JPH0224339B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は原子力を利用した蒸気発生装置内の管
束の中間管支持構造体の一部分を非破壊的に放射
線写真により検査することに係るものである。更
に具体的にいえば、本発明は中間管支持構造体の
管孔と流れ孔との間の結合部分の非破壊放射線写
真検査に係るものである。

背景技術 原子力を利用した蒸気発生装置の間接熱交換器
の管束の中間管支持構造体は、ある期間使用した
後検査しなければならない多くの要素のうちの一
つである。もしこれらの中間管支持構造体が劣化
してしまうと、これによつて支持する管がそれら
の管を通る流体の破壊的な力により破壊され易く
なる。この中間管支持構造体の構造を改良する様
様な努力がなされて来ているが、現在のところは
簡単に穿孔された、すなわち一定間隔で密に孔を
あけた板を使用するのが主流となつている。この
板は3/4インチ（19ミリ）程度の厚さであつて、
被加熱流体が流れる管を通す孔すなわち管孔や流
れ孔があけてある。

ところが使用時にこの中間管支持構造体の管孔
と管の外面との間の〓間に腐蝕性生成物が付着す
る。この蓄積物は管をゆがめると共に、管孔とそ
の隣りの流れ孔との間の支持板の部分（以下、結
合部という）に破壊的な力を加える。このため定
期的検査をして、管孔と流れ孔との間のこの結合
部に裂け目が形成される程度を非破壊的に検査し
なければならない。本発明はこれらの結合部の非
破壊検査における品質または精度を改善すること
にある。

比較的最近、別の構造形態が上述の板状の中間
管支持構造体に代るものとして開発されていると
いうこともついでに指摘しておく。すなわち、い
わゆるエツグクレート支持構造体は上述のような
裂け目の発生をなくし、これによりこのような裂
け目に腐蝕生成物が入り込んで管の一体性に脅威
を与えるのを回避しようとするものである。しか
し、このようなエツグクレート支持構造体のある
部分は前述の穿孔による中間管支持構造体の結合
部と同様に充分検査されなければならない。従つ
てこの問題は以下に開示される実施例だけのこと
ではない。

ここで、結合部とは管孔と流れ孔との間の板部
分を意味するものと定義する。しかしまた、この
結合部は中間管支持構造体の所定部分または一部
分とも表現されるものとする。

放射線検査の基本構成は、検査しようとする部
分の一側に放射線源を、そしてその反対側に放射
線感応フイルムを配置することである。この構成
の目的は、放射線源からの放射線を、検査しよう
とする部分に透過させ、そして放射線感応フイル
ムの受感面へその透過放射線を投影するというこ
とである。その結果、検査部分内に間〓、裂け目
もしくは欠陥があればそれが放射線感応フイルム
上に現われる。放射線源からの放射線が一様に被
検査部分にあたるようにすれば、放射線感応フイ
ルム上の可視記録としてあらわされる最終結果の
品質または精度が向上する。

測定に当つては放射線源と放射線感応フイルム
との両方を、それらの間に支持板の検査される結
合部が入るように配置する。この放射線源と放射
線感応フイルムとを配置するのに管束の管自体を
利用する着想は少なくとも米国特許第3958120号
明細書（1976年５月18日登録）に開示されてい
る。本発明はこのような方法による調査の品質の
向上に関するものである。

問題点 蒸気発生装置の垂直管と垂直管との間に支持体
の調査部分である結合部があるというのが実際で
ある。このため中間管支持構造体の調査部分は垂
直管に直交する水平面内にある。さて、従来放射
線源が調査しようとする部分の面と一致するまで
この放射線源をこれらの垂直管の第１のものに垂
直に挿入する。それから放射線感応フイルムがそ
の調査される部分の水平面を横断して縦方向にま
たがる位置に到るまで第２の垂直管に挿入する。
この配置では、放射線がずつと中間管構造体の板
の中を通つて調査したい区域まで透過してゆくの
で、ここに到達するのが明らかに困難であるとい
う不都合と、欠陥が発見されてもその位置がはつ
きりしないという不都合とがある。

また、このひとつの放射線源を調査しようとす
る部分の上方又は下方に配置してその調査しよう
とする部分を通る放射線密度を大きくし、そして
調査していない部分の欠陥は対象とならないよう
にすることも考えられる。しかし放射線源のこの
アングル撮影位置の欠点は、調査されている部分
に放射線が均一に分布しないということであり、
そのため放射線写真の判読が困難であるというこ
とである。

そこで、放射線源と調査しようとする結合部
と、放射線感応フイルムとの間に、調査しようと
する結合部を透過してフイルムに入る放射線の密
度の均一性を高めるような位置関係を決定する必
要がある。

本発明の開示 本発明は第１に、端部開放の多数の管を横方向
で相互に隣り合せに配置し、容器を横断する管板
により管端を支持し、管の中間部に一定間隔で配
置した中間管支持構造体により管を支持している
蒸気発生装置における前記中間管支持構造体の所
定部分の欠陥を検査する方法において、 (イ) 前記中間管支持構造体の前記所定部分の面の
両側で所定の同一垂直距離に２つの放射線源を
それぞれ配置するため第１の管の中へ相互に離
して２つの放射線源を挿入する段階と、 (ロ) 検査する中間管支持構造体の所定部分が２つ
の放射線源の間にあつてこれら２つの放射線源
から実質的に対称的に放射線をうけるように前
記中間管支持構造体の前記所定部分に隣り合う
第２の管に放射線感応フイルムを挿入する段階
と、 (ハ) 前記放射線源と前記放射線感応フイルムとを
取出して中間管支持構造体の検査した部分の放
射線写真記録を得る段階と を特徴とする、蒸気発生装置における中間管支持
構造体の所定部分の欠陥の検査方法にある。

さらに、本発明は、端部開放の多数の管を横方
向で相互に隣り合せに配置し、容器を横断する管
板により管端を支持し、管の中間部に一定間隔で
配置した中間管支持構造体により管を支持してい
る蒸気発生装置における前記中間管支持構造体の
一部分の放射線写真を撮影する装置において、 (イ) 第１の管に挿入することのできる相互に離し
た一対の放射線源、及び (ロ) 管中間管支持構造体の前記一部分に隣り合う
第２の管に挿入することができる放射線感応フ
イルムを備え、 前記第１と第２の管の間に検査しようとする中
間管支持構造体の前記一部分があつて、各放射線
源がその検査しようとする一部分を含む面から等
距離にあつて、それにより前記１対の放射線源か
ら前記中間管支持構造体の前記一部分を透過する
放射線が実質的に対称的に前記放射線感応フイル
ムに像を投影するようにしたことを特徴とする、
蒸気発生装置の中間管支持構造体の放射線写真撮
影装置にある。

本発明の他の目的、利点そして特徴は以下の説
明から当業者には明らかとなろう。

本発明の最良の実施例 本発明における放射線源として考えられている
ガンマ線源はイリジウム192とイツトリウム169と
である。イリジウム192の等価エネルギーレベル
は約0.45MeVであり、イツトリウム169の等価エ
ネルギーレベルは約0.27MeVである。これらの
アイソトープは放射線写真に従来から使用されて
きた。0.4インチ（10ミリ）の厚みの鋼の放射線
写真でこれら２つの放射線源はほゞ同じ感度を示
した。それよりも厚みが薄いと、イツトリウム
169で撮つた放射線写真はイリジウム192で撮つた
写真よりも感度がよく、それよりも厚みがあると
その反対の結果となつた。多くの種々の撮影の検
討の結果は約0.1インチ（2.5ミリ）（管孔と流れ
孔とに交差するアングル撮影）から約0.8インチ
（20ミリ）（中間管支持構造体の中心線に放射線源
を配置した場合）までの材料の厚み範囲でよいこ
とを示した。このかなりの厚み範囲でいずれのア
イソトープも感度が大きいという大きな利点を有
している。どちらの放射線源も同程度に望ましい
小さな寸法とすることができる。しかし同じ大き
さのイツトリウム169と比較して、イリジウム192
は３倍の強度を有し、1/4の価格で購入でき、そ
してはるかに容易迅速に入手できる。更に、イリ
ジウム192アイソトープの半減期はイツトリウム
169の半減期の２倍以上である。これらの要因に
基づいてイリジウム192が本発明の実施において
ガンマ線源として選択された。

３種類のフイルムが調べられた。これらはコダ
ツクの微粒子陽画フイルム7302（FGP7302）と、
コダツクインダストレツクスＲフイルムDR−54
（DR54）と、コダツクインダストレツクスＭフ
イルムＭ−５（Ｍ−５）である。FGP7302は薄
い、むしろ壊れ易い単一の乳剤層を有し非常に感
度の低いフイルムである。バツクグラウンド放射
線レベルが非常に高く、そしてフイルムの位置決
めに時間がかゝるときには最も有用である。この
場合遅いフイルムスピードはかぶりを減少させる
が、露出時間は増大する。このフイルムを装填す
ると、乳剤層は透過放射線の方向に向けなければ
ならない。乳剤がフイルムのどちら側であるかは
暗室では判別し難く、フイルムカセツトを反対に
装填してしまうおそれがある。

残りの候補フイルムＭ−５とDR54とはフイル
ムのかぶりの問題をなくすため両面乳剤としてフ
イルムである。Ｍ−５は感度が高く、撮影時間を
スピードアツプするためイツトリウムと組合せて
これまでも使用されていた（所望の小寸法とする
とこの放射線源の活性が小さくなり、その結果強
度が小さくなるからである）。Ｍ−５フイルムは
初めの方のテストではDR−54よりもかぶりが多
かつた。かぶり特性、暗室内での取扱い容易性、
予想される撮影形態において許容できる露出時
間、妥当な価格、入手容易そして標準的現像技術
に対する安定性から最終的にコダツクDR−54イ
ンダストレツクスフイルムを選択した。

第１図に、本発明検査方法および装置の説明の
ため、検査しようとする中間管支持構造体とそれ
が支持している２本の熱交換管を断面で示してい
る。この第１図は原子力利用の蒸気発生装置内の
管束のうちの２本の熱交換管の縦断面図である。
第１の管１と第２の管２とは管板３から直立して
いる。この管板３は蒸気発生装置の容器を水平に
横切つて延在している。

管１，２は管板３を通つており、端部が開放し
ていて核反応により加熱された流体をうける。管
と管との間の中間管支持構造体４の所定部分を検
査するときには、検査しようとするその部分へ管
１，２の下方の開放端部から接近できる。

管と管との間のこの中間管支持構造体は他の形
でもよいが、第１図では管をうけ入れる管孔５，
６をあけた簡単な板として示されている。詳しく
いえば、管孔５が第１の管１をうけ入れ、そして
管孔６が第２の管２をうけ入れる。管と管との間
の中間管支持構造体が、管１，２の外面に沿つて
流れる流体を加熱するため別の通路を有していな
ければならないということはよく了解されている
ことである。第２図は中間管支持構造体４を貫通
するこれらの流れ孔７と管孔（たとえば５，６）
とを示している。第２図は管孔５，６の他にも管
孔に管が入つていることを示しているけれども、
これらの他の管孔内の管は図面を複雑にするだけ
なので第１図には示されていない。

流れ孔７は管孔６から離して設けられ、その間
に結合部８を残している。管と管との間の構造体
のこの部分こそが、たとえば管孔６の壁と第２の
管２との間の隙間に形成された腐蝕生成物による
生じる力をうける弱い部分である。力をうけてい
る結合部８を定期的に検査して結合部の内部又は
外部につくられているかもしれない欠陥状態を調
べなければならない。本発明の目的は、この欠陥
状態を明らかにし、そしてその後の処置の決定資
料となる放射線写真記録をつくることである。

もし放射線源を管と管との間の中間管支持構造
体４の水平面に配置すると、放射線はこの中間管
支持構造体の中を透過して結合部８の状態は第２
の管２内に置いた放射線感応フイルムに記録され
ることとなる。管孔５と流れ孔７との間の中間管
支持構造体４の部分に欠陥もしくは異常があると
それは、管孔６の結合部８の所望の像をマスクし
てしまう。又この場合、管孔５と流れ孔７との間
の中間管支持構造体の材料を通る放射線の密度は
小さく、第２の管２内のフイルム上の結合部８の
像ははつきりしないものとなる。

このため従来の一提案では、単一の放射線源を
中間管支持構造体４の面より上に配置して、結合
部８がもつと直接に、放射線源から第２の管２内
のフイルム上への投射放射線をうけるようにし
た。しかし、このようにすると密度は増大する
が、第２の管２内の垂直の放射線感応フイルムへ
の貫通放射線を結合部８がうける角度によつてそ
の密度は変動する。先行技術のこの欠点に鑑み、
本発明がなされたのである。

本発明は構造的には、２つの放射線源をカプセ
ル９内に収容して第１の管１内に配置する。第１
図では各放射線源１０，１１を別々のカプセルに
収容している。一個の収容用のカプセルでも使用
できるけれども、実施例では各放射線源に一つゞ
つカプセルを使用して、これらのカプセルをしな
やかな金属ケーブルにより結んでいる。いずれに
せよカプセルは観念的には一つのものとして９で
示している。渦流センサをカプセル９内に収容し
て管１内のカプセル９の正確な位置を遠隔指示す
る。放射線源１０と１１とは管１内で垂直方向に
配置されている。２つの放射線源は垂直方向で相
互に離されている。すなわち、管１内で放射線源
１０を中間管支持構造体４の上の所定の距離に配
置し、放射線源１１を中間管支持構造体４の下の
同じ所定の距離に配置する。このように配置する
と放射線源１０と１１からの放射線はそれぞれア
ングル撮影を可能として結合部８を同時に貫通
し、その場合満足できる高い密度で放射線は均一
に分布する。放射線感応フイルム１２はカセツト
１３内に収容され、この放射線感応フイルムは第
２の管２の下方の開端から持上げられ中間管支持
構造体４の水平面を縦にまたぐようにして配置さ
れる。この放射線感応フイルム１２を結合部８の
一側に近づけて配置し、結合部８の他側の放射線
源１０，１１からの透過放射線をうけるようにす
る。その結果放射線感応フイルム１２上に結合部
８の像を非常に満足できる状態で記録できる。カ
プセル９の場合と同様渦流センサをカセツト１３
に設けそれにより中間管支持構造体４の水平面を
垂直方向で正確にまたがるようにする。

それから第１の管１内で垂直に配置した放射線
源１０，１１を中間管支持構造体４の面に対し配
置してこれらの放射線源からの放射線が調査する
結合部８を透過した後第２の管内の放射線感応フ
イルム１２に入るようにする。

所定の露出時間後、放射線源１０，１１と放射
線感応フイルム１２を収容したカセツト１３を取
り出して、放射線感応フイルムを現像し放射線写
真記録を得るのである。

原子力利用の蒸気発生装置の管と管との間の支
持構造体の結合部は、接近し難く、しかも調査を
必要とする構造部分である。放射線源を設置する
従来の位置と結合部との間には介在構造物がある
のでそれが放射線の視野から調査しようとする結
合部を遮蔽してしまう。本発明ではその介在構造
物の両側に横へ一歩よけて１対の放射線源を配置
して、放射線を実質的に対称的に差し向けて、放
射線密度を均一化し、その結果、結合部内の欠陥
を十分に判読できるだけの高密度の放射線により
均一濃度の放射線記録を得たのである。

再言することになるが本発明は、調査し難いと
ころに位置している構造体に１対の放射線源から
の放射線を集中させて高品質の放射線記録を得る
ための方法および装置にある。

叙上から本発明の既述の目的が達成されたこと
も、そしてその方法と装置に固有の効果も理解さ
れたであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施している中間管支持構造
体を通る２本の管の縦断面図である。第２図は第
１図の構造体の平面図である。 １……第１の管、２……第２の管、４……中間
管支持構造体、８……結合部、５；６……管孔、
７……流れ孔、９……カプセル、１０；１１……
放射線源、１２……放射線感応フイルム、１３…
…カセツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端部開放の多数の管を横方向で相互に隣り合
   せに配置し、容器を横断する管板により管端を支
   持し、管の中間部に一定間隔で配置した中間管支
   持構造体により管を支持している蒸気発生装置に
   おける前記中間管支持構造体の所定部分の欠陥を
   検査する方法において、 (イ) 前記中間管支持構造体の前記所定部分の面の
   両側で所定の同一垂直距離に２つの放射線源を
   それぞれ配置するため第１の管の中へ相互に離
   して２つの放射線源を挿入する段階と、 (ロ) 検査する中間管支持構造体の所定部分が２つ
   の放射線源の間にあつてこれら２つの放射線源
   から実質的に対称的に放射線をうけるように前
   記中間管支持構造体の前記所定部分に隣り合う
   第２の管に放射線感応フイルムを挿入する段階
   と、 (ハ) 前記放射線源と前記放射感応フイルムとを取
   出して中間管支持構造体の検査した部分の放射
   線写真記録を得る段階と を特徴とする、蒸気発生装置における中間管支持
   構造体の所定部分の欠陥の検査方法。 ２ 端部開放の多数の管を横方向で相互に隣り合
   せに配置し、容器を横断する管板により管端を支
   持し、管の中間部に一定間隔で配置した中間管支
   持構造体により管を支持している蒸気発生装置に
   おける前記中間管支持構造体の一部分の放射線写
   真を撮影する装置において、 (イ) 第１の管に挿入することのできる相互に離し
   た一対の放射線源、及び (ロ) 管中間管支持構造体の前記一部分に隣り合う
   第２の管に挿入することができる放射線感応フ
   イルムを備え、 前記第１と第２の管の間に検査しようとする中
   間管支持構造体の前記一部分があつて、各放射線
   源がその検査しようとする一部分を含む面から等
   距離にあつて、それにより前記１対の放射線源か
   ら前記中間管支持構造体の前記一部分を透過する
   放射線が実質的に対称的に前記放射線感応フイル
   ムに像を投影するようにしたことを特徴とする、
   蒸気発生装置の中間管支持構造体の放射線写真撮
   影装置。