JP3069005B2 - 原子炉内超音波探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子炉圧力容器のシュラ
ウド胴部の母材および溶接部を探傷する原子炉内超音波
探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子炉では、原子炉圧
力容器内の炉心の外周を円筒状のシュラウドにより取り
囲み、このシュラウドの胴部外周側と原子炉圧力容器の
内周側との間の環状間隙にはジェットポンプを周方向に
所要のピッチを置いて据え付けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、各ジェッ
トポンプとシュラウド胴部との間隙が例えば約５０mmで
非常に狭いうえに、シュラウドの上端部は胴部よりも大
径であり、各ジェットポンプ側へ張り出しているので、
各ジェットポンプの内方のシュラウド胴部の外周面を超
音波探傷する作業は極めて困難であるという課題があ
る。

【０００４】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は原子炉内のシュラウドの外
周面を、各ジェットポンプの内方の狭間隙においても簡
単かつ確実に超音波探傷することができる原子炉内超音
波探傷装置を提供することを目的とする。

【０００５】また、他の目的はシュラウドの内周面を簡
単かつ確実に超音波探傷することができる原子炉内超音
波探傷装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【０００７】本願の請求項１に記載の発明は、原子炉圧
力容器内に設置された円筒状シュラウドの下部外周面を
検査する装置であって、シュラウド上端部に係脱自在に
係止されてこの上端部の外側に吊り下げられる吊部と、
この吊部をシュラウドの周方向に沿って移動させる駆動
部と、超音波プローブを取り付ける下板と、この下板を
上記吊部の下部に屈曲自在に連結せしめて上記超音波プ
ローブを上記シュラウドの下部外周面に押し付けるよう
に屈曲駆動する屈曲機構と、を有することを特徴とす
る。

【０００８】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、駆動部は、シュラウドの上
端部上を走行する車輪を駆動させる駆動モータを有する
一方、この駆動モータの回転数に基づいて超音波プロー
ブの周方向の位置を検出するエンコーダを有することを
特徴とする。

【０００９】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、駆動部は、シュラウドと接
触する走行車輪の少なくとも踏面を樹脂により形成した
ことを特徴とする。

【００１０】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
（以下、第４の発明という）は、プローブ取付部は、そ
の屈曲時に超音波プローブをシュラウドの胴部外周面に
押し付けるように水を噴射する噴射ノズルを設けている
ことを特徴とする。

【００１１】また、本願の請求項５に記載の発明（以
下、第５の発明という）は、内側にて炉心を囲む一方、
外側にて複数のジェットポンプを周方向に所要の間隔を
置いて配設するシュラウドに超音波を放射する一方、そ
の反射波を受け、この反射波に基づいて探傷する超音波
プローブと、吊りロープに吊持される一方、前記超音波
プローブを取り付けるプローブ取付部と、このプローブ
取付部に取り付けられて炉水中に水を噴出させてこのプ
ローブ取付部を原子炉内で移動させると共に、前記超音
波プローブを前記シュラウドの外周面に押し付ける噴射
ノズルと、を有することを特徴とする。

【００１２】さらに、本願の請求項６に記載の発明（以
下、第６の発明という）は、超音波プローブを水平と垂
直方向の少なくとも一方向へ走査せしめる走査装置を有
することを特徴とする。

【００１３】さらにまた、本願の請求項７に記載の発明
（以下、第７の発明という）は、超音波プローブの走査
位置を検出する走査位置検出器を有することを特徴とす
る。

【００１４】また、本願の請求項８に記載の発明（以
下、第８の発明という）は、超音波プローブをばねによ
り弾性的に支持する支持部を有することを特徴とする。

【００１５】さらに、本願の請求項９に記載の発明（以
下、第９の発明という）は、超音波プローブとその周辺
を、照明する照明装置と、その周辺部を撮像する撮像カ
メラと、その撮像を表示するモニタ装置とを有すること
を特徴とする。

【００１６】さらにまた、本願の請求項１０に記載の発
明（以下、第１０の発明という）は、プローブ取付部
は、シュラウドの外周面に押し当てられる吸盤と、この
吸盤内の水を排水することにより吸盤を前記外周面に吸
着させる一方、この吸盤内に給水することにより前記外
周面から離反させる吸盤装置を有することを特徴とす
る。

【００１７】また、本願の請求項１１に記載の発明（以
下、第１１の発明という）は、原子炉内の上部格子板の
燃料挿入口を通過してその下方へ吊り込まれ、回転方向
を互いに異にする上下一対の回転胴と、撓曲自在に湾曲
してその長手方向中間部に超音波プローブを取り付ける
一方、その両端部を前記各胴部に傾動自在に固定し、前
記超音波プローブをシュラウドの内周面に押し当てる伸
縮自在のアームとを有することを特徴とする。

【００１８】

【作用】

〈第１の発明〉原子炉内の各ジェットポンプ同士の周方
向の間隙において、原子炉内超音波探傷装置をシュラウ
ド上端部上に吊り込むと、この原子炉内超音波探傷装置
の吊り部がシュラウドの上端部に係止されて、プローブ
取付部がシュラウドの外側であって、各ジェットポンプ
同士の間隙にて吊り下げられる。

【００１９】そして、この屈曲機構が屈曲すると、超音
波プローブがシュラウドの外周面に押し当てられるの
で、その下部外周面の超音波探傷が簡単かつ確実に行な
うことができる。

【００２０】しかも、この屈曲状態で駆動部により吊り
部をシュラウドの周方向に沿って移動させると、プロー
ブがシュラウドの下部外周面に押し付けられたままの状
態でシュラウドの外周面に沿って移動するので、各ジェ
ットポンプと衝突せずにポンプの内方の狭間隙を円滑に
通過し、その狭間隙におけるシュラウドの外周面をも簡
単かつ確実に超音波探傷することができる。

【００２１】〈第２の発明〉駆動部による吊り部の周方
向の移動位置はエンコーダにより検出することができる
ので、超音波探傷箇所を簡単かつ確実に検出し、特定す
ることができる。 〈第３の発明〉シュラウドの上端部上を走行する駆動部
の走行車輪は、その少なくとも踏面を樹脂により形成し
ているので、走行車輪の走行によりシュラウドに損傷を
与えることを防止することができる。

【００２２】〈第４の発明〉プローブ取付部は、その屈
曲部に、超音波プローブをシュラウドの外周面に押し当
てるように作用するおもり、また、同じくシュラウド外
周面に超音波プローブを押し当てるように水を噴射する
噴射ノズルを有するので、超音波プローブをシュラウド
の外周面に確実に押し当てることができ、その押当て箇
所を固定できるので、その押当て箇所の超音波探傷精度
を高めることができる。

【００２３】〈第５の発明〉吊りロープにより吊持され
ているプローブ取付部を、原子炉の内周面とシュラウド
の外周面との環状間隙であって、しかも、ジェットポン
プ同士の間隙内に吊り込む。ここで、所要の噴射ノズル
から水を噴射させることにより、プローブ取付部をシュ
ラウドの外周面へ移動させて、この外周面に超音波プロ
ーブを押し付けて超音波探傷することができる。つま
り、シュラウド外周面の任意の箇所を適宜超音波探傷す
ることができる。

【００２４】〈第６の発明〉走査装置は超音波プローブ
を水平方向または垂直方向に走査することができるの
で、その分、超音波探傷範囲を拡大することができる上
に、その超音波探傷箇所の位置決め精度を高めることが
できる。

【００２５】〈第７の発明〉走査装置により走査された
超音波プローブの走査位置を走査位置検出器により検出
することができるので、その超音波探傷箇所や欠陥の位
置等を特定することができる。

【００２６】〈第８の発明〉超音波プローブがばねによ
り弾性的に支持されているので、この超音波プローブが
押し当てられるシュラウドの外周面の曲率に多少の相違
や凹凸がある場合でも、そのシュラウド外周面に超音波
プローブを密に押し当てることができるので、超音波探
傷精度を高めることができる上に、その押し当て時の衝
撃をばねにより吸収して緩衝することができる。

【００２７】〈第９の発明〉原子炉内に吊り込まれた超
音波プローブとその周辺を、照明装置により照明すると
共に、撮像カメラにより撮像し、モニタで表示するの
で、オペレータはこのモニタを見ながらプローブ取付部
と走査装置と走査位置検出装置等を種々操作することに
よりシュラウドの胴部外周面の所定箇所に超音波プロー
ブを押し当て、または走査装置を操作することにより超
音波探傷することができる。

【００２８】したがって、シュラウド外周面の超音波探
傷箇所の位置決め精度を高めることができる。

【００２９】〈第１０の発明〉シュラウド外周面に押し
当てられた所要の吸盤内の炉水を排水すると、吸盤内が
負圧となってシュラウド外周面に強く吸着する。このた
めに、超音波プローブをシュラウド外周面に押し当てて
いるプローブ取付部がシュラウド外周面に固定されるの
で、この超音波プローブによりシュラウド外周面を確実
に超音波探傷することができる。

【００３０】次に、シュラウド外周面に吸着している吸
盤内に給水してその周囲の圧力よりも高圧に昇圧する
と、吸盤がシュラウド外周面から離反するので、この
後、プローブ取付部の移動が可能となる。

【００３１】〈第１１の発明〉原子炉内の上部格子板の
燃料挿入路である所要の升目内に、上下一対の胴と、収
縮させたアームとを共に吊り込み、さらに、その上部格
子板を通過させて、その下方へ吊り下げる。

【００３２】次に、上下一対の胴を相互に反対方向に回
転させてアームを伸長させると、このアームに取り付け
られている超音波プローブがシュラウドの内周面に押し
当てられるので、その押当て箇所を超音波探傷すること
ができる。

【００３３】この超音波探傷後は、上下一対の胴をそれ
ぞれ反転させて伸縮アームを収縮させてから上方へ引き
上げることにより、再び上部格子板を通過させて上方へ
吊り上げ超音波探傷作業を簡単かつ迅速に終了させるこ
とができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１４に基づ
いて説明する。なお、図１〜図１４中、同一または相当
部分には同一符号を付している。

【００３５】図２は本発明の一実施例の全体を沸騰水型
原子炉内に吊り込んだ状態を示す一部切欠縦断面図であ
り、この図において、吊り掛け型の原子炉内超音波探傷
装置１は、炉水を収容している有底円筒状の原子炉圧力
容器２の内周面と円筒状のシュラウド３の外周面とで形
成される環状間隙４内に吊り込まれている。

【００３６】シュラウド３はその内部に図示しない炉心
を収容するものであり、その上端部３ａよりも下方で、
小径の胴部３ｂの外側の環状間隙４では複数のジェット
ポンプ５が周方向に所要のピッチを置いてプレート６上
に配設されている。

【００３７】そして、原子炉内超音波探傷装置１は、シ
ュラウド３の上端部３ａ外周縁上に跨がるように係脱自
在に係止される吊り部７と、この吊り部７にシュラウド
３の外側で吊持される屈曲自在のプローブ取付部８と、
これら吊り部７とプローブ取付部８とにそれぞれ接続さ
れた複数の給電用ケーブル９と、給排水用の複数のホー
ス１０を有する。

【００３８】吊り部７は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、シュラウド３の開口上端部３ａの外周縁部に、そ
のシュラウドヘッドボルトブラケット３ｃの外側から係
脱自在に外嵌されるコ字状の係合部７ａの外側部に、直
状角筒状の上棒７ｂを一体ないし一体的に結合すると共
に、駆動部のモータ１１により駆動されて、シュラウド
３の上端部３ａ上を走行する駆動輪１２を取り付けてお
り、駆動輪１２により係合部７ａをシュラウド３の上端
部３ａ上を周方向に移動するようになっている。

【００３９】モータ１１と、その回転数を検出すること
により係合部７ａの移動角を検出するエンコーダ１３は
係合部７ａの内側に装着され、係合部７ａの頂部等には
複数の吊り耳７ｃが突設され、これら吊り耳７ｃには図
示しない吊りロープのフック等が引掛けられ、ロープに
より吊持されるようになっている。

【００４０】上棒７ｂはその下端に、プローブ取付部８
の屈曲機構１４を介して平板状の下板１５を連結し、下
板１５の下端には後述する超音波プローブを組み付ける
プローブ駆動部１６を取り付けている。

【００４１】屈曲機構１４は下棒７ｂの下端に、水圧シ
リンダ１７のシリンダ１７ａを、そのピストン１７ｂが
外側斜め下方へ突出するように所定角度傾斜させて固定
する一方、シリンダ１７ａの両側に配設された左右一対
の外側板１８ａ，１８ｂの上端を固着し、外側板１８
ａ，１８ｂにはその内側の矩形枠状の小フレーム１９の
軸方向中間部を揺動自在に枢着している。

【００４２】水圧シリンダ１７は図示しない給排水ホー
スに接続され、この給排水ホースが延伸する原子炉圧力
容器２の上方の図示しない作業床（オペレーティングフ
ロア）で遠隔制御される。

【００４３】小フレーム１９はその上横棒の中間部に、
水圧シリンダ１７のピストン１７ｂの先端部を枢着し、
この小フレーム１９には屈曲リンク２０の上端部を揺動
自在に枢着している。また、屈曲リンク２０は、その下
端部に、平板状の下板１５を枢着しており、図１（Ｂ）
に示すようにピストン１７ｂが外側斜め下方へ突出した
ときに、屈曲リンク２０の下端が上下一対の回動支点２
０ａ，２０ｂを中心にして、シュラウド３の胴部３ａ側
へ揺動し、下板１５とプローブ駆動部１６の内面を、図
１（Ｂ）に示すようにシュラウド胴部３ｂの外周面に押
し付けるように屈曲するようになっている。

【００４４】また、ピストン１７ｂが収縮したときは図
１（Ｂ）の一点鎖線に示すように、屈曲リンク２０を直
状に復帰させて、下板１５とプローブ駆動部１６とを一
対の外側板１８ａ，１８ｂの下方へ垂下させるようにな
っている。なお、小フレーム１９の外面にはおもり２１
を設けると共に、炉水中の外側方へ水を噴射させる水噴
射ノズル２２を設けて、屈曲リンク２０の屈曲時に下板
１５とプローブ駆動部１６をシュラウド胴部３ｂ外周面
に押し付ける力を増強させて、超音波プローブをシュラ
ウド胴部３ｂ外周面に密着させる力を増大させてもよ
い。水噴射ノズル２２は給水ホース１０を接続してお
り、給水ホース１０は原子炉圧力容器２より上方の図示
しない作業床上の制御装置に接続され、遠隔操作される
ようになっている。

【００４５】そして、プローブ駆動部１６は図３に示す
ように下板１５にコ字状枠の本体フレーム２３をジョイ
ント２４を介して連結し、本体フレーム２３にはボール
スクリュー２５とガイドシャフト２６とを垂直方向に並
設し、ボールスクリュー２５に螺合させた上下一対のボ
ールナット２７ａ，２７ｂに取付アーム２８の一面を固
定し、このアーム２８の図３中右端部をガイドシャフト
２６に摺動自在に係合させている。したがって、ボール
スクリュー２５を上下動モータ２９により回転させる一
方、このボールスクリュー２５に螺合する上下一対のボ
ールナット２７ａ，２７ｂを固着しているアーム２８の
回転をガイドシャフト２６により規制することにより、
取付アーム２８をガイドシャフト２６により案内して図
中上下方向へ往復動させるようになっている。

【００４６】取付アーム２８はその上下両端に上，下一
対のリミットスイッチ２９ａ，２９ｂを設け、取付アー
ム２８の上限と下限位置をそれぞれ検出して、その暴走
を防止するようになっている。

【００４７】取付アーム２８は、図３中左端部にて縦長
帯板状の板ばね３０を直交するように固着しており、こ
の板ばね３０の上下両端に、２個一対の超音波プローブ
３１ａ，３１ｂを取り付けており、シュラウド胴部３ｂ
の外周面の溶接線３２の上下両側に位置するようになっ
ている。

【００４８】板ばね３０は外方に凸の円弧状に湾曲して
いるので、シュラウド胴部３ｂ外周面に超音波プローブ
３１ａ，３１ｂを強力に密着させることができると共
に、その密着の際の衝撃を吸収して緩衝することができ
る。

【００４９】上下一対の超音波プローブ３１ａ，３１ｂ
はその一方を超音波放射用に、その他方を反射波受信用
にそれぞれ構成してもよいが、その各々を超音波放射用
と反射波受信用とを兼用するタイプに構成してもよい。

【００５０】そして、取付アーム２８の長手方向中間部
には上下一対の超音波プローブ３１ａ，３１ｂ、溶接線
３２およびその周辺を、照明する上下一対の水中ライト
３３ａ，３３ｂと、撮像する水中ＣＣＤカメラ３４とを
設けており、ＣＣＤカメラ３４は原子炉圧力容器２の上
方の図示しない作業床上のモニタに電気的に接続され、
ＣＣＤカメラ３４で撮像した映像をモニタに表示するよ
うになっている。また、この作業床上には上下動モータ
２９、ライト３３ａ，３３ｂ、水中ＣＣＤカメラ３４等
を遠隔制御する種々の制御装置を設けている。

【００５１】次に本実施例の作用を説明する。

【００５２】まず、原子炉内超音波探傷装置１の吊り耳
７ｃにフック等を引掛けた図示しない吊りロープにより
原子炉内超音波探傷装置１を原子炉圧力容器２よりも上
方の図示しない作業床（オペレーティングフロア）上で
吊持する。次に、図１に示すように原子炉内超音波探傷
装置１を、原子炉圧力容器２の内周面とシュラウド３の
外周面との間隙であって、各ジェットポンプ５同士間の
間隙へ、水中ＣＣＤカメラ３４で撮像した映像をモニタ
で観察しながら徐々に吊り下げて行くと、シュラウド３
の上端部３ａ上に原子炉内超音波探傷装置１の吊り部７
が係止される。

【００５３】これにより、プローブ取付部８が吊り部７
によりシュラウド胴部３ｂの外側にて吊り下げられるの
で、水圧シリンダ１７を動作せしめてピストン１７ｂを
突出させると、屈曲リンク２０が屈曲して下板１５とプ
ローブ駆動部１６の内面がシュラウド胴部３ｂ外周面に
押し付けられる。

【００５４】この後、直ちに、あるいは上下動モータ２
９の駆動制御により取付アーム２８を上下動させること
により、図３に示すように上下一対の超音波プローブ３
１ａ，３１ｂを溶接線３２の所定箇所の上下に跨るよう
に位置させてから超音波探傷をしてもよい。

【００５５】また、駆動輪１２をモータ１１により駆動
させて、原子炉内超音波探傷装置１全体をシュラウド３
の周方向へ移動させてもよい。しかも、その移動の際に
は、下板１５がシュラウド胴部３ｂ外周面側へ押し付け
られているので、ジェットポンプ５に衝突せずにその内
方の狭間隙を円滑に通過することができ、さらに、その
狭間隙においても簡単かつ確実迅速にシュラウド胴部３
ｂ外周面の超音波探傷を行なうことができる。

【００５６】図４は本発明の第２実施例であるロープ式
簡易型原子炉内超音波探傷装置４１の一例を、吊りロー
プ４２により吊持して、原子炉圧力容器２内のジェット
ポンプ５とシュラウド３との狭間隙内に吊り込んだ状態
を示しており、このロープ式原子炉内超音波探傷装置４
１は図５，図６でも示すプローブ駆動部４３を直接吊り
ロープ４２により吊持する一方、プローブ駆動部４３に
若干の移動機能を持たせた点に特徴がある。

【００５７】つまり、プローブ駆動部４３は図５，図６
で示す矩形箱状の本体ケース４４の内面の各コーナ部に
例えばほぼ円錐状の吸盤４５を板ばね４６によりそれぞ
れ取り付けている。

【００５８】各吸盤４５は図示しない作業床上まで延伸
する給排水ホース４７を接続しており、各吸盤４５をシ
ュラウド胴部３ｂ外周面に押し付けた状態で、各吸盤４
５内の炉水を給排水ホース４７を通して排水することに
より、各吸盤４５内を負圧にして胴部３ｂ外周面に吸着
せしめる一方、各吸盤４５内に給水することにより各吸
盤４５内を周囲の圧力よりも高圧にしてシュラウド胴部
３ｂ外周面より離反して取り外すようになっている。

【００５９】また、各吸盤４５を板ばね４６により弾性
的に支持しているので、図７（Ａ）に示すように各吸盤
４５をシュラウド胴部３ｂの凹弧状内周面に吸着させる
場合でも、図７（Ｂ）に示すようにシュラウド胴部３ｂ
の凸弧状外周面に吸着させる場合でも容易かつ確実に吸
着させることができる。

【００６０】そして、図５，図６に示すように本体ケー
ス４４はその外面の各コーナ部と左右両側面の上下両端
部に、外面，側面水噴射ノズル４８ａ，４８ｂをそれぞ
れ設け、これら各水噴射ノズル４８ａ，４８ｂは各給水
ホース４９を介して図示しない作業床上の制御装置に接
続され、この制御装置により各水噴射ノズル４８ａ，４
８ｂから給水を所定圧で炉水中へ噴出させることによ
り、その噴出反力で本体ケース４４をシュラウド胴部３
ｂ外周面へ押し付ける方向とその反対方向、あるいは周
方向等へそれぞれ移動し得るように構成されている。

【００６１】また、プローブ駆動部４３は図８に示すよ
うに本体ケース４４に、モータ５０により軸心周りに回
転するボールスクリュー５１とガイドシャフト５２とを
上下方向に並設し、ボールスクリュー５１に螺合する一
方、ガイドシャフト５２に上下方向に摺動自在に取り付
けた摺動座５３の内端に超音波プローブ５４を装着して
おり、超音波プローブ５４を上下方向に移動し得るよう
になっている。なお、図８中、符号５５はボールスクリ
ュー５１の回転数を検出して超音波プローブ５４の上下
位置を検出するエンコーダであり、５６ａ，５６ｂは超
音波プローブ５４の移動上限と下限とをそれぞれ検出す
るリミッチスイッチである。

【００６２】次に本実施例の作用を説明する。

【００６３】まず、ロープ式簡易型原子炉内超音波探傷
装置４１の吊り耳４４ｃにフック等を引掛けた吊りロー
プ４２により原子炉内超音波探傷装置４１を原子炉圧力
容器２よりも上方の図示しない作業床（オペレーション
フロア）上で吊持し、次に、原子炉圧力容器２の内周面
とシュラウド３の外周面との間隙であって、各ジェット
ポンプ５同士間の間隙へ、水中照明装置５７と水中カメ
ラ５８と共に、徐々に吊り下げて行き、水中カメラ５８
で撮像した映像を作業床上のモニタで観察しながら所定
の深さに達したときに、本体ケース４４の外面側の各水
噴射ノズル４８ａから給水を所定圧で炉水中へ噴出さ
せ、各吸盤４５をシュラウド胴部３ｂ外周面に押し付け
ておく。

【００６４】次に、各吸盤４５内の炉水を排水して負圧
にすることにより各吸盤４５をシュラウド胴部３ｂ外周
面に吸着させ、プローブ駆動部４３を固定させる。

【００６５】そこで、プローブ駆動部４３の摺動座５３
を上下方向に移動させて超音波プローブ５４を上下動さ
せ、シュラウド胴部３ｂ外周面の溶接線３２等の所定箇
所を超音波探傷する。この後、各吸盤４５内に給水して
各吸盤４５をシュラウド胴部３ｂ外周面から離反させ、
各後面噴射ノズル４８ａから水を噴射させつつ、一側の
上下一対の側面噴射ノズル４８ａ，４８ａからも水を噴
射させる。

【００６６】これにより、本体ケース４４はシュラウド
胴部３ｂの外周面に沿いつつ、周方向の一側方へ横移動
するので、この本体ケース４４が各ジェットポンプ５に
衝突せずにその内周側とシュラウド胴部３ｂ外周面との
狭間隙を円滑に通過し、あるいはその狭間隙にて本体ケ
ース４４をシュラウド胴部３ｂ外周面に押し付け吸着さ
せて超音波探傷することができる。

【００６７】図９は上記各超音波プローブ３１ａと３１
ｂ，５４を縦横Ｘ，Ｙに移動させるプローブ駆動装置の
他の実施例の構成図であり、このプローブ駆動装置６０
は左右一対のガイドレール６１ａ，６１ｂ上に、図１０
（Ａ）に示すように棒状歯車の左右一対のラック６２
ａ，２６ｂを摺動自在に外嵌している。

【００６８】また、これら左右一対のラック６２ａ，６
２ｂ上に噛み合うように配設された左右一対の駆動ピニ
オン６３ａ，６３ｂのＹ回転軸６３ｃをＹモータ６４に
より回転駆動し、左右一対のラック６２ａ，６２ｂを上
下方向Ｙに駆動させるようになっている。Ｙ回転軸６３
ｃの回転数はＹエンコーダ６５により検出され、その上
下方向の位置を検出する。

【００６９】また、左右一対のラック６２ａ，６２ｂに
は図１０（Ａ）に示すようにボールスクリュー６６の両
端部をベアリングにより回転自在に支持しており、ボー
ルスクリュー６６が左右一対のラック６２ａ，６２ｂの
上下方向Ｙの移動に連動して上下方向Ｙに移動するよう
になっている。

【００７０】ボールスクリュー６６はＸモータ６７によ
り回転され、ボールスクリュー６６の上方と下方とには
上下一対の上，下ガイド棒６８ａ，６８ｂが並設され、
その左右端部は左右一対のラック６２ａ，６２ｂに固定
されている。

【００７１】そして、ボールスクリュー６６は図１０
（Ｂ）に示すように縦長アーム６９のねじ孔６９ａに螺
合し、上下一対のガイド棒６８ａ，６８ｂは、アーム６
９の挿通孔６９ｂ，６９ｃを摺動自在に挿通し、Ｘモー
タ６７の回転によりアーム６９を左右方向へ往復動自在
に案内するようになっている。ボールスクリュー６６の
回転数はＸエンコーダ７０により検出し、アーム６９の
左右方向Ｘの位置を検出する。

【００７２】アーム６９はその一面の上下両端部に一対
の超音波プローブ７１ａ，７１ｂをそれぞれ取り付けて
おり、図１０（Ｃ）に示すように、その一方７１ａを超
音波放射用に構成し、その他方７１ｂを反射波受信用に
構成しているが、さらに、その両者７１ａ，７１ｂ間の
距離を制御自在に構成してもよい。あるいは、両者７１
ａ，７１ｂを共に超音波放射用と反射波受信用に兼用す
るタイプにそれぞれ構成してもよい。なお、図９中、符
号７２はベアリング、７２ａ，７２ｂはアーム６９のＸ
方向の移動限界を検出す左右一対の近接スイッチ、７３
ａ，７３ｂはＹ方向の移動限界を検出する上下一対の近
接スイッチであり、これらはリミットスイッチでもよ
い。

【００７３】図１１（Ａ），（Ｂ）は上記ロープ式簡易
型原子炉内超音波探傷装置４１の超音波プローブ５４を
駆動する駆動装置の他の実施例をそれぞれ示す正面図，
側面図であり、このプローブ駆動装置８０は図１１
（Ａ）中、一点鎖線αで示す範囲内で超音波プローブ８
４を縦横Ｘ，Ｙに移動させる点に特徴がある。

【００７４】つまり、プローブ駆動装置８０は、Ｙモー
タ８１により軸心周りに回転されるボールスクリュー８
２を摺動子８３に螺合させ、ガイドシャフト８４により
摺動子８３の回転を規制してＹ軸方向へ摺動させ、摺動
子８３上に設けた超音波プローブ８４をＹ方向で往復動
させるものである。

【００７５】また、上下一対の移動体８５ａ，８５ｂ
は、ボールスクリュー８２を回転自在に枢着せしめる一
方、ガイドシャフト８４を固着しており、Ｘモータ８６
により左右方向Ｘに移動する上下一対のＸ駆動体８７
ａ，８７ｂによりＸ方向に移動するようになっている。
なお、図１１中、８８は水中ＣＣＤカメラ、８９は水噴
射ノズル、９０は吸着パット，９１はベースボディー、
９２はＸエンコーダ、９３はＹエンコーダである。

【００７６】図１２はシュラウド胴部３ｂの内側で超音
波探傷を実施する場合の内胴用超音波探傷プローブ操作
機構１００の一例の斜視図である。一般に、シュラウド
３の内側から超音波探傷を実施する場合は、その胴部３
ｂ内の図示しない制御棒やガイドチューブの撤去が必要
であり主に外側から超音波探傷を実施する。しかし、胴
部３ｂの外側からの超音波探傷で疑問点が生じた時や内
側の広い範囲に亘って超音波探傷を実施する時はこの内
胴用超音波探傷プローブ操作機構１００を使用する。本
機構１００はシュラウド胴部３ｂ内部で、上部格子板１
０１ａより下方の下部格子板１０１ｂの上またはＣＲＤ
ハウジング１０２の上に取り付けられる。

【００７７】このプローブ操作機構１００は、吊りロー
プ１０３で本体１０４を吊り降して下部格子板１０１の
上に設置し、押出しモータ１０５によりボールスクリュ
ー１０５ａを回転させてＸ字状の押出しリンク１０６を
外方へ押し出したり、収納させたりする。図示しない超
音波探傷プローブは取付座１０７に取り付けられ、この
取付座１０７は昇降モータ１０８により回転するボール
スクリュー１０８ａの回転により昇降し、旋回モータ１
０９により本体１０４の軸心周りに旋回する。これらの
暴走を防止するために各動作に対して近接スイッチ１１
０がある。近接スイッチ１１０は動作するもの、または
停止させるものどちらに取り付けてもよい。

【００７８】図１３は図１２で示す超音波プローブの取
付座１０７の押出し機構の変形例の斜視図であり、この
押出し機構１１１は中心軸１１２の上部と下部とに、上
部胴１１３と下部胴１１４とを回転自在に枢着する一
方、これら上，下部胴１１３，１１４をそれぞれ逆方向
に回転させる上モータ１１５と下モータ１１６とを固定
している。

【００７９】上下各モータ１１５，１１６はその各ピニ
オン１１５ａ，１１６ａを上，下部胴１１３，１１４の
内歯に噛み合せて、上，下部胴１１３，１１４をそれぞ
れ逆方向に回転させるようになっている。

【００８０】また、上，下部胴１１３，１１４はその外
周面に、円弧状アーム１１７の両端部１１７ａ，１１７
ｂを上下方向に傾動自在に装着しており、アーム１１７
の長手方向中間部外面には超音波プローブを取り付ける
取付座１１８を形成している。

【００８１】したがって、図１４（Ａ）に示すように、
上，下部胴１１３，１１４は円弧状アーム１１７の両端
部１１７ａ，１１７ｂが、取付座１１８から遠ざかる方
向に、互いに逆転し合うと、アーム１１７の取付座１１
８は内方、つまり、上，下部胴１１３，１１４側へ接近
するように後退し、一方、図１４（Ｂ）に示すようにア
ーム１１７の両端部１１７ａ，１１７ｂが互いに接近す
るように、上，下部胴１１３，１１４が逆転し合うこと
により、取付座１１８が外方へ押し出され、この取付座
１１８に取り付けた超音波プローブをシュラウド胴部３
ｂの内周面に押し付けて超音波探傷させることができ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本願第１の発明は、
屈曲機構を屈曲させて超音波プローブをシュラウドの外
周面に押し当てることができるので、その胴部外周面の
超音波探傷を簡単かつ確実に行なうことができる。

【００８３】しかも、この屈曲状態で駆動部により吊り
部をシュラウドの周方向に沿って移動させると、プロー
ブ取付部が、屈曲したままの状態でシュラウドの外周面
に沿って移動するので、各ジェットポンプと衝突せずに
ポンプの内方の狭間隙を円滑に通過し、その狭間隙にお
けるシュラウドの外周面をも簡単かつ確実に超音波探傷
することができる。

【００８４】本願第２の発明は、駆動部による吊り部の
周方向の移動位置をエンコーダにより検出することがで
きるので、超音波探傷箇所を簡単かつ確実に検出し、特
定することができる。

【００８５】本願第３の発明は、シュラウドの上端部上
を走行する駆動部の走行車輪の少なくとも踏面を樹脂に
より形成しているので、走行車輪の走行によりシュラウ
ドに損傷を与えることを防止することができる。

【００８６】本願第４の発明は、屈曲機構に、超音波プ
ローブをシュラウドの外周面に押し当てるように水を噴
射する噴射ノズルを有するので、超音波プローブをシュ
ラウドの外周面に確実に押し当てることができ、その押
当て箇所を固定できるので、その押当て箇所の超音波探
傷精度を高めることができる。

【００８７】本願第５の発明は、吊りロープにより吊持
されているプローブ取付部を、原子炉の内周面とシュラ
ウドの外周面との環状間隙であって、しかも、ジェット
ポンプ同士の間隙内に吊り込み、所要の噴射ノズルから
水を噴射させることにより、プローブ取付部をシュラウ
ドの外周面へ移動させて、この外周面に超音波プローブ
を押し付けて超音波探傷することができる。つまり、シ
ュラウド外周面の任意の箇所を適宜超音波探傷すること
ができる。

【００８８】本願第６の発明は、超音波プローブを走査
装置により水平方向または垂直方向に走査することがで
きるので、その分、超音波探傷範囲を拡大することがで
きる上に、その超音波探傷箇所の位置決め精度を高める
ことができる。

【００８９】本願第７の発明は、走査装置により走査さ
れた超音波プローブの走査位置を走査位置検出器により
検出することができるので、その超音波探傷箇所や欠陥
の位置等を特定することができる。

【００９０】本願第８の発明は、超音波プローブをばね
により弾性的に支持しているので、この超音波プローブ
が押し当てられるシュラウドの外周面の曲率に多少の相
違や凹凸がある場合でも、そのシュラウド外周面に超音
波プローブを密に押し当てることができるので、超音波
探傷精度を高めることができる上に、その押し当て時の
衝撃をばねにより吸収して緩衝することができる。

【００９１】本願第９の発明は、原子炉内に吊り込まれ
た超音波プローブとその周辺を、照明装置により照明す
ると共に、撮像カメラにより撮像し、モニタで表示する
ので、オペレータはこのモニタを見ながらプローブ取付
部と走査装置と走査位置検出装置等を種々操作すること
によりシュラウドの胴部外周面の所定箇所に超音波プロ
ーブを押し当て、または走査装置を操作することにより
超音波探傷することができる。

【００９２】したがって、シュラウド外周面の超音波探
傷箇所の位置決め精度を高めることができる。

【００９３】本願第１０の発明は、シュラウド外周面に
押し当てられた所要の吸盤内の炉水を排水することによ
り、超音波プローブをシュラウド外周面に吸着させるこ
とができるので、この超音波プローブによりシュラウド
外周面を確実に超音波探傷することができる。また、シ
ュラウド外周面に吸着している吸盤内に給水することに
より吸盤をシュラウド外周面から離反させることができ
るので、この後、プローブ取付部の移動が可能となる。

【００９４】本願第１１の発明は、原子炉内の上部格子
板の燃料挿入路である所要の升目内に、伸縮自在のアー
ムを共に吊り込み、さらに、その上部格子板を通過させ
て、その下方へ吊り下げ、アームを伸長させることによ
り、このアームに取り付けられている超音波プローブを
シュラウドの内周面に押し当てることができるので、そ
の押当て箇所を超音波探傷することができる。

【００９５】また、超音波探傷後は、伸縮アームを収縮
させてから上方へ引き上げることにより、再び上部格子
板を通過させて上方へ吊り上げ超音波探傷作業を簡単か
つ迅速に終了させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る原子炉内超音波探傷装置
の一実施例の正面図、（Ｂ）は図１（Ａ）の側面図。

【図２】図１で示す実施例を原子炉圧力容器内部のシュ
ラウド胴とジェットポンプとの間に吊り込んだ状態を一
部縦断面で示す概略図。

【図３】図２で示すプローブ駆動部の正面図。

【図４】本発明の他の実施例を原子炉圧力容器内部のシ
ュラウド胴とジェットポンプとの間に吊り込んだ状態の
概略図。

【図５】図４で示すプローブ駆動部の側面図。

【図６】図４で示すプローブ駆動部の正面図。

【図７】（Ａ）は図５等で示す吸盤をシュラウド内周面
に吸着させた状態を示す図、（Ｂ）は図５等で示す吸盤
をシュラウド外周面に吸着させた状態を示す図。

【図８】図５，図６等で示すプローブ駆動部のプローブ
駆動機構の構成図。

【図９】図５，図６等で示すプローブ駆動部の他のプロ
ーブ駆動機構の構成図。

【図１０】（Ａ）は図９のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図
９のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は図９で示す超音波プロー
ブの作用の一例を示す断面図。

【図１１】（Ａ）は本発明のさらに他のプローブ駆動機
構の正面図、（Ｂ）は図１１（Ａ）の側面図。

【図１２】シュラウド胴部内周面を超音波探傷する原子
炉内超音波探傷装置の一例の斜視図。

【図１３】シュラウド胴部内周面を超音波探傷する原子
炉内超音波探傷装置の他の例の要部斜視図。

【図１４】（Ａ）は図１３で示す原子炉内超音波探傷装
置のアームの収縮作用を示す図、（Ｂ）は同じくアーム
の伸長作用を示す図。

【符号の説明】

１ 吊り掛け型原子炉内超音波探傷装置 ２ 原子炉圧力容器 ３ シュラウド ３ａ シュラウドの上端部 ３ｂ シュラウドの胴部 ３ｃ シュラウドヘッドボルトブラケット ５ ジェットポンプ ７ 吊り部 ８ プローブ取付部 ９ 給電用ケーブル １０ 給排水用ホース １１ モータ １２ 駆動輪 １３ エンコーダ １４ 屈曲機構 １５ 下板 １６ プローブ取付部 １７ 水圧シリンダ １８ａ，１８ｂ 一対の外側板 １９ 小フレーム ２０ 屈曲リンク ２１ おもり ２２ 噴射ノズル ２３ 本体フレーム ２５ ボールスクリュー ２６ ガイドシャフト ２７ａ，２７ｂ 一対のボールナット ２８ アーム ２９ａ，２９ｂ 上，下リミットスイッチ ３０ 板ばね ３１ａ，３１ｂ 一対の超音波プローブ ３２ 溶接線 ３３ａ，３３ｂ 一対の水中ライト ３４ 水中ＣＣＤカメラ ４１ ロープ式簡易型原子炉内超音波探傷装置 ４２ 吊りロープ ４３ プローブ駆動部 ４４ 本体ケース ４５ 吸盤 ４６ 板ばね ４７ 給排水ホース ４８ａ，４８ｂ 水噴射ノズル ４９ 給水ホース ５０ モータ ５１ ボールスクリュー ５２ ガイドシャフト ５３ 摺動座 ５４ 超音波プローブ ５５ エンコーダ ５６ａ，５６ｂ リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−61663（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−132960（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231899（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82954（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−101262（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−154560（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−50356（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉圧力容器内に設置された円筒状シュ
   ラウドの下部外周面を検査する装置であって、シュラウ
   ド上端部に係脱自在に係止されてこの上端部の外側に吊
   り下げられる吊部と、 この吊部をシュラウドの周方向に沿って移動させる駆動
   部と、 超音波プローブを取り付ける下板と、 この下板を上記吊部の下部に屈曲自在に連結せしめて上
   記超音波プローブを上記シュラウドの下部外周面に押し
   付けるように屈曲駆動する屈曲機構と、 を有することを特徴とする原子炉内超音波探傷装置。
2. 【請求項２】 駆動部は、シュラウドの上端部上を走行
   する車輪を駆動させる駆動モータを有する一方、この駆
   動モータの回転数に基づいて超音波プローブの周方向の
   位置を検出するエンコーダを有することを特徴とする請
   求項１記載の原子炉内超音波探傷装置。
3. 【請求項３】 駆動部は、シュラウドと接触する走行車
   輪の少なくとも踏面を樹脂により形成したことを特徴と
   する請求項１または２記載の原子炉内超音波探傷装置。
4. 【請求項４】プローブ取付部は、その屈曲時に超音波プ
   ローブをシュラウドの胴部外周面に押し付けるように水
   を噴射する噴射ノズルを設けていることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１項に記載の原子炉内超音波探傷
   装置。
5. 【請求項５】 内側にて炉心を囲む一方、外側にて複数
   のジェットポンプを周方向に所要の間隔を置いて配設す
   るシュラウドに超音波を放射する一方、その反射波を受
   け、この反射波に基づいて探傷する超音波プローブと、 吊りロープに吊持される一方、前記超音波プローブを取
   り付けるプローブ取付部と、 このプローブ取付部に取り付けられて炉水中に水を噴出
   させてこのプローブ取付部を原子炉内で移動させると共
   に、前記超音波プローブを前記シュラウドの外周面に押
   し付ける噴射ノズルと、を有することを特徴とする原子
   炉内超音波探傷装置。
6. 【請求項６】 超音波プローブを水平と垂直方向の少な
   くとも一方向へ走査せしめる走査装置を有することを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の原子炉内
   超音波探傷装置。
7. 【請求項７】 超音波プローブの走査位置を検出する走
   査位置検出器を有することを特徴とする請求項６記載の
   原子炉内超音波探傷装置。
8. 【請求項８】 超音波プローブをばねにより弾性的に支
   持する支持部を有することを特徴とする請求項１〜７の
   いずれか１項に記載の原子炉内超音波探傷装置。
9. 【請求項９】 超音波プローブとその周辺を、照明する
   照明装置と、その周辺部を撮像する撮像カメラと、その
   撮像を表示するモニタ装置とを有することを特徴とする
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の原子炉内超音波探
   傷装置。
10. 【請求項１０】 プローブ取付部は、シュラウドの外周
    面に押し当てられる吸盤と、この吸盤内の水を排水する
    ことにより吸盤を前記外周面に吸着させる一方、この吸
    盤内に給水することにより前記外周面から離反させる吸
    盤装置を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    か１項に記載の原子炉内超音波探傷装置。
11. 【請求項１１】 原子炉内の上部格子板の燃料挿入口を
    通過してその下方へ吊り込まれ、回転方向を互いに異に
    する上下一対の回転胴と、撓曲自在に湾曲してその長手
    方向中間部に超音波プローブを取り付ける一方、その両
    端部を前記各胴部に傾動自在に固定し、前記超音波プロ
    ーブをシュラウドの内周面に押し当てる伸縮自在のアー
    ムとを有することを特徴とする原子炉内超音波探傷装
    置。