JP4875333B2 - Inspection device - Google Patents
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Description
本発明は推進器の推進力により検査対象設備内の液体金属中を航行して、検査手段により前記検査対象設備内の被検査部を検査する検査装置に関する。 The present invention is to sail liquid metal in the inspected facility by propulsion thruster relates to an inspection equipment to inspect the inspection portion of the inspected features the inspection means.
図18は従来の炉内検査装置用の推進器の構成を示す断面図である。同図に示す推進器201は、円筒体202内に支持部材203を介して配設されたDCモータ204と、このDCモータ204の回転軸にギア205を介して接続されたプロペラ206とを有してなるものである。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional propelling device for an in-core inspection apparatus. A
このような推進器201と同様の推進器を備えて原子炉容器内のナトリウム中を航行する従来の検査装置としては、下記の特許文献1,2に記載されたものがある。
しかしながら、上記のようなDCモータ204とプロペラ206とからなる推進器201は水中用としては有用なものであるが、液体ナトリウムなどの液体金属中を航行する検査装置に適用した場合には、この検査装置の航行中にDCモータ204からの漏れ磁束によって検査装置の周囲の液体金属中に渦電流が誘起されることにより、DCモータ204の回転数が低下してしまう。このため、高速で推進するにはプロペラ206の大型化が必要であり、これに伴って検査装置全体も大型化してしまう。
However, the
また、DCモータ204とプロペラ206からなる推進器201を液体金属中用の検査装置に適用した場合には、メンテナンス性の問題も生じる。即ち、ギア205などの回転部の非常に狭い隙間に入り込んだ液体金属が、検査装置を液体金属中から引き上げたときに固まって前記回転部の回転を阻害する。このため、前記回転部の隙間から液体金属或いは固化した金属を除去する必要があるが、この作業は非常に困難である。
Further, when the
従って本発明は上記の事情に鑑み、液体ナトリウムなどの液体金属中を航行する検査装置であって、しかも小型で高出力、且つ、メンテナンス性に優れた検査装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, there is provided an inspection apparatus for navigating a liquid metal in such liquid sodium, and with high output in a small, and, it is an object to provide an inspection equipment with excellent maintainability .
上記課題を解決する本発明の検査装置は、推進器の推進力により検査対象設備内の液体金属中を航行して、検査手段により前記検査対象設備内の被検査部を検査する検査装置において、
前記推進器は交流誘導磁界型の電磁ポンプであり、
検査装置の重心位置を調整するための重心調整手段を備えており、
前記重心調整手段は、互いに直交する3方の推進方向のそれぞれに沿って配設されたネジ軸と、これらのネジ軸が挿通された円筒状で且つ外周面にネジが形成されている重錘取付棒と、この重錘取付棒の外周面に着脱可能に装着された1つ又は複数の重錘と、前記重錘取付棒の一端側に固定された第1ナットと、前記重錘取付棒の外周面に螺合し前記重錘取付棒の他端側に固定された重錘押え板とともに前記重錘を挾持する第2ナットとを有してなる重心調整機構であることを特徴とする。
The inspection apparatus of the present invention that solves the above-mentioned problems is the inspection apparatus that navigates in the liquid metal in the inspection target facility by the propulsion force of the propulsion unit, and inspects the inspected part in the inspection target facility by the inspection means .
The propulsion device is an AC induction magnetic field type electromagnetic pump,
It is equipped with center of gravity adjustment means for adjusting the center of gravity position of the inspection device,
The center-of-gravity adjusting means includes a screw shaft disposed along each of three propulsion directions orthogonal to each other, a weight having a cylindrical shape through which these screw shafts are inserted, and a screw formed on the outer peripheral surface. A mounting rod; one or a plurality of weights detachably mounted on an outer peripheral surface of the weight mounting rod; a first nut fixed to one end of the weight mounting rod; and the weight mounting rod And a weight holding plate fixed to the other end side of the weight mounting rod and a second nut for holding the weight. .
本発明の検査装置によれば、推進器は交流誘導磁界型の電磁ポンプであるため、検査装置を液体ナトリウムなどの液体金属中で航行させても、モータとプロペラからなる推進器のような推進力の低下がなく、小型で高出力な液体金属中用の検査装置を実現することができる。しかも、交流誘導磁界型の電磁ポンプからなる推進器は、モータとプロペラからなる推進器のような回転部(機械的に動作する部分)がないため、検査装置を液体金属中から引き上げると同時に推進器(電磁ポンプ)から液体金属が容易に排出されるため、メンテナンス性にも非常に優れている。 According to the inspection device of the present invention, since the propulsion device is an AC induction magnetic field type electromagnetic pump, even if the inspection device is navigated in a liquid metal such as liquid sodium, the propulsion device is composed of a motor and a propeller. It is possible to realize a small-sized and high-power inspection apparatus for liquid metal that does not decrease in force. In addition, the propulsion unit composed of an AC induction magnetic field type electromagnetic pump does not have a rotating part (a part that operates mechanically) like the propulsion unit composed of a motor and a propeller. Since liquid metal is easily discharged from the vessel (electromagnetic pump), it is very easy to maintain .
また、本発明の検査装置によれば、検査装置の重心位置を調整するための重心調整手段を備えたため、検査装置の製作時に当該検査装置の重心位置が所定の位置からずれていても、当該重心位置のずれを重心調整機構によって補正することができる。特に本発明の検査装置では、重心調整手段が、互いに直交する3方の推進方向のそれぞれに沿って配設されたネジ軸と、これらのネジ軸が挿通された円筒状で且つ外周面にネジが形成されている重錘取付棒と、この重錘取付棒の外周面に着脱可能に装着された1つ又は複数の重錘と、前記重錘取付棒の一端側に固定された第1ナットと、前記重錘取付棒の外周面に螺合し前記重錘取付棒の他端に固定された重錘押え板とともに前記重錘を挾持する第2ナットとを有してなる重心調整機構であるため、作業員が重錘取付棒に取り付ける重錘の数を適宜選定して工具で第1ナットを回すだけで容易に重心調整を行うことができる。 Further, according to the inspection apparatus of the present invention, since the center of gravity adjustment means for adjusting the position of the center of gravity of the inspection apparatus is provided, even if the position of the center of gravity of the inspection apparatus deviates from a predetermined position when the inspection apparatus is manufactured, The shift of the center of gravity position can be corrected by the center of gravity adjustment mechanism. In particular, in the inspection apparatus of the present invention, the center-of-gravity adjusting means has a screw shaft disposed along each of three propulsion directions orthogonal to each other, a cylindrical shape through which these screw shafts are inserted, and a screw on the outer peripheral surface. A weight mounting rod having one or more weights, one or a plurality of weights detachably mounted on the outer peripheral surface of the weight mounting rod, and a first nut fixed to one end of the weight mounting rod A center of gravity adjusting mechanism including a weight holding plate that is screwed to the outer peripheral surface of the weight mounting rod and fixed to the other end of the weight mounting rod, and a second nut that holds the weight. Therefore, the center of gravity can be easily adjusted by simply selecting the number of weights to be attached to the weight attachment rod by the operator and turning the first nut with a tool.
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態例に係る炉内検査装置のシステム全体の構成を示す図である。また、図2,図3及び図4は本発明の実施の形態例に係る炉内検査装置及びその搬入装置をこれらを適用する原子炉容器とともに示す図であり、図2には前記炉内検査装置を原子炉容器内の液体ナトリウム中に搬入する前の状態を示し、図3及び図4には前記炉内検査装置が原子炉容器内の液体ナトリウム中に搬入されて同液体ナトリウム中を航行している様子を示している。なお、図4は搬入装置の側面図であり、図4では炉内構造の図示を省略している。また、図3には前記炉内検査装置が炉心の下側の構造物を検査している様子を示しており、図4には前記炉内検査装置が炉心の上側の構造物を検査している様子を示している。 FIG. 1 is a diagram showing the overall system configuration of an in-furnace inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, 3 and 4 are views showing an in-reactor inspection apparatus and its carrying-in apparatus according to an embodiment of the present invention together with a reactor vessel to which these are applied, and FIG. FIG. 3 and FIG. 4 show the state before the apparatus is carried into the liquid sodium in the reactor vessel, and the in-furnace inspection device is carried into the liquid sodium in the reactor vessel and travels through the liquid sodium. It shows how they are doing. FIG. 4 is a side view of the carry-in device, and in FIG. 4, illustration of the in-furnace structure is omitted. FIG. 3 shows a state in which the in-core inspection device inspects the structure below the core, and FIG. 4 shows that the in-core inspection device inspects the structure above the core. It shows how it is.
そして、図5は前記炉内検査装置の外観を示す斜視図、図6は前記炉内検査装置を一部破断して示す側面図、図7は前記炉内検査装置を一部破断して示す他の側面図(図4のB方向矢視図)、図8は前記炉内検査装置を一部破断して示す前面図(図7のC方向矢視図)、図9は前記炉内検査装置を一部破断して示す後面図(図7のD方向矢視図)、図10は前記炉内検査装置に装備した推進器(交流誘導磁界型電磁ポンプ)の縦断面図、図11(a)は図10のE−E線矢視断面図、図11(b)は図10のL方向矢視図、図12は前記推進器の一部を抽出して示す斜視図である。なお、図12では円筒体(外筒)を一点鎖線で表した透視図としている。また、図13は前記炉内検査装置に搭載する他の形状の推進器(交流誘導磁界型電磁ポンプ)の縦断面図、図14(a)は図13のF−F線矢視断面図、図14(b)は図13のM方向矢視図、図15は前記推進器の一部を抽出して示す一部破断の斜視図である。また、図16(a)は前記炉内検査装置に装備した姿勢安定機構の外観図、図16(b)は前記姿勢安定機構の断面図、図16(c)は前記姿勢安定機構の分解図である。また、図17(a)は前記炉内検査装置に装備した重心調整機構の一部を組み立てる様子を示す図、図17(b)は前記重心調整機構の全体を組み立てる様子を示す図、図17(c)は組み立て後の前記重心調整機構を一部破断して示す図である。 FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the in-furnace inspection apparatus, FIG. 6 is a side view showing the in-furnace inspection apparatus in a partially broken view, and FIG. 7 is a partially broken view of the in-furnace inspection apparatus. FIG. 8 is a front view showing a partially broken view of the in-furnace inspection apparatus (a view in the direction C of FIG. 7), and FIG. 9 is an in-furnace inspection. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a propulsion device (AC induction magnetic type electromagnetic pump) installed in the in-furnace inspection apparatus, FIG. FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 10, FIG. 11B is a view taken in the direction of the arrow L in FIG. 10, and FIG. In FIG. 12, a cylindrical body (outer cylinder) is a perspective view represented by a one-dot chain line. FIG. 13 is a longitudinal sectional view of another shape of propulsion device (AC induction magnetic field type electromagnetic pump) mounted on the in-furnace inspection apparatus, and FIG. 14 (a) is a sectional view taken along line FF in FIG. FIG. 14B is a partially broken perspective view showing a part of the propulsion device extracted from FIG. 16A is an external view of the posture stabilization mechanism equipped in the in-furnace inspection apparatus, FIG. 16B is a sectional view of the posture stabilization mechanism, and FIG. 16C is an exploded view of the posture stabilization mechanism. It is. FIG. 17A is a diagram showing a state of assembling a part of the center of gravity adjusting mechanism equipped in the in-furnace inspection apparatus, FIG. 17B is a diagram showing a state of assembling the whole center of gravity adjusting mechanism, and FIG. (C) is a figure which fractures | ruptures and shows the said gravity center adjustment mechanism after an assembly.
まず、図1に基づいてシステム全体の概要を説明する。図1に示すように、本実施の形態例の炉内検査装置システムは、検査対象設備である液体ナトリウム冷却炉の原子炉における原子炉容器内の検査を行う炉内検査装置(ビークル)1と、炉内検査装置1を原子炉容器内に搬入する搬入装置17と、ケーブル巻き取り装置21A,21B,21Cのトルク及び繰り出し量を制御するトルク・繰り出し量制御装置101と、液体ナトリウム中でモニタした領域(検査領域)の画像を作成する画像化装置102と、炉内検査装置1を制御するビークル制御装置103と、検査画像表示器104と、位置方位表示器105と、操作・入力デバイス106とを有している。
First, an overview of the entire system will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, an in-reactor inspection apparatus system according to the present embodiment includes an in-reactor inspection apparatus (vehicle) 1 for inspecting a reactor vessel in a nuclear reactor of a liquid sodium cooling reactor that is an inspection object facility, and The
画像化装置102には超音波パルサ111、超音波発振器切替器112、レーザー発振器113、光スイッチ114、レーザー干渉計(ファイバーファブリペロー)115、受光器116、制御装置117及び画像処理装置118が装備されている。ビークル制御装置103には超音波パルサ121、超音波発振器切替器122、超音波信号変換器123、超音波信号処理器124、センサ信号処理器125及び推進器制御装置126が装備されている。
The
搬入装置17はケーブル巻き取り装置21A,21B,21Cと、テレスコピック構造の検査装置導入管19とを有してなるものである。検査装置導入管19の下端部には、圧電素子からなる複数の超音波発振器131が取り付けられている。超音波発振器131は電気ケーブル134を介して超音波発振器切替器122に接続されている。電気ケーブル134は導入管超音波発振器用のケーブル巻き取り装置21Cによって巻き取り又は巻き戻し(繰り出し)される。ケーブル巻き取り装置21Cは、電気ケーブル134の巻き取りや巻き戻しを行うための回転ドラム21C−1と、回転ドラム21C−1を回転駆動する図示しない電動モータとを有してなるものである。
The carry-in
炉内検査装置1には複数の推進器41(交流誘導磁界型電磁ポンプ:詳細後述)、超音波装置(エリアモニタ)43、複数の超音波受信器132、姿勢安定機構46、各種のセンサ類133などが装備されている。センサ類133としては炉内検査装置1の姿勢を計測するための姿勢センサ、液体ナトリウム12の温度を計測するための温度センサ、液体ナトリウム12の圧力(深さ)を計測するための圧力センサ、炉内検査装置1の加速度を計測するための加速度センサなどが設けられている。超音波装置43は圧電素子である多数の超音波発振器と超音波受信素子である多数のダイヤフラムとが2次元のマトリクス状に配列されたものである。
The in-
また、炉内検査装置1にはケーブル27が接続されている。このケーブル27は炉内検査装置1を吊り下げるための強度の高いケーブル27Aと、超音波装置43と光スイッチ114とを接続する光ファイバケーブル27Bと、超音波装置43と超音波発振器切替器112とを接続する電気ケーブル27Cと、超音波受信器132と超音波信号変換器123とを接続する電気ケーブル27Dと、センサ類133とセンサ信号処理器125とを接続する電気ケーブル27Eと、推進器41と推進器制御装置126とを接続する電気ケーブル27Fとを束ねたものであり、炉内検査装置用のケーブル巻き取り装置21Aによって巻き取り又は巻き戻し(繰り出し)される。ケーブル巻き取り装置21Aは、ケーブル27の巻き取りや巻き戻しを行うための回転ドラム21A−1と、回転ドラム21A−1を回転駆動する図示しない電動モータとを有してなるものである。
A
また、検査装置導入管19の下端部には検査装置導入管19を伸縮させるための強度の高いケーブル135が接続されている。このケーブル135は導入管伸縮用のケーブル巻き取り装置21Bによって巻き取り又は巻き戻し(繰り出し)される。ケーブル巻き取り装置21Bは、ケーブル135の巻き取りや巻き戻しを行うための回転ドラム21B−1と、回転ドラム21B−1を回転駆動する図示しない電動モータとを有してなるものである。なお、搬入装置17及び炉内検査装置1の詳細については後述する。
Further, a high-
画像化装置102では、炉内検査装置1が超音波装置43によって原子炉容器内の液体ナトリウム中で被検査部を検査する際、超音波パルサ111から出力するパルス電圧を超音波発振器切替器112及び電気ケーブル27Cを介して超音波装置43の各超音波発信器に順次印加して超音波を出射させる。また、レーザー発振器113から出力するレーザー光を光スイッチ114及び光ファイバケーブル27Bを介して超音波装置43の各ダイヤフラムに照射し、且つ、各ダイヤフラムからの前記レーザー光の反射光を光ファイバケーブル27B及び光スイッチ114を介して受光器116で受光して電気信号に変換する。このとき、被検査部からの前記超音波の反射波(反射エコー)により前記ダイヤフラムが振動すると前記反射光の位相がずれてレーザー光が干渉するため、受光器116で受光する反射光の強度が変化する。レーザー干渉計115は、このときの干渉光の強度を増幅して測定精度を高める。即ち、超音波装置43は超音波の反射波(反射エコー)を圧電素子によって受信する方式のものではなく、ダイヤフラムとレーザー光とを用いて受信する方式のものである。
In the
画像処理装置118では、受光器116から入力する電気信号を処理することにより、被検査部の画像(検査画像)を作成して検査画像表示器104へ出力する。検査画像表示器104では画像処理装置118から入力する検査画像を表示する。制御装置117では超音波パルサ111、超音波発振器切替器112、レーザー発振器113、光スイッチ114及び画像処理装置118の動作タイミング(超音波の発振、レーザー光の照射と反射光の受光及び画像処理のタイミング)を制御する。
The
一方、ビークル制御装置103では、炉内検査装置1が原子炉容器内の液体ナトリウム中を航行する際、超音波パルサ121から出力するパルス電圧を超音波発振器切替器122及び電気ケーブル134を介して超音波発振器131に印加して超音波を出射させる。超音波受信器132では前記超音波を受信して、この受信信号を電気ケーブル27Dを介して超音波信号変換器123へ送る。超音波信号変換器123では超音波受信器132から入力する超音波の受信信号を所定の電気信号に変換して超音波信号処理器124へ出力する。超音波信号処理器124では超音波信号変換器123から入力する電気信号を処理することにより、炉内検査装置1の位置や方位を求めて位置方位表示器105へ出力する。位置方位表示器105では超音波信号処理器124で求めた炉内検査装置1の位置や方位を表示する。
On the other hand, in the
センサ信号処理器125では、センサ類133から電気ケーブル27Eを介して送られてくる計測信号を処理して超音波信号処理器124や画像処理装置118へ出力する。センサ信号処理器125から画像処理装置124へは、音速を求めるための温度情報としての温度センサの温度計測信号と、ブレ補正のための加速度情報としての加速度センサの加速度計測信号とが送られる。推進器制御装置126では、操作員による操作・入力デバイス106の操作に基づき、電気ケーブル27Fを介して推進器41(交流誘導磁界型電磁ポンプの誘導コイル)へ供給する電力量や電流の位相などを制御することにより、推進器41の推進力の大きさや方向を制御する。
The
次に図2〜図17に基づき、搬入装置17及び炉内検査装置1について詳述する。
Next, the carry-in
図2,図3及び図4には炉内検査装置1を、高速増殖炉(液体ナトリウムを冷却材として用いるナトリウム冷却炉)の原子炉容器2の内部構造物の検査に適用した場合を示している。図2,図3及び図4に示すように、原子炉容器2は建屋3の床4に支持された状態で建屋3内に設置されており、原子炉容器2の外側にはガードベッセル5が設けられている。原子炉容器2内には多数の燃料集合体が収容された炉心槽6が設けられており、炉心槽6は炉心支持構造物7を介して原子炉容器2の壁面に支持されている。炉心槽6の上方には制御棒駆動装置8が設けられている。制御棒駆動装置8は、原子炉容器2の蓋9に支持されている。
2, 3 and 4 show a case where the in-
原子炉容器2の側部には、ナトリウム供給管11が接続されている。そして、原子炉容器6内には液体ナトリウム12が貯留されている。液体ナトリウム12の液面12aの上の空間部にはアルゴンガスなどの不活性ガスが封入されている。原子炉の稼動時には液体ナトリウムが、ナトリウム供給管11によって炉心槽6の下側へと導入され、炉心槽6内の燃料集合体で核分裂反応の熱によって加熱された後、炉心槽6の上方に設けられた図示しないナトリウム排出管を介して原子炉容器6外へと図示しない熱交換器まで移送される。
A
また、原子炉容器2には、検査時に原子炉容器2内への機器搬入路に機器搬入管14を設けることができるようになっており、図2などには機器搬入管14を設置したときの状態を示している。図3に示すように炉内検査装置1を炉心槽6の下部まで導入するときには、機器搬入管14を延長管14a,14bで延長して炉心槽6の上部まで届く長さとし、図4に示すように炉内検査装置1を炉心槽6の上部まで導入するときには、機器搬入配管14を延長せずに原子炉容器2の蓋9まで届く長さとする。機器搬入管14の上端にはゲートバルブ15が取り付けられており、ゲートバルブ15は原子炉の上方の床13に支持されている。なお、原子炉容器2の蓋9上にゲートバルブ15を設置するスペースがあれば、図3の場合にはゲートバルブ15を蓋9上に設置して、この蓋9の位置から炉心槽6の上部まで機器搬入管14を延ばせばよく、図4の場合には機器搬入管14は用いずにゲートバルブ15を蓋9上に設置するだけでよい。
Further, the
そして、図2には天井走行クレーン16によって搬送されてきた搬入装置(親機)17及び炉内検査装置1が、床13のゲートバルブ15の横に置かれた状態を示しており、図3には更に搬入装置17及び炉内検査装置1を天井走行クレーン16により搬送して、ゲートバルブ15の上に設置した状態を示している。図4にも、搬入装置17及び炉内検査装置1を天井走行クレーン16により搬送して、ゲートバルブ15の上に設置した状態を示している。なお、このとき図4に示すように画像処理装置102及びビークル制御装置103も搬入装置17の近傍に設置される。勿論、原子炉容器2の蓋9上にゲートバルブ15を設置する場合には、当該ゲートバルブ15上に搬入装置17及び炉内検査装置1を設置することになる。また、図示は省略するが、操作・入力デバイス106、検査画像表示器104及び位置方位表示器105も搬入装置17の近傍に設置される。
FIG. 2 shows a state in which the carry-in device (master unit) 17 and the in-
図2,図3及び図4に示すように、搬入装置17はケース18内に設けられた検査装置導入管19と、ケース18内の上部に設けられたケーブル巻き取り装置21B,21Cと、ケース18内の下部に設けられたケーブル巻き取り装置21Aとを有してなるものである。また、ケース18の下端にはゲートバルブ29が取り付けられている。ゲートバルブ29はゲートバルブ15と結合される。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the carry-in
検査装置導入管19は外径の異なる複数(図示例では4体)の円筒体23a,23b,23c,23dを重ね合わせて伸縮自在としたテレスコピック構造のものであって、前記複数の円筒体23a,23b,23c,23dのうちの最も外側の円筒体23dの基端部(上端部)には、同上端部の外周に突設された鍔状の突部である係止部24が設けられ、且つ、前記複数の円筒体23a,23b,23c,23dのうちの最も内側の円筒体23aの先端部(下端部)には、炉内検査装置1を収容する釣り鐘状の収容部25が設けられた構成となっている。
The inspection
ケーブル135は一端が最も内側の円筒体23aに繋がれ(収容部25に繋いでもよい)、複数の円筒体23a,23b,23c,23d内を通って上方へと、ケーブル巻き取り装置21Bまで延びている。ケーブル27は炉内検査装置1に繋がれ、複数の円筒体23a,23b,23c,23d内を通って上方へと延び、且つ、ケース18内の上端部に設けられた滑車28に巻回されて下方へと向きが反転され、ケーブル巻き取り装置21Aまで延びている。また、ケーブル134は一端が収容部25の先端に埋め込むようにして取り付けられている超音波発振器131に繋がれ、複数の円筒体23a,23b,23c,23d内を通って上方へと、ケーブル巻き取り装置21Cまで延びている。
One end of the
搬入装置17によって原子炉容器2内に炉内検査装置1を搬入するときには、まず、前述のように機器搬入管14のゲートバルブ15の上に搬入装置17を設置し、搬入装置17のゲートバルブ29を機器搬入管14のゲートバルブ15に結合する。ゲートバルブ15,29を設けているのは、炉内検査装置1を搬入する際に原子炉容器2内に空気が入ってしまうのを防止するためである。そして、ゲートバルブ15及びゲートバルブ29を開いた後、ケーブル巻き取り装置21Bによるケーブル135の繰り出し(巻き戻し)を行う。このとき、同時にケーブル巻き取り装置21Aによるケーブル27の繰り出し(巻き戻し)と、ケーブル巻き取り装置21Cによるケーブル134の繰り出し(巻き戻し)も行う。
When the in-
その結果、検査装置導入管19とともに炉内検査装置1が、機器搬入管14内を下方へと降りていく。その後、円筒体23dの係止部24が、係止部30に係止されて係止部24の下降が規制されると、円筒体23dの下降は当該係止部30で止まり、その他の円筒体23c,23b,23aが順次下方へと伸びていく。なお、図3のように延長管14aを用いた場合にはこの延長管14aの上端のフランジ部が係止部30となり、図4のように延長管を用いない場合には原子炉容器2の蓋9の孔9aの周縁部が係止部30となる。そして、図3では円筒体23aの下端に設けられている収容部25とともに炉内検査装置1を、炉心支持構造物7に形成された孔7aを通って炉心支持構造物7の下側(炉心槽6の下端部付近)まで導入(搬入)している。図4では円筒体23b,23cを伸長させて円筒体23aは伸長させずに、収容部25とともに炉内検査装置1を、炉心槽6の上部まで導入(搬入)している。
As a result, the in-
かくして炉内検査装置1が原子炉容器2内、即ち液体ナトリウム12中に搬入される。そして、ケーブル巻き取り装置21Aによりケーブル27が更に繰り出され、炉内検査装置1は収容部25から出て液体ナトリウム12中の航行を開始し、原子炉容器2内の各被検査部の検査を開始する。図3及び図4にはこのときの様子を示している。なお、検査装置導入管19の係止部24を係止するための係止部は、上記のような係止部30(延長管14aのフランジ部や、原子炉容器2の蓋9の孔9aの周縁部)に限らず、原子炉容器1内への機器搬入路の適宜の位置に設けることができる。
Thus, the in-
図5に示すように、炉内検査装置1は外観(筺体44)が樽形状のものであり、推進器41(41A,41B,41C,41D,41E,41F)によって原子炉容器2内の液体ナトリウム12中を航行し、検査手段としての超音波装置43によって原子炉容器2内の被検査部42を検査する。
As shown in FIG. 5, the in-
そして、本炉内検査装置1では推進器41A〜41Fとして、交流誘導磁界型の電磁ポンプを用いている。被検査部42は例えば原子炉容器2や炉心支持構造物7などの溶接部などであり、超音波装置43などを用いて、これらの被検査部42の検査画像を得ることにより、当該被検査部42に亀裂などが発生しているか否かを検査する。炉内検査装置1には複数本の位置決めロッド47が突設されており、超音波装置43によって被検査部42を検査する際、位置決めロッド47の先端が被検査部42に当接して超音波装置43と被検査部42との距離を規定する。即ち、位置決めロッド47によって被検査部42に対する炉内検査装置1(超音波装置43)の位置決めを行うようになっている。なお、炉内検査装置1では超音波装置43によって、ボルトなどの部品が外れて原子炉容器2の底などに落ちていないかどうかを検査(探索)することもある。
In the in-
また、炉内検査装置1に接続されたケーブル27の遊泳部(収容部25から出て液体ナトリウム12中で遊泳する部分)には、同遊泳部を覆うようにして、可撓性を有する蛇腹状の筒体からなるフロート136Aが設けられている。かかるフロート136(蛇腹状の筒体)は金属或いは樹脂などを用いて蛇腹状に成形することにより、可撓性を持たせたものである。フロート136は蛇腹状の筒体で可撓性を有しているため、ケーブル27に浮力を与えてケーブル27の荷重が炉内検査装置1に付加されるのを防止するだけでなく、炉内検査装置1の航行方向が変化しても、これに追従して同航行方向に容易に撓む(曲がる)ため、炉内検査装置1の航行の邪魔にならない。また、フロート136Aはケーブル27が高温の液体ナトリウム12に直接触れるのを防止する役目も果たしている。なお、フロート136Aの後端にはフロート136Aよりも細い蛇腹状のケーブルカバー136Bが接続されており、このケーブルカバー136Bでも、ケーブル27を被覆することによって、ケーブル27が液体ナトリウム12に直接触れるのを防止している。また、炉内検査装置1の外周面(筺体44)には多数の超音波受信器132が設けられている。
In addition, a flexible bellows is provided on the swimming portion of the
図6〜図9に基づいて更に詳述すると、これらの図に示すように炉内検査装置1の筺体44には前述の推進器41A〜41F、超音波装置43、超音波受信器132(図5参照)及び位置決めロッド47の他、重心調整手段としての重心調整機構45A,45B,45C,45D,45E,45Fや、姿勢安定手段としての姿勢安定機構46なども取り付けられている。
More detailed description will be made based on FIGS. 6 to 9. As shown in these drawings, the above-described
筺体44は炉内検査装置1の外殻となる樽形状(略円筒状)のものであり、例えばステンレスなどの金属材料によって形成されている。筺体44は、その内部の空間部に窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスが充填され、液体ナトリウム12中では炉内検査装置1に浮力を与えるためのフロートとしても機能する。なお、筺体44の形状は図示例のような樽形状のものが望ましいが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば球形状などにすることもできる。
The
推進器(電磁ポンプ)41A〜41Fは、互いに直交する3方の推進方向のそれぞれに沿って、それぞれ2台ずつ平行に配設されている。詳述すると、図6において炉内検査装置1の前後方向(図6中の左右方向)をX軸方向、X軸方向と直交する炉内検査装置1の幅方向(図6中の上下方向)をY軸方向、X軸方向及びY軸方向と直交する炉内検査装置1の幅方向(図6の紙面と直交する方向)をZ軸方向とすると、前記3方の推進方向のうちの第1の推進方向はX軸方向、第2の推進方向はY軸方向、第3の推進方向はZ軸方向である。
Two propellers (electromagnetic pumps) 41A to 41F are arranged in parallel along each of three propulsion directions orthogonal to each other. Specifically, in FIG. 6, the longitudinal direction of the in-furnace inspection apparatus 1 (left-right direction in FIG. 6) is the X-axis direction, and the width direction of the in-
そして、2台の推進器(電磁ポンプ)41A,41Bは、図6に示すようにX軸方向(第1の推進方向)に沿って筺体44の上下両側の部分に互いに平行となるように配設されており、2台の推進器(電磁ポンプ)41C,41Dは、図7に示すようにZ軸方向(第3の推進方向)に沿って筺体44の前後両側の部分に互いに平行となるように配設されており、2台の推進器(電磁ポンプ)41E,41Fは、図8に示すようにY軸方向(第2の推進方向)に沿って筺体44の上下両側の部分に互いに平行となるように配設されている。
The two propulsion devices (electromagnetic pumps) 41A and 41B are arranged so as to be parallel to each other on the upper and lower sides of the
推進器(電磁ポンプ)41A〜41Fの構成については後述する(図10〜図15参照)。なお、上記のように6台の推進器(電磁ポンプ)41A〜41Fを装備することが最も望ましいが、電磁ポンプの台数は、必ずしもこれに限定するものではなく、例えばX,Y,Z軸方向のそれぞれに沿って各1台ずつとするなど、適宜の台数とすることができる。 The configuration of the propulsion devices (electromagnetic pumps) 41A to 41F will be described later (see FIGS. 10 to 15). Although it is most desirable to equip the six propulsion devices (electromagnetic pumps) 41A to 41F as described above, the number of electromagnetic pumps is not necessarily limited to this, for example, X, Y, and Z axis directions It is possible to set the number appropriately, for example, one unit along each of the above.
検査手段としての超音波装置43は筺体44の前端部に取り付けられている。なお、検査手段としては、必ずしも超音波装置43に限定するものではなく、超音波装置43に代えて別の検査手段を設けてもよい。位置決めロッド47は超音波装置43が設置されている筺体44の前端部に突設されて、先端部が超音波装置43よりも先に位置しているため、この先端部が前述のように被検査部42に当接することによって超音波装置43と被検査部42との距離を一定に保つ。なお、位置決めロッド47の本数は、必ずしも図示例のような4本に限定するものではなく、適宜の本数とすることができる。
An
姿勢安定機構46は炉内検査装置1(筺体44)の中央部に配置されており、例えば推進器(電磁ポンプ)41A〜41Fを停止して炉内検査装置1が液体ナトリウム12中に浮いているときや、炉内検査装置1が液体ナトリウム12中を航行するときなどに炉内検査装置1の姿勢を安定させるものである。つまり、液体ナトリウム12中に炉内検査装置1が浮いているときには、炉内検査装置1がいつまでも揺れ動いて(例えばゆっくりと回転しつづけて)、炉内検査装置1の姿勢がいつまでも安定しない場合がある。このような不安定な状態では超音波装置43などの検査手段による被検査部42の検査を的確に行うことができない。このため、姿勢安定機構46によって炉内検査装置1の姿勢を安定させる。姿勢安定機構46の構成については後述する(図16参照)。
The
各重心調整機構45A〜45Fは何れも、互いに直交する3方の推進方向(X,Y,Z軸方向)のそれぞれに沿って配設されている。即ち、各重心調整機構45A〜45Fは各電磁ポンプ41A〜41Fの外側に位置し、各電磁ポンプ41A,41B,41C,41D,41E,41Fに沿って、2台ずつ直列に配設されている。重心調整機構45A〜45Fの構成については後述する(図17参照)。
Each of the center-of-
また、図6及び図7に示すように、炉内検査装置1(筺体44)の後部には、姿勢センサ52などのセンサ類133が設けられている。姿勢センサ52は炉内検査装置1の姿勢、即ち炉内検査装置1がX軸,Y軸及びZ軸の各軸回りどれだけ傾いて(回動して)いるかを検出するためものである。
As shown in FIGS. 6 and 7,
また、筺体44の後端にはケーブル27Aが接続されている。ケーブル27Aは、その先端部に設けられたフック27A−1を、筺体44の後端に突設されたケーブル接続部53に回動自在に取り付けられたフック54に連結することによって筺体44に繋がれている。その他の光ファイバケーブル27Bや電気ケーブル27C〜27Fは前述のように超音波装置43、推進器41A〜41F、センサ類133及び超音波受信器132にそれぞれ接続されている。
A
ここで図10〜図17に基づき、推進器(電磁ポンプ)41A〜41F、姿勢安定機構46及び重心調整機構45A〜45Fの構成について説明する。
Here, the configuration of the propulsion devices (electromagnetic pumps) 41A to 41F, the
図10〜図12には推進器(電磁ポンプ)41Aの構成を示している。他の推進器(電磁ポンプ)41B〜41Fも、この電磁ポンプ41Aと同様の構成である。
10 to 12 show the configuration of a propelling device (electromagnetic pump) 41A. The other propulsion devices (electromagnetic pumps) 41B to 41F have the same configuration as this
図10〜図12に示すように、交流誘導磁界型電磁ポンプである推進器41Aは、液体ナトリウムの流動方向(矢印G,H方向)に沿って配設された複数(図示例では9体)の円環状の誘導コイル61と、これらの誘導コイル61を支持する複数のコイルサポート62と、これらの誘導コイル61及びコイルサポート62を収容する円筒体(筺体)63と、この円筒体63の内側に配設されたコア64とを有し、このコア64の外周面64aと円筒体63の内周面63aとの間を液体ナトリウムの流通路65とした構成である。即ち、流通路65は円筒状となっている。
As shown in FIGS. 10 to 12, the
詳述すると、円筒体63は外筒63Aと内筒63Bとを有する2重管構造となっており、外筒63Aと内筒63Bとの間の空間部に誘導コイル61とコイルサポート62を収容している。円筒体63(外筒63A,内筒63B)は例えばステンレスなどの非磁性体によって形成されている。コイルサポート62は前記流動方向に沿って伸びた板状の部材であり、各誘導コイル61の三方の面(外周面及び両側面)を囲むようにして各誘導コイル61を支持している。コイルサポート62は誘導コイル61の周方向に間隔をおいて複数(図示例では8体)設けられ、放射状となっている。
More specifically, the
これらのコイルサポート62は磁性体の金属材料で形成されており、誘導コイル61によって生起する磁束の通り路(磁路)としても機能する。コア64は円筒体63の内筒63Bの内側に前記流動方向に沿って挿通され、且つ、前記流動方向の複数箇所でサポートピン66を介して内筒63Bに支持されている。そして、前述のようにコア64の外周面64aと、内筒63Bの内周面63aとの間の隙間が、液体ナトリウムの流通路65となっている。
These coil supports 62 are made of a magnetic metal material, and also function as a magnetic flux path (magnetic path) generated by the
コア64は本体部64Aが前記流動方向に延びた円筒状のものであり、前記流動方向の両端部64Bが円錐面64B−1となっている。コア64は磁性体の金属材料で形成されており、前記磁束の通り路(磁路)として機能するものである。また、円筒体63の前記流動方向の両端部63Cでは内筒63Bの内周面63aが、円筒体63の外周側に傾斜したテーパ面63a−1となっており、これらのテーパ面63a−1とコア64の両端部64Bの円錐面64B−1とによって流通路65の前記流動方向の両端部が、径方向に広がった形状となっている。流通路65の両端部をこのような形状としたことにより、流通路65への液体ナトリウムの流入が円滑になる。
The
かかる電磁ポンプ41Aでは、各誘導コイル61に推進器制御装置126(図1参照)から三相交流電流が供給されると、ローレンツ力によって液体ナトリウムが流通路65を矢印G方向(又は矢印H方向)に流れ、その反力として炉内検査装置1に対する矢印H方向(又は矢印G方向)の推進力が得られる。この推進力の方向は推進器制御装置126により前記三相交流電流の位相を調整することによって切り替えられる。
In the
また、電磁ポンプ41A〜41Fは図13〜図15に示すような構成としてもよい。図13〜図15には電磁ポンプ41Aの構成を示しているが、他の電磁ポンプ41B〜41Fも、この電磁ポンプ41Aと同様の構成とする。
Further, the
図13〜図15に示すように、交流誘導磁界型電磁ポンプである推進器41Aは、液体ナトリウムの流動方向(矢印G,H方向)に沿って配設された複数(図示例では9体)の円環状の誘導コイル71と、これらの誘導コイル71を支持する複数のコイルサポート72と、これらの誘導コイル71及びコイルサポート72を収容する円筒体73と、この円筒体73の周囲を囲むように配設された円筒状のコア74とを有し、このコア74の内周面74aと円筒体73の外周面73aとの間(隙間)を液体ナトリウムの流通路75とした構成である。即ち、流通路75は円筒状となっている。
As shown in FIGS. 13 to 15, the
詳述すると、円筒体73は例えばステンレスなどの非磁性体によって形成されている。コイルサポート72は前記流動方向に沿って伸びた板状の部材であり、各誘導コイル71の三方の面(内周面及び両側面)を囲むようにして各誘導コイル71を支持している。コイルサポート72は誘導コイル71の周方向に間隔をおいて複数(図示例では8体)設けられ、放射状となっている。これらのコイルサポート72は磁性体の金属材料で形成されており、誘導コイル71によって生起する磁束の通り路(磁路)としても機能する。コア74は前記流動方向の複数箇所でサポートピン76を介して円筒体73に支持されている。
Specifically, the
コア74は磁性体の金属材料で形成されており、前記磁束の通り路(磁路)として機能するものである。また、コア74の前記流動方向の両端部74Aでは内周面74aが、外周側に傾斜したテーパ面74a−1となっている。一方、円筒体73の前記流動方向の両端部73Aでは外周面73aが、内周側に傾斜したテーパ面73a−1となっている。そして、これらのテーパ面73a−1,74a−1によって流通路75の前記流動方向の両端部が、径方向に広がった形状となっている。流通路75の両端部をこのような形状としたことにより、流通路75への液体ナトリウムの流入が円滑になる。
The
かかる電磁ポンプ41Aでも、各誘導コイル71に推進器制御装置126から三相交流電流が供給されると、ローレンツ力によって液体ナトリウムが流通路75を矢印G方向(又は矢印H方向)に流れ、その反力として炉内検査装置1に対する矢印H方向(又は矢印G方向)の推進力が得られる。この推進力の方向も推進器制御装置126により前記三相交流電流の位相を調整することによって切り替えられる。
Even in the
図16に示すように、姿勢安定機構46は、炉内検査装置1(筐体44)の中央部に配置して固定された非磁性体の球殻81と、球殻81内に収容した磁性体球である鉄球82と、前記3方の推進方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)のそれぞれに沿い且つ球殻81の中心Pを通る各軸回りに所定の間隔(図示例では90度の間隔)で球殻81に取り付けられた複数(図示例では6個)の磁石83とを有してなるものである。
As shown in FIG. 16, the
なお、前記3方の推進方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)のそれぞれに沿い且つ球殻81の中心Pを通る各軸とは、第1の推進方向(X軸方向)に平行で且つ中心Pを通る第1の軸(x軸:図16(b)中の左右方向の軸)と、第2の推進方向(Y軸方向)に平行で且つ中心Pを通る第2の軸(y軸:図16(b)中の上下方向の軸)と 第3の推進方向(Z軸方向)に平行で且つ中心Pを通る第3の軸(z軸:図16(b)の紙面と直交する方向の軸)である。そして、磁石83はx軸回りに90度の間隔で取り付けられ、y軸回りにも90度の間隔で取り付けられ、且つ、z軸回りにも90度の間隔で取り付けられている。なお、x軸回りとy軸回、y軸回りとz軸回り、及び、z軸回りとx軸回りでは、それぞれ一部の磁石83が共通しており、磁石83は全部で6個設けられている。
Each axis along each of the three propulsion directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction) and passing through the center P of the
詳述すると、球殻81の外周面には複数の突起84が形成されており、磁石83は突起84の凹部84aに嵌挿されている。磁石83はSm−Co系希土類磁石などの永久磁石である。なお、これに限定するものではなく、磁石83として電磁石を用いてもよい。磁石83の吸着力(磁力)は、例えば図16(b)に示すように下端に位置している磁石83によって鉄球82が吸着されている状態から、炉内検査装置1とともに球殻81が矢印Iのようにz軸回りに回動したとき、鉄球82を吸着していた当該磁石83に対してz軸回りに90度の間隔で隣り合う磁石83が下端に達する前に鉄球82を吸着していた当該磁石83から鉄球83が離れる程度の吸着力(磁力)とする。具体例としては、図16(b)に示す状態から球殻81がz軸回りに30度程度回動したときに鉄球82が、鉄球82を吸着していた当該磁石83から離れる程度の吸着力(磁力)とする。
More specifically, a plurality of
球殻81はステンレス等の非磁性体で形成された第1の半球殻81Aと、第2の半球殻81Bとを結合してなるものである。第1の半球殻81Aの周縁のフランジ部81A−1には円環状の溝81A−2が形成され、第2の半球殻81Bの周縁のフランジ部81B−1には円環状の突起81B−2が形成されている。そして、溝81A−2に突起81B−2を嵌合するようにしてフランジ部81A−1とフランジ部81B−1とをボルト85などによって結合することより、球殻81を構成している。また、球殻81(第1の半球殻81A)にはオイル注入口86が形成されており、このオイル注入口86から注入されたオイルが、球殻81内に充填されている。オイル充填後はオイル注入口86は塞がれる。この球殻81内に充填されたオイルの漏れを防止するため、上記のように球殻81は溝81A−2と突起81B−2とを嵌合する構造としている。
The
オイルを球殻81内に充填するのは、例えば図16(b)の状態から炉内検査装置1とともに球殻81が、z軸回りに回動して鉄球82を吸着していた当該磁石83から離れたとき、いつまでもz軸回りに転動して(揺れ動いて)隣の磁石83に吸着されないという不具合を解消するためである。即ち、オイルによって、球殻81内で転動する鉄球82に対して抵抗を与えことにより、鉄球82の転動を速やかに収束させて隣の磁石83に速やかに吸着させるようにするためである。
Oil is filled in the
例えば、鉄球82が何れか下端に位置する磁石83に吸着されて炉内検査装置1の姿勢が安定しているときに推進器41A,41Bの推進力の大きさや方向を制御して、炉内検査装置1を当該姿勢からz軸回りに90度回転させようとすると、この回転に伴って球殻81(磁石83)もz軸回りに回転して鉄球82が、当該磁石83から離れるとともに当該磁石83に対してz軸回りに90度の間隔で隣り合う他の磁石83に吸着される。その結果、鉄球82により炉内検査装置1の重心位置が変化して、炉内検査装置1の姿勢が、z軸回りに90度回転した状態で安定する。しかも、このとき鉄球82がオイルの抵抗を受けて速やかに隣の磁石83に吸着されるため、炉内検査装置1の姿勢もz軸回りに90度回転した状態で速やかに安定する。なお、球殻81内に充填する液体は、オイルに限定するものではなく、水などに比べて粘性の高い液体であればよい。
For example, when the
次に図17に基づいて重心調整機構の構成を説明する。なお、図17には重心調整機構45Eの構成を示しているが、その他の重心調整機構45A〜45D,45Fも重心調整機構45Eと同様の構成である。図17(a)〜図17(c)には重心調整機構45Eの組み立て手順を示しており、この組み立て手順に沿って重心調整機構45Eの構成を説明する。
Next, the configuration of the gravity center adjusting mechanism will be described with reference to FIG. Although FIG. 17 shows the configuration of the center of
まず、図17(a)に示すように円筒状の重錘取付棒143に重錘147を取り付ける。重錘取付棒143は、一端側に第1ナット144が固定され、他端側に円盤状の重錘押え板145が固定されている。重錘取付棒143の外周面にはネジが形成されており、第2ナット146が螺合している。重錘147は円盤状で且つU字状の凹部147aが形成されている。
First, as shown in FIG. 17A, a
重錘147は、第2ナット146と重錘押え板145との間で重錘取付棒143に着脱可能に取り付けられる。即ち、各重錘147は、その凹部147aを重錘取付棒143の外周面に嵌め込むようにして同外周面に装着される。そして第2ナット146を工具で矢印Jのように回すことにより、第2ナット146と重錘押え板145とで複数の重錘147を挾持する。このときの状態を図17(b)に示している。なお、重錘取付棒143に取り付ける重錘147の枚数は、複数枚に限らず1枚でもよく、炉内検査装置1の重心調整に適した枚数を作業員が、任意に選択することができる。
The
一方、図17(b)に示すように、炉内検査装置1の筺体44に固定された円筒状の収納管142の内部には、ネジ軸141が設けられている。収納管142は一端が開放し、他端が端面142aで塞がれている。ネジ軸141は一端が収納管142の一端まで延び、他端が収納管142の端面142aに固定されている。なお、図6〜図9に示すように各重心調整機構45A〜45Fのネジ軸141は、互いに直交する3方の推進方向(X,Y,Z軸方向)のそれぞれに沿って配設されている。即ち、重心調整機構45Aのネジ軸141と重心調整機構45Bのネジ軸141は、図6に示すようにX軸方向(第1の推進方向)に沿って筺体44の上下両側に互いに平行となるように配置され、重心調整機構45Cのネジ軸141と重心調整機構45Dのネジ軸141は、図7に示すようにZ軸方向(第3の推進方向)に沿って筺体44の左右両側に互いに平行となるように配置され、重心調整機構45Eのネジ軸141と重心調整機構45Fのネジ軸141は、図8に示すようにY軸方向(第2の推進方向)に沿って筺体44の上下両側に互いに平行となるように配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 17B, a
そして、図17(b)に示すように重錘147を重錘取付棒143とともに矢印Kのように収納管142内に挿入して収納する。かくして、図17(c)に示すような構成の重心調整機構45Eが完成する。このとき、ネジ軸141は重錘取付棒143に挿通され、第1ナット144に螺合している。
Then, as shown in FIG. 17B, the
従って、炉内検査装置1の重心を調整する際には、作業員が工具を用いて第1ナット144を一方又は他方に回す。その結果、第1ナット144とともに重錘取付棒143及び重錘147がネジ軸141の軸方向に沿って一方又は他方に移動することにより、炉内検査装置1の重心が調整される。なお、この重心調整作業は炉内検査装置1の製作時に作業員が、当該炉内検査装置1の前後左右の重量バランス(重心位置)を確認して、当該重心位置が所定の位置からずれていると判断したときに当該重心位置のずれを補正すべく、手作業で重心調整機構45A〜45Fの何れかを操作することによって実施される。
Therefore, when adjusting the center of gravity of the in-
以上のように、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、推進器41A〜41Fは交流誘導磁界型の電磁ポンプであるため、炉内検査装置1を液体ナトリウム12中で航行させても、モータとプロペラからなる推進器のような推進力の低下がなく、小型で高出力な液体ナトリウム中用の検査装置を実現することができる。即ち、ナトリウム冷却炉の原子炉容器2内の検査用として好適な検査装置を実現することができる。しかも、交流誘導磁界型の電磁ポンプからなる推進器41A〜41Fは、モータとプロペラからなる推進器のような回転部(機械的に動作する部分)がないため、炉内検査装置1を液体ナトリウム12中から引き上げると同時に推進器(電磁ポンプ)41A〜41Fから液体ナトリウムが容易に排出されるため、メンテナンス性にも非常に優れている。また、交流誘導磁界型の電磁ポンプの推進器41A〜41Fを、互いに直交する3方の推進方向(X,Y,Z軸方向)のそれぞれに沿って、それぞれ2台ずつ平行に配設されているため、これらの推進器41A〜41Fによって、容易に炉内検査装置1を液体ナトリウム12中の任意の方向へ航行させることや炉内検査装置1の姿勢を変えることが可能である。
As described above, according to the in-
また、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、推進器41A〜41Fを図13〜図15に示す交流誘導磁界型電磁ポンプにした場合、即ち、液体ナトリウムの流動方向に沿って配設された複数の円環状の誘導コイル71と、これらの誘導コイル71を支持する複数のコイルサポート72と、これらの誘導コイル71及びコイルサポート72を収容する円筒体73と、この円筒体73の周囲を囲むように配設された円筒状のコア74とを有し、このコア74の内周面74aと円筒体73の外周面73aとの間を液体ナトリウムの流通路75とした構成の交流誘導磁界型電磁ポンプとした場合には、電磁ポンプを大型化することなく、図10〜図12に示す交流誘導磁界型電磁ポンプの流通路65に比べて、流通路75の流路断面積を大きくすることができる。従って、炉内検査装置1を大型化させることなく、炉内検査装置1の更なる高出力化が可能となる。或いは、炉内検査装置1の出力を低下させることなく、炉内検査装置1の更なる小型化が可能となる。
Moreover, according to the in-
なお、電磁ポンプには直流型のものもあるが、これを液体ナトリウム12中を航行する炉内検査装置1に適用することは、電極間を絶縁することの困難性などから、非常に困難である。換言すれば、かかる観点からも、交流誘導磁界型の電磁ポンプは炉内検査装置1の推進器41A〜41Fとして非常に適したものである。
Some electromagnetic pumps are of the direct current type, but it is very difficult to apply them to the in-
また、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、炉内検査装置1の重心位置を調整するための重心調整機構45A〜45Fを備えたため、炉内検査装置1の製作時に当該炉内検査装置1の重心位置が所定の位置からずれていても、当該重心位置のずれを重心調整機構45A〜45Fによって補正することができる。特に本実施の形態例では、重心調整機構45A〜45Fが、互いに直交する3方の推進方向(X,Y,Z軸方向)のそれぞれに沿って配設されたネジ軸141と、これらのネジ軸141が挿通された円筒状で且つ外周面にネジが形成されている重錘取付棒143と、この重錘取付棒143の外周面に着脱可能に装着された1つ又は複数の重錘147と、重錘取付棒143の一端側に固定された第1ナット144と、重錘取付棒143の外周面に螺合し重錘取付棒143の他端側に固定された重錘押え板145とともに重錘147を挾持する第2ナット146とを有してなる構成であるため、作業員が重錘取付棒143に取り付ける重錘147の数を適宜選定して工具で第1ナット144を回すだけで容易に重心調整を行うことができる。
Moreover, according to the in-
また、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、炉内検査装置1の姿勢を安定させるための姿勢安定機構46を備えたため、例えば炉内検査装置1が液体ナトリウム12中で静止して超音波装置43による被検査部42の検査を行うときに姿勢安定機構46により、炉内検査装置1の姿勢を安定させて被検査部42の検査を確実に行うことができる。特に本実施の形態例では、姿勢安定機構46が、炉内検査装置1の中央部に配置した球殻81と、球殻81内に収容した鉄球82(鉄球に限らず磁性体の球であればよい)と、互いに直交する3方の推進方向(X,Y,Z軸方向)のそれぞれに沿い且つ球殻81の中心Pを通る各軸(x,y,z軸)回りに所定の角度(図示例では90度)の間隔で球殻81に取り付けられた複数の磁石83(図示例では6個)とを有してなる構成であるため、例えば推進器41A〜41Fによって炉内検査装置1とともに球殻81が前記各軸(x,y,z軸)の何れの軸回りに前記所定の角度(90度)だけ回動したときに鉄球82が、この回動前に下端に位置して鉄球82を吸着していた磁石83から離れて、当該磁石83に対し前記何れかの軸回りに前記所定の角度(90度)の間隔で隣り合う磁石83(前記回動によって新たに下端に位置する磁石83)に吸着されることにより、炉内検査装置1は前記所定の角度(90度)だけ回動した状態(姿勢)で安定する。従って、この姿勢安定機構46は簡易な構成で確実に炉内検査装置1の姿勢を安定させることができる。
Moreover, according to the in-
また、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、姿勢安定機構46の球殻81の内部にオイルを充填したことにより、例えば前述のように炉内検査装置1とともに球殻81が前記何れの軸回りに前記所定の角度(90度)だけ回動することにより鉄球82が、この回動前に鉄球82を吸着していた磁石83から離れて、当該磁石83と前記何れかの軸回りに前記所定の角度(90度)の間隔で隣り合う磁石83に吸着されるとき、オイルによって、球殻81内で転動する鉄球82に対して抵抗を与えことにより、鉄球82の転動を速やかに収束させて前記隣り合う磁石83に速やかに吸着させることができるため、炉内検査装置1の姿勢を速やかに安定させることができる。
Further, according to the in-
また、本実施の形態例の炉内検査装置1によれば、先端部が超音波装置43よりも先に位置し、被検査部42に先端部が当接することによって超音波装置43と被検査部42との距離を一定に保つ位置決めロッド47を有することにより、この位置決めロッド47で超音波装置43と被検査部42との距離が一定に保持されるため、超音波装置43による被検査部42の検査を確実に行うことができる。
Further, according to the in-
また、搬入装置17によれば、ケーブル巻き取り装置21Bによってケーブル135を下方へと繰り出すとともにケーブル巻き取り装置21Aによってケーブル27も下方へと繰り出し且つケーブル巻き取り装置21Cによってケーブル134も下方へと繰り出すと、テレスコピック構造の検査装置導入管19の係止部24が検査装置搬入路の係止部30に係止されて検査装置導入管19が伸長することにより、検査装置導入管19の収容部25に収容されている炉内検査装置1が、原子炉容器2内へと導入(搬入)される。即ち、搬入装置17では、テレスコピック構造の検査装置導入管19を用いて炉内検査装置1を原子炉容器2内に導入(搬入)するため、検査装置導入管19を縮めた状態で搬入装置17を原子炉容器2の上方に位置させ、この状態から検査装置導入管19を原子炉容器2内へと伸長させることによって炉内検査装置1を原子炉容器2内に導入(搬入)することができる。このため、原子炉容器2の上方のスペースが狭くても、容易に炉内検査装置1を原子炉容器2に搬入することができる。即ち、原子炉容器2内の検査をする炉内検査装置1の搬入用として好適な搬入装置を実現することができる。
Further, according to the
また、搬入装置17によれば、ケーブル27の遊泳部には、同遊泳部を覆うようにして可撓性を有する蛇腹状の筒体からなるフロート136が設けられているため、このフロート136によってケーブル27に浮力を与えてケーブル27の荷重が炉内検査装置1に付加されるのを防止し、且つ、フロート136は、炉内検査装置1の航行方向が変化しても、これに追従して同航行方向に容易に撓む(曲がる)ため、炉内検査装置1の航行の邪魔にならない。
Further, according to the
なお、本発明の検査装置は、特にナトリウム冷却炉の原子炉における原子炉容器内を検査する場合に適用して有用なものであるが、必ずしもこれに限定するものではなく、前記原子炉以外の検査対象設備にも適用することができる。また、この場合、液体ナトリウムに限定するものでもなく、液体ナトリウム以外の液体金属中を航行して検査対象設備内の被検査部を検査する場合にも適用することができる。 Incidentally, the inspection equipment of the present invention, but is useful when applied to the case of inspecting the reactor vessel, especially in a nuclear reactor of the sodium cooled reactor, it is not necessarily limited to this, other than the reactor It can also be applied to the inspection target equipment. Further, in this case, the present invention is not limited to liquid sodium, and can also be applied to a case where a portion to be inspected in a facility to be inspected is navigated through a liquid metal other than liquid sodium.
本発明は推進器の推進力により検査対象設備内の液体金属中を航行して、検査手段により前記検査対象設備内の被検査部を検査する検査装置に関するものであり、特にナトリウム冷却炉の原子炉容器内の検査を行う場合に適用して有用なものである。 The present invention is to sail liquid metal in the inspected facility by propulsion thruster, which relates to the detection査装location you inspect the inspection portion of the inspected features the inspection means, in particular sodium This is useful when inspecting the inside of a reactor vessel of a cooling reactor.
1 炉内検査装置
2 原子炉容器
3 建屋
4 床
5 ガードベッセル
6 炉心槽
7 炉心支持構造物
7a 孔
8 制御棒駆動装置
9 蓋
9a 孔
11 ナトリウム供給管
12 液体ナトリウム
12a 液面
13 床
14 機器搬入管
14a,14b 延長管
15 ゲートバルブ
16 天井クレーン
17 搬入装置
18 ケース
19 検査装置導入管
21A,21B,21C ケーブル巻き取り装置
21A−1,21B−1,21C−1 回転ドラム
23a,23b,23c,23d 円筒体
24 係止部
25 収容部
27 ケーブル
27A ケーブル
27B 光ファイバケーブル
27C,27D,27E,27F 電気ケーブル
28 滑車
29 ゲートバルブ
30 係止部(原子炉容器の蓋の孔の周縁部)
41(41A,41B,41C,41D,41E,41F) 推進器(交流誘導磁界型電磁ポンプ)
42 被検査部
43 超音波装置
44 筺体
45A,45B,45C,45D,45E,45F 重心調整機構
46 姿勢安定機構
47 位置決めロッド
52 姿勢センサ
53 ケーブル接続部
54 フック
61 誘導コイル
62 コイルサポート
63 円筒体(筺体)
63A 外筒
63B 内筒
63C 端部
63a 内周面
63a−1 テーパ面
64 コア
64A 本体部
64B 端部
64B−1 円錐面
64a 外周面
65 流通路
66 サポートピン
71 誘導コイル
72 コイルサポート
73 円筒体
73A 端部
73a 外周面
73a−1 テーパ面
74 コア
74A 端部
74a 内周面
74a−1 テーパ面
75 流通路
76 サポートピン
81 球殻
81A 第1の半球殻
81A−1 フランジ部
81A−2 溝
81B 第2の半球殻
81B−1 フランジ部
81B−2 突起
82 鉄球
83 磁石
84 突起
84a 凹部
85 ボルト
86 オイル注入口
101 トルク・繰り出し量制御装置
102 画像化装置
103 ビークル制御装置
104 検査画像表示器
105 位置方位表示器
106 操作・入力デバイス
111 超音波パルサ
112 超音波発振器切替器
113 レーザー発振器
114 光スイッチ
115 レーザー干渉計
116 受光器
117 制御装置
118 画像処理装置
121 超音波パルサ
122 超音波発振器切替器
123 超音波信号変換器
124 超音波信号処理器
125 センサ信号処理器
126 推進器制御装置
131 超音波発振器
132 超音波受信器
133 センサ類
134 電気ケーブル
135 ケーブル
136A フロート
136B ケーブルカバー
141 ネジ軸
142 収納管
142a 端面
143 重錘取付棒
144 第1ナット
145 重錘押え板
146 第2ナット
147 重錘
147a 凹部
DESCRIPTION OF
41 (41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41F) propulsion device (AC induction magnetic field type electromagnetic pump)
42 Inspected
63A
Claims (1)
前記推進器は交流誘導磁界型の電磁ポンプであり、
検査装置の重心位置を調整するための重心調整手段を備えており、
前記重心調整手段は、互いに直交する3方の推進方向のそれぞれに沿って配設されたネジ軸と、これらのネジ軸が挿通された円筒状で且つ外周面にネジが形成されている重錘取付棒と、この重錘取付棒の外周面に着脱可能に装着された1つ又は複数の重錘と、前記重錘取付棒の一端側に固定された第1ナットと、前記重錘取付棒の外周面に螺合し前記重錘取付棒の他端側に固定された重錘押え板とともに前記重錘を挾持する第2ナットとを有してなる重心調整機構であることを特徴とする検査装置。 In an inspection apparatus for navigating the liquid metal in the inspection target facility by the propulsion force of the propulsion device and inspecting the inspected part in the inspection target facility by the inspection means ,
The propulsion device is an AC induction magnetic field type electromagnetic pump,
It is equipped with center of gravity adjustment means for adjusting the center of gravity position of the inspection device,
The center-of-gravity adjusting means includes a screw shaft disposed along each of three propulsion directions orthogonal to each other, a weight having a cylindrical shape through which these screw shafts are inserted, and a screw formed on the outer peripheral surface. A mounting rod; one or a plurality of weights detachably mounted on an outer peripheral surface of the weight mounting rod; a first nut fixed to one end of the weight mounting rod; and the weight mounting rod And a weight holding plate fixed to the other end side of the weight mounting rod and a second nut for holding the weight. Inspection device.
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