JP3950711B2 - 水中点検方法 - Google Patents

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サプレッションチェンバ（以下、Ｓ／Ｃ（Suppression Chamber）と略記する）内塗装面の検査及び補修を、水中で実施する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１及び図２は、国内の沸騰水型原子力発電プラントに採用されているＳ／Ｃの２種類の形態を示している。図１は、その内の型式の一つで、Ｓ／Ｃ３０はドーナツ型の形状である。原子炉圧力容器１０を格納している原子炉格納容器２０とＳ／Ｃ３０内の水中は、ベント管４０で連通されており、万一原子炉一次系の破損事故により原子炉格納容器内で大量の蒸気漏洩が発生しても、その蒸気をＳ／Ｃ３０内の水中に噴出することで凝縮させ、一時的に発生する原子炉格納容器２０内の圧力を抑制する機能を有している。
【０００３】
図２は別の型式の沸騰水型原子力発電プラントで採用されているＳ／Ｃ５０の型式であるが、原子炉格納容器２０内とＳ／Ｃ５０内の水中とは排気管５５で連通されており、機能的には図１の場合と同様である。
【０００４】
沸騰水型原子力発電プラントにおけるＳ／Ｃは３０年以上の耐用年数を維持するため、炭素鋼を用いて製作されており、その表面には亜鉛が保護材として施工され、更にその表面にエポキシ系塗装が施されている。この塗装による塗膜は、予防保全の観点で、約１０年を目途にＳ／Ｃ内面塗膜の点検と補修塗装を実施している。このＳ／Ｃ内面の塗装は、経年変化で亜鉛保護材と塗装膜との間に局部的な剥離が生じ、塗膜にブリスタと呼ばれる凸状の膨らみが発生する事が知られている。この膨らみが破損して亜鉛保護材と水とが接触する状態になると腐食が進む恐れがあるために、破損したブリスタを削除した後、部分的補修塗装が実施されている。
【０００５】
従来、上記で述べた原子力発電プラントのＳ／Ｃ内表面の塗膜検査は、水中カメラ等を用いて実施されているが、補修を要する塗膜の削除と補修塗装は、Ｓ／Ｃ内の水を抜いて、人手によって実施していた。また、最近考案された方法では、Ｓ／Ｃ内に水を張った状態でのダイバーによる塗膜の検査及び補修塗装の実施例が特許第２９３７９８６号公報で開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来実施又は考案されている方法には、以下のような課題がある。Ｓ／Ｃ内の水を抜いて、人手により補修塗装を行う場合の課題は、作業員の被曝を低減するためのＳ／Ｃ内面の除染作業に多大の作業量，期間及び費用が掛かる点である。また、ダイバーによる水中での塗膜の検査や補修塗装での課題は、ダイバーによる作業を前提にしていることによるＳ／Ｃ内の水の透明度の改善や除染作業が必要なことと水中での作業におけるダイバーの安全性の確保である。
【０００７】
本発明の目的は、原子力発電プラントのＳ／Ｃ内の水抜きに伴う多大の作業量と作業時間及び費用等を削減し、かつダイバーの安全性の確保を要することなくＳ／Ｃ内の塗膜の検査や補修塗装を行う方法及び装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として具体的には、人手に頼っていた塗装面の検査については、水中を泳動するビークルに搭載したカメラからの映像を用いて検査員又は画像処理判定により点検位置と塗膜補修部位を特定する手段を用いる。この画像による検査の結果抽出された補修が必要な箇所のブリスタの削除は、塗膜状態の検査に用いた水中ビークル又は別のビークルに、ブリスタを削除するためのドリル等の削除工具とその削除工具をＸ，Ｙ，Ｚ方向に走査可能な機構を固定したＸＹＺ走査機構を搭載し、遠隔で操作しながら削除が必要な箇所への誘導とＸＹＺ走査機構の位置決め及び固定手段によって実現する。このＸＹＺ走査機構のＳ／Ｃ表面への固定は、ビークルに設置されたビークル推進用のスラスタ（スクリュー）の推力を用いる。ブリスタ削除が完了した箇所の補修塗装は、ブリスタ削除と同様に、補修塗装機構をビークルに搭載し、補修塗装開始直前に塗料を充填したカートリッジを同補修塗装機構に設定した後、ビークルを補修塗装が必要な箇所に遠隔誘導する手段を用いる。さらに、補修塗装後の塗膜厚さの確認は、塗装補修機構と共に搭載された渦電流式等の膜厚計を遠隔で位置決めして測定する手段を用いる。
【０００９】
このような手段を用いれば、ダイバーによるブリスタ削除用の工具，補修塗装用の塗装治具，膜厚計の運搬及び位置決めの代わりに水中を自由に移動可能な水中ビークルを用いることで、ダイバーに頼った検査や施工の場合の個人差による施工の仕上がり度のばらつきやダイバーの水中での作業に伴う危険性の回避が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を一層具体的に説明する。図３は、図１で示した型式のＳ／Ｃ３０への遠隔検査・補修塗装ビークル１００の導入を想定した場合の実施状況を示したものである。この型式のＳ／Ｃ内には、同図に示すように、両側にキャットウオークと呼ばれる人の立ち入りが可能な足場３２が設けられており、検査員５２０は、この足場３２に設置された制御装置５３０を介して遠隔検査・補修塗装ビークル１００と接続された信号線５４０で送られてくるカメラ１６０及びブリスタ削除状況監視用カメラ１７０からの映像をモニタ５３１によって確認しながら、手動操作ボックス５３２を用いて水中を泳動する水中ビークルとしての遠隔検査・補修塗装ビークル１００を遠隔操作する。
【００１１】
図４は、Ｓ／Ｃ内表面の塗膜を映像化して検査するための検査カメラ１６０，補修が必要なブリスタを削除するためのＸＹＺ走査機構１５０を搭載した遠隔検査・補修塗装ビークル１００の一実施例を示したものである。
【００１２】
この実施例で示す遠隔検査・塗装補修用水中ビークルは、前後進用スラスタ１２０及び上昇・下降用スラスタ１１０によって、Ｓ／Ｃ内の水中において前進，後進、その場旋回，上昇，下降，横移動が遠隔で制御できる構成としている。なお、この水中ビークルは、スラスタが動作していない状態では、水中での重量がゼロとなる中性浮力化されているために、水中で上下が逆転することなくその場に静止する特徴を有している。前後進用スラスタ１２０及び上昇・下降用スラスタ１１０は、図示していないが、それぞれ２基ずつ設けられており、前後進は、２基のスラスタ１２０を同時に同一回転方向に駆動することで実現できる。その場旋回の場合は、２基のスラスタをそれぞれ反対方向に回転させる。また、上昇・下降用スラスタ１１０は、正面から見て左右に１基ずつ配置しており、且つ４５°の角度で設置されている。このため、２基のスラスタを同時に同一回転方向に駆動すれば、遠隔検査・補修塗装ビークル１００は上昇又は下降する。一方、同２基のスラスタ１１０をそれぞれ逆の回転方向で駆動すれば、左右への移動が可能である。図４に於いて、遠隔検査・補修塗装ビークル１００の水中での重量をゼロにする手段として、浮力体１４０を取り付けている。
【００１３】
この他、遠隔検査・補修塗装ビークル１００には、ＸＹＺ走査機構１５０，詳細監視用カメラ１７０を搭載している。ＸＹＺ走査機構１５０は，ブリスタを削除したり、補修塗装や補修塗装後の膜厚測定時の各種冶具の位置決めを実現する手段である。また、詳細監視用カメラ１７０は、ブリスタの削除，補修塗装，膜厚測定における各種冶具の動作状況を遠隔で確認するためのものである。
【００１４】
図５は、図３に示した遠隔検査・補修塗装ビークル１００を遠隔操縦するための手動操作ボックス５３２の一実施例である。この実施例では、遠隔検査・補修塗装ビークル１００の前進，後退，右旋回及び左旋回を制御するためのジョイステイック５３２ａと上昇，下降，左右移動を制御するためのジョイステイック５３２ｂを１台の操作ボックスに配置した例を示した。ジョイステイック532ａ，５３２ｂは、一般に、ゲーム機等で頻繁に使用される遠隔操作手段であり、通常は図５の正面図に示すように、ステイックが直立した状態となっており、操作者はこれらのステイックを操作したい方向に所定の角度を倒すことによって操作信号を出力できる構成となっている。
【００１５】
例えば、遠隔検査・補修塗装ビークル１００を前進させたい場合は、ジョイステイック５３２ａを“前進”と書かれた方向に倒せば、図４のスラスタ１２０に回転駆動信号が出力されて回転を開始し、遠隔検査・補修塗装ビークル１００を前進させることができる。この時、ジョイステイック５３２ａを倒す角度に応じて速度を変化させることができるように構成している。また、ジョイステイック５３２ａ及び５３２ｂの両方のジョイステイックを同時に操作して遠隔検査・補修塗装ビークル１００を制御することも可能であり、上昇しながら右旋回することも自由にできるのが、このジョイステイックの特徴である。
【００１６】
図６は、遠隔検査・補修塗装ビークルに搭載した水中カメラで捉えた映像又は画像から補修が必要なブリスタを検査する方法の一実施例を示したものである。水中カメラで撮った１枚の映像中には、図６の上図に示すように、複数のブリスタ３３ａが確認できるが、補修が必要なブリスタ破損部３３ｂが認められるもののみである。このブリスタの破損部３３ｂは塗膜下の亜鉛の露出により濃い灰色を呈する。よって、図６下図に示すように、画像の濃度として観た場合、破損の無い他のブリスタ部の濃度と破損部３３ｂの濃度には優位な差があるため、画像処理により自動的に破損部３３ｂのみを抽出することが可能である。
【００１７】
図７及び図８は、図４で示した遠隔検査・補修塗装ビークル１００を用いて、図３に示すような環境でブリスタの削除を遠隔で行う際の遠隔検査・補修塗装ビークル１００の姿勢及び位置固定の様子を図式的に示したものである。図３に示すＳ／Ｃの場合、補修するブリスタの位置によって壁面と遠隔検査・補修塗装ビークル１００の姿勢は、種々変化することが想定される。図７は、Ｓ／Ｃ最下部での遠隔検査・補修塗装ビークル１００と壁面との相対位置関係を示している。この場合は、ＸＹＺ走査機構１５０を、回転支持部１９２を支点にして９０°左回転させた後、上昇・下降用スラスタ１１０の推力を利用して遠隔検査・補修塗装ビークル１００を壁面に押付けている。この際、上昇・下降用スラスタ１１０による押付けに伴う水流の乱れによって発生する遠隔検査・補修塗装ビークル１００の位置ずれを防止するため、遠隔検査・補修塗装ビークル１００のフレームには、壁面との摩擦力が発生し易い材質で作成した押付け用パッド１９０をフレームに設置している。図８は、図２に示す型式のＳ／Ｃへの図４の遠隔検査・補修塗装ビークル１００の適用の例を示す。この型式のＳ／Ｃの場合、ブリスタ削除の際の遠隔検査・補修塗装ビークル１００の壁面への押し付けは、図９に示すように、補修対象ブリスタが底面の場合は上昇・下降用スラスタ１１０を用い、側面の場合は前後進用スラスタ１２０を用いることができる。
【００１８】
以上、実施例で説明したように、破損したブリスタ破損部３３ｂが存在する場合には、その場所に遠隔検査・補修塗装ビークル１００を遠隔操作によって遠隔誘導し、遠隔検査・補修塗装ビークル１００に搭載したブリスタ削除冶具及び削除するブリスタの存在する場所へのブリスタ削除冶具位置決めとブリスタ削除用のＸＹＺ走査機構を用いてブリスタを削除する作業を実施することになる。
【００１９】
このブリスタの削除と後に説明するブリスタ削除箇所への補修塗装及び補修塗装後の塗膜厚計測の一連作業を実施する際に共通して必要となるＸＹＺ走査機構の一実施例を示したものが図１０である。図１０において、１５０がＸＹＺ走査機構，２２０ａ，２２０ｂがＸ軸走査機構を固定する基板，２４０がＸ軸走査機構，２４０ａがＸ軸走査用モータ，２４０ｂがＸ軸走査用スクリュー，２５０がＹ軸走査機構，２５０ａがＹ軸走査用モータ，２６０がＺ軸走査機構，２６０ａがＺ軸走査用モータ，２６０ｂがＺ軸走査用スクリュー，２６５が冶具取付け基板，２７０ａがＸＹＺ走査機構回転用モータ，２７０ｂがＸＹＺ走査機構回転用歯車，２７０ｃがＸＹＺ走査機構回転軸である。Ｘ軸走査機構を固定する基板２２０ａ，２２０ｂはＸＹＺ走査機構１５０に固定され、Ｘ軸走査機構２４０はＸ軸走査機構を固定する基板２２０ａ，２２０ｂに固定されている。Ｘ軸走査用モータ２４０ａの固定側は、Ｘ軸走査機構２４０に固定され、回転子側はＸ軸走査用スクリュー２４０ｂに固定されているので、Ｘ軸走査用モータ２４０ａの回転軸を駆動することによって、ＹＺ軸機構全体を同図の左右（矢印）の方向に走査することができる。同様に、Ｙ軸走査用モータ２５０ａを駆動することによって、Ｚ軸走査機構２６０を紙面に対して垂直方向に走査することができ、冶具取付け基板２６５はＺ軸走査用モータ２６０ａを駆動してＺ軸走査用スクリュー２６０ｂを回転することによって上下に走査することができる。このように、冶具取付け基板２６５に固定されるブリスタ削除冶具，補修塗装冶具及び塗膜厚測定冶具は、上記のＸＹＺ走査機構によって、所定の走査範囲内で任意位置に位置決めが可能となる。
【００２０】
次に、補修が必要と判断されたブリスタをＸＹＺ走査機構１５０に設置されたドリル１８０を用いて削除する過程を図１１，図１２及び図１３を用いて説明する。Ｓ／Ｃは、内面から、塗膜３３，亜鉛層３４及び鋼鈑３５で構成されている。ブリスタ３３ａは、塗膜３３の一部が経年劣化によって亜鉛層３４との間に剥離が発生して盛り上がった状態になったものであり、このブリスタの一部が破損したものは補修塗装が必要となる。遠隔検査・補修塗装ビークル１００によるブリスタ３３ａの除去は、以下に示す概略の手順で実現できる。先ず、補修対象ブリスタが存在する場所に遠隔検査・補修塗装ビークル１００を遠隔操作によって誘導し、スラスタの推力を用いて、そのブリスタの削除が可能な位置に遠隔検査・補修塗装ビークル１００を固定する。次に、検査員は、図１０で示したＸＹＺ走査機構１５０に直結されたドリル１８０の回転動作を開始し、ブリスタ削除状況監視用カメラ１７０からの映像を見ながら、図１０のＺ軸(塗膜面に垂直な軸)走査用モータ２６０ａを遠隔で駆動してドリル１８０先端が塗膜３３の表面を切削開始する位置まで移動する。さらに、塗膜面に平行なＸＹＺ走査機構１５０のＸ軸又はＹ軸モータ２４０ａ及び２５０ａを駆動して、ドリル１８０を塗膜面に平行に走査し、図１１に示すように、ブリスタ３３ａを削除する。ドリル１８０には、エンドミルタイプのものを用いれば、図１２及び図１３に示すように、ブリスタ３３ａを削除することができる。
【００２１】
図１４は、ドリル１８０の直径に対するブリスタの大きさの違いによって、効率的にブリスタ３３ａを削除するドリル１８０の走査方法を変える場合の説明図である。ブリスタ３３ａの大きさが、ドリル１８０の直径に比べて小さい場合には、図１４左図に示すように、ドリル１８０を１回Ｘ軸又はＹ軸方向に走査するだけで完全にブリスタ３３ａを削除できる。一方、ブリスタ３３ａの大きさが、ドリル１８０の直径に比べて大きい場合には、ドリル１８０を１回走査するだけではブリスタ３３ａを完全に削除できないため、図１４右図に示すように、ほぼブリスタ３３ａの膨らみの周囲に沿って▲１▼，▲２▼，▲３▼及び▲４▼の方向にドリル１８０を走査すれば、効率的にブリスタ３３ａを削除できる。以上述べたブリスタの削除を遠隔で行う場合、塗膜の厚さが約０.２mm 程度と非常に薄いため、塗膜３３の面とドリル中心軸との角度が正確に直角に維持されていなければ、鋼板３５を保護するために設けられた亜鉛層３４を切削してしまう恐れがある。
【００２２】
図１５は、上述の亜鉛層３４の誤削除を防止するための手段の実施例を示したものである。同図にはドリル１８０の他に膜厚計として渦電流式センサ２００を設けた例を示している。渦電流式センサ２００を用いた膜厚計では、センサ先端面と金属表面との間の間隙を測定できるため、この渦電流式センサ２００とドリル１８０を一体化して設置すれば、ドリル１８０と亜鉛層３４との距離を測定しながら遠隔手動又は自動的にＺ軸の移動量を制御できるため、亜鉛層３４を誤操作によって傷つけてしまう問題が解消される。
【００２３】
図１６は上述の機能を実現する制御系の一実施例を示す。同図において、610は渦電流式膜厚計、６２０はドリル先端位置演算回路、６３０はドリル回転駆動制御回路、６４０はＸＹＺ軸制御回路、６５０はＸＹＺ軸及び冶具の操作ボックスである。ＸＹＺ軸及び冶具の操作ボックス６５０には、ＸＹＺ軸を遠隔操作するためのスイッチ６５０ａから６５０ｈ及び冶具を操作するためのスイッチ650k，６５０ｉを具備している。なお、スイッチ６５０ａから６５０ｈは、スイッチを手動で押している間だけ各軸の指令信号が出力され、スイッチ６５０ｋ，650iについては、一旦スイッチが押されると再びそのスイッチが押されるまでその状態が保持される構成としている。渦電流式センサ２００からの信号は、渦電流式膜厚計６１０に入力され、この回路内で膜厚と所定の関数関係で演算された信号がドリル先端位置演算回路６２０に入力される。このドリル先端位置演算回路６２０内では、Ｓ／Ｃ最外殻鋼鈑の保護材として施工されている亜鉛表面からドリル１８０先端までの間隔が計算され、その値が予め設定した値より小さくなった時にＺ軸の下方向の走査が禁止される信号が出力されるよう構成している。よって、この信号がドリル先端位置演算回路６２０からＸＹＺ軸制御回路６４０のＺ軸制御回路に出力されると、ＸＹＺ軸及び冶具の操作ボックス６５０に配置されているＺ軸の操作ボタン“下”６５０ｈを操作してもＺ軸制御回路から指令信号がＺ軸走査用モータ２６０ａに出力されないため、亜鉛層３４を削り取ってしまうことが無い。
【００２４】
図１７は、補修が必要なブリスタの削除が完了した後に実施する塗膜の補修塗装を行うための塗料供給ユニットの実施例を示したものである。同図において、３１０は圧縮空気供給口、３２０は塗料供給用カートリッジの蓋、３４０はカートリッジ内の塗料を圧縮空気によって押し出すためのキャップ、３３０は補修塗装用塗料、３６０は塗料を供給するためのノズル、３５０はノズルとカートリッジを接続するためのコネクタ、をそれぞれ示す。塗料供給ユニットは、ブリスタ削除用のドリルと一体化して設置することもできるが、ＸＹＺ走査機構に設置したドリルユニットを取り外した代わりに設置してもよい。
【００２５】
図１８は、補修塗装が必要なブリスタの削除が終了した後の補修塗装の実施例を示している。この実施例では、補修塗装用の塗料を供給するノズル３６０とノズル先端から供給された塗料３６６を平坦に均すための弾性体へら３６５と補修塗装箇所の断面との相対関係を示した。弾性体へら３６５は、ノズル３６０と一体化されており、補修塗装用の塗料３６６をノズル先端から供給しながらノズル３６０をＸＹＺ走査機構によって右方向に移動することで、供給された塗料366は、弾性体へら３６５によって塗装面に押付けられるため、平坦に仕上げることが可能となる。このノズル３６０からの補修塗装用の塗料３６６の供給は、図３に示した検査員５２０の指令操作によって行われる。図１８の上下の図は、それぞれ、補修塗装開始時及び補修塗装終了時の補修塗装用の塗料３６６の状況を示している。なお、このように塗布される塗料は、図１７に示したカートリッジに充填される前に塗料と硬化剤が混合され、混合後は所定の時間（約３０分程度）経過後に硬化するように調合される。この実施例では、予め塗料と硬化剤を混合させた状態でカートリッジに充填して供給する手段を用いたが、所定量の塗料と硬化剤を別々の容器に充填したものを遠隔検査・補修塗装ビークル１００に搭載し、ノズルから供給する際に混合する方式を用いてもよい。この補修塗装における塗料を供給するノズル３６０の先端位置と亜鉛層３４との間隔も、所定の値に維持することが望ましい。
【００２６】
図１９は、補修塗装を実施する際の塗料供給系，ノズル位置制御系及びＸＹＺ軸走査機構制御系のブロック線図を示したものである。塗料を充填したカートリッジ３５０からの塗料の供給は、コンプレッサ６８０に接続された減圧弁６７０及び電磁弁６６０を経てカートリッジ３５０に接続されたパイプを経て供給される圧縮空気の“ＯＮ”“ＯＦＦ”によって行われる。この圧縮空気の“ＯＮ”“ＯＦＦ”動作は、ＸＹＺ軸及び冶具の操作ボックス６５０に具備した塗料供給制御用スイッチ６５０ｍを操作することによって行われる。電磁弁６６０は、スイッチ６５０ｎを押している間だけ圧縮空気がカートリッジに供給され、ノズル先端から塗料が押し出される。この実施例でも、図１６で示したドリル先端位置の制御と同様に、渦電流式センサ２００からの信号を用いて、ノズル先端位置は塗膜面から所定の間隔以下にはならないように制御されるよう構成している。
【００２７】
Ｓ／Ｃ内の塗装面を検査し、補修必要箇所を補修塗装する場合の課題の一つに、遠隔検査・補修塗装ビークルが検査，補修している場所の確認方法がある。Ｓ／Ｃ内は、映像的にはどの場所も特徴が無く、遠隔検査・補修塗装ビークルからの映像を見ただけでは遠隔検査・補修塗装ビークルの位置の特定をすることが困難である。図２０は、この課題を解決する一つの例を示したものである。同図において、５００は錘、５１０はステンレスワイヤ、５１５は車輪付き錘、である。車輪付き錘は、ステンレスワイヤに回転自在に車輪が取付けられ、その車輪が所望する重さとされ、その車輪が錘として採用されている。その車輪でＳ／Ｃの内面を走行してステンレスワイヤ５１０の下端やその下端に追従する他の錘500をスムーズに移動させる機能を発揮する。ステンレスワイヤ５１０には、所定の間隔で錘５００が固定されており、先端には車輪付き錘５１５が取り付けてあるので、Ｓ／Ｃ底部まで壁面に倣って真っ直ぐにワイヤを伸ばすことができる。このワイヤ５１０は、ドーナツ状Ｓ／Ｃの軸方向に所定の間隔毎に取り付けられており、各錘の間のワイヤ表面に特定の目印等を付加しておくことで、遠隔検査・補修塗装ビークルの存在位置を認識することが可能となる。
【００２８】
図２１は、塗装表面のブリスタの検査において、ビークルの位置を認識するための標識の一実施例を示したものである。同図において、５１１は場所認識標識、５１１ａはコード化文字配列識別パターン、５１１ｂは場所識別コード化パターン、５１１ｃは場所識別番号、である。図１に示した形態のＳ／Ｃは、図２３に示すように、ドーナツ状のＳ／Ｃの軸方向が１６領域に分割されており、各領域に“０”から“１５”までの番号を付与して場所の識別をすることが可能である。また、上記の各領域内にも所定の間隔でステンレスワイヤ５１０を設置している。よって、場所識別番号５１１ｃには３種類の番号を付与しており、左から順番に、“領域識別番号”，“領域内軸方向識別番号”，“径方向識別番号”としている。また、この実施例では、遠隔検査・補修塗装ビークルに搭載したカメラで捉えた画像でもこの識別番号を自動的に認識できるよう、場所識別コード化パターン５１１ｂを付与した例を示した。このコード化パターンは、コード化文字配列識別パターン５１１ａで示されるパターンに従って解読される。このドットパターンが１個付いたコード化パターンが領域識別番号であることを示している。場所識別コード化パターン５１１ｂは、４ビットの２進数で表示する方法を用いており、領域識別番号である“１３”は、“１１０１”のビットパターンで表現できる。なお、このビットパターンは、“１”を“黒”に、“０”を“白”に対応付けている。
【００２９】
図２２及び図２３は、遠隔検査・補修塗装ビークル位置認識の他の一例を示したものである。この方法は、遠隔検査・補修塗装ビークル１００の上部に位置認識用のターゲット光源を取り付けておき、このターゲット光源を２台のカメラ４１０で２枚撮像し、撮像した２画像のターゲット光源画像上の座標から３角測量の原理を用いて３次元位置を算出するものである。図２４及び図２５は、ターゲット光源を用いたステレオ視による距離測定の原理を説明する図である。図２４はカメラの撮像面と実際に撮影される実撮像面との関係を示す図である。カメラでは、撮影対象からの光はレンズの焦点を通して撮像面に直線的に入射して、撮像面に記録される。よって、カメラレンズの焦点位置から実撮影面までの距離Ｌとカメラレンズの焦点距離ｆが既知であれば、カメラ撮像面上の２次元的な位置と実撮影面上の実際の２次元的な位置とは一対一に決められる。
【００３０】
一方、上記のカメラ焦点位置Ｐｆから実撮像面までの距離Ｌは、２台のカメラを用いたステレオ視によって測定することができる。図２５がステレオ視によるカメラ焦点Ｐｆから実撮像面Ｐｔまでの距離Ｌを測定する原理を示す図である。このステレオ視では、２台のカメラ２１０ａ，２１０ｂを所定の距離２ｄで設定し、２台のカメラにとっての共通のターゲット（光源）を撮像し、その結果の２枚の画像上から得られるターゲット画像のＸ，Ｙ座標とカメラ視野角α及び画像のＸ座標の全画素数から距離Ｌを算出するものである。ターゲット光源がカメラから非常に遠い位置にある場合には、２台のカメラで捉えた２枚の画像上ターゲットのＸ座標位置にはほとんど差がないが、ターゲット光源がカメラに近づくに従って、このＸ座標上の位置に差が生じることは容易に理解できる。よって、カメラ焦点位置Ｐｆとターゲット光源が存在する実撮影面Ｐｔとの距離Ｌは、上記２枚の画像上のＸ座標上ターゲット画像アドレス差（視差）ΔＸ，ステレオカメラの距離２ｄ，カメラ視野角α及び画像のＸ座標方向の全画素数Ｐｘから演算することができる。
【００３１】
このように、本発明の実施例によれば、従来手法で考えられていたダイバーによる塗装面の検査と補修塗装に代わって、水中で自由に泳動するビークルを遠隔で操作しながら塗膜面の検査及び補修塗装ができるため、水中での危険な作業の回避が可能になる。
【００３２】
また、本発明の実施例によれば、ブリスタの削除から補修塗装後の膜厚測定までの一連の作業に必要な工具全てを水中ビークルに搭載できるため、作業時間の大幅な短縮が可能となる。
【００３３】
また、本発明の実施例によれば、ブリスタの削除から補修塗装後の膜厚測定までの一連の作業に必要な工具を順次取り替えて作業できるため、水中ビークルの大きさを小型にでき、検査用ビークルのＳ／Ｃ内への搬送も容易に行うことが可能になる。
【００３４】
また、本発明の実施例によれば、ブリスタの削除や補修塗装時に必要な工具の壁面への一時的な位置固定を水中ビークルのスラスタの水力を用いて実現できるため、位置固定のための他の手段を不要とすることに伴う費用の削減が可能となる。
【００３５】
また、本発明の実施例によれば、補修が必要なブリスタ削除におけるドリル等のブリスタ削除用工具の位置決めを遠隔自動化できるため、Ｓ／Ｃを構成する鋼板の保護材である亜鉛層を誤って削り取ってしまうという問題を解決することが可能になる。
【００３６】
また、本発明の実施例によれば、補修塗装用の塗料を供給するノズルと所定の間隔を置いて設置した弾性体へらを用いる事で、ノズルから供給した塗料をブリスタが削除された箇所に確実に、かつ平坦に塗布することが可能になる。
【００３７】
また、本発明の実施例によれば、所定長さのステンレスワイヤの一端に車輪付き錘を取り付けると同時に、同ワイヤ上に所定間隔で配置した錘と錘の間に標識コードを付与したステンレスワイヤをＳ／Ｃ内面に配置することで、遠隔検査・補修塗装ビークルの位置の認識が容易になる。
【００３８】
さらに、本発明の実施例によれば、ターゲット光源を具備した遠隔検査・補修塗装ビークルを２台のカメラで撮像し、２枚の画像上ターゲット光源の重心座標を算出することができるため、遠隔検査・補修塗装ビークルの３次元位置を認識することが可能になる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原子力発電プラントのＳ／Ｃ内の塗膜の検査や補修塗装に際して、Ｓ／Ｃ内の水抜きに伴う作業量と作業時間及び費用等を削減し、かつダイバーによる水中での危険な作業の回避が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象とする原子力発電プラントのＳ／Ｃの概要を示す図であり、(ａ)図は原子炉格納容器の縦断面図であり、（ｂ）図はＳ／Ｃ高さレベルでの原子炉格納容器の平断面図である。
【図２】本発明の対象とする原子力発電プラントの他の形式のＳ／Ｃの概要を示す図であり、（ａ）図は原子炉格納容器の縦断面図であり、（ｂ）図はＳ／Ｃ高さレベルでの原子炉格納容器の平断面図である。
【図３】本発明による遠隔検査・補修塗装ビークルの適用によるＳ／Ｃ内面の検査及び補修塗装を実施するシステムの一例を示すＳ／Ｃの縦断面図である。
【図４】図３で示す遠隔検査・補修塗装ビークルの一実施例を示す図である。
【図５】図３で示す遠隔検査・補修塗装ビークルの遠隔制御を実現する遠隔操作ボックスの一実施例を示す図であり、（ａ）図は遠隔操作ボックスの平面図であり、（ｂ）図は遠隔操作ボックスの立面図である。
【図６】Ｓ／Ｃ塗膜面検査におけるカメラで捉えたブリスタの映像による補修が必要なブリスタの判定と画像処理によるブリスタ破損部の自動抽出の例を示す図であり、（ａ）図は濃淡画像を示し、（ｂ）図はブリスタ破損部抽出結果画像を示す図である。
【図７】図３に示したＳ／Ｃ内水中での遠隔検査・補修塗装ビークルのブリスタ削除ヶ所への固定状況を示す図である。
【図８】図３に示したＳ／Ｃ内水中での遠隔検査・補修塗装ビークルのブリスタ削除ヶ所への固定状況を示す図である。
【図９】図２に示したＳ／Ｃ内水中での遠隔検査・補修塗装ビークルのブリスタ削除ヶ所への固定状況を示す図である。
【図１０】遠隔検査・補修塗装ビークルに搭載する各種冶具を遠隔操作するために本発明の実施例で採用されたＸＹＺ走査機構の構造図である。
【図１１】本発明の実施例によるドリルによるブリスタ削除開始直前のブリスタ及び塗膜面の状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施例によるドリルによるブリスタ削除中の状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施例によるドリルによるブリスタ削除後のブリスタ及び塗膜面の状態を示す図である。
【図１４】本発明の実施例におけるブリスタを削除するドリル直径とブリスタの大きさの違いによるブリスタ削除手順の違いを説明する図であり、（ａ）図はドリル直径が成す円内にブリスタの大きさが収まる状態の場合を示し、（ｂ）図はドリル直径が成す円内にブリスタの大きさが収まらない状態の場合を示すものである。
【図１５】本発明の実施例による塗膜厚さの計測手段としての膜厚測定用センサとドリルを一体化して、亜鉛保護層の誤削除を回避する装置の構成の一例を説明する解説図である。
【図１６】本発明の実施例による膜厚測定用センサからの信号を用いて、亜鉛保護層の誤削除を回避する遠隔制御・操作系の一実施例を説明する解説図である。
【図１７】本発明の実施例による補修塗装を行うための補修塗装用塗料を充填するカートリッジの構成を説明する図であり、（ａ）図は正面図を、（ｂ）図は側面図を表している。
【図１８】本発明の実施例による補修塗装時に用いる塗料供給用ノズルと供給した塗料を平坦化する弾性体へらの設置と動作を説明する図であり、（ａ）図は塗装開始直後を、（ｂ）図は塗装終了後を表している。
【図１９】本発明の実施例による膜厚測定用センサからの信号を用いて、補修塗装時における塗料供給用ノズル位置を自動的に調整する遠隔制御・操作系の一実施例を説明する解説図である。
【図２０】本発明の実施例による遠隔検査・補修塗装ビークルの位置を認識するための方法の一例を説明する図であり、（ａ）図はＳ／Ｃの縦断面による表示を、（ｂ）図は（ａ）図の要部を拡大斜視図で示した図である。
【図２１】本発明の実施例による図２０における検査部位認識用標識の一例を表示した図であり、実施例であり、（ａ）図は標識内容を拡大して図示した解説図であり、（ｂ）図は（ａ）図の標識の隣の標識の内容を拡大して示した図である。
【図２２】本発明の実施例による遠隔検査・補修塗装ビークルの位置を認識するためのステレオ視による３次元位置標定におけるシステム構成を説明するＳ／Ｃの縦断面図である。
【図２３】本発明の実施例による遠隔検査・補修塗装ビークルの位置を認識するためのステレオ視による３次元位置標定におけるシステム構成を説明するＳ／Ｃの横断面図である。
【図２４】本発明の実施例による３次元位置標定における光源を含む実撮影面とカメラ撮像面との関係を説明する解説図である。
【図２５】本発明の実施例による３次元位置標定におけるステレオ視によりカメラ焦点位置と光源との距離を測定する原理を説明する解説図である。
【符号の説明】
２０…原子炉格納容器、３０，５０…サプレッションチェンバ（Ｓ／Ｃ）、３２…足場、３３…塗膜、３３ａ…ブリスタ、３３ｂ…ブリスタ破損部、３４…亜鉛層、３５…鋼板、４０…ベント管、５５…排気管、１００…遠隔検査・補修塗装ビークル、１１０…上昇・下降用スラスタ、１２０…前後進用スラスタ、１４０…浮力体、１５０…ＸＹＺ走査機構、１６０…検査カメラ、１７０…詳細監視用カメラ、１８０…ドリル、１９０…押付け用パッド、１９５…ＸＹＺ走査機構支持板、２００…渦電流センサ、２１０ａ，２１０ｂ…ステレオ視カメラ、２２０ａ，２２０ｂ…Ｘ軸走査機構固定基板、２４０…Ｘ軸走査機構、２４０ａ…Ｘ軸走査用モータ、２４０ｂ…Ｘ軸走査用スクリュー、２５０…Ｙ軸走査機構、２５０ａ…Ｙ軸走査用モータ、２６０…Ｚ軸走査機構、２６０ａ…Ｚ軸走査用モータ、２６０ｂ…Ｚ軸走査用スクリュー、２６５…冶具取付け基板、２７０ａ…ＸＹＺ走査機構回転用モータ、２７０ｂ…ＸＹＺ走査機構回転用歯車、270ｃ…ＸＹＺ走査機構回転軸、３１０…圧縮空気供給口、３２０…塗料供給用カートリッジ蓋、３３０…補修塗装用塗料、３４０…キャップ、３５０…カートリッジ、３６０…ノズル、３６５…へら、３６６…塗料、４１０…位置標定用カメラ、４２０…カメラ支持棒、５００…錘、５１０…ステンレスワイヤ、５１５…車輪付き錘、５２０…検査員、５３０…制御装置、５３２…手動操作ボックス、532a，５３２ｂ…ジョイステイック、５４０…信号線、６１０…渦電流式膜厚計、６２０…ドリル先端位置演算回路、６３０…ドリル回転駆動モータ制御回路、６４０…ＸＹＺ軸制御回路、６５０ａ，６５０ｄ，６５０ｇ…ＸＹＺ軸遠隔制御スイッチ、６５０ｂ…Ｘ軸左走査スイッチ、６５０ｃ…Ｘ軸右走査スイッチ、６５０ｅ…Ｙ軸後走査スイッチ、６５０ｆ…Ｘ軸前走査スイッチ、６５０ｈ…Ｚ軸下走査スイッチ、６５０ｉ…Ｚ軸上走査スイッチ、６５０ｊ，６５０ｋ…ドリル回転制御スイッチ、６５０ｎ…塗料供給制御スイッチ。

Claims (1)

1. 原子力発電プラントのサプレッションチェンバ内の水中を泳動する水中ビークルに搭載したカメラで撮影した映像を用いて前記サプレッションチェンバ内の点検を行う水中点検方法において、複数の錘が間隔をあけて設置されかつ位置認識標識を付与した複数の紐を、前記点検の位置を特定する前に予め前記サプレッションチェンバの領域分割方向に間隔をあけ且つ前記サプレッションチェンバの縦断面の内面に沿って移動させて前記内面に倣って前記紐を伸ばして配置し、前記水中ビークルに搭載したカメラで撮影した映像に含まれた前記位置認識標識の映像から前記点検の位置を特定することを特徴とする水中点検方法。

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