JP2502169Y2 - 容器胴フランジ部の探傷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は原子炉圧力容器等における胴フランジ部の探
傷装置に係り、特に、スタッドボルトあるいはその取り
付け部のねじ穴付近を探傷検査を行う装置に関する。

「従来の技術」 原子力発電プラントにおいては定期的あるいは必要に
応じて諸設備の検査を行うことが必要とされており、そ
の検査対象箇所として原子炉圧力容器の胴フランジにお
けるスタッドボルトやガメントと称されるスタッドボル
ト取り付け部のねじ圧付近がある。

従来、これらの胴フランジ部を検査する場合、例えば
定期点検時における原子炉圧力容器内の燃料の交換作業
の際に合わせて行うようにしている。そして、スタッド
ボルトについては、胴フランジから抜き取った後、検査
室等に持ち込んで検査し、また、ねじ穴付近について
は、胴フランジ面に探傷装置を載置して、探触子を手作
業で周方向および半径方向に移動させながらフランジ面
からねじ穴の付近を検査している。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、燃料交換作業は、放射線の漏洩を防止
するため、原子炉圧力容器の内部およびその上方のリア
クタウエルにシール水を張った状態として実施される
が、探傷検査を実施する際には、リアクタウエルを空に
してフランジ面を露出させる必要がある。このため、燃
料交換作業の前に原子炉圧力容器の内部のみシール水を
張った状態として実施するか、燃料交換作業の後にリア
クタウエルの部分のシール水を抜き取ってから実施する
かのいずれかの方法で行うことになる。したがって、こ
の探傷検査がいわゆるクリティカルパスとなって、これ
が終了しないと次の工程（燃料交換作業あるいは上蓋取
付け作業）に進行できず、定期点検作業全体の工期の長
期化を招いていた。また、手作業で検査するため十分な
被曝対策も必要である。

本考案は前記課題を有効に解決するもので、探傷検査
を自動的に行って作業能率を向上させ、工期の短縮等を
図ることも目的とする。

「課題を解決するための手段」 請求項１記載の探傷装置は、容器の胴フランジに沿う
円弧状に形成された移動自在な架台に、その円弧と同じ
曲率の円弧状に形成されたスライド台を周方向に沿って
移動自在に搭載するとともに、これら架台およびスライ
ド台に、胴フランジに突設されたスタッドボルトに係止
するクランプを半径方向に移動可能に配設し、架台とス
ライド台との間に、これらを前記周方向に相対移動させ
る伸縮駆動機構を設け、架台もしくはスライド台の少な
くとも一方に、その周方向に沿って往復移動する走行台
と、該走行台に支持されてスタッドボルトの中心の孔内
に挿入されるロッドと、該ロッドの先端に配置される探
触子と、ロッドを前記半径方向、上下方向および回転方
向にそれぞれ駆動する進退機構、昇降機構および回転機
構とを設けたことを特徴とする。

また、請求項２記載の探傷装置は、架台もしくはスライ
ド台の少なくとも一方に、その周方向に沿って移動する
走行台と、該走行台に支持されるとともに少なくとも１
個の水平回動可能な関節部を有するアームと、該アーム
を前記半径方向に移動する進退機構と、アームの関節部
を回動させる屈曲機構と、アームの先端に配置されて胴
フランジ面に接触される探触子とを設けたことを特徴と
する。

「作用」 請求項１記載の探傷装置は、架台等を容器の胴フラン
ジ面上に載置してクランプによってスタッドボルトに固
定した後、進退機構によってロッドをスタッドボルトの
真上に配置して、該スタッドボルトの孔に挿入し、ロッ
ド先端の探触子を上下方向および回転方向に移動しなが
ら、スタッドボルトの内側から探傷検査を行う。１本の
スタッドボルトの探傷検査が終了したら、スタッドボル
トの孔から探触子を引き抜き、走行台によって次のスタ
ッドボルトが検査可能な位置まで移動して、同様な探傷
検査を実施する。そして、走行台の移動範囲内のスタッ
ドボルトの検査を終了したら、架台とスライド台とのい
ずれか一方のクランプを解除して伸縮駆動機構によって
周方向に移動させることにより全体を引き伸ばし、次い
で、該一方をスタッドボルトに固定した後、他方のクラ
ンプを解除して伸縮駆動機構によって引き寄せスタッド
ボルトに再度固定する。このような操作を繰り返すこと
により、架台とスライド台とを尺取り状に移動させて、
探傷検査範囲を胴フランジの周方向に沿って移動させな
がら全部のスタッドボルトの検査を実施するものであ
る。

請求項２記載の探傷装置も同様にして架台とスライド
台とを尺取り状に交互に移動させながら胴フランジの全
周にわたって探触子を移動させるのであるが、スタッド
ボルトの間の部分においては、該スタッドボルトの間か
らアームを半径方向に押し出すとともに、その間接部を
屈曲させることにより、架台等に対してスタッドボルト
の反対側に位置しているねじ穴周縁近傍のフランジ面に
もアーム先端の探触子を接触させることができるもので
ある。

「実施例」 以下、本考案の探傷装置の一実施例を図面に基づいて
説明する。

この探傷装置１は、第４図に示すように原子炉圧力容
器２の胴フランジ３におけるスタッドボルト４およびそ
の取り付け部のネジ穴５付近を検査するもので、原子炉
圧力容器２およびその上方のリアクタウエル６に張った
シール水Ｗ中に天井クレーン７によって吊り降ろされる
ことにより、胴フランジ３面に載置される。該第４図に
おいて、符号８は探傷装置１にワイヤ９によって連結さ
れてシール水Ｗ面に浮かべられるフロート、符号10は探
傷装置１の運転を制御する制御装置を示す。

そして、第１図ないし第３図に示すように、探傷装置
１は、胴フランジ３面上を移動する架台11、該架台11の
上に搭載されたスライド台12、これら架台11およびスラ
イド台12をスタッドボルト４に係止させるクランプ13、
架台11とスライド台12とを胴フランジ３の周方向に沿っ
て相対移動させる伸縮駆動機構14、スタッドボルト４の
探傷検査を担当する第１の探傷機構15、ねじ穴５付近の
探傷検査を担当する第２の探傷機構16等を備えた構成と
されている。

架台11とスライド台12とは、胴フランジ３の周方向に
沿うように該胴フランジ３と同一曲率の円弧状に湾曲し
ているとともに、同一の長さに形成されており、そのう
ち架台11は、正面が門形フレーム状をなしていて、その
両端の脚部21に車輪22が配設され、胴フランジ３面上を
水平移動し得るようになっている。そして、該架台11の
上面に、その円弧に沿ってガイドレール23が形成され、
該ガイドレール23に係合した状態に前記スライド台12が
搭載されている。したがって、該スライド台12は、架台
11の上に重ねられた状態から該架台11を延長するように
周方向に突出し得るようになっている。なお、架台11の
両脚部21の下面にはショックアブソーバ24とタッチセン
サ25とが配設されている。また、外周部にはスタッドボ
ルト４と同じ相互間隔をおいて一対のタッチセンサ26が
配設され、スタッドボルト４に当接することにより水平
方向の位置を検出し得るようになっている。

前記クランプ13は、架台11およびスライド台12の両端
部に半径方向に向けて配設されてスタッドボルト４の側
面に当接される爪31と、各爪31を半径方向に移動させて
スタッドボルト４の間に突出させる突き出し機構32と、
両端部の爪31を離間接近させる方向に移動させることに
より２本のスタッドボルト４を外側から挾持させる把持
機構33とから構成されている。この場合、突き出し機構
32および把持機構33は例えばエアシリンダから構成さ
れ、突き出し機構32に爪31が接続されて、該突き出し機
構31をガイド34に沿って把持機構33により駆動するよう
になっている。

前記伸縮駆動機構14は、架台11のガイドレール23の上
に一体に形成されたラック35と、スライド台12に設けら
れたピニオン36およびその駆動モータ37とから構成され
ている。

前記第１の探傷機構15は、前記スライド台12上に形成
されたレール41に沿って周方向に往復移動する走行台42
と、該走行台42の上に立設された支柱43と、該支柱43に
平行に支持されたロッド44と、該ロッド44の下端に取り
付けられた探触子45と、ロッド44をスライド台12の半径
方向、上下方向および回転方向に駆動する進退機構46、
昇降機構47および回転機構48とから構成されている。

走行台42は、スライド台12のレール41と一体のラック
49に噛合するピニオン50を駆動モータ51によって回転さ
せながらレール41に沿って移動する構成とされている。

前記支柱43は、筒状に形成されて、その下端部が走行
台42に回転自在に支持されており、外周部にプーリ52が
設けられて、走行台42上のプーリ53とタイミングベルト
54によって連結され、駆動モータ55によって軸心回りに
回転させられるようになっている。また、支柱43の内部
には、ガイドバー56が上下移動自在に挿入されており、
支柱43の上端から突出しているガイドバー56の上端に水
平なアーム57が一体に固定され、該アーム57の一端に前
記ロッド44がガイドバー56と平行にかつ回転自在に吊持
されるとともに、他端にはストレートのラック58が固定
されて支柱43に沿って吊持されている。また、支柱43の
上端部には、ラック58と噛合するピニオン59を回転させ
る駆動モータ60がブラケット61により固定されており、
該ブラケット61は前記アーム57と平行に突出して、その
先端部の穴62に前記ロッド44を挿入状態に支持してい
る。一方、前記アーム57の一端部には、該アーム57によ
り吊持されているロッド44と連結した駆動モータ48が設
けられ、ロッド44の軸心回りに回転させるようになって
いる。

すなわち、前記プーリ52・53、タイミングベルト54、
駆動モータ55、アーム57等により、ロッド44下端の探触
子45をスライド台12等の半径方向に移動させる進退機構
46が構成され、ラック58、ピニオン59およびガイドバー
56等によって探触子45を上下方向に移動させる昇降機構
47が構成され、さらにロッド44に連結された駆動モータ
48によって回転機構48が構成されるものである。

一方、前記第２の探傷機構16は、架台11の両脚部21の
間で周方向に移動する走行台71と、該走行台71に支持さ
れるとともに水平回動可能な関節部72を有するアーム73
と、該アーム73を架台11の半径方向に移動する進退機構
74と、アーム73の間接部72を回動させる屈曲機構75と、
アーム73の先端に配置された探触子76とから構成されて
いる。

前記走行台71は、架台11の両脚部21の間に配置され
て、駆動モータ77によって回転させられる送りねじ78
と、該送りねじ78と平行なガイドロッド79とによって支
持され、送りねじ78の推進力を受けて移動するものであ
る。

前記アーム73は、第１アーム81と第２アーム82とをピ
ン等の関節部72を介して連結した構成とされ、その第１
アーム81が走行台71に前記進退機構74を介して支持され
ている。進退機構74は、半径方向に向けたシリンダ83を
有し、該シリンダ83によって第１アーム81と一体の支持
ブロック84を走行台71のガイド溝85に沿って駆動する構
成である。そして、両アーム81・82の関節部72には、第
２アーム82に固定状態のプーリ86が設けられ、該プーリ
86を第１アーム81に固定した駆動モータ87によってタイ
ミングベルト88を介して駆動することにより、関節部72
を回動させてアーム73を屈曲させるようになっており、
これらプーリ86、駆動モータ87、タイミングベルト88に
よって前記屈曲機構75が構成される。

そして、第２アーム82の先端に前記探触子76が下向き
に取り付けられているものである。

このように構成した探傷装置１は、リアクタウエル６
上方の天井クレーン７からシール水Ｗ中に吊り降ろされ
て、第４図に示すように原子炉圧力容器２のスタッドボ
ルト４の半径内方位置における胴フランジ３面上に載置
され、タッチセンサ26がスタッドボルト４に当接した
ら、クランプ13の突き出し機構32を駆動して各爪31を架
台11およびスライド台12から半径外方に突出させ、把持
機構33によってスタッドボルト４を把持させる。

そして、スタッドボルト４に対しては、第１の探傷機
構15の走行台42を目的とするスタッドボルト４の付近に
配置し、ロッド44を上昇させておいて進退機構46によっ
てスタッドボルト４の孔91の真上に配置する。次いで昇
降機構47によってロッド44をスタッドボルト４の孔91の
中に挿入して、該昇降機構47および回転機構48によって
探触子45を上下方向、回転方向に移動させながら探傷検
査を行う。１本のスタッドボルト４の探傷検査が終了し
たら、スタッドボルト４の孔91からロッド44を引き抜
き、走行台42によって次のスタッドボルト４が検査可能
な位置まで移動して、同様な探傷検査を行う。実施例の
場合は、進退機構46が支柱43の回転によるアーム57の旋
回運動によってロッド44を移動するようになっているか
ら、２本のスタッドボルト４の間に走行台42を配置する
ことにより、第３図の矢印（イ）で示す旋回運動によっ
てロッド44を両スタッドボルト４の間で移動することが
でき、走行台42を移動することなく２本ずつスタッドボ
ルト４を検査することができる。

一方、スタッドボルト４の取り付けにおけるねじ穴５
付近を検査する場合は、第２の探傷機構16によって行わ
れるが、スタッドボルト４の間の部分においては、進退
機構74によってアーム73をスタッドボルト４の間に押し
出した後、屈曲機構75によって第２アーム82を回動させ
れば第３図に示すように架台11に対してスタッドボルト
４の反対側に位置しているねじ穴５周縁近傍の胴フラン
ジ３表面に探触子76を配置させることができる。

そして、架台11やスライド台12の両端間の範囲の探傷
検査が終了したら、架台11の爪31を広げてその固定状態
を解除するとともに該爪31および各探触子45・76を突き
出し機構32あるいは進退機構46・74によって架台11の上
方あるいは下方位置まで引き込んだ後、伸縮駆動機構14
によってスライド台12に対して架台11を周方向に移動さ
せる。そして、再度架台11をスタッドボルト４に固定し
た後、同様な探傷検査を行う。次に、スライド台12の固
定状態を解除して、伸縮駆動機構14によってスライド台
12を架台11に引き寄せるように移動させ、該スライド台
12をスタッドボルト４に固定した後、反対に架台11の固
定状態を解除して、該架台11を移動させる。このように
して架台11とスライド台12とを尺取り状に移動させなが
ら、胴フランジ３の全周にわたって各探傷機構15・16を
移動させて検査を実施するものである。

なお、本考案においては細部構造は適宜設計変更可能
であり、第２探傷機構のアームの関節部も２個以上とし
てもよく、また、その走行台も送りねじに代えて伸縮駆
動機構と同様なラック・ピニオンによる駆動方式として
もよい。

「考案の効果」 以上の説明から明らかなように、本考案の探傷装置に
よれば、次のような効果を奏することができる。

（ｉ）架台とスライド台とのクランプを交互に解除しな
がらこれらを伸縮駆動機構によって尺取り状に移動させ
て、探傷検査範囲を胴フランジの周方向に移動させるこ
とができ、全周の探傷検査を自動的に実施し得て、作業
能率を向上させて作業時間を短縮することができる。

（ii）請求項１記載の探傷装置においては、スタッドボ
ルトを抜き取ることなく、胴フランジに取り付けられた
状態で探傷検査を実施することができ、検査工程を簡略
にすることができる。

（iii）請求項２記載の探傷装置においては、スタッド
ボルトの反対側まで探触子を移動させ得るから、ねじ穴
周縁付近を全周にわたって検査することができ、作業能
率を向上させることができる。

（iv）原子炉圧力容器の胴フランジ部に適用する場合、
リアクタウエルまでシール水を張った状態で探傷検査を
実施することができ、燃料交換作業等と平行実施が可能
で、定期点検作業全体の工期の短縮を図ることができ
る。また、自動化されるから被曝の問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の探傷装置の一実施例を示す一部を省略
した正面図、第２図は第１図のII−II線に沿う縦断面
図、第３図は第１図の上面図、第４図は第１図の探傷装
置を原子炉圧力容器のフランジ面上に載置した状態を示
す縦断面図である。 １……探傷装置、２……原子炉圧力容器、３……胴フラ
ンジ、４……スタッドボルト、５……ねじ穴、６……リ
アクタウエル、７……天井クレーン、８……フロート、
９……ワイヤ、10……制御装置、11……架台、12……ス
ライド台、13……クランプ、14……伸縮駆動機構、15…
…第１の探傷機構、16……第２の探傷機構、21……脚
部、22……車輪、23……ガイドレール、24……ショック
アブソーバ25・26……タッチセンサ、31……爪、32……
突き出し機構、33……把持機構、34……ガイド、35……
ラック、36……ピニオン、37……駆動モータ、41……レ
ール、42……走行台、43……支柱、44……ロッド、45…
…探触子、46……進退機構、47……昇降機構、48……回
転機構、49……ラック、50……ピニオン、51……駆動モ
ータ、52・53……プーリ、54……タイミングベルト、55
……駆動モータ、56……ガイドバー、57……アーム、58
……ラック、59……ピニオン、60……駆動モータ、61…
…ブラケット、71……走行台、72……関節部、73……ア
ーム、74……進退機構、75……屈曲機構、76……探触
子、77……駆動モータ、78……送りねじ、79……ガイド
ロッド、81……第１アーム、82……第２アーム、83……
シリンダ、84……支持ブロック、85……ガイド溝、86…
…プーリ、87……駆動モータ、88……タイミングベル
ト、91……孔、Ｗ……シール水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 穂積 清介 神奈川県横浜市金沢区福浦１―９―４ (72)考案者 田村 満 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社横浜第一工場 内 (72)考案者 小林 弘二 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社横浜第一工場 内 (56)参考文献 特開 昭63−309854（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】容器の胴フランジに沿う円弧状に形成され
   た移動自在な架台に、その円弧と同じ曲率の円弧状に形
   成されたスライド台を周方向に沿って移動自在に搭載す
   るとともに、これら架台およびスライド台に、胴フラン
   ジに突設されたスタッドボルトに係止するクランプを半
   径方向に移動可能に配設し、架台とスライド台との間
   に、これらを前記周方向に相対移動させる伸縮駆動機構
   を設け、架台もしくはスライド台の少なくとも一方に、
   その周方向に沿って往復移動する走行台と、該走行台に
   支持されてスタッドボルトの中心の孔内に挿入されるロ
   ッドと、該ロッドの先端に配置される探触子と、ロッド
   を前記半径方向、上下方向および回転方向にそれぞれ駆
   動する進退機構、昇降機構および回転機構とを設けたこ
   とを特徴とする容器胴フランジ部の探傷装置。
2. 【請求項２】容器の胴フランジに沿う円弧状に形成され
   た移動自在な架台に、その円弧と同じ曲率の円弧状に形
   成されたスライド台を周方向に沿って移動自在に搭載す
   るとともに、これら架台およびスライド台に、胴フラン
   ジに突設されたスタッドボルトに係止するクランプを半
   径方向に移動可能に配設し、架台とスライド台との間
   に、これらを前記周方向に相対移動させる伸縮駆動機構
   を設け、架台もしくはスライド台の少なくとも一方に、
   その周方向に沿って移動する走行台と、該走行台に支持
   されるとともに少なくとも１個の水平回動可能な関節部
   を有するアームと、該アームを前記半径方向に移動する
   進退機構と、アームの関節部を回動させる屈曲機構と、
   アームの先端に配置されて胴フランジ面に接触される探
   触子とを設けたことを特徴とする容器胴フランジ部の探
   傷装置。