JPH09203647A - 遠隔操作式探傷検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 林設管状構造物の円周溶接などの探傷検査を
遠隔的に効率良く実施する。 【解決手段】 遠隔操作式探傷検査装置１０は、下面に
自在輪２１を備え検査対象の管状構造物を受け入れる凹
み２７を有する台車２０、その台車２０の上方に昇降自
在に設けられ回転駆動機構を備えた昇降板３０、その昇
降板３０の上方に配置され前記回転駆動機構に連絡して
前記管状構造物の回りに回転可能な回転支持板５０及び
その回転支持板５０の上に配設された液体浸透探傷装置
１００からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、探傷検査装置に関
し、特に管状構造物の円周溶接部などを遠隔的に探傷検
査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の溶接部は、製作時には傷が無く
ても母材部に比して使用中に亀裂等の傷が発生しやすい
ので、特に安全性を重視する機械、装置、プラント等に
おいては定期的或いは必要に応じ探傷検査をすることが
好ましい。例えば、加圧水型原子炉の原子炉容器の上蓋
には、制御棒駆動装置が多数立設されている。その制御
棒駆動装置の筒状ハウジングは、前述の上蓋に貫通して
設けられた管台乃至アダプタチューブにねじ接合され、
最終的に円周溶接されるが、この円周溶接部を供用中検
査と称する探傷検査が行われることになっている。

【０００３】上述の原子炉容器の上蓋の関連部分を図を
参照して説明すると、図１１の上面図に示すように、上
蓋１の外周部のフランジには締め付け固定用のスタッド
を通すスタッド穴３が穿設され、中央部に多数のアダプ
タチューブ５が分布して設けられている。この上蓋１は
図１２の端面図に示すように概略半球殻形状をしてお
り、多数のアダプタチューブ５はその取付位置で長さが
異なるが上端面は同じ高さにくるようになっている。そ
してこのアダプタチューブ５の上端部に、図１３に示す
ように制御棒駆動装置の筒状ハウジング６がねじ接合さ
れ、密封のために円周溶接７が形成されている。筒状ハ
ウジング６の中には、図示しないが磁気ジャッキ形線状
運動機構を利用した駆動機構が設けられ、制御棒を駆動
するようになっているが、この為原子炉容器内の高圧冷
却材空間に連通しているので、円周溶接７乃至キャノピ
ーシールは、その高圧冷却材がねじ部を通って漏れるこ
とを防止している。従って、供用中検査として探傷検査
を行い、漏れの原因となる割れ等の傷を先行して発見す
るようにしている。

【０００４】探傷検査としては一般に液体浸透探傷検査
が行われるが、これは被検査部をブラッシングや洗浄に
より清浄にし、ここに浸透液を供給塗布し、現像し検査
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の液体浸透探傷検
査は、複数の操作を段階的に行う必要があるため、従来
は検査員の手作業に依らざるを得なかったが、複数の制
御棒駆動装置が狭い間隔を置いて設けられていて作業空
間が狭隘であるため、長い検査作業時間を要した。一
方、原子炉容器の上蓋の外側は比較的高いレベルの放射
線領域であるため、作業時間が長くなると検査要員の交
代を要し、多数の検査要員を待機させる必要が生じると
いう問題もあった。従って、本発明の課題は、液体浸透
探傷検査のような複雑な検査を遠隔的に、即ち危険雰囲
気に長く滞留する必要がなく行える装置を提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、管状構造物の検査を行う遠隔操作
式探傷検査装置は、下面に自在輪を備え前記管状構造物
を受け入れる凹みを有する台車、その台車の上方に昇降
自在に設けられ回転駆動機構を備えた昇降板、その昇降
板の上方に配置され前記回転駆動機構に連絡して前記管
状構造物の回りに回転可能な回転支持板及びその回転支
持板の上に配設された検査装置からなり、更にその昇降
板は、前記管状構造物を掴持するクランプ機構を有する
ことが検査を効率的に行う上で好ましい。検査装置が液
体浸透探傷検査装置であるときは、ブラッシング装置、
浸透装置、洗浄装置、現像装置及びテレビカメラ等の目
視装置を有する。更に好適には前記回転駆動機構は、半
円形レール、その半円形レールに摺動可能に組み合わさ
れ外周面にラックが形成された滑り輪、その滑り輪の前
記ラックに係合したピニオン歯車及びそのピニオン歯車
に動力伝達可能に連絡した旋回モータから構成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。先ず図１を参照はするに、本
発明による遠隔操作式探傷検査装置１０の全体構造が示
されているが、その台車２０は四隅の下面に自在車輪２
１を備えたフレーム板２３を有し、更に検査作業員が探
傷検査装置１０を検査箇所にセットするときに使用する
遠隔操作棒２５が連結されている。この遠隔操作棒２５
は、フレーム板２３とは別体として構成してもよく、そ
の場合は先端に遠隔的に開閉自在の掴み装置を設ける。
そのフレーム板２３の中央部には、検査すべき管状構造
物即ちアダプタチューブを受け入れるための外形が馬蹄
形の凹み２７が形成されている。そして、台車２０の上
部には昇降板３０が昇降自在に設けられているが、その
昇降を行うための機構やその中に含まれる回転駆動機構
などの詳細は後述する。この昇降板３０の箱形構造の本
体ケーシング３３も、中央部に馬蹄形の凹み２７に整列
した外形が馬蹄形の凹み３１を備えており、更に前記凹
み３１に臨んで出退する一対のクランプ装置３５が本体
ケーシング３３の下面に配置されている。

【０００８】その詳細構造は後述される回転駆動機構に
支持されて、昇降板３０の上方に回転支持板５０が設け
られている。この回転支持板５０は、図で明らかなよう
にほぼ馬蹄形をした本体プレート５１を有し、その本体
プレート５１は中央部に外形が馬蹄形の凹み５３を画成
し、更に上面に上昇用ストッパ５５が３個立設されてい
る。このストッパ５５の位置は、前述のアダプタチュー
ブ５（図１３参照）に溶接された制御棒駆動装置の筒状
ハウジング６の下面形状に対応している。そしてその回
転支持板５０の上に一連の液体浸透探傷検査操作を行う
ブラッシング装置１１０，浸透装置１２０，洗浄装置１
３０、現像装置１４０及びテレビカメラ１５０からなる
液体浸透探傷装置１００が配置されている。

【０００９】次に昇降板３０を昇降するための機構を図
２を参照して説明すると、台車２０のフレーム板２３の
上面と昇降板３０の本体ケーシング３３との間に昇降ガ
イド機構２８と昇降シリンダ２９が介装されている。昇
降ガイド機構２８は互いに嵌合した案内軸と案内筒から
なり、昇降シリンダ２９の伸縮により上下される昇降板
３０を安定的に案内する。

【００１０】昇降板３０内の回転駆動機構は、図３の平
面配置及び図４の側面配置に示すように、旋回用モータ
３６、その出力軸に嵌合されたプーリ３７、３８，ベル
ト３９、プーリ４１、ピニオン歯車４２等からなる動力
伝達機構を有し、そのピニオン歯車４２は，半円形の滑
り輪の外周部に形成されたラック４３に噛み合ってい
る。又ピニオン歯車４２と同軸的に連結したプーリ４１
の軸には小歯車４４も連結され、この小歯車４４は図２
に示すようなエンコーダ４５に噛み合っていて、滑り輪
の回転変位乃至位置が検出されるようになっている。前
述の旋回用モータ３６も、図２に示すようにエンコーダ
４５と同様本体ケーシング３３の下面に取り付けられて
いる。そして図３及び図４には明確に示されていない
が、図１に部分的に示すように半円形の滑り輪４７は、
半円形のレール４８に摺動可能に組み立てられている。
一方その滑り輪４７の上面には回転支持板５０の本体プ
レート５１が載設されている。加えて、本体ケーシング
３３には、図３に示すように馬蹄形の凹み３１を画成す
る周面に横方向ストッパ４９が突設されていて、クラン
プ機構３５と協働して正確な位置決めを行う。

【００１１】以上のような昇降板３０の回転駆動機構を
使用して回転支持板５０を回転駆動する態様を説明する
と、先ず図２に示すように仮設した作業台９の上を台車
２０を動かして隣接するアダプタチューブ５乃至制御棒
駆動装置の筒状ケーシング６の間の隙間を利用して所定
位置に探傷検査装置１０を位置決めする。前述の台車２
０の走行移動は、遠隔操作棒２５の基端を検査員が掴持
して行う。そして昇降板３０の横方向ストッパ４９を凹
み２７，３１，５３の中に位置した目標のアダプタチュ
ーブ５の外面に押し当て、しかる後に昇降シリンダ２９
を伸ばし、上昇用ストッパ５５が筒状ハウジング６の下
面に当接したら昇降を停止する。そしてその状態で、ク
ランプ機構３５を作動させ、図３に示すように昇降板３
０をアダプタチューブ５にしっかりと固定する。この状
態が図５の作用説明図の（ａ）に対応する。

【００１２】図５は、主として昇降板３０の回転駆動機
構による回転支持板５０の動きを概略的に示したもの
で、液体浸透探傷装置１００としてはブラッシング装置
１１０のみが代表的に示されている。図５（ａ）におい
て、旋回用モータ３６を駆動し、プーリ３７，３８，ベ
ルト３９，プーリ４１を介してピニオン歯車４２に動力
を伝える。ピニオン歯車４２が回転し、噛み合ったラッ
ク４３を時計方向に回転する。即ちラック４３と一体の
滑り輪４７を半円形のレール４８に沿って動かす。滑り
輪４７は、前述のように回転支持板５０の本体プレート
５１に固定されているから、ラック４３と回転支持板５
０が一体として回転する。９０度回転した状態が（ｂ）
に示されていて、この状態では図において下側のピニオ
ン歯車４２のみがラック４３に噛み合っている。更に９
０度回転すると、図５（ｃ）に示す状態となり、ラック
４３への動力伝達を行うピニオン歯車４２は、下側から
上側（図において）に切り替わる。更に時計方向に９０
度回転すれば、図５（ｄ）に示すようになり、更に９０
度回転させれば１回転したことになって図５（ａ）に戻
る。以上の説明から理解できるように、回転支持板５０
の本体プレート５１上のブラッシング装置１１０に代表
される機器は、アダプタチューブ５の周りを一回転した
ことになる。前述の回転の角度はエンコーダ４５によっ
て検出される。以上の説明から分かるように、ピニオン
歯車４２を２個使用しているので、ラック４３が形成さ
れた滑り輪４７が半円形であっても、これを１回転３６
０度回転することができる。

【００１３】以上説明したように回転支持板５０がアダ
プタチューブ５の周りを回転するから、ブラッシング装
置１１０に代表される液体浸透探傷装置１００の機器
は、アダプタチューブ５の周りを回転して所定の操作が
実施可能となる。そこで、図６を参照してブラッシング
装置１１０の構造及び操作を説明すると、モータ１１
１，その出力軸に取り付けられた回転ブラシ１１３，回
転支持板５０の上で凹み５３に接近又は離隔する方向に
移動する移動台１１５及び回転支持板５０の本体５１に
取着され前記移動台１１５を押し引きするシリンダ１１
７を有する。そしてシリンダ１１７で移動台１１５を押
し、これにより回転ブラシ１１３をアダプタチューブ５
と筒状ハウジング６との間の円周溶接７に押し当て、モ
ータ１１１で回転ブラシ１１３を回転するとブラッシン
グが行われる。そして回転ブラシ１１３を回転しつつ回
転支持板５０を１回転すれば円周溶接７の全面がブラッ
シングされる。洗浄装置１３０は、回転ブラシ１１３が
洗浄液を含んだフェルト１３１（図１）に替わる以外ブ
ラッシング装置１１０と同じ構造であるので、その構造
及び操作の仕方の説明は省略する。

【００１４】更に液体浸透探傷装置１００の浸透装置１
２０の構造及び操作を図７を参照して説明すると、フェ
ルト板１２１，モータ１２３，ウォーム機構１２５、移
動台１２７及びシリンダ１２９を有する。移動台１２７
とシリンダ１２９の機能は、ブラッシング装置１１０の
場合と同じであるが、フェルト板１２１はウオーム機構
１２５を介してモータ１２３によって比較的低速度で回
転される。フェルト板１２１には浸透液が浸してあり、
前述の回転支持板５０の回転と並行してアダプタチュー
ブ５に押し付け回転すると、円周溶接７の全面に浸透液
が塗布される。

【００１５】次に液体浸透探傷検査装置１００の現像装
置１４０を部分側面図である図８及び部分平面図である
図９を参照して説明すると、回転支持板５０の本体プレ
ート５１の上に噴霧器１４１とエアシリンダ１４３が並
んで固定されていて、噴霧器１４１のノズルヘッドを押
す操作レバー１４５がエアシリンダ１４３のピストン軸
に固定されて張り出している。噴霧器１４１の中には、
現像液が加圧状態で充填されているので、エアシリンダ
１４３により操作レバー１４５を引き下げると、ノズル
から現像液が霧状に噴出されるが、その噴出方向は図９
に示すように円周溶接７の接線方向となっている。この
現像液の噴霧は拡がりを持っているので、回転支持板５
０が円周溶接７を持つアダプタチューブ５の回りを回転
するとき、間欠的に噴霧すればその全周面に塗布され
る。現像液は、傷の割れ目に浸透した浸透液と協働して
傷を現出する。勿論一般の噴霧器と同様、噴霧器１４１
の噴霧の向きは、現像液の良好な塗布ができるように軸
回りに調整可能である。

【００１６】以上本発明の実施形態の構成及び作用を個
別的に説明したが、これを整理すると図１０の工程図の
ようになる。以下にこれらを簡単に説明する。 手順１（台車導入及び横移動）：図２に示す仮設作業台
９の上で適宜な方向から遠隔操作棒２５を使用して台車
２０を挿入し、目的のアダプタチューブ５の位置で横移
動させ、横方向ストッパ４９をアダプタチューブ５に当
てて位置決めする（図３）。 手順２（昇降版上昇及びクランプ）：昇降シリンダ２９
を操作して昇降板３０を上昇させ、回転支持板５０の上
昇用ストッパ５５を筒状ハウジング６の下面に当てて上
下方向の位置決めを行い、クランプ機構３５で昇降板３
０をアダプタチューブ５に固定する（図２及び図３）。 手順３（ブラッシング及び目視）：シリンダ１１７を操
作して回転ブラシ１１３を円周溶接７に接触させる。モ
ータ１１１による回転ブラシ１１３の回転と回転支持板
５０の回転とを並行して行い、テレビカメラ１５０で目
視しながら円周溶接７を全周に亙りブラッシングする。
ブラッシングが完了したらシリンダ１１７を操作して回
転ブラシ１１３を原位置に復帰させる（図６）。

【００１７】手順４（浸透及び目視）：シリンダ１２９
を操作し、浸透液を含んだフェルト板１２１を円周溶接
７の表面に接触させる。モータ１２３によるフェルト板
１２１の回転と回転支持板５０の回転駆動とを並行して
行い、テレビカメラ１５０で目視しながら円周溶接７の
全周面に浸透液を塗布する。回転支持板５０が１回転し
て浸透液の塗布が完了したらシリンダ１２９を操作して
フェルト板１２１を原位置に復帰させる（図７）。 手順５（洗浄及び目視）：洗浄液を含ませたフェルト板
１３１を持つ洗浄装置１３０を手順３と同様な要領で操
作し、円周溶接７の表面の浸透液の除去を行う。テレビ
カメラ１５０により、円周溶接７の全周面の目視検査を
行う（図１）。 手順６（現像及び目視）：回転支持板５０をアダプタチ
ューブ５の回りを回転しつつ、適当な時間間隔でエアシ
リンダ１４３を作動させ、レバー１４５を引き下げて噴
霧器１４１のノズルヘッドを押し下げ、現像液を噴出す
る。テレビカメラ１５０で噴霧状況を確認する（図８及
び図９）。 手順７（洗浄及び目視）：手順５と同様な操作を行い、
傷等の欠陥の有無を検査する。 手順８（昇降板クランプ解除、昇降板下降、台車横移動
及び台車引き出し）：手順１及び手順２の操作を遡行し
て台車を引き出す。尚上述の一連の操作において、手順
１及び手順８の台車の導入、横移動及び引き出し以外の
操作は、図示しない制御線等を介して、原子炉容器の上
蓋から遠く離れた場所にある制御盤を使用して行う。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば探
傷検査の一連の操作がシーケンシャルに且つ遠隔操作に
より行われ、検査要員は台車の導入及び引き出しのみ原
子炉容器の上蓋に接近すればよいので、放射線被曝が必
要最小限に低減でき且つ一連の検査の操作を効率的に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の全体構造を示す斜視図であ
る。

【図２】前記実施形態の使用状態における側面図であ
る。

【図３】前記実施形態の要部を示す一部省略平面図であ
る。

【図４】図３のIV−IV線の方向から見た構造概念図であ
る。

【図５】前記実施形態の要部の作用を示す作用説明図で
ある。

【図６】前記実施形態の１部のみを抽出して示す部分側
面図である。

【図７】前記実施形態の１部のみを抽出して示す部分側
面図である。

【図８】前記実施形態の１部のみを抽出して示す部分側
面図である。

【図９】図８に対応した部分平面図ある。

【図１０】前記実施形態の一連の操作を示す工程図であ
る。

【図１１】本発明の装置による検査の対象の一例である
原子炉容器の上蓋の一部切欠き平面図である。

【図１２】図１１のXII−XII線に沿う一部省略の端面図
である。

【図１３】本発明の装置による検査の対象部の一例を示
す拡大部分断面図である。

【符号の説明】

１ 上蓋 ５ アダプタチューブ ６ 筒状ハウジング ７ 円周溶接 １０ 探傷検査装置 ２０ 台車 ２１ 自在車輪 ２３ フレーム板 ２７ 凹み ２８ 昇降ガイド機構 ２９ 昇降シリンダ ３０ 昇降板 ３１ 凹み ３３ 本体ケーシング ３５ クランプ機構 ３６ モータ ３７，３８ プーリ ３９ ベルト ４１ プーリ ４２ ピニオン歯車 ４３ ラック ４７ 滑り輪 ４８ レール ５０ 回転支持板 ５１ 本体プレート １００ 液体浸透探傷検査装置 １１０ ブラッシング装置 １２０ 洗浄装置 １３０ 浸透装置 １４０ 現像装置 １５０ テレビカメラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状構造物の検査を行う探傷検査装置で
   あって、下面に自在輪を備え前記管状構造物を受け入れ
   る凹みを有する台車、同台車の上方に昇降自在に設けら
   れ回転駆動機構を備えた昇降板、同昇降板の上方に配置
   され前記回転駆動機構に連絡して前記管状構造物の回り
   に回転可能な回転支持板及び同回転支持板の上に配設さ
   れた検査装置からなることを特徴とする遠隔操作式探傷
   検査装置。
2. 【請求項２】 前記昇降板は、前記管状構造物を掴持す
   るクランプ機構を更に有することを特徴とする請求項１
   記載の遠隔操作式探傷検査装置。
3. 【請求項３】 前記検査装置が、ブラッシング装置、浸
   透装置、洗浄装置、現像装置及び目視装置からなる液体
   浸透探傷装置であることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の遠隔操作式探傷検査装置。
4. 【請求項４】 前記回転駆動機構が半円形レール、同半
   円形レールに摺動可能に組み合わされ外周面にラックが
   形成された滑り輪、同滑り輪の前記ラックに係合するピ
   ニオン歯車及び同ピニオン歯車に動力伝達可能に連絡し
   た旋回モータを有することを特徴とする請求項１記載の
   遠隔操作式探傷検査装置。