JP3730399B2 - 原子炉内構造物表面検査装置 - Google Patents

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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントの供用期間中に原子力圧力容器,この原子力圧力容器内に設置されたシュラウド,ジェットポンプ,上部格子板などの炉内構造物の表面に発生したクラック、腐食などの表面検査を正確に行う原子炉内構造物表面検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図12は一般の沸騰水型原子炉(BWR)の全体構成を示す断面図である。図12に示すように、原子炉圧力容器(以下、RPVと称する。)1内には、円筒状のシュラウド2がシュラウドサポートシリンダ3およびシュラウドサポートレグ4を介して立設されている。シュラウド2内には燃料集合体5が装荷される炉心6が配置され、この炉心6内には制御棒7が上下方向に挿抜自在に設けられている。この制御棒7は制御棒案内管8に挿通して設けられ、この制御棒案内管8はCRD(制御棒駆動機構)ハウジング9に接続されている。そして、制御棒案内管8の上部には図示しない燃料支持金具が組み込まれ、この燃料支持金具により燃料集合体5の4体を支持している。
【0003】
燃料集合体5は、上部が上部格子板10で支持され、下部が炉心支持板11により横方向に支持されている。RPV1とシュラウド2との間にはジェットポンプ12が設けられている。シュラウド2の上方にはシュラウドヘッド13が設けられ、このシュラウドヘッド13の上部にはスタンドパイプ14を介して気水分離器15が設けられ、この気水分離器15の上方には蒸気乾燥器16が設けられている。シュラウド2の外表面には炉心スプレイ配管17および低圧注水配管18が接続されている。
【0004】
図13は原子炉の定期検査時のRPV1内の状態を示している。図13に示すように、RPV1の上方には燃料交換機19が設置されている。図12に示したRPV1の上部蓋は取り外され、蒸気乾燥器16、気水分離器15およびシュラウドヘッド13が除去されている。RPV1内には、シュラウド2、このシュラウド2内における炉心6、この炉心6内の燃料集合体5の上部を支持する上部格子板10、燃料集合体5の下端横方向を支持する炉心支持板11、およびジェットポンプ12などの原子炉内構造物が設置された状態で残されている。そして、炉心6内の燃料集合体5は最後に除去される。
【0005】
一般に、原子炉内構造物はオーステナイト鋼で構成されており、オーステナイト系ステンレス鋼などの金属材料は水中に置かれた場合、その金属材料の溶接部またはその近傍において応力腐食割れ(以下、IGSCCと称する。)が発生することが知られている。このIGSCCの発生の要因は材料、応力、環境の三因子が重畳した条件下で生じるとされている。
【0006】
また、IGSCCが発生する材料因子としては、Cr炭化物が結晶粒界へ析出してその周囲に耐食性の劣るCr欠乏層が形成されることによる鋭敏化であり、応力因子としては溶接や加工によって材料内部に残留する引張残留応力であり、環境因子としては高温水中の溶存酸素量などが挙げられる。
【0007】
IGSCCは上記三因子が重畳した条件下で発生するため、これら三因子の中から一つの因子を取り除くことにより防止することが可能である。このように溶接部またはその近傍にIGSCCの発生する可能性のある表面に対し検査、点検を正確に行うことを目的とし、その部分の予防保全を行うことがIGSCCを防止するための一手段と言える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように原子炉内構造物としてのシュラウド2は、燃料集合体5を収容している筒体であって、万一シュラウド2にIGSCCが発生した場合、その取替工事を行うには長期間の工期を要するという課題があった。
【0009】
すなわち、原子炉の定期点検時にシュラウド2の点検、検査を行う場合、シュラウド2は上部格子板10の下方に配置され、水深20数mと深いため、点検作業性が悪く、その作業に長時間を要するという課題があった。
【0010】
したがって、上記IGSCCを発見するには、RPV1内のシュラウド2表面部の点検、検査を正確、短時間で行う必要がある。
【0011】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、原子力圧力容器,この原子力圧力容器内に設置されたシュラウド,ジェットポンプ,上部格子板などの炉内構造物表面の正確な点検、検査を短時間で行うことが可能な原子炉内構造物表面検査装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、原子炉内に吊り下げられる吊下げロッドと、この吊下げロッドに取り付けられ原子炉内構造物の表面を検査する検査装置本体と、この検査装置本体を前記原子炉内に位置決めする位置決め手段とを有し、前記検査装置本体は、前記原子炉内構造物の表面に圧接される開口部を有しかつこの開口部が前記原子炉内構造物の表面に圧接されて前記原子炉内に局部空間を形成するとともに導電性の薬液が供給される容器と、この容器の外部に設けられ原子炉内構造物に接触するアースロッドと、このアースロッドを原子炉内構造物の表面に押圧するばねと、前記容器の内部に設けられた電極棒と、この電極棒およびアースロッドを介して容器内に収容された薬液に電流を流し前記原子炉内構造物の表面を通して得られる電気伝導度に基づいて前記原子炉内構造物の表面の腐食の度合を検査する表面検査部とを備えたことを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、検査装置本体は、原子炉内構造物の表面に圧接されて原子炉内に局部空間を形成するとともに導電性の薬液が供給される容器と、この容器内に収容された薬液に電流を流し原子炉内構造物の表面を通して得られる電気伝導度に基づいて原子炉内構造物の表面の腐食の度合を検査する表面検査部とを備えたことにより、原子炉内構造物の表面検査などの保守点検作業が正確かつ短時間に行うことができる。
また、局部容器内に収容された薬液に電極棒から電流を流すと、この薬液が局部容器の開口部を経てシュラウドの内側表面の溶接部に接していることから、アースロッドおよびアース線を通して、その電気伝導度を上記測定装置によって測定することができる。この場合、シュラウドの内側表面の溶接部に腐食が発生していると、電気伝導度が変化することで、その電気伝導度に基づいて腐食の度合を検査することが可能となる。
【0048】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0049】
図1は本発明の一実施形態の原子炉内構造物表面検査装置をRPV内に吊り込んだ状態を示す正面図、図2は図1の右側面図である。本実施形態は、原子炉内構造物としてシュラウド2の内表面の溶接部を検査する場合に適用したものである。なお、原子炉の構成は、図12および図13と同一であるので同一の符号を用いて説明する。
【0050】
図1および図2に示すように、検査装置本体としてのシュラウド検査装置20は、角筒状に形成された吊下げロッド21に取り付けられる。すなわち、この吊下げロッド21は軸方向に多段に連結して構成され、これらの連結部の一つである連結部22にシュラウド検査装置20の支持ロッド23が取り付けられる。この支持ロッド23の吊下げロッド21への取付位置(高さ)を変えることにより、目的とする検査部位の近傍にシュラウド検査装置20を配置させることができる。
【0051】
シュラウド検査装置20は、吊下げロッド21に対して偏心して取り付けられ、この吊下げロッド21は、燃料交換機19の補助ホイストなどから吊りロープなどにより結着され、BWRの定期点検時などにRPV1内に吊り込まれて降下し、その吊下げロッド21下部に設けられた位置決め手段としての着座機構(図示せず)が燃料支持金具の着座部に着座される。ここで、BWRの定期点検時などでは、その炉心6部に設置されている燃料集合体5が取り外される。
【0052】
シュラウド検査装置20をRPV1内に位置決めする位置決め手段としてのクランプ機構24は、吊下げロッド21上部に偏心して取り付けられ、シュラウド検査装置20と所定間隔(上部格子板10の格子の高さ以上)をおいて上部格子板10に固定保持される。このクランプ機構24はエアシリンダ25を有し、このエアシリンダ25のピストン棒26の先端には、上部格子板10の内側面に当接するプレート27が取り付けられるとともに、ピストン棒26の近傍にプレート27の回転防止用のガイドロッド28が設置され、このガイドロッド28によりピストン棒26の押出し方向をガイドすることで、プレート27を水平方向に押し出すことができる。
【0053】
したがって、エアシリンダ25を駆動させ、ピストン棒26を往動させることで、プレート27を水平方向に押し出して上部格子板10の内側面を押圧することにより吊下げロッド21上部が固定される一方、吊下げロッド21下部に設けられた位置決め手段としての着座機構(図示せず)が燃料支持金具の着座部に着座されて吊下げロッド21下部が固定される。
【0054】
シュラウド検査装置20は、その支持ロッド23に図示しない上下方向移動手段が設置され、この上下方向移動手段により支持ロッド23の上下方向に移動可能となる。また、この上下方向移動手段には、エアシリンダ29,29が固定され、これらのエアシリンダ29,29のピストン棒30,30の先端には、移動プレート31が取り付けられている。したがって、エアシリンダ29,29を駆動させ、ピストン棒30,30の往復動により移動プレート31を水平方向に進退させることで、シュラウド検査装置20をシュラウド2の内側表面に接近または離反させることができる。
【0055】
さらに、移動プレート31の上面には、駆動手段により滑車32を介して送りねじ33を回転させる移動手段34が設置され、この移動手段34によりシュラウド検査装置20をピストン棒30,30の押出し方向に対して直交する方向に移動させることができる。このようにしてシュラウド検査装置20は、X軸,Y軸およびZ軸方向に移動可能となる。そして、移動手段34の上部には、後述する収容タンクおよび容器などが設置されている。
【0056】
図3は図1のシュラウド検査装置20を示す部分断面正面図、図4は図3のシュラウド検査装置20を示す部分断面側面図、図5はシュラウド検査装置20の系統図である。
【0057】
図3および図4に示すように、シュラウド検査装置20は、箱状に形成された局部容器35を有し、この局部容器35はシュラウド2の溶接部近傍の内側表面に圧接される開口部36を有し、この開口部36がシュラウド2の内側表面(内壁)に圧接されてRPV1内に局部空間を形成する。
【0058】
また、局部容器35には、希硫酸などの導電性の薬液(腐食性電解質溶液)が供給される薬液供給口37と、容器35内を洗浄するための洗浄水が供給される洗浄水供給口38と、炉水,薬液または洗浄水を排出する排出口39と、エア供給口40とが設けられている。
【0059】
そして、薬液供給口37は、図1および図5に示すように供給路としての接続ホース41を介して吊下げロッド21の上部近傍に設置された薬液タンク42に接続され、接続ホース41には、薬液の供給を遠隔操作にて遮断可能なボールバルブ43が介挿されており、このボールバルブ43は遠隔操作可能なシリンダ44により開閉駆動される。
【0060】
また、洗浄水供給口38には、図示しないオペレーションフロアから図5に示す洗浄水ライン45を通して洗浄水(純水)が供給され、この洗浄水ライン45にも図1に示すようにボールバルブ46が介挿されており、このボールバルブ46は遠隔操作可能なシリンダ47により開閉駆動される。
【0061】
一方、エア供給口40には、オペレーションフロアから加圧ライン48を通して空気が供給され、この加圧空気により局部容器35内に滞留した炉水,薬液または洗浄水がパージライン49を通して炉水に排出される。なお、このパージライン49には開閉弁50が介挿されている。
【0062】
排出口39には、接続管51を介して薬液を回収する収容タンク52と接続され、接続管51に遠隔操作にて開閉可能な開閉弁53が介挿されている。そして、収容タンク52には、回収口54が取り付けられ、この回収口54から収容タンク52内に溜った炉水,薬液または洗浄水がオペレーションフロアまで排出される。
【0063】
局部容器35の開口部36周囲には、図4に示すように合成樹脂製の2条のシール部材55が配設され、このシール部材55により局部容器35がシュラウド2の内側表面に圧接された際に局部容器35内に供給された薬液が外部に漏洩するのを防止している。
【0064】
また、局部容器35の上部には、シュラウド2の内側表面に接触するアース端子としてのアースロッド56が設置され、このアースロッド56はアース線57と接続され、このアース線57がオペレーションフロアに設置された測定装置(図示せず)に接続されている。そして、アースロッド56には、アースロッド56をシュラウド2の内側表面を押圧させるばね58が装着され、このばね58の付勢力によりアースロッド56先端のシュラウド2の内側表面への押圧力が調整されている。
【0065】
局部容器35には電極棒59が取り付けられ、この電極棒59は局部容器35の壁面を挿通して、その先端が局部容器35のほぼ中心まで延びており、この電極棒59が導線60と接続され、この導線60がオペレーションフロアに設置された上記測定装置に接続されている。これらアースロッド56,アース線57,上記測定装置,電極棒59および導線60により表面検査部が構成される。
【0066】
これにより、局部容器35内に収容された薬液に電極棒59から電流を流すと、この薬液が局部容器35の開口部36を経てシュラウド2の内側表面の溶接部に接していることから、アースロッド56およびアース線57を通して、その電気伝導度を上記測定装置によって測定することができる。この場合、シュラウド2の内側表面の溶接部に腐食が発生していると、電気伝導度が変化することで、その電気伝導度に基づいて腐食の度合を検査することが可能となる。
【0067】
また、局部容器35の底部には、図3および図4に示すように局部容器35をシュラウド2の内側表面の方向に対して接近または離反させる2本のリニアガイド61,61が取り付けられるとともに、これらリニアガイド61,61間の局部容器35の底部に連結部62が固着されている。この連結部62の底面にはラック62aが刻設されており、このラック62aがロータリシリンダ63の駆動軸に固定されたギヤ64と噛合している。
【0068】
これにより、ロータリシリンダ63を駆動させると、ギヤ64が回転し、この回転駆動力が連結部62のラック62aに伝達されてシュラウド検査装置20をリニアガイド61に沿ってシュラウド2の内側表面の方向に対して微動させる。その結果、シール部材55をシュラウド2の内側表面に圧接させて局部容器35の開口部36がシールされる。
【0069】
一方、局部容器35の側面には、図4に示すように小型水中カメラ65が固定金具66により取り付けられ、この小型水中カメラ65はそのフォーカスおよびアイリスが遠隔操作により調整可能に構成され、その周囲には図示しない小型水中照明具が適性照度を得るために複数個配設されている。これにより、局部容器35における薬液による腐食状態の確認や後述するグラインダによる磨き加減を確認することができる。
【0070】
そして、図示しないが水中ΤVカメラ65の近傍には、超音波探傷試験用および渦流探傷試験用のいずれかのセンサが配置されているとともに、複数個の水中照明具が配置されている。
【0071】
次に、シュラウド検査装置20に代えて研磨装置を吊下げロッド21に取り付けた場合について図6〜図11に基づいて説明する。
【0072】
図6は本実施形態の原子炉内構造物表面検査装置による検査前に研磨する研磨装置をRPV内に吊り込んだ状態を示す正面図、図7は図6の研磨装置を示す拡大平面図、図8は図6のA部を示す拡大図、図9は図6の研磨装置を示す縦断面図、図10は図6の研磨装置を縮小した状態を示す平面図、図11は図6の研磨装置を示す右側面図である。
【0073】
この研磨装置は、シュラウド2の内側表面の照射劣化度を水中においてシュラウド検査装置20により測定する前に、その測定部位を研磨仕上げにて平滑化するものである。
【0074】
図6に示すように、吊下げロッド21は、多数の連結部22a,22bを有し、図6では研磨装置70の支持ロッド71が上部の連結部22aに組み込まれている。また、BWRの定期点検時などに炉心6部に設置されている燃料集合体5を取り外した後、研磨装置70が取り付けられた吊下げロッド21は、燃料交換機19の補助ホイストなどから吊りロープなどにより結着され、RPV1内に吊り込まれて降下し、吊下げロッド21下部に設けられた位置決め手段としての着座機構72が燃料支持金具73の着座部に着座され、吊下げロッド21下部が固定される。ここで、研磨装置70は、吊下げロッド21に対して偏心し、かつ互いに所定間隔(上部格子板10の格子の高さ以上)をおいて取り付けられている。
【0075】
研磨装置70は、位置決め手段としてのクランプ機構24によりRPV1内に位置決めされ、このクランプ機構24は図6および図7に示すように、上述した説明と同様に吊下げロッド21上部に設けられて上部格子板10に固定保持される。このクランプ機構24はエアシリンダ25を有し、このエアシリンダ25のピストン棒26の先端には、上部格子板10の内側面に当接するプレート27が取り付けられるとともに、ピストン棒26の近傍にプレート27の回転防止用のガイドロッド28が設置され、このガイドロッド28によりピストン棒26の押出し方向をガイドしつつ、プレート27を水平方向に押し出して上部格子板10の内側面に圧接することにより、吊下げロッド21上部が固定される。
【0076】
支持ロッド71の内部には、図9に示すようにその軸方向に送りねじ74が取り付けられ、この送りねじ74にナット75が螺合し、このナット75が研磨装置70に固定されている。送りねじ74は、Z軸モータ76の駆動軸に連結され、このZ軸モータ76を駆動することで、送りねじ74が回転し、この送りねじ74の回転によりナット75が上下動することで研磨装置70が図10に示す2つのリニアガイド77,77を介し支持ロッド71に対して上下に移動する。
【0077】
研磨装置70の下部には、図8に示すように水平移動用のエアシリンダ78が固定され、このエアシリンダ78のピストン棒79の先端には、鉛直方向に連結部80が固定されており、この連結部80に移動プレート81が取り付けられ、この移動プレート81にリニアガイド82の可動部82aが固定されている。この可動部82aは、レール82bに沿って移動可能に設置されている。ここで、エアシリンダ78のピストン棒79の移動ストロークは、110mmに設定されている。
【0078】
したがって、エアシリンダ78を駆動させ、ピストン棒79の往復動により移動プレート81を水平方向に移動させ、リニアガイド82の可動部82aをレール82bに沿って進退させると、研磨装置70がシュラウド2の内側表面に接近または離反するようにX軸方向に上記ストロークの範囲を移動する。
【0079】
移動プレート81の上部には、図9に示すようにX軸モータ83が設置され、このX軸モータ83の駆動軸に固定された傘歯車83aが短尺の送りねじ84の端部に固定された傘歯車85に噛合している。これにより、X軸モータ83を駆動させると、その傘歯車83a,傘歯車85を介して送りねじ84が回転し、この送りねじ84に取り付けられた移動ブロック86を送りねじ84の長さの範囲で水平(X軸)方向に微動させることができる。
【0080】
この移動ブロック86の上部には、滑車取付台87が固定され、この滑車取付台87には2つの滑車88a,88bが回転可能に取り付けられている。これらの滑車88a,88b間にはロープ89が巻き掛けられ、このロープ89を介して2つの滑車88a,88bが連動する。
【0081】
また、滑車88aには、図7および図10に示すようにY軸モータ90の駆動軸が固定される一方、滑車88bには長尺の送りねじ91が固定され、この送りねじ91には移動台92が取り付けられている。したがって、Y軸モータ90を駆動させると、その駆動軸,滑車88a,ロープ89,滑車88bを介して送りねじ91が回転して移動台92を、上述した移動プレート80および移動ブロック86と直交する方向(Y軸方向)に送りねじ84の長さの範囲で移動させることができる。
【0082】
移動台92の側面には、図7に示すようにアーム93が固着され、このアーム93の先端にはピン94を介してグラインダ取付部95が揺動可能に取り付けられ、このグラインダ取付部95には図11に示す2つのエアモータ96a,96bによりそれぞれ単独で回転するグラインダ97a,97bが配設されている。そして、グラインダ97aは、例えば予備研磨に使用される一方、グラインダ97bが仕上げ研磨に使用される。
【0083】
また、移動台92の上面には、図7に示すようにシリンダ98がピン99を介して揺動可能に取り付けられ、このシリンダ98のピストン棒100の先端にはピン101を介して操作アーム102が揺動可能に取り付けられ、この操作アーム102の先端部がグラインダ取付部95に固定されている。
【0084】
したがって、シリンダ98を駆動し、ピストン棒100を往復動させることにより、操作アーム102を介してグラインダ取付部95を揺動させることができる。その結果、グラインダ97a,97bの内、いずれか一方が突出して研磨目的に応じて両者を使い分けることができる。
【0085】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0086】
まず、研磨装置70による研磨前にビデオカメラなどにより測定対象となるシュラウド2の内側表面の溶接線の位置を確認する。
【0087】
次いで、シュラウド2の内側表面の照射劣化度を水中においてシュラウド検査装置20により測定する前に、その測定部位を研磨装置70により研磨仕上げすることで平滑化する。
【0088】
この研磨装置70は、その支持ロッド71をシュラウド2の内側表面の測定部位に応じて吊下げロッド21の連結部22aまたは22bに予め組み込んでおく。そして、BWRの定期点検時などに炉心6部に設置されている燃料集合体5を取り外した後、研磨装置70が取り付けられた吊下げロッド21を燃料交換機19の補助ホイストなどから吊りロープなどにより結着し、RPV1内に吊り込んで降下させ、吊下げロッド21下部に設けられた着座機構72を燃料支持金具73の着座部に着座して吊下げロッド21下部を固定する。
【0089】
この場合、研磨装置70は、エアシリンダ78を駆動させ、ピストン棒79を復動させて平面上の大きさを縮小し、上部格子板10の格子部を通過できるようにしておく。
【0090】
次いで、図6に示すクランプ機構24のエアシリンダ25を駆動させてピストン棒26を往動させ、プレート27を上部格子板10の格子部の内側面に圧接することにより、吊下げロッド21上部を固定する。
【0091】
そして、Z軸モータ76,水平移動用のエアシリンダ78,X軸モータ83,Y軸モータ90を選択的に駆動して研磨装置70のグラインダ97aを測定部位に配置させた後、エアモータ96aを駆動してグラインダ97aを回転させることにより測定部位を予備研磨して平滑化する。
【0092】
この予備研磨作業が終了したら、シリンダ98を駆動させて操作アーム102を介してグラインダ取付部95を揺動させ、グラインダ97bを突出させる。その後、エアモータ96bを駆動してグラインダ97bを回転させることにより測定部位を仕上げ研磨する。
【0093】
全ての研磨作業が終了したら、クランプ機構24のエアシリンダ25のピストン棒26を復動させ、上部格子板10の格子部の内側面へのプレート27の圧接状態を解除するとともに、エアシリンダ78を駆動させて研磨装置70の平面上の大きさを縮小して上部格子板10の格子部を通過できるようにする。
【0094】
そして、燃料交換機19の補助ホイストなどから吊りロープなどにより吊下げロッド21を吊り上げて研磨装置70をオペレーション上に引き上げるた後、吊下げロッド21の連結部22aに、研磨装置70の支持ロッド71に代えてシュラウド検査装置20の支持ロッド23を組み込む。
【0095】
次いで、シュラウド検査装置20が取り付けられた吊下げロッド21を燃料交換機19の補助ホイストなどから吊りロープなどにより結着し、RPV1内に吊り込んで降下させ、上記と同様に着座機構72を燃料支持金具73の着座部に着座して吊下げロッド21下部を固定する。そして、クランプ機構24のエアシリンダ25を駆動させ、プレート27を上部格子板10の格子部の内側面に圧接することにより、吊下げロッド21上部を固定する。
【0096】
その後、上述した上下方向移動手段および移動手段34を駆動させるとともに、ロータリシリンダ63を駆動させてギヤ64を回転させ、この回転駆動力を連結部62のラック62aに伝達させる。すると、シュラウド検査装置20をリニアガイド61に沿ってシュラウド2の内側表面の方向に対して微動させる。その結果、シール部材55をシュラウド2の内側表面に圧接させて局部容器35の開口部36がシールされる。
【0097】
この状態でオペレーションフロアから加圧ライン48を通して加圧空気を供給し、局部容器35内に滞留した炉水を排出し、空の状態にする。次に、薬液タンク42内の薬液を接続ホース41を通して局部容器35内に供給し、局部容器35の開口部36を通して薬液をシュラウド2の内側表面に接触させる。
【0098】
そして、測定装置から導線60を通して電極棒59に電流を流すと、この電流が薬液,シュラウド2の内側表面,アースロッド56,アース線57を導通し、その電気伝導度が上記測定装置によって測定される。これにより、シュラウド2の内側表面に割れ、欠陥があれば検出することができる。次に、局部容器35内から薬液を排出し、接続管51を通して収容タンク52に一時収容し、その後必要に応じてオペレーションフロアにて回収される。
【0099】
さらに、オペレーションフロアから局部容器35内に洗浄水ライン45を通して洗浄水(純水)が供給され、局部容器35内を洗浄する。そして、ロータリシリンダ63を駆動させ、シュラウド検査装置20をシュラウド2の内側表面に対して離反させて局部容器35のシュラウド2の内側表面への押し付けを解除した後、その内側表面を小型水中カメラ65により観察および検査し、シュラウド2の内側表面の健全性を確認する。
【0100】
このように本実施形態によれば、シュラウド検査装置20は、シュラウド2の内側表面に圧接されて原子炉内に局部空間を形成するとともに導電性の薬液が供給される局部容器35と、この局部容器35内に収容された薬液に電流を流しシュラウド2の内側表面を通して得られる電気伝導度に基づいてシュラウド2の内側表面の腐食の度合を検査するためのアースロッド56,アース線57,上記測定装置,電極棒59および導線60により構成される表面検査部とを備えたことにより、シュラウド2の内側表面検査などの保守点検作業を正確かつ短時間に行うことができる。
【0101】
また、上記表面検査部による検査前、研磨装置70によりシュラウド2の内側表面を研磨するので、検査精度を高めることができる。また、研磨装置70がX軸,Y軸およびZ軸方向に移動可能であるので、研磨装置70の操作性を向上させることができる。さらに、研磨装置70は、予備研磨用のグラインダ97aと仕上げ研磨用のグラインダ97bとでシュラウド2の内側表面を研磨するので、シュラウド2の内側表面を一段と平滑にすることができる。研磨装置70は、平面上、縮小可能に構成した。したがって、検査対象がシュラウド2や他の炉内構造物の場合、上部格子板10の格子部を容易に通過させることができる。
【0102】
局部容器35には、導電性の薬液が供給される薬液供給口37と、洗浄水が供給される洗浄水供給口38と、薬液および洗浄水を排出する排出口39とを設けた。このため、局部容器35内を洗浄水で洗浄することが可能になるため、炉水に薬液が混入することを回避し、信頼性を高めることができる。
【0103】
また、局部容器35の薬液供給口37に薬液を供給する薬液タンク42が吊下げロッド21の上部近傍に設置されたことにより、薬液タンク42と局部容器35とを接続する接続ホース41が短くなり、その接続ホース41の破損などによる薬液の流出の可能性を低減することができる。
【0104】
さらに、局部容器35は、薬液を回収する収容タンク52と接続管51を介して接続され、この接続管51に遠隔操作可能な開閉弁50を介挿したことにより、排出した薬液を収容タンク52に収容した後、開閉弁50で閉止し、薬液が外部へ漏れるのを防止することで、作業を安全かつ短時間に行うことができる。
【0105】
そして、局部容器35の開口部36周囲に複数条のシール部材55を配設したことにより、シュラウド2の内側表面に局部容器35の開口部36を圧接させた際の密封性能を高めることができる。
【0106】
上記表面検査部は、局部容器35内の薬液へ電流を流す電極棒59と、シュラウド2の内側表面に接触するアースロッド56とを備えたことにより、薬液を通して電気伝導を可能とし、シュラウド2の内側表面の腐食の度合を確認することができるため、別の装置を必要とせず、作業性の向上が図れる。
【0107】
シュラウド検査装置20は、多段に連結した吊下げロッド21の連結部の一つに取り付けられるので、シュラウド検査装置20の検査対象部位へ接近する距離が短くなり、操作性が向上する。
【0108】
本実施形態は、シュラウド2を原子炉内構造物として適用したことで、シュラウド2の内面溶接線を表面検査すると、シュラウド2の内面溶接線に発生したΙGSCCを確実に検査することができる。
【0109】
また、本実施形態では、吊下げロッド21上部に設けられ上部格子板10に固定保持するクランプ機構24と、吊下げロッド21下部に設けられ燃料支持金具73に着座される着座機構72とから位置決め手段を構成したことにより、シュラウド2の内側表面へシュラウド検査装置20の局部容器35を圧接し、その反力をクランプ機構24および着座機構72にて保持することで、シュラウド検査装置20の位置決めを確実に行うことができ、検査の信頼性を大幅に向上することができる。
【0110】
クランプ機構24およびシュラウド検査装置20は、それぞれ吊下げロッド21に対して偏心し、かつ互いに所定間隔をおいて取り付けられたことにより、上部格子板10の格子部より下降させていく場合に、偏心部の位置を変えながら挿入させて設置させることができるため、シュラウド検査装置20の検査対象部位への接近を短時間に行え、作業員の放射線被曝量を低減することができる。
【0111】
また、クランプ機構24および研磨装置70は、それぞれ吊下げロッド21に対して偏心し、かつ互いに所定間隔をおいて取り付けられたことにより、研磨装置70の研磨対象部位への接近を短時間に行え、作業員の放射線被曝量を低減することができる。
【0112】
局部容器35の側面には、図4に示すように小型水中カメラ65が取り付けられているので、拡大目視で点検、検査を正確に行うことができる。また、水中ΤVカメラ65の近傍には、超音波探傷試験用および渦流探傷試験用のいずれかのセンサが配置されているので、検査作業が確実かつ短時間に行え、作業員の放射線被曝量を低減することができる。さらに、水中TVカメラ65の近傍には、複数個の水中照明具が配置されたことにより、検査作業を確実かつ短時間に行うことができる。
【0113】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、研磨装置をシュラウド検査装置20に代えて吊下げロッド21に取り付けているが、両者を同時に吊下げロッド21に取り付けるようにしてもよい。
【0114】
また、上記実施形態では、原子炉内構造物としてシュラウドを検査対象物としたが、これに限らずクランプ機構24のプレート27の形状を変更すれば、例えばクランプ機構24をRPV1とシュラウド2との間に設置してRPV1の内面を検査したり、シュラウド2とジェットポンプ12との間に設置してジェットポンプ12の表面を検査することも可能となる。
【0115】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検査装置本体は、原子炉内構造物の表面に圧接されて原子炉内に局部空間を形成するとともに導電性の薬液が供給される容器と、この容器内に収容された薬液に電流を流し原子炉内構造物の表面を通して得られる電気伝導度に基づいて原子炉内構造物の表面の腐食の度合を検査する表面検査部とを備えたことにより、原子炉内構造物の表面検査などの保守点検作業が正確かつ短時間に行うことができ、原子炉内構造物の健全性を確認することができ、原子炉の信頼性の向上を図ることができる。
また、局部容器内に収容された薬液に電極棒から電流を流すと、この薬液が局部容器の開口部を経てシュラウドの内側表面の溶接部に接していることから、アースロッドおよびアース線を通して、その電気伝導度を上記測定装置によって測定することができる。この場合、シュラウドの内側表面の溶接部に腐食が発生していると、電気伝導度が変化することで、その電気伝導度に基づいて腐食の度合を検査することが可能となる。
【0116】
また、検査装置本体を位置決め手段により位置決めすることにより、原子炉内構造物の表面へ検査装置本体の容器を圧接し、その反力を位置決め手段にて保持することで、検査装置本体の位置決めを確実に行うことができ、検査の信頼性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の原子炉内構造物表面検査装置を原子炉圧力容器内に吊り込んだ状態を示す正面図。
【図2】図1の右側面図。
【図3】図1のシュラウド検査装置を示す部分断面正面図。
【図4】図3のシュラウド検査装置を示す部分断面側面図。
【図5】シュラウド検査装置の系統図。
【図6】本実施形態の研磨装置を原子炉圧力容器内に吊り込んだ状態を示す正面図。
【図7】図6の研磨装置を示す拡大平面図。
【図8】図6のA部を示す拡大図。
【図9】図6の研磨装置を示す縦断面図。
【図10】図6の研磨装置を縮小した状態を示す平面図。
【図11】図6の研磨装置を示す右側面図。
【図12】一般の沸騰水型原子炉の全体構成を示す断面図。
【図13】沸騰水型原子炉の定期検査時の状態を示す断面図。
【符号の説明】
1 原子炉圧力容器
2 シュラウド
3 シュラウドサポートシリンダ
4 シュラウドサポートレグ
5 燃料集合体
6 炉心
7 制御棒
8 制御棒案内管
9 CRDハウジング
10 上部格子板
11 炉心支持板
12 ジェットポンプ
13 シュラウドヘッド
14 スタンドパイプ
15 気水分離器
16 蒸気乾燥器
17 炉心スプレイ配管
18 低圧注水配管
19 燃料交換機
20 シュラウド検査装置(検査装置本体)
21 吊下げロッド
22 連結部
23 支持ロッド
24 クランプ機構(位置決め手段)
25 エアシリンダ
26 ピストン棒
27 プレート
28 ガイドロッド
29 エアシリンダ
30 ピストン棒
31 移動プレート
32 滑車
33 送りねじ
34 移動手段
35 局部容器
36 開口部
37 薬液供給口
38 洗浄水供給口
39 排出口
40 エア供給口
41 接続ホース(供給路)
42 薬液タンク
43 ボールバルブ
44 シリンダ
45 洗浄水ライン
46 ボールバルブ
47 シリンダ
48 加圧ライン
49 パージライン
50 開閉弁
51 接続管
52 収容タンク
53 開閉弁
54 回収口
55 シール部材
56 アースロッド(表面検査部)
57 アース線(表面検査部)
58 ばね
59 電極棒(表面検査部)
60 導線(表面検査部)
61 リニアガイド
62 連結部
62a ラック
63 ロータリシリンダ
64 ギヤ
65 小型水中カメラ
66 固定金具
70 研磨装置
71 支持ロッド
72 着座機構(位置決め手段)
73 燃料支持金具
74 送りねじ
75 ナット
76 Z軸モータ
77 リニアガイド
78 エアシリンダ
79 ピストン棒
80 連結部
81 移動プレート
82 リニアガイド
82a 可動部
82b レール
83 X軸モータ
84 送りねじ
85 傘歯車
86 移動ブロック
87 滑車取付台
88a,88b 滑車
89 ロープ
90 Y軸モータ
91 送りねじ
92 移動台
93 アーム
94 ピン
95 グラインダ取付部
96a,96b エアモータ
97a,97b グラインダ
98 シリンダ
99 ピン
100 ピストン棒
101 ピン
102 操作アーム

Claims (1)

  1. 原子炉内に吊り下げられる吊下げロッドと、この吊下げロッドに取り付けられ原子炉内構造物の表面を検査する検査装置本体と、この検査装置本体を前記原子炉内に位置決めする位置決め手段とを有し、前記検査装置本体は、前記原子炉内構造物の表面に圧接される開口部を有しかつこの開口部が前記原子炉内構造物の表面に圧接されて前記原子炉内に局部空間を形成するとともに導電性の薬液が供給される容器と、この容器の外部に設けられ原子炉内構造物に接触するアースロッドと、このアースロッドを原子炉内構造物の表面に押圧するばねと、前記容器の内部に設けられた電極棒と、この電極棒およびアースロッドを介して容器内に収容された薬液に電流を流し前記原子炉内構造物の表面を通して得られる電気伝導度に基づいて前記原子炉内構造物の表面の腐食の度合を検査する表面検査部とを備えたことを特徴とする原子炉内構造物表面検査装置。
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