JP7374842B2 - Inspection equipment and inspection method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、検査対象部位を非破壊検査する点検装置及び点検方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to an inspection device and an inspection method for non-destructively inspecting a site to be inspected.
一般に、高経年化した原子力発電プラントでは、原子炉圧力容器の給水ノズル等に代表される原子炉炉内構造物の健全性を評価するために、点検装置を用いて表面検査や体積検査等の非破壊検査を実施している。 Generally, in aging nuclear power plants, inspection equipment is used to conduct surface inspections, volume inspections, etc. in order to evaluate the health of reactor internal structures, such as water supply nozzles in reactor pressure vessels. Non-destructive testing is being conducted.
例えば、原子炉圧力容器の給水ノズルを点検する際には、オペレーティングフロアから、水で満たされた原子炉圧力容器内に天井クレーン等で点検装置を吊下ろし、次いで、給水ノズルの近傍まで点検装置を移動させた後に、原子炉圧力容器の給水スパージャやコアスプレー(CS)配管等の炉内構造物を利用して点検装置を取り付けたり、吸着手段によって点検装置を所望の位置に吸着させたりすることにより、給水ノズルのノズルコーナ部等の非破壊検査を実施している。 For example, when inspecting the water supply nozzle of a reactor pressure vessel, the inspection device is suspended from the operating floor into the reactor pressure vessel filled with water using an overhead crane, and then the inspection device is brought to the vicinity of the water supply nozzle. After moving the inspection device, install the inspection device using reactor internal structures such as the reactor pressure vessel water supply sparger and core spray (CS) piping, or adsorb the inspection device to the desired position using suction means. As a result, non-destructive inspections of the nozzle corners of water supply nozzles, etc. are being conducted.
しかしながら、給水ノズルのノズルコーナ部等が存在する狭隘部を点検する際には、給水ノズル内にサーマルスリーブが配置されていたり、給水スパージャ等が給水ノズルの近傍に存在したりするため、点検装置を検査対象部位(ノズルコーナ部等)にアクセスすることが困難になっている。そこで、給水ノズルのノズルコーナ部等のようなアクセス困難な箇所を非破壊検査するために、複数の駆動部を有する点検装置や、複数のオフセットアーム等の検査用アームを有する点検装置が提案されている。 However, when inspecting narrow areas such as the nozzle corners of the water supply nozzle, inspection equipment is required because a thermal sleeve is placed inside the water supply nozzle or a water supply sparger is located near the water supply nozzle. It is difficult to access the inspection target area (nozzle corner, etc.). Therefore, in order to perform non-destructive inspection of difficult-to-access locations such as the nozzle corners of water supply nozzles, inspection devices with multiple drive parts and inspection devices with multiple inspection arms such as offset arms have been proposed. There is.
これら複数のオフセットアームを有する点検装置には、点検装置の先端に設けられた探傷プローブを、原子炉圧力容器の内周面に設けられた給水スパージャ等を避けて狭隘部に存在するノズルコーナ部に接近させるために、2つのオフセットアーム(具体的にはシングルオフセットアームとダブルオフセットアーム)を使用してノズルコーナ部の全周にわたる探傷検査を行うもの、また鏡像対称な2つのオフセットアームを使用してノズルコーナ部の全周にわたる探傷検査を行うものがある。 In these inspection devices having multiple offset arms, the flaw detection probe installed at the tip of the inspection device is placed at the nozzle corner in the narrow part, avoiding the water supply sparger etc. installed on the inner peripheral surface of the reactor pressure vessel. In order to get closer to each other, two offset arms (specifically, a single offset arm and a double offset arm) are used to perform flaw detection over the entire circumference of the nozzle corner, and two offset arms with mirror image symmetry are used. There is a method that performs flaw detection over the entire circumference of the nozzle corner.
しかしながら、複数のオフセットアームを有する従来の点検装置では、給水ノズルのノズルコーナ部の全周にわたる探傷検査を行う際に、2つのオフセットアームを交換する必要があり、非破壊検査に要する時間が長期化するという課題がある。また、非破壊検査後に検査対象部位を補修する必要が生じた場合には、点検装置の代わりに、研磨工具等を備える補修装置を用いる必要があり、それらの交換作業に時間を要すると共に、補修装置を検査対象部位に再度位置決めする必要があるため、点検作業から補修作業に至る作業が長期化するという課題がある。 However, with conventional inspection equipment that has multiple offset arms, it is necessary to replace two offset arms when performing flaw detection over the entire circumference of the nozzle corner of the water supply nozzle, which increases the time required for non-destructive testing. There is an issue of doing so. In addition, if it becomes necessary to repair the area to be inspected after a non-destructive inspection, it is necessary to use a repair device equipped with polishing tools, etc. instead of the inspection device, which requires time to replace, and Since it is necessary to reposition the device to the area to be inspected, there is a problem in that the work from inspection to repair work takes a long time.
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、探傷プローブによる検査探傷部位の検査を短時間に確実に実施できる点検装置及び点検方法を提供することを目的とする。 The embodiments of the present invention have been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide an inspection device and an inspection method that can reliably inspect a flaw detection site using a flaw detection probe in a short time.
本発明の実施形態における点検装置は、検査対象部位に対して非破壊検査を行う探傷プローブと、この探傷プローブをそれぞれ取り付け可能な、形状が異なる複数のアーム部材と、これら複数のアーム部材を前記検査対象部位に対して前後方向に移動させる前後移動機構及び旋回させる旋回機構を備えた駆動ユニットと、この駆動ユニットが設けられるベースプレートを備え、前記検査対象部位の近傍の構造物を把持して前記ベースプレートを前記構造物に取り付ける把持取付機構と、を有する点検装置であって、前記アーム部材は、直線状アームに所定の湾曲度を有する湾曲アームが結合され、この湾曲アームに前記探傷プローブを取り付ける第1アーム部材と、直線状アームに前記探傷プローブを直接取り付ける第2アーム部材とを備え、これらの第1アーム部材及び第2アーム部材は、前記駆動ユニットに着脱可能に設けられて、少なくとも一方が前記駆動ユニットに装着されて使用可能に構成されたことを特徴とするものである。 An inspection device according to an embodiment of the present invention includes a flaw detection probe that performs a non-destructive test on a site to be inspected, a plurality of arm members with different shapes to which the flaw detection probes can be attached, and a plurality of arm members that are connected to the flaw detection probe. The drive unit includes a back-and-forth movement mechanism that moves the site to be inspected in the front-rear direction and a turning mechanism that rotates the site, and a base plate on which the drive unit is installed, and grips a structure near the site to be inspected. and a gripping and mounting mechanism for mounting the base plate on the structure, wherein the arm member has a linear arm coupled to a curved arm having a predetermined degree of curvature, and the flaw detection probe is mounted to the curved arm. It includes a first arm member and a second arm member that directly attaches the flaw detection probe to the linear arm, and the first arm member and the second arm member are removably attached to the drive unit, and at least one It is characterized in that it is configured such that it can be used by being attached to the drive unit.
本発明の実施形態における点検方法は、前記実施形態の点検装置を用いて、この点検装置の把持取付機構により検査対象部位の近傍の構造物を把持した後に、前記点検装置の駆動ユニットを動作させて、この駆動ユニットに装着された第1アーム部材の探傷プローブにより前記検査対象部位の障害物に隠された部位を検査し、前記駆動ユニットに装着された第2アーム部材の探傷プローブにより前記検査対象部位の前記障害物に隠されていない部位を検査することを特徴とするものである。 In an inspection method according to an embodiment of the present invention, the inspection device of the above embodiment is used to grasp a structure in the vicinity of a site to be inspected using the gripping and mounting mechanism of the inspection device, and then operate the drive unit of the inspection device. The flaw detection probe of the first arm member attached to the drive unit inspects the part hidden behind the obstacle of the inspection target part, and the flaw detection probe of the second arm member attached to the drive unit inspects the part hidden by the obstacle. This method is characterized in that a part of the target part that is not hidden by the obstacle is inspected.
本発明の実施形態によれば、探傷プローブによる検査探傷部位の検査を短時間に確実に実施できる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to reliably inspect the inspection site using the flaw detection probe in a short period of time.
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
[A]第1実施形態(図1~図6)
図1は、第1実施形態に係る点検装置の装置本体を示す斜視図である。図3は、図1の点検装置を示すブロック図である。これらの図1及び図3に示す点検装置10が点検作業を実施する原子炉圧力容器1等を図4に示す。本実施形態では、点検装置10は、原子炉圧力容器1の給水ノズル2のノズルコーナ部2aを検査対象部位とするが、原子炉圧力容器1の他の部位や炉内構造物を検査対象部位としてもよい。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
[A] First embodiment (FIGS. 1 to 6)
FIG. 1 is a perspective view showing the main body of the inspection device according to the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing the inspection device of FIG. 1. FIG. 4 shows the
原子炉圧力容器1は、炉心3を収容すると共に、給水ノズル2に接続される給水スパージャ5が原子炉圧力容器1の内壁1aに沿って配置され、この給水スパージャ5の下方にCS(コアスプレー)配管6が、原子炉圧力容器1の内壁1aに沿って配置されている。給水スパージャ5は、図4及び図6に示すように、給水ノズル2内に設けられたサーマルスリーブ7に接続されるT字管8と、このT字管8に接続される環状のヘッダ配管9とを備えて構成される。
The
本実施形態の点検装置10が検査対象部位とする給水ノズル2のノズルコーナ部2aは、給水スパージャ5のT字管8及サーマルスリーブ7に近接した狭隘部に存在し、しかも、原子炉圧力容器1の内側から目視した際に、その一部が給水スパージャ5(特にT字管8)に隠されている。従って、給水スパージャ5は、給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して点検作業の障害物になっている。
The
点検装置10が給水ノズル2のノズルコーナ部2aを点検作業する際には、原子炉圧力容器1内が水で満たされると共に、炉心3の上方に設置された蒸気乾燥器及び気水分離器等が取り除かれる。更に、点検装置10による点検作業は、原子炉圧力容器1の上方のオペレーティングフロアから点検装置10の装置本体29を、天井クレーンを用いて給水ノズル2近傍まで吊り下ろし、この装置本体29を遠隔操作することで実施される。
When the
さて、点検装置10は、図1及び図3に示すように、探傷プローブ11と、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを備えたアーム部材12と、旋回機構14、前後移動機構15及びアーム位置制御機構16を備えた駆動ユニット13と、把持取付機構18、旋回軸X方向位置決め機構19、旋回軸Y方向位置決め機構20及び旋回軸傾き調整機構21を備えた把持取付ユニット17と、電気回路部22と、を有して装置本体29が構成され、更に、制御ユニット23及びコントローラ24を有して構成される。
Now, as shown in FIGS. 1 and 3, the
探傷プローブ11は、給水ノズル2のノズルコーナ部2aの欠陥の有無を、渦電流または超音波(本実施形態では渦電流)を用いて非破壊検査する。この探傷プローブ11の検出信号は、電気回路部22により増幅されて制御ユニット23へ長距離(例えば20~30m)伝送される。渦電流による探傷プローブ11の検出信号を受信した制御ユニット23は、給水ノズル2のノズルコーナ部2aの欠陥の有無を判定すると共に、このノズルコーナ部2aと探傷プローブ11との距離を測定可能である。なお、探傷プローブ11には、給水ノズル2のノズルコーナ部2aと探傷プローブ11との距離を計測するための位置センサを設置してもよい。
The
図1に示すアーム部材12は、探傷プローブ11を取り付け可能であり、形状が異なる第1アーム部材12aと第2アーム部材12bとを有する。第1アーム部材12aは、直線状アーム25に所定の湾曲度を有する湾曲アーム26が結合され、この湾曲アーム26の先端に探傷プローブ11を取り付けるものである。また、第2アーム部材12bは、直線状アーム25に探傷プローブ11を直接取り付けるものである。
The
第1アーム部材12aにおける湾曲アーム26の所定の湾曲度は、図4及び図6に示すように、第1アーム部材12aに取り付けられた探傷プローブ11を、給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及び給水スパージャ5のT字管8との間の狭隘部に挿入する際に、湾曲アーム26が、給水スパージャ5のT字管8から突設された突起部8aに干渉することを回避し得る値に設定される。
As shown in FIGS. 4 and 6, the predetermined degree of curvature of the
図1に示すように、第1アーム部材12aと第2アーム部材12bの直線状アーム25にはブロック27が一体に設けられ、このブロック27がアーム位置制御機構16の可動部51(後述)に装着または離脱されることで、第1アーム部材12aと第2アーム部材12bが駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱可能に構成される。これにより、第1アーム部材12aと第2アーム部材12bとの少なくとも一方(例えば両方)が駆動ユニット13に装着されて使用可能に設けられる。
As shown in FIG. 1, a
図6に示すように、第1アーム部材12aに取り付けられた探傷プローブ11によって、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5により隠された部位が検査される。また、第2アーム部材12bに取り付けられた探傷プローブ11によって、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5により隠されていない部位が検査される。
As shown in FIG. 6, a portion hidden by the
図1に示すように、第1アーム部材12aと第2アーム部材12bのそれぞれの直線状アーム25には、探傷プローブ11に接続されてこの探傷プローブ11からの検出信号を増幅する前述の電気回路部22が一体に設置されている。この電気回路部22は、第1アーム部材12aと第2アーム部材12bのそれぞれの直線状アーム25が駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱される際にも、直線状アーム25への設置状態が保持される。従って、電気回路部22のメンテナンス時や探傷プローブ11のキャリブレーション時に、電気回路部22は、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bに設置された状態で駆動ユニット13から切り離される。
As shown in FIG. 1, each of the
把持取付ユニット17の把持取付機構18は、図1及び図4に示すように、給水ノズル2のノズルコーナ部2a近傍の構造物である例えばCS配管6を把持するものであり、ベースプレート30、一対のグリッパ31及び駆動シリンダ32を有して構成される。
As shown in FIGS. 1 and 4, the gripping and mounting
略長方形状のベースプレート30の両端部にグリッパ31が駆動シリンダ32と共にそれぞれ設けられ、駆動シリンダ32がグリッパ31を開閉動作させる。グリッパ31の開閉動作は、オペレーティングフロア上の作業員がコントローラ24(図3)を操作することにより、制御ユニット23が駆動シリンダ32へ動作指令を出力することで実施される。グリッパ31が閉操作してCS配管6を把持することにより、駆動ユニット13が設けられるベースプレート30がCS配管6に略固定状態で取り付けられる。なお、駆動シリンダ32に代えて、電動モータ、ボールねじ及びナットを用いた伸縮駆動機構としてもよい。
Grippers 31 and drive
旋回軸X方向位置決め機構19及び旋回軸Y方向位置決め機構20は、図1及び図2に示すように、ベースプレート30と駆動ユニット13との間に設けられて、駆動ユニット13の旋回機構14の旋回軸Pを、直交する2軸方向(X軸方向、Y軸方向)に調整する。
The rotation axis X
このうちの旋回軸Y方向位置決め機構20は、ベースプレート30にY軸方向に移動自在に設けられたY軸方向スライダ33と、Y軸方向に延在してベースプレート30に回転可能に支持されたボールねじ34と、Y軸方向スライダ33に固定されると共にボールねじ34に螺合されたナット35と、を有して構成される。オペレーティングフロア上の作業員がボールねじ34の端部(例えば上端部)に回転力を付与してボールねじ34を回転させることで、ナット35を介してY軸方向スライダ33がベースプレート30に対しY軸方向(例えば鉛直方向)にスライドする。
Of these, the rotation axis Y
旋回軸X方向位置決め機構19は、旋回軸Y方向位置決め機構20のY軸方向スライダ33にX軸方向に移動可能に設けられたX軸方向スライダ36と、Y軸方向に延在してY軸方向スライダ33に回転可能に支持されたX軸第1ボールねじ37と、X軸方向に延在してY軸方向スライダ33に設置されると共に傘歯車(不図示)を介してX軸第1ボールねじ37に連結されたX軸第2ボールねじ38と、X軸方向スライダ36に保持されると共にX軸第2ボールねじ38に螺合された図示しないナットと、を有して構成される。
The rotation axis X
オペレーティングフロア上の作業員がX軸第1ボールねじ37の端部(例えば上端部)に回転力を付与してX軸第1ボールねじ37を回転させることで、傘歯車を介してX軸第2ボールねじ38が回転し、ナット介してX軸方向スライダ36がX軸方向(例えば水平方向)にスライドする。
A worker on the operating floor applies a rotational force to the end (for example, the upper end) of the X-axis
旋回機構14における旋回用モータ45の図示しないモータ軸が後述のようにX軸方向スライダ36に固定されているので、Y軸方向スライダ33をY軸方向に、X軸方向スライ36をX軸方向にそれぞれスライドをさせることで、旋回機構14の旋回軸PがY軸方向及びX軸方向に調整される。これにより、旋回機構14の旋回軸Pを検査対象の給水ノズル2の中心軸O(図6)に一致させることが可能になる。
Since the motor shaft (not shown) of the turning
図1に示すように、旋回軸傾き調整機構21は、駆動ユニット13の旋回機構14の旋回軸Pの傾きを調整するものであり、機構本体40、操作ロッド41、ボールねじ42及び押圧部43を有して構成される。機構本体40は、把持取付機構18のベースプレート30またはグリッパ31に取り付けられる。操作ロッド41は、機構本体40にY軸方向に回転自在に支持される。ボールねじ42は、機構本体40にZ軸方向に回転自在に支持されて、操作ロッド41に傘歯車を介して連結される。押圧部43は、機構本体40にZ軸方向に摺動可能に設けられて、ボールねじ42にナットを介して連結される。ここで、上記Z軸は、X軸及びY軸に直交する例えば水平方向の軸である。
As shown in FIG. 1, the rotation axis
オペレーティングフロア上の作業員が操作ロッド41の端部(例えば上端部)に回転力を付与して操作ロッド41を回転させることで、傘歯車を介してボールねじ42が回転し、押圧部43が機構本体40に対しZ軸方向に移動する。これにより、押圧部43が、検査対象部位である給水ノズル2のノズルコーナ部2a近傍の例えば原子炉圧力容器1の内壁1aに押圧力を付与して、ベースプレート30をCS配管6回りに回動させる。この結果、駆動ユニット13の旋回機構14の旋回軸Pが上記内壁1aに対し直交することで、その旋回軸Pの傾きが調整される。
When a worker on the operating floor applies rotational force to the end (for example, the upper end) of the operating
駆動ユニット13の旋回機構14は、図1及び図4に示すように、旋回フレーム44及び旋回用モータ45を備えて構成される。旋回用モータ45のモータ軸(不図示)がX軸方向スライダ36に固定され、旋回用モータ45のモータハウジング46に旋回フレーム44が取り付けられる。更に、この旋回フレーム44には、後述の如く前後移動機構15及びアーム位置制御機構16が支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
従って、旋回用モータ45の回転駆動により、モータハウジング46及び旋回フレーム44が旋回軸P回りに回転し、アーム位置制御機構16に支持された第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bが、給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して旋回軸P回りに旋回する。旋回用モータ45の回転駆動は、オペレーティングフロア上の作業員がコントローラ24(図3)を操作することにより、制御ユニット23が旋回用モータ45へ動作指令を出力することで実施される。
Therefore, due to the rotational drive of the
図1に示すように、前後移動機構15は、第1アーム部材の12a、第2アーム部材12bに対応して旋回フレーム44に一対設置される。各前後移動機構15は、旋回フレーム44に固定された前後移動用モータ47と、この前後移動用モータ47に連結されて旋回フレーム44に沿ってZ軸方向に延在するボールねじ48と、アーム位置制御機構16のベース部50(後述)に取り付けられてボールねじ48に螺合するナット(不図示)と、を備える。
As shown in FIG. 1, a pair of forward and backward moving
前後移動用モータ47の回転駆動により、ボールねじ48が回転し上記ナット介してアーム位置制御機構16のベース部50がZ軸方向に移動することで、アーム位置制御機構16に支持された第1アーム部材12a、第2アーム部材12bが、給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して前後方向(Z軸方向)に移動する。
The ball screw 48 rotates due to the rotational drive of the back and forth
この前後移動用モータ47の回転駆動は、オペレーティングフロア上の作業員がコントローラ24(図3)を操作することにより、制御ユニット23が前後移動用モータ47へ動作指令を出力することで実施される。なお、前後移動機構15は、例えばエアシリンダ装置によりアーム位置制御機構16のベース部50を、給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対し前後方向(Z軸方向)に移動させるものでもよい。
This rotational drive of the
図1及び図2に示すように、アーム位置制御機構16は、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bに対応して旋回フレーム44に一対設置される。各アーム位置制御機構16は、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの直線状アーム25における旋回機構14の旋回軸Pに対する半径方向位置Ta、Tbを、旋回軸Pを移動させることなく制御するものであり、ベース部50、可動部51及び位置制御用モータ52を有して構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of arm
ベース部50は、旋回フレーム44にZ軸方向(給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対する前後方向)に沿って摺動自在に配設され、前後移動機構15によりZ軸方向に移動する。可動部51は、旋回機構14の旋回軸Pを中心とする半径方向に移動可能にベース部50に配設されると共に、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの直線状アーム25に設けられたブロック27を着脱可能に装着する。位置制御用モータ52は、ベース部50に設置され、モータ軸に設けられたピニオン53が、可動部51に設けられたラック54に噛み合う。制御ユニット23(図3)からの動作指令により位置制御用モータ52が駆動されることで、ピニオン53及びラック54により、可動部51がベース部50に対して旋回軸Pを中心とする半径方向に移動する。
The
制御ユニット23(図3)は、前後移動機構15を駆動させて探傷プローブ11を、給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部に挿入する。制御ユニット23は、このときの探傷プローブ11からの検出信号または図示しない位置センサからの検出信号(本実施形態では探傷プローブ11からの検出信号)により、探傷プローブ11と給水ノズル2のノズルコーナ部2aとの距離を測定する。次に、制御ユニット23は、探傷プローブ11と給水ノズル2のノズルコーナ部2aとの測定距離を目標値と比較する。
The control unit 23 (FIG. 3) drives the back-and-
つまり、制御ユニット23は、上記測定距離が目標値よりも大きいときには探傷プローブ11をノズルコーナ部2aに近づけるように、また目標値よりも小さいときには探傷プローブ11をノズルコーナ部2aから遠ざけるように、それぞれ位置制御用モータ52を駆動する。これにより、可動部51がベース部50に対し旋回軸Pを中心とする半径方向に移動して、可動部51に装着された第1アーム部材12a、第2アーム部材12bのそれぞれの直線状アーム25の半径方向位置Ta、Tbを調整する。この結果、探傷プローブ11と給水ノズル2のノズルコーナ部2aとの距離が所望の一定値に保持される。
That is, the
次に、上述のように構成された点検装置10による給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対する欠陥の有無の点検方法について述べる。
Next, a method of inspecting the
原子炉圧力容器1の給水ノズル2のノズルコーナ部2aを点検装置10により非破壊検査する際には、まず、点検装置10の装置本体29を天井クレーンにより吊り下げ、オペレーティングフロア上の作業員が装置本体29を、水で満たされた原子炉圧力容器内で下降させて給水ノズル2に接近させる。
When conducting a non-destructive inspection of the
次に、装置本体29の探傷プローブ11を給水ノズル2のノズルコーナ部2aに位置づけるように、装置本体29を位置決めする。その際、把持取付機構18のグリッパ31を、図1に示すように開状態でCS配管6に接近させ、その後、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して駆動シリンダ32を駆動して、図3に示すようにグリッパ31を閉操作させて、CS配管6を把持させる。このようにして、把持取付機構18のベースプレート30をCS配管6に略固定状態で取り付ける。
Next, the device
この状態で、作業員が必要に応じて旋回軸Y方向位置決め機構20及び旋回軸X方向位置決め機構19を遠隔操作して、Y軸方向スライダ33及びX軸方向スライダ36を移動させ、これにより、駆動ユニット13の旋回機構14の旋回軸Pを給水ノズル2の中心軸O(図6)に一致させるように調整する。更に、作業員が必要に応じて旋回軸傾き調整機構21を遠隔操作し、押圧部43により原子炉圧力容器1の内壁1aに押圧力を付与して、ベースプレート30をCS配管6回りに微小回動させ、旋回機構14の旋回軸Pの傾きを調整する。
In this state, the worker remotely operates the rotation axis Y
次に、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bのそれぞれに対応する前後移動機構15の前後移動用モータ47を駆動して、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して前進させる。これにより、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bにそれぞれに取り付けられた探傷プローブ11が、給水ノズル2のノズルコーナ部2a(検査対象部位)とサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部に挿入される。この際、第1アーム部材12aの湾曲アーム26が所定の湾曲度を有することで、湾曲アーム26と給水スパージャ5の突起部8aとの干渉が回避される。
Next, the worker operates the
この探傷プローブ11の挿入状態で、制御ユニット23は、このとき得られた探傷プローブ11の検出信号から給水ノズル2のノズルコーナ部2aと探傷プローブ11との距離を測定し、この測定距離と目標値とを比較して、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bのそれぞれに対応するアーム位置制御機構16の位置制御用モータ52を適宜駆動する。これにより、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの直線状アーム25における旋回機構14の旋回軸Pに対する半径方向位置Ta、Tbがそれぞれ調整されて、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの探傷プローブ11と給水ノズル2のノズルコーナ部2aとの距離が、所望の一定値に保持される。
In this insertion state of the
次に、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して旋回機構14の旋回用モータ45を駆動し、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bを旋回機構14の旋回軸P回りに旋回させる。
Next, the worker operates the
このとき、制御ユニット23は、まず、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを左旋回させて、図6に示すように、第1アーム部材12aの探傷プローブ11が左旋回する旋回範囲A1で、この第1アーム部材12aの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠された左側部位を検査する。と同時に、第2アーム部材12bの探傷プローブ11が左旋回する旋回範囲B1で、この第2アーム部材12bの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠されていない右下半部位を検査する。
At this time, the
次に、制御ユニット23は、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを右旋回させて、第2アーム部材12bの探傷プローブ11が旋回する旋回範囲C1で、この第2アーム部材12bの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠されていない左下半部位を検査する。その後、制御ユニット23は、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを左旋回させて、挿入時の位置に戻す。
Next, the
図1及び図4に示すように、次に、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して前後移動機構15の前後移動用モータ47を駆動し、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して後退させる。これにより、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bのそれぞれに取り付けられた探傷プローブ11が、給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部から引き抜かれる。
As shown in FIGS. 1 and 4, next, the worker operates the
その後、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して旋回機構14の旋回用モータ45を駆動し、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを旋回機構14の旋回軸P回りに180度を回転させる。この状態で、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して前後移動機構15の前後移動用モータ47を再度駆動し、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して前進させる。これにより、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bにそれぞれ取り付けられた探傷プローブ11が、給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部に挿入される。
Thereafter, the worker operates the
この探傷プローブ11の挿入状態で、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して旋回機構14の旋回用モータ45を駆動し、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを旋回機構14の旋回軸P回りに旋回させる。
With the
このとき、制御ユニット23は、まず、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを左旋回させて、図6に示すように、第1アーム部材12aの探傷プローブ11が左旋回する旋回範囲A2で、この第1アーム部材12aの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠された右側部位を検査する。と同時に、第2アーム部材12bの探傷プローブ11が左旋回する旋回範囲B2で、この第2アーム部材12bの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠されていない左上半部位を検査する。
At this time, the
次に、制御ユニット23は、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを右旋回させて、第2アーム部材12bの探傷プローブ11が旋回する旋回範囲C2で、この第2アーム部材12bの探傷プローブ11により、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠されていない右上半部位を検査する。その後、制御ユニット23は、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを左旋回させて、挿入時の位置に戻す。
Next, the
図1及び図4に示すように、次に、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して前後移動機構15の前後移動用モータ47を駆動し、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bを給水ノズル2のノズルコーナ部2aに対して後退させる。これにより、第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bにそれぞれ取り付けられた探傷プローブ11が、給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部から引き抜かれる。
As shown in FIGS. 1 and 4, next, the worker operates the
その後、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して把持取付機構18の駆動シリンダ32を駆動し、グリッパ31を開操作してベースプレート30の取付状態を解除する。引き続き作業員が、天井クレーンを用いて点検装置10の装置本体29を吊り上げて、点検装置10による給水ノズル2のノズルコーナ部2aの非破壊検査を終了する。
Thereafter, the worker operates the
点検装置10による給水ノズル2のノズルコーナ部2aの点検作業では、何らかの事情により、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に装着された第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bの探傷プローブ11を同時に用いて給水ノズル2のノズルコーナ部2aを点検することが、作業上効率的でない場合には、探傷プローブ11を備えた第1アーム部材12aと第2アーム部材12bのいずれか一方を選択して点検装置10の装置本体29に取り付け、それぞれの探傷プローブ11により給水ノズル2のノズルコーナ部2aを個別に検査してもよい。
During the inspection work of the
例えばまず、探傷プローブ11を備えた第1アーム部材12aのみを点検装置10の装置本体29に装着した状態で使用し、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して把持取付機構18を駆動する。これにより、装置本体29をCS配管6に取り付けた後に、作業員が旋回軸X方向位置決め機構19、旋回軸Y方向位置決め機構20及び旋回軸傾き調整機構21を用いて、旋回機構14の旋回軸Pを位置調整する。
For example, first, only the
次に、作業員がコントローラ24を操作して制御ユニット23を介し前後移動機構15を駆動し、第1アーム部材12aに取り付けられた探傷プローブ11を給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部に挿入する。このときの探傷プローブ11の検査信号に基づき、制御ユニット23がアーム位置制御機構16を駆動して、給水ノズル2のノズルコーナ部2aと探傷プローブ11との距離を調整する。
Next, the worker operates the
その後、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して旋回機構14を駆動することで、第1アーム部材12aに取り付けられた探傷プローブ11が旋回する旋回範囲A1、A2において、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠された部位を検査する。
Thereafter, the worker operates the
次に、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して前後移動機構15を駆動し、第1アーム部材12aの探傷プローブ11を給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部から引き抜く。その後、作業員が、探傷プローブ11を備えた第1アーム部材12aを駆動ユニット13のアーム位置制御機構16から取り外し、このアーム位置制御機構16に、探傷プローブ11を備えた第2アーム部材12bを装着する。
Next, the worker operates the
この第2アーム部材12bの装着状態で、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して前後移動機構15を駆動し、第2アーム部材12bに取り付けられた探傷プローブ11を給水ノズル2のノズルコーナ部2aとサーマルスリーブ7及びT字管8との間の狭隘部に挿入する。このときの探傷プローブ11の検出信号に基づき、制御ユニット23がアーム位置制御機構16を駆動して、給水ノズル2のノズルコーナ部2aと探傷プローブ11との距離を調整する。
With the
その後、作業員がコントローラ24を操作し制御ユニット23を介して旋回機構14を駆動することで、第2アーム部材12bに取り付けられた探傷プローブ11が旋回する旋回範囲B1、C1、B2、C2のそれぞれにおいて、給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠されていな部位を検査する。
Thereafter, the operator operates the
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果(1)~(3)を奏する。
(1)図1、図4及び図6に示すように、形状が異なる複数のアーム部材12(第1アーム部材12a、第2アーム部材12b)に取り付けられた探傷プローブ11を用いることで、原子炉圧力容器1の給水ノズル2のノズルコーナ部2a(検査対象部位)における給水スパージャ5に隠された部位も隠されていない部位も、共に探傷プローブ11により確実に検査できる。また、探傷プローブ11が取り付けられた第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bが、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱可能に設けられて、この第1アーム部材12a及び第2アーム部材12bの少なくとも一方がアーム位置制御機構16に装着されて使用可能に構成されたので、検査対象部位である給水ノズル2のノズルコーナ部2aを効率的に検査できる。これらの結果、探傷プローブ11を用いて、検査対象部位である給水ノズル2のノズルコーナ部2aにおける給水スパージャ5に隠された部位と隠されていない部位を、短時間に確実に検査できる。
With the above configuration, the present embodiment provides the following effects (1) to (3).
(1) As shown in FIGS. 1, 4, and 6, by using the
(2)探傷プローブ11がそれぞれ取り付けられる第1アーム部材12a、第2アーム部材12bが、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱可能に構成されている。このため、把持取付機構18がCS配管6を把持して装置本体29をCS配管6に取り付けた状態で、探傷プローブ11を備えた第1アーム部材12a、第2アーム部材12bのみを交換することができる。これにより、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの交換毎に、例えば旋回軸X方向位置決め機構19、旋回軸Y方向位置決め機構20及び旋回軸傾き調整機構21を用いて、駆動ユニット13の旋回機構14の旋回軸Pを位置調整とする必要がないので、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの交換作業を容易化できる。
(2) The
(3)探傷プローブ11からの信号を増幅処理する電気回路部22は、探傷プローブ11が取り付けられる第1アーム部材12a、第2アーム部材12bにそれぞれ設置されて、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの駆動ユニット13のアーム位置制御機構16への着脱時にも、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bへの設置状態が保持される。また、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bのアーム位置制御機構16への着脱時には、装置本体29は、把持取付ユニット17の把持取付機構18によりCS配管6への取付状態が維持されている。
(3) The
これらのことから、探傷プローブ11及び電気回路部22をそれぞれ備えた第1アーム部材12a、第2アーム部材12bを、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16から取り外して、電気回路部22のメンテナンスや探傷プローブ11のキャリブレーションを実施し、その後に、第1アーム部材12a、第2アーム部材12bを駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に装着したとき、点検装置10の探傷プローブ11に位置ずれが生ずることがなく、再現性の高い検査を実施できる。
For these reasons, the
[B]第2実施形態(図1参照)
本第2実施形態の点検装置60(図1)が第1実施形態と異なる点は、探傷プローブ11が取り付けられた第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの少なくとも一方に代えて、検査対象部位である給水ノズル2のノズルコーナ部2aを補修する補修工具を備えたアーム部材(共に図示せず)が、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱可能に構成された点である。
[B] Second embodiment (see Figure 1)
The difference between the inspection device 60 (FIG. 1) of the second embodiment and the first embodiment is that, instead of at least one of the
上記補修工具を備えたアーム部材への交換作業は、点検装置60の装置本体29が原子炉圧力容器1内に吊り下げられ、この装置本体29の把持取付ユニット17の把持取付機構18が例えばCS配管6を把持して装置本体29がCS配管6に取り付けられた状態で、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に対して、オペレーションフロア上の作業員により遠隔操作で実施される。
The replacement work for the arm member equipped with the repair tool is carried out when the
以上のように構成されたことから、本第2実施形態の点検装置60によれば、第1実施形態の効果(1)~(3)と同様な効果を奏するほか、次の効果(4)を奏する。
As configured as described above, the
(4)点検装置60では、探傷プローブ11が取り付けられた第1アーム部材12a、第2アーム部材12bの少なくとも一方に代えて、給水ノズル2のノズルコーナ部2aを補修する補修工具を備えたアーム部材が、駆動ユニット13のアーム位置制御機構16に着脱可能に装着される。
(4) In the
このため、点検装置60の装置本体29を原子炉圧力容器1の所定位置に一旦取り付けた後には、この装置本体29の駆動ユニット13に装着された検査用のアーム部材12a、12bを補修用のアーム部材に交換するだけで、把持取付ユニット17の把持取付機構18による取付、並びに旋回軸X方向位置決め機構19、旋回軸Y方向位置決め機構20及び旋回軸傾き調整機構21による旋回機構14の旋回軸Pの位置調整を繰り返すことなく、検査対象部位(例えば給水ノズル2のノズルコーナ部2a)の補修を実施できる。この結果、検査対象部位の点検(検査)作業から補修作業へ至る作業の時間短縮化及び効率化を実現できる。
Therefore, once the device
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention, and those substitutions and changes can be made. are included within the scope and gist of the invention, and are included within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば、上述の両実施形態では、原子炉圧力容器1の給水ノズル2のノズルコーナ部2aの点検、補修の場合について述べたが、原子炉圧力容器1の内周面や炉内配管の外周面等に対して、更には他の技術分野の構造物の非破壊検査に対しても、本実施形態を適用することが可能である。
For example, in both of the above embodiments, the case of inspection and repair of the
1…原子炉圧力容器、1a…内壁、2…給水ノズル、2a…ノズルコーナ部(検査対象部位)、5…給水スパージャ(障害物)、6…CS配管(構造物)、10…点検装置、11…探傷プローブ、12…アーム部材、12a…第1アーム部材、12b…第2アーム部材、13…駆動ユニット、14…旋回機構、15…前後移動機構、16…アーム位置制御機構、18…把持取付機構、19…旋回軸X方向位置決め機構、20…旋回軸Y方向位置決め機構、21…旋回軸傾き調整機構、22…電気回路部、25…直線状アーム、26…湾曲アーム、29…装置本体、30…ベースプレート、32…駆動シリンダ、33…Y軸方向スライダ、36…X軸方向スライダ、43…押圧部、45…旋回用モータ、47…前後移動用モータ、52…位置制御用モータ、P…旋回軸、Ta、Tb…半径方向位置、X、Y…軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この探傷プローブをそれぞれ取り付け可能な、形状が異なる複数のアーム部材と、
これら複数のアーム部材を前記検査対象部位に対して前後方向に移動させる前後移動機構及び旋回させる旋回機構を備えた駆動ユニットと、
この駆動ユニットが設けられるベースプレートを備え、前記検査対象部位の近傍の構造物を把持して前記ベースプレートを前記構造物に取り付ける把持取付機構と、を有する点検装置であって、
前記アーム部材は、直線状アームに所定の湾曲度を有する湾曲アームが結合され、この湾曲アームに前記探傷プローブを取り付ける第1アーム部材と、直線状アームに前記探傷プローブを直接取り付ける第2アーム部材とを備え、
これらの第1アーム部材及び第2アーム部材は、前記駆動ユニットに着脱可能に設けられて、少なくとも一方が前記駆動ユニットに装着されて使用可能に構成されたことを特徴とする点検装置。 A flaw detection probe that performs a non-destructive test on the inspection target area,
A plurality of arm members with different shapes to which this flaw detection probe can be attached,
a drive unit equipped with a back-and-forth movement mechanism that moves the plurality of arm members in the front-rear direction with respect to the inspection target site and a turning mechanism that turns the plurality of arm members;
An inspection device comprising a base plate on which the drive unit is provided, and a gripping and mounting mechanism that grips a structure near the inspection target site and attaches the base plate to the structure,
The arm members include a linear arm coupled to a curved arm having a predetermined degree of curvature, a first arm member to which the flaw detection probe is attached to the curved arm, and a second arm member to which the flaw detection probe is directly attached to the linear arm. and
The inspection device is characterized in that the first arm member and the second arm member are detachably attached to the drive unit, and at least one of the first arm member and the second arm member is configured to be usable when attached to the drive unit.
この点検装置の把持取付機構により検査対象部位の近傍の構造物を把持した後に、
前記点検装置の駆動ユニットを動作させて、この駆動ユニットに装着された第1アーム部材の探傷プローブにより前記検査対象部位の障害物に隠された部位を検査し、前記駆動ユニットに装着された第2アーム部材の探傷プローブにより前記検査対象部位の前記障害物に隠されていない部位を検査することを特徴とする点検方法。 Using the inspection device according to any one of claims 1 to 6,
After gripping the structure near the inspection target area using the gripping and mounting mechanism of this inspection device,
The drive unit of the inspection device is operated to inspect a portion of the inspection target area hidden behind an obstacle using the flaw detection probe of the first arm member attached to the drive unit, and An inspection method characterized in that a part of the inspection target part that is not hidden by the obstacle is inspected using a flaw detection probe having two arm members.
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