JPH08271675A - 容器ノズルの検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズルの口径の大小に作用されずに適用性を
拡大し、着脱性及び作業性を向上させて労力を低減する
とともに、検査精度を向上させ、溶接位置の変動に対す
る融通性を確保する。 【構成】 ノズルの外表面に検査装置の周走行部を取り
付ける場合に、主車輪をコーナー部に接触させた状態で
ノズルの先端の円筒部に磁着させるとともに、副車輪を
テーパー部に磁着させて、副車輪の走行により主車輪を
コーナー部に接触させて位置決めを行ないながら、探触
子を被検査面に接触させて検査を行なう技術を採用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器ノズルの検査方法
及びその装置に係り、特に、円筒状容器におけるノズル
の近傍の被検査面に、周走行部を配して搭載した探触子
により溶接部等の検査を行なう技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】円筒状をなす容器に配管を接続する場合
には、図３及び図４に示すように、容器１の外表面に半
径外方向に突出した状態にノズル２を取り付けておき、
ノズル２の先端に溶接により配管３が取り付けられる。

【０００３】この場合にあって、ノズル２の部分を別途
部品として作製しておいて、容器１に明けた穴にノズル
２の基部を溶接部４により取り付けるとともに、ノズル
２の先端に配管３を溶接部５により取り付けるようにし
ている。図３に示すように、配管３が大口径である場合
には、ノズル２における基部と先端部とに、円筒部２
ａ，２ｂが配され、これら円筒部２ａ，２ｂの間にテー
パー部２ｃが配される。図４に示すように、配管３が小
口径である場合には、ノズル２における先端部にのみ円
筒部２ｂが配され、該円筒部２ｂと基部との間にテーパ
ー部２ｃが配される。

【０００４】従来、容器１とノズル２との間の溶接部４
の近傍の超音波探傷試験に関連する技術例として、実
開平０３−１２５２５９号が提案されており、ノズル２
と配管３との間のように直管状態の部分の溶接部５の近
傍の超音波探傷試験に関連する技術例として、実開平
０２−０２１５５３号及び実開平０４−１２６１５８
号が提案されている。

【０００５】前述の技術例にあっては、ノズル２にお
ける円筒部２ｂに、周方向に走行する走行手段を取り付
けて、走行手段から屈曲するアームを容器１の表面に向
けて突出させ、その先端の探触子により超音波探傷試験
を行なうようにしている。前述の技術例にあって
は、配管３が円筒状であることを利用して、配管３の外
表面に周方向に走行する走行手段を取り付け、該走行手
段に支持された探触子を周方向に移動させる等により超
音波探傷試験を行なうようにしている。

【０００６】また、技術例にあっては、走行手段から
配管３の長手方向に沿ってガイドアームを配して、ガイ
ドアームに沿って探触子を移動させることにより、配管
３の長手方向及び周方向の複合した探触子の移動を行な
うようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら技術例
の場合には、配管３が小口径であると、検査装置
を配管３の外表面に正確に取り付けることが技術的に困
難になり易く、特に、容器１とノズル２との間の溶接部
４に対して適用しようとすると、容器１の外表面が円筒
状であることに起因して、検査精度を確保することが困
難になる。

【０００８】本発明は、上記課題を有効に解決するもの
で、以下の目的を達成するものである。 １）ノズルの口径の大小に左右されることが少なく、適
用性を拡大すること。 ２）ノズルに対する着脱性を高め、作業性を向上させて
労力を低減すること。 ３）探触子の移動を円滑にして、検査精度を向上させる
こと。 ４）管の寸法変化及び溶接位置の変動に対する融通性を
確保すること。

【０００９】

【課題を解決するための手段】容器におけるノズルの外
表面に検査装置の周走行部を取り付けて周方向に走行さ
せることにより、探触子を被検査面に接触させて検査を
行なう場合、周走行部の主車輪をノズルの先端部の円筒
部とテーパー部とのなすコーナー部に磁着するととも
に、周走行部の副車輪を前記テーパー部に磁着し、主車
輪をコーナー部に接触させながら周走行部を走行させて
検査を行なう技術を採用する。その具体的装置として、
周走行部の部分に、ノズルの先端部の円筒部とテーパー
部とのなすコーナー部に磁着して周方向に走行する主車
輪と、テーパー部に磁着して周方向に走行する副車輪
と、これら両車輪に支持される走行台車と、該走行台車
に搭載され両車輪の少なくとも一方を回転駆動する走行
駆動源とを具備する構成を採用する。周走行部には、ノ
ズルの基部の被検査面に探触子を接触させるとともに該
探触子の位置をノズルの半径方向に移動させる直線ガイ
ド部と、ノズルの先端部の被検査面に探触子を接触させ
るとともに該探触子の位置をノズルの長さ方向に移動さ
せる直線ガイド部との一方、あるいは、両方が取り付け
られる。直線ガイド部にあっては、走行台車に対してノ
ズルの半径方向に回転移動可能に支持され、探触子が弾
発部材により被検査面に押し付けられる。副車輪の走行
軌跡は、回転とともにコーナー部から離間するように設
定される。ノズルは、原子炉圧力容器に配されるものに
対しても適用される。

【００１０】

【作用】コーナー部に接するように主車輪を磁着させ、
副車輪をテーパー部に磁着させて、走行駆動源の作動に
よって周走行部を周方向に走行させると、主車輪はコー
ナー部に接触して移動が抑制されるが、副車輪はテーパ
ー部に沿って滑り得る状態であるとともに、副車輪の走
行軌跡が、回転とともにコーナー部から離間するように
設定されているために、周方向に走行台車が移動する際
に、主車輪をコーナー部に接触させる方向の力が働き、
この接触に基づいてノズルの長さ方向の移動が抑制され
ることによる位置決めがなされる。直線ガイド部に走行
台車に対して回転駆動する力を付与し、探触子を被検査
面に押し付けた状態で、直線ガイド部の作動により、探
触子を被検査面に接触させた状態のまま移動させるとと
もに、周走行部の周方向の走行を組み合わせることによ
り、探触子が容器の外表面あるいはノズルの先端部の被
検査面に沿って各方向に移動して、所望の探傷検査が実
施される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る容器ノズルの検査方法及
びその装置の一実施例について、図１及び図２に基づい
て説明する。図１及び図２において、符号１０は検査装
置、１１は周走行部、１２は直線ガイド部、１３は探触
子（探触子モジュール）、Ｘは検査面である。

【００１２】前記検査装置１０は、その主要部が、図１
及び図２に示すように、周走行部１１、直線ガイド部１
２、探触子１３等によって構成され、これらに、信号電
力伝送ケーブル，制御部，演算記録部，表示部等が接続
されて、制御や探傷データ等の伝送，収集，記録等を行
なうようにしている。

【００１３】前記周走行部１１は、図１及び図２に示す
ように、容器１のノズル２の外表面に取り付けられて周
方向に沿って走行させられるものであり、ノズル２の先
端部の円筒状の外周面を有する円筒部２ｂでかつコーナ
ー部２ｄに接触する位置に磁着状態に配して周方向に走
行させるための主車輪１１ａと、該主車輪１１ａから離
間した状態でかつテーパー部２ｃに磁着状態に配して周
方向に走行させるための副車輪１１ｂと、これらの主車
輪１１ａ及び副車輪１１ｂによって支持されることによ
りノズル２の周方向に走行可能に配される走行台車１１
ｃと、該走行台車１１ｃに搭載されこれらの主車輪１１
ａ及び副車輪１１ｂの少なくとも一方に連結されて回転
駆動力を付与するための走行駆動源１１ｄと、例えば走
行駆動源１１ｄの回転量を検出するためのロータリーエ
ンコーダ１１ｅとを具備するものが採用される。

【００１４】加えて、前記副車輪１１ｂにあっては、図
２に示すように、その走行軌跡Ｒが、副車輪１１ｂの接
触位置における円弧Ｓから外側に外れるように、転動方
向及び車輪形状が設定される。図１及び図２例の副車輪
１１ｂは、円筒形状をなすもの２個を若干開いた状態に
配したものとされる。

【００１５】前記直線ガイド部１２は、例えば、従来例
として示した技術実開平０４−１２６１５８号に準じ
るものが適用され、図１の実線で示すように、周走行部
１１における走行台車１１ｃの端部に、ノズル２の半径
外方向に延長させた状態に取り付けられる。つまり、走
行台車１１ｃに対して容器１の外表面に対向する方向に
突出状態に配される支持ブラケット１２ａと、該支持ブ
ラケット１２ａに走行台車１１ｃから離間する方向に伸
ばした状態に取り付けられるリニアガイド１２ｂと、該
リニアガイド１２ｂにその長手方向に移動可能に支持さ
れる摺動子１２ｃと、リニアガイド１２ｂの両端に配さ
れるプーリ１２ｄと、該プーリ１２ｄに巻回状態に配さ
れ一部が摺動子１２ｃに固定される駆動ベルト１２ｅ
と、該駆動ベルト１２ｅを駆動させるためのベルト駆動
モータ１２ｆと、リニアガイド１２ｂの基部を支持ブラ
ケット１２ａに回転可能に取り付けるための支持ピン１
２ｇと、支持ブラケット１２ａ及びリニアガイド１２ｂ
の間に介在状態に配されリニアガイド１２ｂを弾発力に
より被検査面Ａに近接させる方向に回転させるねじりば
ね等の弾発部材１２ｈとを具備するものが採用される。

【００１６】前記探触子１３にあっても、前述した技術
実開平０４−１２６１５８号に準じるものが適用さ
れ、直線ガイド部１２における摺動子１２ｃにジンバル
機構等によって取り付けられ、被検査面Ａに対して面接
触状態を保持するための弾発力を作用させる押し付けス
プリングが配される。

【００１７】このように構成されている検査装置１０を
ノズル２の外表面に取り付けて、ノズル２の基部におけ
る溶接部４の近傍の超音波探傷試験を実施する場合につ
いて説明する。

【００１８】図１に示すように、走行台車１１ｃにおけ
る主車輪１１ａ及び副車輪１１ｂを、ノズル２における
円筒部２ｂ及びテーパー部２ｃに対して、コーナー部２
ｄを跨ぐように磁着させ、この際に、主車輪１１ａをコ
ーナー部２ｄに接するように配する。そして、走行台車
１１ｃに支持された直線ガイド部１２を、容器１の円筒
状外表面に近接させて、探触子１３を弾発部材１２ｈの
弾発力等により上記円筒状外表面に接触させた状態とす
る。

【００１９】周走行部１１における走行駆動源１１ｄの
作動によって、副車輪１１ｂを回転させると、副車輪１
１ｂがテーパー部２ｃに磁着しているとともに、走行軌
跡Ｒが円弧Ｓから外側に外れるように設定されているた
めに、走行台車１１ｃ全体としてはノズル２の周方向に
走行させられるが、副車輪１１ｂの走行軌跡Ｒに基づい
て主車輪１１ａをコーナー部２ｄに押し付ける力が働
き、かつ主車輪１１ａがコーナー部２ｄに接触すること
により移動が抑制され、一方、副車輪１１ｂはテーパー
部２ｃの外表面を滑り得る状態であるために、常時主車
輪１１ａの縁部をコーナー部２ｄに接触させて位置決め
した状態での走行が行なわれる。なお、周方向の走行移
動量は、ロータリーエンコーダ１１ｅにより検出され、
この検出データに基づいて周方向の位置設定がなされ
る。

【００２０】直線ガイド部１２におけるベルト駆動モー
タ１２ｆを作動させて、駆動力をプーリ１２ｄ及び駆動
ベルト１２ｅに伝達することにより、摺動子１２ｃに支
持された探触子１３がノズル２の半径方向に移動させら
れる。

【００２１】したがって、周走行部１１によるノズル２
の周方向の走行移動と、直線ガイド部１２によるノズル
２の半径方向の直線移動とを組み合わせることにより、
溶接部４の近傍の被検査面Ａに沿って探触子１３を各方
向に移動させ、所望の探傷検査が実施される。

【００２２】この際に、走行台車１１ｃは、機械加工に
より高い精度で加工された円筒部２ｂの外表面に沿って
誘導され、かつ直線ガイド部１２及び探触子１３が溶接
部４の近傍の外表面に常時押し付けられるため、被検査
面Ａのレベルが変動した場合にあっても、検査精度の維
持が可能になる。

【００２３】なお、検査装置１０をノズル２の外表面か
ら撤去する場合には、前述した取り付け時の逆手順によ
って行なわれる。つまり、直線ガイド部１２を被検査面
Ａから引き離すとともに、磁着状態の主車輪１１ａ及び
副車輪１１ｂを円筒部２ｂ及びテーパー部２ｃから引き
剥がすことによって走行台車１１ｃ等が外される。

【００２４】ついで、検査装置１０により、ノズル２の
先端部における溶接部５の近傍の超音波探傷試験を実施
する場合について説明すると、図１の鎖線で示すよう
に、走行台車１１ｃの先端部に直線ガイド部１２を配し
て、探触子１３を溶接部５の近傍の被検査面Ｂに接触さ
せ、周走行部１１によるノズル２の周方向の走行移動
と、直線ガイド部１２によるノズル２の長さ方向の移動
との組み合わせにより、超音波探傷試験が行なわれる。

【００２５】〔他の実施態様〕本発明に係る容器ノズル
の検査方法及びその装置にあっては、以下の技術を包含
するものである。 ａ）駆動輪を副車輪１１ｂに代えて主車輪１１ａとする
こと。 ｂ）副車輪１１ｂの形状をテーパー状とすること。 ｃ）副車輪１１ｂの数を１個または３個以上とするこ
と。 ｄ）容器１が原子炉圧力容器その他の大型容器等である
こと。 ｅ）図３に示す大口径のノズル２に対して適用するこ
と。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る容器ノズルの検査方法及び
その装置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 高い精度で加工されたノズルにおける円筒部及
びテーパー部に、主車輪及び副車輪を磁着させることに
より、ノズルが小口径である場合にあっても、検査装置
を正確に取り付けて所望の精度を確保することができ
る。 （２） 円筒部とテーパー部との間のコーナー部に主車
輪を接触させた状態で周走行部を走行させることによ
り、周方向の走行移動を円滑にし、コーナー部を基準と
することにより、容器とノズルとの間の溶接部に対して
の適用性を向上させるとともに、管の寸法変化及び溶接
位置の変動に対する融通性を確保することができる。 （３） 上記により、ノズルの口径の大小に作用される
ことなく検査を行なうことができ、適用範囲を拡大する
ことができる。 （４）ノズルの外表面に、主車輪及び副車輪を磁着させ
ることにより、ノズルに対する着脱性を高め、作業性を
向上させて労力を低減することができる。 （５） 主車輪についてノズルの長さ方向の位置決めを
行なうとともに、周走行部の周方向の走行移動と直線ガ
イド部による直線移動との組み合わせにより、探触子の
移動を円滑にして検査精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る容器ノズルの検査方法及びその装
置の一実施例を示す正面図である。

【図２】本発明に係る容器ノズルの検査方法及びその装
置の一実施例を示す右側面図である。

【図３】容器に配管を接続する大口径ノズルの例を示す
正面図である。

【図４】容器に配管を接続する小口径ノズルの例を示す
正面図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ ノズル ２ｂ 円筒部 ２ｃ テーパー部 ２ｄ コーナー部 ３ 配管 ４，５ 溶接部 １０ 検査装置 １１ 周走行部 １１ａ 主車輪 １１ｂ 副車輪 １１ｃ 走行台車 １１ｄ 走行駆動源 １１ｅ ロータリーエンコーダ １２ 直線ガイド部 １２ａ 支持ブラケット １２ｂ リニアガイド １２ｃ 摺動子 １２ｄ プーリ １２ｅ 駆動ベルト １２ｆ ベルト駆動モータ １２ｇ 支持ピン １２ｈ 弾発部材 １３ 探触子（探触子モジュール） Ａ，Ｂ 被検査面 Ｒ 走行軌跡 Ｓ 円弧

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器（１）におけるノズル（２）の外表
   面に検査装置（１０）の周走行部（１１）を取り付けて
   周方向に走行させることにより、探触子（１３）を被検
   査面（Ａ，Ｂ）に接触させて検査を行なう方法であっ
   て、周走行部の主車輪（１１ａ）をノズルの先端部の円
   筒部（２ｂ）とテーパー部（２ｃ）とのなすコーナー部
   （２ｄ）に磁着するとともに、周走行部の副車輪（１１
   ｂ）を前記テーパー部に磁着し、主車輪をコーナー部に
   接触させながら周走行部を走行させて検査を行なうこと
   を特徴とする容器ノズルの検査方法。
2. 【請求項２】 容器（１）のノズル（２）の外表面に取
   り付けられ周方向に沿って走行する周走行部（１１）
   と、該周走行部に支持されノズルの近傍箇所の被検査面
   （Ａ，Ｂ）に接触して探傷を行なう探触子（１３）とを
   具備する検査装置（１０）であって、周走行部は、ノズ
   ルの先端部の円筒部（２ｂ）とテーパー部（２ｃ）との
   なすコーナー部（２ｄ）に磁着して周方向に走行する主
   車輪（１１ａ）と、テーパー部に磁着して周方向に走行
   する副車輪（１１ｂ）と、これら両車輪に支持される走
   行台車（１１ｃ）と、該走行台車に搭載され両車輪の少
   なくとも一方を回転駆動する走行駆動源（１１ｄ）とを
   具備することを特徴とする容器ノズルの検査装置。
3. 【請求項３】 周走行部（１１）に、ノズル（２）の基
   部の被検査面（Ａ）に探触子（１３）を接触させるとと
   もに該探触子の位置をノズルの半径方向に移動させる直
   線ガイド部（１２）が取り付けられることを特徴とする
   請求項２記載の容器ノズルの検査装置。
4. 【請求項４】 周走行部（１１）に、ノズル（２）の先
   端部の被検査面（Ｂ）に探触子（１３）を接触させると
   ともに該探触子の位置をノズルの長さ方向に移動させる
   直線ガイド部（１２）が取り付けられることを特徴とす
   る請求項２記載の容器ノズルの検査装置。