JP3871464B2

JP3871464B2 - Remote handling equipment for reactor internals

Info

Publication number: JP3871464B2
Application number: JP06206899A
Authority: JP
Inventors: 哲夫山本; 裕美加藤; 良男濱本; 達樹荻須; 尋明猪鹿倉; 勝彦佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2019-03-09
Also published as: JP2000258587A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子炉発電所プラントなどにおける原子炉圧力容器内および炉内構造物を検査、予防保全および補修するための装置に係り、特に原子炉圧力容器内の冷却水の水中環境下において、炉内構造物であるシュラウド胴外壁とバッフルプレートおよび原子炉圧力容器内壁で仕切られた空間内に存在する溶接構造物表面を対象として検査、予防保全および補修を行う原子炉内構造物の遠隔取扱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽水炉、例えば沸騰水型原子炉の炉内構造物は、高温高圧環境下において十分な耐食性と高温強度を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼またはニッケル基合金によって構成されている。
【０００３】
しかしながら、炉内構造物のうち交換困難な部材については、これらの部材がプラントの長期に及ぶ運転により厳しい環境に曝され、また中性子照射の影響も受け材料劣化の問題が懸念される。特に、炉内構造物の溶接部近傍は、溶接入熱による材料の鋭敏化および引張り残留応力の影響から潜在的な応力腐食割れの危険性を有している。
【０００４】
最近、原子力発電プラントの安定運転のため、予防保全対策として遠隔取扱装置に各種検査装置を取り付け、溶接部近傍の非破壊検査を行ったり、あるいは種々の材料の表面改良予防保全工事、補修工事が行われている。
【０００５】
その中でシュラウド検査装置としては、例えば特開平８−２４０６９０号公報に開示されたものがある。このシュラウド検査装置１は、図８および図９に示すように原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置され、周方向の位置決めを行う走行台車３と、この走行台車３に保持され昇降レール４を介して上下動する検査ヘッド５と、この検査ヘッド５の上下方向の位置決めを行う手段とを備え、炉心シュラウド２の溶接部およびその近傍の炉内構造物にアクセスして非破壊検査による健全性確認を可能としている。
【０００６】
すなわち、シュラウド検査装置１は、炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に２本のレールによる昇降レール４が設けられた検査装置を懸垂し、その昇降レール４の保持部６下端に４本のリンクアームからなるリンク機構７を設け、このリンク機構７の上部をエアシリンダ８によって押すことで、この部分が炉心シュラウド２から離れる方向に移動する。この移動により、反対側に取り付けられている昇降レール４が炉心シュラウド２の壁面に押し付けられるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の遠隔取扱装置としてのシュラウド検査装置１は、図８および図９に示すように全体形状がほぼ直線型であり、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ装置を押し付ける機構であるため、装置を上方から入れ込んだ方位に対して同一の半径方向にしか炉心シュラウド２の外壁面へは接近することができない。
【０００８】
したがって、従来のシュラウド検査装置１では、リンク機構７により炉心シュラウド２の外壁面へ装置を押し付ける機構であることから、炉心シュラウド２の上部胴２ｂから原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウド２の外壁面へ検査ヘッド５を接近させることはできず、この部分の検査、予防保全工事、補修などは不可能であるという課題があった。よって、炉心シュラウド２の全周へ検査ヘッド５を接近させることができないという課題があった。
【０００９】
また、従来の遠隔取扱装置としてのシュラウド検査装置１は、検査装置、予防保全工事用施工装置、補修用ツールなど毎に炉心シュラウド２へ接近あるいは押し付ける装置構成が必要となっており、様々な装置を炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器内壁とバッフルプレートとで囲まれた狭隘部（以下、アニュラス部と称す。）に挿入したり取り出したりする必要があり、取扱作業を困難なものにしていた。加えて、アニュラス部には、図９に示すようにジェットポンプ９が設置され炉心シュラウド２との隙間が狭いため、各種ツールの取り扱いを一層困難なものとしていた。
【００１０】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、炉心シュラウドの外壁全周に亘って接近（アクセス）可能とし、また検査、予防保全、補修などのいかなる工事にも効率よく適用可能な原子炉内構造物の遠隔取扱装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、請求項１記載の発明では、原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウドの上部フランジに設置され、周方向の位置決めを行う走行台車と、この走行台車に保持され、前記炉心シュラウドの胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるＬ型構造物と、このＬ型構造物に取付けられ各種検査および作業のいずれかを行うツールと、このツールを上下方向に駆動する昇降機構と、前記ツールを旋回駆動する旋回機構とを備え、前記Ｌ型構造物は垂直軸および水平軸を有し、水平軸の長さをコアスプレイ配管真下の炉心シュラウド外壁面に斜めに接近可能な長さに設定したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項１によれば、炉心シュラウドの上部フランジに走行台車が設置されているので、上部フランジに沿った周方向の位置決めを容易に行うことができる。この走行台車にＬ型構造物が保持され、このＬ型構造物は炉心シュラウドの胴外壁と原子炉圧力容器の内壁とバッフルプレートとで囲まれた空間内に懸垂されるとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツールが取り付けられており、ツールを上下方向に駆動する昇降機構と、ツールを旋回駆動する旋回機構とを備えているので、炉心シュラウドの胴外壁部にツールを接近させることが可能となり、また走行台車により炉心シュラウド全周の任意の位置に装置を配置することができる。
また、Ｌ型構造物の水平部の長さは、炉心シュラウドの上部胴から原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下のシュラウド外壁面まで、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来は接近不可能であったガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウド外壁面に容易にアクセスすることが可能となり、当該部分の各種非破壊検査、溶接部近傍への予防保全工事あるいは炉心シュラウド外壁面への補修工事が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車は炉心シュラウドに設置され、この走行台車に設けた車輪により炉心シュラウド全周を走行できる構成としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、走行台車は、炉心シュラウドの上部フランジに直接設置され、そのフランジ形状に基づいた位置決めが可能であり、また車輪による周方向移動を行うことで炉心シュラウド全周の任意の位置に走行台車を配置することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに設置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項１または３記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、昇降機構は、Ｌ型構造物を上下に駆動し、かつツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を炉心シュラウド外壁面上で上下に位置決め可能としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３および４の発明によれば、Ｌ型構造物および走行台車のいずれかに昇降機構を設置したことより、Ｌ型構造物の水平側端面を炉心シュラウドの外壁面上で上下に位置決めすることが可能になる。このため、Ｌ型構造物の水平側端面近傍およびツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を取り付けることにより、炉心シュラウド上下方向の任意の位置での検査，予防保全工事および補修工事が可能となる。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、旋回機構は、Ｌ型構造物の垂直部に設置され、このＬ型構造物を旋回して炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング部直下の炉心シュラウド外周面に、ツールが取り付けられる前記Ｌ型構造物の水平部端面を押付け可能としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明によれば、炉心シュラウド上部胴の外周面、および炉心シュラウドの上部胴と中間胴とのオーバハング部真下の炉心シュラウド外周面にＬ型構造物の水平側端面を押し付けることができるようにしたので、炉心シュラウドの任意の位置にツールを配置することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面を各種ツールが水中遠隔で取付可能な結合手段を具備した取付ベースとし、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツールの他、レーザピーニング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業ツールを前記取付ベースにユニット的に取付けまたは交換可能としたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６の発明によれば、各種ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができるので、作業の汎用性を向上させることができる。
【００２６】
請求項７記載の発明では、請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、各種ツールの結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする。
【００２７】
請求項７の発明によれば、結合部近傍には近接距離センサを配置し、結合確認を確実に行うことができるため、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００２８】
請求項８記載の発明では、請求項８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、Ｌ型構造物の水平部端面に各種ツール結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことを特徴とする。
【００２９】
請求項８の発明によれば、Ｌ型構造物の水平部端面にクランプ機構を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。
【００３０】
請求項９記載の発明では、請求項１または８記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、レーザピーニング用施工装置を結合する場合、走行台車は炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回可能とし、かつ前記走行台車とＬ型構造物を水中遠隔で取付可能な結合手段を前記走行台車に設けたことを特徴とする。
【００３１】
請求項９の発明によれば、走行台車とＬ型構造物は水中遠隔で取付可能な結合手段を設けたことにより、作業用途を拡大させることが可能となる。すなわち、レーザピーニングを使用した予防保全工事のようにレーザ光を気中伝送させる必要がある場合は、炉心を中心として炉心シュラウドの上部フランジ上を旋回する走行台車とＬ型構造物との結合が可能となる。
【００３２】
請求項１０記載の発明では、請求項１１記載の原子炉内構造物の遠隔取扱装置において、走行台車とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置し、その結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、走行台車とＬ型構造物との結合後の脱落防止用のクランプ機構を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。また、結合部近傍に近接距離センサを配置し、結合確認を可能としたことにより、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から炉心シュラウド側を見た縦断面図、図２は図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をアニュラス部側を見た断面図である。なお、炉心シュラウドおよびジェットポンプは、図８および図９と同一の符号を付して説明する。
【００３６】
本実施形態の遠隔取扱装置（装置本体）１０は、図１および図２に示すようにＢＷＲの定期検査などに原子炉圧力容器内の炉心シュラウド２の外周側に位置するジェットポンプ９との間の空間にツールが入るように、図示しない燃料交換機の補助ホイストなどにより吊り下ろされ、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上に走行台車１１部分が着座するように構成されている。
【００３７】
また、遠隔取扱装置１０は、原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置され、周方向の位置決めを行う上記走行台車１１と、この走行台車１１に保持され、炉心シュラウド２の胴外壁と前記原子炉圧力容器の内壁と図示しないバッフルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内で、ジェットポンプ９上部に懸垂されるＬ型構造物２０と、このＬ型構造物２０に取り付けられ各種検査および作業のいずれかを行うツール１３と、このツール１３を上下方向に駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０とを備え、アニュラス部１２内における炉内構造物にツール１３をアクセスして検査、予防保全および補修を可能とするものである。
【００３８】
すなわち、Ｌ型構造物２０は、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに設置された走行台車１１からジェットポンプ９上方に懸垂されるように走行台車１１に固定されている。そして、Ｌ型構造物２０は、走行台車１１に設置された昇降機構２５を駆動することによりツール１３を上下方向に位置決めすることができる。また、Ｌ型構造物２０は走行台車１１に固定される垂直部としての垂直軸２１と、この垂直軸２１に対して水平方向に連結された水平部としての水平軸２２とを備える。
【００３９】
走行台車１１に設置された走行機構１４には、車輪１５が２つ以上取り付けられ、これらの車輪１５が炉心シュラウド２の上部フランジ３に回転可能に接地している。また、走行台車１１の下部には、図２に示すように炉心シュラウド２のスカート２ｂを両側から挟み込むためのガイド板１６が２枚固定され、これらのガイド板１６がスカート２ｂに倣いながら移動することで、走行台車１１は上部フランジ２ａ上をこのフランジ形状に基づいて旋回可能となる。
【００４０】
したがって、車輪１５による周方向移動であるため、その車輪径と接地位置（シュラウド径）から走行台車１１の周方向位置を検出したり、制御したりすることが可能であり、遠隔取扱装置１０を炉心シュラウド２全周の任意の位置に配置することができる。
【００４１】
さらに、走行台車１１には上記昇降機構２５が設置され、この昇降機構２５は、図２に示すように駆動源であるＡＣサーボモータ２６と、このＡＣサーボモータ２６に取り付けられたボールねじ２７と、このボールねじ２７に一端が固定されかつ他端がＬ型構造物２０に固定される固定部２８とを備えている。したがって、ＡＣサーボモータ２６を駆動させ、その回転力をボールネジ２７を介して固定部２８に伝達し、この固定部２８を上下動させることにより、Ｌ型構造物２０が上下動可能となる。
【００４２】
本実施形態の昇降機構２５では、昇降ストロークが５０〜１５０ｍｍ程度しかとれないため、作業を実施したい炉心シュラウド２の上部胴２ｃの位置によってはそれ以上のストロークが必要であり、この場合には垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプタ２３の長さでストロークを調整するようにしている。
【００４３】
さらに、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０は、Ｌ型構造物２０の垂直軸２１に取り付けられ、この垂直軸２１を回転させることにより、水平軸２２が旋回し、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端面を炉心シュラウド２の外壁面へ接近させることができる構成となっている。
【００４４】
すなわち、旋回機構３０は、垂直軸２１に固定板３１を介して固定した密閉容器３２と、この密閉容器３２内に収納したＡＣサーボモータ３３と、このＡＣサーボモータ３３の回転力を伝達する作動連結部３４と、この作動連結部３４に噛み合って垂直軸２１の外周面に固着されたギヤ３５とを備える。
【００４５】
したがって、旋回機構３０は、ＡＣサーボモータ３３を駆動させ、その回転力を作動連結部３４を介してギヤ３５に伝達し、このギヤ３５を回転させることにより、Ｌ型構造物２０が旋回可能となる。この場合、Ｌ型構造物２０の旋回角度の制御は、ＡＣサーボモータ３３の回転数を制御することにより行う。
【００４６】
ここで、密閉容器３２は垂直軸２１に固定されているので、ツール１３と水平軸２２との結合時も干渉することなく結合作業を行うことが可能である。また、Ｌ型構造物２０の水平軸２２上部には、何等部品が配置されていないので、炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部直下にＬ型構造物２０の水平軸２２を配置させることが可能になる。
【００４７】
さらに、密閉容器３２は、装置本体としての遠隔取扱装置１０の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部１２などの狭隘部での作業性が向上し、作業時間を短縮させることができる。ツール１３の形状，重量によっては、オペレーションフロア上で予めツール１３をＬ型構造物２０に取り付けておき、そのまま水中に設置することも可能である。この場合、本遠隔取扱装置１０の水中での吊バランスによっては、密閉容器３２内に重りを入れてバランスをとることも可能である。
【００４８】
ところで、図３および図４（Ａ），（Ｂ）に示すように炉心シュラウド２の上部胴２ｃからは、原子炉圧力容器１７側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９がそれぞれ配置されている。
【００４９】
このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の長さは、ガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下の炉心シュラウド２外壁面まで斜めに接近可能な長さに設定されている。
【００５０】
すなわち、Ｌ型構造物２０の水平軸２２の長さは、コアスプレイ配管１９横からガイドロッド１８真下までの長さが必要であり、本遠隔取扱装置１０では予め水平軸２２の長さを約７００〜８５０ｍｍ程度に調整してＬ型構造物２０を構成している。そして、本遠隔取扱装置１０を吊り降ろした位置と作業や検査を実施したい炉心シュラウド２の外壁面との位置調整は、旋回機構３０によりＬ型構造物２０の旋回角度を調整して行う。
【００５１】
Ｌ型構造物２０の水平軸２２の先端下部には、水中遠隔操作によりツール１３（図１〜図３の場合は検査ツール）が取り付けられている。この水平軸２２の先端下部がツール１３の取付ベースとなり、この取付ベースに対してツール１３がユニット的に取付けまたは交換可能とされる。ここで、図１〜図３で用いられる検査ツールとしては、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどが挙げられる。また、水平軸２２の先端下部に取り付けられるツール１３は作業ツールでもよく、この作業ツールとしては、例えば予防保全で使用するレーザピーニング，ショットピーニングなどのツールが挙げられる。
【００５２】
また、水平軸２２の先端下部には、水圧または空圧シリンダを使用したクランプ機構３６が設置され、このクランプ機構３６によりツール１３の先端を固定し、ツール１３結合後の脱落防止を図っている。
【００５３】
その結合部近傍には、近接距離センサ３７が配置され、この近接距離センサ３７でツール１３の位置を確認可能な構成となっている。これは、遠隔取扱装置１０を水中に入れる前に、オペレーションフロアなどの気中で事前に結合時の水平軸２２とツール１３の距離を測定しておき、水中において結合後、この近接距離センサ３７の測定値と比較し、結合状態を確認しようとするものである。
【００５４】
上記のように図１〜図３はツール１３としては検査ツールを用いたものであり、この検査ツールには例えば水中ＴＶカメラなどの検査ヘッド３８が取り付けられる。この検査ヘッド３８は、その取付部３９がラック４０ａ，ピニオン４０ｂ，ギヤ４０ｃなどの作動連結部４０を介してＡＣサーボモータ４１の駆動軸と作動連結されている。したがって、ＡＣサーボモータ４１を駆動させると、その回転力がギヤ４０ｃを介してピニオン４０ｂを回転させることで、このピニオン４０ｂと噛み合うラック４０ａが上方または下方に移動する。すると、取付部３９を介して検査ヘッド３８を昇降ガイド４２に沿って上下させることにより、炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態における走行台車１１，昇降機構２５および旋回機構３０などの駆動機構は、例えばオペレーションフロアに設置された制御盤によって遠隔にて駆動制御される。
【００５６】
図５は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第１変形例を示す構成図である。なお、前記第１実施形態と同一または対応する部分には同一の符号を付して説明する。以下の変形例および実施形態も同様である。
【００５７】
この第１変形例の昇降機構２５ａでは、走行台車１１にＡＣサーボモータ４３を直接固定し、このＡＣサーボモータ４３の駆動軸にギヤ４４を取り付け、このギヤ４４と噛み合うギヤ４５をピニオン４６と同一軸に取り付け、この軸も走行台車１１側に固定されている。そして、ピニオン４６は垂直軸２１の周面に固定したラック４７と噛み合うように設けられている。
【００５８】
したがって、ＡＣサーボモータ４３を駆動させると、その回転力がギヤ４４およびギヤ４５を介してピニオン４６を回転させることで、このピニオン４６と噛み合うラック４７が上方または下方に移動する。すると、Ｌ型構造物２０が上下して炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００５９】
図６は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第２変形例を示す構成図である。
【００６０】
この第２変形例の昇降機構２５ｂでは、垂直軸２１の上部２１ａに対してその下部２１ｂが分離構成され、垂直軸２１の上部２１ａにＡＣサーボモータ４８を直接固定し、このＡＣサーボモータ４８の駆動軸にギヤ４９を取り付け、このギヤ４９と噛み合うギヤ５０をピニオン５１と同一軸に取り付け、この軸も垂直軸２１の上部２１ａ側に固定されている。そして、ピニオン５１は垂直軸２１の下部２１ｂに固定したラック５２と噛み合うように設けられている。
【００６１】
したがって、ＡＣサーボモータ４８を駆動させると、その回転力がギヤ４９およびギヤ５０を介してピニオン５１を回転させることで、このピニオン５１と噛み合うラック５２が上方または下方に移動する。すると、Ｌ型構造物２０の下部２１ｂが上下して炉心シュラウド２の外壁面の任意の高さでの検査が可能となる。
【００６２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００６３】
通常の定期検査で取り外す機器を取り外した後、炉水を保持した状態で遠隔取扱装置１０を原子炉圧力容器１７内の炉心シュラウド２の外周側に位置するジェットポンプ９との間にツール１３が入るように吊り下げる。そして、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに走行台車１１を着座させた後、走行台車１１を上部フランジ２ａ上を旋回させることで、遠隔取扱装置１０を炉心シュラウド２全周の所望の位置に配置する。
【００６４】
次いで、図２に示す昇降機構２５を作動させて各種検査および作業のいずれかを行うツール１３を炉心シュラウド２の外壁面に対して上下方向の位置決めを行った後、図１に示す旋回機構３０を作動させてツール１３を炉心シュラウド２の外壁面へ接近させることにより、ツール１３に設けられた検査ヘッド３８で検査を行うことが可能となる。
【００６５】
このように本実施形態によれば、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに走行台車１１が設置されているので、上部フランジ２ａに沿った周方向の位置決めを容易に行うことができる。この走行台車１１にＬ型構造物２０が保持され、このＬ型構造物２０は炉心シュラウド２の胴外壁と原子炉圧力容器１７の内壁とバッフルプレートとで囲まれたアニュラス部１２内に懸垂されるとともに、各種検査および作業のいずれかを行うツール１３が取り付けられており、このツール１３を上下方向に駆動する昇降機構２５と、ツール１３を旋回駆動する旋回機構３０とを備えているので、炉心シュラウド２の胴外壁部にツール１３を接近させることが可能となる。
【００６６】
また、走行台車１１は、炉心シュラウド２の上部フランジ２ａに直接設置され、そのフランジ形状に基づいた位置決めが可能であり、また車輪１５による周方向移動を行うことで、炉心シュラウド２全周の任意の位置に走行台車１１を配置することができる。したがって、走行台車１１により炉心シュラウド２全周の任意の位置に遠隔取扱装置１０を配置することができる。
【００６７】
さらに、走行台車１１にＬ型構造物２０が一体で保持されており、またアニュラス部１２内のジェットポンプ９上部に懸垂されたＬ型構造物２０は、上下方向に位置決めする昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を走行台車１１またはＬ型構造物２０自体に設け、また旋回を行う旋回機構３０を備えているので、炉心シュラウド２の任意の胴外壁部に接近させることが可能となる。ここで、昇降機構２５では十分なストロークが得られない場合は、垂直軸２１にフランジ結合で設置したアダプタ２３の長さで高さ方向を調整することができる。
【００６８】
したがって、Ｌ型構造物２０および走行台車１１のいずれかに昇降機構２５（２５ａ，２５ｂ）を設置したことより、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面を炉心シュラウド２の外壁面上で上下に位置決めすることが可能になる。このため、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面に取り付けたツール１３の長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化したものを取り付けることにより、炉心シュラウド２の上下方向の任意の位置での検査、予防保全工事および補修工事が可能となる。
【００６９】
また、炉心シュラウド２の上部胴２ｃの外周面、および炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部真下の炉心シュラウド２外周面にＬ型構造物２０の水平側端面を押し付けることができるようにしたので、炉心シュラウド２の任意の位置にツール１３を配置することができる。
【００７０】
さらに、Ｌ型構造物２０の水平軸２２端面には、水中遠隔で取付可能なクランプ機構３６を具備しているので、超音波探傷試験センサ，渦電流探傷試験センサ，水中ＴＶカメラなどの検査ツール，レーザピーニング，ショットピーニングなどの予防保全で使用する作業ツール、補修作業ツールの取付け，交換が可能となる。これにより、作業ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができるので、作業の汎用性を向上させることができる。
【００７１】
そして、その結合部近傍には、近接距離センサ３７を配置し、結合確認を確実に行うことができるため、信頼性の高い遠隔取扱装置１０を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。また、Ｌ型構造物２０の水平部２２端面にクランプ機構３６を配置したことにより、各種ツール結合後の脱落を未然に防止することができる。
【００７２】
Ｌ型構造物２０の水平部２２の長さは、炉心シュラウド２の上部胴２ｃから原子炉圧力容器１７側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下のシュラウド外壁面まで、斜めに接近可能な長さに設定したことから、従来は接近不可能であったガイドロッド１８およびコアスプレイ配管１９の真下の炉心シュラウド２の外壁面に容易にアクセスすることが可能となり、当該部分の各種非破壊検査、溶接部近傍への予防保全工事あるいは炉心シュラウド外壁面への補修工事が可能となる。
【００７３】
Ｌ型構造物２０を旋回させるＡＣサーボモータ３３を収納する密閉容器３２をＬ型構造物２０の垂直軸２１に配置したことにより、アニュラス部１２での遠隔取扱装置１０の着脱作業が容易になり、またＬ型構造物２０の水平軸２２の形状を簡素化したため、炉心シュラウド２の上部胴２ｃと中間胴２ｄとのオーバハング部直下にＬ型構造物２０の水平軸２２を配置することが可能になる。
【００７４】
また、この密閉容器３２は遠隔取扱装置１０の水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部１２などの狭隘部での作業性を高め、作業時間を短縮させることができる。
【００７５】
図７は本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第２実施形態を示す斜視図である。本実施形態は、作業ツールとしてシュラウド予防保全工事の一つであるレーザピーニング装置を使用した例である。そして、図７はレーザピーニング施工工事におけるオペレーションフロアから炉心シュラウドの上部フランジまでの装置構成を示したものである。
【００７６】
図７に示すように、レーザピニング施工工事では、オペレーションフロア５５にレーザ発振器５６を設置し、このレーザ発振器５６から出射されたレーザ光は遮光管５７を通り、ミラーボックス５８内で９０度下向きに反射された後、上部導光管５９を経て炉内に入る。
【００７７】
炉内では、炉中心における上部格子板５４に設置した走行台車である旋回台車６０上に設けたミラーボックス６１内で９０度横向きに反射させ、遠隔取扱装置１０内を通り、レーザ施工装置に導かれる。なお、レーザピーニング工事は施工が複雑で、旋回台車６０も大型化するため、Ｌ型構造物２０と旋回台車６０を一体でアニュラス部１２へ取り付けるのは困難である。
【００７８】
このため、本実施形態では、旋回台車６０とＬ型構造物２０を水中遠隔で取付可能な結合手段を旋回台車６０に設け、その結合後にクランプ機構６２によりＬ型構造物２０を固定し、結合後の脱落防止を図っている。
【００７９】
旋回台車６０の走行・固定方式は、Ｌ型構造物と一体型でも可能であるものの、本実施形態のようにＬ型構造物２０と旋回台車６０は、水中遠隔で取付可能なクランプ機構６２を具備することにより、作業用途を拡大させることが可能となる。すなわち、レーザピーニングを使用した予防保全工事のように炉心を中心として炉心シュラウド２の上部フランジ２ａ上を旋回する大型の旋回台車６０とＬ型構造物２０との結合が可能となる。
【００８０】
旋回台車６０とＬ型構造物２０との水中遠隔結合部には、結合後の脱落防止を図るクランプ機構６２、およびその結合部近傍には図示しない近接距離センサを配置し、結合時の健全性を確認することができるので、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することが可能となる一方、作業を容易に進行させることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来では接近が困難であった炉心シュラウのド上部胴から原子炉圧力容器側に突き出し、上部に立ち上がっているガイドロッドおよびコアスプレイ配管の真下の炉心シュラウドの外壁面まで、容易にアクセスすることが可能となり、また炉心シュラウド全周の高さ方向をも含めた任意の位置にツールを配置することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の遠隔取扱装置は、先端に取付けるツールを自由に選択できるため、検査，予防保全，補修作業に応用でき、ツールの長さを作業部位あるいは施工部位ごとに特化した装置を提供することができることから、作業の汎用性を高めることが可能となる。
【００８３】
さらに、本発明によれば、結合部にクランプ機構を配置したことにより、ツール結合後の脱落を防止する一方、結合部近傍に近接距離センサを配置したことにより、結合の確認を確実に行えるため、信頼性の高い遠隔取扱装置を提供することができる。
【００８４】
さらにまた、本発明の遠隔取扱装置は、水中での吊バランス、浮力を考慮した形状であるため、アニュラス部などの狭隘部での作業性が高まり、作業時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態を示し、原子炉圧力容器側から炉心シュラウド側を見た縦断面図。
【図２】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をアニュラス部側を見た断面図。
【図３】図１の原子炉内構造物の遠隔取扱装置をガイドロッドおよびコアスプレイ配管近傍に設置した状態を示す斜視図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はガイドロッドおよびコアスプレイ配管の設置状態を示す概略正面図，概略平面図。
【図５】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第１変形例を示す構成図。
【図６】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第１実施形態における昇降機構の第２変形例を示す構成図。
【図７】本発明に係る原子炉内構造物の遠隔取扱装置の第２実施形態を示す斜視図。
【図８】遠隔取扱装置の従来例としてシュラウド検査装置を原子炉圧力容器側からシュラウド側を見た縦断面図。
【図９】図８のシュラウド検査装置をアニュラス部側を見た断面図。
【符号の説明】
２炉心シュラウド
２ａ上部フランジ
９ジェットポンプ
１０遠隔取扱装置（装置本体）
１１走行台車
１２アニュラス部
１３ツール
１４走行機構
１７原子炉圧力容器
１８ガイドロッド
１９コアスプレイ配管
２０Ｌ型構造物
２１垂直軸（垂直部）
２２水平軸（水平部）
２５昇降機構
２６ＡＣサーボモータ
２７ボールねじ
２８固定部
３０旋回機構
３１固定板
３２密閉容器
３３ＡＣサーボモータ
３４作動連結部
３６クランプ機構
３７近接距離センサ
３８検査ヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for inspecting, preventive maintenance, and repairing a reactor pressure vessel and a structure in a reactor power plant, for example, in a reactor power plant, particularly in an underwater environment of cooling water in a reactor pressure vessel. Remote control of reactor internals that perform inspection, preventive maintenance and repair on the surface of welded structures existing in the space partitioned by the shroud shell outer wall and baffle plate and reactor pressure vessel inner wall, which are reactor internals It relates to handling equipment.
[0002]
[Prior art]
An in-core structure of a light water reactor, for example, a boiling water reactor, is made of a material having sufficient corrosion resistance and high temperature strength in a high temperature and high pressure environment, for example, austenitic stainless steel or a nickel base alloy.
[0003]
However, of the in-furnace structures that are difficult to replace, these members are exposed to a harsh environment due to long-term operation of the plant, and also affected by neutron irradiation, there is a concern of material deterioration. In particular, the vicinity of the welded portion of the furnace internal structure has a potential risk of stress corrosion cracking due to the sensitization of the material due to welding heat input and the influence of tensile residual stress.
[0004]
Recently, for the stable operation of nuclear power plants, various inspection devices have been installed in remote handling devices as preventive maintenance measures, non-destructive inspection near welds has been performed, or surface improvement preventive maintenance work and repair work on various materials have been carried out. Has been done.
[0005]
Among them, an example of a shroud inspection device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-240690. As shown in FIGS. 8 and 9, the shroud inspection apparatus 1 is installed on an upper flange 2a of a core shroud 2 provided in a reactor pressure vessel, and a traveling carriage 3 for positioning in the circumferential direction, and the traveling carriage. 3, an inspection head 5 that moves up and down via a lifting rail 4, and means for positioning the inspection head 5 in the vertical direction, and accesses the welded portion of the core shroud 2 and the in-furnace structure in the vicinity thereof. Therefore, the soundness can be confirmed by nondestructive inspection.
[0006]
That is, the shroud inspection apparatus 1 suspends an inspection apparatus in which a lifting rail 4 is provided by two rails in a space surrounded by the outer shell wall of the core shroud 2, the inner wall of the reactor pressure vessel, and the baffle plate. A link mechanism 7 composed of four link arms is provided at the lower end of the holding portion 6 of the elevating rail 4, and the upper portion of the link mechanism 7 is pushed by the air cylinder 8, so that this portion moves in a direction away from the core shroud 2. By this movement, the elevating rail 4 attached to the opposite side is configured to be pressed against the wall surface of the core shroud 2.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the shroud inspection apparatus 1 as the conventional remote handling apparatus described above has an almost linear shape as shown in FIGS. 8 and 9, and a mechanism for pressing the apparatus against the outer wall surface of the core shroud 2 by the link mechanism 7. Therefore, the outer wall surface of the core shroud 2 can only be approached in the same radial direction with respect to the orientation in which the apparatus is inserted from above.
[0008]
Therefore, in the conventional shroud inspection apparatus 1, the mechanism is a mechanism for pressing the apparatus against the outer wall surface of the core shroud 2 by the link mechanism 7, so that it protrudes from the upper body 2 b of the core shroud 2 toward the reactor pressure vessel and rises upward The inspection head 5 cannot be brought close to the outer wall surface of the core shroud 2 just below the guide rod and the core spray pipe, and there is a problem that inspection, preventive maintenance work, repair, and the like of this part are impossible. Therefore, there is a problem that the inspection head 5 cannot be brought close to the entire circumference of the core shroud 2.
[0009]
Further, the conventional shroud inspection apparatus 1 as a remote handling apparatus requires an apparatus configuration that approaches or presses the core shroud 2 for each inspection apparatus, preventive maintenance construction apparatus, repair tool, and the like. Must be inserted into and removed from a narrow section (hereinafter referred to as an annulus) surrounded by the outer shell of the core shroud 2, the inner wall of the reactor pressure vessel, and the baffle plate, making handling difficult. It was. In addition, since the jet pump 9 is installed in the annulus portion and the gap with the core shroud 2 is narrow as shown in FIG. 9, handling of various tools is made more difficult.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be accessed (accessed) over the entire outer wall of the core shroud, and can be efficiently applied to any work such as inspection, preventive maintenance, and repair. The object is to provide a remote handling device for in-furnace structures.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, in the remote handling apparatus for reactor internals according to the present invention, the invention according to claim 1 is installed on the upper flange of the core shroud provided in the reactor pressure vessel, and is arranged in the circumferential direction. A traveling carriage that performs positioning, an L-shaped structure that is held by the traveling carriage and is suspended in a space surrounded by a shell outer wall of the core shroud, an inner wall of the reactor pressure vessel, and a baffle plate; A tool that is attached to the mold structure and performs any of various inspections and operations, an elevating mechanism that drives the tool in a vertical direction, and a turning mechanism that drives the tool to turn,The L-shaped structure has a vertical axis and a horizontal axis, and the length of the horizontal axis is set to a length that allows oblique access to the outer wall surface of the core shroud just below the core spray pipe.It is characterized by that.
[0012]
  According to the first aspect of the present invention, since the traveling carriage is installed on the upper flange of the core shroud, positioning in the circumferential direction along the upper flange can be easily performed. An L-shaped structure is held on the traveling carriage, and the L-shaped structure is suspended in a space surrounded by the outer shell wall of the core shroud, the inner wall of the reactor pressure vessel, and the baffle plate. A tool for performing any of the above is attached, and includes a lifting mechanism for driving the tool in the vertical direction and a turning mechanism for turning the tool, so that the tool can be brought close to the shell outer wall of the core shroud. It becomes possible, and the apparatus can be arranged at any position on the entire circumference of the core shroud by the traveling carriage.
  In addition, the length of the horizontal part of the L-shaped structure is obliquely approached from the upper shell of the core shroud to the reactor pressure vessel side and up to the outer surface of the shroud just below the guide rod and core spray pipe rising up. Because it is set to a possible length, it is possible to easily access the outer surface of the core shroud just below the guide rod and core spray pipe, which were previously inaccessible. Preventive maintenance work near the part or repair work on the outer wall surface of the core shroud becomes possible.
[0013]
  According to a second aspect of the present invention, in the remote handling apparatus for a reactor internal structure according to the first aspect, the traveling carriage is:A configuration that is installed in the core shroud and that can travel the entire circumference of the core shroud by the wheels provided on the traveling carriage.It is characterized by that.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the traveling carriage is directly installed on the upper flange of the core shroud and can be positioned based on the shape of the flange. A traveling carriage can be arranged at an arbitrary position.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the remote handling device for a reactor internal structure according to the first aspect, the elevating mechanism is installed in either the L-shaped structure or the traveling carriage.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the remote handling device for a reactor internal structure according to the first or third aspect, the elevating mechanism drives the L-shaped structure up and down and the L-shaped structure to which a tool is attached. It is characterized in that the horizontal end face can be positioned vertically on the outer wall surface of the core shroud.
[0017]
According to the third and fourth aspects of the present invention, since the elevating mechanism is installed in either the L-type structure or the traveling carriage, the horizontal end surface of the L-type structure is positioned vertically on the outer wall surface of the core shroud. It becomes possible. For this reason, inspection, preventive maintenance work at an arbitrary position in the vertical direction of the core shroud can be performed by attaching a device specialized in the vicinity of the horizontal end face of the L-shaped structure and the length of the tool for each work site or construction site. Repair work is possible.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the remote handling apparatus for an in-reactor structure according to the first aspect, the turning mechanism is installed in a vertical portion of the L-type structure, and the core shroud is turned by turning the L-type structure. The horizontal portion end face of the L-shaped structure to which the tool is attached can be pressed against the outer peripheral surface of the core shroud immediately below the overhang portion between the upper cylinder and the intermediate cylinder.
[0019]
According to the invention of claim 5, the horizontal side end surface of the L-shaped structure can be pressed against the outer peripheral surface of the core shroud upper shell and the core shroud outer peripheral surface directly below the overhang portion between the upper shell and the intermediate shell of the core shroud. Since it did in this way, a tool can be arrange | positioned in the arbitrary positions of a core shroud.
[0024]
  Claim6According to the described invention, in the remote handling apparatus for an in-reactor structure according to claim 1, the horizontal end face of the L-shaped structure is an attachment base provided with coupling means to which various tools can be remotely attached underwater. In addition to inspection tools such as flaw detection test sensors, eddy current flaw detection test sensors, and underwater TV cameras, work tools used for preventive maintenance such as laser peening and shot peening can be mounted or replaced in units on the mounting base. Features.
[0025]
  Claim6According to this invention, since the apparatus which specialized the length of various tools for every work part or construction part can be provided, the versatility of work can be improved.
[0026]
  Claim7According to the described invention, in the remote handling device for an in-reactor structure according to the eighth aspect, a proximity distance sensor is disposed in the vicinity of a coupling portion of various tools to enable coupling confirmation.
[0027]
  Claim7According to the invention, since the proximity distance sensor can be arranged in the vicinity of the coupling portion and the coupling confirmation can be surely performed, it is possible to provide a highly reliable remote handling device, while facilitating the work. Can be advanced.
[0028]
  Claim8According to the described invention, in the remote handling apparatus for an in-reactor structure according to claim 8, a clamp mechanism for preventing dropout after various tools are connected is arranged on the horizontal end face of the L-shaped structure.
[0029]
  Claim8According to the invention, the clamp mechanism is arranged on the end surface of the horizontal portion of the L-shaped structure, so that it is possible to prevent the drop-out after the various tools are connected.
[0030]
  Claim9According to the described invention, in the remote handling device for a reactor internal structure according to claim 1 or 8, when the construction device for laser peening is combined, the traveling carriage can turn on the upper flange of the core shroud around the core. In addition, the traveling carriage is provided with coupling means capable of attaching the traveling carriage and the L-shaped structure remotely underwater.
[0031]
  ClaimItem 9According to the invention, it is possible to expand work applications by providing a coupling means that can attach the traveling carriage and the L-shaped structure remotely in water. In other words, when it is necessary to transmit laser light in the air as in preventive maintenance work using laser peening, there is a connection between the traveling carriage that rotates on the upper flange of the core shroud and the L-shaped structure around the core. It becomes possible.
[0032]
  Claim10In the described invention, in the remote handling apparatus for an in-reactor structure according to claim 11, a clamp mechanism for preventing the drop-off after the traveling carriage and the L-shaped structure are coupled is disposed, and a proximity distance is provided in the vicinity of the coupling portion. It is characterized in that a sensor is arranged and the connection can be confirmed.
[0033]
  Claim10According to the invention, by providing the clamp mechanism for preventing the dropping after the traveling carriage and the L-shaped structure are coupled, it is possible to prevent the dropping after the various tools are coupled. In addition, by disposing a proximity distance sensor in the vicinity of the coupling portion and confirming the coupling, it is possible to provide a highly reliable remote handling device, while allowing the work to proceed easily.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 1 shows a first embodiment of a remote handling apparatus for a reactor internal structure according to the present invention, and is a longitudinal sectional view of the reactor shroud side as seen from the reactor pressure vessel side. FIG. 2 is a reactor internal structure of FIG. It is sectional drawing which looked at the annulus part side of the remote handling apparatus of things. The core shroud and the jet pump will be described with the same reference numerals as those in FIGS.
[0036]
As shown in FIGS. 1 and 2, the remote handling device (device main body) 10 of the present embodiment is connected to a jet pump 9 located on the outer peripheral side of the core shroud 2 in the reactor pressure vessel for periodic inspection of the BWR. It is suspended by an auxiliary hoist of a fuel exchanger (not shown) so that the tool enters the space, and the traveling carriage 11 is seated on the upper flange 2a of the core shroud 2.
[0037]
The remote handling device 10 is installed on the upper flange 2a of the core shroud 2 provided in the reactor pressure vessel, and is held by the traveling carriage 11 for positioning in the circumferential direction. And an L-shaped structure 20 suspended above the jet pump 9 in an annulus portion 12 surrounded by a shell outer wall 2, an inner wall of the reactor pressure vessel, and a baffle plate (not shown). An in-furnace structure in the annulus portion 12 is provided with a tool 13 that is mounted and performs any of various inspections and operations, an elevating mechanism 25 that drives the tool 13 in the vertical direction, and a turning mechanism 30 that drives the tool 13 to turn. The tool 13 is accessed to the object to enable inspection, preventive maintenance and repair.
[0038]
That is, the L-shaped structure 20 is fixed to the traveling carriage 11 so as to be suspended above the jet pump 9 from the traveling carriage 11 installed on the upper flange 2 a of the core shroud 2. The L-shaped structure 20 can position the tool 13 in the vertical direction by driving the lifting mechanism 25 installed in the traveling carriage 11. The L-shaped structure 20 includes a vertical shaft 21 as a vertical portion fixed to the traveling carriage 11 and a horizontal shaft 22 as a horizontal portion connected to the vertical shaft 21 in the horizontal direction.
[0039]
Two or more wheels 15 are attached to the traveling mechanism 14 installed in the traveling carriage 11, and these wheels 15 are rotatably grounded to the upper flange 3 of the core shroud 2. Further, as shown in FIG. 2, two guide plates 16 for sandwiching the skirt 2b of the core shroud 2 from both sides are fixed to the lower portion of the traveling carriage 11, and these guide plates 16 move while following the skirt 2b. Thus, the traveling carriage 11 can turn on the upper flange 2a based on the flange shape.
[0040]
Therefore, since the wheel 15 is moved in the circumferential direction, it is possible to detect or control the circumferential position of the traveling carriage 11 from the wheel diameter and the ground contact position (shroud diameter). The core shroud 2 can be disposed at any position on the entire circumference.
[0041]
Further, the traveling carriage 11 is provided with the elevating mechanism 25. The elevating mechanism 25 includes an AC servo motor 26 as a driving source and a ball screw 27 attached to the AC servo motor 26 as shown in FIG. The ball screw 27 has a fixing portion 28 having one end fixed to the ball screw 27 and the other end fixed to the L-shaped structure 20. Therefore, the L-type structure 20 can be moved up and down by driving the AC servo motor 26, transmitting the rotational force to the fixed portion 28 via the ball screw 27, and moving the fixed portion 28 up and down.
[0042]
In the elevating mechanism 25 of the present embodiment, the elevating stroke can be only about 50 to 150 mm. Therefore, depending on the position of the upper shell 2c of the core shroud 2 to be operated, a further stroke is required. The stroke is adjusted by the length of the adapter 23 installed on the shaft 21 by flange connection.
[0043]
Further, the turning mechanism 30 for turning the tool 13 is attached to the vertical shaft 21 of the L-type structure 20, and by rotating the vertical shaft 21, the horizontal shaft 22 is turned and the L-type structure 20 is turned horizontally. The front end surface of the shaft 22 can be made to approach the outer wall surface of the core shroud 2.
[0044]
That is, the turning mechanism 30 includes a sealed container 32 fixed to the vertical shaft 21 via a fixed plate 31, an AC servo motor 33 housed in the sealed container 32, and an operation for transmitting the rotational force of the AC servo motor 33. A connecting portion 34 and a gear 35 that meshes with the operating connecting portion 34 and is fixed to the outer peripheral surface of the vertical shaft 21 are provided.
[0045]
Therefore, the turning mechanism 30 drives the AC servo motor 33 and transmits the rotational force to the gear 35 via the operation connecting portion 34. By rotating the gear 35, the L-type structure 20 can turn. Become. In this case, the turning angle of the L-shaped structure 20 is controlled by controlling the rotational speed of the AC servomotor 33.
[0046]
Here, since the sealed container 32 is fixed to the vertical shaft 21, it is possible to perform the coupling operation without interference even when the tool 13 and the horizontal shaft 22 are coupled. In addition, since no components are arranged on the upper part of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20, the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 is directly below the overhang portion between the upper shell 2c and the intermediate shell 2d of the core shroud 2. Can be arranged.
[0047]
Furthermore, since the airtight container 32 is shaped in consideration of the suspension balance and buoyancy in the water of the remote handling device 10 as the device main body, the workability in the narrow portion such as the annulus portion 12 is improved and the working time is shortened. Can be made. Depending on the shape and weight of the tool 13, the tool 13 can be attached to the L-shaped structure 20 in advance on the operation floor and can be placed in the water as it is. In this case, depending on the suspension balance of the remote handling device 10 in water, it is also possible to put a weight in the sealed container 32 to achieve balance.
[0048]
By the way, as shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, the guide rod 18 and the core spray pipe 19 projecting from the upper shell 2c of the core shroud 2 toward the reactor pressure vessel 17 and rising upward. Are arranged respectively.
[0049]
For this reason, the length of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 is set to a length that allows oblique access to the outer wall surface of the core shroud 2 directly below the guide rod 18 and the core spray pipe 19.
[0050]
That is, the length of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 needs to be the length from the side of the core spray pipe 19 to just below the guide rod 18. The L-shaped structure 20 is configured by adjusting to about 700 to 850 mm. And the position adjustment with the position which suspended this remote handling apparatus 10 and the outer wall surface of the core shroud 2 which wants to implement an operation | work and test | inspection is performed by adjusting the turning angle of the L-type structure 20 with the turning mechanism 30. FIG.
[0051]
A tool 13 (inspection tool in the case of FIGS. 1 to 3) is attached to the lower end of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 by underwater remote operation. The lower end of the horizontal shaft 22 serves as an attachment base for the tool 13, and the tool 13 can be attached or exchanged as a unit to the attachment base. Here, examples of the inspection tool used in FIGS. 1 to 3 include an ultrasonic flaw detection test sensor, an eddy current flaw detection test sensor, and an underwater TV camera. The tool 13 attached to the lower end of the horizontal shaft 22 may be a work tool, and examples of the work tool include laser peening and shot peening tools used in preventive maintenance.
[0052]
In addition, a clamp mechanism 36 using a hydraulic or pneumatic cylinder is installed at the lower end of the horizontal shaft 22, and the tip of the tool 13 is fixed by the clamp mechanism 36 to prevent the tool 13 from falling off after being coupled. .
[0053]
A proximity distance sensor 37 is disposed in the vicinity of the coupling portion, and the proximity distance sensor 37 can confirm the position of the tool 13. This is because the distance between the horizontal axis 22 and the tool 13 at the time of coupling is measured in advance in the air such as the operation floor before the remote handling device 10 is put in the water. Compared with the measured value, the binding state is to be confirmed.
[0054]
As described above, FIGS. 1 to 3 use an inspection tool as the tool 13, and an inspection head 38 such as an underwater TV camera is attached to the inspection tool. The mounting portion 39 of the inspection head 38 is operatively connected to the drive shaft of the AC servo motor 41 via the operation connecting portion 40 such as a rack 40a, a pinion 40b, and a gear 40c. Therefore, when the AC servo motor 41 is driven, the rotational force rotates the pinion 40b via the gear 40c, so that the rack 40a meshing with the pinion 40b moves upward or downward. Then, the inspection head 38 is moved up and down along the elevating guide 42 via the attachment portion 39, thereby enabling inspection at an arbitrary height of the outer wall surface of the core shroud 2.
[0055]
Note that drive mechanisms such as the traveling carriage 11, the lifting mechanism 25, and the turning mechanism 30 in this embodiment are remotely controlled by, for example, a control panel installed on the operation floor.
[0056]
FIG. 5 is a block diagram showing a first modification of the lifting mechanism in the first embodiment of the remote handling apparatus for reactor internals according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the part which is the same as that of the said 1st Embodiment, or respond | corresponds. The following modifications and embodiments are also the same.
[0057]
In the lifting mechanism 25a of the first modified example, the AC servomotor 43 is directly fixed to the traveling carriage 11, a gear 44 is attached to the drive shaft of the AC servomotor 43, and the gear 45 that meshes with the gear 44 is the same as the pinion 46. It is attached to a shaft, and this shaft is also fixed to the traveling carriage 11 side. The pinion 46 is provided so as to mesh with a rack 47 fixed to the peripheral surface of the vertical shaft 21.
[0058]
Therefore, when the AC servo motor 43 is driven, the rotational force rotates the pinion 46 via the gear 44 and the gear 45, so that the rack 47 engaged with the pinion 46 moves upward or downward. Then, the L-shaped structure 20 moves up and down, and an inspection at an arbitrary height on the outer wall surface of the core shroud 2 becomes possible.
[0059]
FIG. 6 is a block diagram showing a second modification of the lifting mechanism in the first embodiment of the remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention.
[0060]
In the lifting mechanism 25b of the second modified example, the lower portion 21b is separated from the upper portion 21a of the vertical shaft 21, and the AC servomotor 48 is directly fixed to the upper portion 21a of the vertical shaft 21, and the AC servomotor 48 A gear 49 is attached to the drive shaft, and a gear 50 that meshes with the gear 49 is attached to the same shaft as the pinion 51, and this shaft is also fixed to the upper portion 21 a side of the vertical shaft 21. The pinion 51 is provided so as to mesh with a rack 52 fixed to the lower portion 21 b of the vertical shaft 21.
[0061]
Therefore, when the AC servomotor 48 is driven, the rotational force rotates the pinion 51 via the gear 49 and the gear 50, so that the rack 52 that meshes with the pinion 51 moves upward or downward. Then, the lower part 21b of the L-shaped structure 20 moves up and down, and an inspection at an arbitrary height on the outer wall surface of the core shroud 2 becomes possible.
[0062]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0063]
After removing the equipment to be removed in the regular periodic inspection, the tool 13 is placed between the remote handling device 10 and the jet pump 9 located on the outer peripheral side of the core shroud 2 in the reactor pressure vessel 17 while holding the reactor water. Suspend to enter. Then, after the traveling carriage 11 is seated on the upper flange 2a of the core shroud 2, the traveling carriage 11 is turned on the upper flange 2a, so that the remote handling device 10 is arranged at a desired position on the entire circumference of the core shroud 2. .
[0064]
Next, the lifting mechanism 25 shown in FIG. 2 is operated to position the tool 13 that performs any of various inspections and operations in the vertical direction with respect to the outer wall surface of the core shroud 2, and then the turning mechanism 30 shown in FIG. When the tool 13 is moved closer to the outer wall surface of the core shroud 2, the inspection head 38 provided on the tool 13 can be inspected.
[0065]
Thus, according to this embodiment, since the traveling carriage 11 is installed on the upper flange 2a of the core shroud 2, positioning in the circumferential direction along the upper flange 2a can be easily performed. An L-shaped structure 20 is held on the traveling carriage 11, and the L-shaped structure 20 is suspended in an annulus portion 12 surrounded by an outer wall of the core shroud 2, an inner wall of the reactor pressure vessel 17, and a baffle plate. In addition, a tool 13 that performs any of various inspections and operations is attached, and includes a lifting mechanism 25 that drives the tool 13 in the vertical direction and a turning mechanism 30 that drives the tool 13 to turn. The tool 13 can be brought close to the outer shell wall portion of the core shroud 2.
[0066]
The traveling carriage 11 is directly installed on the upper flange 2a of the core shroud 2, can be positioned based on the shape of the flange, and is moved in the circumferential direction by the wheels 15, so that the entire circumference of the core shroud 2 can be arbitrarily set. The traveling carriage 11 can be arranged at the position. Therefore, the remote handling device 10 can be disposed at an arbitrary position on the entire circumference of the core shroud 2 by the traveling carriage 11.
[0067]
Further, the L-shaped structure 20 is integrally held on the traveling carriage 11, and the L-shaped structure 20 suspended from the upper part of the jet pump 9 in the annulus portion 12 has an elevating mechanism 25 (25a) for positioning in the vertical direction. 25b) is provided on the traveling carriage 11 or the L-shaped structure 20 itself, and is provided with a turning mechanism 30 for turning, so that it can be brought close to any body outer wall portion of the core shroud 2. Here, when a sufficient stroke cannot be obtained by the elevating mechanism 25, the height direction can be adjusted by the length of the adapter 23 installed on the vertical shaft 21 by flange connection.
[0068]
Therefore, since the elevating mechanism 25 (25a, 25b) is installed in either the L-shaped structure 20 or the traveling carriage 11, the end surface of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 is vertically moved on the outer wall surface of the core shroud 2. It becomes possible to position. For this reason, by attaching what specialized the length of the tool 13 attached to the end surface of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 for each work site or construction site, the core shroud 2 at an arbitrary position in the vertical direction. Inspection, preventive maintenance work and repair work are possible.
[0069]
Moreover, the horizontal side end surface of the L-shaped structure 20 can be pressed against the outer peripheral surface of the upper shell 2c of the core shroud 2 and the outer peripheral surface of the core shroud 2 just below the overhang portion between the upper shell 2c and the intermediate shell 2d of the core shroud 2. Since it was made possible, the tool 13 can be arranged at an arbitrary position of the core shroud 2.
[0070]
Further, the end surface of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 is provided with a clamp mechanism 36 that can be remotely attached underwater, so that inspection tools such as an ultrasonic flaw detection test sensor, an eddy current flaw detection test sensor, an underwater TV camera, etc. Work tools and repair work tools used in preventive maintenance such as laser peening and shot peening can be installed and replaced. Thereby, since the apparatus which specialized the length of the work tool for every work part or construction part can be provided, the versatility of work can be improved.
[0071]
And since the proximity sensor 37 can be arrange | positioned in the vicinity of the coupling | bond part and a coupling | bonding confirmation can be performed reliably, it becomes possible to provide the reliable remote handling apparatus 10, On the other hand, work is easy. Can be advanced. In addition, by disposing the clamp mechanism 36 on the end face of the horizontal portion 22 of the L-shaped structure 20, it is possible to prevent the drop-out after various tools are connected.
[0072]
The length of the horizontal portion 22 of the L-shaped structure 20 extends from the upper shell 2c of the core shroud 2 to the reactor pressure vessel 17 side, and the shroud outer wall surface just below the guide rod 18 and the core spray pipe 19 rising upward. Since the length is set so as to be obliquely accessible, it is possible to easily access the outer wall surface of the core shroud 2 just below the guide rod 18 and the core spray pipe 19 that were not accessible in the past. Various nondestructive inspections of the part, preventive maintenance work near the welded part, or repair work on the outer surface of the core shroud can be performed.
[0073]
Since the airtight container 32 that houses the AC servo motor 33 that turns the L-shaped structure 20 is arranged on the vertical shaft 21 of the L-shaped structure 20, the remote handling device 10 can be easily attached to and detached from the annulus portion 12. Further, since the shape of the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 is simplified, it is possible to arrange the horizontal shaft 22 of the L-shaped structure 20 immediately below the overhang portion between the upper shell 2c and the intermediate shell 2d of the core shroud 2. become.
[0074]
Moreover, since this airtight container 32 has a shape that takes into account the suspension balance and buoyancy of the remote handling device 10 in water, it is possible to improve workability in a narrow part such as the annulus part 12 and shorten the work time.
[0075]
FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention. This embodiment is an example in which a laser peening apparatus, which is one of shroud preventive maintenance works, is used as a work tool. FIG. 7 shows an apparatus configuration from the operation floor to the upper flange of the core shroud in the laser peening construction work.
[0076]
As shown in FIG. 7, in the laser pinning construction work, a laser oscillator 56 is installed on the operation floor 55, and the laser light emitted from the laser oscillator 56 passes through the light shielding tube 57 and is 90 degrees downward in the mirror box 58. After being reflected, the light enters the furnace through the upper light guide tube 59.
[0077]
In the furnace, it is reflected 90 degrees laterally in a mirror box 61 provided on a revolving carriage 60 that is a traveling carriage installed on the upper lattice plate 54 in the center of the furnace, and then passes through the remote handling apparatus 10 and is guided to a laser construction apparatus. It is burned. Note that the laser peening work is complicated in construction, and the revolving cart 60 is also enlarged, so it is difficult to attach the L-shaped structure 20 and the revolving cart 60 integrally to the annulus portion 12.
[0078]
For this reason, in this embodiment, a coupling means capable of remotely attaching the swivel carriage 60 and the L-shaped structure 20 to the underwater remote is provided in the swivel carriage 60, and after the coupling, the L-shaped structure 20 is fixed by the clamp mechanism 62. It is intended to prevent later dropout.
[0079]
Although the traveling / fixing system of the swivel carriage 60 can be integrated with the L-shaped structure, the L-shaped structure 20 and the swivel carriage 60 have a clamp mechanism 62 that can be remotely attached underwater as in this embodiment. By having it, it becomes possible to expand work applications. That is, the large revolving cart 60 that revolves on the upper flange 2a of the core shroud 2 around the core as in the preventive maintenance work using laser peening can be coupled to the L-shaped structure 20.
[0080]
The underwater remote joint between the turning carriage 60 and the L-shaped structure 20 is provided with a clamp mechanism 62 for preventing dropout after the joint and a proximity distance sensor (not shown) in the vicinity of the joint, so that the soundness at the time of the joint Thus, it is possible to provide a highly reliable remote handling device, while allowing the work to proceed easily.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the core just below the guide rod and core spray pipe protruding from the upper shell of the core shroud, which has been difficult to access in the past, to the reactor pressure vessel side and rising up. The outer wall surface of the shroud can be easily accessed, and the tool can be arranged at any position including the height direction of the entire circumference of the core shroud.
[0082]
In addition, the remote handling device of the present invention can be applied to inspection, preventive maintenance, and repair work because the tool attached to the tip can be freely selected, and provides a device that specializes the length of the tool for each work site or construction site. Therefore, the versatility of work can be improved.
[0083]
Furthermore, according to the present invention, the clamp mechanism is arranged at the coupling portion to prevent the tool from coming off after the coupling, while the proximity distance sensor is arranged in the vicinity of the coupling portion so that the coupling can be confirmed reliably. A highly reliable remote handling device can be provided.
[0084]
Furthermore, since the remote handling device of the present invention has a shape that takes into account suspension balance and buoyancy in water, the workability in a narrow portion such as an annulus portion is increased, and the working time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a reactor internal structure remote handling apparatus according to a first embodiment of the present invention, as viewed from a reactor pressure vessel side and a core shroud side.
2 is a cross-sectional view of the reactor internal structure remote handling device of FIG. 1 as viewed from the annulus portion side.
3 is a perspective view showing a state where the remote handling device for the reactor internal structure of FIG. 1 is installed in the vicinity of a guide rod and a core spray pipe. FIG.
4A and 4B are a schematic front view and a schematic plan view showing an installation state of guide rods and core spray pipes.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a first modification of the lifting mechanism in the first embodiment of the remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a second modification of the lifting mechanism in the first embodiment of the remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of a remote handling device for a reactor internal structure according to the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a shroud inspection device as a conventional example of a remote handling device as seen from the reactor pressure vessel side on the shroud side.
9 is a cross-sectional view of the shroud inspection device of FIG. 8 as viewed from the annulus portion side.
[Explanation of symbols]
2 Core shroud
2a Upper flange
9 Jet pump
10 Remote handling device (device main unit)
11 Traveling cart
12 Annulus
13 tools
14 Traveling mechanism
17 Reactor pressure vessel
18 Guide rod
19 Core spray piping
20 L-type structure
21 Vertical axis (vertical part)
22 Horizontal axis (horizontal part)
25 Lifting mechanism
26 AC servo motor
27 Ball screw
28 Fixed part
30 Turning mechanism
31 Fixed plate
32 Airtight container
33 AC servo motor
34 Actuation connection
36 Clamp mechanism
37 Proximity sensor
38 Inspection head

Claims

A traveling carriage installed on an upper flange of a core shroud provided in the reactor pressure vessel and positioning in the circumferential direction; and a trunk outer wall of the core shroud and an inner wall of the reactor pressure vessel held by the traveling carriage An L-shaped structure suspended in a space surrounded by a baffle plate, a tool attached to the L-shaped structure for performing any of various inspections and operations, and an elevating mechanism for driving the tool vertically The L-shaped structure has a vertical axis and a horizontal axis, and the length of the horizontal axis can be approached obliquely to the outer wall surface of the core shroud just below the core spray pipe. This is a remote handling device for reactor internals.

The remote handling apparatus for a reactor internal structure according to claim 1, wherein the traveling carriage is installed in the core shroud, and the entire inner circumference of the reactor core shroud can be traveled by wheels provided on the traveling carriage. Handling equipment.

2. The apparatus for remotely handling reactor internal structures according to claim 1, wherein the elevating mechanism is installed on either the L-shaped structure or the traveling carriage.

4. The remote handling apparatus for a reactor internal structure according to claim 1 or 3, wherein the elevating mechanism drives the L-shaped structure up and down, and the horizontal end face of the L-shaped structure to which a tool is attached is outside the core shroud. A remote handling device for reactor internals, characterized in that it can be positioned vertically on the wall.

2. The remote handling apparatus for a reactor internal structure according to claim 1, wherein the turning mechanism is installed in a vertical portion of the L-shaped structure, and the L-shaped structure is swung to connect the upper shell and the intermediate shell of the core shroud. An apparatus for remotely handling a reactor internal structure, characterized in that a horizontal end face of the L-shaped structure to which a tool is attached can be pressed against an outer peripheral surface of a core shroud immediately below an overhang portion.

2. The apparatus for remotely handling a reactor internal structure according to claim 1, wherein the horizontal end face of the L-shaped structure is a mounting base provided with coupling means to which various tools can be remotely mounted underwater, an ultrasonic flaw detection test sensor, a vortex Reactor characterized in that work tools used in preventive maintenance such as laser peening, shot peening and the like can be attached to or exchanged on the attachment base in addition to inspection tools such as current flaw detection test sensors and underwater TV cameras. Remote handling equipment for internal structures.

7. The apparatus for remotely handling reactor internal structures according to claim 6 , wherein a proximity distance sensor is disposed in the vicinity of a coupling portion of various tools to enable coupling confirmation. .

8. The apparatus for remotely handling reactor internal structures according to claim 7 , wherein a clamp mechanism for preventing dropout after joining various tools is disposed on the end face of the horizontal portion of the L-shaped structure. Remote handling device.

7. The apparatus for remotely handling reactor internal structures according to claim 1 or 6, wherein when the construction device for laser peening is coupled, the traveling carriage can turn on the upper flange of the core shroud around the core, and the traveling carriage A remote handling device for a reactor internal structure, characterized in that the traveling carriage is provided with a coupling means capable of remotely attaching the L-shaped structure and the L-shaped structure.

In the remote handling device for a reactor internal structure according to claim 9 , a clamp mechanism for preventing dropout after the traveling carriage and the L-shaped structure are coupled is disposed, and a proximity distance sensor is disposed in the vicinity of the coupled portion, A remote handling device for reactor internals, characterized in that the coupling can be confirmed.