JP3147478B2 - ベローズの補修溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベローズの補修溶接装
置に係り、特に、ベローズの内面側が狭隘部となってい
る場合に、ベローズ内面に生じた欠陥部の補修溶接を行
なうものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電関連施設で使用されている配
管、あるいは火力発電プラントや化学プラント等の各種
配管の接続箇所において、配管の大きな熱変位を吸収す
るように、配管の長さ方向の大きな伸縮量を許容する必
要がある場合には、配管の継手部分に成形ベローズや溶
接ベローズが使用される。

【０００３】図１７及び図１８は、沸騰水型原子炉のサ
プレッションチェンバにおけるベント管の部分に配され
るベローズの取り付け構造例を示すものである。

【０００４】原子炉格納容器Ａの外方に取り付けられた
ベント管Ｂの先端は、サプレッションチェンバＣを貫通
するとともに、その内部において、ベントヘッダＤ及び
ダウンカマＥを介してサプレッションチェンバＣのプー
ル水に連通させられており、ベント管Ｂの回りには、こ
れを環状間隙Ｆを空けて囲むベントノズルＧがサプレッ
ションチェンバＣの壁に取り付けられ、ベント管Ｂとベ
ントノズルＧとの環状間隙Ｆは、サプレッションチェン
バＣの内部に対して連通状態とされるとともに、その反
対側にベローズＨを配することによって、外気から隔離
されている。

【０００５】該ベローズＨは、図１８に示すように、ベ
ント管Ｂに対して端板Ｉ及び取り付けスリーブＪを介し
て取り付けられ、中間に中間スリーブＫ及び取り付けフ
ランジＬを介在させており、外側に保護のためにガード
パイプＭを配した構造とされている。

【０００６】一方、ベローズＨは、内面に波形状の凹凸
が付与されることに基づいて窪部となるベローズ溝Ｘが
形成され、該ベローズ溝Ｘの下方位置となる部分に塵埃
等が堆積し易い構造となっている。したがって、原子炉
の建設時の塵埃の堆積、原子炉運転開始後の放射性物質
の拡散、サプレッションチェンバのプール水によって生
じた水蒸気の結露現象等の要因が重畳して、放射化した
塵埃等がベローズ溝Ｘに付着することが考えられる。

【０００７】このため、原子力発電関連施設に使用され
るベローズＨにあっては、定期検査時等に、ベローズ溝
Ｘヘの塵埃の付着量や、塵埃付着箇所等におけるクラッ
ク、孔食の発生等の欠陥部の有無を検査するとともに、
欠陥部の発生が認められる場合には、ベローズＨの補修
作業あるいはベローズＨの交換を実施することが望まし
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベローズＨの
内面における検査や補修作業は、ベント管Ｂとベローズ
Ｈとの環状間隙Ｆが狭隘部分となるために、作業性が著
しく損なわれるものとなる。図１７及び図１８に示すベ
ローズＨでは、例えばベント管Ｂの外径が１４６４ｍｍ
ないし２０７５ｍｍ、ベントノズルＧの内径が１５６４
ｍｍないし２１７５ｍｍである場合、ベント管Ｂとベン
トノズルＧとの間隙寸法が５０ｍｍ程度であり、かつ、
ベントノズルＧの開口から、端板Ｉまでの奥行き寸法
が、例えば短い部分で１５５０ｍｍ、長い部分で２３５
０ｍｍ程度であって、各種作業を実施することが技術的
に困難な箇所となっている。また、ベローズＨを交換す
る方法の実施は、ベント管Ｂ等の解体作業を伴う大工事
となり、その労力が多大なものとなる。

【０００９】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、狭隘箇所に位置するベローズの補修溶接を可
能とし、かつ、補修溶接作業を効率よく実施すること等
を目的としているものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、ベローズの内側の環状間隙に挿入される移動枠と、
該移動枠に搭載され金属溶解用レーザ光を出力するレー
ザトーチと、該レーザトーチの近傍に環状間隙とベロー
ズ溝内部位置との間を揺動可能に配されるミラー支持ア
ームと、該ミラー支持アームに対してレーザトーチの先
端と離間状態に配されレーザ光をミラー支持アームの先
端方向に反射する固定ミラーと、移動枠に搭載されミラ
ー支持アームの揺動を行なうアーム揺動手段と、ミラー
支持アームの先端に配されレーザー光を被補修溶接部に
照射する首振りミラーと、該首振りミラーとミラー支持
アームとの間に介在状態に配されレーザ光の照射位置を
設定するミラー角度設定手段とを具備する構成のベロー
ズの補修溶接装置としている。

【００１１】

【作用】狭隘部におけるベローズの内側の環状間隙に移
動枠を挿入した状態で、レーザトーチからレーザ光を照
射し、そのレーザ光の方向を固定ミラーでミラー支持ア
ームの先端方向に変え、首振りミラーによってレーザー
光を被補修溶接部に照射する。移動枠からベローズ溝内
部への首振りミラーの繰り出し及び退避は、アーム揺動
手段の作動に基づきミラー支持アームを揺動させること
によってなされる。レーザ光の照射位置の調整は、ミラ
ー角度設定手段の作動に基づき首振りミラーの角度を変
えることによってなされる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係るベローズの補修溶接装置
について、図１ないし図１６に基づいて説明する。

【００１３】図２はベローズの補修溶接装置をベント管
ＢとベントノズルＧとの間に組み込んだ状態を示してい
る。

【００１４】各図において、符号１は旋回ガイドレー
ル、２は旋回部、３は支持枠、４は移動枠、５は作業
部、６は材料供給手段、７は真空回収手段、８は制御手
段、８ａは制御装置、８ｂは電源装置、９は監視手段、
９ａはＴＶモニタ、９ｂはＴＶレコーダ、９ｃは記録装
置、９ｄは信号伝送ケーブル、１０はレーザ発振器、Ｙ
は被補修溶接部、Ｚは補修溶接位置である。

【００１５】これらの詳細について説明すると、前記旋
回ガイドレール１は、図２に示すように、ベント管Ｂの
外周に嵌着状態に固定され、旋回部２、支持枠３、移動
枠４、作業部５等をベント管Ｂの外周面に取り付けるも
のである。そして、旋回ガイドレール１は、図１１ない
し図１５に示すように、例えば１６分割状態のレールピ
ース１ａと、これらレールピース１ａを相互に連結して
リング状とするためのピンジョイント部１ｂと、複数の
レールピース１ａの連結長さを調整して張力を付与する
ことによってベント管Ｂに嵌着させるためのターンバッ
クル部１ｃと、ターンバックル部１ｃに配される落下防
止鎖１ｄとからなるものである。

【００１６】前記旋回部２は、図５ないし図１０に示す
ように、全体としてリング状かつ籠状をなす形状とさ
れ、支持枠３、移動枠４、作業部５等をベント管Ｂの外
周面に沿って周方向に移動させるものである。そして、
旋回部２は、図６に示す旋回駆動枠２１と、図７及び図
８に示す寸法調整枠２２と、図７及び図８に示す連結枠
２３Ａ・２３Ｂとをピンジョイント部２ａ等を使用して
相互に接続することによって、図５に示すように、環状
に連結したものである。

【００１７】前記旋回駆動枠２１は、図６に示すよう
に、アルミ材等によって軽量化されたフレーム材２ｂ
と、該フレーム材２ｂの例えば４箇所に配され前述した
ベント管Ｂの外周面の周方向に転動可能にかつ磁着され
るマグネットホイール２ｃと、回転力を発生させるため
の旋回駆動源( 旋回用モータ )２ｄと、該旋回駆動源２
ｄの回転力をマグネットホイール２ｃまで伝達するため
のチェーン・スプロケット等からなる回転力伝達手段２
ｅと、該回転力伝達手段２ｅの途中に配されるユニバー
サルジョイント２ｆと、フレーム材２ｂの基部に配され
る複数の取り付けブラケット２ｇと、該取り付けブラケ
ット２ｇに配され旋回ガイドレール１を両側から挾持し
た状態として旋回移動を案内する旋回ガイドローラ２ｈ
と、ベント管Ｂの外周面に接触して回転させられる旋回
位置検出用ローラ２ｉと、該旋回位置検出用ローラ２ｉ
に接続されて回転させられるロータリーエンコーダ２ｊ
とを有するものである。

【００１８】前記寸法調整枠２２は、図７及び図８に示
すように、アルミ材等によって軽量化され周方向両端に
配される一対をなす取り付けフレーム２ｋと、両取り付
けフレーム２ｋの間に配され連結状態とした各枠の周方
向の長さを調整して張力を付与するためのターンバック
ル部２ｍと、ターンバックル部２ｍの両側に配されロッ
ドとスリーブとを組み合わせたスライド部２ｎと、両取
り付けフレーム２ｋを連結枠２３Ａ・２３Ｂに一体化状
態に取り付けるためのボルト・ナット等の締結具２ｐと
を有するものである。

【００１９】連結枠２３Ａ・２３Ｂは、図９及び図１０
に示すように、アルミ材等によって軽量化されかつはし
ご状に形成されたフレーム材２ｑと、該フレーム材２ｑ
の例えば２箇所に配されベント管Ｂの外周面に接触して
周方向に転動する旋回ローラ２ｒと、フレーム材２ｑの
周方向の両端に配されフレーム材２ｑを支持枠３、旋回
駆動枠２１、寸法調整枠２２に対して、一体化状態に取
り付けるボルト・ナット等の締結具２ｐまたはピンジョ
イント部２ａを有するものである。また、図５に示すよ
うに、連結枠２３Ａと連結枠２３Ｂとは、周方向の寸法
が異なるように設定されている。

【００２０】前記支持枠３は、図２に示すように、ベン
トノズルＧ及びベローズＨの内面に形成される狭隘部で
ある環状間隙Ｆに挿入した状態で、移動枠４、作業部５
等をベント管Ｂの外周面に沿って周方向に移動させるも
のである。そして、支持枠３は、図３に示すように、ア
ルミ材等によって軽量化されかつ長手方向がベント管Ｂ
の軸方向に沿うように設定されるガイド枠３ａと、ガイ
ド枠３ａの両側に配されて移動枠４を移動可能に支持す
るための複数のガイドローラ３ｂと、ガイド枠３ａに搭
載される往復駆動源（往復用モータ）３ｃと、ガイド枠
３ａの長手方向の両端間に配され往復駆動源３ｃと移動
枠４との間を連結して移動枠４を往復移動させるための
チェーン・スプロケット等の往復駆動力伝達手段３ｄ
と、往復駆動源３ｃに接続され往復移動量を検出するた
めのロータリーエンコーダ３ｅと、ガイド枠３ａの旋回
方向の補強をするための補強部材３ｆと、ガイド枠３ａ
の先端等の要所に配されベント管Ｂの外周面を転動して
ガイド枠３ａの旋回移動を補助しかつガイド枠３ａのた
わみを抑制する複数の撓み防止ローラ３ｇと、前述した
旋回枠２１に準じて搭載されるマグネットホイール２ｃ
と、旋回駆動源２ｄと、回転力伝達手段２ｅと、ユニバ
ーサルジョイント２ｆと、取り付けブラケット２ｇと、
旋回ガイドローラ２ｈとを有するものである。

【００２１】前記移動枠４は、支持枠３に支持され、環
状間隙Ｆの所望の箇所（補修溶接位置Ｚ）に作業部５等
を送り込むものであり、図３及び図４に示すように、支
持枠３における複数のガイドローラ３ｂにまたがってベ
ント管Ｂの軸方向に移動可能に支持される直進ガイドレ
ール４ａと、支持枠３に離間して配された軸方向位置リ
ミットスイッチ３ｈ・３ｉに接触してこれらを作動させ
る作動片４ｂとを有するものである。

【００２２】前記作業部５は、図１及び図４に示すよう
に、移動枠４に搭載された状態の補修溶接手段５１、点
検手段５２、材料供給手段６及び真空回収手段７の一部
を有するものとされる。

【００２３】そして、補修溶接手段５１は、移動枠４に
搭載され例えば支持枠３の先端方向に金属溶解を行なう
ためのＹＡＧレーザ等のレーザ光を出力するレーザトー
チ５ａと、該レーザトーチ５ａの近傍で環状間隙Ｆとベ
ローズ溝Ｘの底部との間を往復するように揺動可能に配
されるミラー支持アーム５ｂと、レーザトーチ５ａの先
端と離間状態に配されレーザ光をミラー支持アーム５ｂ
の先端方向に反射する固定ミラー５ｃと、レーザトーチ
５ａの後方位置で移動枠４に搭載されミラー支持アーム
５ｂの揺動を行なうための駆動源となるアーム揺動手段
５ｄと、ミラー支持アーム５ｂの先端に配されレーザー
光をベローズ溝Ｘの所望位置の被補修溶接部Ｙに照射す
るための首振りミラー５ｅと、ミラー支持アーム５ｂと
首振りミラー５ｅとの間に介在状態に配され首振りミラ
ー５ｅの角度を変えることによってレーザ光の照射位置
を設定するミラー角度設定手段５ｆとを具備する構成で
ある。

【００２４】前記レーザトーチ５ａと図２に示すレーザ
発振器１０との間には、レーザー光を伝送するための光
ファイバケーブル５ｇがこれらを接続した状態に配され
る。

【００２５】前記ミラー支持アーム５ｂは、移動枠４に
対してその移動方向と平行な回転中心線を有して回転可
能に配される揺動スリーブ５ｈと、該揺動スリーブ５ｈ
の先端に一体に支持される取り付けブラケット５ｉとに
よって揺動可能に支持される。そして、固定ミラー５ｃ
も、取り付けブラケット５ｉに一体に取り付けられる。

【００２６】前記アーム揺動手段５ｄは、移動枠４に搭
載され回転力を発生させる回転駆動源５ｊと、該回転駆
動源５ｊの回転力を揺動スリーブ５ｈに伝達するスプロ
ケット・チェーン等の回転力伝達系５ｋと、前述した揺
動スリーブ５ｈ及び取り付けブラケット５ｉとを具備す
る構造とされる。そして、移動枠４と揺動スリーブ５ｈ
との間には、図４に示すように、揺動量の上限及び下限
を検出して、回転駆動源５ｊの作動量を制限するための
一対をなす揺動リミットスイッチ５ｍが配される。

【００２７】前記ミラー角度設定手段５ｆは、移動枠４
に搭載され首振りミラー５ｅの首振りのための回転力を
発生させる首振り駆動源５ｎと、該首振り駆動源５ｎの
回転力を伝達するスプロケット・チェーン等の回転力伝
達系５ｋと、該回転力伝達系５ｋに接続され揺動スリー
ブ５ｈの内部に回転可能な状態で収容される首振り駆動
軸５ｐと、該首振り駆動軸５ｐの先端に配される傘歯車
機構５ｑと、該傘歯車機構５ｑに接続される回転軸５ｒ
と、該回転軸５ｒに接続されるウオームギヤ機構５ｓ
と、該ウオームギヤ機構５ｓによって首振りミラー５ｅ
を回転させるミラー支持軸５ｔとを具備する構造とされ
る。

【００２８】前記点検手段５２は、図２に示す監視手段
９に接続されるとともに、移動枠４に搭載されるもので
あり、図１６に示すように、撮像部となるＴＶカメラ９
ｅと、該ＴＶカメラ９ｅの先方に首振り可能に取り付け
られるプリズム部９ｆと、その近傍に配されるカメラ首
振り用モータ９ｇと、該カメラ首振り用モータ９ｇとプ
リズム部９ｆとの間を接続してプリズム部９ｆの向きを
設定するプリズム揺動力伝達系９ｈとを具備する構造と
される。

【００２９】前記材料供給手段６は、図１及び図４に示
すように、補修溶接の実施時において、ベローズＨの壁
の薄肉部等に、液、ペースト及び粉末状等の流動性を有
する溶接金属材料を加圧流体によって供給するものであ
り、制御手段８、監視手段９の設置位置に準じて、外部
と環状間隙Ｆとを接続した状態に、移動枠４まで布設さ
れるフレキシブルホース６ａと、該フレキシブルホース
６ａの先端に接続され移動枠４に長手方向を回転中心と
して回転可能に搭載される移送管６ｂと、該移送管６ｂ
の先端に配され開口が被補修溶接部Ｙに向けられる吸排
ノズル６ｃと、前記アーム揺動手段５ｄに準じて回転駆
動源５ｊ及び回転駆動源５ｊの回転力を移送管６ｂに伝
達するスプロケット・チェーン等の回転力伝達系５ｋと
を具備する構造とされる。

【００３０】前記真空回収手段７は、真空掃除機に準ず
るもので、材料供給手段６における移送管６ｂ及び吸排
ノズル６ｃが、塵埃、異物、余剰材料等の吸引による回
収時に兼用される。

【００３１】前記制御手段８は、図２に示すように、旋
回部２、支持枠３、移動枠４、作業部５、材料供給手段
６、真空回収手段７、監視手段９の点検手段５２、レー
ザ発振器１０等を制御するための制御装置８ａ及びその
電源装置８ｂを具備するものとされ、信号伝送ケーブル
９ｄによって外部と補修溶接対象箇所とが接続される。

【００３２】前記監視手段９は、前述したように、ＴＶ
モニタ９ａ、ＴＶレコーダ９ｂ、記録装置９ｃ等を具備
し、これらが信号伝送ケーブル９ｄを経由して点検手段
５２に接続されて、点検手段５２の制御及び情報信号に
基づいて監視等が実施される。

【００３３】このような構成のベローズの補修溶接装置
を、点検対象箇所及び補修溶接所望箇所であるベント管
ＢとベントノズルＧとの環状間隙Ｆに組み付ける場合に
ついて説明する。

【００３４】図２に示すベント管Ｂの外周面にまず旋回
ガイドレール１を取り付ける。この場合、複数のレール
ピース１ａをピンジョイント部１ｂによって相互に連結
するとともに、ターンバックル部１ｃを配して全体を環
状とし、ターンバックル部１ｃの操作によって張力を発
生させ、旋回ガイドレール１をベント管Ｂの外周に締結
状態に取り付ける。

【００３５】旋回ガイドレール１を取り付けた後、複数
に分割した状態の旋回部２の一部、特に、最も重量が大
きくなる支持枠３の部分を環状間隙Ｆの上部に挿入し
て、ベント管Ｂの上面に載置してその荷重の支持を行な
う。

【００３６】支持枠３には、必要に応じて移動枠４や作
業部５を搭載しておく。この場合において、マグネット
ホイール２ｃがベント管Ｂの表面に磁着することによっ
て、支持枠３の支持がなされて支持枠３の位置が重心の
垂直線上からずれた場合の落下防止が図られる。そし
て、支持枠３の部分について、複数の旋回ガイドローラ
２ｈを旋回ガイドレール１に係合することによって位置
を設定する。この位置設定によって旋回部２の一部であ
る支持枠３が旋回移動可能な状態となる。

【００３７】旋回ガイドレール１に係合させた状態の支
持枠３の周方向の隣りに、図５に示す例のように、連結
枠２３Ａ、寸法調整枠２２、連結枠２３Ａ、旋回駆動枠
２１、連結枠２３Ｂ等の順に、ピンジョイント部２ａや
締結具２ｐを使用して各枠を継ぎ足し、順次連結するこ
とによって全体が籠状となる。

【００３８】これらの連結に際して、連結された部分の
重心位置をベント管Ｂの真上に来るように旋回位置を調
整し、次の枠を継ぎ足したら連結部分の枠の重心がベン
ト管Ｂの真上となるような旋回位置の調整を繰り返し、
各枠全体を籠状に連結した状態とする。

【００３９】全体の枠を籠状に連結した後、寸法調整枠
２２のターンバックル部１ｃを操作して周方向の張力を
発生させ、マグネットホイール２ｃの磁着に加えて、連
結枠２３Ａ・２３Ｂの旋回ローラ２ｒや撓み防止ローラ
３ｇをベント管Ｂの外周面に緊密に接触させて転動可能
にする組み付けを行なう。

【００４０】これらの組み付けによって、旋回部２は、
全部の旋回ガイドローラ２ｈが旋回ガイドレール１に係
合し、旋回部２の旋回位置を自由に変更できる状態とな
る。一方、移動枠４が支持枠３に取り付けられると、直
進ガイドレール４ａが複数のガイドローラ３ｂに係合し
て案内されることになり、支持枠３の長手方向に移動可
能な状態となる。

【００４１】このような旋回部２や移動枠４等は、図５
等に示したように、全体として薄形の籠状となり、環状
間隙Ｆの厚さ寸法が例えば５０ｍｍである場合には、そ
の中を自由に移動できる例えば３０ｍｍ程度の厚さに設
定される。この場合にあって、作業部５等もその厚さの
範囲内となるように設定される。

【００４２】以下、ベローズＨのベローズ溝Ｘの点検、
清掃、補修溶接作業等を実施する場合について説明す
る。図２に示すように、ベント管ＢとベントノズルＧと
の環状間隙Ｆに支持枠３を挿入した状態で、旋回部２の
各旋回駆動源２ｄの作動によって支持枠３の作業部５の
旋回位置の設定を行ない、かつ、支持枠３の往復駆動源
３ｃの作動によって作業部５を所望の補修溶接位置Ｚま
で繰り出し、ベント管Ｂの軸方向位置の設定を行なう。

【００４３】次いで、これらの所望の位置で作業部５に
搭載されている点検手段５２、真空回収手段７及び材料
供給手段６の一部、補修溶接手段５１等を順次作動させ
ることによって、ベローズＨのベローズ溝Ｘの清掃作業
を行なう。

【００４４】図１６に示す点検手段５２のＴＶカメラ９
ｅ及びカメラ首振り用モータ９ｇを作動させることによ
り、プリズム部９ｆをベローズ溝Ｘに向けて、塵埃の堆
積状況、欠陥の発生の有無、欠陥の程度等を観察し、必
要に応じて記録を残しておく。

【００４５】補修溶接を必要とする程度の欠陥が発見さ
れた場合には、移動枠４の位置調整によって、吸排ノズ
ル６ｃを補修溶接位置Ｚに合わせ、回転駆動源５ｊの作
動によって回転力伝達系５ｋ、移送管６ｂを回転させ、
吸排ノズル６ｃの先端をベローズ溝Ｘの内部の被補修溶
接部Ｙに向けた状態で、材料供給手段６を作動させて、
ごく少量の流動性を有する溶接金属材料を加圧流体とと
もに送り込む。

【００４６】次いで、吸排ノズル６ｃの先端をベローズ
溝Ｘから退避させた状態とするとともに、補修溶接手段
５１におけるミラー支持アーム５ｂを、ベローズ溝Ｘの
被補修溶接部Ｙの近傍に挿入する。つまり、アーム揺動
手段５ｄにおける回転駆動源５ｊの作動によって、回転
力伝達系５ｋ、揺動スリーブ５ｈ、取り付けブラケット
５ｉを介して、図１に示すように、ミラー支持アーム５
ｂをベローズ溝Ｘの内部に挿入する。

【００４７】また、ミラー角度設定手段５ｆにおける首
振り駆動源５ｎの作動によって、回転力伝達系５ｋ、首
振り駆動軸５ｐ、傘歯車機構５ｑ、回転軸５ｒ、ウオー
ムギヤ機構５ｓを介して、首振りミラー５ｅの向きを、
図１に示すように被補修溶接部Ｙに合わせて設定する。

【００４８】図１に示す状態でレーザ発振器１０を作動
させ、発生したレーザ光を光ファイバケーブル５ｇを経
由してレーザトーチ５ａに送り込み、絞った状態のレー
ザ光を図１の矢印で示すように、固定ミラー５ｃ及び首
振りミラー５ｅで反射させて、被補修溶接部Ｙ及びその
近傍に配された溶接金属材料を照射する。

【００４９】レーザ光の照射によって、溶接金属材料が
溶融状態となり、被補修溶接部Ｙが孔食等に基づく窪部
状である場合には肉盛りした状態となる。この場合にあ
って、溶接金属材料を全く供給しない状態で、レーザ光
の照射によってベローズ溝Ｘの表面に生じたクラック部
分等を溶融させ、溶融部分の固化によって欠陥部を除去
することも可能である。

【００５０】レーザ光照射位置を変更する場合には、以
下のように実施される。ベローズ溝Ｘの周方向にレーザ
光照射位置を変更する場合には、旋回部２の作動によっ
て、支持枠３、移動枠４とともにミラー支持アーム５ｂ
をベローズ溝Ｘに挿入した状態で行なわれる。図１に示
すベローズ溝Ｘの断面形状に沿ってレーザ光照射位置を
変更する場合には、ミラー角度設定手段５ｆの作動によ
って、ミラー支持軸５ｔを回転中心として首振りミラー
５ｅを揺動させることにより行なわれる。

【００５１】補修溶接作業の実施状況や補修溶接後にお
けるベローズ溝Ｘの内面の状況は、監視手段９及び点検
手段５２を作動させることによって随時監視される。

【００５２】ベローズ溝Ｘの内部に、塵埃、余剰材料等
が堆積あるいは残留している場合には、弁等によって材
料供給手段６を切り離した状態で、真空回収手段７を作
動させ、フレキシブルホース６ａ、移送管６ｂを減圧す
ることによって、ベローズ溝Ｘの清掃、吸排ノズル６ｃ
から塵埃や余剰材料等のいわゆる異物を除去する作業が
実施される。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係るベローズの補修溶接装置に
よれば、ベローズの内側の環状間隙に挿入される移動枠
と、レーザ光を出力するレーザトーチと、環状間隙とベ
ローズ溝内部位置との間を揺動可能に配されるミラー支
持アームと、レーザ光をミラー支持アームの先端方向に
反射する固定ミラーと、ミラー支持アームの揺動を行な
うアーム揺動手段と、レーザー光を被補修溶接部に照射
する首振りミラーと、レーザ光の照射位置を設定するミ
ラー角度設定手段とを具備する構成を採用しているか
ら、以下のような効果を奏する。 （１） ベローズの内側が狭隘部となっている場合にあ
っても、ベローズ溝の内面を溶融状態に導き、欠陥部を
除去することができる。 （２） ベローズ溝の被補修溶接部にレーザ光を送り込
むものであるために、首振りミラー等によってレーザ光
の照射位置を変えながら補修溶接を効率よく実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るベローズの補修溶接装置の一実施
例を示す要部の正断面図である。

【図２】本発明に係るベローズの補修溶接装置を補修溶
接対象箇所に組み込んだ状態を示す一部を切欠した斜視
図である。

【図３】本発明に係るベローズの補修溶接装置における
支持枠部分の一実施例を示す正面図である。

【図４】本発明に係るベローズの補修溶接装置における
移動枠部分の一実施例を示す正面図である。

【図５】本発明に係るベローズの補修溶接装置の一実施
例を示す要部の側面図である。

【図６】本発明に係るベローズの補修溶接装置における
旋回駆動枠部分の一実施例を示す要部の正面図である。

【図７】本発明に係るベローズの補修溶接装置における
寸法調整枠部分の一実施例を示す正面図である。

【図８】図７における寸法調整枠部分のターンバックル
部の一実施例を示す正面図である。

【図９】図５における旋回部２の連結枠の一実施例を示
す正面図である。

【図１０】図５における旋回部２の連結枠の一実施例を
示す側面図である。

【図１１】本発明に係るベローズの補修溶接装置におけ
る旋回ガイドレール部分の一実施例を示す側面図であ
る。

【図１２】本発明に係るベローズの補修溶接装置におけ
る旋回ガイドレール部分の一実施例を示す正面図であ
る。

【図１３】図１１のＭ−Ｍ線矢視図である。

【図１４】図１２の鎖線Ｎ部分の拡大図である。

【図１５】図１１の鎖線Ｏ部分の拡大図である。

【図１６】本発明に係るベローズの補修溶接装置におけ
る点検手段部分の一実施例を示す正面図である。

【図１７】沸騰水型原子炉のサプレッションチェンバに
配されるベローズの取り付け構造例を示す一部を断面し
た正面図である。

【図１８】図１７の鎖線Ｒ部分の拡大図である。

【符号の説明】

Ｂ ベント管 Ｆ 環状間隙 Ｇ ベントノズル Ｈ ベローズ Ｘ ベローズ溝 Ｙ 被補修溶接部 Ｚ 補修溶接位置 １ 旋回ガイドレール ２ 旋回部 ３ 支持枠 ４ 移動枠 ５ 作業部 ６ 材料供給手段 ７ 真空回収手段 ８ 制御手段 ９ 監視手段 １０ レーザ発振器 ２１ 旋回駆動枠 ２２ 寸法調整枠 ２３Ａ・２３Ｂ 連結枠 ５１ 補修溶接手段 ５２ 点検手段 ２ａ ピンジョイント部 ２ｃ マグネットホイール ２ｄ 旋回駆動源（旋回用モータ） ２ｈ 旋回ガイドローラ ２ｍ ターンバックル部 ２ｐ 締結具 ２ｒ 旋回ローラ ３ａ ガイド枠 ３ｂ 直進ガイドローラ ３ｃ 往復駆動源 ４ａ 直進ガイドレール ５ａ レーザトーチ ５ｂ ミラー支持アーム ５ｃ 固定ミラー ５ｄ アーム揺動手段 ５ｅ 首振りミラー ５ｆ ミラー角度設定手段 ５ｇ 光ファイバケーブル ５ｈ 揺動スリーブ ５ｉ 取り付けブラケット ５ｊ 回転駆動源 ５ｋ 回転力伝達系 ５ｍ 揺動リミットスイッチ ５ｎ 首振り駆動源 ５ｐ 首振り駆動軸 ５ｑ 傘歯車機構 ５ｒ 回転軸 ５ｓ ウオームギヤ機構 ５ｔ ミラー支持軸 ６ａ フレキシブルホース ６ｂ 移送管 ６ｃ 吸排ノズル ９ａ ＴＶモニタ ９ｂ ＴＶレコーダ ９ｃ 記録装置 ９ｄ 信号伝送ケーブル ９ｅ ＴＶカメラ ９ｆ プリズム部 ９ｇ カメラ首振り用モータ ９ｈ プリズム揺動力伝達系

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/00 B23K 26/08 F16J 15/52

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状間隙に面して配設されるベローズを
   環状間隙側から補修溶接するための装置であって、環状
   間隙に挿入される移動枠と、該移動枠に搭載され金属溶
   解用レーザ光を出力するレーザトーチと、該レーザトー
   チの近傍に環状間隙とベローズ溝内部位置との間を揺動
   可能に配されるミラー支持アームと、該ミラー支持アー
   ムに対してレーザトーチの先端と離間状態に配されレー
   ザ光をミラー支持アームの先端方向に反射する固定ミラ
   ーと、移動枠に搭載されミラー支持アームの揺動を行な
   うアーム揺動手段と、ミラー支持アームの先端に配され
   固定ミラーからのレーザ光を反射して被補修溶接部に照
   射する首振りミラーと、該首振りミラーとミラー支持ア
   ームとの間に介在状態に配されレーザ光の照射位置を設
   定するミラー角度設定手段とを具備することを特徴とす
   るベローズの補修溶接装置。