り下ろし、ディフューザ内面に押し当てるクランプ３０にて位置規制を行った後、軸方向駆動手段１０でセンサ手段４０の検査位置の高さ方向調整を行い、周方向駆動手段２０でセンサ手段４０の検査対象部位に沿った周方向移動の駆動が行われる。

検査装置本体２の構成各手段の例を、図３に示している。軸方向駆動手段１０は、図３（ａ）に示すように上部プレート１１の上面にアイボルト等の吊耳１７を固定して検査装置本体２を吊るのに用い、上部プレート１１に設けた嵌合部として用いる切り欠き１１Ａと回転防止ガイド４が図１（ｂ）のように嵌め合わさり、検査装置本体２の回転するのを規制している。

上部プレート１１下方の基板１６に、後述するように周方向駆動手段２０及びセンサ手段４０を上下に移動させるボールネジ１３の駆動用のモータ1２と、この駆動量を検出する検知する位置検出器１５を設けて軸方向駆動手段１０を構成している。その上、上部プレート１１には、下面に固定して基盤１６を貫通し、周方向駆動手段２０から位置規制手段のクランプ３０まで伸びる案内軸１４を設け、この案内軸１４をモータ1２で駆動するボールネジ１３の回転で周方向駆動手段２０及びセンサ手段４０が、上下に移動するときの案内に使用している。

また、周方向駆動手段２０及び位置規制手段のクランプ３０は、図３（ｂ）の例に示すように中央遊動板２１の上下に設けられる。周方向駆動手段２０は、中央遊動板２１にセンサ手段４０全体を周方向に回転させるための操作軸２４と、これを回転駆動するモータ２２と、この駆動量を検出するための位置検出器２５を設けて構成している。案内軸１４が中央遊動板２１を貫通してクランプ３０の取付け板３１に取付けてあり、また中央遊動板２１に設けるボールナット２３に嵌るボールネジ１３も、同様に取付け板３１に取付け、案内軸１４によって上方の軸方向駆動手段１０と連結している。中央遊動板２１下方のクランプ３０は、係止アーム３２を駆動源となる例えばエアシリンダ３４でリンク３３を介して押し広げ、ディフューザ内面に係止アーム３２を押し当て検査装置本体を固定する。

更に、センサ手段４０は、図３（ｃ）に示すように周方向駆動手段２０の操作軸２４に機構部４２を取付け、この例では機構部４２の上部にエアシリンダ４１を配置し、操作溝４２Ａ内に配置する操作レバー４５に矢印方向に回転する回転レバー４４を取付け、この回転レバー４４の先端に取付けたセンサ４３を水平にして、ディフューザ内面の検査対象部位に対向配置するようにしている。

本発明のディフューザ用検査装置を用いる検査システムの全体は、図４に示すように構成されており、センサ手段４０のモータや位置検出器やエアシリンダは、良く知られているように制御装置６０に接続し、自動制御又は遠隔走査で所定の検査範囲をセンサ４３で走査する。センサ４３は、例えば超音波探傷装置６１の場合は、制御装置６０に制御され、超音波を検査対象部位へ送信し、傷等の音響的不連続部からの反射波を検出して超音波探傷装置６１に返すようにする。データ収集処理装置６２は、制御装置６０で得られるセンサの位置情報と超音波探傷装置６１を介して得られた超音波反射波情報を記録し、オンライン又はオフラインで処理を行い、探傷結果を図表等にして出力する。

ジェットポンプのディフューザ用検査装置を用い、ディフューザのアダプタなどの溶接部に対して、非破壊体積検査を行うときの手順の概略を図５から図８示しており、以下検査手順を説明する。まず、図５に示すようにディフューザ５０は、インレットミキサを取り外した状態にしておき、原子炉上部の作業用架台等から吊耳１７に固縛したロープ３を用いて保護筒１と共に検査装置本体２を一体に吊り下げ、ディフューザ５０の上部開口より内部に吊り下す。この際、図６（ｂ）に示すように保護筒１は、位置決め材５の凹溝６と、ディフューザ５０上部のインレットミキサ取付け時に使用する突起部５1とが組み合わさることで位置決めされて配置が行われ、ディフューザ５０円周方向への回転が防止される。

この状態で更に吊り下すと、図７に示すように保護筒１上端に固定した位置決め材５がディフューザ５０上部に当り干渉することから、検査装置本体２のみがディフューザ５０内に吊り下される。このとき、検査装置本体２は保護筒１の内面に設けた回転防止ガイド４で位置規制されるため、ディフューザ５０の円周方向に回転することがない。

ジェットポンプのディフューザ用検査装置は、多数の部品で構成され、またアクチュエータやセンサ等に接続されるケーブル、ホース類を備えるため、検査装置本体の吊り下し及び撤去の際に、原子炉内の機器やディフューザ５０の上端開口部と干渉する恐れがあるが、保護筒を用いることで検査装置本体の設定や撤去が問題もなく行える。

検査装置本体を吊り下すときの高さ、即ちディフューザ５０内の軸方向位置は、予め吊りロープ３に設定した目印を目安に設定し、別途ディフューザ５０内に吊り下した水中ＴＶカメラで、検査装置本体２とディフューザのアダプタなどの検査対象部位である溶接部の位置関係を確認する。所定の位置に検査装置本体２を吊り下した後、外部からの操作して図８に示すように周方向駆動手段２０下方のクランプ３０を広げ、ディフューザ５０内面に押し当てて位置の規制をする。その後、センサ手段４０では、外部からの操作でエアシリンダ４１を駆動して繰り出し機構４２を介してセンサ４３を広げ、検査対象部分に対抗配置する。

この状態で、目視点検により確認された非破壊の体積検査を行うため、軸方向駆動手段１０のモータ１２を駆動操作してボールネジ１３を回転させてセンサ手段４０を上下に移動させると共に、周方向駆動手段２０のモータ２２を駆動操作してセンサ手段４０のセンサ４３を検査対象部分に対抗する位置に移動する。

そして、制御装置６０の操作により遠隔操作でセンサ４３を走査すると同時に、位置検出器１５及び２５で検出される位置情報とセンサ４３で得られる超音波探傷信号を、制御装置６０及び超音波探傷装置６１を介してデータ収集処理装置６２に取り込む。データ収集処理装置６２では、オンライン又はオフラインでセンサ４３の位置情報及び超音波探傷信号から、指示の深さを測定する。

上記の例は、非破壊の体積検査として超音波探傷検査を行う場合であって、センサ４３として超音波探触子を使用したものであるが、当然のことながら本発明は渦電流探傷検査にも用いることもでき、このときには超音波探触子が渦電流センサに、超音波探傷装置は渦電流探傷器に置き換わることになる。

本発明の一実施例であるジェットポンプのディフューザ用検査装置を示す概略構成図である。 本発明のディフューザ用検査装置に用いる保護筒の一部断面し手示す外観図である。 本発明のディフューザ用検査装置の検査装置本体を示す拡大図である。 本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置における検査システムの全体ブロック図である。 本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置での吊り下し工程の概略図である。 本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置おける回り止め構造の概略図である。 本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置での伸張工程の概略図である。 本発明のジェットポンプのディフューザ用検査装置での固定及び探傷工程の概略図である。

符号の説明

１…保護筒、１Ａ…フランジ、１Ｂ…係止突起、２…検査装置本体、３…ロープ、４…回転防止ガイド、５…位置決め材、６…凹溝、７…切り欠き溝、８…貫通穴、１０…軸方向駆動手段、１１…上部プレート、１１Ａ…切り欠き、１２、２２…モータ、１３…ボールネジ、１４…案内軸、１５、２５…位置検出器、１６…基板、１７…吊耳、２０…周方向駆動手段、２１…中央遊動板、２３…ボールナット、２４…操作軸、３０…クランプ、３１…取付け板、３２…係止アーム、３３…リンク、３４、４１…エアシリンダ、４０…センサ手段、４２…繰り出し機構部、４２Ａ…操作溝、４３…センサ、４４…回転レバー、４５…操作レバー、５０…ディフューザ、５1…突起部。

Claims (8)

1. インレットミキサを取り外したディフューザ内に検査装置本体を挿入し、前記検査装置本体のセンサにて内面から非破壊検査を行うものであって、
   前記検査装置本体はディフューザの上部開口より内部に挿入する保護筒内に移動可能に配置し、前記保護筒の上端部には位置規制手段を形成した位置決め材を設け、前記位置決め材の位置規制手段とディフューザ上端の突起部と係合するように構成したことを特徴とするジェットポンプのディフューザ用検査装置。
2. 請求項１において、前記保護筒は、その内面に軸方向に伸びる少なくても一つの回転規制手段を設け、前記回転規制手段は前記検査装置本体側に設けた嵌合部と嵌め合わせ構成したことを特徴とするジェットポンプのディフューザ用検査装置。
3. 請求項１又は２において、前記検査装置本体は、センサの高さ方向位置を調整する軸方向駆動手段と、センサの周方向移動を調整する周方向駆動手段及び検査装置本体をディフューザ内面に押し当てる位置規制手段と、ディフューザ内面から検査対象部位を非破壊で検査するセンサ手段と、により構成したことを特徴とするジェットポンプのディフューザ用検査装置。
4. 請求項１又は２において、前記保護筒にはカメラ挿入時に用いる切り欠き溝を形成したことをジェットポンプのディフューザ用検査装置。
5. インレットミキサを取り外したディフューザ内に検査装置本体を挿入し、前記検査装置本体のセンサにて内面から非破壊検査を行うものであって、
   前記検査装置本体は、センサの高さ方向位置を調整する軸方向駆動手段と、センサの周方向移動を調整する周方向駆動手段及び検査装置本体をディフューザ内面に押し当てる位置規制手段と、ディフューザ内面から検査対象部位を非破壊で検査するセンサ手段とを有し、前記検査装置本体をディフューザの上部開口より内部に挿入する保護筒内に移動可能に配置し、前記保護筒の上端部には位置規制手段を形成した位置決め材を設け、前記位置決め材の位置規制手段とディフューザ上端の突起部と係合するように構成したことを特徴とするジェットポンプのディフューザ用検査装置。
6. 請求項５において、前記保護筒の内面には軸方向に伸びる少なくても一つの回転規制手段を設け、前記回転規制手段は前記検査装置本体側に設けた嵌合部と嵌め合わせ構成したことを特徴とするジェットポンプのディフューザ用検査装置。
7. 請求項５又は６において、前記保護筒にはカメラ挿入時に用いる切り欠き溝を形成したことをジェットポンプのディフューザ用検査装置。
8. インレットミキサを取り外したディフューザの上部開口から、保護筒と共に内部に配置した検査装置本体とを吊り下げて挿入し、 前記保護筒は、この上端に設ける位置規制手段を形成した位置決め材により前記ディフューザの上端に位置決め配置し、前記検査装置本体を所定の位置まで吊り下げ移動させてから位置規制手段にてディフューザの内面に位置決め固定し、その後センサ手段を軸方向駆動手段及び周方向駆動手段にて駆動して検査対象面に対向させると共に、センサにて検査対象部位の検査を行う、ことを特徴とするジェットポンプのディフューザの検査方法。
   

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