JP2019163792A - 漏洩補修方法、漏洩補修に用いる光照射装置及び光硬化型樹脂 - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩箇所を閉塞するための制約を緩和しつつ作業負担を減らすことができ、流体を流した状態で補修できるようにすること。【解決手段】配管（Ｐ）等の流体収容体（Ｃ）の内部に流れる水（２）に紫外線硬化型樹脂（３）を投入して混合する。そして、流体収容体に漏洩箇所（４）がある場合、その漏洩箇所から漏洩した水に紫外線（５）を照射する。この紫外線照射によって水に混合した紫外線硬化型樹脂が漏洩箇所で硬化し、硬化した紫外線硬化型樹脂で漏洩箇所が閉塞される。【選択図】図１

Description

本発明は、配管等の内部から流体が漏れ出る漏洩箇所を補修する漏洩補修方法、漏洩補修に用いる光照射装置及び光硬化型樹脂に関する。

従来、流体を内包する配管、容器、継手等、流体プラントを構成する流体収容体にあっては、腐食や経年劣化によって亀裂や穴等が生じ、内部の流体が漏洩する場合がある。かかる漏洩に対応する方法としては、流体収容体における流体の漏洩箇所に当て板やシート等の補修部材を押し付けて接着し、漏洩箇所の穴等を閉塞する方法が採用されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−８４８４６号公報

しかしながら、特許文献１では、漏洩箇所が高所であったり漏洩箇所周りのスペースが狭かったりすると、漏洩箇所に補修部材を配置及び固定する作業が困難で負担が大きくなる、という問題がある。また、作業者の手が届かない位置で漏洩したり、薬品や放射線等の影響で作業者が漏洩箇所まで立ち入れない場合には、補修が行えなくなるという制約を受ける。更に、流体が液体である場合、接着剤や補修部材によっては流体の供給を停止して配管等を空にしないと接着不能になり、かかる配管を使用した流体プラントの設備停止期間が長くなる、という問題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、漏洩箇所を閉塞するための制約を緩和しつつ作業負担を減らすことができ、流体を流した状態で補修できる漏洩補修方法、漏洩補修に用いる光照射装置及び光硬化型樹脂を提供することを目的とする。

本発明の漏洩補修方法は、流体収容体の内部に流れる流体に光硬化型樹脂を混合する混合ステップと、前記流体収容体の漏洩箇所から漏洩した流体に光を照射し、流体に混合した光硬化型樹脂を硬化させる照射ステップとを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、流体に光硬化型樹脂を混合して漏洩箇所から漏洩した流体に光を照射するので、流体中の光硬化型樹脂を漏洩箇所で硬化させて閉塞することができる。これにより、漏洩箇所を閉塞する部材となる光硬化型樹脂を、既存の系統を利用して移送でき、従来のように漏洩箇所まで補修部材を搬送して固定する場合に比べ、労力の軽減、制約の緩和を図ることができる。また、内部流体を流したまま漏洩箇所を閉塞でき、言い換えると、内部流体の供給や循環を一時停止させなくても補修を行うことができ、補修前後にて内部流体を使用するプラントや装備等の設備停止期間を短縮することができる。

また、本発明の漏洩補修に用いる光照射装置は、流体収容体の内部に流れる光硬化型樹脂を混合した流体が前記流体収容体の漏洩箇所から漏洩した際の漏洩補修に用いる光照射装置であって、光を照射する照射部と、前記照射部を支持して走行駆動する走行部と、前記照射部と前記走行部とに連結されて前記照射部を移動する移動部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の光硬化型樹脂は、重合成オリゴマーと、重合成モノマーと、光を吸収することで分解して生成されたラジカル及び酸の少なくとも一方により、前記重合成オリゴマー及び前記重合成モノマーの重合を開始する光重合開始剤とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、流体に光硬化型樹脂を混合して漏洩箇所から漏洩した流体に光を照射するので、漏洩箇所を閉塞するための制約を緩和しつつ作業負担を減らすことができ、流体を流した状態で補修することができる。

実施の形態に係る漏洩補修方法の概略説明図である。 実施の形態に係る光照射装置の使用の一態様を示す斜視図である。 実施の形態に係る光照射装置の使用の一態様を示す斜視図である。 図２の状態の照射部を斜め上方から見た図である。 図３の状態の照射部を斜め上方から見た図である。 図５の左側面図である。 図６のＡ部拡大図である。 実施の形態に係る光照射装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る光照射装置における制御部の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る漏洩補修方法の一例を示すフローチャートである。 位置調整ステップ及び照射ステップの説明図である。 漏洩箇所にて紫外線硬化型樹脂が硬化する過程の説明図である。 付着ステップの説明図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。また、以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。

図１は、実施の形態に係る漏洩補修方法の概略説明図である。図１に示すように、実施の形態に係る漏洩補修方法では、配管（流体収容体）１の内部に流れる水（流体）２に紫外線硬化型樹脂（光硬化型樹脂）３を混合し、配管Ｐに生じた穴等の漏洩箇所４から漏洩した水２に配管Ｐの外側から紫外線（光）５を照射する。この紫外線５の照射によって、水中の紫外線硬化型樹脂３を漏洩箇所４で硬化させて閉塞することができる。以下においては、先ず、実施の形態の漏洩補修方法に用いる光照射装置について図２ないし図７を用いて説明し、その後、漏洩補修方法の詳細について説明する。

図２及び図３は、実施の形態に係る光照射装置の使用の一態様を示す斜視図であり、図２は、流体収容体Ｃとなる配管Ｐを補修する場合を示し、図３は、流体収容体Ｃとなる容器の壁体Ｗを補修する場合を示している。図２及び図３に示すように、光照射装置１０は、紫外線を照射する照射部１１と、照射部１１を移動可能に支持する移動部１２と、移動部１２を介して照射部１１を支持して走行駆動する走行部１３とを備えている。

移動部１２は、多関節アーム状に構成され、照射部１１と走行部１３とを連結している。移動部１２は、関節部１２ａを介して連結された複数のアーム１２ｂを備えおり、油圧シリンダ１２ｃの駆動によって関節部１２ａを挟むアーム１２ｂの角度を変えて照射部１１を三次元方向の任意の位置に駆動及び位置決めさせる。移動部１２の基部は、不図示の旋回機構を介して走行部１３に旋回可能に支持される。なお、図２及び図３に示す移動部１２は、一例にすぎないものであり、照射部１１と走行部１３とを連結しつつ照射部１１を移動可能な構成であれば、図示例以外の構成を採用することができる。

走行部１３は、本実施の形態では、不図示のモータやエンジンを駆動源として駆動する無限軌道１３ａが採用され、床面や地面等の上で任意の方向に走行可能となっている。また、走行部１３には、無限軌道１３ａの前後両側に脚部１３ｂが設けられ、これら脚部１３ｂは、移動部１２によって照射部１１を移動させる際、図示のように接地した状態とされる。なお、走行部１３は、複数のタイヤやホイールを駆動して走行する構成にしてもよい。

次いで、照射部１１の構成について、図４から図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図４は図２の状態の照射部を斜め上方から見た図であり、図５は、図３の状態の照射部を斜め上方から見た図である。図５は、一部構成を断面視しており、図６は、図５の側面図である。図７は、図６のＡ部拡大図である。

図４に示すように、照射部１１は、ＬＥＤ素子１５、照射プレート１６及び変形操作部１７を備えている。ＬＥＤ素子１５は、紫外線照射の光源となるものである。ＬＥＤ素子１５は、上下に長い長方形状となる照射プレート１６の主面となる前面１６ａ側に上下左右に複数並んで設けられている。照射プレート１６は、可撓性を有する板状体によって形成され、図４のように前面１６ａを湾曲面として配管Ｐ（図２参照）の円筒面に沿う形状に変形したり、かかる形状から図５のように前面１６ａを平滑面としてフラットな壁体Ｗ（図３参照）に沿う形状に変形可能に設けられている。

図６に示すように、照射プレート１６は、長手方向となる上下方向両端側で変形操作部１７を介して支持されている。変形操作部１７は、回動可能に支持された上下一対のフィンガー部１８ａ、１８ｂを備え、フィンガー部１８ａ、１８ｂの前端（先端）側に照射プレート１６の上下両端側が連結されている。フィンガー部１８ａ、１８ｂは、ブラケット１９に設けられた回転支持部１９ａ、１９ｂを介して回動可能に設けられ、この回動によってフィンガー部１８ａ、１８ｂの前端側が上下方向において相互に離間接近する方向に変位する。フィンガー部１８ａ、１８ｂの回転支持部１９ａ、１９ｂより後部には、シリンダ２０ａ、２０ｂのロッド２１ｂ（図４のみ図示、一方のロッドは不図示）が連結されている。かかるシリンダ２０ａ、２０ｂのロッド２１ｂを進退させることによってフィンガー部１８ａ、１８ｂの回動が操作される。

フィンガー部１８ａ、１８ｂの前端側では、それぞれ２つのヒンジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを介して照射プレート１６に連結されている。これらヒンジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂによってフィンガー部１８ａ、１８ｂと照射プレート１６とが相対回転可能となる。これにより、フィンガー部１８ａ、１８ｂの前端側が相互に離間接近すると、フィンガー部１８ａ、１８ｂと照射プレート１６との相対角度が変化して図４や図５で示す形状となるように照射プレート１６の変形が操作される。具体的には、図５の状態で照射プレート１６がフラットとなり、この状態からフィンガー部１８ａ、１８ｂの前端側を近付ける程、曲率が大きくなるように円弧状に変形される。

図６にも示すように、照射部１１は、複数のＬＥＤ素子１５による紫外線照射領域を囲いつつ照射プレート１６の前面１６ａから突出して設けられたパッド２６を備えている。パッド２６は、クッション性を有する発泡材や弾性体等によって形成され、配管Ｐや容器の壁体Ｗ等となる流体収容体Ｃ（図４及び図５では不図示）に所定の力で押し付けられて接触したときに、それらの間での液密性を発揮する。従って、パッド２６を押し付けた流体収容体Ｃと照射プレート１６との間には、パッド２６で囲われる閉塞空間２８が形成される。

図５に戻り、パッド２６においては、上下両側において非連続となる領域が形成され、この領域が通路２６ａ、２６ｂとして形成される。通路２６ａ、２６ｂは閉塞空間２８の内外を通じており、閉塞空間２８が完全に密閉された状態になることが回避される。

図７に示すように、照射プレート１６は、パッド２６が装着されるプレート本体３２と、プレート本体３２の後面側に設けられた光源保持体３３とを備えている。プレート本体３２は、図５にも示すように、ＬＥＤ素子１５の装着領域に方形状の開口３２ａが形成され、上下両端側がヒンジ部２４ａ、２４ｂに接続されている。

図７に戻り、光源保持体３３は、ＬＥＤ素子１５が装着されるベース３３ａと、ベース３３ａと所定間隔を隔てて配置される保護カバー３３ｂと、ベース３３ａと保護カバー３３ｂとの間でＬＥＤ素子１５の装着領域を環状に囲うサイドカバー３３ｃとを備えている。光源保持体３３によってＬＥＤ素子１５が覆われてＬＥＤ素子１５への液体の付着等が回避される。保護カバー３３ｂは、ＬＥＤ素子１５から照射される紫外線を透過する素材によって形成されている。

プレート本体３２と光源保持体３３との間には、光源保持体３３ひいてはＬＥＤ素子１５をカバーする保護シート材（シート部材）３５が設けられている。保護シート材３５においても、ＬＥＤ素子１５から照射される紫外線を透過する素材によって形成されている。保護シート材３５は、図示では単数として描いているが、複数積層して設けられ、汚損等によって透過する紫外線が減衰される場合、最も外側の保護シート材３５だけを除去することで汚損を解消できる。これにより、減衰を回避可能としつつ、新たな保護シート材３５を迅速に利用することができる。保護シート材３５の上下両側（上側は不図示）には、プレート本体３２と光源保持体３３との間に介在するガイド部材３６が設けられている。ガイド部材３６は、プレート本体３２の側方から保護シート材３５の挿抜を案内するよう設けられている。また、保護シート材３５とプレート本体３２との間には、プレート本体３２の開口３２ａに対応する開口を備えたパッキン３７が設けられている。

図４及び図５に示すように、保護シート材３５は、プレート本体３２の左右両端側から部分的にはみ出すように形成された掴み代３５ａを備えている。この掴み代３５ａを保持することで、プレート本体３２と光源保持体３３との間からの保護シート材３５の出し入れが容易に行われるようになる。

照射部１１において、フィンガー部１８ａ、１８ｂの上方位置には撮像部４０が設けられている。撮像部４０は、工業用カメラ（ＩＴＶ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）や赤外線カメラ等が用いられ、放射性物質を扱うプラント等ではγ−カメラを用いることができる。撮像部４０によって、流体収容体Ｃの漏洩箇所やその周辺の状況、光照射装置１０（図２及び図３参照）が走行する現場状況等が映像として取得される。撮像部４０は、ブラケット１９の後方に設けられた支柱４１を介して支持されている。

照射部１１は、支柱４１の後方に設けられて移動部１２の先端に装着されるリスト部４３を更に備えている。リスト部４３は、図６に示すように、浮動機構４４及び旋回機構４５を備えている。

浮動機構４４は、平行に配置された前後一対の概略方形状をなす２枚の板体４４ａ、４４ｂと、一対の板体４４ａ、４４ｂの間であって板体４４ａ、４４ｂの各コーナー部に対応する位置に設けられたコイルばねからなる弾性体４４ｃとを備えている。浮動機構４４では、弾性体４４ｃの弾性変形によって２枚の板体４４ａ、４４ｂの間隔や相対角度が変更可能となる。これにより、移動部１２（図２及び図３参照）の駆動によって照射部１１のパッド２６を流体収容体Ｃに押し付けたときに、その位置関係に応じて照射部１１と移動部１２との相対位置や角度が変更される。従って、走行部１３（図２及び図３参照）による照射部１１の位置の微調整をなくしたり少なくしたりすることができる。

旋回機構４５は、後方の板体４４ｂに対向して設けられた保持板４５ａと、２枚の板体４４ａ、４４ｂの間に配置されて出力軸４５ｂを図６中矢印Ｒ方向に回転させる回転駆動部４５ｃとを備えている。出力軸４５ｂは保持板４５ａに固定されている一方、板体４４ｂと保持板４５ａとは非固定となっている。従って、回転駆動部４５ｃを駆動することで、浮動機構４４だけでなく、浮動機構４４より前方の照射プレート１６や変形操作部１７等の各構成を出力軸４５ｂの軸回りに回転可能となる。

ここで、図５及び図６に示すように、照射プレート１６の上部には距離検出部４８が装着されている。距離検出部４８は、接触子４８ａを備えた接触式距離センサであり、接触子４８ａの先端はパッド２６より前方に突出して設けられている。接触子４８ａは、その延出方向に変位可能に設けられ、接触子４８ａが流体収容体Ｃに接触してパッド２６の前端より後退すると信号が出力される。これにより、距離検出部４８によってパッド２６が流体収容体Ｃに接触したか否かを検出できるようになる。

図８は、実施の形態に係る光照射装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、光照射装置１０は、制御部１０１、画像生成部１０２、通信部１０３及び、記憶部１０４を備えている。

制御部１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ）等からなり、光照射装置１０全体を制御する。制御部１０１は、記憶部１０４に記憶されているプログラムに従い、画像生成部１０２や通信部１０３等から入力される情報に対する各種の演算処理や、各種の制御処理（移動部１２や走行部１３の駆動制御等）を行う。

画像生成部１０２は、撮像部４０（図６参照）を含んで構成され、撮像部４０で撮像した画像や映像を制御部１０１に出力する。

通信部１０３は、通信インターフェースであり、光照射装置１０を操縦するためのコントローラ（不図示）に対し、無線通信により各種情報、データ、指令の送受信を行う。例えば、制御部１０１に出力された画像生成部１０２の画像情報をコントローラに送信し、コントローラから送信される各種の指令や情報を受信する。なお、通信部１０３は、有線通信のインターフェースとしてもよく、この場合、コントローラとの間で接続されるケーブルを通じて送受信を行う。

記憶部１０４は、ＲＡＭやＲＯＭ、不揮発性メモリ等を備えている。ＲＯＭでは、制御部１０１が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等が記憶される。ＲＡＭは、制御部１０１の作業領域として用いられたり、画像生成部１０２の画像情報や、通信部１０３により受信された情報等が制御部１０１を介して記憶されたりする。ＲＡＭでは、ＲＯＭから読み出されたプログラムやデータ、通信部１０３を介して入力されたデータ、制御部１０１が各種プログラムに従って実行した演算結果等が一時的に記憶される。不揮発性メモリでは、制御部１０１の演算によって生成されたデータのうち、長期的な保存が必要なデータが記憶される。

図１０は、実施の形態に係る光照射装置における制御部の機能ブロック図である。図１０に示すように、本実施の形態に係る制御部１０１は、画像処理部１０１ａ、走行制御部１０１ｂ、移動制御部１０１ｃ、照射制御部１０１ｄとして機能する。これらの機能ブロックは、後述する光照射装置の作動のためのプログラムが制御部１０１によって実行されることによって実現される。なお、図１０に示す制御部１０１の機能ブロックは、本発明に関連する構成のみを示しており、それ以外の構成については省略している。

画像処理部１０１ａは、画像生成部１０２から出力された画像情報を入力し、通信部１０３を制御してコントローラ（不図示）に対し画像情報を送信する。また、画像生成部１０２から出力された画像情報を記憶部１０４で記憶するよう制御したり、かかる画像情報と記憶部１０４に予め記憶された施設や流体収容体の位置情報とを関連付けた画像を生成したりしてもよい。

走行制御部１０１ｂは、通信部１０３を介してコントローラから送信された遠隔操作指令に基づき、走行部１３による走行の速度、経路、光照射装置１０の向き等を制御する。従って、オペレータによるコントローラの遠隔操作によって、光照射装置１０を任意の位置に走行させて移動することができる。また、走行制御部１０１ｂにおいて、所定のプログラムを実行することで、記憶部１０４に記憶された各種の情報や画像生成部１０２から出力された画像情報に基づき、走行部１３による光照射装置１０の走行経路を設定するようにしてもよい。

移動制御部１０１ｃは、通信部１０３を介してコントローラから送信された遠隔操作指令に基づき、移動部１２における油圧シリンダ１２ｃ等を駆動してアーム１２ｂの角度を変え、照射部１１を移動して照射部１１の位置や向きを制御する。また、図６に示す照射部１１のシリンダ２０ａ、２０ｂを制御し、フィンガー部１８ａ、１８ｂを駆動し、照射プレート１６が流体収容体Ｃに沿う形状となるように変形させる。

照射制御部１０１ｄは、通信部１０３を介してコントローラから送信された遠隔操作指令に基づき、照射部１１におけるＬＥＤ素子１５のＯＮ／ＯＦＦの切り替えや、紫外線の照射量の調整等を制御する。

次いで、本実施の形態に係る漏洩補修方法について説明する。図１０は、漏洩補修方法の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、本実施の形態に係る漏洩補修方法は、確認ステップ（ステップ（以下、「ＳＴ」という）０１）、経路設定ステップＳＴ０２、除去ステップＳＴ０３、位置調整ステップＳＴ０４、混合ステップＳＴ０５、照射ステップＳＴ０６の順に実施する。なお、これらステップは、あくまでも一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。以下の説明では、流体収容体Ｃが配管Ｐ（図１及び図２参照）であり、また、配管Ｐが設置される施設が原子力プラントや医療施設などの原子力施設である場合を仮定する。また、漏洩補修方法を実施するにあたり、遠隔操作できる上記光照射装置１０や各種のロボット等を用いる。

確認ステップＳＴ０１では、施設内に設置されたＩＴＶやγ−カメラによる観察作業等によって配管Ｐの漏洩箇所を特定し、その場所情報を取得して記憶しておく。また、ＩＴＶの撮像によって、ロボットや光照射装置１０の走行開始位置から漏洩箇所近傍までの間を画像情報として取得して記憶しておく。

経路設定ステップＳＴ０２では、確認ステップＳＴ０１で取得した画像情報に基づく障害物の有無等の情報と、施設の図面情報とに基づき、光照射装置１０等が漏洩箇所にアクセスするための走行経路をオペレータによって設定する。なお、制御部１０１において、予め記憶した施設のＣＡＤデータと、確認ステップＳＴ０１の画像情報から施設内の配管や障害物等の設置位置として演算された座標値とに基づき、所定にプログラムを介して上記走行経路をオペレータが関与せずに自動で設定してもよい。

除去ステップＳＴ０３では、配管Ｐに断熱材等の外装材が設けられている場合、取得した場所情報に基づいて外装材を除去する。外装材の除去は、放射線量が低い場合にはオペレータによる手作業で行ってもよく、この場合、経路設定ステップＳＴ０２で設定した走行経路をオペレータが参照できる。放射線量が高い場合には、遠隔操作できるロボットを操作して外装材の除去を行う。かかるロボットとしては、上記した光照射装置１０の照射部１１に代えてカメラ付きの切断装置を移動部１２に設けた構成を例示できる。オペレータは経路設定ステップＳＴ０２で設定した走行経路に応じて走行するよう、カメラが撮像して送信したリアルタイムの画像情報を見ながら、ロボットを遠隔操作して漏洩箇所まで施設内を走行させる。ロボットが漏洩箇所に到着したら、オペレータが切断装置等を遠隔操作して外装材を除去する。なお、配管Ｐに外装材が設けられていない場合には除去ステップＳＴ０３が省略される。

位置調整ステップＳＴ０４では、光照射装置１０によって漏洩箇所まで施設内を走行してから撮像部４０で漏洩箇所を撮像する。光照射装置１０の走行は、除去ステップＳＴ０３のロボットの走行と同様に、オペレータが経路設定ステップＳＴ０２で設定した走行経路に応じ、撮像部４０が撮像して送信したリアルタイムの画像情報を見ながら、走行部１３を遠隔操作して漏洩箇所まで施設内を走行させる。そして、光照射装置１０が漏洩箇所に到着したら、オペレータは撮像部４０が撮像して送信したリアルタイムの画像情報を見ながら、移動部１２を遠隔操作して漏洩箇所まで照射部１１及び撮像部４０を移動して近接させる。その後、オペレータは撮像部４０が撮像した漏洩箇所情報となる画像を見ながら移動部１２を遠隔操作し、図１１に示すように、照射部１１による紫外線の照射領域に漏洩箇所４が収まるよう照射部１１を移動してパッド２６を配管Ｐに接触する。このとき、距離検出部４８（図６参照）によって、パッド２６が配管Ｐに接触したことを検出したタイミングで照射部１１の配管Ｐに近接する方向の移動を停止して位置決めする。

混合ステップＳＴ０５では、図１に示すように、配管Ｐに連通する枝管等の連通路Ｐａを通じ、漏洩箇所４の上流側の供給源６から紫外線硬化型樹脂３を投入する。これにより、配管Ｐの内部を流れる水２に紫外線硬化型樹脂３を混合させる。紫外線硬化型樹脂３の濃度や投入量等の条件は、配管Ｐ内の水２の流量や漏洩箇所４となる穴等の規模に応じて設定する。投入した紫外線硬化型樹脂３は、漏洩箇所４の下流側でフィルタ等を含む回収装置７で回収する。これにより、水２を流す系統に漏洩箇所４がある配管Ｐが含まれる場合、漏洩箇所４の下流側に紫外線硬化型樹脂３が流れ込むことが回避される。なお、漏洩箇所４がある配管Ｐが水２を循環する系統に含まれる場合には、紫外線硬化型樹脂３も循環して漏洩箇所４を複数回に亘って通過させ、後述のように漏洩箇所４を閉塞した後に投入した紫外線硬化型樹脂３を回収する。混合ステップＳＴ０５の実施によって、漏洩箇所４から紫外線硬化型樹脂３を含む水２が配管Ｐの外部に漏洩した状態となる。このとき、かかる水２によって漏洩箇所４が濡れ、漏洩箇所４に紫外線硬化型樹脂３が付着した状態となる。

照射ステップＳＴ０６では、図１１に示すように、位置調整ステップＳＴ０４にて照射部１１を位置決めした状態で、照射部１１のＬＥＤ素子１５による紫外線照射を開始する。これにより、配管Ｐの漏洩箇所４から漏洩した水２に紫外線が照射され、水２に混合した紫外線硬化型樹脂３が硬化される。紫外線照射時には、配管Ｐ、パッド２６及び照射プレート１６とで閉塞空間２８が形成され、漏洩箇所４から漏洩する水２の量が多い場合には、閉塞空間２８に水２が貯留されつつ通路２６ａ、２６ｂ（図５参照）から少量ずつ水２が排出される。これにより、水２に含まれる紫外線硬化型樹脂３が漏洩箇所４に付着した状態を維持して紫外線照射を実施でき、且つ、閉塞空間２８内が密閉されることを回避して水２の漏洩に起因した閉塞空間２８内の高圧化を防止することができる。

漏洩箇所４から漏洩する水２の量が少ない場合には、図１２に示すように、紫外線硬化型樹脂３の硬化が進行する。具体的には、図１２Ａに示すように、先ず、漏洩箇所４の外周部で紫外線硬化型樹脂３が硬化し始め、図１２Ｂ及び図１２Ｃに示すように、紫外線硬化型樹脂３が硬化及び堆積して徐々に漏洩箇所４を閉塞していく。そして、最終的に、図１２Ｄに示すように、硬化した紫外線硬化型樹脂３によって漏洩箇所４が全体的に閉塞される。このように、照射ステップＳＴ０６の実施によって、漏洩箇所４周りの紫外線硬化型樹脂３を硬化することで、漏洩箇所４を閉塞することができる。

続いて、上記漏洩補修補法に用いた紫外線硬化型樹脂（光硬化型樹脂）について説明する。紫外線硬化型樹脂は、重合性オリゴマー、重合性モノマー、光重合開始剤を構成成分とする。それぞれの役割を以下に述べる。

重合性オリゴマーは、原料を予めある程度重合させたモノマー（オリゴマー）を用いることで、最終的な硬化への時間を短くする（高感度化）ために用いる。重合性モノマーは、塗布性など光硬化性樹脂が取り扱いやすいように粘度を低下させるとともに、自身も重合することで樹脂の一部となる溶剤とモノマーを兼ねた成分である。

光重合開始剤は、紫外線を吸収すると分解し、ラジカルや酸（カチオン）を生成する物質で、生成したラジカルやカチオンが上記オリゴマーとモノマーの重合を開始する。光重合開始剤の吸光度が利用する光の波長領域で低い場合、その領域での吸光度が高く、光重合開始剤に励起エネルギーが移動できる増感剤を併用することで、硬化感度を上げることもできる。また、上記構成成分に加え、保存安定性、強度、塗布性などを向上させるため、重合禁止剤、フィラー、レベリング剤、顔料などの添加剤が加えられる。

光重合開始剤から発生するラジカルとカチオンにより硬化メカニズムが異なることから、それぞれ、ラジカル重合型、カチオン重合型に分類される。ラジカル重合型としては、例えば、光を吸収することで、２つのラジカル活性種に分解する光重合開始剤を含み、樹脂成分としては、アクリル系、ウレタン系などがある。カチオン重合型としては、例えば、光を吸収することで、カチオン（酸）を生成する光開始剤を含み、樹脂成分として、エポキシ系、オキセタン系などがある。

膜状となった紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射すると硬化過程を経て、液状の樹脂は固体に変化する。以下、ラジカル重合型についての第１〜第４過程を説明する。

第１過程は「開始剤の反応」となる。光重合開始剤は、直接光を吸収することにより、または、光を吸収することにより励起状態になった増感剤からのエネルギー移動により、励起状態となる。不安定な励起状態は、一部失活により元の重合開始剤に戻るが、多くは分解反応により、重合を開始するラジカル（活性種）が生成する。

第２過程は「重合開始反応」となる。生成したラジカルは、樹脂成分である重合性オリゴマー、重合性モノマーと反応する。

第３過程は「成長反応（硬化反応）」となる。反応したオリゴマー、モノマーの末端にラジカルが再生することから、この重合は連鎖的に進行し、３次元的な架橋構造が生成する。その結果、樹脂成分の流動性が低下し徐々に硬化していく。

第４過程は「停止反応」となる。成長末端の２つのラジカル同志は、直接結合（再結合）したり、両者間でヒドリド（水素ラジカル）が移動することでラジカルが消失し、重合反応は終了する。

以上のように、上記の実施の形態によれば、配管Ｐ等で漏洩箇所４から水２が漏洩する場合でも、水２に紫外線硬化型樹脂３を混合し、漏洩箇所４から漏れ出る水２に含まれる紫外線硬化型樹脂３を紫外線照射によって硬化させて閉塞することができる。これにより、当て板等の補修部材を漏洩箇所４まで搬送して固定する作業をなくすことができ、補修作業の負担を軽減することができる。また、補修を行うにあたり配管Ｐの外部からは紫外線を照射すればよいので、高所であったり作業者がアクセスできない場所でも補修可能として制約の緩和を図ることができる。

更に、漏洩箇所４を閉塞するにあたり、配管Ｐ内を空にせずに水２を流したままにすることができ、補修前後でプラントや装備等の設備停止期間を短縮することができる。

また、配管Ｐ内の水２に紫外線硬化型樹脂３を混合しつつ、光照射装置１０を遠隔操作することで、漏洩箇所４に紫外線を照射して閉塞できるので、原子力施設等の放射線量が高い環境や化学プラント等であっても、オペレータの健康に影響を与えずに補修を行うことができる。

本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

例えば、混合ステップＳＴ０５で漏洩箇所４における紫外線硬化型樹脂３の付着量を増やすため、照射ステップＳＴ０６を実施する前に、以下に述べる付着ステップを実施してもよい。

付着ステップでは、図１３に示すように、スプレー装置等の付着装置８を介して漏洩箇所４に紫外線硬化型樹脂３を含む水等の流体Ｆを付着する。流体Ｆの付着は、放射線量が低い場合にはオペレータによる手作業で行ってもよく、この場合、経路設定ステップＳＴ０２で設定した走行経路をオペレータが参照できる。放射線量が高い場合には、遠隔操作できるロボットを操作して流体Ｆの付着を行う。かかるロボットとしては、上記した光照射装置１０の照射部１１に代えてカメラ付きの付着装置８を移動部１２に設けた構成や、上記光照射装置１０の照射部１１に並設して付着装置８を設けた構成を例示できる。ロボットの走行は、除去ステップＳＴ０３のロボットの走行と同様に、オペレータが経路設定ステップＳＴ０２で設定した走行経路に応じ、撮像部４０が撮像して送信したリアルタイムの画像情報を見ながら、走行部１３を遠隔操作して漏洩箇所４まで施設内を走行させる。ロボットが漏洩箇所４に到着したら、オペレータが付着装置８や移動部１２等を遠隔操作して流体Ｆを付着する。付着ステップの実施によって、混合ステップＳＴ０５にて漏洩箇所４に付着した紫外線硬化型樹脂３を追加するように、漏洩箇所４周りに配管Ｐの外部から紫外線硬化型樹脂３を付着することができる。

また、照射ステップＳＴ０６における遠隔操作にあっては、上述した通信部１０３による無線操作及び有線操作の何れとしてもよい。有線操作とした場合には、遠隔操作に支障がないようにケーブルの巻き取りやスライド移動等がオペレータによって管理される。また、漏洩箇所まで撮像部４０を近接させた後において、漏洩箇所の詳細な情報が得られるように撮像部４０での撮像によって、動画や、複数の位置や角度で撮影した静止画或いはこれらに基づく３Ｄスキャンデータ等を画像情報として取得して記憶してもよい。

また、照射ステップＳＴ０６では、パッド２６を配管Ｐに接触して照射部１１を位置決めしてから紫外線を照射したが、これに限られず、以下に述べる方法によって紫外線を照射してもよい。例えば、オペレータは撮像部４０が撮像して送信したリアルタイムの画像情報を見て漏洩箇所の亀裂等がパッド２６で囲うことができない大きさと判断した場合には、移動部１２を遠隔操作して漏洩箇所まで照射部１１を近付け、所定間隔を隔てて対向させる。そして、照射部１１のＬＥＤ素子１５による紫外線照射を開始した後、オペレータは撮像部４０が撮像した漏洩箇所情報となる画像を見ながら移動部１２を遠隔操作し、漏洩箇所の全域に紫外線が照射されるように照射部１１を移動させる。つまり、撮像部４０が撮像した漏洩箇所の画像情報に基づいて照射部１１を移動し、この移動を行いながら漏洩箇所に照射部１１から紫外線を照射する。照射部１１の移動は、漏洩箇所の全域に紫外線が照射されるよう、往復動作したり巡回動作したりすることが例示できる。

また、照射ステップＳＴ０６にて、紫外線照射領域が異なる照射部１１を複数用意しておき、撮像部４０で撮像した漏洩箇所の画像情報を見て、漏洩箇所の大きさに応じた照射部１１を選択的に装着して用いてもよい。

また、照射ステップＳＴ０６にて、漏洩箇所４の大きさ等の条件によって硬化される紫外線硬化型樹脂３が大きく（厚く）なり、照射プレート１６と配管Ｐとが紫外線硬化型樹脂３を介して接着される状態となる場合がある。このような接着状態で移動部１２の駆動によって照射部１１を配管Ｐから離間すると、紫外線硬化型樹脂３が配管Ｐから剥離されるおそれがある。かかる剥離を防ぐため、移動部１２の駆動によって、配管Ｐから照射部１１が離間する力が所定値以上となった場合に、照射部１１の一部が破断し照射プレート１６と配管Ｐとの接着を維持するようにしてもよい。この場合、破断する部分としては、回転支持部１９ａ、１９ｂやヒンジ部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを例示でき、かかる構成が離脱構造とされる。

また、光硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂以外としてもよく、可視光等で硬化する樹脂を採用してもよく、これに応じて、漏洩箇所に対して光源から照射される光も可視光に設定される。

また、流体収容体Ｃを流れる流体は、光硬化型樹脂を混合できる限りにおいて、水以外の液体としてもよい。

また、補修の対象となる流体収容体Ｃは、内部に流体が流れる限りにおいて、配管の継ぎ手や、原子力発電所の格納容器にする等、種々の変更が可能である。

また、上記実施の形態の補修方法では、光照射装置１０を用いたが、オペレータがＬＥＤ素子等を備えた装置によって手作業で漏洩箇所に紫外線を照射してもよい。

２ 水（流体）
３ 紫外線硬化型樹脂（光硬化型樹脂）
４ 漏洩箇所
５ 紫外線（光）
１０ 光照射装置
１１ 照射部
１２ 移動部
１３ 走行部
１５ ＬＥＤ素子（光源）
１６ 照射プレート
１６ａ 前面（主面）
１７ 変形操作部
２６ パッド
２６ａ、２６ｂ 通路
３５ 保護シート材（シート部材）

Claims (17)

1. 流体収容体の内部に流れる流体に光硬化型樹脂を混合する混合ステップと、
   前記流体収容体の漏洩箇所から漏洩した流体に光を照射し、流体に混合した光硬化型樹脂を硬化させる照射ステップとを備えていることを特徴する漏洩補修方法。
2. 前記照射ステップを行う前に、前記漏洩箇所に光硬化型樹脂を含む流体を付着する付着ステップを更に備えていることを特徴する請求項１に記載の漏洩補修方法。
3. 前記流体収容体は、流体を流して利用する系統に含まれ、
   前記混合ステップは、前記系統にて前記漏洩箇所より上流側で前記光硬化型樹脂を投入し、前記漏洩箇所より下流側で前記光硬化型樹脂を回収することを特徴する請求項１または請求項２に記載の漏洩補修方法。
4. 前記照射ステップを行う前に、前記流体収容体に設けられた外装材を除去する除去ステップを更に備えていることを特徴する請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の漏洩補修方法。
5. 前記照射ステップは、光を照射する照射部と、該照射部を支持して走行する走行部とを備えた光照射装置を用いて実施され、
   前記照射ステップを行う前に、前記光照射装置の走行開始位置から前記漏洩箇所近傍までの領域を撮像し、該撮像した情報に基づいて前記光照射装置の走行経路を設定する経路設定ステップを更に備えていることを特徴する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の漏洩補修方法。
6. 前記照射ステップでは、前記漏洩箇所を撮像した漏洩箇所情報に基づき、光を照射する照射部を移動して位置決めすることを特徴する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の漏洩補修方法。
7. 前記照射ステップでは、前記漏洩箇所を撮像した漏洩箇所情報に基づき、光を照射する照射部を移動しながら光を照射することを特徴する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の漏洩補修方法。
8. 流体収容体の内部に流れる光硬化型樹脂を混合した流体が前記流体収容体の漏洩箇所から漏洩した際の漏洩補修に用いる光照射装置であって、
   光を照射する照射部と、
   前記照射部を支持して走行駆動する走行部と、
   前記照射部と前記走行部とに連結されて前記照射部を移動する移動部とを備えていることを特徴する漏洩補修に用いる光照射装置。
9. 前記照射部は、光源が複数並んで設けられた照射プレートを主面に備えていることを特徴する請求項８に記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
10. 前記照射プレートは、前記主面が平滑面と湾曲面とに沿う形状に変形可能に設けられていることを特徴する請求項９に記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
11. 前記照射プレートは、延出方向両端側で相互に離間接近する方向に変位する変形操作部を介して支持され、該変形操作部によって前記照射プレートの変形が操作されることを特徴する請求項１０に記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
12. 前記照射部は、前記光源による光照射領域を囲いつつ前記照射プレートの前記主面から突出して設けられたパッドを備え、
    前記パッドは、前記照射部の光照射時に、前記流体収容体に接触して該流体収容体と前記照射プレートとの間に閉塞空間を形成することを特徴する請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
13. 前記パッドには、前記閉塞空間の内外を通じる通路が形成されていることを特徴する請求項１２に記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
14. 前記照射プレートには、前記光源をカバーしつつ光を透過するシート部材が複数積層されていることを特徴する請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
15. 前記照射部は、所定値以上の力が加わったときに破断する離脱構造を備えていることを特徴する請求項８ないし請求項１４のいずれかに記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
16. 前記移動部は、関節部を介して相互に連結された複数のアームを備えていることを特徴する請求項８ないし請求項１５のいずれかに記載の漏洩補修に用いる光照射装置。
17. 重合成オリゴマーと、重合成モノマーと、光を吸収することで分解して生成されたラジカル及び酸の少なくとも一方により、前記重合成オリゴマー及び前記重合成モノマーの重合を開始する光重合開始剤とを備えていることを特徴とする光硬化型樹脂。
    

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