JPH03261897A - シュラウド検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉圧力容器内部構造物に発生する欠陥を
検出する検査装置に係り、特に、シュラウドの溶接部を
検査するに好適なシュラウド検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６３−５８２９４号公報に記載の
ように、炉心支持板及びＣＲＤハウジング頂部を利用し
て炉内検査装置を設置し、多関節アームを突き出して、
このアームの先端に光学ヘッド、除染ヘッドを設け、こ
れにより炉内下部、及び、シュラウドサポートレグ部の
肉眼検査を行うようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は以下の問題があった。

（１）多関節型は駆動軸が多く、電気部品の耐水性及び
耐放射線性に考慮が必要である。

（２）多関節型は構造が複雑なため、多くの部品点数が
必要であり、−層の小形、軽量化が望まれている。

（３）光学ヘッド、除染ヘッド以外のセンサの取付けは
考慮されておらず、シュラウドの体積検査及び割れのサ
イジング等は困難である。

本発明の目的は、シュラウドの内側から同シュラウド溶
接部の体積検査及び割れ等のサイジングを可能とするシ
ュラウド検査装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、以下により遠戚される。

（１）駆動軸は、シュラウドの長手接線方向のＸ軸。

Ｘ軸を回転するＡ軸、シュラウド円周溶接線方向のＹ軸
、Ｙ軸を回転し繰り出すＲ軸及びＺ軸等の必要最低限の
軸とし、可能な限り電気部品を少なくして耐水性、耐放
射線性の向上を図る。

（２）構造は、上部格子板の枠、又は、炉心支持板の穴
を通過可能な筒状の枠体から円周方向のアームを繰り出
すようにして、簡単、小形、軽量化を図る。

（３）センサには、超音波探触子、電位差検出端子等を
取付は可能とし、体積検査及び割れのサイジング等検出
と評価を可能とする。

〔作用〕

本発明のシュラウド検査装置は以下のように動作する。

（１）炉心最外周部、又は、最外周部近傍の燃料集合体
又は燃料集合体とＣＲＤ案内管を取外し、その間隙を利
用してシュラウド検査装置を炉心部、又は炉心下部に挿
入する。

（２）炉心部、又は、炉心下部に設定されたシュラウド
検査装置力）らはＹ軸アームを繰出し、同アームをシュ
ラウド面に対して設定する。

（３）超音波探触子、又は、電位差検出端子をＹ軸アー
ム又はＸ軸に沿って走査し、体積検査又は割れのサイジ
ング等を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図により説
明する。

第１図は、本発明のシュラウド検査装置の構成の一例を
示す。ここで、１は検査装置を原子炉内に挿入するため
の棒状治具で、第５図の燃料取替機５０の燃料つかみ機
構５３に取付けられて吊下げられる。２は上部支持部で
、棒状治具１の先端部に取付けられており、上部格子板
３に嵌合する。

４はＡ軸で、回転して円周方向の位置決めを行なう。Ａ
軸４の駆動及び位置検出はＡ軸回転用モータ５、Ａ軸回
転角検出用エンコーダ６等により行い、上部支持部２に
取付けられている。Ａ軸４にはＸ軸周駆動・位置検出部
１０が取付けられている６同部１０は、Ｘ軸周駆動モー
タ７０、Ｘ軸位置検出用エンコーダ７１を内部に含み、
Ｘ軸周ケース７に取付けられているＸ軸用送りねじ８を
駆動し、Ｘ軸周移動部９を上、下方向に動かす。同移動
部９にはＺ軸用送りねじ１１．ｚ軸周移動部１２、ｚ舶
用駆動・位置検出部１３等が搭載されている。１４はＲ
軸用駆動部で、固定側がＺ軸周移動部１２に固定されて
おり、Ｒ軸はエア等の圧力により９０度向回転る。同厚
λ動部］４にはＹ舶用駆動部１５が取付けられている。

Ｙ舶用駆動部１５には同用送りねし１６．同円移動部１
７．同用駆動・位置検出部１８簀が取付けら九でいる。

Ｙ舶用移動部１７にはエアシリンダ等の探触子押付部１
９．超音波探触子２０が設けられている。

探触子押付部】９はＺ′軸方向に作動し、超音波探触子
２０を被検体部に押し付ける。

即ち、第１図のシュラウド検査装置は、Ａ、Ｘ。

Ｚ、Ｒ，Ｙの回転二軸、直線送り三軸の合計玉軸の自由
度をもっており、炉心最外周又は最外周近傍の燃料集合
体部からＹ軸を繰り出して超音波探触子２０を走査する
。

２１は、炉７１）支持板２２の制御棒案内管支持用穴２
３に嵌合する下部固定部、２４はシュラウドの胴体長手
方向溶接線、２５は同円周方向溶接線である。

第２図は、本発明のシュラウド検査装置の構成の他の一
例を示す。ここでは、主要構成を第１同と同じどし、Ｚ
、Ｒ，Ｙ軸を変えている。即ち、Ｚ軸にエアシリンダ等
の伸縮機構を設け、１く軸をモータ等で駆動し、Ｙ軸に
円弧状アームを設け、伸縮機構によりＹ軸を繰り出すよ
うに構成した。

３０はＺ軸周シリンダ式伸縮機構、３１は伸縮機構縮み
用モータ、３２は伸縮距離測定用エンコーダである。３
３はＲ舶用駆動部、３４はＲ軸回転駆動用モータ、３５
は同回転角検出用エン１−グであり、第１図と同様にエ
ア等の圧力により９０度向回転るＲ　１１１用駆動部１
４を用いてもよい。

３ＧはＹ軸周アー１１．３７は同円ラック、３８は同円
移動部、３９は同駆動用モータ、４０は同位置検出用エ
ンコーダである。Ｙ舶用移動部３８はビニオン等（図示
せず）を備えており、Ｙ軸周アーム３６のラック３７と
噛み合い、超音波探触子２０をＹ軸周アーム３Ｇに治っ
て走査する。ＹｌｆＩＩＩＩ用アーｌｘ　３６は被検体
部の曲率に合わせて円弧状に設けられている。

即ち、第２図のシュラウド検査装置は、Ａ、Ｘ。

７、、Ｒ，Ｙの異軸の自由度を第１−図と同しとし５２
軸にシリンダ式伸縮機構３０及びＹ軸にランク３７を備
えたアー・ム３Ｇを用いて一層の適用性の拡大を図って
いる。

第３図は、本発明のシュラウド検査装置の構成の第三の
例を示す。ここでは、主要構成を第１図。

第２図と同じとし、Ｚ軸を変えている。即ち、Ｚ軸（Ｊ
パンタグラフ式の伸縮機構を設け、パンタグラフの伸縮
を利用してＹ軸を繰り出すようにした。

４１はＺ軸用パンタグラフ式伸縮機構で、四辺の棒を互
いに組合オ〕せて一方の端部をＸ軸の移動部９に取付け
、これに対向する端部にＲ軸用暉動部３３を取付け、こ
れらの直交方向の端部に８動わじ４２を取付け、移動ね
じ４２の一方に２軸用訃動部４３．同翻動用モータ４４
．同位置検出用エンコーダ４５を取付けている。このよ
うに構成すると、移動ねじ４２を回転することによりパ
ンタグラフ式伸縮機構４１を伸縮できる。本図では、パ
ンタグラフ式伸縮機構４〕の能動にモータ４４を用いた
例について説明したが、エアシリンダ等の鮭動源を用い
てもよい。パンタグラフによればさらに伸縮比の拡大が
図れる利点がある。

第４図は、本発明のシュラウド検査装置の構成の第四の
例を示す。ここでは、主要構ｌ戊を第１図ないし第３図
と同しとし、Ｒ軸周駆動部３３の取付位置を変えている
。即ち、第３図ではＲ舶用即動部３３．Ｒ軸同転即動用
モータ３４．ｒ４ｉ１１１回転角検出用Ｊ、ンコーダ３
５薯を２軸のＹ軸側に取付けていたが、第４図ではＺｌ
！１ｌｌｌのＸ４ｉ１１１側に取イ」けている。

これじより、Ｚ４ｉ１１１に働く曲げ千−メントを小さ
くでき、さらに、７．４［１１伸縮の拡大を図ｚ）、二
とが可能となる。従って、第１図ないＩ、７第３図も第
４図と同様にＲ１ｌＩｌ駆動部をＸ１ｌｌｌ側に数句け
てもよい。

第５図は１本発明のシュラウド検査装Ｅ　４　ｃを適用
する場合の全体構成の一例を示す。ここで、５０は燃料
取替機、５１は走行台車、５２は燃料取替棒状治具、５
３は燃料っかみ機構、５４は燃料集合体、５５は制御棒
案内管で、燃料取替機５０は、走行台１ｊｆ　５１−）
−、を走行し、原子炉内に燃料取替治具５２を伸ばして
燃料集合体５４の取替えを行う。

本発明のシュラウド検査装置４６は、この燃料取替機５
０を利用し、最外周部、又は、最外周部近傍の燃料集合
体５４等を取外した後、本検査装＠４６を挿入する。下
部固定部２１．Ｘ軸ケース７等は上部格子板３の格子の
間隙を通り抜け、炉心支持板２２の制御捧案内管支持穴
２３により固定される。位置決部２により、格子板３の
格子により定まる方向、例えば、Ｏ’　、９０”　、１
８０’２７０°の方向に設定される。しかし、最外周又
は最外周部近傍の燃料集合体５４の位置、例えば、ＩＩ
、　ＩＩＩ、　ｒＶ、　Ｖの位置では、それぞれ約１８
９’１９８°、２１０．５°、２１８°　の方向に設定
することが好ましいことがわかる。２６はシュラウドの
胴体部を示す。Ｘ軸ケース７からはＹ軸用アーム３６．
超音波探触子２０等を繰り出し、シュラウド胴体部２６
の長手方向溶接線２４９円周方向溶接線２５付近の探傷
を行う。

５６は作業フロアで、ここに制御装置５７、データ収録
装置５８．データ処理装置５９等を設置し、検査装置４
６とはケーブル６０で接続して、シュラウド検査装置４
６の設定、超音波探触子２０の走査、探傷データの収録
、処理、各種図表の出力等を行う。

第６図（第４図に併記）は、第１図ないし第５図の超音
波探触子の代わりに、電位差法（ＰＤＭ）用の電位差検
出端子４７を取付けた状況を示す。

電位差検出端子４７はアーム３６に沿って駆動され、表
面に開口した割れ状欠陥の電位分布を測定し１分布の大
きさから割れの深さの評価を行う。

同図では探針（電流を供給し、電位差を測定するための
針状接触子）４８を水平方向に四本、垂直方向に四本設
けて示したが、この探針４８の数及び配置等はこれに限
るものではない。

第７図は、本発明のシュラウド検査装置４６を下部シュ
ラウド６１．シュラウドサポートシリンダ６２．シュラ
ウドレグ６３のそれぞれの溶接部６４．６５等の検査に
適用する場合の構成の第五の例を示す。

ここでは、主要構成を第１図と同しとし、炉心支持板２
２の制御棒案内管支持用穴２３を通してシュラウド検査
装置４６を挿入し、ＣＲＤハウジング６６を利用して下
部固定部２１を支持して検査を行う。挿入時はケース７
、Ｘ、Ｚ、Ｒ，Ｙ。

２′軸及び探触子２０等は制御棒案内管支持用穴２３を
通過する必要があることから、同大２３の内径より小さ
くなるように収められており、ＣＲＤハウジング６６に
固定後、探触子２０を繰り出し、溶接部６４．６５の検
査を行う。

６７はＣＲＤスタブ、６８はＲＰＶ下鏡部である。

第８図は、第７図のシュラウド検査装置４６を適用する
場合の全体構成の他の一例を示す。下部固定部２１がＣ
ＲＤハウジング６６に固定され、シュラウド検査装置４
６は炉心支持板２２の下側に設定され、下部シュラウド
６１．シュラウドサポートシリンダ６２．シュラウドレ
グ６３等の溶接部の探傷及び割れ深さの評価等を行う。

本実施例によれば、原子炉圧力容器内部構造物のシュラ
ウドの内側から同シュラウド溶接部の体積検査及び欠陥
のサイジングを可能とし、検査信頼性の向上を得るとと
もに、シュラウド溶接部の健全性の確認が行える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子炉圧力容器内部構造物の上部格子
板又は炉心支持板の最外周部又は最外周部近傍の枠内に
検査装置を挿入でき、Ｙ軸用アーム、超音波探触子等を
繰り出して、シュノウ１〜胴体溶接部に対して複数の方
向から超音波ビームを投入し、シュラウド胴体溶接部の
健全性を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシュラウド検査装置の斜視
図、第２図は本発明のシュラウド検査装置の第二の実施
例の斜視図、第３図は本発明のシュラウド検査装置の第
三の実施例の斜視図、第４図は本発明のシュラウド検査
装置の第四の実施例の斜視図、第５図は本発明のシュラ
ウド検査装置を適用する場合の全体構成の説明図、第６
図は本発明のシュラウド検査装置の電位差検出端子を装
着した状態の斜視図、第７図は本発明のシュラウト検査
装置の第五の実施例の斜視図、第８図は本発明のシュラ
ウド検査装置を適用する場合の全体構成の他の一例を説
明図である。 １・・・棒状治具、２・・・上部支持部、３・・・上部
格子板、４・・・Ａ軸、８・・・Ｘ舶用送りねじ、１１
・・・Ｚ舶用送りねじ、１６・・・Ｙ軸用送りねじ、２
０・・・超音波探触子、２１・・・下部固定部、２２・
・・炉心支持板、２４・・・シュラウド胴体長手方向溶
接線、２５・・・同円周方向溶接線、３０・・Ｚ軸周シ
リンダ式伸縮機構、３３・・・Ｒ軸用駆動部、３６・・
・Ｙ軸周アーム。 ４１・・・Ｚ軸周パンタグラフ式伸縮機構、４６・・・
シュラウド検査装置、４７・・・電位差検出端子、５０
・・・燃料取替機、５２・・・燃料取替棒状治具、５３
・・躬 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子炉圧力容器の内部構造物検査装置において、燃
   料取替機の燃料つかみ機構に取付けられる棒状治具と、
   上部格子板、炉心支持板、ＣＲＤハウジング等の原子炉
   圧力容器内部構造物を利用して前記棒状治具を支持する
   上部支持部及び下部固定部と、前記上部支持部の下側に
   設けたＡ軸と、前記Ａ軸の下側に設けたＸ軸と、前記Ｘ
   軸に設けたＺ軸と、前記Ｚ軸に設けたＲ軸と、前記Ｒ軸
   に設けたＹ軸と、前記Ｙ軸上を走行する超音波探触子等
   から構成したことを特徴とするシユラウド検査装置。 ２、原子炉圧力容器の内部構造物検査装置において、 Ａ軸、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｒ軸、Ｙ軸、超音波探触子等を上部
   格子板の枠の内側を通して挿入し、上部格子板と炉心支
   持板、又は、ＣＲＤハウジング等を支点としこれらの支
   点方向のＸ軸に対して直交方向にＹ軸を繰り出して、主
   として支点方向のＸ軸と直交方向のＹ軸の駆動により超
   音波探触子を走査してシユラウドの溶接部の超音波探傷
   を行うことを特徴とするシユラウド検査装置。 ３、請求項１または２において、Ｘ軸に取付けられ、前
   記シユラウドの径方向に駆動するＺ軸にシリンダ式伸縮
   機構又はパンタグラフ式伸縮機構等を装着し、Ｙ軸を繰
   り出すようにしたシユラウド検査装置。 ４、請求項１ないし３において、Ｙ軸をシユラウドの曲
   率を考慮して曲率を有するアームで構成したシユラウド
   検査装置。 ５、請求項１ないし４において、Ｙ軸を回転させるため
   のＺ軸の駆動部をＸ軸側に設け、Ｚ軸とＹ軸を回転して
   Ｙ軸の繰り出しを行うシユラウド検査装置。 ６、請求項１ないし５において、Ｙ軸に電位差測定用の
   電位差検出端子を装着し、電位差検出端子を一定間隔毎
   に押付けて割れ状欠陥の電位差分布を測定し、割れ状の
   損傷の寸法測定を行うシユラウド検査装置。