JPH08201567A - 炉内遠隔検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】検査装置１は、ペデスタル２４に設置された支
持機構１７と，支持機構１７上にこの順に連結された昇
降機構２，繰り出し機構３とツール機構５から構成され
る。これらの機構を動作させてツール機構５を炉内に導
く。ツール機構５はテレビカメラ１８，ライトガイド１
３を有する。ライトガイド１３は、回転機構４，繰り出
し機構３，昇降機構２の内部を通り、ペデスタル２４に
置かれたブラックライト光源１０に接続されており、遠
隔操作でブラックライトを炉内に供給できる。昇降，繰
り出し，回転の各駆動軸は、制御装置９から遠隔操作し
て、ツール機構を溶接部２３に３次元的に位置決めでき
る。 【効果】検査装置の炉内への設置が容易に行え、耐放射
線性に優れた検査装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉圧力容器の下部
にある炉内構造物の欠陥の有無を検査する装置に係り、
特に、制御棒駆動機構ハウジング（以下、ＣＲＤハウジ
ングと呼ぶ）やシュラウドサポートレグなどを遠隔操作
で浸透探傷検査する場合に好適な炉内遠隔検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、容器内部を遠隔で検査する装置の
第一の公知例として、特開平3−82954号公報がある。本
公知例は、原子炉圧力容器の下部にある炉内構造物を検
査する装置に関するものであり、円筒上の支持機構と，
多関節機構と，多関節機構の先端に超音波探傷や渦電流
探傷の検査ヘッドを装着するように構成し、装置を炉上
部オペレーションフロアから炉内に吊り下ろして、炉内
下部を検査するようにしたものである。

【０００３】また、第二の公知例として、特開昭56−73
949 号公報がある。本公知例は、蒸気発生器の伝熱管の
端口を遠隔操作で目視検査する装置であり、クレーン状
のマニピュレータと，その先端に装着されたカメラヘッ
ドを有し、マニピュレータを蒸気発生器の下部から挿入
して、伝熱管端口の下面を目視検査するようにしたもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】第一の公知例では、装
置を原子炉上部のオペレーションフロアから炉内に吊り
下ろして、炉内下部に設置するものである。しかし、オ
ペレーションフロアから炉内下鏡部までは２５ｍ以上あ
り、且つ炉内の放射線のために作業員の設置場所への接
近が困難であるため、装置の設置が非常に難しいという
第一の問題点があった。また、第二の公知例を応用して
炉下部から炉内に入れる方法では、圧力容器下部外側に
長さ約３ｍ以上のハウジングが存在し、これらに装置が
干渉して、クレーン状のマニピュレータがハウジング内
を通過して容器内に入ることが困難であるという第二の
問題点があった。

【０００５】また、炉内の放射線強度が定量評価された
実績がなく、炉内の放射線が高いという漠然とした概念
だけが存在していたために、装置の小型化を優先して、
放射線に弱い部品に対する耐放射線対策を実施していな
いという第三の問題点があった。

【０００６】さらに、炉内構造物の補修作業では、補修
溶接部の側面や下鏡面及びその熱影響部の複数の表面を
検査する必要がある。このように検査方向が異なるた
め、複数のカメラ及び複数のブラックライトを必要と
し、装置の複雑化，大型化せざるを得なく、炉内へのア
クセスのための装置が成立しないという第四の問題点が
あった。

【０００７】本発明の第一の目的は、第一，第二の問題
点を解決した炉内下鏡部への装置の遠隔設置が容易な炉
内遠隔検査装置を提供することにある。

【０００８】本発明の第二の目的は、第三，第四の問題
点を解決した炉内下鏡部のハウジング表面の浸透探傷検
査が遠隔操作で容易にできる炉内遠隔検査装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めに、昇降機構と，昇降機構を昇降軸回りに回転させる
第一の回転機構と，昇降機構の先端の近くに連結された
繰り出し機構と，繰り出し機構に連結された第二の回転
機構と，第二の回転機構に連結された検査機構とを有
し、前記昇降機構を炉下部ペデスタルに設置し、前記昇
降機構の外形がＣＲＤハウジング内を通過できるサイズ
に構成し、さらに前記検査機構と繰り出し機構とが繰り
出し機構の動作により昇降機構内に収まるように構成す
る。

【００１０】第二の目的を達成するために、ブラックラ
イト光源と，ブラックライト光源に接続されたライトガ
イドと，昇降機構と，昇降機構の先端の近くに連結され
た繰り出し機構と，繰り出し機構に連結された少なくと
も１軸を有するツール駆動機構と，ツール機構部に装着
された浸透液，洗浄液及び乾燥空気を噴出する浸透探傷
ノズルと観察用カメラと，前記ツール駆動機構の１軸と
して前記浸透探傷用ノズルと前記カメラが前記ツール機
構の軸回りに旋回する駆動軸を有し、ブラックライトと
昇降機構と浸透探傷用供給器を炉下部ペデスタルに設置
し、ライトガイドと前記浸透探傷用ノズルに接続された
配管を前記昇降機構から前記カメラの近くに至る間の機
構内部を通るように構成する。

【００１１】

【作用】第一の目的を達成するための手段は次のように
作用する。昇降機構の軸心とあるＣＲＤハウジングの軸
心とがほぼ一致するように、昇降機構をペデスタル内に
セットする。次に昇降機構を動作させて、ＣＲＤハウジ
ング内部を通過し、CRDハウジングの上面が昇降機構部
の先端にある検査機構の下面より下になる位置にくるま
で昇降機構を伸展させる。次に繰り出し機構と第一の回
転機構を動作させて、検査機構を炉上部からみた平面座
標の所定の位置まで移動させる。再び昇降機構を動作さ
せて、検査機構を下鏡面の検査位置に下降させて、３次
元的に位置決めする。第二の検査機構を回転させて、検
査機構に装着した検査器具で下鏡の近くを検査する。

【００１２】第二に目的を達成するための手段は次のよ
うに作用する。昇降機構を動作させて、ツール駆動機構
がＣＲＤハウジング内を通過し、ＣＲＤハウジング上面
から完全にでる位置にくるまで昇降機構を伸展させる。
その後、繰り出し機構と昇降機構を組み合わせて、ツー
ル駆動機構を所定の位置に位置決めする。その後、ペデ
スタルにある浸透探傷用供給器から探傷液，洗浄液と乾
燥空気を洗浄用浸透探傷ノズル，乾燥用浸透探傷ノズ
ル，浸透用浸透探傷ノズルに供給して、検査面を蛍光浸
透探傷ができる状態に仕上げる。次にペデスタルにある
ブラックライトを点灯させ、その紫外線をライトガイド
を経由して検査面に照射する。検査面上の欠陥の有無は
テレビカメラで観察する。観察面の変更は、ツール機構
内の駆動機構及び昇降，繰り出し機構を動作させて行
う。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例の正面図であり、炉内検査
装置１を圧力容器下鏡２０にあるＣＲＤスタブ２２の溶
接部２３付近にアクセスした状況を示す。図２はその一
部を拡大した図であり、炉内検査装置１で溶接部２３の
側面を検査している状態を示す。炉内検査装置１は、炉
下部のペデスタルのプラットホーム２４上に設置される
支持機構１７と，支持機構１７の上に載せられた昇降機
構２と，昇降機構２の先端に連結された繰り出し機構３
と，繰り出し機構３の先に接続された回転機構４と，回
転機構４の先端に接続されたツール機構５とから構成さ
れ、さらに、これらを制御するため制御装置９，ブラッ
クライト光源１０と，浸透探傷供給器１１とから構成さ
れる。なお、これらの駆動機構及び以降の説明にでてく
る各駆動機構に関する駆動部の構造は、図及び説明を簡
単にするために、図示していないし、説明も省略する。
本駆動部は、ＤＣモータ，水圧シリンダ，空圧シリンダ
などを用いれば容易に実現できる。

【００１４】昇降機構２は、３重円筒管構造をしてお
り、その内部に円筒管６ｂと，円筒管６ｂの内部に円筒
管６ａを有する。これらの円筒管６ａ，６ｂは、昇降機
構２の図示されていない駆動部によって、昇降機構２全
体の長さを図３に示す状態になるまで短く伸縮可能であ
る。また、円筒管６ａの側面には、図２に示すような開
口部３４を有する。図４に示すように、この開口部３４
がＣＲＤハウジング２１の上面より上に完全にでるま
で、昇降機構２全体の長さを長く伸ばすことができる。

【００１５】繰り出し機構３は、図２に示すように、回
転対偶３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと，リンク３１
ａ，３２ｂと，固定リンク３２，３３とから構成され、
平行四辺形リンクを形作っている。繰り出し機構３の一
端３０ｃは、開口部３４の上端の円筒管６ａに固定され
ている。更に、回転対偶３０ａ，リンク３１ａと回転対
偶３０ｂは同一平面上に連結されており、その平面上を
動作する。同様に、回転対偶３０ｃ，リンク３１ｂと回
転対偶３０ｄも同一平面上に連結され、その平面上を動
作する。これらの２組の動作平面は、平面に垂直な方向
にオフセットがあるように構成されているので、動作平
面に垂直な方向から見たときにリンク機構が一直線上に
なるように、繰り出し機構３は動作できる。従って、図
４に示すように、開口部３４を経て、繰り出し機構３，
回転機構４及びツール機構５を円筒管６ａの内部に収納
することができる。

【００１６】ツール機構５は、図２に示すように、ライ
トガイド１３，テレビカメラ１８，ミラー１９，浸透探
傷用の探傷液ノズル３６，洗浄液ノズル３７と乾燥空気
ノズル３８とを有する。ライトガイド１３及びテレビカ
メラ１８の光軸は、ミラー１９によって９０度曲げられ
るので、図２に示すように、溶接部２３が観察できる。
ライトガイド１３は、回転機構４，繰り出し機構３，円
筒管６ａ，円筒管６ｂ，昇降機構２の内部を通り、ブラ
ックライト光源１０に接続されている。この構成によ
り、ブラックライト光源１０をペデスタルのプラットホ
ーム２４に置いた状態で、蛍光浸透探傷に必要な波長３
６０ｎｍの紫外線を検査面に照射できる。従って、耐放
射線性の低いブラックライト光源であっても、炉内の蛍
光浸透探傷が可能になる。

【００１７】同様に、テレビカメラ１８の電源線及び信
号線（以下、制御線と呼ぶ）は、回転機構４，繰り出し
機構３，円筒管６ａ，円筒管６ｂ，昇降機構２の内部を
通り、制御装置９内にあるモニタテレビ４１に接続され
ており、モニタテレビ４１で、検査面の遠隔観察を行う
ことができる。同様に、探傷液ノズル３６，洗浄液ノズ
ル３７と乾燥空気ノズル３８は、ツール機構５の側面下
部に斜め下向きに装着されており、それぞれは、フレキ
シブルなパイプ１４が接続され、回転機構４，繰り出し
機構３，円筒管６ａ，円筒管６ｂ，昇降機構２の内部を
通り、浸透探傷供給器１１に接続されている。この構成
で、炉下部ペデスタルにある浸透探傷供給器１１を操作
することで、検査面、例えば溶接部２３の周囲に浸透
液，洗浄液，乾燥空気を遠隔操作で供給可能になる。

【００１８】また、回転機構４，繰り出し機構３，昇降
機構２，支持機構１７の制御線も制御装置９に接続され
ており、これらの動作軸の遠隔操作が可能になる。

【００１９】円筒管６ａの上端には、把持機構１５を有
し、装置設置時にＣＲＤハウジング２１内への水の進入
を防止するために設置されているに防水用に載せられて
いるＣＲＤハウジング閉止フランジ１６を把持する。

【００２０】支持機構１７は、図３に示すように、車輪
４０を有し、プラットホーム２４上に敷設されたレール
２５上を１０１の方向に移動できる。さらに、プラット
ホーム２４全体は、プラットホーム２４の中心を通る鉛
直軸回りに１００の方向に回転できる。この機構によっ
て、昇降機構を下鏡部にある複数本あるＣＲＤハウジン
グの一つの中心軸に一致させるように位置決めができ
る。

【００２１】さらに、支持機構１７には、昇降機構２を
１０２の方向に旋回させる回転機構７と，昇降機構を昇
降軸回りに１０３の方向に回転させる回転機構８がこの
順に連結されている。

【００２２】回転機構７は、図５に示すように、昇降機
構２を傾斜させるものであり、図５に示す状態で、昇降
機構２を支持機構１７に搭載及び取り外しを行う。これ
は、ペデスタルへの入り口が小さいため、図３の状態で
はペデスタル内に装置を搬入する事ができないので、昇
降機構２と支持機構１７を分離させてペデスタルに搬入
するためである。

【００２３】回転機構８は、回転ホルダ４２と回転駆動
部４３とを有し、昇降機構２の上端の近くで回転ホルダ
４２によって、着脱可能で、且つ昇降軸回りに１０３の
方向に回転できるように連結される。また、昇降機構２
の下端の近くで回転駆動部４３と着脱可能で、且つ昇降
機構２を昇降軸の回りに１０３の方向に回転できるよう
に連結される。さらに、回転駆動部４３には、１０３の
方向に回転する駆動用のモータが収納されている。

【００２４】次に、装置の動作原理を簡単に説明する。
最初に、ペデスタルのプラットホーム２４のレール上に
支持機構１７を搬入し、レール２５上に載せる。次に、
図５に示すように、回転機構７を動作させて、斜め状態
にし、昇降機構２を支持機構１７に載せ、回転ホルダ４
２と回転駆動部４３上で、１０３の方向に回転可能なよ
うに固定する。次に、昇降機構２が垂直になるように回
転機構７を動作させる。次に、プラットホーム２４の１
００方向への回転と，支持機構１７の１０１方向への移
動を実行し、図３に示すように、昇降機構２の先端が挿
入するＣＲＤハウジングの下面に位置するようにする。
次に、円筒管６ａ，６ｂを１０４の方向に上昇させ、Ｃ
ＲＤハウジングに昇降機構２の先端にある把持機構１５
が、CRD閉止フランジ１６の下端に来るまで上昇させ
る。次に、把持機構１５を動作させ、ＣＲＤ閉止フラン
ジ１６を把持する。以上の操作は、炉水が満水状態で実
施する。次に、炉水を排水し、炉内を気中状態にする。
次に、図４に示すように、開口部３４が完全にＣＲＤハ
ウジングの上面にでるまで、円筒管６ａ，６ｂを更に上
昇させる。次に、繰り出し機構３を１０５の方向に動作
させ、同時に回転機構７を１０３の方向に動作させて、
ツール機構５を検査対象である溶接部２３の上方の位置
まで繰り出す。次に、昇降機構２を動作させて、図１に
示すように、ミラー１９と検査対象の溶接部２３とが同
じレベルになる位置まで円筒管６ａ，６ｂを下降させ
る。回転機構４を１０６の方向に動作させて、ミラー１
９と肉盛り溶接部２３とが対向するように回転させる。
以上で炉内へのセットアップが完了する。

【００２５】次に、本検査装置１を用いた検査の手順を
説明する。最初に、溶接部２３の検査面の状態をテレビ
カメラ１８で観察する。次に、洗浄液を洗浄液ノズル３
７から噴出させ、検査面を洗浄する。次に、乾燥空気ノ
ズル３８から乾燥空気を噴出させ、検査面を乾燥させ
る。次に、検査面の状態をテレビカメラ１８で観察し、
洗浄状態及び乾燥状態を観察する。洗浄及び乾燥が不十
分な場合、再度洗浄または乾燥操作を実施する。洗浄及
び乾燥が十分であれば、次に蛍光浸透液を探傷液ノズル
３６から噴出させ、検査面に塗布し、浸透液が欠陥の隙
間に浸透するまで待つ。次に洗浄液ノズル３７で検査面
を洗浄し、余剰な浸透液を検査面から除去する。その後
乾燥空気ノズル３８で検査面を乾燥させた後、ブラック
ライト光源１０を点灯させて、検査面をテレビカメラ１
８で観察し、それを制御装置上のモニタテレビ４１で観
察し、図示されていないビデオレコーダで記録する。観
察が終われば、再度洗浄液ノズル３７を動作させ、検査
面を洗浄する。以上が、肉盛り溶接部２２の側面の蛍光
浸透探傷検査の手順である。側面の検査面の位置を変え
る操作は、繰り出し機構３と回転駆動部４３と回転機構
４と昇降機構２の動作を組み合わせることで実施する。
このとき、ミラー１９が検査面である溶接部２３を常に
向くように、回転機構４を回転駆動部４３と同期させて
動作させる。溶接部２３の熱影響部である下鏡部の検査
は、図１の状態から、ライトガイド１３とテレビカメラ
１８の光軸が下鏡面を向くように、ミラー１９を１０７
の方向に回転させる。

【００２６】以上の実施例では、検査装置が放射線量率
の高い炉心中心部を通過しなくても済むので、装置の耐
放射線性が低い部品で装置を構成できる。

【００２７】この実施例では、ＣＲＤスタブの溶接部を
検査対象としたが、ＣＲＤハウジングの溶接部の健全性
検査にも、同様の考え方で適用できる。

【００２８】他の一実施例として、炉内検査装置１をサ
ポートレグ４５の溶接部４６の健全性検査に適用した例
を図６に示す。さらに、ツール機構５の先端側面に、第
二の繰り出し機構４８とその先端に超音波探触子４７と
繰り出し機構４８に沿ってカプラント用パイプ４９を装
着するように構成した。装置の設置方法，検査面へのア
クセスの方法及び浸透探傷検査の手順は、同じである。
サポートレグ溶接部４６及び熱影響部の超音波探傷によ
る体積検査は、繰り出し機構４８を１０８の方向に動作
させて、超音波探触子４７をサポートレグ４５に押し付
けて、制御装置９からパルス電圧を印加し、その反射波
を制御装置９に受信させることで実施する。なお、超音
波探傷に必要なカプラントは、カプラント用パイプ４９
から図示されていないノズルを介して供給される。検査
位置の変更は、浸透探傷検査と同様に、各駆動軸を組み
合わせて動作させて、超音波探触子を３次元的に動作さ
せる。本実施例によれば、浸透探傷検査と超音波探傷検
査が同時に容易に実行可能になる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、炉内での検査のために
検査装置の設置が容易に行える。さらに、炉内における
蛍光液体浸透検査が遠隔操作で容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す正面図。

【図２】図１に示す本発明の一実施例の一部を示す斜視
図。

【図３】図１に示す本発明の一実施例の一部を示す側面
図。

【図４】図１に示す本発明の一実施例の一部を示す説明
図。

【図５】図１に示す本発明の一実施例の一部を示す側面
図。

【図６】本発明の他の一実施例の一部を示す説明図。

【符号の説明】

１…炉内検査装置、２…昇降機構、３…繰り出し機構、
４，７，８…回転機構、５…ツール機構、６…円筒管、
９…制御装置、１０…ブラックライト光源、１３…ライ
トガイド、１５…把持機構、１８…テレビカメラ、２０
…下鏡、２３…溶接部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉圧力容器内で炉内構造物の健全性を
   検査する装置において、炉下部ペデスタルに設置され、
   移動可能な支持機構と，前記支持機構から制御棒駆動機
   構ハウジング内を通して炉内に挿入できる昇降機構と，
   前記昇降機構を昇降軸回りに回転させる第一の回転機構
   と，前記昇降機構の先端の近くに連結された繰り出し機
   構と，前記繰り出し機構に連結された第二の回転機構
   と，前記第二の回転機構に連結された検査機構を有し、
   前記繰り出し機構の操作により前記繰り出し機構及び検
   査機構が昇降機構内に収まるように構成したことを特徴
   とする炉内遠隔検査装置。
2. 【請求項２】原子炉圧力容器内で炉内構造物を液体浸透
   探傷検査する装置において、ブラックライト光源と，前
   記光源に接続されたライトガイドと，炉下部ペデスタル
   から制御棒駆動機構ハウジング内を経由して炉内に至る
   昇降機構と，前記昇降機構の先端の近くに連結された繰
   り出し機構と，前記繰り出し機構に連結された少なくと
   も１軸を有するツール駆動機構と，前記ツール機構部に
   装着された浸透液，洗浄液及び乾燥空気を噴出する浸透
   探傷用ノズルとカメラと，前記ツール駆動機構の１軸と
   して前記浸透探傷用ノズルと前記カメラが前記ツール機
   構の軸回りに旋回する駆動軸を有し、前記ブラックライ
   トと前記昇降機構と浸透探傷用供給器を炉下部ペデスタ
   ルに設置し、前記ライトガイドと前記浸透探傷用ノズル
   に接続された配管を前記昇降機構から前記カメラの近く
   に至る間の機構内部を通るように配置したことを特徴と
   する炉内遠隔検査装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記ツール機構の前記
   回転軸を除く駆動軸として、前記カメラと前記ライトガ
   イドの光軸方向を変えるミラーと前記ミラーの駆動機構
   を有し、炉内構造物を検査するように構成した炉内遠隔
   検査装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記昇降機構の先端部
   に前記制御棒駆動機構ハウジングのシール蓋を把持する
   機構を有する炉内遠隔検査装置。