JP2695945B2 - 水中溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばライニング槽の補修等に利用される
水中溶接装置に関する。

（従来の技術） 例えば、原子力発電施設には、燃料貯蔵プールのよう
に、コンクリート壁に金属板等のライニングプレートを
内張りしたライニング槽がある。このようなライニング
槽では、コンクリート壁の内壁面にくま無くライニング
プレートが張られており、このライニングプレートによ
り槽内の貯水の漏洩を防止する。

ところで、ライニング槽内では、貯蔵品の移動等が行
なわれるが、その移動中の衝突、落下等によってライニ
ングプレートの破損が起き、クラック等が生じる可能性
がある。特に、原子炉の使用済燃料貯蔵プール等、漏水
に関して最大限の注意を要するものは、ライニングプレ
ートにクラック等が生じた場合は、適切な処置を緊急に
施す必要がある。

この場合、ライニングプレートに発生したクラック
に、このクラック部分を覆うパッチを被せ、このパッチ
の外線部をライニングプレートに対して連続水密溶接す
ることが最も望ましいが、従来では、ライニング槽内の
水を破損部まで抜いた後、作業員が当該破損部まで行
き、補修溶接を行なう必要がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の方法では、ライニング槽内に使
用済燃料のように放射線量の高いものが貯蔵されている
場合には、作業員が被曝する恐れがあるため、使用済燃
料を別の場所に移動させるか、移動させる場所がない場
合は水を抜いて放射線遮蔽設備を設置する必要があり、
補修作業に膨大な時間を必要とする。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、ライニング槽内の水を抜くことなく、水上から遠隔
操作によりパッチをライニング槽の側方にあるライニン
グプレートのクラック部等に迅速に溶接することがで
き、作業員の被曝低減と作業時間の短縮を図ることので
きる水中溶接装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明にかかる水中溶接装置は、開口およ
びこの開口周縁部に配置されたパッキンを有するチャン
バーと、前記開口から被溶接部にパッチを当接させるパ
ッチ支持機構と、アーク位置を前記パッチの周縁部に沿
って移動させる駆動機構を有する溶接トーチと、前記チ
ャンバー内の水を気体に置換する気体注入機構と、前記
チャンバーを押圧し前記パッキンを被溶接部の周囲に密
着させるチャンバー保持機構とを備えた水中溶接装置に
おいて、前記チャンバーはその下部に、側方に開口する
開口を有し、またこの開口よりも上部に、上方および側
方からの水の浸入を防止した浸水防止室を備え、またこ
のチャンバーの上下方向浸水防止室の位置から開口の位
置にわたって延在するスライド機構を備え、このスライ
ド機構は前記パッチ支持機構、駆動機構および溶接トー
チを水中溶接装置の移動時においては上昇させて浸水し
ない浸水防止室中に保持し、また作業時には開口から作
業し得るよう下降可能に構成したことを特徴とする。

（作用） 上述のように構成された本発明の水中溶接装置におい
ては、水中における溶接作業を、水上からの遠隔操作に
より行なうことができる。

したがって、ライニング槽内の水を抜くことなく、水
上からの遠隔操作により、パッチをライニング槽の側方
にあるライニングプレートのクラック部等に当接させ迅
速に溶接することができ、作業員の被曝低減と作業時間
の短縮を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の詳細を第１図を参照して一実施例につ
いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の水中溶接装置を示すも
ので、この実施例の水中溶接装置１では、円筒状チャン
バー２の上部には浸水防止室18が、側方部には開口2aが
形成されており、開口2aの周縁部には、被溶接部近傍の
面に当接され、チャンバー２内への水の浸入を防ぐパッ
キン2bが例えば接着剤で固定されている。

チャンバー２の上面外側には、水上から操作すること
によりチャンバー２を任意の位置に移動可能とし、溶接
中はチャンバーを被溶接部に所定圧力で押圧するチャン
バー保持機構３が固定されている。

チャンバー２の上面内側には、水密構造とされた電動
機４が固定されており、電動機４には、その回転を減速
するための変速機構５が連結され、変速機構５の変速出
力軸5aには、回転円板６が一体回転可能に連結されてい
る。なお、電動機４の導線4aには、水密キャブタイヤケ
ーブル等が用いられている。

回転円板６の偏心位置には、溶接トーチ位置調整機構
７、溶加材送給機構８、アーク監視機構９がそれぞれ干
渉しない位置に固定されている。

なお、溶接トーチ位置調整機構７は、水密構造とされ
た電動機7a、変速機構7bおよびスライド7cから構成さ
れ、スライド7cには溶接トーチ10が複数のボルト等で固
定されており、溶接トーチ10は、このスライド7cにより
位置調整できるよう構成されている。そして、溶接トー
チ10は、回転円板６の回転により一定半径で回転しなが
ら被溶接部に対する隅肉溶接を行なうよう構成されてい
る。

また、溶加材送給機構８は水密構造とされた電動機8a
に変速機構8bを取り付け、この変速機構8bの出力軸に取
り付けたワイヤ送給ピンチローラにより、溶接トーチ10
先端部に溶加材8cを供給するよう構成されており、アー
ク監視機構９は、テレビカメラ9aと溶接トーチ10先端部
近傍に受光部を配置されたファイバースコープ9b等から
構成されている。そして、溶加材送給機構８およびアー
ク監視機構９は、回転円板６の回転により溶接トーチ10
に対する相対位置を一定に保ちながら回転される。

回転円板６の回転中心下側、すなわち変速出力軸5aの
軸心延長線上には、円板上とされその一側面中心部にプ
ラグ11aを突設されたパッチ11を支持するパッチ支持機
構12が取り付けられている。

パッチ支持機構12は、回転円板６の回転中心に横側へ
向けて固定され、パッチ11を被溶接部に押圧するエアシ
リンダー13と、エアシリンダー13の先端に金具14を介し
て連結され、パッチ11のプラグ11aを把持するカプラー1
5と、金具14に固定され、溶接後にカプラー15からプラ
グ11aを分離するエアシリンダー16から構成されてい
る。

なお、エアシリンダー16は、エアーが喪失しても溶接
後にカプラー15からプラグ11aを分離することができる
ようにスプリング16aが挿入されている。また、カプラ
ー15は、プラグ11aを簡単に着脱できるように、小さな
数個のボールとそれを押えるスリーブとスプリング等か
ら構成されている。

そして、チャンバー２の側面下部には、チャンバー２
内に気体を注入するノズル17aと、その気体によって押
し出された水を抜くノズル17bとからなる気体注入機構1
7が配置されている。前記チャンバー２内面にはスライ
ド機構19が配設されており、このスライド機構19は前記
パッチ支持機構12及び溶接トーチ10、溶接トーチ位置調
整機構７、溶加材送給機構８、アーク監視機構９をチャ
ンバー２の内面に電動スライドにより引き込み、チャン
バー２の上部の浸水防止室18に電動スライドにより移動
させる構造になっている。

上記構成のこの実施例の水中溶接装置１は、例えばラ
イニング槽20内に水21を貯留した状態で、ライニングプ
レート22にクラック部23が発生したことが検出された場
合、次のようにして溶接を行なう。

まず、予め、パッチ11をプラグ11aを介してカプラー1
5に把持し、スライド機構19により、チャンバー２内の
上部に形成された浸水防止室18に各機構を移動させて乾
燥状態を保つようにしておく。

次にライニング槽20の上からチャンバー保持機構３を
介して水中溶接装置１をライニング槽20内に吊り降ろ
す。

そして、水中溶接装置１を水21中の所定位置に固定し
たら、気体注入機構17のノズル17aから例えばアルゴン
等の気体をチャンバー２内に注入し、ノズル17bからチ
ャンバー２内の水を抜く。アーク監視装置９で水が完全
に排除されたことを確認した後、気体注入を停止させ
る。そして、スライド機構19を作動させ、各機構を浸水
防止室18から下方へ移動させてライニングプレート22に
押しつける。さらに、エアシリンダー13を作動させてパ
ッチ11をライニングプレート22に押しつける。また、ア
ーク監視装置９で監視しながら溶接トーチ位置調整機構
７を作動させて、溶接トーチ10を所定の位置にセットす
る。

この後、電動機４を作動させ、変速出力軸7aを介して
回転円板６を回転させる。これにより溶接トーチ10、溶
加材送給機構８、アーク監視装置９がパッチ11の周囲で
回転するので、図示しない溶接電源部を作動して、溶接
トーチ10によりパッチ11の周縁とライニングプレート22
との間で連続隅肉溶接を行なわせる。

なお、溶接時は、チャンバー２内にノズル17aからア
ルゴン等の不活性気体を注入し、チャンバー２内に周囲
の水が流入しないよう圧力をかける。

溶接作業が終了したら溶接電源部、溶加材送給機構
８、電動機４を停止し、エアシリンダー16を作動させて
カプラー15とプラグ11aを分離し、水中溶接装置１をラ
イニング装置20の上からチャンバー保持機構３を介して
上方に引き上げる。

すなわち、この実施例の水中溶接装置１では、ライニ
ングプレート22にクラック23等が発生した場合、従来の
ようにライニング槽20内の水を抜くことなく、水上から
の遠隔操作により水中溶接を迅速かつ確実に行なうこと
ができる。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明の水中溶接装置では、ライニン
グプレートの側方壁にクラック部等が発生した場合、従
来のようにライニング槽内の水を抜くことなく、水上か
らの遠隔操作により迅速かつ確実にパッチとライニング
プレートの溶接を行なうことができるので、作業員の被
曝低減と作業時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の水中溶接装置を示す断面図
である。 ２……チャンバー 2a……開口 2b……パッキン ３……チャンバー保持機構 ６……回転円板 ８……溶加材送給機構 ９……アーク監視装置 10……溶接トーチ 11……パッチ 12……パッチ支持機構 17……気体注入機構 18……浸水防止室 19……スライド機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口およびこの開口周縁部に配置されたパ
   ッキンを有するチャンバーと、前記開口から被溶接部に
   パッチを当接させるパッチ支持機構と、アーク位置を前
   記パッチの周縁部に沿って移動させる駆動機構を有する
   溶接トーチと、前記チャンバー内の水を気体に置換する
   気体注入機構と、前記チャンバーを押圧し前記パッキン
   を被溶接部の周囲に密着させるチャンバー保持機構とを
   備えた水中溶接装置において、前記チャンバーはその下
   部に、側方に開口する開口を有し、またこの開口よりも
   上部に、上方および側方からの水の浸入を防止した浸水
   防止室を備え、またこのチャンバーの上下方向浸水防止
   室の位置から開口の位置にわたって延在するスライド機
   構を備え、このスライド機構は前記パッチ支持機構、駆
   動機構および溶接トーチを水中溶接装置の移動時におい
   ては上昇させて浸水しない浸水防止室中に保持し、また
   作業時には開口から作業し得るよう下降可能に構成した
   ことを特徴とする水中溶接装置。