JPH0210152A - 渦電流プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技■じト野 本発明は、管状部材の拡大即ち拡管もしくは拡径に関し
、特に、管を流体の力により直径方向に拡管して管板又
は管支持板と係合させたり、流体の力により管状の封止
部材を前記管の内壁との係合状態に直径方向に拡大させ
たりすることがてきる拡径可能なスリーブを有する渦電
流プローブ装置に関するものてあり、この渦電流プロー
ブ装置は、管板又は管支持板の位置を検出したり、封止
部材及び管の直径方向の拡大度合を検出したりすること
ができる。

魚曹しど昆量 周知のように、原子炉発電プラントにおいては、蒸気発
生器は、放射性の一次流体と二次流体とを分離する熱伝
導性の境界を介して該一次流体から該二次流体に熱を伝
達することによって、蒸気を発生する。二次流体の温度
が上昇すると、同二次流体は飽和温度に達し、この飽和
温度を超えると、二次流体のうち飽和温度を超えた部分
が気相になつて蒸気を発生ずる。蒸気発生器は、−次流
体か流れる複数の管を有するのが典型的である。これ等
の管の管壁は、−次流体から二次流体に熱を伝達する熱
伝導性の境界として作用する。典型的には、容管は、同
管を受は入れるための穴を有する複数の管支持板によっ
て、その長さ沿いに支持されている。更に、容管の端部
は、同管を受は入れる穴を有する管板によって支持され
るのが典型的であり、また、溶接によって管板に取着さ
れるのが典型的である。これから述べるように、管支持
板及び管板は容管を支持するための支持部材となるが、
管と管支持板との境界における穴や、管と管板との境界
における穴に隙間もしくはギャップが存在することがあ
る。従って、管と管支持板との間や、管と管板との間に
は隙間があるかも知れない。

上述のように、蒸気発生器の管内を流れる一次流体は放
射性であり、従って、蒸気発生器は、放射性の一次流体
が二次流体と混合して同二次流体を放射能により汚染し
ないように設計されている。

従って、放射性の一次流体が二次流体と混合するのを回
避すべく、放射性の一次流体かとこても二次流体から分
離された状態にあるように、管は漏洩のないことが望ま
しい。

しかし、運転中に、振動や、応力及び腐食によって生ず
る管壁の結晶粒界割れのため、屡々、蒸気発生器の表面
に大きな傷が成長して、漏洩を生してしまうことがある
。傷のなめ壁面を貫通する割れが生じると、放射性の一
次流体は二次流体と混合してしまう。このように壁面を
貫通する割れは、隙間近くの管部分におけるその振動や
結晶粒界応力腐食割れのために、同管部分において生じ
ることがある。ここで説明するように、管と管支持板と
の間や、管と管板との間のこれ等の隙間は、流れによっ
て招来される振動のために管が管支持板や管板に打つか
り摩耗したり、同隙間に汚染物質が付着して管を縮径さ
せ、応力をかけ、腐食させたりするなめに、同隙間の近
くの部位において管に劣化を生じさせる。従って、予防
手段を講して、振動、応力及び腐食によって生しる表面
の大きな傷が管に成長して放射性の一次流体と二次流体
との混合が起きないように確保する必要がある。

そのためには、傷のある管を拡管して管板又は管支持板
と係合させ隙間を閉じるか、傷のある管をスリーピング
する即ち傷のある管にスリーブを取り付ける装置を使用
することが望ましい。

しかし、管を拡管して隙間を閉じる前に、管が精確に直
径方向（こ拡管されて管支持板又は管板に当接するよう
に、管支持板又は管板の位置を先ず精確に決定もしくは
測定しなければならない。また、管が隙間を適切に閉じ
るように、又は管が所定の態様でスリーピングされるよ
うに、管の直径方向の膨張量もしくは拡大量を連続的に
精確に監視していることが望ましい。しかしながら、先
行技術における１つの課題は、管支持板又は管板の位置
を精確に測定するために、また、管の直径方向の拡大量
を測定するために渦電流装置を提供することであった。

更に、管を拡管するために流体的手段を使用するのが望
ましいために、先行技術の別の課題は、管を流体の力に
より拡管する時に受ける比較的高圧に耐えうる渦電流装
置を提供することてあった。

先行技術によると、管状部材を拡管するための幾つかの
渦電流プローブ装置が知られている。このような装置の
１つは、クーパー・ジュニアの米国特許第４，１５９，
５６４号明細書に開示されている。

この特許は、熱交換器の管板内で管を流体の力により拡
径することを教示しており、そのマンドレルは管板の内
側縁部を検出するために渦電流コイルを備えている。ま
た、同マンドレルは先端及び後端を有する本体部を備え
ている。本体部は、その各端に形成された細長い講と、
各溝内に配設された弾性封止部材とを含んている。また
、同マンドレルは、溝間に圧力流体を導くため後端に形
成された通路を含んでいるので、圧力流体が封止部材、
マンドレル及び溝の間に収容されて、拡径可能なスリー
ブを用いることなく管を管板との係合状態に流体の力に
より拡管することができる。渦電流コイルは、溝の外側
てマンドレルの先端に結合されている。しかし、上述の
クーパー・ジュニアの米国特許は、管を管板又は管支持
板との係合状態に拡管するために拡径可能なスリーブを
有する渦電流プローブ装置を開示するものではない。

管の傷を検査するために拡径して管に係合てきる別の渦
電流プローブ装置はフランクリンの米国特許節４，３０
３，８８４号明細書に開示されている。この米国特許に
よって開示された装置は、スリーブの周囲を形成する複
数のプラスチック条片を備えており、軸方向に配向され
た各プラスチック条片に渦電流コイルが装着されている
。プラスチック条片の内部にはゴム管が設けられていて
、該ゴム管が膨張する時にプラスチック条片及び渦電流
コイルが外方への力を受けて拡管すべき管と密接に接触
するため、渦電流コイルは管にある傷を検出できるよう
になる。フランクリンの米国特許は膨張可能な渦電流検
査装置を開示するようであるが本発明のような態様で管
を管板又は管支持板との係合状態に拡径可能な円筒形の
スリーブを有する渦電流プローブを開示するものではな
い。

管状部材を拡径する装置は、ランダルの米国特許節４，
１９５，３９０号明細書に開示されている。ランダル特
許の装置は、弾性を有する中空の管状袋体を含んでおり
、該管状袋体は、その中の封止された空間に流体連通を
与える手段を備えた一対の端栓により、管状袋体の内部
に封止可能に配置された細長い結合部材もしくはロット
に保持されている。拡径装置が管状部利内に配置され液
状流体が管状袋体内に圧送されると、管状袋体は管状部
材をその弾性限界を越えて拡径させる。ランダル特許は
、管状部材を拡径てきる管状袋体を有する装置を開示し
ているが、管板又は管支持板の位置を検出可能であり、
且つ管状部材の直径方向の膨張量もしくは拡径量を検出
可能な渦電流プローブ装置を開示するものてはない。

フオケラーの米国特許節４，５１３，５０６号明細書に
は、管状部材を拡径するための更に別の装置が開示され
ている。このフオゲラー特許は、原子炉プラントの蒸気
発生器の管もしくは管内のスリーブの拡径量を測定する
装置に関するものである。拡径されている管もしくはス
リーブの一部に流体の圧力を伝達することにより、拡径
が行われる。そのために、拡径マンドレル即ち拡径装置
本体が管もしくはスリーブに挿入される。圧力流体は、
流体導管を介してマンドレル内の通路に流入して、拡径
すべき管もしくはスリーブと接触する。細長い部材が同
通路と流体導管とを貫通し、同流体導管の外部の位置へ
延びている。横方向もしくは半径方向の複数の係留ピン
がマンドレルを通って細長い部材と管もしくはスリーブ
との間に延びている。管もしくはスリーブが膨張する時
の係留ピンの半径方向の動きが細長い部材に移動を生じ
させる。細長い部材に接続されたダイアルは、管もしく
はスリーブが膨張する時の細長い部材の移動の大きさを
絶えず計測する。このフォゲラー特許によると、管もし
くはスリーブが膨張する時のその拡径はこのように既知
であり、また、制御しうる。

フオゲラー特許は、管の拡径量を計測する装置を開示し
てはいるが、本発明のように、管を直径方向に拡管でき
る拡径可能なスリーブを有すると共に、渦電流を使用し
て、管板又は管支持板の位置と、管の直径方向の膨張量
もしくは拡大量とを検出てきる渦電流プローブ装置を開
示するものではない。

このように、上述した先行技術は、管状部材を拡径する
装置を開示するが、管を管板又は管支持板との係合状態
に拡管すると共に、本発明のような態様て、管板又は管
支持板の位置を検出し、しかも、管の直径方向の膨張量
を検出できる渦電流プローブ装置を開示するものではな
い。

従って、管を流体の力により直径方向に拡管して管板又
は管支持板に係合させることができ、また、管状の封止
部材を流体の力により直径方向に拡径して管の内壁に係
合させることができる拡径可能なスリーブを有すると共
に、管板又は管支持板の位置と封止部材及び管の直径方
向の拡径量とを検出可能な渦電流スリーブ装置の必要性
が存在する。

完圀ヱｌ」示 この明細書には、管（管状部材）を流体の力により直径
方向に拡管して管板又は管支持板（構造物）に係合させ
ることができ、また、管状の封止部材を流体の力により
直径方向に拡径して管の内壁に係合させることができる
拡径可能なスリーブを有すると共に、管板又は管支持板
の位置と封止部材及び管の直径方向の拡径量とを検出可
能な渦電流プローブ装置が開示されている。

本発明の渦電流プローブ装置は、拡径可能なスリーブを
有する支持体を備えており、同スリーブは、この支持体
を取り囲みながら該支持体に封止して取着されている。

管を直径方向に拡管して管板又は管支持板に係合させる
ように同スリーブを流体の力により直径方向゛に拡径し
て管に係合させるために、同スリーブは流体貯留容器に
連通している。管が拡管されて管板又は管支持板に係合
すると、管と管板との間又は管と管支持板との間に存在
していた隙間が閉じる。また、スリーブは封止部材を流
体の力により直径方向に拡径して管と係合させることが
でき、このようにして管に適切にスリーブが取り付けら
れるスリーピングが行われる。

また、本発明の渦電流プローブ装置は、管、封止部材、
管板及び管支持板の電磁的特性の変化を検出するために
支持体に接続された環状の渦電流コイルを備えている。

従って、該渦電流コイルは、渦電流コイル及びスリーブ
に対する管板又は管支持板の相対的な位置を電磁的に検
出することがてきる。更に、管及び封止部材の直径方向
の膨張量もしくは膨張度合も環状の渦電流コイルによっ
て連続的に瞬時に検出し監視することがてきる。スリー
ブを流体の力により拡径する時に渦電流コイルに比較的
に大きな流体圧力が作用するかも知れないので、同渦電
流コイルは、この比較的に大きな圧力に耐えるように形
成されている。

従って、本発明の目的の一つは、管板又は管支持板の位
置を検出可能な渦電流プローブ装置を提供することであ
る。

本発明の別の目的は、管状の封止部材の直径方向の膨張
量もしくは膨張度合を検出可能な渦電流プローブ装置を
提供することである。

本発明の更に別の目的は、管状の封止部材を拡１］ 径する場合に受ける比較的に大きな圧力に耐えうる渦電
流コイルを有する渦電流プローブ装置を提供することで
ある。

また、本発明の別の更なる目的は、管を流体の力により
直゛径方向に拡管して管板又は管支持板に係合させるこ
とができ、また、管状の封止部材を流体の力により直径
方向に拡径して管の内壁に係合させることができる膨張
可能なスリーブを有すると共に、管板又は管支持板の位
置と封止部材及び管の直径方向の膨張量とを検出可能な
渦電流プローブ装置を提供することである。

子産ｔ　　　　の舌　日 原子炉においては、放射性の一次流体が非放射性の二次
流体と混合するのを避けるためにどの場所でも一次流体
を二次流体から分けておくように、蒸気発生器の管は耐
漏洩性を維持していることが望ましい。このように管を
耐漏洩性にしておくために、予防措置を講じて、管に管
壁を貫通ずるような割れや腐食が起こらないようにする
ことが必要てあろう。後から詳細に説明するように、こ
のような予防措置とは、管を拡管して管板、管支持板又
は同様の構造物に係合させるか、或は管にスリーブを取
り付けることである。

第１図を参照すると、符号ＺＯで総括的に図示された蒸
気発生器は、円筒形の上側部分４０と円筒形の下側部分
５０とを有するほぼ円筒形の外側胴部３０を備えている
。」二側部分４０内には、蒸気と水の混合物から水を除
くように同混合物を分離するための湿分分離装置５４か
配設されている。また、下側部分５０内には、内側胴部
５５が配設されており、該内側胴部５５の頂部は、蒸気
と水の混合物が内側胴部５５から湿分分離装置５４に通
過するのを許容するために該内側胴部５５の頂部に形成
された複数の開口を除いて、閉している。内側胴部５５
の底部は開いている。内側胴部５５と外側胴部３０との
間には環状路５６が画成されている。内側胴部５５内に
は、工場で焼きなましの熱処理がなされた例えば登録商
標　インコネル６００からなる複数のＵ形の垂直な管（
管状部材）７０を有する管束６０が配設されている。

この管束６０の長さ方向に沿って、４０５型ステンレス
鋼のような材料からなる複数の円形の管支持板（構造物
）８０が水平に設けられており、該管支持板８０は、容
管７０を受は入れたり、管７ｏを横方向に支持したり、
また、流れによって管７ｏに生しる振動を軽減したりす
るために、穴８２を有する。管束６゜のＵ形ベンド部の
領域には、クロムメツキしたインコネルでよい耐振棒８
５があり、管７０はこれ等の耐振棒で更に支持される。

再び第１図を参照すると、下側部分５ｏ内で最下方の管
支持板（構造物）８６の下方に水平に配設されているの
は、複数の垂直な貫通穴１００を有する円形の管板（構
造物）９０であり、同貫通穴１００が容管７０の両端を
受は入れると共に容管７ｏの両端を支持している。管の
両端は貫通穴１００の中に所定距離だけ延入している。

インコネルのうちのニッケルーモリブデン−クロム−バ
ナジウム合金クラットである管板９０は、その周縁が、
半球形の水室１１０に溶接のような手段で封止し取着さ
れている。水室１１０内には、垂直な半円形の分割板１
２０が、その半円形の周縁部て水室１１０に溶接により
封止し取着され、その平らな縁部で管板９０に溶接によ
り封止し取着されている。分割板１２０は水室１１０を
入口側部分１３０と出口側部分１４０とに分割する。

更に第１図を参照すると、管板９０の下方で外側胴部３
０に配置されているのは、入口側部分１３０及び出口側
部分１４０にそれぞれ連通する第１の入口ノズル１５０
及び第１の出口ノズル１６０である。また、入口側部分
１３０及び出口側部分１４０にアクセスできるように、
管板９０の下方の外側胴部３０には複数の出入り口１７
０が設けられている。管束６０より上方の外側胴部３０
に設けられた第２の入口ノズル１８０は、上側部分４０
内に水平に配設されたトロイダル状の穿孔付き給水リン
グ１８２に結合されている。

この給水リング１８２は、非放射性の二次流体を入口ノ
ズル１８０を介して、そして給水リング１８２の穿孔（
図示せず）を介して上側部分４ｏ内に流入させる。

第２の出口ノズル１９０は、蒸気発生器２ｏがら蒸気を
出すため上側部分４０の頂部に配置されている。

蒸気発生器の運転中、約３２７°Ｃ（６２０’Ｆ）の温
度になる水のような放射性の一次流体は、第１の入口＝
１５ ノズル１５０から入口側部分１３０に入り、管７０を流
れて出口側部分１４０に達し、そこから第１の出口ノズ
ル１６０を経て蒸気発生器２０から出る。水でよい非放
射性の二次流体は、給水リンク１８２に流体連通する第
２の入口ノズル１８０を経てこの給水リング１８０に入
り、その穿孔から下方へ流れて環状路５６を通り、管板
９０に達する。次いで、二次流体は管束６０内を自然対
流により上方へ流れ、そこで−次流体は、管束６０を構
成すると共に熱伝導体として機能する管７０の壁を介し
ての一次流体がらの熱伝達により、沸騰し気化して蒸気
と水の混合物となる。蒸気と水の混合物は、管束６０が
ら上方へ流れ、湿分分離装置５４により飽和水と約９９
．７５％の飽和乾き蒸気とに分離される。湿分分離装置
５４がらの飽和水は下方に流れて給水リンク１８２がら
流下する二次流体と混合する。このように、二次流体は
第２の入口ノズル１８０を紅て給水リング１８２に入り
、乾き飽和蒸気は第２の出口ノズル１９０を経て蒸気発
生器２０から出る。乾き飽和蒸気は、第２の出口ノズル
１９０を経て蒸気発生器２０がら出た後、］６ 原子力発電の分野て周知の方法で、ヒートシンク（図示
せず）に最終的に送られる。更に、原子炉においては、
−次流体は放射性であり、従って、蒸気発生器２０は、
二次流体が一次流体と混合して汚染され放射性とならな
いように、放射性の一次流体がどこでも二次流体と直接
連通しないように設計されている。

明の第１′−施ｊ 第２図を参照すると、本発明の第１実施例である渦電流
プローブ装置が符号２００により総括的に図示されてい
る。渦電流プローブ装置２００は、管壁２１２を有する
管（管状部材）２１０内に作動可能に配設されており、
この管２１０を流体の力により直径方向に拡管して管板
９０に係合させ、間管２１０と管板９０との間に存在す
る隙間２２０を閉止する。隙間２２０の閉止により、管
板９０に対する管２１０の振動と隙間２２０内の汚染物
質の付着とが軽減される。振動と汚染物質の付着とを軽
減しないと、管２１０の表面及び内部に傷が発生するこ
とになる。管２１０は、管束６０を構成する複数の管７
０のうち任意のものでよい。貫通穴１００に通された管
２１０は、溶接部２３０により管板９０に取着され、貫
通穴１００内に固着される。第２図に示すように、渦電
流プローブ装Ｗ２Ｏ０は、水或はガスのような流体を内
部に有する流体貯留容器２４０に流体連通しており、該
流体貯留容器２４０に結合された流体給送導管２５０が
渦電流プローブ装置２００まで延びて、該渦電流プロー
ブ装置２００が管２１０を流体の力により直径方向に拡
管して管板９０に係合さぜることができるように、渦電
流プローブ装置２００に流体を供給する。

再び第２図を参照すると、管２１０を含む容管７０は、
各管支持板８６を貫通するように形成された六８２を通
って延びている。渦電流プローブ装置２００は、管２１
０と管支持板８６との間に存在する隙間２６０が隙間２
２０を閉止するのと同様の態様で閉じられるように、管
２１０を流体の力により直径方向に拡管して管支持板８
６と係合させるために、管２１０内を適当に並進して管
支持板８６の近くの位置へ進む。

渦電流プローブ装置２００のこの並進は、米国特許第４
，０８７，７４８号明細書に開示されたような適当なプ
ローブ駆動装置によって行わせることができる。

また、第２図には蒸気発生器の管（構造物）２７０も示
されているが、これは、隙間２２０及び２６０を閉じる
ため本発明により管板９０及び管支持板８６との係合状
態に既に拡管されたものである。

第３図を参照すると、渦電流１０−ブ装置２００は、管
板９０と管２１０との間に存在する隙間２２０を閉じる
ために管２］０を管板９０との係合状態に流体の力によ
り直径方向に拡管させるように管２１０内に配置され図
示されている。この渦電流プローブ装置２００は、総括
的に符号２８０で示されたほぼ円筒形の支持体を含んで
いる。同支持体２８０は、はぼ円柱形の細長い軸部２９
０からなっており、該軸部２９０は、その中間部にもし
くは中間部の近くに相対的に直径の大きい膨出部３００
を有することができる。

この軸部２９０の一端に同軸的に形成されているのは、
外側にねじが切られたほぼ円柱形の第１の軸端部３１．
０であり、これは相対的に直径が小さくてよい。また、
軸部２９０の他端に同軸的に形成されているのは、外側
にねしが切られたほぼ円柱形の第２の軸端部３２０であ
り、これは第１の軸端部３１０と同一の直径でよい。第
３図に示すように、軸部２９０には、膨出部３００から
第１の軸端部３１０及び第２の軸端部３２０へほぼ軸心
寄りにテーパが付いていてよい。軸部２９０を囲んでい
るのはほぼ円筒形の膨張もしくは拡径可能なスリーブ３
２２であって、該スリーブ３２２は米国カリフォルニア
州トーランス所在のアップジョン（Ｕｐｊｏｈｎ）社か
ら入手しうる登録商標・ペレサーン（Ｐｅ１１ｅｔｈａ
ｎｅ）ＣＰＲ−２１０３−５５０のような材料でよく、
管２１０を直径方向に拡管して管板９０に係合させる。

ペレサーンは高温及び低温において高い性能と加水分解
安定度とを有するウレタン弾性プラスチックポリマーで
ある。この材料は、耐薬品性と耐溶剤性とを有し、負荷
を支持する用途や動的用途のために使用できる。また、
スリーブ３２２は、管２１０を直径方向に拡管して管支
持板８６と係合させるのにも使用しうる（第１図参照）
。スリーブ３２２は、隙間２２０又は２６０を閉じるた
めに使用される場合、その長さは約３．３ｃｍ（１，３
ｉｎ）でよい。スリーブ３２２は軸部２９０に対し封止
状態で押し付（）られうる第１のスリーブ端３２４と第
２のスリーブ端３２６とを有し、第１及び第２のスリー
ブ端３２４．３２６が軸部２９０に封止状態て結合され
るめで、スリーブ３２２を膨張させ管２１０との係合状
態に拡径している時に流体がスリーブ３２２から漏れる
ことはない。

再び第３図を参照すると、第１の軸端部３１０に同軸的
に螺着されているのはほぼ円筒形の第１の端栓３３０て
あって、同端栓３３０の内部には、第１の軸端部３１０
に封止状態で係合すると共に第１のスリーブ端３２４を
軸部２９０に封止状態て押し付けるために、第１の段付
き穴３４０が形成されている。この第１の段付き穴３４
０は、第１の軸端部３１０の雄ねじ部に螺着するための
雌ねじ部を有する第１の小径部３５０を含んでいる。ま
た、第１の段付き六３４０は、第１のスリーブ端３２４
を軸部２９０との封止状態に押し付けるためにもっと直
径の大きいねし付き大径部３６０を含んている。同様に
、第２の軸端部３２０に同軸的に取着されているのは、
内部に第２の段イ］き穴３８０を有するほぼ円筒形の第
２の端栓３７０である。第２の段付き穴３８０は、第２
の軸端部３２０に対して封止状態で第２のスリーブ端３
２６を押し付けるため、ねじが切られていない大径部４
００を含んでいる。第１の大径部３６０及び第２の大径
部４００は、第１のスリーブ端３２４と第２のスリーブ
端３２６とを軸部２９０の対応した内向きテーパ部分に
合致するように押し付けるために、それぞれ、第１の段
付き穴３４０の第１の小径部３５０と第２の段付き六３
８０の第２の小径部３９０とから外向きにテーパが付い
ていてよい。このように、第１のスリーブ端３２４は、
第１の段付き穴３４０の第１の大径部３６０と軸部２９
０との間に封止状態で介在して、軸部′１９０に封止結
合されている。同様に、第２のスリーブ端３２６は、第
２の段付き穴３８０の第２の大径部４００と軸部２９０
との間に封止状態で介在して、軸部２９０に封止結合さ
れている。このような仕方で、第１のスリーブ端３２４
と第２のスリーブ端３２６とが軸部２９０に対して封止
１尺態で押し付けられるので、スリーブ３２２が膨張に
より拡径して管２１０と係合する時に、流体がスリーブ
３２２から漏れることがない。

再び第３図を参照すると、第２の端栓３７０は、給送導
管２５０からの流体をこの第２の端栓３７０に給送しう
るように、一端で同給送導管２５０に連通し他端で第２
の軸端部３２０に連通するほぼ切頭円錐形のキャビィテ
ィーもしくは空間部４１０を内部に有する。また、軸部
２９０を貫いて延びるように形成された通路４２０は、
流体をスリーブ３２２に流すと共に該流体をスリーブ３
２２から排出すべく、スリーブ３２２の内側において、
軸部２９０の第２の軸端部３２０から外面４３０に延び
ている。上述の流体は、流体給送導管２５０がら空間部
４１０と通路４２０とを経てスリーブ３２２に流れるの
て、該スリーブ３２２は流体の力により加圧される。第
３図に示すように、通路４２０は、第２の軸端部３２０
から外面４３０までほぼ逆Ｉ−字状になって延びる。

第４図を参照すると分かるように、はぼ正方形の断面形
状を有する少なくとも１つの溝４４０は膨出部３００の
周囲を囲むように軸部２９０に形成されており、間溝４
４０の内部には、対応の一体渦電流コイル４５０か受は
入れられている。各渦電流コイル４５０は溝４４０内に
収容されるようにほぼ正方形の断面形状を有することが
できる。このようにして、渦電流コイル４５０は溝４４
０内に収容された際に軸部２９０に接続される。渦電流
コイル４５０は、横断面の直径が約０．１２７＋ｎｍ（
０，００５ｉｎ）の銅製でよい複数の導電線４６０を含
んでおり、該導電線４６０は、管板９０又は管支持板８
６の電磁的特性の変化を検出するために、スリーブ３２
２の内側にある膨出部３００の一部を囲繞している。渦
電流コイル４５０は、管２１０内で管板９０の近くへ移
動する時、管板９０の内側縁部４６２の存在を電磁的に
検出することができる。同様に、渦電流コイル４５０は
、管２１０内で管支持板８６の近くへ移動する時に、管
支持板の内側縁部４６４（第２図参照）の存在を電磁的
に検出することができる。

このように、渦電流コイル４５０は、同渦電流コイル４
５０とスリーブ３２２に対する管板９０又は管支持板８
６の位置を電磁的に検出することが可能である。

更に、渦電流コイル４５０は、渦電流を管２１０に誘起
すると共に同渦電流の変化を渦電流測定ユニット（図示
せず）に伝えることによって、管２１０の直径方向の膨
張度合を絶えず電磁的に検出することができる。

再び第４図を参照すると、複数の導電線４６０の各々は
、スリーブ３２２が流体の力により拡径される時のスリ
ーブ３２２の加圧力に耐えるために、丸い横断面形状を
有すると共に比較的に細い。加圧力は、ゲージ圧て約８
４０〜１４０６　ｋ　ｇ　／　ｃ　〜２（約１２，００
０〜２００００ｒｂ／１ｎ２）になる。しかし、導電線
４６０を溝４４０内で膨出部３００の回りに互いに積み
重ねて巻回する時に、導電線４６０間には空間部４６６
が画成されることに留意されたい。渦電流コイル４６０
内に空間部４６６があることは、スリーブ３２２を加圧
し拡径するのに使用した流体が導電線４６０間の空間部
４６６にも浸入し渦電流コイル４５０を加圧し拡径させ
るかも知れないので、望ましいことではない。何故なら
、このような態様での渦電流コイル４５０の加圧によっ
て、同渦電流コイル４５０に破局的な破断が生じるか、
或は予期しない態様て渦電流コイル４５０が動作するか
も知れないからである。従って、好適な実施例（第４図
参照）においては、渦電流コイル４５０における空間部
４６６の全体積を減じるために、渦電流コイル４５０は
例えば直径が約０．１２３ｍｍ（０，００５ｉｎ）とい
うような比較的に細い導電線から構成されている。導電
線４６０は、管２１０の直径方向の拡管量を絶えず瞬間
的に電磁的に検出し測定するため、膨出部３００の周り
に環状の形態て配列されている。或は、管２１０の直径
方向の拡管量は、通路４２０における圧力の変化を適当
に検出し測定することによって、検出し測定することも
できる。

容易に了解されるように、各導電線４６０を細くすれば
する程、隣接する導電線４６０間に画定される空間部の
全体積が小さくなる。或は、複数の導電線４６０の各々
が正方形の断面形状を有するように選択しく第５図参照
）、スリーブ３２２を流体の力により加圧して広げる時
の渦電流コイル４５０の加圧に耐えるようにしてもよい
。正方形の断面形状を有する導電線４６０を使用するこ
とによって空間部４６６が実質的に無くなる。

第６図に示すように、スリーブ３２２は、渦電流波に対
して透過性でなければならない流体がスリーブ３２２を
拡径するため通路４２０を通って同スリーフ３２２に流
れる時に、直径方向に拡径可能である。

スリーブ３２２は十分に加圧されると直径方向に拡径し
て管２１．０に係合し、間管２１０を直径方向に拡管し
て管板９０又は管支持板８６と係合さぜ、隙間２２０又
は２６０をそれぞれ閉じる。管２１０は、その弾性限界
を超えて半径方向に所定量拡管されると、永久的に変形
する。スリーブ３２２の直径方向の拡径量及び管２１０
の直径方向の拡管量は、管２１０が半径方向に所定量だ
け拡管するように制御されている。

上述のように、渦電流コイル４５０は、環状の形状を有
するので、管２１０が直径方向に拡管する時に管２１０
に誘起される電磁場の変化を検出することによって、管
２１０の直径方向の拡管量を検出することができる。勿
論、渦電流コイル４５０は、同渦電流コイル４５０から
の電気信号を検出し、監視し、測定し、表示するために
、当該技術分野において普通に入手可能なものから選択
された適当な表示装置又は渦電流計測ユニット（図示せ
ず）に電気的に結合されている。また、渦電流コイル４
５０は、隣接する構造物（管板又は管支持板）に渦電流
を誘起できるように、同渦電流コイル４５０に電気を供
給するための電源（図示せず）に電気的に結合されてい
る。

管２１０が表面又は内部に傷を有すると、傷のために管
２１０に漏れが起きたり破断が生じたりするため、管２
１０が水密てはなくなり、放射性の一次流体が管２１０
の回りを流れる非放射性の二次流体と混合するかも知れ
ない。このような場合、通常スリーピングもしくはスリ
ーブ付けと呼ばれている先行技術の代表的な仕方では、
放射性の一次流体が非放射性の二次流体と混合しないよ
うに別の管を管２１０内に入れる。従って、第７図を参
照すると分かるように、管２１０にスリーピングして管
２１０を封止するなめに、管２１０内に同軸状に管状の
封止部材４７０が配設されていて、該封止部材４７０が
管２１０内を流れる一次流体と管２１０の外部周囲を流
れる二次流体との間のバリヤーを管２１０内に提供する
と共に、該封止部材４７０が傷がある領域の管２１０を
構造的に封止し且つ補強している。かくして、封止部材
４７０か管２１０内において一次流体と二次流体との間
にバリヤーを形成し該−次流体及び二次流体の混合を防
止するのて、管２１０が表面又は内部に傷を有する時て
も、−次流体は二次流体と混合てきなくなる。しかし、
管２１０に適当にスノーピンクするためには、封止部材
４７０を直径方向に拡径して管２１０に係合さぜなけれ
ばならない。

本発明の渦電流プローブ装置２００は、管２１０に適当
にスリーピンクするように封止部材４７０を管２１０と
の封止係合状態に直径方向に拡径させることができる。

第８図を参照すると、拡径可能なスリーブ３２２は、管
２１０にスリーピングするため封止部材４７０が直径方
向に拡径して管２１０に係合するように、直径方向に拡
径し封止部材４７０に係合して図示されている。スリー
ピングのために使用される時、拡径可能なスリーブ３２
２の長さは約１０ｃｍ（４ｉｎ）でよい。封止部材４７
０が直径方向に拡径する時に、同封止部材４７０が管２
１０との係合状態に直径方向に拡大するのて、管２１０
に対する封止部材４７０により半径方向に加えられる直
径方向の拡大力のため、管２１０が同し程度直径方向に
拡管する。封止部材４７０及び管２１０は、それ等の弾
性限界を超えて所定の半径方向長さだけ拡径されるので
、拡径作業か終わった後、永久変形している。

上述のように、管２１０には表面及び内部に傷があるか
も知れないので、管２１０の弾性限界を遥かに超える間
管２１０の直径方向の拡管によって、間管２１０には破
局的な破断が生しることがある。従って、スリーブ３２
２の直径方向の拡径量、並ひに封止部材４７０の直径方
向の拡径量は、管２１０の破局的な破断を避けるのに十
分な所定の半径方向長さだけ封止部材４７０及び管２１
０が直径方向に拡径し変形するように、制御されている
。管２１０及び封止部材４７０の直径方向の拡径量は、
渦電流コイル４５０によって封止部材４７０及び管２１
０に誘起された電磁場の変化を絶えず瞬時的に監視し測
定することにより、検出される。或は、封止部材４７０
及び管２１０の直径方向の拡径量は、流体給送導管４２
０内の流体圧力の変化を適当に監視し測定することによ
って、監視し測定することができる。封止部利４７０及
び管２１０が半径方向に所定の長さたけ拡径する時に、
通路４２０を通ってスリーブ３２２に向かって流れた流
体は、同スリーブ３２２から排出されるので、スリーブ
３２２は加圧されなくなって収縮し、同スリーブ３２２
か拡径して封止部材４７０に直径方向に係合することは
もはや無い。

時間の関数としての通路４２０内の流体圧力の変化は米
国カリフォルニア州バーバンク（Ｂ　ｕ　ｒ　ｂ　ａ　
ｎ　ｋ　）のハスケル社（ｌｌａｓｋｅｌ、　　１．ｎ
ｃ、）から商標名゛′ハイ（・ロスエージ（ＩＩ　Ｙ　
Ｄ　ＲＯＳ　Ｗ　Ａ　Ｇ　Ｅ　＞　”で製造されている
ような流体式拡管装置のような流体式拡管ユニツ１〜（
図示せず）の支援下に、適当に監視し測定することがて
きる。この拡管ユニットは、低圧流体供給装置と、増圧
器と、この増圧器の動作を制御するための制御装置と、
増圧器から通路４２０を経由してスリーブ３２２へ向か
う流体の流量を制御できる電磁弁とを含んている。増圧
器は、圧力変換器（図示せず）に関連して動作する拡管
制御回路（図示せず）によって、上述の制御装置を介し
て制御しうる。同圧力変換器は、増圧器の出口側に流体
連絡可能に接続されると共に、拡管制御回路に電気的に
接続されている。該拡管制御回路は、管板９０又は管２
１０との完全な接触が行われた後の接触圧力を所定の割
合たけ超えるように、管２１０又は封止部材４７０に対
して作用する流体圧力を上昇させることができる。従っ
て、拡管制御回路と協働して作用するこの流体式拡管ユ
ニットは、拡管作業中に時間の関数として流体圧力を監
視し測定することができるので、漏洩や、管２１０又は
／及び封止部材４７０を過度に拡径させろ過圧状態を検
出可能である。

日　の　　２ 第９図及び第１０図は本発明の第２の実施例を示してい
る。第９図及び第１０図に示ずように、本発明の第２の
実施例は、少なくとも、渦電流コイル４５０ａ、４５０
ｂの数と関連の溝４４０ａ、４４０ｂの数とに関して第
１の実施例と相違している。第９図及び第１０図に示す
ように、２つの渦電流コイル４５０ａ及び４５０ｂは関
連の溝４４０ａ、４４０ｂ内に巻回されている。

渦電流コイル４５０ａ及び４５０１１は、長平方向に所
定の距離Ｘたけ分離しており、また、第１実施例と同様
に、スリーブ３２２と膨出部３００との間に配設されて
いる。後から詳細に説明するように、渦電流コイル４５
０の数を２つに増加すると、管支持板８６の位置の測定
精度が増す。

第２の実施例においては、軸部２９０の長平方向軸心に
沿った渦電流コイル４５０ａ、４５０ｂの外側縁部は一
約１９．０５＋ｎｍ（０，７５ｉｎ）の厚さとしうる管
支持板８６の厚さとほぼ同じ距離だけ離間しているのて
、渦電流コイル４５０ａ、４５０１１は、管２１０の長
手方向軸心に関する管支持板８６の位置を精度良く検出
しうる。渦電流コイル４５０ａ、４５０ｂを通常の渦電
流プローブ回路に接続すると、渦電流コイル４５０ａ、
４５０ｂの長手方向の縁部が管支持板８６の上縁及び下
縁と同一の高さになる時にはいつでも、上述したような
渦電流コイルの間隔のために、１つの交点をもつりサー
シュ図形と言われている曲線が描かれる。

渦電流コイル４５０ａ、４５０ｂの間隔χは、管２１０
の壁部に沿って欠陥もしくは付着物を検出するために同
渦電流コイル４５０ａ、４５０ｂを使用する際の邪魔に
ならないようになっている。また、管２１０にスリーピ
ングがされる時、封止部材４７０が拡径することにより
管２１０に係合して、封止部材４７０と管２１０との境
界に締まり嵌めもしくは締まり継手が形成される。従っ
て、渦電流コイル４５０ａ、４５０ｂの間隔は、封止部
材４７０が拡径することにより管２１０に係合する時に
形成される締まり嵌めのプロフィールをマツピングする
ために同渦電流コイル４５０ａ及び４５０ｂを使用する
際の邪魔にならないようになっていることが分かる。

本発明の渦電流プローブ装Ｗ２Ｏ０が管板９０と管２１
０との間に存在する隙間２２０を閉じるため、或は管支
持板８６と管２１０との間に存在する隙間２６０を閉じ
るために使用される場合、同渦電流プローブ装置２００
は、該渦電流プローブ装置に接続された適当なプローブ
駆動装置（図示せず）を動作させることによって管２１
０内で並進される。このプローブ駆動装置は、非破壊検
査の分野で周知のものから選択しろる。渦電流アローブ
装置２００は、隙間２２０又は２６０を閉じるためにそ
れぞれ管板９０又は管支持板８６の位置ｌ＼、或は同位
置の近くへ管２１０内を並進される。上述したように、
渦電流コイル４５０が管板９０又は管支持板８６の位置
もしくはその近くにある時に、そして同渦電流コイル４
５０が管板９０又は管支持板８６に電磁場を誘起した時
に、管板９０又は管支持板８６の位置が渦電流コイル４
５０によって検出される。渦電流プローブ装置２００が
管板９０又（」管支持板８６の位置もしくはその近傍の
位置の所定位置に達すると、流体貯留容器２４０からの
流体は、流体給送導管２５０を経て空間部４１０を通り
第２の軸端部３２０へ流れ、通路４２０を通ってスリー
ブ３２２へと流れ、同スリーブ３２２を加圧して直径方
向に拡径させる。スリーブ３２２か直径方向に拡径して
管２１０に係合することにより、管２１０に対して直径
方向の拡管力が働き、管２１．０はその弾性限界を超え
て直径方向の外側に拡径されて管板９０又は管支持板８
６と係合状態となり、隙間２２０．２６０をそれぞれ永
久的に閉しる。上述のように、管２１０の直径方向の拡
管は渦電流コイル４５０により適当に絶えず瞬時的に監
視されているので、管２１０は直径方向に所定量だけ拡
管される。管２１０が所定量だけ拡管されると、流体は
通路４２０、第２の軸端部３２０、空間部４１０、流体
給送導管２５０を介してスリーブ３２２から流体貯留容
器２４０内に適当に排出されるので、もはや、スリーブ
３２２が流体の力により拡径して管２１０に係合するこ
とはない。隙間２２０又は２６０を閉しるための上述し
た拡径作業が完了すると、本発明による渦電流プローブ
装置２００は、そこに接続されたプローブ駆動装置を適
当に操作することによって、管２１０の外部へ適当に並
進される。

他方、渦電流プローブ装置２００が管２１０にスリーピ
ングするために使用される場合には、同渦電流プローブ
装置２００は、そこに接続されたプローブ駆動装置を適
当に操作することによって、傷を有する管２１０の管部
分とは反対側て管２１０内に配置された封止部材４７０
内で所定の位置まで並進される。

従って、渦電流プローブ装置２００は、傷を有する管２
１０の管部分とすることができる所定位置へ封止部材４
７０内で並進される。渦電流プローブ装置２００かこの
所定位置に達すると、流体容器２４０からの流体は流体
給送導管２５０を経て空間部４１０を通り第２の軸端部
３２０へ流れ、通路４２０を通ってスリーブ３２２へと
流れ、同スリーブ３２２を加圧して直径方向に拡径させ
る。スリーブ３２２が直径方向に拡径して管２１０内に
配設された封止部材４７０に係合することにより、封止
部材４７０を直径方向に拡径して管２１０と係合状態に
して管２１０にスリーピングするのに十分な直径方向の
拡管力か同封止部材４７０に働く。

管２１０の直径方向の拡管は、上述したような方法で渦
電流コイル４５０により監視されているので、管２１０
は半径方向に所定量だけ拡管する。渦電流コイル４５０
を構成する導電線４６０の環状形状は、渦電流コイル４
５０か封止部材４７０及び管２１０の直径方向の拡径量
を絶えず瞬時的に監視することを許容する。封止部材４
７０及び管２１０が半径方向に所定量だけ拡径した後、
流体は、スリーブ３２２がら通路４２０、第２の軸端部
３２０、空間部４１０、流体給送導管２５０を経て流体
貯留容器２４０内に適当に排出されるのて、スリーブ３
２２はもはや流体の力により拡径して封止部材４７０に
係合することはない。上述のスリーピンク作業が終了す
ると、渦電流プローブ装置２００は、同渦電流プローブ
装置２００に接続されたプローブ駆動装置を適当に操作
することによって封止部材４７０外に並進される。

勿論、本発明の新規な概念の精神及び範囲がら逸脱する
ことなく種々の改良及び改変が可能である。

従って、本発明は、管を流体の力により直径方向に拡径
して管板又は管支持板に係合させることができ、また、
管状の封止部材を流体のカにより直径方向に拡径して管
の内壁に係合さぜることがてきる膨張可能なスリーブを
有すると共に、管板又は管支持板の位置と封止部材及び
管の直径方向の膨張量とを検出可能な渦電流プローブ装
置を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、明確にするため諸部分を除去して部分的に破
断して示す原子炉用蒸気発生器の立面図、第２図は、管
板とその上方に配設された管支持板しを示す蒸気発生器
の氷室の入口側部分の断面図、第３図は、蒸気発生器の
管内に配設された、１つの渦電流コイルを含む渦電流プ
ローブ装置の第１実施例の断面図、第４図は、丸い横断
面形状の渦電流コイル導電線を含む渦電流プローブ装置
の一部を囲む拡径可能なスリーブを第３図のＩＶ−ＩＶ
線に沿って示す断面図、第５図は、正方形の横断面形状
を有する渦電流コイル導電線を含む渦電流ブローフ装置
の一部を囲む拡径可能なスリーブを示す断面図、第６図
は、管を管板との係合状態に流体の力により拡管してい
るスリーブを示す断面図、第７図は、管にスリーピング
するため管との係合状態に管状の封止部材を直径方向に
拡径する動作状態にある拡径可能なスリーブを示す断面
図、第８図は、封止部材を管との係合状態に外方へ拡径
するスリーブの断面図、第９図は、２つの渦電流コイル
を含む渦電流プローブ装置の第２実施例の断面図、第１
０図は、各渦電流コイルの断面形状を第９図のＸ−Ｘ線
に沿って示す断面図である。 ７０．２１０．２７０　　管状部材（管）８０．８６　
　構造物（管支持板） ９０　　構造物（管板） ２００・・・渦電流プローブ装置 ２８０・支持体 ３２２・・・スリーブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　構造体に隣接した管状部材内に配設可能であると共に
   、前記管状部材内に配設される支持体を備える渦電流プ
   ローブ装置において、 （ａ）前記管状部材を直径方向に拡大して前記構造体と
   係合させるために、前記支持体に封止して取着されると
   共に、該支持体を取り囲む拡径可能なスリーブと、 （ｂ）前記管状部材及び前記構造体の電磁的特性の変化
   を検出するために、前記支持体に結合されると共に、前
   記支持体と前記スリーブとの間に介装された渦電流コイ
   ルと、 を備え、該渦電流コイルにより、前記スリーブに関する
   前記構造体の位置を電磁的に検出すると共に、前記管状
   部材の直径方向の拡大度合を絶えず電磁的に検出する、
   ことを特徴とする渦電流プローブ装置。