JP6104636B2 - 検査方法および検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は、原子力発電プラントの原子炉容器に設けられる管台内面を検査する検査方法および検査装置に関するものである。
例えば、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)を備える原子力発電プラントは、一次冷却水としての軽水を原子炉冷却材および中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。
このような原子力発電プラントにて、加圧水型原子炉は、十分な安全性や信頼性を確保するために各種の構造物などを定期的に検査する必要がある。そして、各検査を施工して不具合を発見した場合は、その不具合に関係する必要箇所を補修している。例えば、加圧水型原子炉にて、原子炉容器本体は、一次冷却水を蒸気発生器へ供給するための出口側管台と、蒸気発生器で熱交換された一次冷却水を取り込むための入口側管台とが設けられている。これらの管台は、蒸気発生器に連通する一次冷却水管が溶接により接続されている。そして、管台と一次冷却水管とは材質が異なるため、その間にセーフエンド管が溶接により接続される。
特許文献1に記載された原子力容器の管台内面の切削方法および切削装置は、管台の溶接部に、経年変化によるクラックなどの表面欠陥が判明した場合、管台の内部に切削装置を挿入して切削位置に位置決めし、溶接部を切削する。そして、切削に際し、渦電流探傷器用センサにより切削位置を決定し、変位検出器用センサにより管台の内面形状を記録し、これらのデータに基づき管台の内面を切削している。
上述した特許文献1は、原子力容器の管台内面の補修を行うことが示され、クレーン吊りして装置を管台の内部に挿入し、渦電流探傷器用センサにより切削位置を決定している。このような補修工法において、渦電流探傷器用センサを校正する場合には、装置を管台の内部に挿入する以前に、原子力発電プラントの原子炉建屋の作業フロアにて校正を行ってから、クレーン吊りして装置を管台の内部に挿入し、そこで渦電流探傷器用センサにより切削位置を決定し、その後クレーン吊りして装置を作業フロアに戻し校正を行う必要があった。ここで、原子炉容器は、上述したように入口側管台および出口側管台を有し1つの蒸気発生器に繋がるループを形成している。また、複数の蒸気発生器を備える原子力発電プラントにおいては、蒸気発生器の数分のループを形成するように、原子炉容器は複数の入口側管台および出口側管台を有する。すなわち、複数の管台に対し、校正のためにクレーン吊りして装置を管台の内部に挿入したり、装置を作業フロアに戻したりする作業が必要であるため、多くの時間を要し作業効率が低下することになる。
また、特許文献2に記載された水中渦電流試験装置は、固定した燃料棒に沿って上下縦方向に移動し、かつ上下縦方向に直交する横方向および前後方向に移動する操作ヘッドに、試験コイルと標準コイルとを取り付け、その近傍に感度校正用試験片を設けている。そして、測定時は、試験コイルを前方に押し出して燃料棒に接触させる。一方、測定に先立ち、試験コイルの感度校正を行う場合、感度校正用試験片が操作ヘッドの横方向移動に対して固定されており、試験コイルを横方向移動させることで、感度校正用試験片に対向接触させる。
また、特許文献3に記載された燃料被覆管の渦電流検査装置は、燃料被覆管を保持させるチャック部と、検査用センサを燃料被覆管の中心にかつ垂直に押し当てるセンサホルダ部と、検査用センサの零校正用試験片部と、から構成され、零校正用試験片部は、回転機構を有しており、校正時に検査用センサの前側に移動可能に配設されている。
特許第4444168号公報 特開平7−218474号公報 特許第3378500号公報
特許文献2および特許文献3は、装置に校正用試験片が搭載されているため、検査を行う水中環境下で校正を行うことが可能である。しかし、特許文献2では、測定時は試験コイルを前方に押し出して燃料棒に接触させる一方、試験コイルの感度校正を行う場合は試験コイルを横方向移動させて感度校正用試験片に対向接触させる。このため、試験コイルの位置が燃料棒に対向する位置から外れてしまい、それぞれの環境が変化した場合に正確な校正が行われないおそれがある。また、特許文献3では、零校正用試験片部は、回転機構を有しており、校正時に検査用センサの前側に移動可能に配設されている。このため、検査を行う位置に装置を配置した場合は検査用センサの前側に零校正用試験片部を配置することはできないため、その結果、校正時は装置を燃料被覆管の前側から位置を変えなければならず、環境が変化し正確な校正が行われないおそれがある。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことのできる検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、第1の発明の検査方法は、原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する検査方法において、前記被検査体を検査する基準位置に検査部および校正試験部を備える検査装置を配置する工程と、次に、前記検査部が前記被検査体の検査対象部位に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ前記検査部の校正を行う工程と、次に、前記検査部により前記検査対象部位を検査する工程と、を含むことを特徴とする。
この検査方法によれば、被検査体の検査対象部位を検査する際、検査部が押出移動する軌跡上で検査部の校正試験を行える。この結果、検査装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。しかも、検査部が押出移動できる範囲で校正試験をするため、検査部が押出移動できる条件の狭隘な場所においても校正試験を行うことができる。
上述の目的を達成するために、第2の発明の検査方法は、原子炉容器に設けられた管台の内面を検査する検査方法において、検査部および校正試験部を備える検査装置を前記管台の内部に挿入する工程と、次に、前記検査装置が前記管台の内部に挿入された基準位置で前記検査部が前記管台の内面に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ前記検査部の校正を行う工程と、次に、前記検査部により前記管台の内面を検査する工程と、を含むことを特徴とする。
この検査方法によれば、原子炉容器に設けられた管台の内面を検査する際、検査部が押出移動する軌跡上で検査部の校正試験を行える。この結果、検査装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、第3の発明の検査方法は、第2の発明において、前記検査部により前記管台の内面を検査する工程の次に、前記基準位置で前記検査部が前記管台の内面に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ検査後の前記検査部の校正を行う工程をさらに含むことを特徴とする。
この検査方法によれば、原子炉容器に設けられた管台の内面を検査した後、検査部が押出移動する軌跡上で検査部の校正試験を行える。この結果、検査装置を施工位置から移動させることなく検査後の校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、上述の目的を達成するために、第4の発明の検査装置は、原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する検査装置において、前記被検査体を検査する基準位置に設置される装置フレームと、前記装置フレームに設けられて前記被検査体の検査対象部位を検査する検査部と、前記装置フレームが前記基準位置に設置された状態で前記検査部を前記検査対象部位に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、前記基準位置に設置された状態での前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を進退移動させる校正試験部進退移動機構と、を備えることを特徴とする。
この検査装置によれば、被検査体の検査対象部位を検査する際、検査部が押出移動する軌跡上で検査部の校正試験を行える。この結果、検査装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。しかも、検査部が押出移動できる範囲で校正試験をするため、省スペース化を図り、検査部が押出移動できる条件の狭隘な場所においても校正試験を行うことができる。さらに、検査部の押出移動の軌跡上に対して校正試験部を進退移動させることから、装置構成を簡素化して省スペース化を図り、装置を小型化することができる。
また、上述の目的を達成するために、第5の発明の検査装置は、原子炉容器に設けられた管台の内面を検査する検査装置において、前記管台の内部に挿入される装置フレームと、前記装置フレームに設けられて前記管台の内面を検査する検査部と、前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の内面に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の周方向に沿って所定の中心軸の廻りに回転移動させる回転移動機構と、前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を前記中心軸に沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構と、を備えることを特徴とする。
この検査装置によれば、原子炉容器に設けられた管台の内面を検査する際、検査部が押出移動する軌跡上で検査部の校正試験を行える。この結果、検査装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、第6の発明の検査装置は、第5の発明において、前記検査部は、前記管台の内面に接触し探傷する探傷センサ、または前記管台の内面を撮影する撮像センサの少なくとも一方を備え、前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片、または前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片の少なくとも一方を備えることを特徴とする。
この検査装置によれば、探傷センサによる探傷検査、または撮像センサによる目視検査の少なくとも一方において、検査装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、第7の発明の検査装置は、第5の発明において、前記検査部は、前記管台の内面に接触し探傷する探傷センサおよび前記管台の内面を撮影する撮像センサが前記中心軸に沿って並設されており、前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片および前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片が前記中心軸に沿って前記探傷センサおよび前記撮像センサの並設位置に合わせて配置されることを特徴とする。
この検査装置によれば、探傷センサ用校正試験片および撮像センサ用校正試験片が中心軸に沿って探傷センサおよび撮像センサの並設位置に合わせて配置されることで、これらを進退移動させる校正試験部進退移動機構を共通した構成として設けることができ、1機構の1動作で双方の校正試験を行うことができるとともに、装置の大型化を防ぐことができる。
また、第8の発明の検査装置は、第6または第7の発明において、前記校正試験部は、前記管台の内部に設置された状態で前記撮像センサが前記管台の内面を撮影する際の距離と同距離の位置に合わせて配置されることを特徴とする。
この検査装置によれば、撮像センサによる目視検査のときと同じ条件で撮像センサの校正を行うことができ、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、第9の発明の検査装置は、第6〜第8のいずれか1つの発明において、前記校正試験片が、前記中心軸を中心とする曲率の試験面を有することを特徴とする。
この検査装置によれば、中心軸を中心とする曲率の試験面を有することで、検査部による管台の内面の検査と校正試験部での校正試験とが同等の条件となる。この結果、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、第10の発明の検査装置は、第6〜第9のいずれか1つの発明において、検査対象部位が前記管台の内面の溶接部であり、前記探傷センサ用校正試験片は前記溶接部やその周囲の材料および形態を模擬して形成されていることを特徴とする。
この検査装置によれば、溶接部やその周囲の材料および形態を模擬することで、実際の検査に近似した状態での校正を行うことができる。
また、第11の発明の検査装置は、第6〜第10のいずれか1つの発明において、前記探傷センサ用校正試験片は、深さや延在方向の異なる複数種の溝が形成されていることを特徴とする。
この検査装置によれば、深さや延在方向の異なる複数種の溝を形成することで、想定外の欠陥(亀裂)が発見された場合でも評価できる。
本発明によれば、装置を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。
図1は、原子力発電プラントの一例の概略構成図である。 図2は、本発明の実施形態に係る検査装置の据付状態を表す概略図である。 図3は、本発明の実施形態に係る検査装置の側断面図である。 図4は、本発明の実施形態に係る検査装置の他の使用形態を示す側断面図である。 図5は、本発明の実施形態に係る検査装置の平面図である。 図6は、図3および図5におけるA−A断面図である。 図7は、図4におけるB−B断面図である。 図8は、図3におけるC−C断面図である。 図9は、図3におけるD−D矢視図である。 図10は、図3におけるE−E矢視図である。 図11は、本発明の実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。 図12は、本発明の実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。 図13は、本発明の実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。 図14は、本発明の実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。 図15は、本発明の実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。 図16は、探傷センサ用校正試験片を示す平面図である。 図17は、探傷センサ用校正試験片を示す側面図である。 図18は、探傷センサ用校正試験片を示す側面図である。 図19は、探傷センサ用校正試験片の他の例を示す平面図である。 図20は、探傷センサ用校正試験片の他の例を示す平面図である。 図21は、撮像センサ用校正試験片を示す平面図である。 図22は、撮像センサ用校正試験片を示す側面図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
図1は、原子力発電プラントの一例の概略構成図である。図1に示す原子力発電プラントは、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)を有する。この原子力発電プラントは、原子炉格納容器100内において、加圧水型原子炉の原子炉容器101、加圧器102、蒸気発生器103および一次冷却水ポンプ104が、一次冷却水管105により順次接続されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。
原子炉容器101は、内部に燃料集合体120を密閉状態で格納するもので、燃料集合体120が挿抜できるように、原子炉容器本体101aとその上部に装着される原子炉容器蓋101bとにより構成されている。原子炉容器本体101aは、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台101cおよび出口側管台101dが設けられている。出口側管台101dは、蒸気発生器103の入口側水室103aに連通するように一次冷却水管105が接続されている。また、入口側管台101cは、蒸気発生器103の出口側水室103bに連通するように一次冷却水管105が接続されている。
蒸気発生器103は、半球形状に形成された下部において、入口側水室103aと出口側水室103bとが仕切板103cによって区画されて設けられている。入口側水室103aおよび出口側水室103bは、その天井部に設けられた管板103dによって蒸気発生器103の上部側と区画されている。蒸気発生器103の上部側には、逆U字形状の伝熱管103eが設けられている。伝熱管103eは、入口側水室103aと出口側水室103bとを繋ぐように端部が管板103dに支持されている。そして、入口側水室103aは、入口側の一次冷却水管105が接続され、出口側水室103bは、出口側の一次冷却水管105が接続されている。また、蒸気発生器103は、管板103dによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管106aが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管106bが接続されている。
また、原子力発電プラントは、蒸気発生器103が、原子炉格納容器100外で二次冷却水管106a,106bを介して蒸気タービン107に接続されて、二次冷却水の循環経路が構成されている。
蒸気タービン107は、高圧タービン108および低圧タービン109を有するとともに、発電機110が接続されている。また、高圧タービン108および低圧タービン109は、湿分分離加熱器111が、二次冷却水管106aから分岐して接続されている。また、低圧タービン109は、復水器112に接続されている。この復水器112は、二次冷却水管106bに接続されている。二次冷却水管106bは、上述したように蒸気発生器103に接続され、復水器112から蒸気発生器103に至り、復水ポンプ113、低圧給水加熱器114、脱気器115、主給水ポンプ116、および高圧給水加熱器117が設けられている。
従って、原子力発電プラントでは、一次冷却水が原子炉容器101にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器102にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管105を介して蒸気発生器103に供給される。蒸気発生器103では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管105を介して一次冷却水ポンプ104側に回収され、原子炉容器101に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン107に供給される。蒸気タービン107に係り、湿分分離加熱器111は、高圧タービン108からの排気から湿分を除去し、さらに加熱して過熱状態とした後に低圧タービン109に送る。蒸気タービン107は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機110に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、復水器112に排出される。復水器112は、取水管112aを介してポンプ112bにより取水した冷却水(例えば、海水)と、低圧タービン109から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧の飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管112cから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ113によって二次冷却水管106bを介して復水器112の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管106bを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器114で、例えば、低圧タービン109から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器115で溶存酸素や不凝結ガス(アンモニアガス)などの不純物が除去された後、主給水ポンプ116により送水され、高圧給水加熱器117で、例えば、高圧タービン108から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器103に戻される。
このように構成された原子力発電プラントの加圧水型原子炉において、原子炉容器101は、上述したように、入口側管台101cおよび出口側管台101dに一次冷却水管105が接続されている。そして、入口側管台101cおよび出口側管台101dと、一次冷却水管105とは、材質が異なるため、その間にセーフエンド管121が溶接(開先溶接部122)により接続される(図3および図4参照)。
そのため、開先溶接部122およびその周辺部に引張応力が残留している可能性があり、応力緩和を施す必要がある。そこで、原子炉補修装置としてのウォータジェットピーニング装置により対象となる開先溶接部122およびその周辺部である管台101c,101dの内面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善することで、応力腐食割れを防止するようにしている。このウォータジェットピーニング装置は、水中で金属部材表面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射し、金属部材表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善するものである。
そして、ウォータジェットピーニング装置により開先溶接部122およびその周辺部である管台101c,101dの内面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善する場合、このウォータジェットピーニング装置を管台101c,101dの内部に挿入して作業を行う。また、ウォータジェットピーニングを行う場合、ウォータジェットを噴射する位置を被施工面の位置を特定するうえで検査を行う。そして、本実施形態においては、検査装置とウォータジェットピーニング装置とが一体に装備されている。なお、検査装置は、ウォータジェットピーニング装置以外の補修装置と一体に装備されていてもよい。
図2は、本実施形態に係る検査装置の据付状態を表す概略図である。図3は、本実施形態に係る検査装置の側断面図である。図4は、本実施形態に係る検査装置の他の使用形態を示す側断面図である。図5は、本実施形態に係る検査装置の平面図である。図6は、図3および図5におけるA−A断面図である。図7は、図4におけるB−B断面図である。図8は、図3におけるC−C断面図である。図9は、図3におけるD−D矢視図である。図10は、図3におけるE−E矢視図である。図11〜図15は、本実施形態に係る検査装置による検査手順を示す概略図である。
図2に示すように、検査装置(ウォータジェットピーニング装置)1は、被検査体として原子炉容器101(原子炉容器本体101a)の入口側管台101cや出口側管台101dの内部に挿入されて据え付けられる。なお、本実施形態において、検査装置が検査する被検査体として、入口側管台101cや出口側管台101dを一例としているが、これに限定されるものではない。
また、原子力発電プラントにおいて、原子炉建屋(図示略)は、作業フロア151が設けられており、この作業フロア151より下方にキャビティ152が設けられ、このキャビティ152に冷却水が貯留されている。キャビティ152は、内部に原子炉容器101が配置され、吊下げ支持されている。原子炉建屋は、キャビティ152の両側に並行な一対のガイドレール155が敷設され、移動式クレーン156が移動自在に支持されている。この移動式クレーン156は、水平方向における一方向(図2にて、左右方向)に移動自在であるとともに、水平方向における一方向に交差(直交)する他方向(図2にて、紙面直交方向)に移動自在な電動ホイスト157が設けられている。そして、この電動ホイスト157は、鉛直方向に沿って昇降可能なフック158を有している。このフック158を介し、据付用ポール159が吊り下げられる。
据付用ポール159は、長尺部材であって、所定の長さを有しており、下端部に検査装置1が連結可能となっている。この据付用ポール159は、複数の分割ポールから構成され、その上下端のフランジ部同士を密着させ、複数のスイングボルトにより両者を締結することができる。
図3〜図5に示すように、管台101c,101dは、原子炉容器101の内側の壁面101eに開口部101fを有して水平方向(または水平方向の成分を含み)延在して設けられている。検査装置1は、開口部101fから管台101c,101dの内部に挿入されて据え付けられる。なお、本実施例では、検査装置1の据え付けに用いる据付用治具として据付用ポール159を用いたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、ワイヤやケーブル、ロープなどを用いてもよい。
この検査装置1は、据付用ポール159に連結される装置フレーム2を有している。装置フレーム2は、管台101c,101dの内部に挿入可能な外形とされて当該挿入方向Tに沿って延在する筒状に形成されている。装置フレーム2は、主に、外部当接部材3と、内部当接部材4と、吸着手段5と、当接検出手段6と、撮影手段7と、噴射ノズル8と、ノズル押出移動機構9と、回転移動機構15と、スライド移動機構18と、検査部20と、検査部押出移動機構21と、校正試験部22と、校正試験部進退移動機構23と、が設けられている。
外部当接部材3は、図3〜図5に示すように、装置フレーム2が管台101c,101dの内部の所定位置に挿入された場合に、壁面101eに当接されるものである。外部当接部材3は、図3〜図6に示すように、装置フレーム2の外側に張り出して固定された支持部材13に対し、装置フレーム2の挿入先端側(挿入方向T側)に先端を向けて突出するように取り付けられている。本実施形態において、外部当接部材3は、支持部材13の上側で左右に1つずつ2箇所、下側で左右に2つずつ4箇所の計6箇所に配置されている。
図3および図5に示すように、上側の2箇所および下側のやや上寄りの2つの外部当接部材3は、スペーサ3aの有無により装置フレーム2の挿入先端側への先端の位置を変えられるように構成されている。また、図3〜図5に示すように、下側の下寄りの2つの外部当接部材3は、アクチュエータ(空圧シリンダ)3bにより装置フレーム2の挿入先端側への先端の位置を変えられるように移動可能に構成されている。入口側管台101cと出口側管台101dとは、開口部101fの形状が異なり、出口側管台101dには突起101gが形成され、この突起101gの有無に対応するためである。
このように、外部当接部材3を備えることで、装置フレーム2が管台101c,101dの内部の所定位置に挿入された状態を位置決めすることが可能になる。
内部当接部材4は、図3〜図5、図7、図8に示すように、装置フレーム2が管台101c,101dの内部に挿入される部分であって、装置フレーム2(中心軸S)を中心とした周囲の複数箇所に設けられ、半径方向の外側に先端を向けて突出するように設けられている。本実施形態において、内部当接部材4は、図5に示すように、装置フレーム2の中心よりも上側の左右で装置フレーム2の挿入方向Tの前後に2つずつ4箇所、装置フレーム2の中心位置近傍の高さの両側に1つずつ2箇所、図4および図7に示すように装置フレーム2の中心位置の下側で1つの計7箇所に配置されている。これら内部当接部材4は、アクチュエータ(空圧シリンダ)4aにより装置フレーム2を中心とする半径方向に進退移動可能に構成されている。アクチュエータ4aにより前進移動した内部当接部材4は、管台101c,101dの内面に当接する。
図4および図7に示すように、装置フレーム2の中心位置の下側で1つの内部当接部材4は、上側の左右で装置フレーム2の挿入方向Tの前の2つの内部当接部材4の下方に位置し、装置フレーム2の中心位置近傍の高さの両側の2つの内部当接部材4を含め5箇所で入口側管台101cに挿入される場合、装置フレーム2の中心位置を入口側管台101cの中心位置に合わせるために用いられる。一方、図3および図8に示すように、装置フレーム2の中心位置の下側で1つの内部当接部材4の後側には、挿入方向Tに転動するタイヤ4bが進退移動しない内部当接部材4として設けられている。このタイヤ4bは、上側の左右で装置フレーム2の挿入方向Tの後の2つの内部当接部材4の下方に位置し、装置フレーム2の中心位置近傍の高さの両側の2つの内部当接部材4を含め5箇所で出口側管台101dに挿入される場合、装置フレーム2の中心位置を出口側管台101dの中心位置に合わせるために用いられる。入口側管台101cと出口側管台101dとは、穴形状が異なり、入口側管台101cには内部に向かって細径となる傾斜が内面に形成され、出口側管台101dにはこの傾斜が無く、この傾斜の有無に対応して装置フレーム2の中心位置を管台101c,101dの中心位置に合わせるためである。
このように、内部当接部材4を備えることで、装置フレーム2の中心位置を管台101c,101dの中心位置に合わせることが可能になる。
吸着手段5は、図5に示すように、装置フレーム2が管台101c,101dの内部の所定位置に挿入された場合に、壁面101eに吸着可能に設けられている。吸着手段5は、図5および図6に示すように、支持部材13に対し、装置フレーム2の挿入先端側(挿入方向T側)に吸着面を向けるように取り付けられている。本実施形態において、吸着手段5は、支持部材13の上側で左右に1つずつ2箇所、下側で左右に1つずつ2箇所の計4箇所に配置されている。また、吸着手段5は、図5に示すように、アクチュエータ(空圧シリンダ)5aにより挿入方向Tに沿って移動可能に設けられている。また、吸着手段5は、図5に示すように、壁面101eの傾きに対応するようにアクチュエータ5aのロッド5bに対して左右方向に揺動可能に設けられている。
このように、吸着手段5を備えることで、外部当接部材3により管台101c,101dの内部に挿入した装置フレーム2を位置決めした状態、および内部当接部材4により装置フレーム2の中心位置を管台101c,101dの中心位置に合わせた状態を維持することが可能になる。
当接検出手段6は、図5に示すように、外部当接部材3が壁面101eに当接した場合、これを検出するものである。当接検出手段6は、図5および図6に示すように、支持部材13に対し、上側の外部当接部材3の側部に配置され、装置フレーム2の挿入先端側(挿入方向T側)に接触子6aの先端を向けるように取り付けられている。接触子6aは、ケーシング6bに対して挿入方向Tに沿って移動可能に設けられ、常に挿入方向T側に突出するようにバネ(図示せず)により付勢されている。ケーシング6bは、その内部に、近接センサ(図示せず)が設けられ、接触子6aが挿入方向Tの反対方向に移動した場合、これを検出する。そして、当接検出手段6は、外部当接部材3が壁面101eに当接した場合、同時に接触子6aが壁面101eに当接し、挿入方向Tと反対方向に移動することで、これを近接センサにより検出し、外部当接部材3が壁面101eに当接したこととして検出する。
このように、当接検出手段6を備えることで、外部当接部材3が壁面101eに当接した状態、すなわち外部当接部材3により管台101c,101dの内部に挿入した装置フレーム2を位置決めした旨を認識することが可能になる。
撮影手段7は、図3、図4および図6に示すように、支持部材13に対し、装置フレーム2の上下左右に1つずつ計4箇所に配置されている。撮影手段7は、カメラ7aおよび照明7bを有し、それぞれが装置フレーム2の挿入先端側(挿入方向T)に向けて設けられている。この撮影手段7は、管台101c、101dに挿入される装置フレーム2の挿入先端側を挿入後端側から撮影する。
このように、撮影手段7を備えることで、管台101c、101dに挿入される装置フレーム2の状態を監視することが可能になる。
従って、装置フレーム2を管台101c、101dに挿入する場合、撮影手段7により撮影した映像を作業フロア151に配置したモニタ(図示せず)で監視しながら行い、当接検出手段6の検出信号を入力したときに、外部当接部材3が壁面101eに当接したと認識する。その後、内部当接部材4を管台101c,101dの内面に当接させ、吸着手段5を管台101c,101dの壁面101eに吸着させる。
噴射ノズル8は、管台101c,101dにおける内面にウォータジェットを噴射するものである。噴射ノズル8は、図3、図4および図9に示すように、ウォータジェットを噴射する噴射口8aが管台101c,101dの内面に向くように、装置フレーム2の挿入先端側に設けられた支持部14に配置されている。
支持部14は、図3および図4に示すように、装置フレーム2に対して装置フレーム2の中心軸S(管台101c,101dの中心軸)の廻りに回転可能に支持されている。具体的に、支持部14は、回転移動機構15に支持されている。回転移動機構15は、回転軸部15aを有する。この回転軸部15aは、支持部14が取り付けられているとともに、装置フレーム2に対して中心軸Sを中心に回転可能に支持されている。回転軸部15aは、中心軸Sに沿って延在する円筒状に形成され、その外周に従動歯車15bが取り付けられている。従動歯車15bは、装置フレーム2に固定された回転モータ15cの出力軸に設けられた駆動歯車15dに噛合されている。回転移動機構15は、回転モータ15cの駆動により駆動歯車15dの回転が従動歯車15bに伝達されることで、回転軸部15aを回転させる。このため、回転軸部15aに支持された支持部14が、噴射ノズル8を伴って回転する。この結果、噴射ノズル8が、中心軸Sの廻りに所定の移動軌跡に沿って回転移動する。
上述したように、噴射ノズル8は、ウォータジェットを噴射する噴射口8aが管台101c,101dの内面に向くように支持部14に配置されている。従って、回転移動機構15により回転移動する噴射ノズル8は、その噴射口8aが管台101c,101dの内面に向きながら、管台101c,101dの周方向に沿って所定の移動軌跡に沿って回転移動する。即ち、噴射ノズル8の噴射口8aの向きは、鉛直下向きの回転角度を0°とした場合、鉛直上向きの回転角度180°を経て管台101c,101dの周方向に沿って360°回転する。この移動軌跡における噴射口8aおよび後述の検査部20(探傷センサ20Aおよび撮像センサ20B)の移動位置は、回転移動機構15に設けられたノズル位置検出手段(図示せず)により検出される。本実施形態では、ノズル位置検出手段は、回転モータ15cがサーボモータとして構成され、これにより移動軌跡における噴射口8aおよび検査部20(探傷センサ20Aおよび撮像センサ20B)の移動位置が検出される。
上述した回転移動機構15は、図3および図4に示すように、回転軸部15aの内部に、噴射ノズル8に対して高圧水を供給する高圧水供給管16が配置されている。この高圧水供給管16は、回転軸部15aにおいて装置フレーム2の挿入後端側から中心軸Sに沿って延出して設けられ、その延出端部にスイベル軸受17が介在されている。高圧水供給管16は、スイベル軸受17から上方に延出し、図2に示すように、作業フロア151に設置されて高圧水を送る高圧水ポンプ160に接続されている。すなわち、高圧水ポンプ160から送られる高圧水は、高圧水供給管16を経て噴射ノズル8に供給され噴射口8aから管台101c,101dの内面にウォータジェットとして噴射される。そして、回転移動機構15により中心軸Sの廻りに噴射ノズル8が回転されることで、管台101c,101dの周方向に沿ってその内面にウォータジェットが噴射される。また、回転移動機構15により回転軸部15aが回転すると、その内部の高圧水供給管16もともに回転することになるが、途中にスイベル軸受17が介在されているため、高圧水供給管16の捩れを防ぐことが可能である。
また、支持部14は、図3および図4に示すように、装置フレーム2に対して装置フレーム2の中心軸S(管台101c,101dの中心軸)に沿ってスライド移動可能に支持されている。具体的に、支持部14は、装置フレーム2の内部に設けられたスライド移動機構18に支持されている。スライド移動機構18は、図3〜図5、図7、図8に示すように、スライドレール18a、スライド架台18b、スライダ18c、ボールネジ18d、ナット部18eおよびスライドモータ18fを有する。スライドレール18aは、装置フレーム2の中心軸Sと平行に延在し、左右一対設けられている。スライド架台18bは、スライドレール18aに対してスライドレール18aの延在方向に移動可能に支持されている。スライダ18cは、スライドレール18aを介して取り付けられているとともに、スライド架台18bに固定されている。ボールネジ18dは、スライドレール18aと平行に、装置フレーム2の中心軸Sに沿って延在して設けられ、装置フレーム2に対して中心軸Sと平行な軸心を中心に回転可能に支持されている。このボールネジ18dにナット部18eが螺合されている。スライドモータ18fは、ボールネジ18dに連結され、ボールネジ18dを回転させる。そして、スライド移動機構18は、スライドモータ18fの駆動によりボールネジ18dが回転することで、ナット部18eとともにスライダ18cがボールネジ18dの延在方向(中心軸Sと平行な方向)にスライド架台18bを伴って移動する。このスライド架台18bは、支持部14を支持する上述した回転移動機構15の回転軸部15aが取り付けられている。すなわち、回転軸部15aは、噴射ノズル8が支持された支持部14を伴い、スライド架台18bとともに中心軸Sと平行な方向に移動する。この結果、噴射ノズル8が、中心軸Sに沿ってスライド移動する。
ところで、上述したように、回転軸部15aは、中心軸Sの廻りに回転するものであり、スライド架台18bに対して回転が許容された形態で取り付けられている。また、回転軸部15aは、従動歯車15bが中心軸Sに沿って移動可能に設けられている。また、従動歯車15bは、駆動歯車15dとの噛合を維持した状態で中心軸Sに沿う移動を規制されている。このため、回転軸部15aを回転させる駆動の伝達は、スライド移動機構18による回転軸部15aのスライド移動の際、常に維持されている。すなわち、回転軸部15aは、自身が回転し、かつ中心軸Sに沿うスライド移動が可能に設けられている。
ノズル押出移動機構9は、噴射口8aからウォータジェットが噴射される方向に沿って噴射ノズル8を押出移動させるものである。ノズル押出移動機構9は、図9に示すように、支持部14に設けられ、スライドレール9a、スライダ9b、スライド架台9c、およびアクチュエータ9dを有する。スライドレール9aは、中心軸Sに直交する方向に延在して一対設けられている。スライダ9bは、スライドレール9aの延在方向に移動可能に支持されている。スライド架台9cは、スライダ9bに支持されており、スライドレール9aの延在方向に移動可能に設けられている。このスライド架台9cに対し、噴射ノズル8が噴射口8aをスライドレール9aの延在方向に向けて固定されている。アクチュエータ9dは、各スライドレール9aにそれぞれ配置されるように支持部14に設けられているとともに、スライド架台9cに連結されている。アクチュエータ9dは、スライド架台9cをスライドレール9aの延在方向に移動させるもので、本実施形態では空圧シリンダとして構成されている。アクチュエータ9dは、空圧シリンダに限らず、スライド架台9cをスライドレール9aの延在方向に移動させるものであればよい。そして、ノズル押出移動機構9は、アクチュエータ9dの駆動によりスライド架台9cが噴射ノズル8を伴って中心軸Sと直交する方向に移動する。すなわち、噴射ノズル8の噴射口8aが管台101c,101dの内面に対向する形態で、管台101c,101dの内面に対して接近または離間するように押出移動する。この結果、噴射口8aから管台101c,101dの内面に至る距離であるウォータジェットの噴射距離が設定される。このウォータジェットの噴射距離は、130mm±10mmが所定距離とされる。
従って、外部当接部材3、内部当接部材4、および吸着手段5により装置フレーム2が管台101c,101dの内部に挿入された状態で、スライド移動機構18により噴射口8aがウォータジェットピーニングを施工する管台101c,101dの所定の内面に向く位置に噴射ノズル8を進退移動させる。その後、ノズル押出移動機構9により噴射距離となるように噴射ノズル8を押出移動させる。その後、噴射ノズル8の噴射口8aからウォータジェットを噴射させながら回転移動機構15により噴射ノズル8を回転移動させる。これにより、管台101c,101dの所定の内面にウォータジェットピーニングが施工される。
検査部20は、本実施形態ではウォータジェットピーニングが施工される管台101c,101dの所定の内面(開先溶接部122)の検査を行うものである。検査部20は、図3〜図5に示すように、支持部14に設けられている。従って、検査部20は、上述した回転移動機構15により中心軸Sの廻りに回転移動し、スライド移動機構18により中心軸Sに沿ってスライド移動する。この検査部20は、探傷センサ20Aと、撮像センサ20Bとを有する。探傷センサ20Aは、管台101c,101dの内面に接触し探傷検査をするためのもので、本実施形態では、渦電流探傷センサであり、回転移動機構15により中心軸Sの廻りに回転移動することで、管台101c,101dの内面に対して周方向に沿って移動し探傷する。また、探傷センサ20Aは、本実施形態では検査対象部位となる管台101c,101dの内面の周方向に沿うように複数(2つ)並設して設けられている。撮像センサ20Bは、管台101c,101dの内面を撮影し目視検査をするためのもので、回転移動機構15により中心軸Sの廻りに回転移動することで、管台101c,101dの内面に対して周方向に沿って移動し撮影する。なお、検査部20は、図には明示しないが、撮像センサ20Bによる撮影部位を照らす照明を有する。
検査部押出移動機構21は、検査部20を管台101c,101dの内面に向けて押出移動させるものである。検査部押出移動機構21は、図9に示すように、支持部14に設けられ、スライドレール21a、スライダ21b、スライド架台21c、およびアクチュエータ21dを有する。スライドレール21aは、中心軸Sに直交する方向に延在して一対設けられ、上述したノズル押出移動機構9のスライドレール9aを延長して形成されている。スライダ21bは、スライドレール21aの延在方向に移動可能に支持されている。スライド架台21cは、スライダ21bに支持されており、スライドレール21aの延在方向に移動可能に設けられている。このスライド架台21cに対し、検査部20である探傷センサ20A(図10参照)および撮像センサ20Bが取り付けられている。アクチュエータ21dは、一方のスライドレール21aの側部に配置されるように支持部14に設けられているとともに、スライド架台21cに連結されている。アクチュエータ21dは、スライド架台21cをスライドレール21aの延在方向に移動させるもので、本実施形態では空圧シリンダとして構成されている。アクチュエータ21dは、空圧シリンダに限らず、スライド架台21cをスライドレール21aの延在方向に移動させるものであればよい。そして、検査部押出移動機構21は、アクチュエータ21dの駆動によりスライド架台21cが検査部20(探傷センサ20Aおよび撮像センサ20B)を伴って中心軸Sと直交する方向に移動する。この押出移動の方向は、検査部20が検査をするための方向であって、探傷センサ20Aの場合は管台101c,101dの内面に接触する面が向く方向であり、撮像センサ20Bの場合は管台101c,101dの内面を撮影する方向である。すなわち、検査部押出移動機構21は、検査部20が管台101c,101dの内面に対して接近または離間するように押出移動する。
また、検査部押出移動機構21は、図9および図10に示すように、探傷センサ20Aを単独で押出移動させる探傷センサ押出移動機構21Aと、撮像センサ20Bを単独で押出移動させる撮像センサ押出移動機構21Bとを有する。
探傷センサ押出移動機構21Aは、図10に示すように、スライド架台21cに設けられ、固定架台21Aa、スライドレール21Ab、スライダ21Ac、アクチュエータ21Ad、およびスライド架台21Aeを有する。固定架台21Aaは、スライド架台21cに固定されている。スライドレール21Abは、スライドレール9aと平行であって、中心軸S(図3〜図5参照)に直交する方向に延在して一対設けられている。スライダ21Acは、スライドレール21Abの延在方向に移動可能に支持されている。アクチュエータ21Adは、固定架台21Aaに固定されているとともに、スライド架台21Aeに連結されている。アクチュエータ21Adは、スライド架台21Aeをスライドレール21Abの延在方向に移動させるもので、本実施形態では空圧シリンダとして構成されている。アクチュエータ21Adは、空圧シリンダに限らず、スライド架台21Aeをスライドレール21Abの延在方向に移動させるものであればよい。スライド架台21Aeは、探傷センサ20Aを支持するものである。探傷センサ20Aは、上述したように検査対象部位となる管台101c,101dの内面の周方向に沿うように複数(2つ)並設して設けられており、それぞれが当該周方向で傾くように各センサ第一支持部20Aaに支持されている。各センサ第一支持部20Aaは、センサ架台20Abに一体に取り付けられている。そして、センサ架台20Abは、スライドレール21Abと直交する軸心の廻りであって中心軸Sの延在方向で傾くように両端が各センサ第二支持部20Acに支持されている。このセンサ第二支持部20Acがスライド架台21Aeに取り付けられている。また、センサ第二支持部20Acは、スライド架台21Aeに対し、スライドレール21Abの延在方向に移動可能に設けられてバネ(図示せず)により弾性を有して支持されている。すなわち、探傷センサ20Aは、センサ第一支持部20Aaおよびセンサ第二支持部20Acにより周方向および中心軸Sの延在方向に自由に傾き、かつバネにより付勢されて管台101c,101dの内面の形状に追従して接触するように支持されている。そして、探傷センサ押出移動機構21Aは、アクチュエータ21Adの駆動によりスライド架台21Aeが探傷センサ20Aを伴って中心軸Sと直交する方向に押出移動する。
撮像センサ押出移動機構21Bは、図9に示すように、スライド架台21cに設けられ、アクチュエータ21Ba、およびスライド架台21Bbを有する。アクチュエータ21Baは、スライド架台21cに固定されているとともに、スライド架台21Bbに連結されている。アクチュエータ21Baは、スライド架台21Bbをスライドレール21aの延在方向に移動させるもので、本実施形態では空圧シリンダとして構成されている。アクチュエータ21Baは、空圧シリンダに限らず、スライド架台21Bbをスライドレール21aの延在方向に移動させるものであればよい。スライド架台21Bbは、撮像センサ20Bを支持するものである。そして、撮像センサ押出移動機構21Bは、アクチュエータ21Baの駆動によりスライド架台21Bbが撮像センサ20Bを伴って中心軸Sと直交する方向に押出移動する。
校正試験部22は、検査部20(探傷センサ20Aおよび撮像センサ20B)を校正試験するためのものである。校正試験部22は、図3〜図5に示すように、校正試験部進退移動機構23に設けられている。この校正試験部22は、各探傷センサ20Aの校正を行う各探傷センサ用校正試験片22Aと、撮像センサ20Bの校正を行う撮像センサ用校正試験片22Bとを有する。
校正試験部進退移動機構23は、校正試験部22を中心軸Sに沿う方向に進退移動させるものである。校正試験部進退移動機構23は、図3〜図5に示すように、装置フレーム2に設けられている。従って、校正試験部進退移動機構23および校正試験部22は、上述した回転移動機構15やスライド移動機構18による回転移動やスライド移動に関与しない。この校正試験部進退移動機構23は、固定架台23a、スライドレール23b、スライド架台23c、およびアクチュエータ23dを有する。固定架台23aは、装置フレーム2に固定されている。スライドレール23bは、中心軸Sと平行に延在して一対設けられている。スライド架台23cは、校正試験部22を支持するもので、スライドレール23bの延在方向に移動可能に設けられている。アクチュエータ23dは、固定架台23aに固定されているとともに、スライド架台23cに連結されている。アクチュエータ23dは、スライド架台23cをスライドレール23bの延在方向に移動させるもので、本実施形態では空圧シリンダとして構成されている。アクチュエータ23dは、空圧シリンダに限らず、スライド架台23cをスライドレール23bの延在方向に移動させるものであればよい。そして、校正試験部進退移動機構23は、アクチュエータ23dの駆動によりスライド架台23cが校正試験部22(各探傷センサ用校正試験片22Aおよび撮像センサ用校正試験片22B)を伴って中心軸Sと平行に直線の軌跡で進退移動する(図11〜図15参照)。
ここで、スライド架台23cに支持されている校正試験部22は、各探傷センサ用校正試験片22Aおよび撮像センサ用校正試験片22Bの位置を、上述した検査部20における各探傷センサ20Aおよび撮像センサ20Bが、装置フレーム2の鉛直方向の上方であって検査対象部位である管台101c,101dの内面に向く位置に合わせて配置している。そのため、図11および図14に示すように、校正試験部進退移動機構23により前進移動した状態で、各探傷センサ用校正試験片22Aおよび撮像センサ用校正試験片22Bは、検査部20(探傷センサ20Aおよび撮像センサ20B)の押出移動の軌跡上に対し、各探傷センサ20Aおよび撮像センサ20Bが検査対象部位である管台101c,101dの内面に向く位置に一致する。また、図14および図15に示すように、校正試験部22は、校正試験部進退移動機構23により前進移動した状態で、撮像センサ20Bが管台101c,101dの内面を撮影する際の距離L1と同距離L2の位置に合わせて配置されている。
以下、検査装置1による検査手順(検査方法)について説明する。図11〜図15では、外部当接部材3により管台101c,101dの内部の所定位置に挿入された状態の装置フレーム2を位置決めし、内部当接部材4により管台101c,101dの中心位置に装置フレーム2の中心(中心軸S)位置を合わせ、これを吸着手段5により維持した状態を示している。また、回転移動機構15は、検査部20の各探傷センサ20Aや撮像センサ20Bが装置フレーム2の鉛直方向の上方に向く位置(基準位置)となるようにセッティングされる。
そして、探傷センサ20Aにより探傷検査を行う場合、図11に示すように、スライド移動機構18により、検査部20の各探傷センサ20Aが開先溶接部122の鉛直下方の位置となるように中心軸Sと平行にスライド移動させる。この状態で、校正試験部進退移動機構23により校正試験部22を前進させる。これにより、検査装置1が管台101c,101dの内部に挿入された基準位置で、各探傷センサ20Aが管台101c,101dの内面に対して押出移動する軌跡上に、各探傷センサ用校正試験片22Aが配置される。次に、図12に示すように、探傷センサ押出移動機構21Aにより、各探傷センサ20Aを中心軸Sと直交する方向に押出移動させ、各探傷センサ用校正試験片22Aに当接させる。次に、回転移動機構15により、中心軸Sの廻りに各探傷センサ20Aを回転移動させて各探傷センサ用校正試験片22Aを探傷する。これにより、各探傷センサ用校正試験片22Aに基づき各探傷センサ20Aの校正試験が行われる。次に、図13に示すように、校正試験部進退移動機構23により校正試験部22を後退させる。次に、検査部押出移動機構21および探傷センサ押出移動機構21Aにより、各探傷センサ20Aを中心軸Sと直交する方向に押出移動させ、管台101c,101dの内面(開先溶接部122)に当接させる。次に、回転移動機構15により、中心軸Sの廻りに各探傷センサ20Aを回転移動させて管台101c,101dの内面を探傷する。これにより、各探傷センサ20Aにより探傷検査が行われる。次に、図11および図12に示すように、各探傷センサ用校正試験片22Aに基づき各探傷センサ20Aの検査後の校正試験を行う。
また、撮像センサ20Bにより目視検査を行う場合、図14に示すように、スライド移動機構18により、検査部20の撮像センサ20Bが開先溶接部122の鉛直下方の位置となるように中心軸Sと平行にスライド移動させる。この状態で、校正試験部進退移動機構23により校正試験部22を前進させる。これにより、検査装置1が管台101c,101dの内部に挿入された基準位置で、撮像センサ20Bが管台101c,101dの内面に対して押出移動する軌跡上に、撮像センサ用校正試験片22Bが配置される。これにより、撮像センサ用校正試験片22Bに基づき撮像センサ20Bの校正試験が行われる。次に、図15に示すように、校正試験部進退移動機構23により校正試験部22を後退させる。次に、検査部押出移動機構21および撮像センサ押出移動機構21Bにより、撮像センサ20Bを中心軸Sと直交する方向に押出移動させる。次に、回転移動機構15により、中心軸Sの廻りに撮像センサ20Bを回転移動させて管台101c,101dの内面を撮影する。これにより、撮像センサ20Bにより撮影した映像により目視検査が行われる。次に、図14に示すように、撮像センサ用校正試験片22Bに基づき撮像センサ20Bの検査後の校正試験を行う。
このように、本実施形態の検査方法は、原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する検査方法において、被検査体を検査する基準位置に検査部20および校正試験部22を備える検査装置1を配置する工程と、次に、検査部20が被検査体の検査対象部位に対して押出移動する軌跡上に対して校正試験部22を進退移動させ検査部20の校正を行う工程と、次に、検査部20により検査対象部位を検査する工程と、を含む。
この検査方法によれば、被検査体の検査対象部位を検査する際、検査部20が押出移動する軌跡上で検査部20の校正試験を行える。この結果、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。しかも、検査部20が押出移動できる範囲で校正試験をするため、検査部20が押出移動できる条件の狭隘な場所においても校正試験を行うことができる。
また、本実施形態の検査方法は、原子炉容器101に設けられた管台101c,101dの内面を検査する検査方法において、検査部20および校正試験部22を備える検査装置1を管台101c,101dの内部に挿入する工程と、次に、検査装置1が管台101c,101dの内部に挿入された基準位置で検査部20が管台101c,101dの内面に対して押出移動する軌跡上に対して校正試験部22を進退移動させ検査部20の校正を行う工程と、次に、検査部20により管台101c,101dの内面を検査する工程と、を含む。
この検査方法によれば、原子炉容器101に設けられた管台101c,101dの内面を検査する際、検査部20が押出移動する軌跡上で検査部20の校正試験を行える。この結果、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、本実施形態の検査方法は、検査部20により管台101c,101dの内面を検査する工程の次に、基準位置で検査部20が管台101c,101dの内面に対して押出移動する軌跡上に対して校正試験部22を進退移動させ検査後の検査部20の校正を行う工程をさらに含む。
この検査方法によれば、原子炉容器101に設けられた管台101c,101dの内面を検査した後、検査部20が押出移動する軌跡上で検査部20の校正試験を行える。この結果、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査後の校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、本実施形態の検査装置1は、原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する検査装置において、被検査体を検査する基準位置に設置される装置フレーム2と、装置フレーム2に設けられて被検査体の検査対象部位を検査する検査部20と、装置フレーム2が基準位置に設置された状態で検査部20を検査対象部位に向けて押出移動させる検査部押出移動機構21と、装置フレーム2に設けられて検査部20の校正をするための校正試験部22と、基準位置に設置された状態での検査部20の押出移動の軌跡上に対し、校正試験部22を進退移動させる校正試験部進退移動機構23と、を備える。
この検査装置によれば、被検査体の検査対象部位を検査する際、検査部20が押出移動する軌跡上で検査部20の校正試験を行える。この結果、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。しかも、検査部20が押出移動できる範囲で校正試験をするため、省スペース化を図り、検査部20が押出移動できる条件の狭隘な場所においても校正試験を行うことができる。さらに、検査部20の押出移動の軌跡上に対して校正試験部22を進退移動させることから、装置構成を簡素化して省スペース化を図り、装置を小型化することができる。
また、本実施形態の検査装置1は、原子炉容器101に設けられた管台101c,101dの内面を検査する検査装置1において、管台101c,101dの内部に挿入される装置フレーム2と、装置フレーム2に設けられて管台101c,101dの内面を検査する検査部20と、装置フレーム2が管台101c,101dの内部に設置された状態で検査部20を管台101c,101dの内面に向けて押出移動させる検査部押出移動機構21と、装置フレーム2が管台101c,101dの内部に設置された状態で検査部20を管台101c,101dの周方向に沿って所定の中心軸Sの廻りに回転移動させる回転移動機構15と、装置フレーム2に設けられて検査部20の校正をするための校正試験部22と、検査部20の押出移動の軌跡上に対し、校正試験部22を中心軸Sに沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構23と、を備える。
この検査装置1によれば、原子炉容器101に設けられた管台101c,101dの内面を検査する際、検査部20が押出移動する軌跡上で検査部20の校正試験を行える。この結果、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、本実施形態の検査装置1では、検査部20は、管台101c,101dの内面に接触し探傷する探傷センサ20A、または管台101c,101dの内面を撮影する撮像センサ20Bの少なくとも一方を備え、校正試験部22は、探傷センサ20Aの校正を行うための探傷センサ用校正試験片22A、または撮像センサ20Bの校正を行うための撮像センサ用校正試験片22Bの少なくとも一方を備える。
この検査装置1によれば、探傷センサ20Aによる探傷検査、または撮像センサ20Bによる目視検査の少なくとも一方において、検査装置1を施工位置から移動させることなく検査および校正を行うことができる。従って、正確な校正により信頼性の高い検査結果を得ることができる。
また、本実施形態の検査装置1では、検査部20は、管台101c,101dの内面に接触し探傷する探傷センサ20Aおよび管台101c,101dの内面を撮影する撮像センサ20Bが中心軸Sに沿って並設されており、校正試験部22は、探傷センサ20Aの校正を行うための探傷センサ用校正試験片22Aおよび撮像センサ20Bの校正を行うための撮像センサ用校正試験片22Bが中心軸Sに沿って探傷センサ20Aおよび撮像センサ20Bの並設位置に合わせて配置される。
この検査装置1によれば、探傷センサ用校正試験片22Aおよび撮像センサ用校正試験片22Bが中心軸Sに沿って探傷センサ20Aおよび撮像センサ20Bの並設位置に合わせて配置されることで、これらを進退移動させる校正試験部進退移動機構23を共通した構成として設けることができ、1機構の1動作で双方の校正試験を行うことができるとともに、装置の大型化を防ぐことができる。
また、本実施形態の検査装置1では、校正試験部22は、管台101c,101dの内部に設置された状態で撮像センサ20Bが管台101c,101dの内面を撮影する際の距離L1と同距離L2の位置に合わせて配置される。
この検査装置1によれば、撮像センサ20Bによる目視検査のときと同じ条件で撮像センサ20Bの校正を行うことができ、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。
ところで、図16は、探傷センサ用校正試験片を示す平面図である。図17は、探傷センサ用校正試験片を示す側面図である。図18は、探傷センサ用校正試験片を示す側面図である。図19は、探傷センサ用校正試験片の他の例を示す平面図である。図20は、探傷センサ用校正試験片の他の例を示す平面図である。図21は、撮像センサ用校正試験片を示す平面図である。図22は、撮像センサ用校正試験片を示す側面図である。
図16〜図20に示す探傷センサ用校正試験片22Aは、1つの探傷センサ20Aに対応するものである。図16および図17に示す探傷センサ用校正試験片22Aは、中心軸Sを中心とする曲率の試験面22Aaを有する。試験面22Aaとは、探傷センサ20Aが接触する面であり、校正用の溝22Abが探傷センサ20Aの走査方向に直交して形成されている面である。また、溝22Abは、校正試験部進退移動機構23により校正試験部22を前進させた場合に、探傷センサ20Aの走査方向の中央に配置されるように形成されている。このため、溝22Abから試験面22Aaの両端まで十分な探傷センサ20Aの走査スペースを確保することができる。
従って、図16および図17に示す探傷センサ用校正試験片22Aのように、中心軸Sを中心とする曲率の試験面22Aaを有することで、探傷センサ20Aによる管台101c,101dの内面の走査と探傷センサ用校正試験片22Aの走査とが同等の条件となる。この結果、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。
なお、本実施形態の検査装置1では、探傷センサ20Aが検査対象部位となる管台101c,101dの内面の周方向に沿うように2つ並設して設けられている。そのため、探傷センサ用校正試験片22Aは、図18に示すように、各探傷センサ20Aに対応して2つ並設されており、2つを併せて中心軸Sを中心とする曲率の試験面22Aaをそれぞれ有する。このため、各探傷センサ20Aによる管台101c,101dの内面の走査と各探傷センサ用校正試験片22Aの走査とが同等の条件となる。この結果、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。これは、図19および図20で示す探傷センサ用校正試験片22Aも同様に適用できる。
図19に示す探傷センサ用校正試験片22Aは、検査対象部位が管台101c,101dの内面の溶接部(開先溶接部122)であり、この溶接部やその周囲の材料および形態を模擬して形成されている。具体的には、図19に示すように、開先溶接部122の表面は、中心軸Sに沿う方向の一方にステンレス鋼からなるセーフエンド管121があり、他方にバタリング溶接部123があり、バタリング溶接部123のさらに他方にオーバレイ溶接部124がある。また、オーバレイ溶接部124の断面内側に管台101c,101dの材料である低合金鋼がある。そして、図19に示す探傷センサ用校正試験片22Aは、このような開先溶接部122やその周囲の材料および形態を模擬して形成されている。
従って、図19に示す探傷センサ用校正試験片22Aのように、溶接部やその周囲の材料および形態を模擬することで、実際の検査に近似した状態での校正を行うことが可能になる。なお、図19に一点鎖線で示すように、溶接部(開先溶接部122)の周囲にも溝22Acを形成すれば、溶接部の周囲に欠陥(亀裂)が発見された場合でも評価が可能になる。
図20に探傷センサ用校正試験片22Aは、深さや延在方向の異なる複数種の溝22Ab,22Adが形成されている。例えば、溝22Abは探傷センサ20Aの走査方向に直交して形成され、溝22Adは探傷センサ20Aの走査方向に沿って形成されている。また、溝22Abは、例えば、両側が例えば幅0.5mmの通常の欠陥(亀裂)を想定する溝で、左から2番目が例えば幅1.0mmで深い欠陥(亀裂)を想定する溝で、右から2番目が例えば幅3.0mmでさらに深い欠陥(亀裂)を想定する溝である。なお、図20に示す探傷センサ用校正試験片22Aは、図19と同様に溶接部やその周囲の材料および形態を模擬しているが、模擬をしていなくてもよい。
従って、図20に示す探傷センサ用校正試験片22Aのように、深さや延在方向の異なる複数種の溝22Ab,22Adを形成することで、想定外の欠陥(亀裂)が発見された場合でも評価が可能になる。
図21および図22に示す撮像センサ用校正試験片22Bは、中心軸Sを中心とする曲率の試験面22Baを有する。試験面22Baとは、撮像センサ20Bが撮影する面であり、撮像センサ20Bの撮影範囲(二点鎖線で示す)となる1ミルワイヤ22Bbおよび大きさの指標となるスケール22Bcが形成されている面である。
従って、図21および図22に示す撮像センサ用校正試験片22Bのように、中心軸Sを中心とする曲率の試験面22Baを有することで、撮像センサ20Bで撮影する管台101c,101dの内面と撮像センサ用校正試験片22Bの試験面22Baとが同等の条件となる。この結果、さらに正確な校正によりさらに信頼性の高い検査結果を得ることができる。
1 検査装置
2 装置フレーム
3 外部当接部材
4 内部当接部材
5 吸着手段
6 当接検出手段
7 撮影手段
15 回転移動機構
18 スライド移動機構
20 検査部
20A 探傷センサ
20B 撮像センサ
21 検査部押出移動機構
21A 探傷センサ押出移動機構
21B 撮像センサ押出移動機構
22 校正試験部
22A 探傷センサ用校正試験片
22Aa 試験面
22B 撮像センサ用校正試験片
22Ba 試験面
23 校正試験部進退移動機構
101 原子炉容器
101c,101d 管台

Claims (9)

  1. 原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する基準位置に設置される装置フレームと、
    前記装置フレームに設けられて前記被検査体の検査対象部位を検査する検査部と、
    前記装置フレームが前記基準位置に設置された状態で前記検査部を前記検査対象部位に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、
    前記装置フレームが前記基準位置に設置された状態で前記検査部を所定の中心軸の廻りに回転移動させる回転移動機構と、
    前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、
    前記基準位置に設置された状態での前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を前記中心軸に沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構と、
    を備え、
    前記検査部は、前記被検査体に接触し探傷する探傷センサおよび前記被検査体を撮影する撮像センサが前記中心軸に沿って並設されており、
    前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片および前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片が前記中心軸に沿って前記探傷センサおよび前記撮像センサの並設位置に合わせて配置される検査装置を用い、前記被検査体を検査する検査方法において、
    前記被検査体を検査する基準位置に前記検査装置を配置する工程と、
    次に、前記検査部が前記被検査体の検査対象部位に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ前記検査部の校正を行う工程と、
    次に、前記検査部により前記検査対象部位を検査する工程と、
    を含むことを特徴とする検査方法。
  2. 原子炉容器に設けられた管台の内部に挿入される装置フレームと、
    前記装置フレームに設けられて前記管台の内面を検査する検査部と、
    前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の内面に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、
    前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の周方向に沿って所定の中心軸の廻りに回転移動させる回転移動機構と、
    前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、
    前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を前記中心軸に沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構と、
    を備え、
    前記検査部は、前記管台の内面に接触し探傷する探傷センサおよび前記管台の内面を撮影する撮像センサが前記中心軸に沿って並設されており、
    前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片および前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片が前記中心軸に沿って前記探傷センサおよび前記撮像センサの並設位置に合わせて配置される検査装置を用い、前記管台の内面を検査する検査方法において、
    前記検査装置を前記管台の内部に挿入する工程と、
    次に、前記検査装置が前記管台の内部に挿入された基準位置で前記検査部が前記管台の内面に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ前記検査部の校正を行う工程と、
    次に、前記検査部により前記管台の内面を検査する工程と、
    を含むことを特徴とする検査方法。
  3. 前記検査部により前記管台の内面を検査する工程の次に、前記基準位置で前記検査部が前記管台の内面に対して押出移動する軌跡上に対して前記校正試験部を進退移動させ検査後の前記検査部の校正を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の検査方法。
  4. 原子力発電プラントに設けられた被検査体を検査する検査装置において、
    前記被検査体を検査する基準位置に設置される装置フレームと、
    前記装置フレームに設けられて前記被検査体の検査対象部位を検査する検査部と、
    前記装置フレームが前記基準位置に設置された状態で前記検査部を前記検査対象部位に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、
    前記装置フレームが前記基準位置に設置された状態で前記検査部を所定の中心軸の廻りに回転移動させる回転移動機構と、
    前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、
    前記基準位置に設置された状態での前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を前記中心軸に沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構と、
    を備え
    前記検査部は、前記被検査体に接触し探傷する探傷センサおよび前記被検査体を撮影する撮像センサが前記中心軸に沿って並設されており、
    前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片および前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片が前記中心軸に沿って前記探傷センサおよび前記撮像センサの並設位置に合わせて配置されることを特徴とする検査装置。
  5. 原子炉容器に設けられた管台の内面を検査する検査装置において、
    前記管台の内部に挿入される装置フレームと、
    前記装置フレームに設けられて前記管台の内面を検査する検査部と、
    前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の内面に向けて押出移動させる検査部押出移動機構と、
    前記装置フレームが前記管台の内部に設置された状態で前記検査部を前記管台の周方向に沿って所定の中心軸の廻りに回転移動させる回転移動機構と、
    前記装置フレームに設けられて前記検査部の校正をするための校正試験部と、
    前記検査部の押出移動の軌跡上に対し、前記校正試験部を前記中心軸に沿う方向に進退移動させる校正試験部進退移動機構と、
    を備え
    前記検査部は、前記管台の内面に接触し探傷する探傷センサおよび前記管台の内面を撮影する撮像センサが前記中心軸に沿って並設されており、
    前記校正試験部は、前記探傷センサの校正を行うための探傷センサ用校正試験片および前記撮像センサの校正を行うための撮像センサ用校正試験片が前記中心軸に沿って前記探傷センサおよび前記撮像センサの並設位置に合わせて配置されることを特徴とする検査装置。
  6. 前記校正試験部は、前記管台の内部に設置された状態で前記撮像センサが前記管台の内面を撮影する際の距離と同距離の位置に合わせて配置されることを特徴とする請求項に記載の検査装置。
  7. 前記校正試験片が、前記中心軸を中心とする曲率の試験面を有することを特徴とする請求項5または6に記載の検査装置。
  8. 検査対象部位が前記管台の内面の溶接部であり、前記探傷センサ用校正試験片は前記溶接部やその周囲の材料および形態を模擬して形成されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1つに記載の検査装置。
  9. 前記探傷センサ用校正試験片は、深さや延在方向の異なる複数種の溝が形成されていることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1つに記載の検査装置。
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