JP2013160740A - 原子炉内の予防保全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に精度良く、広範囲を予防保全できる予防保全装置を提供する。
【解決手段】原子炉圧力容器内のアニュラス部８に挿入され、アニュラス部８に存在する溶接部の予防保全を行う予防保全装置であって、前記溶接部の予防保全を行う予防保全実行手段５０と、予防保全実行手段５０を、前記原子炉圧力容器の周方向に移動させる送り手段７０と、予防保全実行手段５０を前記原子炉圧力容器内の壁面に移動させて、前記原子炉圧力容器内の壁面に接触させて固定する横押し手段９０と、を備え、予防保全実行手段５０と横押し手段７０と送り手段９０とは、それぞれ別体に構成されていることを特徴とする、予防保全装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、原子炉内の予防保全装置に関する。

原子力発電プラントの供用期間中、原子炉圧力容器や内部構造物を予防保全（点検及び保守）することがある。予防保全は通常予防保全装置（移動ロボット）を用いて行われる。原子力発電施設の構造物等を予防保全する予防保全装置としては、例えば特許文献１〜５に記載の技術が挙げられる。

特開平９−１９８８４号公報 特開２００４−３７０８７号公報 特開平７−２０９２６１号公報 特開２０００−２５８５８７号公報 特開２００７−２９２６５５号公報

しかしながら、前記した特許文献１〜５に記載の技術においては、以下の課題がある。
即ち、特許文献１に記載の技術においては、各関節部分にアクチュエータやモータが備えられている。そのため、移動ロボットの位置決めに高度な制御技術を要することがある。さらに、特許文献２に記載の技術においては、冷却水が存在している状態で遮蔽体を設置し、遮蔽体内部の冷却水を抜いて自走式の補修装置を走行させている。そのため、冷却水を抜くための高度な気密処理が必要となることがあり、設備が大掛かりなものになることがある。

また、特許文献３〜５に記載の技術においては、何れも装置が大きなものである。そのため、例えば圧力容器内部に設けられる炉心シュラウドとジェットポンプとの隙間のような狭い部位（狭隘部）を検査することができない。このように、特許文献３〜５に記載の技術によっては、検査が行えない部位が生じる。

それに加えて、例えば原子炉圧力容器の内壁に沿って炉心シュラウド付近まで予防保全装置を到達させようとする場合、原子炉圧力容器の内壁と炉心シュラウド外周面との間の環状のアニュラス部内には多くの構造物が存在しているため、予防保全装置の到達経路は極めて狭くなる。そのため、従来の予防保全装置では、その到達可能な部位が制限されることがある。即ち、従来の予防保全装置によっては、検査可能範囲が過度に限定されることがある。

本発明は前記課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、容易に精度良く、広範囲を予防保全できる原子炉内の予防保全装置を提供することにある。

本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、予防保全装置を別体に少なくとも３つの手段で構成することで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明によれば、容易に精度良く、広範囲を予防保全できる原子炉内の予防保全装置を提供することができる。

沸騰水型軽水炉の縦断面図である。 図１のＡ部を拡大した図である。 図１の沸騰水型軽水炉の横方向断面図である。 予防保全実行手段５０の側面図である。 予防保全実行手段５０をアニュラス部８内のシュラウドサポートシリンダ４とディフューザ（ジェットポンプディフューザ）１６と間に配置した様子を示す図である。 図５の様子を上側から観察した様子を示す図である。 リンクレール６５を構成する複数のリンクレール全体（（ａ）はアニュラス部８の周方向から見た側面図、（ｂ）はアニュラス部８の上側から見た図）を示す図である。 送り手段７０をアニュラス部８内に設置した様子を示す図である。 図８の紙面垂直な方向の断面図である。 図８の上面図である。 横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の側面図である。 横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の断面図である。 横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の上面図である。 アニュラス部に各ハンド段を搬入する方法を説明する図である。 予防保全装置を用いた予防保全方法を説明する図である。 予防保全装置を用いた予防保全方法を説明する図である。 予防保全装置を用いた予防保全方法を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。なお、各図面において同一の部材を示すものは同一の符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。

＜沸騰水型軽水炉の構成＞
はじめに、本実施形態の予防保全装置が好ましく適用可能な沸騰水型軽水炉の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は沸騰水型軽水炉の縦方向の断面図、図２は図１のＡ部拡大図である。

図１に示すように、沸騰水型軽水炉のＲＰＶ（Reactor Pressure Vessel）ヘッド１１を含む原子炉圧力容器１（以下、ＲＰＶ１と言う）内には、ドライヤ２、セパレータ３、シュラウドサポートシリンダ４、炉心シュラウド５、シュラウドサポートバッフルプレート６、ジェットポンプ７、燃料集合体１２及びガイドロッド１４が備えられている。そして、ＲＰＶ１の胴体部上部には、半球状のＲＰＶヘッド１１が着脱可能に取り付けられている。また、ＲＰＶ１には、炉心スプレイ配管９及び給水スパージャ１０が配管されている。さらに、ＲＰＶ１は、ＲＰＶフランジ部１３で原子炉ウェル１５の底部に固定されている。図１中のＡ部を拡大した様子を図２に示す。

図２に拡大して示すように、炉心シュラウド５は、シュラウドサポートリング１７を介して、シュラウドサポートシリンダ４に支持されている。また、ジェットポンプ７下端のジェットポンプディフューザ１６は、シュラウドサポートバッフルプレート６に取り付けられている。即ち、アニュラス（原子炉内アニュラス部）部８は、ＲＰＶ１の胴体部内壁と、シュラウドサポートシリンダ４と、炉心シュラウド５と、シュラウドサポートバッフルプレート６と、シュラウドサポートリング２１と、によって囲まれた空間である。

なお、本実施形態の予防保全装置３０は、アニュラス部８の底部に存在する溶接部１８，１９，２０，２１の予防保全を行うものとする。なお、溶接部１８は、アニュラス部８内の好適な溶接部として、ＲＰＶ１の胴体部内壁とシュラウドサポートバッフルプレート６とを接合する部位である。溶接部１９は、シュラウドサポートバッフルプレート６とシュラウドサポートシリンダ４とを接合する部位である。溶接部２０は、シュラウドサポートシリンダ４とシュラウドサポートリング１７とを接合する部位である。溶接部２１は、炉心シュラウド５とシュラウドサポートリング１７とを接合する部位である。

次に、予防保全装置３０（図１７参照）を構成する横押し手段９０（図１１〜図１３参照）を挿入する位置（アクセススペースＢ）について説明する。図３は、図１の沸騰水型軽水炉の横断面図である。図２及び図３に示すように、ＲＰＶ１と炉心シュラウド５との間のシュラウドサポートバッフルプレート６上には、原子炉方位０°及び１８０°以外にジェットポンプ７が等間隔で据え付けられている（図１も併せて参照）。また、各ジェットポンプ７の上方には、炉心スプレイ配管９や給水スパージャ１０が配置されている。従って、原子炉内アニュラス部８への予防保全装置が配置される位置としては、ジェットポンプ７等の配置を考慮し、図３に示すアクセススペースＢの位置が好適である。

＜予防保全装置３０の構成＞
次に、本実施形態の予防保全装置３０について、図面を適宜参照しながら説明する。

予防保全装置３０は、アニュラス部８内の溶接部の予防保全を行う予防保全実行手段５０（図４〜図７参照）と、予防保全実行手段５０をアニュラス部８内でＲＰＶ１の胴体部の周方向に移動させる送り手段７０（図８〜図１０参照）と、予防保全実行手段５０を炉心シュラウド５内壁に移動させて固定する横押し手段９０（図１１〜図１３参照）により構成される。そして、予防保全実行手段５０と送り手段７０と横押し手段９０とは、それぞれ、別体に構成されている。

（予防保全実行手段５０の構成）
図４〜図７を参照ながら、予防保全実行手段５０の構成を説明する。図４は、予防保全実行手段５０の側面図を示している。図５は、予防保全実行手段５０をアニュラス部８内のシュラウドサポートシリンダ４とジェットポンプディフューザ１６（以下、単に「ディフューザ１６」と言う）と間に配置した様子を示している。図６は、図５の様子を上側から観察した様子を示している。図７は、リンクレール６５を構成する複数のリンクレール全体（（ａ）はアニュラス部８の周方向から見た側面図、（ｂ）はアニュラス部８の上側から見た図）を示している。

予防保全実行手段５０は、アニュラス部８内の溶接部１８，１９，２０，２１（図２参照）を予防保全するものである。具体的には、予防保全実行手段５０はキャビテーション気泡を発生させるキャビテーション発生手段（図示しない）と、キャビテーション発生手段で発生したキャビテーション気泡を溶接部（予防保全対象部位）に向けて噴射するノズル５４（図４参照）とを備える。ノズル５４は、図示しないモータによって横行し、また、エアシリンダによって昇降する。そして、ノズル５４から各溶接部にキャビテーション気泡を噴射することにより、予防保全が行われる。

予防保全実行手段５０は、図４に示すように、予防保全実行手段本体５１とリンクレール６５とを含んで構成される。予防保全実行手段本体５１は、基準パッド５９（図６参照）によって、アニュラス部８内の所定の位置で停止する。そして、停止した予防保全実行手段本体５１は、クランプパッド６０（図６参照）によってディフューザ１６に固定される。即ち、この予防保全実行手段５０（より具体的には予防保全実行手段本体５１）に備えられるクランプパッド６０（第１固定手段）によって、アニュラス部８内の所定の位置（具体的にはディフューザ１６）に予防保全実行手段５０が固定可能になっている。

また、吊り金具５２は、予防保全実行手段５０をアニュラス部８内に搬入する際に用いられるものである。さらに、ノズルヘッド５３はノズル５４を備えるものである。従って、図示しないキャビテーション発生手段で生成したキャビテーション気泡は、ノズルヘッド５３を介してノズル５４から噴射される。ちなみに、ノズルヘッド５３の位置は、ノズル高さ調整ブロック５５により、その高さが変更可能である。ノズル調整ブロック５５の詳細は後記する。また、ノズルヘッド５４の周方向への移動は、予防保全実行手段本体５１の上面に設けられた横行レール上を摺動することで行われるようになっている。

また、予防保全実行手段本体５１の下部には複数のローラ６７が備えられている。これにより、予防保全実行手段本体５１は、アニュラス部６の底部を、ＲＰＶ１の周方向に移動可能になっている。なお、炉心側パッド５８は、シュラウドサポートリング４と予防保全実行手段５０との相対的な距離を一定に維持するためのものである。

図５に、シュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との隙間に挿入された予防保全実行手段５０の様子を示す。そして、予防保全実行手段５０は、溶接部２０，２１の予防保全を行うようになっている。

リンクレール６５は、図７に示すように、予防保全実行手段本体５１の後端に接続され、複数のリンクレール６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄにより構成されている。また、各リンクレール６５には、その側部に凹部６６（図７（ｂ）参照）が設けられている。そして、リンクレール６５は、予防保全実行手段本体５１に対してケーブル又はホースが接続される接続部６１ａ，６２ａを把持している。接続部６１ａにはケーブル６１Ａが接続される。接続部６２ａにはホース６２Ａが接続される。そして、ケーブル６１Ａ，ホース６２Ａを介して電気信号、エア及び水が伝達され、基準パッド５９やクランプパッド６０の動作、ノズル５４等の動作が制御される。また、ホース６２Ｂを介して高圧水が通流され、ノズル５４から噴出されるキャビテーション気泡が生成する。

リンクレール６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、左右方向及び上下方向にある程度の自由度を有して接続されてリンクレール６５を構成している。また、リンクレール６５の下端にはローラ５７が備えられ、これにより、アニュラス部８の底部を移動可能になっている。なお、図７の仮想線については後記する。

（送り手段７０の構成）
次に、図８〜図１０を参照して、送り手段７０の構成を説明する。図８は、送り手段７０をアニュラス部８内に設置した様子を示すアニュラス部８の径方向外側から見た図である。図９は、図８の紙面垂直な方向の断面図である。図１０は、図８の上面図である。

送り手段７０は、予防保全手段本体５０をシュラウドサポートシリンダ４の周方向に移動させるものである。例えば、シュラウドサポートバッフルプレート６の底部据え付けられて用いられる。なお、本実施形態においては、送り手段７０はシュラウドサポートシリンダ４側に寄せられているが、シュラウドサポートシリンダ４の周方向とＲＰＶ１の周方向とは同一であるため、前記の表現を用いている。

送り手段７０は、予防保全実行手段５０をシュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との隙間にスムーズに挿入するための挿入スロープ７１（図１０参照）と、予防保全実行手段５０のリンクレール６５の凹部６６（図７（ｂ）参照）を利用し、予防保全実行手段５０をシュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との隙間に送り込むクランプバー７３（図１０参照）とにより構成される。

また、送り手段７０は、図８に示すように、その下端部にシリコーンゴム等からなる吸着パッド７７Ａ（第２固定手段）が備えられている。これにより、送り手段７０は、アニュラス部８の底部に固定される。さらに、送り手段７０は、図９及び図１０に示すように、その上方にリニアガイド７２及びクランプシリンダ７４を備えている。これらの作用については後記する。なお、図１０において、仮想線で示すアクセスホールカバー２６は、シュラウドバッフルプレート６上の原子炉方位が０°又は１８０°の位置にあるものである。

さらに、図１０に示す送り操作軸７５は、予防保全手段５０をＲＰＶ１の周方向に移動させるものである。送り操作軸はギア７６に嵌合され、クランプバー７３に接続されている（図示しない）。また、凸部７８は予防保全実行手段５０の凹部に噛み合わされるものである。これらの点の詳細については後記する。

（横押し手段９０の構成）
次に、横押し手段９０の構成を図１１〜図１３を参照しながら説明する。図１１は、横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の側面図である。図１２は、横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の断面図である。図１３は、横押し手段９０をアニュラス部８の底部に設置した様子の上面図である。

横押し手段９０は、予防保全実行手段５０をＲＰＶ１内の炉心シュラウド５側（原子炉圧力容器内の一方の壁面）に移動させて、炉心シュラウド５に接触させて固定するものである。なお、本実施形態においては炉心シュラウド５側に移動させているが、ＲＰＶ１側（原子炉圧力容器内の他方の壁面）に移動させてもよい（詳細後記する）。

横押し手段９０は、図１１〜図１３に示すように、予防保全実行手段本体５１又はリンクレール６５を炉心シュラウド側に寄せる大クランプ９８、送り手段７０を固定する少クランプ９６により構成される。ケーブル６１Ｂは、予防保全実行手段５０に電源や制御信号等を供給するものである。また、ホース６２Ｄは、各クランプにその駆動源であるエアや水を送るためのものである。

さらに、横押し手段９０は、その下端にガイドバー９１（図１１参照）を備える。これにより、ディフューザ１６と周方向に所定の間隔を維持したまま、横押し手段９０が設置可能となる。また、その上方には、ＲＰＶ１の内壁に対向する位置に吸着パッド７７Ｃが備えられる。さらに、下端にも、同様に吸着パッド７７Ｂが備えられる。これらにより、吸着パッド７７Ｂ，７７Ｃ内を負圧にすることで、横押し手段９０がアニュラス部８の底部及びＲＰＶ１の内壁に固定される。

ほかにも、横押し手段９０は、図１２に示すように、横押し手段９０をアニュラス部８内まで到達させる吊り金具５２が備えられる。なお、大クランプ前進量調整軸９２、位置検出ピン９３、大クランプシリンダ９４、小クランプシリンダ９５、リンク９７及び大クランプ９７も備えられるが、これらの機能及び作用については後記する。

＜予防保全装置３０を用いた予防保全方法＞
次に、予防保全装置３０を用いて、アニュラス部８内の前記溶接部を予防保全（溶接部の検査）する方法を、主に図１４〜図１７を参照しながら説明する。

予防保全作業は、通常、定期検査で行われる。そのため、予防保全作業は、ＲＰＶヘッド１１、ドライヤ２、セパレータ３等の除去可能構造物や燃料集合体１２等を取り外した後に行われる（図１４の状態）。具体的には、これらが取り外されたうえで、原子炉ウェル１５に水が張られた状態で目視検査によりアニュラス部８の点検を行い、欠陥が発見されなかった場合に行われる。なお、図１４には、横押し手段９０、送り手段７０及び予防保全手段本体５０をアニュラス部８に輸送するための天井クレーン２４が示されている。

具体的には、欠陥が発見されなかった場合、横押し手段９０、送り手段７０及び予防保全手段本体５０をこの順でアニュラス部８内に設置する。そして、これらを一体に組立、アニュラス部８内で予防保全装置３０を構成する。このようにして構成された予防保全装置３０を用い、アニュラス部８内の各溶接部の予防保全作業が行われる。

はじめに、横押し手段９０の設置方法を説明する。

図１５は、ＲＰＶ１内の上面図である。即ち、図３の状態の高さ方向のレベルより下方のレベルであり、ジェットポンプ７が配置されている状態である。まず、図１５に示すように、シュラウドバッフルプレート６上の原子炉方位が０°又は１８０°の位置にあるアクセスホールカバー２６の両側に、横押し手段９０をそれぞれ設置する。設置位置の目安は、横押し手段９０のガイドバー９１がディフューザ１６に極力近づくように設定する。

横押し手段９０のＲＰＶ１への搬入は、図１４に示すように、ＲＰＶ１からドライヤ２、セパレータ３、ヘッド１１及び燃料集合体１２を取り外した状態で行われる。具体的には、原子炉建屋（図示しない）に設置されている天井クレーン２４や燃料交換台車２２又は作業台車２３に設置されているチェーンブロック２５（楊重機）、を利用して行われる。なお、横押し手段９０の搬入以降に行われる送り手段７０及び予防保全実行手段５０の搬入についても同様の方法が採られる。

なお、各手段によっては、設置後に、チェーンブロック２５に接続したままのものがあるが、チェーンブロック２５と切り離したい場合もある。このような場合には、チェーンブロック２５のフック先端に把持治具を設け、設置後に把持治具の把持を解除すればよい。また、シュラウドサポートバッフルプレート６やＲＰＶ１に対する横押し手段９０の固定は、吸引器等によって吸着パッド７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ内を負圧にすることにより行う。

搬入の際、炉心スプレイ配管９や給水スパージャ１０がアクセスルート（搬入経路）に存在する。そこで、横押し手段９０を単純に吊り下ろしただけでは、吸着パッド７７Ｃ（図１２等参照）をＲＰＶ１内面に接触させることができない。そこで、図１２に示すように、大クランプ９８を大クランプシリンダ９４の水圧により駆動する。駆動する方向は、図１２における紙面左方向となる。この駆動に際しては、エアシリンダによって行ってもよい。

大クランプ９８は、シュラウドサポートリング１７に接触するまで伸展しクランプする（図１２及び図１３参照）。そして、接触後に横押し手段９０が紙面右方向に移動されＲＰＶ１に接触後、吸着パッド７７Ｂ，７７Ｃ（ＲＰＶ１に面する吸着パッド及び底部に面する吸着パッド）内を負圧にすることで、横押し手段９０がＲＰＶ１の内壁に吸着する。

横押し手段９０の側面には、吸着パッド７７ＣとＲＰＶ１との接触状況を把握するための位置検出ピン９３が２つ設けられている。そして、ＲＰＶ１に吸着パッド７７が接触した状態になると、位置検出ピン９３内のピンが紙面左方向に突出してくるので、このような２つのピンが突出した状態で吸引操作を行う。もし位置検出ピン９３が突出しない場合には、大クランプ９８をアンクランプし、横押し手段９０設定の微調整を遠隔で行う。微調整後、再度大クランプ９８をクランプし、吸着パッド７７の接触状態を確認する。

吸引器（図示しない）は、ホース６２Ｄを介して作業エリアとなるオペレーションフロア（図示しない）に設置される。クランプの駆動源となるエア及び水は、原子炉建屋内設備のエア取合口又はコンプレッサ、水圧ポンプにより供給される。以上の操作により、横押し手段９０がシュラウドバッフルプレート６上に、ＲＰＶ１の内面に固定されて設置される。

次に、送り手段７０の設置方法について説明する。

チェーンブロック２５を２台用いて、原子炉上の作業エリアから送り手段７０を、シュラウドバッフルプレート６上の原子炉方位が０°又は１８０°の位置にあるアクセルホールカバー２６（図１０参照）上に設定する。送り手段７０は、長手方向が下を向いた状態で吊り降ろし、アニュラス部８内にある程度挿入された状態で長手方向を水平にし、アクセスホールカバー２６上に設置する。送り手段７０は、アクセスホールカバー２６に干渉しないよう、ある程度の高さを有している。

炉心シュラウド５は高さ方向に複数の曲率の曲面を有する円筒状の構造である。そして、ＲＰＶ１の下方に向かうほど、曲率半径が小さくなっている。従って、送り手段７０を単純に吊り降ろしただけでは、炉心シュラウド５側に寄せることができない。そこで、横押し手段９０の小クランプ９６を、送り手段７０が底部に到達した状態で、小クランプシリンダ９５のエアによって駆動する。これにより、送り手段７０が炉心シュラウド５側に寄せられる。

この際、送り手段７０は、挿入スロープ７１がシュラウドサポートシリンダ４に接触するまで小クランプ９６により移動する。その後、横押し手段９０と同様に、吸着パッド７７Ａを負圧にして固定する。以上の操作により、送り手段７０がシュラウドバッフルプレート６上に、シュラウドサポートシリンダ４に固定されて設置される。ちなみに、横押し手段９０と送り手段７０との設置位置の関係は、図１５及び図１７に示すようになる。

最後に、予防保全実行手段５０の設置方法を説明する。

チェーンブロック２５を用いて、原子炉上の作業エリアから予防保全実行手段５０を送り手段７０上に配置する。送り手段７０と同様に、予防保全実行手段５０の予防保全実行手段本体５１の長手方向が下を向いた状態で吊り降ろし、アニュラス部８にある程度挿入された状態で長手方向を水平にし、送り手段７０上面近傍まで吊り降ろす（図１６参照）。

この状態においても、送り手段７０と同様に、予防保全実行手段５０を単純に吊り降ろすだけでは、炉心シュラウド５側に寄せることができない。そこで、横押し手段９０の大クランプ９８をクランプし、予防保全実行手段５０を炉心シュラウド５側に寄せる（図１７参照）。この際、横押し手段９０の大クランプ９８のクランプ量は、横押し手段９０吸着固定後、大クランプ前進量調整軸９２を操作ポールを用いて遠隔手動で調整する。ここで、操作ポールは大クランプ前進量調整軸９２に到達可能な長さを有する支持棒である。調整は、予防保全実行手段本体５１のクランプ用と、リンクレール６５のクランプ用とで調整する。

そして、予防保全実行手段５０が炉心シュラウド５側に寄った状態で吊り降ろし、送り手段７０の挿入スロープ７１上に予防保全実行手段５０を着座させる。この様子が、図１７に示したものである。

送り手段７０が着座した後、送り手段７０のクランプバー７３の凸部７８（図１０参照）を予防保全実行手段５０のリンクレール６５の凹部６６に合わせる（嵌合させる）。送り手段７０のクランプバー７３は、送り操作軸７５を操作ポールを用いて遠隔手動で回転させることで、周方向駆動範囲の任意の位置で設定することができる。なお、クランプバー７３の縦方向の駆動は、クランプシリンダ７４のエア駆動により行う。

両者の凹凸部の位置が合ったところでクランプバー７３をクランプし、凹凸部を噛み合わせる。そして、送り操作軸７５を作業者が操作ポールを用いて回すと、ギア７６を介してクランプバー７３が右方向に移動する。この際の動作に伴って、予防保全実行手段本体５１及びリンクレール６５は、シュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との間の狭隘部に挿入される。即ち、凸部７８と凹部６６とが嵌合し、クランプバー７３を右方向に移動することで予防保全実行手段５０（より具体的にはリンクレール６５）を周方向に移動させる。

その後、クランプバー７３をアンクランプし、送り操作軸７５を作業者が操作ポールを用いて回し、クランプバー７３を左方向に移動させる。そして、この操作を複数回繰り返し、所定の位置まで予防保全実行手段５０を送り込む。ここで、「所定の位置」とは、予防保全実行手段５０により予防保全が行われる部位である。即ち、本実施形態においては、ディフューザ１６とシュラウドサポートシリンダ４との間の溶接部である。

なお、クランプバー７３の横方向の移動は、モータによって行ってもよい。さらに、リンクレール６５は、上下方向及び左右方向にある程度自由度があるので、シュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との間隔部に沿っていくことができる。また、予防保全実行手段本体５１及びリンクレール６５の下部には複数のローラ５７が設けられている。これにより、スムーズな送りが可能となる。リンクレール６５の長さは、１回の作業でシュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との間隔部を原子炉格納容器の（具体的にはアニュラス部８の）周方向で９０°以上に亘って予防保全できるようにするため、少なくとも当該間隙部の全長（周方向の長さ）の１／４以上とすることが好ましい。

予防保全実行手段５０の先端がシュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との間に到達したら、予防保全実行手段５０の基準パッド５９（図６参照）をクランプする。この時の駆動源は、エアを用いてもよく水を用いてもよい。そして、送り手段７０で予防保全実行手段５０を送り込み、その後、予防保全実行手段５０のクランプパッド６０を水圧によりクランプしてディフューザ１６，１６間で固定する。具体的には、本実施形態においては、ディフューザ１６ａとディフューザ１６ｂ（図１５参照）との間である。また、シュラウドサポートリング４と予防保全実行手段５０との相対的な距離は、炉心側パッド５８（図４参照）によって一定に維持される。

以上のようにして、横押し手段９０、送り手段７０及び予防保全実行手段５０の設置が完了する。

＜予防保全装置の制御＞
次に、設置が完了した予防保全装置３０を用いた予防保全方法を説明する。

予防保全実行手段本体５１の横行レール５６（図４参照）を、内蔵されたモータにより駆動する。横行レール５６上にノズルヘッド５３及びノズル５４が設けられ、これらは横行レール５６の移動に伴って移動する。そして、移動後、ノズル５４からキャビテーション気泡を噴射して、所望の溶接部を予防保全する。

所望の溶接部の予防保全が完了し、次の予防保全を行うために次の設定位置に移動する際は、まず、予防保全実行手段本体５１のクランプパッド６０（図６参照）をアンクランプする。そして、基準パッド５９（図６参照）がアンクランプできる位置まで予防保全実行手段５０を戻し、基準パッド５９をアンクランプする。そして、両方がアンクランプした状態で、次の設定位置まで予防保全実行手段５０を送る（移動する）。具体的には、本実施形態では、ディフューザ１６ｃとディフューザ１６ｄ（図１５参照）との間である。なお、図示しないが、ディフューザ１６ｂとディフューザ１６ｃとの間も可能である。

このように、一連の予防保全実行手段５０の送り／戻し操作を繰り返すことで、シュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との隙間に存在する溶接部を予防保全できる。また、予防保全実行手段本体５１内蔵の昇降シリンダを上昇させることや、ノズル高さ調整ブロック５５を変更することで、炉心シュラウド５とシュラウドサポートリング１７との溶接部２１の予防保全を行うことができる。なお、調整ブロック５５の変更とは、例えばリンク機構を有するジャバラが上下することで行われる。

以上の操作は、原子炉方位が１８０°から９０°方向に向かって予防保全する方法であるが、左右対称の予防保全実行手段を用いることで、原子炉方位１８０°から２７０°方位に向かっても予防保全することができる。また、作業場所に合わせて、いったん予防保全実行手段を９０°方向まで送り、１８０°方向に戻しながら予防保全することもできる。

以上の予防保全作業が完了したら、各溶接部の目視検査を行う。そして、特に問題が無ければ、予防保全実行手段５０、送り手段７０及び横押し手段９０の順で撤去し、原子炉を復旧する。

＜効果＞
以上説明した本実施形態の予防保全装置３０は、前記のように、予防保全実行手段５０、送り手段７０及び横押し手段９０は独立して構成されている。そのため、各手段が小型化され装置全体を分散して搬送可能となる。そのため、装置の搬送可能な領域に制限が無くなり、従来は予防保全が困難であった部位であっても好適に適用可能である。

さらには、予防保全装置３０によれば、シュラウドサポートシリンダ４とディフューザ１６との間のような狭隘な空間は勿論、当該空間よりも広いディフューザ１６とＲＰＶ１との間の空間に存在する溶接部に対しても同様に予防保全できる。従って、アニュラス部８内の広範囲の領域を予防保全することができる。

また、横行レール及びノズルヘッドを下側に向けた予防保全実行手段を用いることで、シュラウドバッフルプレート６とシュラウドサポートシリンダ４との溶接部１８を予防保全することができる。同様に、横押し手段９０の設定位置を炉心シュラウド５側、送り手段７０の挿入スロープ７１をＲＰＶ１側にすることで、ＲＰＶ１とシュラウドサポートバッフルプレート６との溶接部１８を予防保全することもできる。このような観点からも、予防保全装置３０によれば、アニュラス部８内の広い領域を予防保全できる。

また、従来は、原子炉圧力容器内での予防保全装置の移動を、圧力容器の上部に設けられた手段によって行っている（前記特許文献３〜５等参照）。そのため、検査対象部位に予防保全装置を正確に移動できないことがあった。即ち、予防保全装置３０におけるノズルの位置を、原子炉上部から支持材等で移動させていたため、支持材の剛性等の様々な要因によって、精度良く決定することができなかった。しかしながら、予防保全装置３０においては、送り手段７０をアニュラス部８底部に固定して、固定された送り手段７０により予防保全実行手段５０を移動させている。そのため、予防保全実行手段５０を正確に駆動させることができ、容易に精度良く予防保全することができる。

１ 原子炉圧力容器（ＲＰＶ）
４ シュラウドサポートシリンダ
５ 炉心シュラウド
６ シュラウドサポートバッフル
８ アニュラス部
１６ ジェットポンプディフューザ（ディフューザ）
１８ 溶接部
１９ 溶接部
２０ 溶接部
２１ 溶接部
３０ 予防保全装置
５０ 予防保全実行手段
５１ 予防保全実行手段本体
６５ リンクレール
７０ 送り手段
９０ 横押し手段

Claims (5)

1. 原子炉圧力容器内のアニュラス部に挿入され、前記アニュラス部に存在する溶接部の予防保全を行う原子炉内の予防保全装置であって、
   前記溶接部の予防保全を行う予防保全実行手段と、
   前記予防保全実行手段を、前記原子炉圧力容器の周方向に移動させる送り手段と、
   前記予防保全実行手段を前記原子炉圧力容器内の壁面に移動させて、前記原子炉圧力容器内の壁面に接触させて固定する横押し手段と、
   を備え、
   前記予防保全実行手段と前記横押し手段と前記送り手段とは、それぞれ別体に構成され、
   前記溶接部を予防保全する際には、前記予防保全実行手段と前記横押し手段と前記送り手段とが一体に構成されて予防保全が行われる
   ことを特徴とする、原子炉内の予防保全装置。
2. 請求項１に記載の原子炉内の予防保全装置において、
   前記予防保全実行手段は、前記アニュラス部内の所定の位置で固定可能な第１固定手段を備えている
   ことを特徴とする、原子炉内の予防保全装置。
3. 請求項１又は２に記載の原子炉内の予防保全装置において、
   前記予防保全実行手段は、キャビテーション気泡を発生させるキャビテーション発生手段を備える
   ことを特徴とする、原子炉内の予防保全装置。
4. 請求項３に記載の原子炉内の予防保全装置において、
   前記キャビテーション発生手段は、キャビテーション気泡を所定の位置に噴射するノズルを備える
   ことを特徴とする、原子炉内の予防保全装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の原子炉内の予防保全装置において、
   前記送り手段は、前記原子炉圧力容器内のアニュラス部内底部に固定可能な第２固定手段を備える
   ことを特徴とする、原子炉内の予防保全装置。

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