JP5654877B2 - 原子力設備の水槽側壁における損傷箇所の修繕装置 - Google Patents

Description

本発明は容器や水槽特に原子力設備の水槽の水中に位置する壁部位における損傷箇所の修繕装置に関する。

原子力設備の水が満たされた水槽例えば原子炉ピットや燃料集合体貯蔵槽の壁面（側壁および底面）には相互に溶接された鋼板から成るライニングが設けられている。それらの鋼板を相互にあるいは基礎構造物に溶接する溶接継目は、溶接時に不可避的に生ずる機械応力のために塩化物で誘起される応力腐食割れを起こし易い。そのような割れを通してコンクリート壁の中に貯水が浸透することを防止するために、その割れは密閉されねばならない。その修繕処理中に保全作業員を放射線から確実に防護するために、特に燃料集合体が装荷されている燃料集合体貯蔵槽は排水することができないので、修繕は水中で行わざるを得ない。しかしそのような燃料集合体貯蔵槽の場合特に、燃料集合体貯蔵槽内に存在する燃料集合体支持架台と水槽側壁との間の狭い隙間しか利用できないので、水槽側壁に接近することが困難である。

基本的には特許文献１で、そのような割れを接着剤の塗布や修復被覆材の貼着によって密閉することが知られている。そのために修復被覆材はダイバー（潜水夫）により手作業であるいは水槽縁からの操作アームによって水槽内壁に取り付けられる。この方式では水中深く位置する接近し難い損傷箇所を修繕することはできない。

独国特許第１００２６６４９号明細書

本発明の課題は、容器や水槽特に原子力設備の水槽の壁部位における損傷箇所をそれが非常に接近し難い箇所に存在する場合でも修繕できる修繕装置を提供することにある。

この課題は本発明に基づいて、請求項１に記載の特徴を有する装置によって解決される。この特徴に応じて本発明に基づく修繕装置は、水槽側壁に沿って立てて設置でき該水槽側壁にそこから間隔を隔てて固定できるガイドシステムであって、その長手方向に走行可能なスライダを案内するためのガイドシステムを有し、損傷箇所を含む壁部位に接着面で当てられる修復被覆材の受け部が前記スライダに移動可能に支持されて配置されている。

かかる修繕装置によれば、水槽の内部に存在する構造部品例えば燃料集合体貯蔵槽の支持架台があるために狭い隙間を通してしか接近できない側壁部位並びにこの側壁部位に隣接する水槽底面の周縁部位に到達することができる。

修復被覆材を損傷箇所に搬送するために、水槽側壁に固定されたガイドシステム上に載置可能で案内レールの長手方向に走行できるスライダを利用することによって、粘性で流動性のある接着剤が着けられた修復被覆材を非常に短時間で適正な作業位置に運ぶことができる。これはその適正作業位置が予め案内レールの設置によって決定されているからである。換言すれば、案内レールの設置と位置決めは、案内レールが設置されたときにはじめて接着剤着き修復被覆材が損傷箇所に搬送されるので、非常に精確に時間を要せずに行える。

スライダがドライブレス（駆動装置なし）であり、専ら重力の作用で最終位置に移動される場合、修繕装置の組立は非常に簡単となる。

ガイドシステムが互いに解体可能に結合された複数のセグメントで構成されている場合、ガイドシステムの組立が現場で簡単に行える。

ガイドシステムは好適には互いに平行に延びる２本の案内レールで構成されている。これによって、修復被覆材の押圧時にスライダを介してガイドシステムに作用する力とモーメントが良好に受けられる。

負圧管に接続された複数の吸盤がガイドシステムに配置されている場合、水槽側壁へのガイドシステムの特に簡単な取付けが可能となる。

少なくとも１つの吸盤がガイドシステムの長手（縦）方向に対して直角（前後）に移動可能にガイドシステムに支持されている場合、案内レールの狭い隙間への位置決めが容易になる。

修復被覆材の接着面とは反対側の背面に負圧を発生することによって修復被覆材が修復被覆材受け部に固定される場合、修繕箇所への修復被覆材の確実な搬送が可能となる。この処置によって、修復被覆材が接着剤の硬化後に水槽内壁に永続的に固定されれば、修復被覆材受け部の簡単な解放あるいは引きはずしが可能となる。

修復被覆材受け部が空気圧式に移動できる場合、確実な接着結合に対する大きな押圧力が得られる。

本発明に基づく修繕装置は本発明の特に有利な実施態様において、修復被覆材受け部を取り囲み且つ修復被覆材受け部の送り方向に移動可能でバイアス（予圧）をもって修復被覆材受け部に支持された枠を有し、この枠がそれ自体で取り囲んだ内部空間の中に延びる舌片を備え、この舌片の内縁が送り方向において修復被覆材の外縁と一直線に並び、出発位置において修復被覆材より送り方向前方に位置している。この処置によって、被修繕壁部位に修復被覆材を押圧する際に横に押し出された接着剤が修復被覆材の外部で水槽内壁に広がったり滴り落ちたりすることが防止される。

さらに、枠と修復被覆材受け部との間に修復被覆材受け部を取り囲む捕捉室があれば、舌片で掻き取られた接着剤が確実に受けられ、接着剤が水槽内部に達することはない。

舌片ができるだけ一様にピッタリと水槽内壁に接するように、舌片は好適にはばね板から成っている。

以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。

燃料集合体貯蔵槽における作業位置にある本発明に基づく修繕装置の概略側面図。 本発明に基づく修繕装置の図１とは異なった方向から見た側面図。 本発明に基づく装置の下部における最終位置に置かれ修復被覆材を受けているスライダの斜視図。 修復被覆材が置かれているスライダの斜視図。 水槽の角における内壁部位の修繕に適用される本発明に基づく修繕装置の異なる実施例の横断面図。

図１は水が満たされた燃料集合体貯蔵槽２における作業位置にある本発明に基づく修繕装置を示している。この修繕装置は水槽上縁に設置された架台３に保持された張出し支持枠４を有し、この張出し支持枠４は互いに平行に長手方向に（縦に）延びる２本の案内レール６ａ、６ｂで構成されたガイドシステム６を支える。このガイドシステム６は複数のセグメント８で構成されている。ガイドシステム６ないし案内レール６ａ、６ｂに複数の吸盤１０が配置され、これらの吸盤１０には図示されていない負圧管を介して負圧が供給することができ、そのようにしてガイドシステム６を例えば垂直に延びる水槽側壁１２にそこから間隔を隔てて固定する。

この実施例において、ガイドシステム６は燃料集合体貯蔵槽２の上部に存在し概略的に図示された組込み物１４を乗り越えるべく、その上部が水槽側壁１２に対して傾斜して真っ直ぐに延びている。この傾斜して延びるガイド部位はガイドシステム６の自由端において水槽側壁１２の壁面に対して平行に延びる終端セグメント８０に移行し、この終端セグメント８０はその隣のセグメント８に小さな遊びをもってヒンジ結合されている。

吸盤１０は案内レール６ａ、６ｂを取り囲む複数のＵ形保持リンク１６の両側脚部の自由端に対を成して配置され、その脚部の長さは必要な勾配に応じて張出し支持枠４からの距離が増大するにつれて小さくなっている。

ガイドシステム６の自由端は水槽側壁１２と概略的に図示された燃料集合体貯蔵槽架台１８との間の隙間に挿入され、ここでも複数の吸盤１０を介して水槽内壁に固定される。そして図２には、接着面を備えた修復被覆材を保持しガイドシステム６の案内レール６ａ、６ｂ上に載置されたスライダ２０が作業位置で水槽側壁１２の損傷箇所２１に存在している状態が示されている。この作業位置はガイドシステム６におけるスライダ２０に対する終端ストッパの位置によって規定されている。損傷箇所２１とその精確な位置は先行検査で検出され測量され、これによって、ガイドシステム６の（水槽縁における位置とその深さ位置についての）精確な位置付けが可能となる。スライダ２０はドライブレスであり（駆動装置が存在せず）、支持枠４に存在するケーブルウィンチでその最終位置に専ら重力の作用で作業位置に下ろされる。

図１の側面図から、吸盤１０が案内レール６ａ、６ｂの両側に案内レール６ａ、６ｂから間隔を隔てて配置され、そのようにしてスライダ２０が案内レール６ａ、６ｂ間を（縦に）通過できるようにされていることが分かる。さらにこの図から、ガイドシステム６の自由端の領域における吸盤１０の数が増大され、そのようにしてスライダ２０で搬送される修復被覆材２２の押圧時に生ずる反力を受けることができ、ガイドシステム６が水槽側壁１２における固定位置に確実に留まるようにされることが理解できる。

図３における終端セグメント８０の拡大詳細図から、ストッパまでその最終位置に移送されたスライダ２０が修復被覆材受け部３０を有していることが理解できる。その修復被覆材受け部３０はスライダ２０にガイドシステム６の長手（縦）方向に対して直角（前後）に矢印で示された送り方向３１に移動可能に支持され、修復被覆材２２を受けている。修繕箇所２１の領域で終端セグメント８０を固定するために、この実施例では７個の吸盤１０が利用され、これらの吸盤１０は対を成して（上部の４個の吸盤１０）ないし三重式に（下部の３個の吸盤１０）、ガイドシステム６の長手（縦）方向に対して直角（前後）に二重矢印３２の方向に好適には空気圧式にそれぞれエアシリンダで繰り出される。そのエアシリンダは左側に図示された吸盤対のエアシリンダ３３でしか理解できない。このことは、ガイドシステム６を狭い隙間に挿入する際にその自由端部位に存在する吸盤１０が水深約１０ｍに位置する狭い隙間に容易に挿入できる位置に引っ込むことができるという利点を有する。修繕装置が水槽側壁１２に位置決めされた後、吸盤１０が水槽側壁１２に当てられ、負圧の供給によってそこに固定される。吸盤１０のさらなる繰り出しによって、水槽側壁１２に対するスライダ２０の有用間隔を増大することができる。

吸盤１０はガイドシステム６に関してその長手方向に、限られた遊びＳで（自由端に対して接近方向および隔離方向の）両方向に弾力的に支持され、このようして、続いて水槽側壁１２への吸盤１０の固定が行われた後、ガイドシステム６の長手方向における移動によってこの方向におけるスライダの再調整もできる。

水槽側壁１２に沿った修繕装置の案内および隙間への終端セグメント８０の挿入を容易にするために、この終端セグメント８０は末端に壁に沿って転動するローラあるいは支持球３４が設けられている。

図４の実施例における案内レール６ａ、６ｂは横断面正方形状をしている。スライダ２０にＵ形に形成されたシュー４０ａ、４０ｂが設けられ、それらの基礎面は互いに（例えば９０°の角度を成して）傾斜され、スライダ２０はその基礎面で案内レール６ａ、６ｂ上に載置されている。そのシュー４０ａ、４０ｂの片側脚部はそれぞれ案内レール６ａないし案内レール６ｂの側面に接する円錐状ローラ４２ａ、４２ｂで形成されている。Ｕ形シュー４０ａ、４０ｂの基礎面が相対して傾斜されていることによって、スライダ２０はガイドシステムの長手（縦）方向に対して直角（横）に（図において紙面に対して水平に）案内レール６ａ、６ｂ上に確保されている。

スライダ２０に配置された修復被覆材受け部３０はラム５０を有し、このラム５０は空気圧装置５２によりガイドシステム６の長手（縦）方向に対して直角（前後）に二重矢印３１の方向に移動できる。ラム５０はそれ自体に対して軸方向に移動可能に支持された支持枠５４で取り囲まれ、支持枠５４のラム５０とは反対側の平坦面に設けられた修復被覆材２２はその縁で支持枠５４に接している。その修復被覆材２２は図面では分かり易くする理由から図示されていない接着剤を備えている。

ラム５０においてここでも複数の吸盤５１が弾力的に支持され、これらの吸盤５１によって修復被覆材２２が搬送のために修復被覆材受け部３０に固定される。また安定性を高めるために、空気圧装置５２の作動中にラム５０を案内する案内棒５６が設けられている。

さらに修復被覆材受け部３０はそれ自体に対して軸方向に移動可能に支持された枠６０で取り囲まれている。枠６０はそれ自体で取り囲んだ内部空間の中に延び例えば折り曲げられた板から成る舌片６２を有している。この舌片６２の内縁６４は修復被覆材２２の外縁６５と送り方向３１において一直線上に並んでいる。その内縁６４は出発位置において修復被覆材２２より距離ａだけ送り方向前方に位置し、エアシリンダによって所定の力で修復被覆材受け部３０に向けてバイアス（予圧）が与えられている。

そして修復被覆材受け部３０の送りは、空気圧装置５２により、水槽側壁１２が修復被覆材２２の接着剤付き接着面と接する前に、まず舌片６２が水槽側壁１２に接触するように作用する。修復被覆材受け部３０のさらなる送り運動時、枠６０のバイアスが打ち負かされ、修復被覆材２２の接着面が水槽側壁１２の壁面と接触され、その際、弾性支持された吸盤５１による押圧力の増大時に修復被覆材２２の背面と修復被覆材受け部３０の押圧面５８との間に存在する隙間が塞がれ、これによって平面的押圧が生ずる。壁面への修復被覆材２２の押圧中、横にはみ出た余剰接着剤は枠６０と修復被覆材受け部３０との間に存在し修復被覆材受け部３０を取り囲む捕捉室６６の中に舌片６２によって掻き入れられる。その押圧力は接着剤が硬化するまで維持される。その接着剤の硬化後、吸盤５１に空気が吹き込まれ、ラム５０が引き戻され、スライダ２０がケーブルウィンチにより引き上げられる。

基本的には、図１〜図４を参照して詳述した修繕装置を水槽側壁に隣接する底面周縁部位を修繕することもできるように変更することもでき、そのために例えば、修復被覆材が修復被覆材受け部の送りによってガイドシステムの長手方向に対して斜めにあるいは垂直に向けられた面に当てられるか押圧されるようにするために、修復被覆材用修復材受け部をスライダに対して回動可能に配置することができる。

さらに本発明に基づく装置は、平らな壁面に貼着するために適用されるだけでなく、異なった形状の壁面にその壁面輪郭に合わされた修復被覆材で適応させることもできる。かかる実施例は図５に示されている。ここでは水槽の横角における内壁部位に存在する損傷箇所を修繕するために、修復被覆材２２として相応して構造的に変更された修復被覆材受け部で受けられた角形修復被覆材並びに相応して互いに９０°の角度を成して配置された吸盤１０を備えたガイドシステム６が利用され、ガイドシステムはその吸盤１０で水槽の互いに直交して隣接する両側壁に固定できる。この実施例の場合も、修復被覆材受け部はガイドシステム６の長手方向に対して直角に、移動可能にスライダ２０に支持されている。従って、円筒状の容器や管もそれに応じて構造的に合わされた修復被覆材受け部、ガイドシステムおよび修復被覆材を利用して修繕することができる。

６ ガイドシステム
６ａ 案内レール
６ｂ 案内レール
８ セグメント
１０ 吸盤
１２ 水槽側壁
２０ スライダ
２１ 損傷箇所
２２ 修復被覆材
３０ 修復被覆材受け部
６０ 枠
６２ 舌片
６４ 舌片の内縁
６５ 修復被覆材の外縁
６６ 捕捉室

Claims (12)

1. 原子力設備の水槽側壁（１２）における損傷箇所（２１）の修繕装置において、
   前記水槽側壁（１２）に、水槽側壁に沿って立てて、そこから間隔を隔てて固定した、案内レール（６ａ，６ｂ）を有するガイドシステム（６）と、
   前記ガイドシステム（６）の前記案内レール（６ａ，６ｂ）上に載置されたスライダ（２０）とを備え、
   前記スライダ（２０）は、損傷箇所を含む水槽側壁部位に接着面で当てられる修復被覆材（２２）の受け部（３０）を有し、
   前記受け部（３０）は、前記スライダ（２０）に、前記水槽側壁（１２）に対向して配設され、前記ガイドシステム（６）の長手方向に対して直角方向であって前記水槽側壁（１２）の方向に移動可能に支持されていることを特徴とする原子力設備の水槽側壁における損傷箇所の修繕装置。
2. スライダ（２０）が駆動装置を有しておらず、専ら重力の作用で最終位置に移動できることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ガイドシステム（６）が互いに解体可能に結合された複数のセグメント（８）で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. ガイドシステム（６）が互いに平行に延びる２本の案内レール（６ａ、６ｂ）で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の装置。
5. ガイドシステム（６）を水槽側壁（１２）に固定するために、ガイドシステム（６）に配置され且つ負圧管に接続された複数の吸盤（１０）を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の装置。
6. 少なくとも１つの吸盤（１０）がガイドシステム（６）の長手（縦）方向に対して直角（前後）に移動可能にガイドシステム（６）に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 修復被覆材（２２）の接着面とは反対側の背面に負圧を発生することによって修復被覆材（２２）が修復被覆材の受け部（３０）に固定可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の装置。
8. 修復被覆材の受け部（３０）が空気圧式に移動可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の装置。
9. 修復被覆材の受け部（３０）を取り囲み且つ修復被覆材の受け部（３０）の送り方向に移動可能でバイアス圧力をもって修復被覆材の受け部（３０）に支持された枠（６０）を備え、該枠（６０）がそれ自体で取り囲んだ内部空間の中に延びる舌片（６２）を備え、該舌片（６２）の内縁（６４）が送り方向（３１）において修復被覆材（２２）の外縁（６５）と一直線に並び、出発位置において修復被覆材（２２）より送り方向前方に位置していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の装置。
10. 枠（６０）と修復被覆材の受け部（３０）との間に存在し修復被覆材の受け部（３０）を取り囲む捕捉室（６６）を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 舌片（６２）がばね板から成っていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
12. 枠（６０）が空気圧式にバイアスを与えられていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の装置。

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