JP5187942B2 - 円管切断方法 - Google Patents
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Description
特に、本発明は、円管の壁を切断するのに好適な円管切断方法に関する。
また、本発明は、円管の壁を切断するのに際に部分的に未切断等のトラブルが発生したことを検出し、再切断等を行ない、完全な形の切断作業を実現するに好適な円管切断方法に関する。
このウォータージェット法は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を円管あるいは構造物の壁に吹付けて切断する工法である。
また、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみを被切断物へ噴射し、被切断物を切断する構成のため、人が直接目で確認できないような場所、切断部位あるいは水中等であっても、遠隔操作による切断作業を実現するのに非常に適している。このため、ウォータージェット法は、次のような点で優位な特徴を有している。
切断対象物から見ると、例えば、(1)大型部品、大型組立品等の分解、解体等、(2)原子力施設、プラント等の分解、解体等、(3)土木、建設関係の基礎杭の解体等に利用され、切断環境の面では、(1)水中、あるいは地下等で取り出し加工が困難なもの、(2)人が入っていくことが出来ない場所(空間的に)等での加工、(3)環境の問題で人が入ることが出来ない場所(原子力施設、プラント等)、(4)切断による環境汚染の可能性が高い場合(塵埃、ガス、放射性物質)等に利用されている。
そのために、古い設備を細かく切断し、除去する。
例えば、原子炉内に組み込まれている圧力管やカランドリア管を切断しなければならない。
圧力管やカランドリア管は放射能化している。
近年、圧力管やカランドリア管を切断するのに、液中でウォータージェット法で切断することが試されている。
その際には、切断もれがない様にすることを求められる。
また、放射能化した施設の内部に作業員がながく留まることをさけたい場合もある。
また、円管の壁を切断する際に部分的に未切断等のトラブルが発生したことを検出し、再切断等を行ない、完全な形の切断作業を実現するに好適な円管切断方法を提供しようとする。
1番目の発明は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、液体中の被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する円管切断方法であって、
前記高圧水の圧力ならびに/あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第1判定工程と
前記切断工程の切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第2判定工程と、
前記第2判定工程で切断が不完全と判断した場合には、該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程とを有する円管切断方法を提供するものである。
前記高圧水の圧力ならびに/あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第1判定工程と、
前記切断工程の完了後に、前記高圧水を噴射させつつ前記切断工程と同一軌跡を移動し、前記切断工程の切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第2判定工程と、
前記第2判定工程で切断が不完全と判断した場合には、該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程とを持った円管切断方法を提供するものである。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
「切断できている」と判断されると、前記高圧水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする。
その結果、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する研削材の混合された高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する研削材の混合された高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
その結果、外管での振動は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
1つには、円管切断方法において、切断工程の前に、切断条件を調整する、ならびに切断起点となる部位の切断準備工程を設け、この切断準備工程に対して、第1判定工程を設けることで、完全な信頼性ある起点の切断作業を実現できる。
例えば、停止工程と第1判定工程とを並行して実施する。
また例えば、停止工程を先に実施し、第1判定工程を実施する。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断ようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に研削材を混ぜられた高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管を切断し、外管から離れた箇所の水中音響を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、停止した噴射ノズルから噴射した高圧水で円管の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズルを反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に研削材を混ぜられた高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により円管を円周にそって切断し、噴射ノズルを円管の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズルの噴射する研削材を混ぜられた高圧水により切断不良箇所を切断し、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、円管の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズルの噴射する高圧水により円管を円周にそって切断する際に、噴射ノズルの回転速度を前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズルを仮想中心軸の周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管を切断し、外管の壁の振動を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を前記検知機器が効率良く検知できる。
従って、簡易な構成により円管を切断するための円管切断方法を提供できる。
本発明の円管切断方法は、高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、切断水噴射ノズルによって液体中に置かれた被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、切断水噴射ノズルを所定角度で移動させて、切断水の圧力と研削力により円管を切断する円管切断方法である。
第1判定工程は、前記切断準備工程における切断起点の切断(穴あけ)が正常に終了したか、否かを判定する工程であり、その判定には、液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーによって検知した検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断起点の切断(穴あけ)が正常に終了したか、否かを判定する。
切断工程が終了した段階で、切断水噴射ノズルを切断起点まで戻して、改めて、切断工程で切断した軌跡に沿って高圧水で構成される切断水を切断水噴射ノズルから噴射し、その時の液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの音響および/あるいは振動出力信号を検知して、第2判定工程とすることもできる。この場合は、切断工程と別の独立した工程となるため、よりノイズの少ない第2判定工程を実現できる。
この時、切断水噴射ノズルは、研削材の量を増加させる、あるいは、切断水噴射ノズルの移動速度を低下させる等、通常の切断条件を変更することもできる。
また、再切断工程は、再切断を行う時期により、(1)切断工程が完全に終了した後、(2)切断が不完全と判定した時点で、切断不完全部に戻り切断不完全部の再切断を行う、の2つの態様を行うことができる。
また、(2)の切断が不完全と判定した時点で、切断不完全部に戻り切断不完全部の再切断を行う場合には、前記第2判定工程で判定した条件に基づき切断が不完全と判断した時に、その時点で切断作業を中止し、切断不完全部へ切断水噴射ノズルを移動させて切断不完全部の再切断を行うものである。
切断水噴射ノズルへ供給する研削材の単位時間当たりの供給量(kg/min)と被切断物である円管の回転速度(rpm)によって完全切断部および切断不完全部が発生することが判明した。その内容を図2に基づき説明する。
図2は、原子炉内部に組み込まれている圧力管(Zr−Nb製)・カランドリア管(Zr−2製)の2重管構造部に対する研削材供給量と切断速度(円管であるため回転数で表示)との関係を表したものであり、○印の点は二重管が良好に切断されている状態、△印の点は二重管の内管、外管あるいはその両方が切断されていない状態を示すものである。
この結果から、切断良好な領域と切断不可の領域となる切断条件の境界線が存在することが判明し、切断良好な領域となる研削材供給量と切断速度とを選択する必要が出てくる。
特に、被切断物の状態および切断環境等の条件から、研削材の供給量を極力減らした切断条件とする必要がある等の制限が生じるため、本図の切断可・不可境界線の左側であって、環境等から要求される条件を満足する研削材供給量と切断速度とを選定することが必要である。ちなみに、この切断可・不可境界線は、切断可・不可の境界に位置するデータを用いて最小二乗近似によって作成したものである。
ただ、本図の例は、圧力管(Zr−Nb製)・カランドリア管(Zr−2製)の2重管構造部についてのデータを示したものであり、実施に当たっては、被切断対象物毎に本図と同様のデータを予め作成することが必要である。これらの蓄積データを、後述する切断条件テーブルとして格納し利用する。
本発明の円管切断方法を実現するために、図1a)のように装置構成として、大きく、制御装置30、ウォータージエット装置10、検出機器20とで構成している。
超高圧ポンプ13によって所定の高圧水13aを噴射ノズル11へ供給し、研削材は、研削材供給装置12によって所定量の研削材を噴射ノズル11へ供給する。噴射ノズル11は、制御装置30からの指示に基づき、噴射ノズル駆動機器14aの制御指示に沿って被切断物である円管41の仮想中心軸Gを中心に回転しながら、高圧水13aと研削材12aとをエゼクタ構造により混合し切断水11aとして噴射することで、円管41の壁面を切断する。この図では、2重管を例に図示しているが、何重の円管であっても切断対象とすることができる。
ここで、切断水11aは、円管41の仮想中心軸Gから外周方向に噴射するようにしているが、円管41の外部から所定の距離を保持しながら円管41の仮想中心軸Gに向かっての噴射であっても良い。
切断状況の判定は、円管41の壁面を切断中に発生する音響および/あるいは振動を、液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した検知機器20(音響センサー20bおよび/あるいは振動センサー20a)で収集し、処置の信号処理を施し、周波数/レベル解析部37で、周波数別出力レベルの解析を行い、その結果を切断状況判断部36へ送信する。
切断状況判断部36では、判定基準36aと周波数別出力レベルの解析結果との比較判定を行なう。
不完全切断と判定した場合は、該当不切断位置(円管の場合であるため、角度)と不完全切断の情報とを切断不完全テーブル36bとして記憶する。
また、同情報を切断不完全条件蓄積テーブル36cに記憶させ・蓄積する。この蓄積情報は、定期的に集計し、上記の切断条件テーブル32aへ反映させることで、精度の良い切断条件テーブル32aを実現することができる。
[第1の実施形態]
まず、切断条件の基本となる切断水11aの高圧水13aの圧力ならびに研削材12aの量を、対象となる被切断材料の材質および被切断部の一重、二重等の切断面形状等によって所定の圧力等の条件に整え切断水11aとする切断準備工程S10を行う。
次に、切断起点となる位置の穴あけを行う停止工程S20と、停止工程S20と並行して停止工程S20における穴あけの切断状況を判定する第1判定工程S30を行う。
その後、前記切断準備工程S10において設定した切断条件に従って、停止工程S20の実施の後、その位置を出発点として被切断材料を単位時間当たり所定角度で回転させつつ、切断水11aを円管41の円管壁に向かって鉛直方向に噴射ノズル11により噴射していき、順次切断を行う切断工程20を行う。
同時に、並行して切断部の状況によって発生する異なった音響および/あるいは振動を、液体中あるいは被切断物である円管41の所定位置に載置した音響センサー20aおよび/あるいは振動センサー20bによって検知した検知情報の出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準36aとの比較を行なう第2判定工程S50を行う。
切断工程S40と第2判定工程S50終了後に、第2判定工程で切断不完全となる事象が発生したか否かの状態を特定し、切断不完全の情報を収集し、再切断の準備を行う特定工程S60を行い、その特定工程S60のデータに基づき不完全切断部のみの切断を行う再切断工程S70を行い、一連の円管切断作業を終了する。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の実施形態が切断工程S40の終了後に、特定工程S60を設け、その結果に従って一括して再切断工程S70を行うものであったが、第2判定工程で不完全切断部が発生したと判断した場合には、その時点で不完全切断部へ戻り、再切断工程S80を行うものである。再切断工程S80の実施後に、元の切断位置に戻り切断工程S40を実施するため、不完全切断部を完全になくすためには非常に有効な方法である。
[第3の実施形態]
ここで、空運転工程とは、切断水11aとして研削材12aを混在させず高圧水13aのみを使用して噴射ノズル11から円管41に向けて噴射し切断と同等の動きをさせるものである。
この形態では、切断工程S40と同一軌跡をたどるため、切断工程を2回実施するのと同等と考えられるが、不完全切断部があるか否かの判定については、完全切断部では、切断した隙間に高圧水が通過する、また、不完全切断部では、円管壁に高圧水が衝突する事象に起因する音響および/あるいは振動を液体中あるいは被切断物の所定位置に載置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーによって検知した検知情報での第2判定工程S50となるため、精度の良い不完全切断部の判定が実現できる。
特定工程S60ならびに再切断工程S70については、第1の実施形態と同一であるため割愛する。
[第4の実施形態]
当然ながら、不完全切断部があると判断した場合には、切断条件再設定工程S90で切断条件変更を行った後に、切断工程S40に戻り、不完全切断部の切断が完全に行えるように、不完全切断部の起点まで戻るようにし切断洩れを防止する。
切断条件再設定工程S90では、当初の切断条件を基準に、研削材の単位時間当たりの供給量12aを増加させる、あるいは円管の回転速度を減ずる等の条件変更を行い、切断条件の変更を行う。
また、切断条件を変更した場合には、以降の切断工程S40では、その後に新たな不完全切断部が発生しない限り、切断条件再設定工程S90で変更した切断条件を踏襲するものとする。
これらの応用として、切断条件再設定工程S90での切断条件の変更は、変更基準パターンを記憶しておき、標準化することも出来る。
図1は、本発明の実施形態に係る円管切断装置の概念図である。図2は、本発明の実施形態に係る円管切断方法の作用説明図である。図7は、本発明の第5の実施形態に係る円管切断方法のフローチャート図である。図12は、本発明の実施形態に係る円管切断方法の施工対象機器の一例の図である。
円管は、同心円状になった内管と外管とで構成されてもよい。
円管切断方法は、原子炉本体の解体に用いられてもよい。
図12は、解体中の原子炉の様子を示している。
原子炉本体40は、減速材である重水を収納するカランドリアタンク42、熱と放射線遮蔽を目的賭してカランドリアタンクの周囲に設置される鉄水遮蔽体、カランドリア管に挿入され内部に燃料集合体を収納し一次冷却水を流す圧力管集合体41a、制御棒案内管、制御棒駆動装置とで構成される。
例えば、原子炉本体40は、生体遮蔽壁を有する鉄筋コンクリート製構造体上に設置され、原子炉一次冷却系の再循環系機器の入口ヘッダーと蒸気ドラムに一次冷却水入口管、一次冷却水出口管で接続される。
例えば、円管41は、圧力管41aとカランドリア管41bとで構成される二重管である。
カランドリア管41bは、上部をカランドリアタンク上管板43に固定される。
カランドリア管41bは、下部をカランドリアタンク下管板44に固定される。
カランドリア管41bは、中間部を防震板45に固定される。
原子炉が運転されると、原子炉本体は放射能化する。
使用済みの原子炉の圧力管、カランドリア管の二重管は放射能化されている。
以下では、特に断らない限り、円管は、原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるとして、説明する。
準備工程S15は、ウオータージェット装置10と検知機器20と制御機器30とを準備する工程である。
ウオータージェット装置10は、噴射ノズル11で構成される。
噴射ノズル11は、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Gを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる機器である。
噴射ノズル11は、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Gを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できてもよい。
噴射ノズルが円管の半径方向に沿って外側から内側へ高圧水を噴射してもよい。
例えば、円管が同心円状になった内管と外管とをもつ場合、噴射ノズルが円管の半径方向に沿って内側から外側へ高圧水を噴射する。
例えば、ウオータージェット装置10は、噴射ノズル11と研削材供給機器12と超高圧ポンプ13と噴射ノズル駆動機器14とで構成される。
噴射ノズル11は、円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って研削材を混合された高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Gを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる機器である。
噴射ノズル11は、液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って研削材を混合された高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸Gを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できてもよい。
研削材供給機器12は、高圧水に混合する研削材を噴射ノズル11に供給する機器である。
超高圧ポンプ13は、噴射ノズル11に高圧水を供給する機器である。
例えば、噴射ノズル11は、エゼクタ構造により高圧水と研削材とを混合し噴射する。
噴射ノズル駆動機器14は、噴射ノズル11を円管の内側に位置する仮想中心軸Gを中心として回転角度を徐々に変化させながら回転させる。
仮想中心軸Gは、円管の中心軸に平行であってもよい。
仮想中心軸Gは、円管の中心軸に略一致していてもよい。
図12のAは、第1のタイプの検知機器21の一例を示している。
例えば、検知機器20は、円管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク21である。
検知機器20は、円管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク21であってもよい。
例えば、円管が同心円状になった内管と外管とをもつ場合、検知機器20は、外管から離れた位置にある液体の中の特定の位置に配置された水中マイク21である。
図12のBは、第2のタイプの検知機器22の一例を示している。
例えば、検知機器20は、円管の壁の特定位置での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサ22である。
円管が同心円状の内管と外管とを持つ場合に、検知機器20は、外管の壁の特定位置での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する機器であってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器20は、カランドリアタンクの下方に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器20は、カランドリアタンクの上方に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
例えば、円管が原子炉の圧力管とカランドリア管との二重管であるときに、検知機器20は、カランドリアタンクの内部に露出する二重管の外管の壁での振動を検知し振動に対応する信号データを出力する加速度センサであってもよい。
加速度センサ22の検知できる加速度の方向が円管の壁に直交していてもよい。
加速度センサ22の検知できる加速度の方向が円管の壁に垂直であってもよい。
例えば、制御機器30は、検知機器20からの信号データを基に、ウォータジェット装置10を制御する。
例えば、制御機器30は、検知機器20からの信号データを基に、噴射ノズル駆動機器14と超高圧ポンプ13と研削材供給機器12とを駆動し、高圧水の圧力、研削材の供給量、または回転速度を制御する。
制御装置30が信号データを基に研削材供給量、回転速度を制御する方法は、後段で詳述する。
停止工程S25は、研削材の混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズル11の仮想中心軸Gを中心とする回転を停止した状態を維持してもよい。
停止工程S25を実施すると、高圧水が円管の壁に当たり、時間が経過すると高圧水が円管の壁に穴を空ける。
例えば、解析工程S35は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを予め設定された設定レベルと比較して、その比較結果を基に円管の壁を「切断できている」または「切断できていない」をリアルタイムに判定する工程である。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより高いとき「切断できている」を判断し、そうでないとき「切断できていない」と判断する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより低いとき「切断できている」を判断し、そうでないとき「切断できていない」と判断する。
例えば、回転角度は0度から360度まで変化する。
回転速度が0度から360度まで変化して、全域にわたって「切断できている」と円管が切断できる。
特別の場合、回転角度の変化角度が360度以下であったり、360度以上であったりする。
回転速度は、回転角度が単位時間に変化する変化量である。
回転速度が適性であると、円管を切断できる。
また、研削材供給量が適性であると、円管を切断できる。
また、回転速度と研削材供給量との組合せが適性であると、円管を切断できる。
回転速度と信号データとを関連づけて記録してもよい。
回転速度が一定であるときに、計測時刻と信号データとを関連づけて記録してもよい。
例えば、解析工程S35は、信号データの特定周波数帯域でのレベルを予め設定された設定レベルと比較して、その比較結果を基に円管の壁を「切断できていない」と判断すると、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより低いとき「切断できていない」を判断し、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
例えば、信号データの特定周波数帯域でのレベルが設定レベルより高いとき「切断できていない」を判断し、信号データに対応した回転角度を切断不良角度として特定する。
研削材を混合した高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が切断不良回転角度に一致する様に回転させるてもよい。
高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転させて、回転角度が切断不良回転角度に一致する箇所で、噴射ノズルを所定回転速度で回転させてもよい。
噴射ノズルを所定の所定回転速度で回転させ、回転角度が切断不良回転角度に一致するときに、高圧水を円管の半径方向に噴射させてもよい。
所定回転速度は、円管を切断できるのに適性な回転速度と同一か遅い速度である。
例えば、切断工程S45と記録工程S55とを実施した後で特定工程S65を実施し、特定工程S65を実施した後で再切断工程S75を実施する。
例えば、切断工程S45と記録工程S55と特定工程S65とを実施した後で再切断工程S75を実施する。
円管の説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
準備工程S15と停止工程S25と解析工程S35と切断工程S45と説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が他方の回転方向に変化する様に回転させて円管を切断しようとしてもよい。
切断工程S45と解析工程S35とを実施中に、「切断できていない」と判定されると反転切断工程S85を一時的に実施した後に切断工程S45と解析工程S35とを実施してもよい。
反転切断工程S45は、予め設定された設定回転角度だけ反転する様に実施される。
円管の説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
準備工程S15と停止工程S25と解析工程S35と切断工程S45と記録工程S55と特定工程S65と再切断工程S75の説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
例えば、高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させる。
切断工程S45で研削材を混合された高圧水で円管を切断する場合、研削材を混合されない高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させてもよい。
切断工程S45で研削材を混合された高圧水で円管を切断する場合、切断工程よりも少ない研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方または他方の回転方向に単位時間当たり一定に変化する様に回転させてもよい。
例えば、切断工程S45を実施した後で空回転工程S95と記録工程S55を実施し、空回転工程S95と記録工程S55を実施した後で特定工程S65を実施し、特定工程S65を実施した後で再切断工程S75を実施する。
例えば、切断工程S45を実施した後で空回転工程S95と記録工程S55を実施し、空回転工程S95と記録工程S55と特定工程S65を実施した後で再切断工程S75を実施する。
切断工程S45で回転角度が0度から360度に変化する様に噴射ノズル11を回転させて、空運転工程S95で回転角度が360度から0度に変化する様に噴射ノズル11を回転させて、再切断工程S75回転角度が0度から360度に変化する様に噴射ノズル11を回転させてもよい。
円管の説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
準備工程S15と停止工程S25と解析工程S35との説明は、第5の実施形態にかかる円管切断方法のものと同じなので、省略する。
研削材を混合された高圧水を円管の半径方向に噴射している噴射ノズルを回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとしてもよい。
切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると回転角度の変化量である回転速度を下げてもよい。
例えば、切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると研削材供給量を一定にしたまま回転速度を下げてもよい。
例えば、切断工程と解析工程とを実施中に、「切断できていない」と判定されると回転速度を一定にしたまま研削材供給量を増やしてもよい。
また、研削材供給量と回転速度とが所定の対応関係をもってもよい。
研削材供給量が少なくなると回転速度が多くなる対応関係をもち、研削材供給量が多くなると回転速度が少なくなる対応関係をもっていてもよい。
図11は、研削材供給量と回転速度との所定の対応関係の一例を示す。
切断接線速度は、研削材を混合された高圧水が円管の壁を切断する際の高圧水の切断線に沿った接線方向の速度である。
研削材供給速度は、高圧水に混合するために供給される研削材の単位時間当たりの供給量である。
例えば、切断接線速度と回転速度は比例する対応関係を持つ。
図11において、斜線で埋められた領域が切断不良となる条件である。その他の空白の領域が切断良となる条件である。
実線は、斜線で埋められた領域と空白の領域の境を示す線である。
実線は、円管の状態や研削材の状態により移動する可能性がある。
一点鎖線は、切断接線速度と研削材供給速度との対応関係を示す一例である。
例えば、研削材供給量と回転速度とは、一点鎖線に沿って移動する様に変化する。
一点鎖線は、直線であっても曲線であってもよい。
まず、原子炉で使用する圧力管とカランドリア管とで構成された二重管を模擬した円管を液体に浸け、内管の内側に噴射ノズルを挿入し、水深300〜400mmの位置の円管の壁を半径方向に沿って内側から外側へ研削材の混合された高圧水を噴射し、噴射ノズルを仮想中心軸Gの周りに回転させ切断を行なった。
水中音響マイクは切断位置から水平に400mm離れた位置に固定し、切断を開始してから終了するまで、水中音響マイクから出力する信号データを収集、記録した。
その後、信号データを周波数分析し、周波数を0Hzから1000Hzの間を200Hz毎に5等分し、各々の周波数帯域でのレベルを観察した。その結果を、模式的に図13a)に示す。
また、内管の壁が「切断できている(内管OK)」、外管の壁が「切断できていない(外管NG)」ときは、信号データのb1で示す領域の200〜400Hz帯域のレベルが小い。
内管の壁が「切断できていない(内管NG)」、外管の壁が「切断できていない(外管NG)」ときは、信号データのc1で示す領域の200〜400Hz帯域のレベルがさらに小さい。
実施例1と同様に、原子炉で使用する圧力管とカランドリア管とで構成された二重管を模擬した円管を液体に浸け、内管の内側に噴射ノズルを挿入し、水深300〜400mmの位置の円管の壁を半径方向に沿って内側から外側へ研削材の混合された高圧水を噴射し、噴射ノズルを仮想中心軸Gの周りに回転させ切断を行なった。
振動センサは外管の外壁に切断箇所より周方向に180度、軸方向に270mm離れた箇所に垂直方向加速度を検知するように取り付け、切断を開始してから終了するまで、振動センサから出力する信号データを収集、記録した。
その後、信号データを周波数分析し、周波数を0Hzから1000Hzの間を200Hz毎に5等分し、各々の周波数帯域でのレベルを観察した。その結果を、模式的に図13b)に示す。
内管の壁が「切断できている(内管OK)」、外管の壁が「切断できていない(外管NG)」のときは、信号データのb2で示す領域の0〜1000Hz帯域でのレベルが均一に高い。
内管の壁が「切断できていない(内管NG)」、外管の壁が「切断できていない」ときは、信号データのc2で示す領域の0〜1000Hz帯域でのレベルが均一に小さい。
また、二重管の外管の壁の振動に対応する信号データの特定周波数帯域のレベルを基に、内管の壁および外管の壁が「切断できている」「切断できていない」を判定することができることが判明した。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、音響の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、停止した噴射ノズル11から噴射した高圧水で円管41の壁を切断し、音響の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断ようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズル11を反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、高圧水を噴射する噴射ノズル11を円管41の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する研削材の混合された高圧水により円管41を円周にそって切断し、研削材の混合されない高圧水を噴射する噴射ノズル11を円管41の円周にそって回転した際の音響の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、
噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、水中音響を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管41を切断し、外管から離れた箇所の水中音響を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を検知機器が効率良く検知できる。
半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、振動の様子を基に切断不良箇所を特定した後、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、停止した噴射ノズル11から噴射した高圧水で円管41の壁を切断し、振動の様子を基に切断を確認した後、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、しようとし、切断のスタート点を切断不良箇所にしない様にできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、一時的に噴射ノズル11を反転して切断不良箇所を切断し、その後で元に戻し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断し、高圧水を噴射する噴射ノズル11を円管41の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する研削材の混合された高圧水により円管41を円周にそって切断し、研削材の混合されない高圧水を噴射する噴射ノズル11を円管41の円周にそって回転した際の振動の様子を基に「切断できていない」と判定されると、噴射ノズル11の噴射する高圧水により切断不良箇所を切断し、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると回転速度を下げて、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると研削材供給量を増して、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、円管41の壁の振動を検知する様にして、噴射ノズル11の噴射する高圧水により円管41を円周にそって切断する際に、噴射ノズル11の回転速度を信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に「切断できていない」と判断されると対応関係をもつ回転速度を下げて研削材供給量を増して、円管41の円周に沿って切断不良箇所のない切断をできる。
また、半径方向に高圧水を噴射する噴射ノズル11を仮想中心軸Gの周りに回転させ、高圧水を内側から外側へ噴射して内管と外管とをもつ円管41を切断し、外管の壁の振動を検知する様にするので、水中での音響は伝搬速度が大きく、高圧水が外管の壁を切断して外側へ噴射した際の音響を検知機器が効率良く検知できる。
また、円管を液体に浸けて円管を切断する際にウォータジェット装置を容易に自動制御できるので、作業員の被爆をより低減できる。
円管を原子炉の圧力管とカランドリア管の二重管であるとして説明したが、これに限定されず、円管は、単管であっても3重以上の多重管であってもよい。
第5の実施形態にかかる円管切断方法から第8の実施形態にかかる円管切断方法を、各々に説明したが、これらに限定されず、第5の実施形態にかかる円管切断方法から第8の実施形態にかかる円管切断方法を組み合わせても良いし、不都合のない範囲で幾つかの工程を省略してもよい。
11 噴射ノズル
12 研削材供給装置
13 超高圧ポンプ
14 噴射ノズル駆動機器
20 検知機器
21 水中マイク
22 加速度センサ
30 制御装置
31 全体制御部
32 切断条件設定部
33 研削材供給制御部
34 圧力制御部
35 噴射ノズル駆動制御部
36 切断状況判断部
37 周波数/レベル解析部
40 原子炉本体
41 被切断物である円管(二重管)
41a 内管(圧力管)
41b 外管(カランドリア管)
42 カランドリアタンク
43 カランドリアタンク上管板
44 カランドリアタンク下管板
45 防振板
S10 切断準備工程
S20 停止工程
S30 第1判定工程
S40 切断工程
S50 第2判定工程
S60 特定工程
S70 再切断工程
S80 反転切断工程
S90 空運転工程
S15 準備工程
S25 停止工程
S35 解析工程
S45 切断工程
S55 記録工程
S65 特定工程
S75 再切断工程
S85 反転切断工程
S95 空運転工程
G 仮想回転軸
Claims (5)
- 高圧水と研削材との混合液あるいは高圧水のみで構成される切断水を、液体中の被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する円管切断方法であって、
前記高圧水の圧力ならびに/あるいは研削材の供給量を、円管を切断するのに必要な所定の切断条件に調整する切断準備工程と、
前記被切断対象物である円管を停止させた状態で前記円管切断開始となる起点の穴あけを行なう停止工程と、
高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を前記円管壁に向かって鉛直方向に噴射し、所定角度を移動させつつ、前記切断水で前記円管を切断する切断工程と、
前記停止工程での起点の穴あけの切断状況を、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定する第1判定工程と、
前記切断工程の完了後に、前記高圧水のみで構成される切断水を噴射させつつ前記切断工程と同一軌跡を移動し、前記液体中あるいは被切断物の所定位置に配置した音響センサーおよび/あるいは振動センサーからの出力信号と、あらかじめ記憶させた判定基準との比較を行なうことにより切断状況を判定すると同時に切断不完全の情報と該切断不完全の位置とを切断不完全テーブルとして記憶する第2判定工程と、
前記第2判定工程で記憶した前記切断不完全テーブルの情報に基づき該切断不完全部の再切断を行なう再切断工程と、
を有してなることを特徴とする円管切断方法。 - 円管が液中に沈み
前記第1判定工程と前記第2工程とが、円管から離れた位置にある前記液中の特定の位置に配置された水中マイクの出力する出力信号を基に切断状況を判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の円管切断方法。 - 前記切断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射し、
円管が液中に沈み
前記第1判定工程と前記第2工程とが、円管から離れた位置にある前記液体の中の特定の位置に配置された水中マイクの出力する出力信号を基に切断状況を判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の円管切断方法。 - 前記切断水の前記被切断物である円管の円管壁に向かって鉛直方向への噴射は、該円管の内部にあって該円管の仮想中心軸より外方ヘ向かっての噴射であり、
円管が同心円状の内管と外管とを持ち、
前記第1判定工程と前記第2判定工程とが、外管の壁の特定位置での振動を検知して出力される振動に対応する信号データを基に切断状況を判定する、
を特徴とする請求項1に記載の円管切断方法。 - 円管を切断するための円管切断方法であって、
液体に浸けた円管の壁を切断するために円管の半径方向に沿って高圧水を噴射しながら円管の内側に位置する仮想中心軸を中心として回転角度を徐々に変化させながら回転できる噴射ノズルを有するウォータージェット装置と前記液体の中の特定位置での水中音響を検知し前記水中音響に対応する信号データを出力する機能または前記円管の壁の特定位置での振動を検知し前記振動に対応する信号データを出力する機能のうちの一方の機能を持つ検知機器とを準備する準備工程と、
前記高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方の回転方向に変化する様に回転させ円管を切断しようとする切断工程と、
前記高圧水のみで構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が一方または他方の回転方向に変化する様に回転させる空回転工程と、
前記信号データを前記回転角度に対応させて記録する記録工程と、
前記信号データの特定周波数帯域でのレベルを基に円管の壁の切断できていない箇所である切断不良箇所を判定し前記切断不良箇所に対応する前記回転角度である切断不良回転角度を特定する特定工程と、
前記高圧水と研削材との混合液で構成される切断水を円管の半径方向に噴射している前記噴射ノズルを前記回転角度が前記切断不良回転角度に一致する様に回転させる再切断工程と、
を備え、
前記切断工程を実施した後で前記空回転工程と前記記録工程とを実施し、前記空回転工程と前記記録工程とを実施した後で前記再切断工程を実施する、
ことを特徴とする円管切断方法。
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