JPH07260752A - 循環管路の孔の超音波による非破壊検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶解装置の下部に開口する管路孔の壁の状態
を、超音波によって非破壊的に検査する装置を提供す
る。 【構成】 主として、支持体（５）に対して回転自在に
装架され、かつモータ（１６）によって回転せしめられ
る超音波センサー（１０）を有している。この超音波セ
ンサーは二つの膨張可能接手（１２）によって囲繞さ
れ、該接手は水中に浸漬し得るようになっている（超音
波によって測定するために必要）。同様に超音波センサ
ー（１０）の位置を検査する装置を配置する。放射性可
燃物溶解作業の一環として、溶解装置の下部に開口する
管路の孔を検査するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は作業員にとって近接の困
難な、または禁止されている、循環管路の孔壁の状態を
検査する装置に関するものである。この種の検査は循環
管路の下方に位置する主管路の内部から、ロボット操作
によって行われる。一つの応用特例は、放射性生産物処
理施設における、溶液の管または縦孔の深部に位置する
作動循環管路の孔を検査することである。

【０００２】

【従来の技術】放射性可燃エレメントを再処理、または
加工する場合には、先ず燃料棒を切断し、その被覆を除
去し、かつ通例は濃硝酸である試薬内に浸漬する。この
時剪断によって生じた可燃物の破片と、酸化物の粉末は
溶解装置内に落とされる。この溶解装置は竪坑の形を呈
し、すなわち大きな垂直管の形をなし、硝酸溶液内に浸
漬された篭を有している。溶解装置は機能上必要な、特
に溶解によって発生する蒸気およびガスを凝縮器の方に
排出するに必要な複数の管路と、貯蔵タンクに延びる溶
液排出回路に属する導菅を有している。同様に起泡−撹
拌回路によって溶液を均質化し得るようになっている。
換言すれば、溶解管の底部には少なくとも一つの作動管
路孔が存在している。

【０００３】溶解装置、特にその内部に対して不定期的
に行われる保守、検査および修理は、ロボット化された
機械装置によって行う必要があり、この区域の放射度合
を考慮に入れて作業員の接近は禁じられている。このよ
うな溶解装置の不定期的な検査を行う場合には、ある管
路の孔の状態、すなわち該管路の出発点の壁の状態を検
査する必要がある。実際に、溶解装置タンクの主はめ輪
と、管路との連結には、その材料に対して溶接を行い、
または連結スリーブを使用することが必要である。

【０００４】なお、フランス特願 ＦＲ−Ａ−２ ６７
０ ８９８ には、核領域内における、定断面管を超音
波によって非破壊的に検査する装置が記載されている。
この装置には、管路内に位置決めし得るロボットで、測
定を行うための超音波トランスデューサを備えたロボッ
トが使用される。連結を確認する目的で、管路とトラン
スデューサを浸漬するためには、該管路の内部に水を循
環させる。しかしながらこの形式の装置によっては、溶
解装置の管底部に位置する水平孔は検査することはでき
ない。さらに組立体全体を水中に浸漬する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記欠
点を除去し、溶解装置の全体を浸漬することなく、その
底部に開口する水平管路の入口を検査し得る装置を提供
することである。

【０００６】

【問題を解決するための手段】したがって、一定の軸線
を有しかつ近接の困難な循環管路の孔を、超音波によっ
て検査せんとする本発明の装置は、 −担持装置の連結板に適合せしめ得る支持体と、 −管路の軸線の周りにおいて、支持体に対し回転自在に
軸支され、３６０°に亙って、管路の壁の状態を試験し
得るようになった超音波センサーと、 −支持体上に固定されたセンサーを回転させるモータ
と、 −センサーの両側に装架され、該センサーの周囲に環状
室を形成する、二つの膨張可能接手と、 −環状室の連結部分に液体、好ましくは水を満たすため
の装置と、 −支持体に対する超音波センサーの回転位置を検査する
装置とを有している。

【０００７】本装置は好ましくは行程終了システムを有
し、超音波センサーを回転させる時、前記超音波センサ
ーの回転を３６０°に制限するようになっている。

【０００８】この場合、行程終了システムの主要部分
は、 −二つの行程終了停止部材と、 −ナットの上に行程終了停止部材が装架されている、ね
じ−ナットシステムと、 −支持体に対して固定され、かつ行程終了停止部材間に
位置する二つの検出器と、 −ねじ−ナットシステムのねじを駆動し、かつモータに
よって駆動される制御歯車装置とから成っている。

【０００９】ねじ棒を有する機械的システムで、支持体
に対して固定され、該ねじ棒がナットの中を通り、かつ
ナットの両側に配置された二つの停止部材を有するシス
テムを、補助システムとして設けることができる。

【００１０】センサーの角度位置を検査する装置は、支
持体上に固定され、かつ制御歯車装置によって駆動され
る角度センサーとなすことが望ましい。

【００１１】連結部分に流体を満たす装置としては、水
を供給する装置で、 −給水導管と、 −該導管上に装架された除泡器と、 −該除泡器の下流に装架された木炭フイルタとから成る
装置が使用される。

【００１２】次に添付図面によって本発明の実施例を説
明する。

【００１３】

【実施例】図１において、溶解装置の下方部分、すなわ
ちタンク１は断面で示されている。タンクの内部には、
本発明の超音波による非破壊検査装置が位置している。
この検査装置は担持装置によって担持され、該担持装置
は図示の如く、その下方部分が連結板２を形成してい
る。前記板は液圧式、空気圧式、電気的または化学的
な、種々の接手および連結部材を有している。したがっ
て前記連結板には種々のケーブルおよび管路を連結する
ことができる。

【００１４】本発明による検査装置は、さらに支持体５
を有し、該支持体には装置の種々の部材が固定されてい
る。この支持体５は、連結板２に対して位置決めされ
た、対応する台板４によって、担持装置の連結板２に固
定されている。中間板３は前記二つの部材間に位置し、
かつ連結板２および台板４を種々の態様で連結し得るよ
うになっている。

【００１５】前記種々の部材はそれぞれ種々の破線位置
にある状態において示されている。この位置の変化は、
本願に記載されていない担持装置によって行われるもの
であるが、本発明の装置はこの担持装置によって担持さ
れ、溶解装置内に導入され、かつ検査せんとする管路内
に位置決めされる。

【００１６】本発明による非破壊検査装置の作動部材
は、超音波センサー１０である。このセンサーは管路２
０内に導入され、溶解装置のタンク１に対する該管路の
固定レベル、すなわち管路の孔のレベルと正確に一致す
るようにされる。このために、超音波センサー１０は、
支持体５の下部７に固定された、位置決め中空軸８に固
定される。

【００１７】管路２０の壁を超音波によって測定する場
合、超音波を伝達するためには、水の如き流体を使用す
ることが必要であり、したがってこのセンサー１０の周
りに、管路２０によって画界され、かつ水の充填される
環状室１１が形成される。この時、二つの膨張可能接手
１２が使用される。この装置については次ぎに詳述す
る。

【００１８】本発明による検査装置は、なお前記超音波
センサーを回転させる装置を有している。この装置は主
として支持体５上に装架され、かつ歯車装置を１７を駆
動するモータ１６より成り、該歯車装置は超音波センサ
ー１０を、同時に管路２０の軸線である、回転軸線１９
の周りで回転させる。

【００１９】図１にはなお角度センサー１８によって、
超音波センサー１０の回転を検査し、かつ制限するため
の、行程終止システムが示されている。この装置につい
ては後で詳述する。

【００２０】図１はなお、センサー１０を囲繞する環状
室１１を満たすための給水システムを有している。この
システムは主として水管１３より成り、該水管は連結台
板４を支持軸８の後方部分に連結し、かつ環状室１１の
方に延びている。この水管は好ましくは端部に除泡器１
４、およびこれに続く木炭フイルタ１５を有している。

【００２１】図２は本発明による検査装置の詳細を示
す。特にこの図２の右方部分は超音波センサー１０の詳
細を示す。

【００２２】この超音波センサー１０は、その回転軸線
１９、すなわち管路の軸線と同じ軸線を有する軸２１に
装架されていることが分かる。軸２１は、支持中空軸８
内に配置されたボールベアリング２２によって、回転軸
線１９の周りに回転自在に装架されている。この軸２１
は大きな駆動ピニオン２３によって回転せしめられ、該
ピニオンは小さな駆動ピニオン２４によって回転せしめ
られる。この小さなピニオン自体は二つの傘歯車２５Ａ
および２５Ｂを介して、駆動モータ１６によって回転せ
しめられ、該モータ１６は図示の場合は、垂直回転軸を
有している。大きなピニオンおよび小さなピニオンの直
径の比は、センサー１０の回転速度が、相対的に緩やか
になるようにされている。

【００２３】回転軸線１９の周りにおける、超音波セン
サー１０の知覚部の位置を検査するために、軸２１には
制御歯車装置２９の、第１制御ピニオン２６が固定され
ている。この第１制御ピニオン２６によって回転せしめ
られる第２制御ピニオン２７は、角度センサー１８の作
動時には、センサー１０の角度位置検査装置の回転と関
連せしめられる。

【００２４】第３制御ピニオン２８も同様に、第２制御
ピニオン２７によって回転せしめられ、該ピニオンがね
じ−ナットシステムのねじ３０を回転させるようになっ
ている。したがって、このねじ−ナットシステムのナッ
ト３１は移動せしめられる。

【００２５】行程終了停止部材３２はナット３１と関連
し、ねじ３０と平行に移動し得るようになっている。こ
の行程終了停止部材３２に対して、検出器３３が配置さ
れ、かつ他の行程終了停止部材に対しては、第２検出器
（図示せず）が配置されている。この組立体によって、
ナット３１の移動、したがって軸線１９の周りにおけ
る、超音波センサー１０の回転を制限することができ
る。これは超音波センサー１０の回転行程を終了させる
システムを形成する。

【００２６】図３に示される如く、前記システムはさら
に機械的行程終了システムを有するものとし、第１シス
テムが故障した時にこれを使用するようになすことがで
きる。この図３においては、ねじ３０の周りにナット３
１がねじ込まれている。このナットは孔３４を有し、該
孔の中にねじ棒４１が位置している。このねじ棒は、装
置の支持体と関連する部材４２にねじ込まれている。二
つの止めナット４３が、所定の位置でナット３１の両側
に配置され、ねじ棒４１に対するナット３１の並進運動
を制限するようになっている。行程終了システムにも、
同様に機械的システムを追加することができる。

【００２７】このことから管路の検査は、本発明による
検査装置を支持する担持装置を水平に並進させることに
よって行われることが分かる。

【００２８】図２に示される如く給水管路の端部１３Ａ
は、軸２１の左端に連結されている。この軸は内方管路
６を有し、該管路は軸を通り、注水するための環状室１
１内に開口する。

【００２９】軸２１の左端は同様に、センサー１０から
発した超音波信号を制御テーブルに搬送するケーブル３
５を受け入れ、該制御テーブルはオペレータによって管
理されるもので、溶解装置が位置する囲いの外に置かれ
ている。この超音波ケーブル３５は同様に軸２１を通
り、超音波センサー１０に連結されるようになってい
る。

【００３０】支持中空軸８はその周囲に、圧縮空気流入
口３６を受入れている。この流入口は支持中空軸８の内
部において、圧縮空気内部回路３７内に開口し、該支持
中空軸の周囲において、超音波センサー１０の両側に配
置された、膨張可能接手１２に対して開口するようにな
っている。このために、支持中空軸は軸２１の右端に、
回転自在に装架された端金具３８を有している。

【００３１】本発明による検査装置の配置は、支持装置
を介して行われるが、図１にはその連結板２だけが示さ
れている。

【００３２】１）第１位相は本発明による装置を溶解装
置の内部に下降せしめ、かつ端金具３８を管路２０の孔
に対して位置決めする。組立体は振り子式に装架されて
いるから、検査装置の心決めは端金具３８を介し、管路
２０内において行うことができる。

【００３３】２）次に組立体を管路２０内において、検
査せんとする管路内の位置、たとえば該管路２０と、溶
解装置１の下方部分に位置するスリーブ４０とを連結す
る溶接部分３９まで移動させる。

【００３４】３）次いで二つの接手１２を膨張せしめ、
かつ環状室１１に水を満たす。閉じ込められた空気は、
図２に示される如く、接手１２の周囲に配置された目盛
の筋４５および４６によって形成される小さな逃げ口を
通して真空にされる。

【００３５】４）管路２０の壁を超音波センサー１０に
よって検査し、この時該センサーは前述の種々の部材に
よって回転せしめられる。

【００３６】操作は必要の度に繰り返され、多くの測定
を行うために、検査装置は管路２０内を動かされる。

【００３７】本発明による検査装置の後退は、前に説明
した位相を逆にすることによって行われる。

【００３８】この非破壊検査装置によれば、作業員によ
る近接が厳しく禁止されている、溶解装置底部における
管路の、多くの孔の状態を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による検査装置を備えた溶解装置の底部
を示す断面図、

【図２】溶解装置の管路の孔の中に設置された、本発明
による検査装置の断面図、

【図３】機械的終了システムを示す図。

【符号の説明】

１ タンク ２ 連結板 ５ 支持体 ６ 内方管路 ７ 下方部分 ８ 中空軸 １０ 超音波センサー １１ 環状室 １２ 接手 １３ 水管 １４ 除泡器 １５ フイルタ １６ モータ １８ 角度センサー １９ 回転軸線 ２０ 管路 ２９ 制御歯車装置 ３０ ねじ ３１ ナット ３２ 停止部材 ３３ 検出器 ３８ 端金具 ３９ 溶接 ４１ ねじ棒 ４３ 止めナット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の軸線（１９）を有する、接近の困
   難な循環管路（２０）の孔の、超音波による非破壊検査
   装置において、 −担持装置の連結板（２）に適合せしめ得る支持体
   （５）と、 −管路（１９）の軸線の周りにおいて、支持体（５）に
   対して回転する軸（２１）に装架され、３６０°に亙っ
   て管路の壁の状態を検査する超音波センサー（１０）
   と、 −支持体（７）に固定された、超音波センサー（１０）
   を回転させるモータ（１６）と、 −超音波センサー（１０）の両側に装架され、該超音波
   センサー（１０）の周囲に、密封環状室（１１）を形成
   する、二つの膨張可能接手（１２）と、 −環状室（１１）の連結部分に液体を満たすための装置
   と、 −支持体（７）に対する、超音波センサー（１０）の角
   度位置を検査する装置（１８、２９）とを有することを
   特徴とする非破壊検査装置。
2. 【請求項２】 行程終了システム（３１、３２、３３、
   ４１、４３）を有し、超音波センサー（１０）の回転
   を、３６０°に制限するようになっている、請求項１記
   載の非破壊検査装置。
3. 【請求項３】 行程終了システムが、 −二つの行程終了停止部材（３２）と、 −ねじ−ナットシステム（３０、３１）で、そのナット
   （３１）上に行程終了停止部材（３２）が装架されてい
   るねじ−ナットシステムと、 −支持体（５）に対して固定され、かつ行程終了停止部
   材（３２）間に位置する、二つの検出器（３３）と、 −ねじ−ナットシステムのねじ（３０）を駆動し、かつ
   モータ（１６）によって駆動される制御歯車装置とを有
   する、請求項２記載の非破壊検査装置。
4. 【請求項４】 検査装置が主として角度センサー（１
   ８）で、支持体（７）上に固定され、かつ制御歯車装置
   （２９）によって回転せしめられる角度センサーから成
   っている、請求項３記載の非破壊検査装置。
5. 【請求項５】 接手に流体を満たす装置が、環状室（１
   １）に水を満たす装置であり、かつ −給水導管（１３）と、 −該給水導管（１３）上に装架された除泡器（１４）
   と、 −該除泡器（１４）の下流に装架された木炭フイルタ
   （１５）と、 −軸（２１）内の内方管路（６）とを有する、請求項１
   記載の非破壊検査装置。
6. 【請求項６】 行程終了システムが機械的システムで、
   支持体（５）に対して固定されたねじ棒（４１）を有
   し、該ねじ棒がナット（３１）内を通り、かつ該ナット
   （３１）の両側に位置する二つの止めナット（４３）を
   有する機械的システムである、請求項３記載の非破壊検
   査装置。