JP3009977B2 - 超音波探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波探傷装置に係わ
り、特に遠隔操作により、例えば原子炉圧力容器の胴体
と支持スカートとの溶接部等の被検体の表面から超音波
探傷を行うのに好適な超音波探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔操作により被検体の表面から超音波
探傷を行う従来の超音波探傷装置のうち、特に原子炉圧
力容器の胴体部等の超音波探傷を行うのに好適なものと
して、特開昭５７−８６０４５号公報に記載されている
超音波探傷装置がある。これは、沸騰水型原子炉圧力容
器の胴体の溶接部等に設けられた軌道上を走行すること
により超音波探傷試験を行うものである。上記超音波探
傷試験に適用される沸騰水型原子炉圧力容器は、いわゆ
る従来型の沸騰水型原子炉圧力容器であって、圧力容器
胴体と圧力容器を支持する支持スカートとは外径が等し
く、従って圧力容器胴体と支持スカートとの溶接部（以
下、胴体−支持スカート溶接部という場合がある）の外
径は胴体自体の外径に等しい。このことを利用して、胴
体−支持スカート溶接部にも圧力容器の胴体の溶接部と
同じような軌道を設けることにより、圧力容器の胴体に
おける溶接部と同様の超音波探傷試験を行うことができ
る。

【０００３】また、上記以外に、関節機構または伸縮機
構を有し、その先端に超音波探傷や監視を行う作業部を
取り付けた装置として、特開昭６０−２２５０９３号公
報、特開昭６２−２４５１５３号公報、特開昭６２−２
６１９５４号公報等に記載のものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記従来型の沸
騰水型原子炉圧力容器に代わり、改良型の沸騰水型原子
炉圧力容器が開発された。この改良型の沸騰水型原子炉
圧力容器においては、支持スカートが圧力容器胴体に円
錐状に突出して取り付けられており、圧力容器胴体と支
持スカートとの溶接部、即ち胴体−支持スカート溶接部
は圧力容器胴体よりも突出した位置に設けられている。

【０００５】上述した特開昭５７−８６０４５号公報に
記載の超音波探傷装置は、圧力容器胴体の外径と支持ス
カートの外径が異なる上記改良型の沸騰水型原子炉圧力
容器に適用する場合については考慮されておらず、この
方式を応用して胴体−支持スカート溶接部を探傷する場
合には、胴体−支持スカート溶接部に専用の軌道を敷設
し、その溶接部の形状に合う形状の装置を使用する必要
があった。

【０００６】しかし、この場合は、圧力容器に付随して
取り付けられるスタビライザやノズルや保温材等の機器
のために、当該溶接部付近のスペースが狭く、専用の軌
道や方向転換用のターンテーブルの設置が制限されてし
まい、また、超音波探傷装置自体のこのスペースへの搬
入や軌道への取付けが困難であった。

【０００７】また、先述の特開昭６０−２２５０９３号
公報、特開昭６２−２４５１５３号公報、特開昭６２−
２６１９５４号公報等に記載の装置は、上記のような異
径の圧力容器を制限された狭いスペース内で探傷できる
ものではない。

【０００８】本発明の目的は、胴体の外径と支持スカー
トの外径が異なる沸騰水型原子炉圧力容器において、胴
体と支持スカートの溶接部に専用の軌道を敷設すること
なく、この溶接部の超音波探傷試験を行うことができる
超音波探傷装置を提供することである。

【０００９】上記目的を達成するため、本発明によれ
ば、略円筒状の原子炉圧力容器外周面上に略水平方向に
形成された溶接線に沿って敷設された軌道上を走行し、
超音波探触子を略鉛直方向に走査して超音波探傷試験を
行う超音波探傷装置において、前記軌道上を略水平方向
に走行する駆動装置と、前記超音波探触子を略鉛直方向
に走査するための伸縮アーム機構とを有し、前記伸縮ア
ーム機構は、前記駆動装置に接続され略鉛直方向に配設
されたアームシフト部と、このアームシフト部を前記駆
動装置に対して略鉛直方向にシフトさせる第１のシフト
手段と、前記アームシフト部に固定され略鉛直方向に配
設された第１のアームと、先端近傍に前記超音波探触子
が接続され略鉛直方向に配設された第２のアームと、略
水平方向の軸線を中心に前記第２のアームを略鉛直方向
に回転可能に支持し、該第２のアームと前記第１のアー
ムとを接続するアーム支持部と、このアーム支持部を前
記第１のアームに沿って略鉛直方向に移動させる第２の
シフト手段と、前記アーム支持部に設けられ、該アーム
支持部から被検体面に向かって前記第２のアームを押付
ける力を作用させる第１の押しつけ手段と、前記第２の
アームの先端近傍に設けられ、該第２のアームから被検
体面に向かって前記超音波探触子を押しつける力を作用
させる第２の押しつけ手段とを備え、かつ、前記伸縮ア
ーム機構は、前記略水平方向の溶接線を前記超音波探触
子が走査可能となるような縮み姿勢と、前記外周面に固
定され該外周面よりも大部分で外径の大きい略円錐面上
を前記超音波探触子が走査可能となるような伸び姿勢と
を切り換え可能に構成されていることを特徴とする超音
波探傷装置が提供される。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】上記のように構成した本発明では、伸縮アーム
機構は、略円筒状の原子炉圧力容器外周面上の略水平方
向の溶接線を超音波探触子が走査可能となるような縮み
姿勢と、外周面に固定され外周面よりも大部分で外径の
大きい略円錐面上を超音波探触子が走査可能となるよう
な伸び姿勢とを切り換え可能に構成されている。これに
より、胴体−支持スカート溶接部の探傷を行うために圧
力容器胴体部を移動している間や、あるいは胴体部にお
ける溶接部を探傷する場合においては伸縮アーム機構を
縮み姿勢とする一方、胴体−支持スカート溶接部の探傷
を行う場合には、伸縮アーム機構を伸び姿勢とすること
ができる。そしてこの伸縮アーム機構においては、アー
ム支持部が第２のシフト手段の働きで第１のアームに沿
って略鉛直方向に移動することにより、第２のアームは
第１のアームに対して相対的に移動する。また第１のア
ームはアームシフト部に固定されており、このアームシ
フト部が第１のシフト手段の働きで駆動装置に対して略
鉛直方向に相対的に移動する。従って、第２のアーム
は、第１のアームが接続され駆動装置が略水平方向に走
行する軌道に対して相対的に移動することになり、これ
により、第２のアーム先端近傍に接続された超音波探触
子を軌道と直角方向に走査させることが可能となる。こ
のとき、原子炉圧力容器の略水平方向の溶接線に沿って
敷設されている軌道上を駆動装置に走行させ探傷位置を
順次ずらせながら、支持スカートに第２のアームを沿わ
せて上記超音波探触子を軌道と直角方向に走査させるこ
とができる。これにより、胴体と支持スカートの溶接部
に専用の軌道を敷設することなく、圧力容器の周方向に
沿う溶接線の探傷を行い、溶接部の超音波探傷試験を行
うことができる。また、第２のアームが第１のアームに
対して移動することにより、容器外面上で軌道から離れ
た位置を探傷することも可能であり、さらに超音波探触
子の走査方向に干渉物が存在する場合にこの干渉物を回
避して探傷を行うことが可能である。

【００１５】また、第２のアームが略水平方向の軸線を
中心にアーム支持部に回転可能に支持されていることに
より、第２のアームは第１のアームに対して移動するだ
けでなく、軌道に平行な軸線を中心に揺動することが可
能となる。従って、前述した胴体の外径と支持スカート
の外径が異なる改良型の沸騰水型原子炉圧力容器の支持
スカートにこの第２のアームを沿わせることができ、胴
体と支持スカートの溶接部に専用の軌道を敷設すること
なく、この部分を第２のアーム先端に接続された超音波
探触子で探傷することが可能となる。

【００１６】また、伸縮アーム機構において、前記第２
のアームが第１のアームに対して移動することに加え、
第１のシフト手段の働きで第１のアームも駆動装置に対
して略鉛直方向に移動することにより、容器外面上で軌
道からさらに離れた位置を探傷することが可能であり、
また駆動装置が走行することによって第１アームに干渉
物が干渉する恐れがある場合でも、このような干渉物を
回避することが可能である。

【００１７】また、伸縮アーム機構において、第１のア
ーム押付け手段で第２のアームを被検体面に押付ける力
を作用させ、併せて第２のアーム押付け手段で超音波探
触子を被検体面に押付ける力を作用させることにより、
超音波探触子の被検体面への密着度が良好となり、安定
な超音波探傷試験を行うことが可能となる。

【００１８】また、伸縮アーム機構において、第１の送
り手段の働きで超音波探触子を第２のアームに対してア
ームの長手方向に移動させることにより、第２のアーム
先端に取り付けられた超音波探触子を軌道と直角方向に
容易に走査させることが可能となる。

【００１９】また、伸縮アーム機構において、第２の送
り手段の働きで超音波探触子を第２のアームに対してア
ームと直角方向に移動させることにより、第２のアーム
先端に取り付けられた超音波探触子を軌道と同方向に容
易に走査させることが可能となる。

【００２０】

【実施例】本発明による超音波探傷装置の一実施例につ
いて、図１から図８を参照しながら説明する。但し、以
下では、本実施例の超音波探傷装置によって改良型の沸
騰水型原子炉圧力容器の胴体と支持スカートとの溶接
部、即ち胴体−支持スカート溶接部を探傷する場合につ
いて説明する。

【００２１】図１及び図２において、本実施例の超音波
探傷装置１００は、本体フレーム１１０及び伸縮アーム
機構１２０により構成される。また、伸縮アーム機構１
２０は、本体フレーム１１０に接続された第１アーム１
０、超音波探触子５０を先端に取り付けた第２アーム２
０、第１アーム１０と第２アーム２０とを接続するアー
ム支持部３０を有する。また、改良型の沸騰水型原子炉
圧力容器（以下、圧力容器という）２００の胴体部分は
溶接によって組み立てられており、その溶接部２２０に
沿って圧力容器２００から少し離れた位置に軌道２２５
が設けられている。また、圧力容器２００の胴体部分に
は円錐状に突出する支持スカート２１０が溶接により取
り付けられているが、その溶接部（以下、胴体−支持ス
カート溶接部という）２１１は圧力容器２００の胴体部
分よりも少し突出して位置している。

【００２２】本体フレーム１１０には、回転軸にピニオ
ン１１２が取り付けられたモータ１１１、及び軌道２２
５に沿って回転する４個のガイドローラ１１３が設けら
れている。４個のガイドローラ１１３はそれぞれ周方向
が窪んだプーリ状の形状をしており、また軌道２２５の
端面は山型に突出している。そして、このガイドローラ
１１３と軌道２２５の端面とが係合することにより、ガ
イドローラ１１３は軌道２２５を挟み込むようにして回
転し、これによって本体フレーム１１０が軌道２２５に
対して支えられ、軌道上を移動する。また、軌道２２５
の圧力容器側には、ピニオン１１２に合うラック２２６
が設けられており、このラック２２６にピニオン１１２
が噛み合ってモータ１１１が回転することにより、本体
フレーム１１０は軌道２２５に沿って走行する。上記本
体フレーム１１０、モータ１１１、ピニオン１１２、ガ
イドローラ１１３により、軌道２２５上を走行する駆動
装置が構成される。

【００２３】アーム支持部３０には、回転軸にピニオン
３２が取り付けられたモータ３１、及び第１アーム１０
上を回転する４個のガイドローラ３３が設けられてい
る。図３に示すように、４個のガイドローラ３３はそれ
ぞれ周方向が窪んだプーリ状の形状をしており、また第
１アーム１０はガイドローラ３３が当たる両側の面が長
手方向に延びる山型の形状をしている。そして、このガ
イドローラ３３と第１アーム１０とが係合することによ
り、第１アーム１０はガイドローラ３３で挟み込まれる
ようにして支えられる。また、第１アーム１０の圧力容
器と反対側には、ピニオン３２に合うラック１１が設け
られており、このラック１１にピニオン３２が噛み合っ
てモータ３１が回転することにより、アーム支持部３０
は第１アーム１０に沿って図２中矢印で示すように移動
する。これにより、アーム支持部３０に接続された第２
アーム２０も図２中矢印で示すように第１アーム１０に
対して相対的に移動し、支持スカート２１０の方向に押
し出されたり引き込めれられたりする。このアーム支持
部２０の位置は図示しないエンコーダにより検出され
る。上記モータ３１、ピニオン３２、ガイドローラ３
３、ラック１１により、アーム支持部３０を第１アーム
１０に沿って略鉛直方向に移動させる第２のシフト手段
が構成される。

【００２４】第２アーム２０は支持ピン２１によってア
ーム支持部３０に回転可能に支持されており、軌道２２
５に平行な軸線を中心に回転可能になっている。これに
より、第２アーム２０を、図１中矢印で示すように軌道
２２５に平行な軸線を中心に揺動することができ、圧力
容器２００の胴体部分から円錐状に突出した支持スカー
ト２１０に沿わせることができる。第２アーム２０の先
端にはエアシリンダ２２を介して探触子ホルダ５１が取
り付けられており、この探触子ホルダ５１に超音波探触
子５０が取り付けられている。また、超音波探触子５０
は探触子回転部５２により回転可能であり、エアシリン
ダ２２により検査面に押し付けられている。

【００２５】また、アーム支持部３０にはエアシリンダ
３４が取り付けられており、このエアシリンダ３４内を
移動するピストン３５の一端が第２アーム２０の側面に
ピン２３によって取り付けられている。エアシリンダ３
４の働きによりピストン３５に伸びる方向の力が加えら
れ、ピン２３を介して第２アーム２０にこの力が伝えら
れ、この力は第２アーム２０に設置されたローラ２４が
支持スカート２１０表面を押付ける力となる。即ち、第
２アーム２０は被検体である支持スカート２１０に押付
けられることになる。この押付け力と上述したエアシリ
ンダ２２による押付け力とにより、超音波探触子５０の
被検体表面に対する密着性がよくなり、安定な超音波探
傷試験が行える。また、エアシリンダ３４、ピストン３
５、ピン２３により、第２アーム２０の傾斜角を制御す
ることも可能である。上記エアシリンダ３４、ピストン
３５、ピン２３、ローラ２４により、アーム支持部に設
けられ、アーム支持部から被検体面に向かって第２アー
ムを押付ける力を作用させる第１のアーム押付け手段が
構成される。また、エアシリンダ２２により、第２アー
ムの先端近傍に設けられ、第２アームから被検体面に向
かって超音波探触子を押しつける力を作用させる第２の
アーム押付け手段が構成される。尚、エアシリンダ３
４、ピストン３５、ピン２３に代え、モータ及びボール
ねじ等を用いてもよい。

【００２６】また、本体フレーム１１０には、回転軸に
ピニオン１１７が取り付けられたモータ１１６、及び第
１アーム１０と一体に構成されたアームシフト部１５上
を回転する４個のガイドローラ１１８が設けられてい
る。４個のガイドローラ１１８も、図３に示すように、
それぞれ周方向が窪んだプーリ状の形状をしており、ま
たアームシフト部１５はガイドローラ１１８が当たる両
側の面が長手方向に延びる山型の形状をしている。そし
て、このガイドローラ１１８とアームシフト部１５とが
係合することにより、アームシフト部１５はガイドロー
ラ１１８で挟み込まれるようにして支えられる。また、
アームシフト部１５の圧力容器と反対側には、ピニオン
１１７に合うラック１６が設けられており、このラック
１６にピニオン１１７が噛み合ってモータ１１６が回転
することにより、一体の第１アーム１０及びアームシフ
ト部１５は本体フレーム１１０に対して図２中矢印で示
すように移動する。この第１アーム１０及びアームシフ
ト部１５の位置は図示しないエンコーダにより検出され
る。上記モータ１１６、ピニオン１１７、ガイドローラ
１１８、ラック１６により、アームシフト部を駆動装置
に対して略鉛直方向にシフトさせる第１のシフト手段が
構成される。この構成はアーム支持部３０を第１アーム
１０に沿って略鉛直方向に移動させる前記の第２のシフ
ト手段と同様の構成である。

【００２７】次に、上記構成を有する超音波探傷装置を
用い、改良型の沸騰水型原子炉圧力容器の胴体−支持ス
カート溶接部を探傷する動作について説明する。図４
に、胴体の外径と支持スカートの外径が異なる圧力容器
（改良型の沸騰水型原子炉圧力容器）２００の全体構成
を示す。圧力容器２００の略円筒状の胴体部分２０１
は、保温材２０２及びγシールド２０３によって包囲さ
れ、複数のノズル２０４が突出し、下部にはインターナ
ルポンプ２０５が設置されている。先述のように、圧力
容器２００の胴体部分２０１は溶接によって組み立てら
れており、その外周面の溶接部２２０に沿って軌道２２
５が設けられている。また、縦方向の溶接部２２０ａに
は縦軌道２２５ａが設けられ、この縦軌道２２５ａには
超音波探傷装置１００を着脱するための探傷装置着脱部
２０６が設けられている。軌道２２５と縦軌道２２５ａ
との交点にはターンテーブル２０７が設けられており、
超音波探傷装置１００の走行方向が変えられる。さら
に、先述のように、胴体部分２０１には円錐状に突出す
る支持スカート２１０が溶接により取り付けられてお
り、最下部の溶接部２２０から胴体−支持スカート溶接
部２１１までは、通常１２００mm程度離れている。すな
わち、支持スカート２１０は、その大部分において胴体
部分２０１よりも外径が大きい略円錐面を構成してい
る。本実施例では、この胴体−支持スカート溶接部２１
１を探傷する。

【００２８】図５に、従来の沸騰水型原子炉圧力容器の
全体構成を示す。但し、各部材に付した参照番号のうち
図４における各部材の参照番号と同一の番号を付したも
のは同一の部材を表すものとする。図５において、圧力
容器２００Ｃの胴体部分２０１Ｃと支持スカート２１０
Ｃとは外径が等しく、従って胴体−支持スカート溶接部
の外径は胴体部分２０１Ｃ自体の外径に等しい。従来で
は、この胴体−支持スカート溶接部に沿って軌道２２５
と同様の軌道２２５Ｃを設け、この軌道２２５Ｃ上に超
音波探傷装置１００Ｃを走査させて胴体−支持スカート
溶接部の探傷を行っていた。この場合、胴体部分２０１
Ｃの外径と支持スカート２０１Ｃの外径が同じであるこ
とから、胴体−支持スカート溶接部に胴体溶接部の軌道
と同様の軌道を設けることは容易である。但し、胴体部
分２０１の探傷を行う時には超音波探傷装置１００Ｃは
γシールド２０３の上端より搬入され、胴体−支持スカ
ート溶接部の探傷を行う時には下部搬入口（図示せず）
より搬入される。

【００２９】しかし、図５の方式で図４のような改良型
の沸騰水型原子炉圧力容器の胴体−支持スカート溶接部
を探傷する場合、スタビライザ（図示せず）やノズル２
０４や保温材２０２等の付随する機器のために、上記溶
接部付近のスペースが狭く、その位置に専用の軌道やタ
ーンテーブルを敷設することは難しい。また超音波探傷
装置の形状もその部分の形状に合うような特殊なものを
用いる必要があり、超音波探傷装置をこのスペースに搬
入したり軌道へ取付けたりすることが困難である。

【００３０】これに対し、本実施例の超音波探傷装置１
００は、第２アーム２０を支持スカート２１０の方向に
押し出したり引き込めたりすることが可能であるので、
胴体−支持スカート溶接部２１１には軌道を設けなくて
も、胴体部分２０１の溶接部２２０に沿って設けられた
軌道２２５を利用して、胴体−支持スカート溶接部２１
１の探傷を行うことができる。

【００３１】超音波探傷装置１００は、図４の縦軌道２
２５ａに設けられた駆動装置着脱部２０６で取り付けら
れ、ターンテーブル２０７より軌道２２５に乗り移る。
そして軌道２２５上を走行しながら第１のアーム１０及
び第２のアーム２０を伸延させて胴体−支持スカート溶
接部２１１の探傷を行う。即ち、第２アーム２０を第１
アーム１０に対して押し出して超音波探触子５０をアー
ム長手方向、即ち軌道２２５と直角方向に走査させて探
傷し、本体フレーム１１０を軌道２２５に沿って所定距
離（１ピッチ）だけ走行させ、第２アーム２０を引き込
めて超音波探触子３０軌道２２５と直角方向に走査させ
て探傷し、さらに本体フレーム１１０を軌道２２５に沿
って所定距離（１ピッチ）だけ走行させる。この動作を
繰返すことにより、超音波探触子５０は図２の走査軌跡
２１２のように走査を行い、これによって胴体−支持ス
カート溶接部２１１の全周にわたって探傷が行われる。
尚、超音波探傷装置１００の位置は図示しないエンコー
ダにより検出される。

【００３２】上記のように超音波探傷装置にアームを設
ける場合には、圧力容器２００に付随する機器によって
スペースが制限されるため、その長さは８００mm程度以
下にすることが要求される。一方、最下部の溶接部２２
０から胴体−支持スカート溶接部２１１まではアーム長
さの１．５倍、即ち１２００mm程度離れている。本実施
例では、第１アーム１０及び第２アーム２０の両方を本
体フレーム１１０に対して移動させ伸縮させることがで
きるため、上記のような条件のもとでも第２アーム２０
の先端に取り付けられた超音波探触子５０で胴体−支持
スカート溶接部２１１を探傷することができる。例え
ば、最下部の溶接部２２０まで超音波探傷装置１００を
移動させる時には第１アーム１０及び第２アーム２０を
短く引き込んだ縮み姿勢としておき、胴体−支持スカー
ト溶接部２１１の探傷時には第１アーム１０及び第２ア
ーム２０を伸延させた伸び姿勢とし、このようにこれら
２つの姿勢を切り換える。

【００３３】また、超音波探傷装置１００が走行する位
置と上記第１アーム１０及び第２アーム２０の移動量と
の関係を予め定めておけば、圧力容器に付随して取り付
けられる機器との干渉を避けることができる。

【００３４】以上のように構成した本実施例において
は、アーム支持部３０に接続された第２のアーム２０が
第１のアーム１０に対して相対的に移動するので、第２
のアーム２０を押し出したり引き込めたりしてその先端
に取り付けられた超音波探触子５０を軌道２２５と直角
方向に走査させることができる。また、第２のアーム２
０が軌道２２５に平行な軸線を中心にしてアーム支持部
３０に回転可能に支持されているので、第２のアーム２
０を圧力容器２００の胴体部分から円錐状に突出した支
持スカート２１０に沿わせることができる。さらに、本
体フレーム１１０が走行することによって第２フレーム
２０や超音波探触子５０に干渉物が干渉する恐れがある
場合でも、このような干渉物を回避することができる。
従って、胴体−支持スカート溶接部２１１に専用の軌道
を敷設することなく、第２のアーム２０の先端に取り付
けられた超音波探触子５０により軌道２２５から離れた
位置にある上記溶接部を探傷することができる。

【００３５】また、第２アーム２０が第１アーム１０に
対して移動することに加えて、第１アーム１０も本体フ
レーム１１０に対して軌道と直角方向に移動するので、
本体フレーム１１０が走行することによって第１アーム
１０に干渉物が干渉する恐れがある場合でも、このよう
な干渉物を回避することができる。

【００３６】また、エアシリンダ３４等により第２アー
ム２０が被検体面に押付けられるので、第２のアーム２
０の先端に取り付けられた超音波探触子５０の被検体面
への密着度が良好となり、安定な超音波探傷試験を行う
ことができる。

【００３７】また、胴体−支持スカート溶接部２１１に
専用の軌道を敷設せずに胴体部分２０１の軌道２２５を
利用して上記溶接部を探傷することができる一方、第１
アーム１０及び第２アームを引き込んだ縮み姿勢とする
ことで探傷装置着脱部から胴体−支持スカート溶接を行
う位置までの移動が可能であることから、胴体−支持ス
カート溶接部２１１の探傷時においても胴体部分２０１
の溶接部２２０を探傷する場合と同じ１つの探傷装置着
脱部２０６より超音波探傷装置１００を着脱することが
可能となる。すなわち、従来の胴体−支持スカート溶接
部の探傷時のように超音波探傷装置を下部搬入口（図示
せず）より搬入する必要がなくなる。これにより、超音
波探傷装置１００の着脱を圧力容器２００上部で行うこ
とが可能となり、検査員の負担を軽減することができ
る。さらに、この作業は放射線環境下における作業とな
るが、放射線レベルの高い領域である胴体−支持スカー
ト溶接部２１１付近を避けて比較的放射線レベルの低い
圧力容器２００上部において作業を行うことができ、検
査員の放射線被曝の低減を図ることができる。

【００３８】尚、本実施例の超音波探傷装置１００は、
胴体−支持スカート溶接部２１１に限らず、それ以外の
溶接部２２０の探傷に適用してもよい。その場合、前述
した縮み姿勢のままで探傷を行えば足りることはいうま
でもない。

【００３９】次に、本発明による超音波探傷装置の他の
実施例について、図６を参照しながら説明する。本実施
例は第２アームの構成が異なるのみで、それ以外は図１
及び図２で説明した超音波探傷装置と同様の構成であ
る。

【００４０】図６（ａ）及び（ｂ）において、第２フレ
ーム２０Ａには、フレーム６０が取り付けられており、
このフレーム６０に、モータ６１、エンコーダ６２、ギ
ヤボックス６３、ボールねじ６４、探触子送り部６５が
取り付けられている。そして超音波探触子５０は探触子
送り部６５に取り付けられている。上記フレーム６０、
モータ６１、エンコーダ６２、ギヤボックス６３、ボー
ルねじ６４、探触子送り部６５により、第２アーム２０
Ａに対してアームの長手方向に移動させる送り手段が構
成される。

【００４１】モータ６１を回転させると、その回転がギ
ヤボックス６３に伝えられて減速され、さらにボールね
じ６４に伝えられる。これにより探触子送り部６５はボ
ールねじ６４に沿って第２アーム２０Ａの長手方向に移
動し、探触子送り部６５に取り付けられた超音波探触子
５０はその方向に走査する。探触子送り部６５の位置は
エンコーダ６２により検出される。このような構成にす
ると、第２アーム２０Ａをアーム支持部３０や第１アー
ム１０に対して移動させなくても超音波探触子５０をア
ーム長手方向に容易に走査させることができる。

【００４２】以上のように本実施例によれば、図１及び
図２の実施例と同様の効果が得られると共に、第２アー
ム２０Ａをアーム支持部３０や第１アーム１０に対して
移動させなくても超音波探触子５０をアーム長手方向に
容易に走査させることができる。

【００４３】次に、本発明による超音波探傷装置のさら
に他の実施例について、図７を参照しながら説明する。
本実施例も第２アームの構成が異なるのみで、それ以外
は図１及び図２で説明した超音波探傷装置と同様の構成
である。

【００４４】図７（ａ）及び（ｂ）において、第２フレ
ーム２０Ｂには、フレーム７０が取り付けられており、
このフレーム７０に、モータ７１、エンコーダ７２、ギ
ヤボックス７３、ボールねじ７４、探触子送り部７５が
取り付けられている。そして超音波探触子５０は探触子
送り部７５に取り付けられている。上記フレーム７０、
モータ７１、エンコーダ７２、ギヤボックス７３、ボー
ルねじ７４、探触子送り部７５により、第２アーム２０
Ｂに対してアームと直角方向に移動させる送り手段が構
成される。

【００４５】モータ７１を回転させると、その回転がギ
ヤボックス７３に伝えられて減速され、さらにボールね
じ７４に伝えられる。これにより探触子送り部７５はボ
ールねじ７４に沿って第２アーム２０Ｂと直角方向に移
動し、探触子送り部７５に取り付けられた超音波探触子
５０は軌道２２５と同方向に走査する。探触子送り部７
５の位置はエンコーダ７２により検出される。このよう
な構成にすると、例えば、軌道２２５に沿ってボールね
じ７４の長さ程度の距離を探傷したい時には、本体フレ
ーム１１０を走行させなくても超音波探触子５０を軌道
２２５方向に容易に走査させることができる。

【００４６】以上のように本実施例によれば、図１及び
図２の実施例と同様の効果が得られると共に、本体フレ
ーム１１０を走行させなくても超音波探触子５０を軌道
２２５方向に容易に走査させることができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、胴体の外径と支持スカ
ートの外径が異なる沸騰水型原子炉圧力容器において、
アーム伸縮機構を伸び姿勢とした後、容器に敷設されて
いる軌道上を駆動装置に走行させ探傷位置を順次ずらせ
ながら、アーム伸縮機構により支持スカートに第２のア
ームを沿わせて超音波探触子を軌道と直角方向に走査さ
せるので、胴体と支持スカートの溶接部に専用の軌道を
敷設することなく、胴体部分の軌道を利用して上記溶接
部の探傷試験を行うことができる。また、アーム伸縮機
構を縮み姿勢とすることで探傷装置着脱部から胴体−支
持スカート溶接を行う位置までの移動が可能であるの
で、胴体−支持スカート溶接部の探傷時においても胴体
部分の溶接部を探傷する場合と同一の１つの探傷装置着
脱部より超音波探傷装置を着脱することが可能となる。
したがって、従来の胴体−支持スカート溶接部の探傷時
のように超音波探傷装置を下部搬入口（図示せず）より
搬入する必要がなくなる。これにより、超音波探傷装置
の着脱を圧力容器の上部１箇所で行うことが可能とな
り、検査員の負担を軽減することができる。さらに、こ
の作業は放射線環境下における作業となるが、放射線レ
ベルの高い領域である胴体−支持スカート溶接部付近を
避けて比較的放射線レベルの低い圧力容器上部において
作業を行うことができ、検査員の放射線被曝の低減を図
ることができる。

【００４８】また、超音波探触子や伸縮アーム機構が干
渉物と干渉することを避けることができる。

【００４９】また、第２のアームが被検体面に押付けら
れるので、超音波探触子の密着度が良好となり、安定な
超音波探傷試験を行うことができる。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による超音波探傷装置の構成
を示す図であって、改良型の沸騰水型原子炉圧力容器の
胴体−支持スカート溶接部を探傷する状態を示す図であ
る。

【図２】図１のII−II方向からみた図である。

【図３】図２のIII−III方向からみた図であって、第１
アーム、アームシフト部、、及びガイドロ−ラ等の位置
関係を示す図である。

【図４】改良型の沸騰水型原子炉圧力容器の全体構成図
である。

【図５】従来の沸騰水型原子炉圧力容器の全体構成図で
ある。

【図６】（ａ）は本発明の他の実施例による超音波探傷
装置の第２アームの構成を示す図であり、（ｂ）は
（ａ）のVIｂ−VIｂ方向からみた断面矢視図である。

【図７】（ａ）は本発明のさらに他の実施例による超音
波探傷装置の第２アームの構成を示す図であり、（ｂ）
は（ａ）のVIIｂ−VIIｂ方向からみた断面矢視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 第１アーム １１ ラック １５ アームシフト部 １６ ラック ２０，２０Ａ，２０Ｂ 第２アーム ２１，２３ ピン ２４ ローラ ３０ アーム支持部 ３１ モータ ３２ ピニオン ３３ ガイドロ−ラ ３４ エアシリンダ ３５ ピストン ５０ 超音波探触子 ６０ フレーム ６１ モータ ６３ ギアボックス ６４ ボールねじ ６５ 探触子送り部 ７０ フレーム ７１ モータ ７３ ギアボックス ７４ ボールねじ ７５ 探触子送り部 １００ 超音波探傷装置 １１０ 本体フレーム １１１ モータ １１２ ピニオン １１３ ガイドロ−ラ １１６ モータ １１７ ピニオン １１８ ガイドロ−ラ １２０ 伸縮アーム機構 ２００ 圧力容器 ２１０ 支持スカート ２１１ 胴体−支持スカート溶接部 ２２０ 溶接部 ２２５ 軌道 ２２６ ラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神田 喜美雄 茨城県日立市大みか町三丁目18番１号 茨城日立情報サービス株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−115763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−245153（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略円筒状の原子炉圧力容器外周面上に略水
   平方向に形成された溶接線に沿って敷設された軌道上を
   走行し、超音波探触子を略鉛直方向に走査して超音波探
   傷試験を行う超音波探傷装置において、 前記軌道上を略水平方向に走行する駆動装置と、 前記超音波探触子を略鉛直方向に走査するための伸縮ア
   ーム機構とを有し、 前記伸縮アーム機構は、前記駆動装置に接続され略鉛直
   方向に配設されたアームシフト部と、このアームシフト
   部を前記駆動装置に対して略鉛直方向にシフトさせる第
   １のシフト手段と、前記アームシフト部に固定され略鉛
   直方向に配設された第１のアームと、先端近傍に前記超
   音波探触子が接続され略鉛直方向に配設された第２のア
   ームと、略水平方向の軸線を中心に前記第２のアームを
   略鉛直方向に回転可能に支持し、該第２のアームと前記
   第１のアームとを接続するアーム支持部と、このアーム
   支持部を前記第１のアームに沿って略鉛直方向に移動さ
   せる第２のシフト手段と、前記アーム支持部に設けら
   れ、該アーム支持部から被検体面に向かって前記第２の
   アームを押付ける力を作用させる第１のアーム押付け手
   段と、前記第２のアームの先端近傍に設けられ、該第２
   のアームから被検体面に向かって前記超音波探触子を押
   しつける力を作用させる第２のアーム押付け手段とを備
   え、かつ、 前記伸縮アーム機構は、前記略円筒状の原子炉圧力容器
   外周面上の略水平方向の溶接線を前記超音波探触子が走
   査可能となるような縮み姿勢と、前記原子炉圧力容器外
   周面に固定され該外周面よりも大部分で外径の大きい略
   円錐面上を前記超音波探触子が走査可能となるような伸
   び姿勢とを切り換え可能に構成されていることを特徴と
   する超音波探傷装置。