JP4634865B2

JP4634865B2 - 炉底部検査補修装置及びその方法

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Publication number: JP4634865B2
Application number: JP2005162299A
Authority: JP
Inventors: 智之伊藤; 元比古木村; 光明島村; 謙司松崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: JP2006337175A

Description

本発明は、原子炉の炉底部の検査及び補修を行う炉底部検査補修装置及びその方法に関する。

従来、炉底部補修装置としては、原子炉の炉底部にある制御棒駆動機構ハウジングの最上部において位置決めしている。また、検査ツール又は作業ツールのハンドリング及び移動は、制御棒駆動機構ハウジングの最上部に位置決めした装置本体からアームを展開させて、検査又は補修対象までツールを移動させることによって行っている。

この種の炉底部装置としては、原子炉内構造物の保全・補修装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この炉底部装置においては、この炉底部装置の位置決めは、検査又は作業対象である炉底部からかなり離れた制御棒駆動機構ハウジング又は炉心支持板で行われていた。

このため、炉底部検査補修装置をＣＲＤハウジングの最上部に設置する場合は、ＣＲＤハウジングの最上部から最下部までの高さは、ＣＲＤハウジングの取り付け場所により高さが約1．5ｍから約０．１ｍまでの範囲の長さに対応する必要があるので、炉底部検査補修装置の本体の長さが大きくなる。また、原子炉の周辺では、炉底部検査補修装置の上部の固定部を、原子炉の中央部にある炉心支持板を利用して固定する必要があるため、炉底部検査補修装置の長さが４ｍ以上となっていた。
特開２００１-２５５３９５号公報

上述した従来の炉底部装置においては、この炉底部装置の位置決めは、検査又は作業対象である炉底部からかなり離れた制御棒駆動機構ハウジング又は炉心支持板で行われていた。このため、炉底部装置はこの隔離された距離を連結する必要があり、炉底部装置の外形寸法が大きくなり取り扱いが困難であるという課題があった。

また、検査ツール又は補修ツールを検査又は補修対象まで移動させるアーム機構についても、装置本体両側から２本のアームが駆動し、装置本体から外周方向に展開するため、アーム自体の占有領域が大きくなり、また装置の設置場所の近傍に位置する構造物の背面までアームを到達させることは不可能であるという課題があった。

本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、小型でかつ装置の設置場所近傍に位置する構造物の背面まで到達できるアーム機構を備えた炉底部検査補修装置及びその方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の炉底部検査補修装置においては、原子炉の炉底部に立設された制御棒駆動機構ハウジングのスタブチューブに外嵌された本体部と、この本体部に設けられ前記本体部の上下方向の位置決めを行う上下位置決め部と、前記本体部を旋回させる旋回機構と、前記本体部の上部に設けられ昇降台を昇降させる昇降機構と、この昇降台に設けられ前記炉底部を検査又は補修する検査補修部と、を有し、前記上下位置決め部は、下部に配置され前記スタブチューブに外嵌される下部円板と、上部に配置され、前記スタブチューブの外径よりも内径が小さく、前記制御棒駆動機構ハウジングに外嵌される上部円板を有し、前記スタブチューブ上面に載置されることで前記本体部を位置決めすること、を有することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明の炉底部検査補修方法においては、下部に配置され、原子炉の炉底部に立設された制御棒駆動機構ハウジングのスタブチューブに外嵌される下部円板と、上部に配置され、前記スタブチューブの外径よりも内径が小さく、前記制御棒駆動機構ハウジングに外嵌される上部円板を有する上下位置決め部を、前記スタブチューブの上面に載置することで位置決めする上下位置決めステップと、この位置決めされた本体部を旋回させる旋回ステップと、この旋回された本体部の上部に設けられた昇降機構の昇降台を昇降させる昇降ステップと、この昇降された昇降台に設けられた展開アームを展開させる展開ステップと、この展開された展開アームの先端に設けられた検査補修部を回転させる検査補修部回転ステップと、この回転された検査補修部で前記炉底部を検査又は補修する検査補修ステップと、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、炉底部検査補修装置を原子炉の炉底部に立設するスタブチューブに載置することにより、小型でかつ装置本体の設置場所近傍に位置する構造物の背面まで到達できるアーム機構を得ることができ、装置本体の取り扱いが容易となり、作業時間の軽減が可能となり、さらに、従業員の放射線被曝の低減を図ることができる。

以下、本発明に係る炉底部補修装置の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。ここで、互いに同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。

まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態の炉底部検査補修装置を示す正面図であり、図２は、図１の炉底部検査補修装置を示す鳥瞰図である。

図１及び図２に示すように、炉底部検査補修装置の本体部１は、原子炉２３の炉底部を貫通し林立する制御棒駆動機構ハウジング（以下「ＣＲＤハウジング」という。）２１を溶接にて固定するスタブチューブ２２に外嵌される。この本体部１の上下位置決め部２は、スタブチューブ２２の外径より大きい内径を持つ下部円板１ｂ及びスタブチューブ２２の外径より小さい内径を持ちＣＲＤハウジング２１に外嵌される上部円板１ａより構成される。この上部円板１ａ、下部円板１ｂは、スタブチューブ２２の周囲に沿って旋回するように配置された回転ローラ３及び固定ピン３ａにより固定されている。

また、この本体部１に設けられた上下位置決め部２は、前記スタブチューブ２２の上面に載置されて本体部１の位置決めが行われる。この上下位置決め部２により、炉底部検査補修装置の上下方向の位置は、スタブチューブ２２の上面が基準となって決定される。この上下位置決め部２は、上部円板１ａの下面に設けられ、スタブチューブ２２の上面を走行するローラ２ａを付属する構成とすることも可能である。

この上部円板１ａの上部に、さらに、据付部１ｃが設けられている。この据付部１ｃの上面には、本体回転用モータ９、昇降用モータ５、昇降機構４が設置されている。

この本体回転用モータ９の回転は、ギア等から構成される伝達機構１３を介して本体部１に伝達されて、本体部１を旋回させる。

この昇降用モータ５の回転は、ギア等から構成される伝達機構１４を介して昇降機構４に伝達されて、この昇降機構４の軸に沿って昇降台４ａが上下動する。

昇降台４ａには、カメラ等の検査部６や溶接機等の補修部７が、先端が回転する先端回転機構１２を介して配設されている。その他に、ミラー８が配設されている。

このように構成された本実施の形態において、炉底部検査補修装置は、原子炉２３の炉底部を貫通し林立するＣＲＤハウジング２１を溶接にて固定するスタブチューブ２２の上面に載置され位置決めされる。本体回転用モータ９により本体部１は旋回し、昇降用モータ５により昇降台４ａは上下移動する。このように昇降台４ａの位置決めを行うことにより、昇降台４ａに取り付けたカメラ等の検査部６や溶接機等の補修部７を駆動して、原子炉２３の炉底部の補修、保全作業を施工することができる。

本実施の形態によれば、炉底部検査補修装置の位置決めは、原子炉２３の炉底部を貫通し立設するＣＲＤハウジング２１を溶接にて固定するスタブチューブ２２の上面に載置して位置決めすることができる。このスタブチューブ２２の高さは、原子炉２３の底部での設置場所が変わってもほぼ同じ高さであるため、炉底部検査補修装置の全体高さを低く抑えることができる。従来、炉底部検査補修装置を原子炉２３の中央部にある炉心支持板（図示せず）を利用して固定する場合は、炉底部検査補修装置の長さが４ｍ以上となっていた。本実施の形態においては、炉心支持板を利用して固定する必要がなくなり、その分だけ、炉底部検査補修装置の本体の短縮化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、炉底部検査補修装置の外形寸法が小さくなり軽量化を図ることができるために、人力により炉底部検査補修装置を持ち上げることができ、原子炉２３の上部に配置されたオペレーションフロア上を走行する燃料交換機に付属する補助ホイストを使用すれば、オペレーションフロアから直接原子炉２３に投入することも可能となる。このため、天井クレーン（図示せず）による作業を必要としないで原子炉２３の炉底部の補修、保全作業を施工することができるので、作業工数を大幅に減らすことが可能となり、従業員の被曝低減を図ることができる。

また、本実施の形態において、昇降台４ａには、カメラ等の検査部６又は溶接機等の補修部７が、先端回転機構１２を介して配設されている。このため、本体部１を持ち上げて旋回することなく、検査部６又は補修部７を先端回転機構１２により旋回することができる。このため、原子炉２３の炉底部に設置された炉底部検査補修装置の検査部又は作業部を、原子炉２３の炉底部にあるスタブチューブやＣＲＤハウジング２１等の溶接線に沿って連続的に移動して検査又は作業をすることができ、検査又は作業時間を大幅に短縮することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態の炉底部検査補修装置を示す鳥瞰図である。図３は、図１の構成の変形例であり、主に、図１と相違する構成について説明する。

図３に示すように、昇降機構４の軸に沿って上下移動する昇降台４ａには、展開アーム１０が付属されている。この展開アーム１０の根元部には、振り上げ駆動機構１１が取り付けられ、展開アーム１０の先端部を上下移動して展開している。展開アーム１０の先端部には、カメラ等の検査部６又は溶接機等の補修部７が、先端回転機構１２を介して配設されている。その他に、ミラー８が配設されている。なお、この検査補修部は、炉底部を検査する検査部６及び炉底部を補修する補修部７の少なくとも一つを具備する構成とする。

このように、展開する展開リンク１０と検査部６又は補修部７との間に先端回転機構１２を設けることにより、検査部６又は補修部７が同じ角度で変化しながら回転する。この展開アーム１０の動きにより、検査部６又は補修部７を本体部１から離れた位置に移動させることができる。

図４は、図３の展開アーム１０を開いて検査部６及び補修部７を隣接するインコアモニタ２４の背面に位置決めした状態を示す上面図である。

図４に示すように、上下に昇降する昇降台４ａには、展開アーム１０を介して、カメラ等の検査部６又は溶接機等の補修部７が配設されている。このため、本体部１を持ち上げて上下移動することなく、検査部６又は補修部７の上下移動を、昇降台４ａの上下移動により行うことができる。

このように構成された本実施の形態において、炉底部検査補修装置の検査部６又は補修部７の位置決めは、上下に昇降する昇降台４ａ、展開する展開アーム１０及び先端回転機構１２を介して行われる。このため、この展開する展開アーム１０は、検査部６又は補修部７を、本体部１に対して水平又は上下の位置を変化させるように移動する。

このように構成された本実施の形態において、先端回転機構１２を駆動した場合、検査部６又は補修部７と展開リンク１０との軸線を変化させることができる。上下方向に昇降する昇降台４ａには、カメラ等の検査部６又は溶接機等の補修部７が配設されている。

本実施の形態によれば、展開する展開アーム１０、昇降台４ａ及び先端回転機構１２を駆動させることにより、検査部６又は補修部７を本体部１の設置場所に対し、可変である。そのため、本体部１の設置部以外の溶接線の検査・補修等の作業を施工することができる。すなわち、本体部１を持ち上げて上下移動することなく、検査部６又は補修部７の上下移動を、昇降台４ａの上下移動等により行うことができる。

このため、検査部６又は補修部７の上下動を、昇降台４ａの上下移動により行うことができるので、原子炉２３の炉底部とスタブチューブ２２との溶接線の高さに変化が有っても、検査部又は補修部の位置決めを円滑に追従することができる。

また、本実施の形態によれば、検査部６又は補修部７の軸線と展開リンク１０の軸線を変化させることが可能である。このため、隣接するインコアモニタ２４、ＣＲＤハウジング２１等の構造物の背面に検査部６又は補修部７を回り込ませることが可能となり、本体部１を引上げて位置を変更することなく、先端回転機構１２を回転するだけで、隣接する構造物の背面の検査又は溶接作業等を円滑に施工することができる。

図４は、本発明の実施の形態の炉底部検査補修方法の手順を示すフロー図である。図４に示すように、上下位置決めステップＳ１において、原子炉２３の炉底部に立
設されたＣＲＤハウジング２１のスタブチューブ２２に外嵌し、このスタブチューブ２２の上面に上下位置決め部２を載置して本体部１を位置決めする。

旋回ステップＳ２において、この上下位置決めされた本体部１を本体旋回用モータ９により旋回する。

昇降ステップＳ３において、必要に応じて、本体部１上に設けられた昇降機構４の軸に沿って昇降台４ａを昇降する。この昇降台４ａの上下移動は、後述する展開ステップＳ４の後で施工することもあり、必要に応じて施行する。

展開ステップＳ４において、昇降台４ａに設けられた振り上げ駆動機構１１を駆動することにより展開アーム１０を展開し、展開アーム１０の先端の位置決めを行う。

検査補修部回転ステップＳ５において、この展開された展開アーム１０の先端に設けられた先端回転機構１２を回転し、展開アーム１０の先端を、隣接するインコアモニタ２３、ＣＲＤハウジング２１等の炉内構造物の背面に回り込みする。

検査補修ステップＳ６において、この回り込みされた展開アーム１０の先端に設けられた検査部６又は補修部７で前記炉底部に存在する隣接するインコアモニタ２３、ＣＲＤハウジング２１の溶接等を検査又は補修する。

本実施の形態によれば、検査部６又は補修部７の軸線と展開リンク１０の軸線とを変化させることができる。このため、隣接するインコアモニタ２４、ＣＲＤハウジング２１等の構造物の背面に検査部６又は補修部７を回り込ませることが可能である。このため、本体部１を引上げて位置を変更することなく、先端回転機構１２を回転するだけで、隣接する構造物の背面の検査又は溶接作業等を円滑に施工することができる。

さらに、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施の形態の炉底部検査補修装置を示す正面図。図１の炉底部検査補修装置を示す鳥瞰図。本発明の第２の実施の形態の炉底部検査補修装置を示す鳥瞰図。図２の展開リンクを開いて、検査部及び補修部を、隣接するインコアモニタの背面に位置決めした状態を示す上面図。本発明の実施の形態の炉底部検査補修方法の手順を示すフロー図。

符号の説明

１・・・本体部、１ａ・・・上部円板、１ｂ・・・下部円板、１ｃ・・・据付部、２・・・上下位置決め部、３・・・回転用ローラ、４・・・昇降機構、４ａ・・・昇降台、５・・・昇降用モータ、６・・・検査部（カメラ）、７・・・作業部、８・・・ミラー、９・・・本体旋回用モータ、１０・・・展開アーム、１１・・・振り上げ駆動機構、１２・・・先端回転機構、１３、１４・・・伝達機構、２１・・ＣＲＤハウジング、２２・・・スタブチューブ、２３・・・原子炉、２４・・・インコアモニタ。

Claims

原子炉の炉底部に立設された制御棒駆動機構ハウジングのスタブチューブに外嵌された本体部と、
この本体部に設けられ前記本体部の上下方向の位置決めを行う上下位置決め部と、
前記本体部を旋回させる旋回機構と、
前記本体部の上部に設けられ昇降台を昇降させる昇降機構と、
この昇降台に設けられ前記炉底部を検査又は補修する検査補修部と、
を有し、
前記上下位置決め部は、下部に配置され前記スタブチューブに外嵌される下部円板と、
上部に配置され、前記スタブチューブの外径よりも内径が小さく、前記制御棒駆動機構ハウジングに外嵌される上部円板を有し、
前記スタブチューブ上面に載置されることで前記本体部を位置決めすること、
を特徴とする炉底部検査補修装置。
前記旋回機構は、前記本体部の上部に設けられた据付部に配置された本体旋回用モータにより前記本体部を旋回させること、を特徴とする請求項１記載の炉底部検査補修装置。
前記昇降機構は、前記本体部の上部に設けられた据付部に配置された昇降用モータにより前記昇降台を昇降させること、を特徴とする請求項１又は２記載の炉底部検査補修装置。
前記検査補修部は、先端回転機構を介して前記昇降台に設置されること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の炉底部検査補修装置。
前記検査補修部は、展開アームを介して前記昇降台に設置されること、を特徴とする請求項１記載の炉底部検査補修装置。
前記展開アームは、振り上げ駆動機構により展開すること、を特徴とする請求項５記載の炉底部検査補修装置。
前記検査補修部は、先端回転機構を介して前記展開アームの先端に設置されること、を特徴とする請求項５又は６記載の炉底部検査補修装置。
前記検査補修部は、前記炉底部を検査する検査部及び前記炉底部を補修する補修部の少なくとも一つを具備すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の炉底部検査補修装置。
下部に配置され、原子炉の炉底部に立設された制御棒駆動機構ハウジングのスタブチューブに外嵌される下部円板と、上部に配置され、前記スタブチューブの外径よりも内径が小さく、前記制御棒駆動機構ハウジングに外嵌される上部円板を有する上下位置決め部を、前記スタブチューブの上面に載置することで位置決めする上下位置決めステップと、
この位置決めされた本体部を旋回させる旋回ステップと、
この旋回された本体部の上部に設けられた昇降機構の昇降台を昇降させる昇降ステップと、
この昇降された昇降台に設けられた展開アームを展開させる展開ステップと、
この展開された展開アームの先端に設けられた検査補修部を回転させる検査補修部回転ステップと、
この回転された検査補修部で前記炉底部を検査又は補修する検査補修ステップと、
を有することを特徴とする炉底部検査補修方法。