JP2007181909A - 先端工具案内装置及び先端工具案内装置の搬入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニングヘッド等の先端工具を、必要領域に沿い案内する。
【解決手段】先端工具案内装置1000は、旋回支持部100と、スライドテーブル200と、マニプレータ300とで構成されている。旋回支持部100は、水室内にて自立・固定されると共に、連結されたスライドテーブル200を旋回する。スライドテーブル200はマニプレータ300を連結すると共に前後方向にスライド移動する。マニプレータ300は、先端にて先端工具を把持する。水室への搬入の際には、旋回支持部100と、スライドテーブル200と、マニプレータ300を切り離して、個別に搬入を行い、水室内にてこれらを組み立てて先端工具案内装置1000が構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は先端工具案内装置及び先端工具案内装置の搬入方法に関する。
本発明の先端工具案内装置は、原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニング処理をするのに必要な各種の先端工具を、必要な処理領域に沿い案内する装置である。
また本発明の先端工具案内装置の搬入方法は、原子力発電設備の蒸気発生器の水室に、この水室に形成されたマンホールを介して、先端工具を効率的に搬入・搬出する方法である。

図３９に、加圧水型軽水炉原子力発電設備の一次系の系統を示す。同図に示すように、
原子炉容器１，加圧器２，蒸気発生器３及びポンプ４が主冷却材管５により順次連結されて、一次系循環経路が形成されている。この一次系循環経路には、ポンプ４により圧送された主冷却材（一次系水）６が循環流通している。

原子炉容器１において加熱された高温・高圧の一次系水６は、加圧器２により圧力が一定に維持されつつ、主冷却材管５を通じて蒸気発生器３に送給される。この一次系水６は、蒸気発生器３の入口管台３ａから、入口側の水室３ｂに入り、更に、逆Ｕ字状の多数本の伝熱管３ｃを流通してから、出口側の水室３ｄに入り、出口管台３ｅから排出される。

このとき、高温の一次系水６が内部に流通する伝熱管３ｃの群により、タービンから戻った二次系水１０を加熱して蒸発させている。発生した蒸気１１は、気水分離器１２により気水分離されてタービン（図示省略）に供給されてタービンを駆動する。このタービンの駆動により発電機（図示省略）を回転駆動して発電を行っている。

蒸気発生器３の下部を拡大して示す図４０に示すように、入口側の水室３ｂと、出口側の水室３ｄは、仕切り板３ｆにより区分されている。そして、入口側の水室３ｂから見て斜め下方の姿勢で、入口管台３ａが設置されており、出口側の水室３ｄから見て斜め下方の姿勢で、出口管台３ｅが設置されている。

図４１は、管台３ｅ（３ａ）と主冷却材管５との溶接継手構造を示す。管台３ｅ（３ａ）は材質が炭素鋼または低合金鋼で、内部はステンレス鋼３０で肉盛溶接され、端部にはニッケルクロム鉄合金材（６００合金）バタリング部３１が施されている。

ステンレス鋼製のセーフエンド３２は６００合金の溶接部３３を用いてバタリング部３１に溶接されている。主冷却材管５はセーフエンド３２の他端にステンレス鋼の溶接材料３４を用いて溶接されている。

加圧水型軽水炉原子炉発電設備におけるニッケルクロム鉄合金の６００合金材は、高温の一次系水中にあって高応力が生じている場合、設備の高経年化に伴い応力腐食割れの発生が懸念されている。

６００合金バタリング部３１及び６００合金溶接部３３には、製造時の溶接により、残留応力が生じている。一次系水に接液する６００合金バタリング部３１及び６００合金溶接部３３の応力腐食割れを抑制するには、この６００合金バタリング部３１及び６００合金溶接部３３に生じている残留応力を低減することが有効である。

このため、既設原子力発電設備では、主冷却材（一次系水）６を抜き、管台３ａ，３ｅの内周面側から、６００合金バタリング部３１及び６００合金溶接部３３の表面（内周面）にショットピーニング処理をして、この部分の残留応力を低減する手法が有効であると考えられている。図４２は、ショットピーニングすべき処理領域のピーニング幅Ｗを示している。

特開２００４−１６９１００

ところで、入口管台３ａ及び出口管台３ｅをその内周面側からショットピーニング施工をしようとした場合には、次のような課題があった。

（１）既設原子力発電設備では、水室３ｂ，３ｄ内の線量率は極めて高い。このため、安全性を確保するため、作業者が水室３ｂ，３ｄ内にとどまっている時間を、必要最低限にする必要がある。
（２）図４０のＸ−Ｘ断面である図４３に示すように、出口側の水室３ｄには小径（約４００ｍｍ）のマンホールＨが形成されており、同様に、入口側の水室３ｂにも小径のマンホールＨが形成されている。水室３ｂ，３ｄ内に入って管台３ａ，３ｅの内周面をショットピーニング施工するためには、この狭いマンホールＨが、水室３ｂ，３ｄに通じる唯一の通路となる。
したがって、施工のために水室３ｂ，３ｄ内に搬入する装置は、マンホールＨを通過することができる形状となっている小型・軽量なものである必要がある。
そして、水室３ｂ，３ｄ内に装置を容易に搬入できるように工夫する必要がある。
（３）また正確且つ迅速にショットピーニング施工できる必要がある。

入口管台３ａ及び出口管台３ｅをその内周面側からショットピーニング施工することができれば、６００合金バタリング部３１及び６００合金溶接部３３の応力腐食割れを抑制することはできるが、上記課題を解決しつつ、正確・迅速にショットピーニング施工をすることができる具体的な機器は、従来では存在していなかった。

本発明は、上記従来技術に鑑み、原子力発電設備に備えられた蒸気発生器の水室に接続されている管台を、内周面側からショットピーニングするのに供する、先端工具案内装置及び先端工具案内装置の搬入方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の先端工具案内装置の構成は、
原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニング処理をするために必要な各種の先端工具を、ショットピーニング処理をする処理領域に沿って案内する先端工具案内装置であって、
前記先端工具案内装置は、マニプレータ固定部とマニプレータとでなり、
前記マニプレータ固定部は、前記マニプレータを水室内の適切な場所に案内して固定することが可能な構造を有し、更に、前記マニプレータの基端部を着脱自在に支持する構造を有し、
前記マニプレータは、前記先端工具を着脱自在に支持するツールチェンジャーを先端に有していることを特徴とする。
また本発明の先端工具案内装置の構成は、
原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニング処理をするために必要な各種の先端工具を、ショットピーニング処理をする処理領域に沿って案内する先端工具案内装置であって、
前記先端工具案内装置は、旋回支持部と、スライドテーブルと、マニプレータとでなり、
前記旋回支持部は、前記水室の底面に着地する部分となる下部ベースと、垂直方向に立ったときに水平面内で旋回できるように前記下部ベースに対して旋回自在に取り付けられた旋回部と、前記下部ベースに対して昇降移動自在に備えられており上昇したときには前記水室の天井面に当接する上部支持部と、前記上部支持部を昇降させる昇降機構とを有し、
前記スライドテーブルは、テーブル部と、このテーブル部を前記旋回部に着脱自在に連結する連結手段と、前記テーブル部に対してスライド移動すると共に前記マニプレータの基端部を着脱自在に支持するスライド部とを有し、
前記マニプレータは、前記先端工具を着脱自在に支持するツールチェンジャーを先端に有していることを特徴とする。

また本発明の先端工具案内装置の搬入方法の構成は、
前記先端工具案内装置を、前記蒸気発生器の水室に形成されたマンホールを介して前記水室内に搬入する、先端工具案内装置の搬入方法であって、
前記水室内にワイヤを巻き掛けたシーブを配置し、前記ワイヤの一端側を前記旋回支持部に連結すると共に、前記ワイヤの他端側を前記マンホールを介して前記水室外に引出し、前記水室外のワイヤを引くことにより前記旋回支持部を前記マンホールを介して前記水室内に搬入する工程と、
前記水室内に搬入した前記旋回支持部の前記下部ベースを前記水室の底面に着地させ、前記上部支持部を前記水室の天井面に押しつけることにより、前記旋回支持部を自立させる工程と、
前記水室内にワイヤを巻き掛けたシーブを配置し、前記ワイヤの一端側を前記スライドテーブルに連結すると共に、前記ワイヤの他端側を前記マンホールを介して前記水室外に引出し、前記水室外のワイヤを引くことにより前記スライドテーブルを前記マンホールを介して前記水室内に搬入し、前記水室内に搬入した前記スライドテーブルを前記連結手段を介して前記旋回支持部に連結する工程と、
前記旋回支持部の旋回部を旋回させて、前記スライドテーブルの前記スライド部を前記マンホールに対面させる工程と、
前記マニプレータをその基端部を先端にして前記マンホールを介して前記水室内に挿入し、前記マニプレータの基端部を前記スライド部に連結する工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、分解・組立てができる旋回支持部と、スライドテーブルと、マニプレータとにより先端工具案内装置を構成しているため、水室に形成した狭いマンホールを介して分解した各機器部を搬入して水室内にて先端工具案内装置の組み立てができる。したがって、先端工具案内装置を水室に対して容易に搬入・搬出ができる。

そして、水室内に組み立て設置した先端工具案内装置により、正確・迅速にショットピーニング処理ができると共に、この処理の際には、作業者は水室外に退避することができ安全性を確保できる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。

本発明の実施例１に係る先端工具案内装置１０００を、斜視図である図１，図２、平面図である図３、図３のＡ−Ａ断面である図４を参照して説明する。

この先端案内装置１０００は、旋回支持部１００と、スライドテーブル２００と、マニプレータ３００を主要部材として構成されている。図１〜図４では、旋回支持部１００とスライドテーブル２００とマニプレータ３００とが組み合わさって、先端工具案内装置１０００が構成されている状態を示している。
ただし、この先端工具案内装置１０００を、蒸気発生器の水室に搬入するときには、旋回支持部１００と、スライドテーブル２００と、マニプレータ３００とを分離して個別に水室に搬入し、水室に順次搬入した旋回支持部１００、スライドテーブル２００、マニプレータ３００を連結・組み合わせして、水室内にて先端工具案内装置１０００を組み立てる。この搬入・組立の手順の詳細は後述する。

次に、図４のＢ−Ｂ断面である図５を参照して、旋回支持部１００の詳細構造を説明する。

旋回支持部１００は、下部ベース１１０と、下部ベース１１０に対して旋回移動自在に取り付けられた旋回部１２０と、下部ベース１１０に対して昇降移動自在な上部支持部１３０と、上部支持部１３０を昇降させる昇降機構１４０とで構成されている。

下部ベース１１０には、ディスク１１１と、旋回用ギア１１２が固定設置されている。この下部ベース１１０は、先端工具案内装置１０００が水室内で組み立てられたときに、水室の底面に着地する部分となる。

旋回部１２０は、水平断面形状が略コ字状となっている２つの鋼体１２１，１２２を連結して立設した構造となっている。この旋回部１２０の底部は、軸受部１２３を介して、下部ベース１１０に対して旋回自在に設置されている。このため、旋回部１２０は垂直方向に立った状態で、水平面内で旋回することができる。

この旋回部１２０には、旋回駆動モータ１２４，減速機１２５，モータギア１２６が取り付けられている。モータギア１２６は、減速機１２５を介して旋回駆動モータ１２４から回転力が伝達されると共に、旋回用ギア１１２に噛合している。
このため、旋回駆動モータ１２４が回転駆動すると、小ギアであるモータギア１２６が、大ギアである旋回用ギア１１２に噛み合いつつ自転することより、旋回用ギア１１２の周面に沿い公転移動する。この結果、旋回駆動モータ１２４の駆動により、旋回部１２０全体が旋回する。

また旋回部１２０には、ディスクブレーキ１２７が備えられており、このディスクブレーキ１２７がディスク１１１を挟持することにより、旋回部１２０の旋回移動を規制することができる。

上部支持部１３０は、スライドパイプ１３１と、このスライドパイプ１３１の上面に配置された上部固定板１３２と、この上部固定板１３２の上面に配置された一対の係合ピン１３３を有している。

スライドパイプ１３１は、スライドブッシュ１３４を介して上下方向にスライド移動自在に、旋回部１２０の鋼体１２１，１２２に支持されている。つまり、スライドブッシュ１３４があるため、旋回部１２０が旋回してもこれに伴う旋回力はスライドパイプ１３１には伝わらず、スライドパイプ１３１が昇降移動してもこれに伴う昇降力は旋回部１２０には伝わらない機構で、昇降移動するスライドパイプ１３１を鋼体１２１，１２２により位置保持できるようになっている。

この上部支持部１３０が上昇していき、上部固定板１３２が水室の天井面に相当する部分に当接し、且つ、係合ピン１３３が伝熱管に挿入されると、旋回支持部１００全体は、下端は下部ベース１１０が水室の底面に着地し、上部支持部１３０が水室の天井面に押しつけられることにより、立設状態が確実に維持される。

昇降機構１４０は、ベベルギアボックス１４１と、送りネジ軸１４２と、送りナット１４３を主要部材として構成されている。

ベベルギアボックス１４１は、内部にベベルギアが備えられていると共に、入力部１４１ａと出力部１４１ｂを有しており、入力部１４１ａの回転軸は水平方向に配置されており、出力部１４１ｂの回転軸は垂直方向に配置されている。そして、出力部１４１ｂには、送りネジ軸１４２の下端が連結されている。このため、入力部１４１ａの回転軸を電気ドリル等で回転させると、送りネジ軸１４２が回転するようになっている。

送りネジ軸１４２は、ベアリング１４５により、旋回部１２０に回転自在に支持されている。

送りナット１４３は、送りネジ軸１４２に螺合していると共に、連結部１４６を介して、スライドパイプ１３１の下端に連結されている。しかも、送りナット１４３の回転は、連結部１４６により規制されている。このため、送りネジ軸１４２が回転すると、送りナット１４３が昇降移動し、この送りナット１４３の昇降移動に伴い、上部支持部１３０が昇降移動する。

更に、旋回部１２０の上部を表す斜視図である図６に示すように、旋回部１２０の上部には係合フック１２８が備えられている。この係合フック１２８には、スライドテーブル２００の係合ピン２１１が係合するようになっている。係合フック１２８と係合ピン２１１とが係合したときには、トグルクランプ１２９によりクランプ状態を固定することができる。

次に、図１，図２，図４，図５を参照してスライドテーブル２００の詳細構造を説明する。スライドテーブル２００は、テーブル部２１０と、スライド部２２０と、支持部２３０と、駆動部２４０を主要部材として構成されている。
このスライドテーブル２００は、旋回部支持部１００の旋回部１２０に連結されて、旋回部１２０の旋回に伴い旋回するものである。なお連結の手法については、後述する。

テーブル部２１０の基端側には、係合ピン２１１が備えられており（図６参照）、この係合ピン２１１が、旋回部１２０の係合フック１２８に係合することにより、テーブル部２１０の基端側が、旋回部１２０の上部に着脱自在な状態で連結される。

スライド部２２０は、テーブル部２１０の上面に沿い、テーブル部２１０の長手方向に沿いスライド移動できるようになっている。このスライド部２２０の前面には、マニプレータ３００の基端部を把持するツールチェンジャー２２１が備えられている。このツールチェンジャー２２１がマニプレータ３００の基端側を把持することにより、スライド部２２０とマニプレータ３００との連結が行われる。

支持部２３０は、その一端側が枢支部２３１によりテーブル部２１０の先端側に回動自在に連結されている。また、スライドテーブル２００を旋回部１２０に連結する際には、支持部２３０は、その他端側が係合部２３２により、旋回部１２０の下部に着脱自在な状態で連結される。

駆動部２４０は、モータ２４１，減速機２４２や送りネジ機構等を有しており、スライド部２２０をテーブル部２１０の上面でスライド移動させる。

次に、図１，図２，図４を参照してマニプレータ３００について説明する。マニプレータ３００は７軸マニプレータであり、その基端側はスライド部２２０のツールチェンジャー２２１に連結する連結部が構成されており、その先端側には、先端工具を着脱自在に支持するツールチェンジャー３０１が備えられている。先端工具としては、ショットピーニング処理をするのに必要な各種の先端工具があり、ショットピーニングヘッドや、ショットピーニングする領域の状態を検査する各種の検出センサなどがある。

このような構成となっている先端工具案内装置１０００により、ショットピーニング処理をする状態を図７に示す。

マンホールＨから旋回支持部１００、スライドテーブル２００、マニプレータ３００を水室３ｂ内に搬入して、これらを水室３ｂ内で連結して先端工具案内装置１０００を組み立てる。なお、搬入・組み立ての手順は後述する。

そして、先端工具案内装置１０００の下部ベース１１０を水室３ｂの底面に着地させ、昇降機構１４０を駆動して上部支持部１３０を上昇させて、係合ピン１３３を伝熱管３ｃに挿入しつつ上部固定板１３２を水室３ｂの天井面に押しつけ、先端工具案内装置１０００を水室３ｂ内にて立設する。つまり、下部ベース１１０と上部支持部１３０とで上下方向に突っ張った状態にして、先端工具案内装置１０００を立設する。このように突っ張って立設したときには、電磁ブレーキ１４４により送りネジ軸１４２の回転を拘束して、上部支持部１３０が下向するのを防止している。
このとき、先端工具案内装置１０００の立設位置は、予め決めた位置（例えば水室３ｂの中央部分、つまり、湾曲している底面のうち、最も下の位置にある部分など）とする。

なお、先端工具案内装置１０００への電力、信号、水、空気などの供給は、供給ケーブル（図示省略）によって行う。
そして、水室３ｂの外に、先端工具案内装置１０００の動作を制御する制御装置（図示省略）を設置し、この制御装置を操作することにより、先端工具案内装置１０００を作動させる。

具体的には、制御装置を操作することにより、次のような動作をさせる。
まず、旋回駆動モータ１２４を駆動して旋回部１２０を旋回させ、スライドテーブル２００をマンホールＨに対向する位置にセットする。
この状態でスライド部２２０を前方に押し出すと共に、マニプレータ３００を作動して、マニプレータ３００の先端をマンホールＨの外に出す。
なお本例では７軸多関節型のマニプレータを例示しているが、軸数（単軸、多軸）及び軸の構成（関節軸、直動軸）を限定するものではなく、一般的に言う所のマニプレータ全てを含むものとする。
外に出たマニプレータ３００の先端に、先端工具４００を取り付ける。
次に、スライド部２２０を後方に引き戻すと共に、マニプレータ３００を作動して、先端工具４００を水室３ｂ内に引き込む。
更に、旋回駆動モータ１２４を駆動して旋回部１２０を旋回させ、スライドテーブル２００を入口管台３ａに対向する位置にセットする。

この状態でスライド部２２０及びマニプレータ３００を作動して、先端工具４００を、入口管台３ａの内周面のショットピーニング領域に沿って移動（案内）する。先端工具４００が、検出センサであるときには、先端工具４００により、ショットピーニング領域の状態を検査し、先端工具４００がショットピーニングヘッドであるときには、実際にショットピーニング処理をする。
このように、水室３ｂ内で組み立てた先端工具案内装置１０００によりショットピーニング処理をするため、効率的にショットピーニング処理ができると共に、この処理の際には、作業者は、水室３ｂの外にいるため放射線を受けることはない。

なお、旋回部１２０の旋回を停止させているときには、ディスクブレーキ１２７によりディスク１１１を挟持してブレーキを掛けて、旋回部１２０の旋回を規制している。

なお、先端工具４００として、距離検出センサを最初に用いて、ショットピーニング領域（円周方向に沿う領域）の各点とマニプレータ３００の先端位置との距離を検出することにより、ショットピーニング領域に対するマニプレータ３００の正確な設置位置を認識する。
このようにしてマニプレータ３００の正確な位置を認識することにより、ショットピーニングヘッド等の先端工具４００を使用してショットピーニング領域に沿って案内するときに、マニプレータ３００の位置を考慮して案内経路（トレース位置）の補正をすることにより、確実にショットピーニングヘッド等の先端工具４００を、ショットピーニング領域に沿って正確に案内するようにしている。

なお、ショットピーニング領域の検査は、ショットピーニング処理の前、及び、ショットピーニング処理の後に行う。

また、先端工具４００の交換は、マニプレータ３００の先端をマンホールＨの外に出し、マンホールＨの外に出たマニプレータ３００の先端のツールチェンジャー３０１に対して、必要な先端工具４００の取り付け・取り外しをする。このように、水室３ｂの外にて工具交換をするため、工具交換を効率的に行うことができると共に、工具交換の際に作業者が高線量の放射線を受けることはない。

必要な作業が終了したら、旋回支持部１００、スライドテーブル２００、マニプレータ３００の連結を解除し、旋回支持部１００、スライドテーブル２００、マニプレータ３００を個別に、マンホールＨを介して水室３ｂから外に搬出する。

他方の水室３ｄにおいても、同様な手順により作業をして、ショットピーニング処理をすることができる。

なお、先端工具案内装置１０００の組み立て等の際には、作業者が水室内に入るが、そのときには防護服（放射能を有する物質を吸引等で体内に取り込まないように、外部と遮断され気密が取れる服）を着用している。しかも、先端工具案内装置１０００を組み立て等する時にのみ、作業者が水室内に入るだけであるため、安全性が向上する。

次に、上述した先端工具案内装置１０００を、水室内に搬入する手順を、実施例２として説明する。

図８及び図９に示すように、搬入レール装置５００を、マンホールＨに取り付ける。搬入レール装置５００は、レール５０１と、パン・チルト機構５０２と、台車５０３と、巻上げウインチ５０４と、シーブ５０５と、ワイヤ５０６を有している。
パン・チルト機構５０２は、マンホールＨに固定され、レール５０１をパン（左右方向）・チルト（上下方向）移動自在に支持している。このレール５０１は、水室３ｂの外から内部に斜め上方に向かって挿入されている。

台車５０３はレール５０１に沿い移動できると共に、旋回支持部１００の上部をピン結合状態で保持している。ワイヤ５０６は巻上げウインチ５０４から繰り出され、レール５０１の先端に設置してあるシーブ５０５に巻回されて反転し、台車５０３に連結されている。

また、旋回支持部１００の上部にはワイヤ５０７が繋がれ、旋回支持部１００の下部にはワイヤ５０８が繋がれている。

巻上げウインチ５０４によりワイヤ５０６を巻き取っていくと、図１０，図１１に示すように、旋回支持部１００を保持している台車５０３がレール５０１に沿い移動し、水室３ｂ内に入っていく。このとき、ワイヤ５０８によりバックテンションを掛けるようにして、旋回支持部１００を、レール５０１に沿わせておく。

旋回支持部１００が水室３ｂ内に完全に入ったら、ワイヤ５０８を緩める。そうすると図１２に示すように、旋回支持部１００は、その上部が台車５０３で釣られて、鉛直方向に垂下した状態となる。

図１３に示すように、旋回支持部１００の下部ベース１１０を着地させ、上部支持部１３０を上昇させてこの上部支持部１３０にて水室３ｂの天井面を押し付け係合ピン１３３を伝熱管に挿入する。
このとき、ワイヤ５０７を操作することにより、上部支持部１３０に取り付けられている係合ピン１３３の位置を調整する。

このようにして、図１４に示すように、旋回支持部１００が水室３ｂ内で自立したら、搬入レール装置５００を、パン・チルト機構５０２を操作して取り外す。ここまでの作業では、作業者は水室３ｂ内に入ることはない。

図１５に示すように、旋回支持部１００を水室３ｂ内で自立させて固定したら、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、マンホールＨに巻上げ用ウインチ６００を取り付けると共に、作業者が水室３ｂ内に入り旋回支持部１００の上部にシーブ台６１０を取り付ける。図１７（ａ）（ｂ）はシーブ台６１０の取付状態を示す。
そして、巻上げ用ウインチ６００から繰り出したワイヤ６０１を、シーブ台６１０に巻回して反転させ、マンホールＨの外に出す。このようにしてシーブ台６１０の取付が完了したら、作業者は速やかに水室３ｂ外に出る。

図１８（ａ）（ｂ）に示すよう、ワイヤ６０１の先端をスライドテーブル２００の先端に繋ぐ。またスライドテーブル２００の後端にワイヤ６０２を繋ぐ。

図１９（ａ）（ｂ）に示すように、巻上げ用ウインチ６００によりワイヤ６０１を巻きあげると共に、ワイヤ６０２によりバックテンションを掛けることにより、スライドテーブル２００を水室３ｂ内に搬入する。

図２０（ａ）（ｂ）に示すように、スライドテーブル２００の係合ピン２１１が、旋回支持部１００の係合フック１２８よりも上方に位置するように、スライドテーブル２００を引き上げる（図６参照）。

図２１（ａ）（ｂ）に示すように、ワイヤ６０２を緩め、巻上げ用ウインチ６００からワイヤ６０１を徐々に繰り出すと、スライドテーブル２００の係合ピン２１１が下方に移動してきて旋回支持部１００の係合フック１２８に係合する。

図２２に示すように、ワイヤ６０１，６０２を共に緩め、また、巻上げ用ウインチ６００を取り外す。

この後、作業者が水室３ｂ内に入り、トグルクランプ１２９によりスライドテーブル２００を旋回支持部１００へロックして（図６参照）、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、スライドテーブル２００のテーブル部２１０の下端を旋回支持部１００から離すようにして開き（図２３（ａ））、支持部２３０の下端を旋回支持部１００の下端に枢支後、上部と同様にトグルクランプ（図示省略）により固定する（図２３（ｂ））。この状態になったら作業者は、水室３ｂ外に出る。

図２４に示すように、旋回支持部１００の旋回部１２０を旋回させて、スライド部２２０のツールチェンジャー２２１を、マンホールＨに対面させる位置とする。

図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、導入用レール７００を、ブラケット７０１を介してマンホールＨに取り付ける。ブラケット７０１にはボールジョイント７０２が組み込まれているため、導入用レール７００の向きを調整することができる。

図２６（ａ）（ｂ）に示すように、マニプレータ３００にはガイドローラ７０３を取り付けておき、このガイドローラ７０３を、導入用レール７００に沿わせてスライドさせる。つまり、マニプレータ３００の基端側を先にして、マニプレータ３００の先端を水室３ｂの外で作業者が把持して、マニプレータ３００を水室３ｂ内に挿入していく。

そうすると図２７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、マニプレータ３００の基端が、スライド部２２０のツールチェンジャー２２１にて把持される。把持完了後に、導入用レール７００を取り外す。

その後、スライド部２２０を後方に引き戻し、マニプレータ３００を操作して、マニプレータ３００を水室３ｂ内に引き込む。

かくして、旋回支持部１００、スライドテーブル２００及びマニプレータ３００を、水室３ｂ内に搬入して、水室３ｂ内にて先端工具案内装置１０００を組み立てることができる。

この先端工具案内装置１０００の搬出は、上述した搬入と反対の手順により行う。

次に、上述した先端工具案内装置１０００を、水室内に搬入する別の手順を、実施例３として説明する。

図２８に示すように、シーブ装置８００を水室３ｂの天井面に固定する。この固定は、シーブ装置８００のピン８０１を伝熱管に挿入して外周側に開く（膨張）することにより行う。そして、シーブ装置８００のシーブ８０２にワイヤ８０３を巻き掛ける。

ワイヤ８０３の先端を旋回支持部１００の先端に繋ぐと共に、ワイヤ８０３の後端をマンホールＨを介して水室３ｂの外に出す。ワイヤ８０３の後端側をウインチ等（図示省略）で引いていくことにより、旋回支持部１００が水室３ｂ内に搬入されていく。

図２９に示すように、水室３ｂ内に搬入し旋回支持部１００を水室３ｂ内で自立・固定させる。

図３０に示すように、スライドテーブル２００をマンホールＨから水室３ｂ内に搬入し、図３１に示すように、スライドテーブル２００を、旋回支持部１００に連結する。そして、スライドテーブル２００のスライド部２２０をマンホールＨに対面させる。

図３２に示すように、マニプレータ３００をその後端側から、水室３ｂ内に挿入し、マニプレータ３００の後端をスライド部２２０のツールチェンジャー２２１にて把持する。
その後、図３３に示すように、スライド部２２０を後方に引き戻し、マニプレータ３００を水室３ｂ内に引き込む。

その後は実施例１，２と同様に、図３４、図３５に示すように、マニプレータ３００の腕を曲げるようにして、マニプレータ３００全体を水室３ｂ内に引き込む。

かくして、旋回支持部１００、スライドテーブル２００及びマニプレータ３００を、水室３ｂ内に搬入して、水室３ｂ内にて先端工具案内装置１０００を組み立てることができる。

次に、ショットピーニング処理をするときに使用すると便利な付属機器である異物混入防止治具について説明する。

図３６は異物混入防止治具９００を示す。この異物混入防止治具９００は、膨張・収縮自在なバルーン９０１内に、姿勢確保のための重りとなる水９０２を入れ、バルーン９０１の周面にシール９０３を備え、バルーン９０１の頂部に回動自在に操作棒９０４を備えて構成されている。更に操作棒９０４内には、前記バルーン９０１内に水や空気を供給するホースが備えられている。シール９０３は、異物混入防止治具９００を、図３６に示すように、主冷却材管５内に配置したときに、バルーン９０１の赤道に相当する位置に配置されている。

更に、図３７及び、図３７のＹ−Ｙ断面である図３８に示すように、シール９０３は、その長手方向が周方向に沿う状態で、止め材９０５により支持されており、周方向にスライドできるようになっている。このシール９０３は、上下方向にわたり三段に千鳥状に配置されている。

前述した先端工具案内装置１０００によりショットピーニング処理をするに先立ち、図３６に示すように、管台３ａ（３ｅ）に連結された主冷却材管５の中に、この異物混入防止治具９００を挿入して、この主冷却材管５の封止をする。
具体的には、すぼめたバルーン９０１を主冷却材管５内に配置し、このバルーン９０１内に水と空気を供給してバルーン９０１を膨らませ、シール９０３を主冷却材管５の内周面に密着させる。また、バルーン９０１と主冷却材管５の間に隙間が存在するため、異物の回収が確実となる。

このように封止をすることにより、ショットピーニング処理をする際に異物が落下しても、この異物は異物混入防止治具９００によりトラップされ、異物が主冷却材管５の奥深くに入り込むことを防止できる。

本発明の実施例に係る先端工具案内装置を示す斜視図。 本発明の実施例に係る先端工具案内装置を示す斜視図。 本発明の実施例に係る先端工具案内装置を示す平面図。 図３のＡ−Ａ断面を示す構成図。 図４のＢ−Ｂ断面を示す構成図。 旋回部の上部を示す斜視図。 本発明の実施例に係る先端工具案内装置を示す斜視図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルの連結状態を示す説明図。 スライドテーブルの連結状態を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 旋回支持部を水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルを水室に搬入する手法を示す説明図。 スライドテーブルの連結状態を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 マニプレータを水室に搬入する手法を示す説明図。 異物混入防止治具を示す構成図。 異物混入防止治具を示す構成図。 図３７のＹ−Ｙ断面を示す構成図。 加圧水型軽水炉原子力発電設備の一次系を示す構成図。 蒸気発生器の下部を示す構成図。 管台と主冷却材管との継手構造を示す構成図。 ショットピーニング領域を示す説明図。 図４０のＸ−Ｘ断面を示す構成図。

符号の説明

１００ 旋回支持部、
１１０ 下部ベース
１２０ 旋回部
１２８ 係合フック
１３０ 上部支持部
１４０ 昇降機構
２００ スライドテーブル
２１０ テーブル部
２１１ 係合ピン
２２０ スライド部
２２１ ツールチェンジャー
２３０ 支持部
２４０ 駆動部
３００ マニプレータ
３０１ ツールチェンジャー
４００ 先端工具
５００ 搬入レール装置
５０４ 巻上げウインチ
５０５ シーブ
５０６ ワイヤ
６００ 巻上げ用ウインチ
６０１ ワイヤ
６１０ シーブ台
７００ 導入用レール
８００ シーブ装置
１０００ 先端工具案内装置

Claims (3)

1. 原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニング処理をするために必要な各種の先端工具を、ショットピーニング処理をする処理領域に沿って案内する先端工具案内装置であって、
   前記先端工具案内装置は、マニプレータ固定部とマニプレータとでなり、
   前記マニプレータ固定部は、前記マニプレータを水室内の適切な場所に案内して固定することが可能な構造を有し、更に、前記マニプレータの基端部を着脱自在に支持する構造を有し、
   前記マニプレータは、前記先端工具を着脱自在に支持するツールチェンジャーを先端に有していることを特徴とする先端工具案内装置。
2. 原子力発電設備の蒸気発生器の水室内に搬入されて、ショットピーニング処理をするために必要な各種の先端工具を、ショットピーニング処理をする処理領域に沿って案内する先端工具案内装置であって、
   前記先端工具案内装置は、旋回支持部と、スライドテーブルと、マニプレータとでなり、
   前記旋回支持部は、前記水室の底面に着地する部分となる下部ベースと、垂直方向に立ったときに水平面内で旋回できるように前記下部ベースに対して旋回自在に取り付けられた旋回部と、前記下部ベースに対して昇降移動自在に備えられており上昇したときには前記水室の天井面に当接する上部支持部と、前記上部支持部を昇降させる昇降機構とを有し、
   前記スライドテーブルは、テーブル部と、このテーブル部を前記旋回部に着脱自在に連結する連結手段と、前記テーブル部に対してスライド移動すると共に前記マニプレータの基端部を着脱自在に支持するスライド部とを有し、
   前記マニプレータは、前記先端工具を着脱自在に支持するツールチェンジャーを先端に有していることを特徴とする先端工具案内装置。
3. 請求項２に記載した先端工具案内装置を、前記蒸気発生器の水室に形成されたマンホールを介して前記水室内に搬入する、先端工具案内装置の搬入方法であって、
   前記水室内にワイヤを巻き掛けたシーブを配置し、前記ワイヤの一端側を前記旋回支持部に連結すると共に、前記ワイヤの他端側を前記マンホールを介して前記水室外に引出し、前記水室外のワイヤを引くことにより前記旋回支持部を前記マンホールを介して前記水室内に搬入する工程と、
   前記水室内に搬入した前記旋回支持部の前記下部ベースを前記水室の底面に着地させ、前記上部支持部を前記水室の天井面に押しつけることにより、前記旋回支持部を自立させる工程と、
   前記水室内にワイヤを巻き掛けたシーブを配置し、前記ワイヤの一端側を前記スライドテーブルに連結すると共に、前記ワイヤの他端側を前記マンホールを介して前記水室外に引出し、前記水室外のワイヤを引くことにより前記スライドテーブルを前記マンホールを介して前記水室内に搬入し、前記水室内に搬入した前記スライドテーブルを前記連結手段を介して前記旋回支持部に連結する工程と、
   前記旋回支持部の旋回部を旋回させて、前記スライドテーブルの前記スライド部を前記マンホールに対面させる工程と、
   前記マニプレータをその基端部を先端にして前記マンホールを介して前記水室内に挿入し、前記マニプレータの基端部を前記スライド部に連結する工程とを有することを特徴とする先端工具案内装置の搬入方法。

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