JP4617565B2 - キャニスタ蓋溶接部分の検査方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、原子力発電所などで発生する使用済み燃料を、その崩壊熱が除去されるまでの間、図7及び図8に示すようなキャニスタを用いて乾式保管(風冷保管)することが検討されている。
【0003】
このキャニスタは、使用済み燃料が収納される円筒状の胴部1と、該胴部1の下端部に順に取り付けられる下部遮蔽プラグ2及び底蓋3と、胴部1の上端部に順に取り付けられる上部遮蔽プラグ4、1次蓋5、及び2次蓋6とで構成されている。
【0004】
使用済み燃料を保管する際には、下部遮蔽プラグ2及び底蓋3を下端部に取り付けた胴部1内に使用済み燃料を収納し、該使用済み燃料を上方から覆うように上部遮蔽プラグ4を胴部1に挿入した後、当該胴部1に1次蓋5及び2次蓋6を順次溶接固着する。
【0005】
更に、上述したような手順によって使用済み燃料が封入されたキャニスタを、貯蔵キャスク(図示せず)に収納し、所定の期間保管する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図7及び図8に示すキャニスタでは、1次蓋5と胴部1の溶接部分7、並びに2次蓋6と胴部1の溶接部分8に、非破壊検査による体積試験を実施して、当該溶接部分7,8の健全性を確認することが望ましい。
【0007】
しかしながら、胴部1に1次蓋5及び2次蓋6を溶接した後では、両蓋5,6の下面が閉空間に含まれてしまうため、溶接部分7,8に対する放射線透過試験を行なうことはできない。
【0008】
また、溶接部分7,8に対して超音波探傷試験を行なう場合には、溶接部分7,8の表面を平滑に研削する必要がある。
【0009】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、キャニスタ蓋溶接部分に対する体積試験を容易に実施し得るキャニスタ蓋溶接部分の検査方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法では、1次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、1次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、1次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、2次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、2次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、2次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷する。
【0011】
本発明の請求項2に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法では、1次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、1次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、1次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、2次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、胴部の上端に環状の貯留枠を外嵌し、2次蓋上面、胴部内側面、並びに貯留枠で囲まれる空間に水を貯留したうえ、2次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷する。
【0012】
本発明の請求項1あるいは請求項2に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法のいずれにおいても、溶接部分に対する超音波探傷を、1次蓋上、または2次蓋上に貯留した水を介した水浸法によって行ない、溶接部分の表面を平滑に研削する作業を省く。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【0014】
図1は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第1の例を示すものであり、図中、図7及び図8と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0015】
1次蓋5を胴部1内方上端寄りの所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部1の上端に装着した位置決め治具(図示せず)に支持されて胴部1の径方向並びに周方向へ変位し得る超音波探触子9を、1次蓋5と胴部1との相互の溶接部分7に対峙するように位置させる。
【0016】
そして、1次蓋5の上面と胴部1の内側面で囲まれる空間10に水11を貯留し、前記の超音波探触子9を、溶接部分7に対して水11が介在する状態で溶接部分7の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分7を超音波探傷する。
【0017】
更に、位置決め治具及び超音波探触子9を胴部1の上端から取り外し且つ空間10の水11を排除したうえ、2次蓋6を胴部1の内方上端の所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、再度、胴部1の上端に位置決め治具を装着し、前記の超音波探触子9を、2次蓋6と胴部1の相互の溶接部分8に対峙するように位置させる。
【0018】
そして、2次蓋6の上面と胴部1の内側面で囲まれる空間12に水13を貯留し、前記の超音波探触子9を、2次蓋6と胴部1の相互の溶接部分8に対して水13が介在する状態で溶接部分8の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分8を超音波探傷する。
【0019】
なお、35は補助遮蔽部材であり、この補助遮蔽部材35は、1次蓋5の上面に仮置きされる。
【0020】
図2は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第2の例を示すものであり、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0021】
1次蓋5を胴部1内方上端寄りの所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部1の上端に装着した位置決め治具(図示せず)に支持されて胴部1の径方向並びに周方向へ変位し得る超音波探触子9を、1次蓋5と胴部1の相互の溶接部分7に対峙するように位置させる。
【0022】
そして、1次蓋5の上面と胴部1の内側面で囲まれる空間10に水11を貯留し、前記の超音波探触子9を、1次蓋5と胴部1の相互の溶接部分7に対して水11が介在する状態で溶接部分7の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分7を超音波探傷する。
【0023】
更に、位置決め治具及び超音波探触子9を胴部1の上端から取り外し且つ空間10の水11を排除したうえ、2次蓋6を胴部1の内方上端の所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部1の上端に環状の貯留枠14を、漏水を防止するためのシール部材15を介して外嵌する。
【0024】
次いで、位置決め治具(図示せず)を貯留枠14の上端に装着し、前記の超音波探触子9を、2次蓋6と胴部1の相互の溶接部分8に対峙するように位置させる。
【0025】
そして、2次蓋6の上面と胴部1及び貯留枠14の内側面で囲まれる空間16に水17を貯留し、前記の超音波探触子9を、溶接部分8に対して水17が介在する状態で溶接部分8の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分8を超音波探傷する。
【0026】
このように、図1、図2に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査方法のいずれにおいても、溶接部分7,8に対する超音波探傷を、1次蓋5上、または2次蓋6上に貯留した水11,13,17を介した水浸法によって行なうので、溶接部分7,8の表面を平滑に研削する作業を省くことができる。
【0027】
図3及び図4は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の一例を示すもので、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【0028】
この検査装置は、1次蓋5または2次蓋6に正対するように胴部1上端に装着可能な位置決め治具18と、先端部が胴部1の上端内縁に沿って周回し得るように位置決め治具18に設けた探傷アーム19と、該探傷アーム19の先端部寄りに胴部1の径方向へ変位可能に装着した超音波探触子9とを備えている。
【0029】
位置決め治具18は、胴部1の上端部に取り付けられる1次蓋5あるいは2次蓋6の略中心部に対峙可能な固定体20と、該固定体20を中心として放射状に延びる3本の支持軸21と、該支持軸21に取り付けた台座22と、前記の固定体20から両蓋5,6へ向かって突出し且つ周方向へ回動し得る回転軸23と、該回転軸23に対して上下位置を調整可能に取り付けた旋回体24とを有する。
【0030】
探傷アーム19は、前記の旋回体24から胴部1の内縁部分へ向かって延びる案内軸25と、該案内軸25にその長手方向へ移動し得るように取り付けられた移動体26とを有し、該移動体26には、両蓋5,6の上面周縁近傍部分に対峙し得るように超音波探触子9が取り付けられている。
【0031】
固定体20には、回転軸23を周方向へ回動させる旋回駆動装置27が設けられている。
【0032】
台座22の下部には胴部1の外縁部分に嵌合し得る切り欠き28が削設されている。
【0033】
また、台座22の上端寄りの部分には、支持軸21が挿通される透孔29が胴部1径方向に穿設されている。
【0034】
更に、台座22の上端部には、先端が前記の透孔29に貫通するねじ孔30が螺設されており、このねじ孔30には、支持軸21の長手方向任意の位置に台座22を固定し得る止めねじ31が螺合されている。
【0035】
すなわち、台座22の切り欠き28を胴部1の外縁部分に嵌合させたうえ、台座22に対する支持軸21の長手方向位置を適宜調整し且つ止めねじ31を締め込むと、固定体20を両蓋5,6の略中心部に対峙する位置に設定できる。
【0036】
また、台座22の切り欠き28には、胴部1の外周面に接し得るゴム板32が設けられており、当該ゴム板32によって、胴部1の外周面を保護し且つ胴部1外周面に対する台座22の嵌合をより密接にする。
【0037】
旋回体24には、案内軸25に対して略平行に延びるボールねじ33の基部が回転自在に支持され、また、ボールねじ33を回動させ得る移動体駆動装置34が設けられている。
【0038】
移動体26は、案内軸25にその長手方向へ摺動可能に係合し且つボールねじ33に螺合しており、移動体駆動装置34を作動させると、移動体26がボールねじ33の回動方向に応じて案内軸25の長手方向へ移動する。
【0039】
図3及び図4に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置によって、溶接部分7の超音波探傷検査を実施する際には、胴部1の外縁部分に、位置決め治具18の各台座22を嵌合させ且つ台座22と支持軸21との相対位置を調整して、回転軸23の軸線を1次蓋5の中心に位置させる。
【0040】
更に、止めねじ31を締め込むことにより、各台座22を支持軸21に固定し、超音波探触子9を溶接部分7に対峙するように位置させる。
【0041】
その後、1次蓋5の上面と胴部1の内側面で囲まれる空間10に水11を貯留する。
【0042】
そして、旋回駆動装置27を作動させて、超音波探触子9が溶接部分7の所定箇所に水11を介して対峙するように回転軸23を回動させ、また、移動体駆動装置34を作動させて、超音波探触子9が取り付けられている移動体26を案内軸25に沿って適宜移動させたうえ、超音波探触子9の発振部から溶接部分7に超音波を出射させて、当該溶接部分7の探傷を行なう。
【0043】
このようにして、溶接部分7の所定箇所に対する探傷が完了したならば、旋回駆動装置27を作動させ、回転軸23を回動させることにより、超音波探触子9の位置をずらし、引き続き、上述したような手順で溶接部分7の探傷を行なう。
【0044】
また、2次蓋6を胴部1に固着する溶接部分8(図1及び図2参照)の超音波探傷検査も、略同様な手順によって行なうことができる。
【0045】
更に、図2に示すように、胴部1の上端に貯留枠14を外嵌した場合には、該貯留枠14に位置決め治具18を装着するようにすればよい。
【0046】
このように、図3及び図4に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置では、位置決め治具18に対する探傷アーム19の周回動作、並びに当該探傷アーム19に対する超音波探触子9の胴部1径方向への変位動作によって、溶接部分7へ適切な方向から超音波を入射させることができる。
【0047】
図5及び図6は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の別の例を示し、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0048】
この検査装置は、1次蓋5または2次蓋6に正対するように胴部1上端に装着可能な位置決め治具36と、先端部が胴部1の上端内縁に沿って周回し得るように位置決め治具36に設けた探傷アーム37と、該探傷アーム37の先端部寄りに胴部1の径方向へ変位可能に装着した超音波探触子9とを備えている。
【0049】
位置決め治具36は、胴部1の上端部に取り付けられる1次蓋5あるいは2次蓋6の略中心部に対峙可能な固定体38と、該固定体38を中心として放射状に延び且つそれぞれ胴部1の上端部に嵌合可能な3本の支持脚39とを有する。
【0050】
固定体38には、その中心部分を貫通する回転軸40を具備した旋回駆動装置41と、回転軸40の回動角度を検知するエンコーダ42とが搭載されている。
【0051】
探傷アーム37は、その長手方向中間部分が、旋回駆動装置41の回転軸40に対して上下位置を調整できるように取り付けられている。
【0052】
また、探傷アーム37の基端部には、1次蓋5または2次蓋6の上面を転動し得るローラ43が枢支され、探傷アーム37の先端寄り部分には、超音波探触子9が、両蓋5,6の上面周縁近傍部分に対峙可能に且つ探傷アーム37長手方向へ移動可能の取り付けられている。
【0053】
この超音波探触子9は、探傷アーム37に搭載したエンコーダ機能付の探触子駆動装置44及びタイミングベルト45により、探傷アーム37長手方向へ移動するようになっている。
【0054】
図5及び図6に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置によって、溶接部分8の超音波探傷検査を実施する際には、胴部1の外縁部分に、位置決め治具36の各支持脚39を嵌合させ、回転軸40の軸線を2次蓋6の中心に位置させる。
【0055】
その後、2次蓋6の上面と胴部1の内側面で囲まれる空間12に水13を貯留する。
【0056】
そして、旋回駆動装置41を作動させて、超音波探触子9が溶接部分8の所定箇所に水13を介して対峙するように回転軸40を回動させ、また、探触子駆動装置44を作動させて、超音波探触子9を探傷アーム37の長手方向に適宜移動させたうえ、超音波探触子9の発振部から溶接部分8に超音波を出射させて、当該溶接部分8の探傷を行なう。
【0057】
このようにして、溶接部分8の所定箇所に対する探傷が完了したならば、旋回駆動装置41を作動させ、回転軸40を回動させることにより、超音波探触子9の位置をずらし、引き続き、上述したような手順で溶接部分8の探傷を行なう。
【0058】
また、1次蓋5を胴部1に固着する溶接部分7(図1及び図2参照)の超音波探傷検査も、略同様な手順によって行なうことができる。
【0059】
更に、図2に示すように、胴部1の上端に貯留枠14を外嵌した場合には、該貯留枠14に位置決め治具36を装着するようにすればよい。
【0060】
このように、図5及び図6に示すキャニスタ蓋の溶接部分検査装置では、位置決め治具36に対する探傷アーム37の周回動作、並びに当該探傷アーム37に対する超音波探触子9の胴部1径方向への変位動作によって、溶接部分8へ適切な方向から超音波を入射させることができる。
【0061】
なお、本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0062】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法によれば、溶接部分に対する超音波探傷を、1次蓋上、または2次蓋上に貯留した水を介した水浸法によって行うので、溶接部分の体積試験を容易に実施でき、溶接部分の表面を平滑に研削する作業を省くことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第1の例を示す部分切断側面図である。
【図2】 本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第2の例を示す部分切断側面図である。
【図3】 本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の一例を示す部分切断側面図である。
【図4】 図3のIV−IV矢視図である。
【図5】 本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の別の例を示す部分切断断面図である。
【図6】 図5のVI−VI矢視図である。
【図7】 検査対象のキャニスタの概念図である。
【図8】 図7に関連するキャニスタ上部の部分切断側面図である。
【符号の説明】
1 胴部
5 1次蓋
6 2次蓋
7 溶接部分
8 溶接部分
9 超音波探触子
10 空間
11 水
12 空間
13 水
14 貯留枠
16 空間
17 水
18 位置決め治具
19 探傷アーム
36 位置決め治具
37 探傷アーム
Claims (2)
- 1次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、1次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、1次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、2次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、2次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、2次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷することを特徴とするキャニスタ蓋溶接部分の検査方法。
- 1次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、1次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、1次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、2次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、胴部の上端に環状の貯留枠を外嵌し、2次蓋上面、胴部内側面、並びに貯留枠で囲まれる空間に水を貯留したうえ、2次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷することを特徴とするキャニスタ蓋溶接部分の検査方法。
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