JPH09329688A

JPH09329688A - 原子炉内検査装置

Info

Publication number: JPH09329688A
Application number: JP8151349A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takabayashi; 順一高林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】原子炉圧力容器内の捧状構造物をガイド路とし
て各種検査用治工具類を移動することで、検査対象箇所
に高精度にアクセスさせる。【解決手段】原子炉圧力容器内の棒状構造物２を装置本
体１５のガイド路として用いて炉内構造物を検査するも
のであって、棒状構造物２に装置本体１５を遠隔にて位
置決め可能に保持する固定機構と、装置本体１５を棒状
構造物２に沿って移動させる移動機構と、装置本体１５
に設置され各種検査治工具類が搭載された検査ヘッド３
６を任意の位置および角度に位置決めするアーム機構３
５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子炉圧力容器に設
置されているガイドロッドなどの棒状構造物をガイド路
として使用し、詳細な検査を可能とする原子炉内検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は沸騰水型原子炉の定期検査時の
状態を示す断面図である。図１７に示すように、定期検
査時に炉内構造物の点検を行うに際しては、原子炉圧力
容器（以下、ＲＰＶと称する。）１の上方に設置されて
いる図示しないＲＰＶ蓋，蒸気乾燥器，気水分離器が取
り外され、炉内に各種検査治工具類がアクセスできるよ
うになっている。ＲＰＶ１内には、上記蒸気乾燥器およ
び気水分離器の着脱や位置決めを容易にするため、ガイ
ドロッド２が棒状構造物として設置されている。また、
ＲＰＶ１上方には、検査用治工具類の操作などを容易に
行うため、燃料交換機３が設置されている。

【０００３】定期検査時のＲＰＶ１内には、円筒状のシ
ュラウド４，このシュラウド４内に収納された炉心５，
この炉心５内に装荷された燃料集合体６の上部を支持す
る上部格子板７，燃料集合体６の下端を支持する炉心支
持板８，炉心５へ冷却材を強制的に送り込むためのジェ
ットポンプ９などの原子炉内構造物がそれぞれ設置され
た状態で残っている。

【０００４】この原子炉内構造物を点検するには、通常
燃料交換機３上から検査用治工具類としての水中ＴＶカ
メラを吊り下げて検査対照箇所に接近させ、その外観を
撮影することにより異常の有無を確認している。この
時、万一異常と思われる部位が確認された場合は、超音
波探傷試験（以下、ＵＴと称する。）センサ、渦流探傷
試験（以下、ＥＣＴと称する。）センサなどの非破壊検
査手段を具備した装置を上記水中ＴＶカメラと同様に燃
料交換機３上よりアクセスさせて追加検査を行うこと
で、その部位の良否を確認することが考えられている。

【０００５】ところで、これらの詳細な検査を実施する
場合においては、特に各種検査用治工具類を搭載した検
査ヘッドの位置決めや移動を高精度に実施する必要があ
り、有効な位置決めや動作を行わせる手段が求められて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原子炉内には、その機
能を確保するために冷却水を循環させるジェットポンプ
９や給水スパージャ１０などの構造物や、緊急時に炉内
に冷却水を補給するための炉心スプレイライン１１など
の構造物が設置され、これらの構造物は法律により１０
年間で全数の外観検査を実施することが義務付けられて
いる。同様に、法律で外観検査を実施することが義務付
けられているものとしては、ＲＰＶ１壁面に溶接で取り
付けられているブラケット類がある。

【０００７】また、シュラウド４自体は、法律による点
検の義務はないものの、燃料集合体６を収容する筒体で
あって、燃料に最も接近した構造物であるため、放射線
照射による材料の脆化の影響を受け易く、したがってこ
の影響による損傷を受けているか否かを確認することが
各プラントにおいて提案されている。同様に、インコア
案内管１２も法律による点検の義務はないものの、イン
コア案内管１２の周囲の炉底部などの外観検査を実施す
ることがある。

【０００８】ところで、これら構造物に対する検査は、
通常燃料交換機３上から水中ＴＶカメラを吊り降ろし、
この水中ＴＶカメラを検査対象箇所近傍に接近させて外
観を確認することで実施しており、この検査で万一異常
と思われる部位が確認された場合においては、ＵＴセン
サ，ＥＣＴセンサなどの他の非破壊検査手段を用いてこ
の部分を精度良く確認し、欠陥か否かの判定を実施する
必要がある。

【０００９】以上のように、原子炉構造物の通常時の点
検では、燃料交換機３上から水中ＴＶカメラを吊り下げ
ているため、位置決め精度が低く、この位置決め精度を
高めるためには、大掛かりな装置が必要であった。

【００１０】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、原子炉圧力容器内に設置されている捧状構造物
をガイド路として各種検査用治工具類を移動すること
で、検査対象箇所に高精度にアクセスさせることがで
き、装置の小型化を図った原子炉内検査装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、原子炉圧力容器内に設置
された棒状構造物を装置本体のガイド路に用いて炉内構
造物を検査する原子炉内検査装置であって、前記棒状構
造物に前記装置本体を遠隔にて位置決め可能に保持する
固定機構と、前記装置本体を前記棒状構造物に沿って移
動させる移動機構と、前記装置本体に設置され各種検査
治工具類が搭載された検査ヘッドを任意の位置および角
度に位置決めするアーム機構とを備えたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、装置本体に棒状構造物が嵌合するガイド
溝を形成したことを特徴とする。

【００１３】請求項３は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、固定機構の作動前、棒状構造物に装置本
体の概略的な位置決めを行う仮合せ機構を装置本体に設
けたことを特徴とする。

【００１４】請求項４は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、装置本体に、棒状構造物に対する装置本
体の移動量を検出するセンサを設けたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項５は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、検査へッドを壁面に沿って移動させる壁
面移動機構を備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項６は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、装置本体に、検査へッドを検査対象箇所
に押付ける押付け機構を設けたことを特徴とする。

【００１７】請求項７は、請求項１または６記載の原子
炉内検査装置において、検査ヘッドと検査対象箇所との
距離を一定に保持するストッパーを備えたことを特徴と
する。

【００１８】請求項８は、請求項７記載の原子炉内検査
装置において、検査ヘッドに、これを壁面に吸着させる
吸着機構を設けたことを特徴とする。

【００１９】請求項９は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、検査ヘッドの基盤を固定用ベースとし、
この固定用ベースに外観検査用の水中ＴＶカメラ，体積
検査用の超音波探傷センサ，表層部検査用の渦流探傷セ
ンサの少なくとも一つを取付可能としたことを特徴とす
る。

【００２０】請求項１０は、請求項１記載の原子炉内検
査装置において、検査ヘッドが外観検査用の水中ＴＶカ
メラであって、この水中ＴＶカメラの周囲に各々照度調
整可能に複数個の照明器具を取り付けたことを特徴とす
る。

【００２１】請求項１１は、請求項１０記載の原子炉内
検査装置において、水中ＴＶカメラの近傍に、ブラシ，
水ジェットノズルおよび吸引ノズルを配備したことを特
徴とする。

【００２２】請求項１２は、請求項１０記載の原子炉内
検査装置において、水中ＴＶカメラの近傍に、水中ＴＶ
カメラのレンズ部やミラー部に向けて水を吹き付ける水
ジェットノズルを配備したことを特徴とする。

【００２３】請求項１３は、請求項１記載の原子炉内検
査装置において、検査ヘッドに、γフェライト量を検出
する磁気センサおよびγフェライト量で影響される渦電
流を検出する渦電流センサのいずれか一方を取り付けた
ことを特徴とする。

【００２４】請求項１４は、請求項１記載の原子炉内検
査装置において、装置本体が２分割可能に構成され、こ
の分割された装置半体が捧状構造物を挟み込むように取
り付けられることを特徴とする。

【００２５】請求項１５は、請求項１記載の原子炉内検
査装置において、棒状構造物の軸方向にラックを取り付
け、このラックに噛合するギヤを移動機構に設けるとと
もに、前記棒状構造物に装置本体の回り止め機構を設け
たことを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２７】図１〜図４は本発明に係る原子炉内検査装
置の第１実施形態を示し、図１はその全体構成を示す斜
視図、図２は仮合せ機構を示す平面図、図３（Ａ），
（Ｂ）は固定機構および昇降機構の取付状態を示す平面
図、図４はアーム機構を示す斜視図である。なお、炉内
構造物などは図１７と同一であるので、同一の符号を用
いて説明する。

【００２８】第１実施形態の原子炉内検査装置は、棒状
構造物であるガイドロッド２をガイド路として検査を実
施するものであり、図１に示すように装置本体１５を有
し、この装置本体１５の長手方向にはガイド溝としての
断面Ｕ字状の溝部１６が形成され、この溝部１６にガイ
ドロッド２が嵌合され、この溝部１６の反対側には、コ
字状に切り欠かれた凹部１７が形成されている。そし
て、装置本体１５の上面には上下位置検出センサ１８が
配設されている。

【００２９】さらに、装置本体１５には、ガイドロッド
２へ遠隔にて固定する際に概略的な位置決めを行う仮合
せ機構２０と、装置本体１５をガイドロッド２に位置決
め可能に保持する図３に示す固定機構２５と、装置本体
１５をガイドロッド２に沿って上下動させる移動機構と
しての図３に示す昇降機構３０と、凹部１７に設置され
るアーム機構３５と、このアーム機構３５の先端に取り
付けられ、且つ各種検査治工具類が搭載されるるととも
に、アーム機構３５により任意の位置および角度に位置
決めされる検査ヘッド３６とが設けられている。

【００３０】仮合せ機構２０は、図２に示すように一対
の爪部２１を有し、この一対の爪部２１はエアシリンダ
２２と作動連結されているとともに、その各側面はカム
部２３に当接している。また、一対の爪部２１には、そ
れぞれ張出部２１ａが一体に形成されている。そして、
エアシリンダ２２を作動することにより、一対の爪部２
１はカム部２３に沿って水平方向に移動し開閉可能とな
る。この場合、それぞれの張出部２１ａがカム部２３に
当接すると、一対の爪部２１が閉じる一方、通過する
と、一対の爪部２１が開くようになっている。

【００３１】固定機構２５は、図３（Ａ），（Ｂ）に示
すようにガイドロッド２を位置決め固定する固定輪２６
と、この固定輪２６を溝部１６に対して出没可能に水平
移動させるエアシリンダ２７とを有している。

【００３２】昇降機構３０は、昇降モータ３１と、この
昇降モータ３１の駆動軸に取り付けられガイドロッド２
と当接する駆動輪３２とを有し、昇降モータ３１を駆動
させ、駆動輪３２を回転させることにより、装置本体１
５がガイドロッド２に沿って上下動する。また、昇降機
構３０の近傍にはガイドロッド２に当接するガイド輪３
３が設置され、このガイド輪３３は昇降量検出器３４に
取り付けられている。したがって、装置本体１５がガイ
ドロッド２に沿って上下動すると、ガイド輪３３が回転
して昇降量が昇降量検出器３４により検出される。

【００３３】アーム機構３５は、図４に示すように凹部
１７に設置される軸筒部３７を有し、この軸筒部３７の
下方には押付け機構としての旋回モータ３８が配設さ
れ、この旋回モータ３８を駆動させることにより、軸筒
部３７が回転してアーム機構３５全体をガイドロッド２
の左右両方向に回動させるとともに、検査ヘッド３６を
検査対象箇所に押し付けることが可能となる。

【００３４】また、軸筒部３７には、第１アーム３９が
軸着され、この第１アーム３９には駆動モータ４０が取
り付けられ、この駆動モータ４０を駆動させることによ
り、第１アーム３９が上下に揺動する。そして、この第
１アーム３９の先端には、第２アーム４１が軸着され、
この第２アーム４１には駆動モータ４２が取り付けら
れ、この駆動モータ４２を駆動させることにより、第２
アーム４１が上下に揺動する。したがって、軸筒部３７
に第１アーム３９が、第１アーム３９に第２アーム４１
が、それぞれの接続点を支点として上下方向に揺動可能
に取り付けられる。

【００３５】さらに、第２アーム４１の先端には、検査
へッド３６を上下方向に傾けるための首振り機構４３が
取り付けられ、この首振り機構４３にツール固定部４４
が固定されている。このツール固定部４４にはツール旋
回モータ４５と、この旋回モータ４５の駆動により回転
する検査ヘッド３６とが固定されている。

【００３６】そして、第１アーム３９および第２アーム
４１は、それぞれ平行リンク機構に構成され、各アーム
３９，４１の動作で検査へッド３６が上下方向に傾くこ
とのないようにしている。逆に、検査へッド３６を上下
方向に傾ける必要がある場合には、首振り機構４３を駆
動させたり、予め検査へッド３６を傾いた状態で取り付
けておけばよい。

【００３７】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００３８】本実施形態の原子炉内検査装置は、ガイド
ロッド２をガイド路として検査を実施するものであり、
通常の定期検査で取り外すＲＰＶ蓋，蒸気乾燥器，およ
び気水分離器を取り外した後、ＲＰＶ１に炉水を保持し
た状態で、燃料交換機３から装置本体１５を吊り降ろ
し、点検箇所近傍のガイドロッド２に接近させてから仮
合せ機構２０を作動させる。

【００３９】すなわち、仮合せ機構２０においては、通
常装置本体１５の前面から一対の爪部２１が突出してお
り、装置本体１５は、燃料交換機３上より吊り下げら
れ、仮合せ機構２０の一対の爪部２１間にガイドロッド
２が入るまで遠隔操作でガイドロッド２に接近させられ
る。この状態で仮合せ機構２０のエアシリンダ２２を作
動させると、爪部２１はカム部２３に沿って閉じる動作
を行い、ガイドロッド２を捕える。その後、爪部２１は
ガイドロッド２を捕えたまま、エアシリンダ２２の動作
に連動して装置本体１５側に引っ込むため、結果として
装置本体１５がガイドロッド２に接近し、装置本体１５
に形成されたＵ字状の溝部１６にガイドロッド２が密着
することとなる。

【００４０】このようにして装置本体１５が仮合せした
後、固定機構２５のエアシリンダ２７を作動させて固定
輪２６をＵ字状の溝部１６内へ突出させることにより、
ガイドロッド２が装置本体１５に確実に挟み込まれ、位
置決めされることとなる。

【００４１】次いで、昇降機構３０の昇降モータ３１を
駆動させて駆動輪３２を回転させることで、装置本体１
５はガイドロッド２に沿つて移動して上下位置検出セン
サ１７がガイドロッドブラケット２ａに接触するまで昇
降させる。これにより、ＲＰＶ１内における装置本体１
５の基準位置が検出されるので、この基準位置検出終了
後に既知の量、装置本体１５を昇降させることにより、
点検箇所近傍に高精度に接近させることができる。

【００４２】このようにして装置本体１５が検査対象箇
所に接近した後、旋回モータ３８により各種検査治工具
類を搭載した検査ヘッド３６を検査対象部側に接近さ
せ、第１，第２アーム３９，４１を上下動させて検査ヘ
ッド３６の位置決めを行う。この時、検査ヘッド３６が
検査面に相対向していない場合には、ツール旋回モータ
４５を駆動させて検査ヘッド３６を正確に検査面に２０
が対向するように補正する。これら旋回モータ３８、第
１，第２アーム３９，４１、ツール旋回モータ４５の動
作を連動させることにより、検査へッド３６を検査対象
箇所に位置決めし、スキャンさせることが可能となる。

【００４３】このように本実施形態によれば、ＲＰＶ１
内の棒状構造物をガイド路として使用するため、大掛か
りなガイド機構を必要とせず、広範囲な部位に対して高
精度な検査が可能となる。また、装置本体１５に仮合せ
機構２０を設けたことにより、燃料交換機３上より装置
本体１５を吊り下げた状態で遠隔操作で接近させること
ができる。さらに、検査へッド３６を検査対象箇所に押
付ける旋回モータ３８を設けたことにより、安定した検
査が可能となる。

【００４４】図５は本発明に係る原子炉内検査装置の第
２実施形態における検査ヘッドの移動機構を示す斜視図
である。なお、前記第１実施形態と同一または対応する
部分には同一の符号を付して説明する。以下の各実施形
態も同様である。

【００４５】前記第１実施形態では、旋回モータ３８、
第１，第２アーム３９，４１、ツール旋回モータ４５の
動作を連動させることにより、検査ヘッド３６を検査対
象箇所に位置決めし、スキャンさせるため、全体として
統一した制御が必要となり、制御系が複雑となる。

【００４６】そのため第２実施形態では、スキャンを容
易に実施するため、図５に示すようにツール旋回モータ
４５と検査へッド３６との間に、検査へッド３６を壁面
に沿って移動させる壁面移動機構としての移動機構４６
およびガイド部４７を設けたものである。

【００４７】したがって、第２実施形態においては、検
査へッド３６を検査対象箇所に正しく位置決めした後、
ツール旋回モータ４５先端に取り付けられた移動機構４
６を作動させ、ガイド部４７を伸ばしながら壁面に沿っ
て検査ヘッド３６を移動させる。

【００４８】このように第２実施形態によれば、ツール
旋回モータ４５と検査へッド３６との間に、検査へッド
３６を移動させる移動機構４６およびガイド部４７を設
けたことにより、複雑な制御を必要とせず、一定範囲に
おける連続した検査を容易に実施することができる。

【００４９】図６は本発明に係る原子炉内検査装置の第
３実施形態における検査ヘッドを示す斜視図である。

【００５０】ところで、外観検査を初めとする検査にお
いては、しばしば検査対象箇所との距離や押付力を一定
に保持することが必要となる。前記第１実施形態の旋回
モータ３８による押し付けでは、これらを高精度に制御
することは極めて困難である。したがって、第３実施形
態では、旋回モータ３８による制御に依存せず、これら
を簡便に制御しようとするものである。

【００５１】すなわち、第３実施形態では、ツール固定
部４４に検査ヘッド３６と検査対象箇所との距離を一定
に保持するためのストッパー４８が突出して設けられて
いる。したがって、検査ヘッド３６は、旋回モータ３８
により検査対象箇所に接近させられ、ストッパー４８が
検査対象箇所に当接するため、常に旋回モータ３８であ
る程度の押付力を検査へッド３６に加えておけば、検査
ヘッド３６と検査対象箇所の距離は一定に保持される。

【００５２】また、検査ヘッド３６に検査用のセンサを
搭載し、このセンサが検査対象箇所と接触している場合
は、ストッパー４８により拘束されているので、センサ
に必要以上の押付力が加わることが制限される。

【００５３】このように第３実施形態によれば、ツール
固定部４４に検査ヘッド３６と検査対象箇所との距離を
一定に保持するためのストッパー４８を突出して設けた
ので、ストッパー４８を先に検査対象箇所に当接させる
ことにより、簡便に検査対象箇所との距離や押付力を一
定に保持することが可能となる。

【００５４】図７（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る原子炉
内検査装置の第４実施形態における検査ヘッドを示す正
面図，側面図である。

【００５５】前記第３実施形態では、旋回モータ３８の
押付力の反力は常に装置本体１５を固定している構造物
に加わり、好ましい状態ではない。したがって、第４実
施形態では、旋回モータ３８の押付力を利用せず、検査
ヘッド３６を検査対象箇所に位置決めさせておくため、
検査ヘッド３６の上下両側に吸着機構４９を配設したも
のである。

【００５６】すなわち、第４実施形態では、検査へッド
３６が旋回モータ３８、第１，第２アーム３９，４１、
ツール旋回モータ４５などにより検査対象箇所に接近し
た後、吸着機構４９を作動させることで、その吸着パッ
ド５０が検査対象箇所に吸い付き固定される。

【００５７】なお、吸着機構４９に用いている吸着パッ
ド５０は、比較的硬質な材料により製作されるため、吸
着パッド５０が検査対象箇所に密着することはない。よ
って、吸着パッド５０が検査対象箇所から剥離する方向
には負圧がかかって抵抗となるものの、検査対象箇所表
面に沿ってスライドする方向には特に負荷が発生せず、
検査ヘッド３６を検査対象箇所表面と一定の距離を保っ
たままスキャンすることが可能となる。

【００５８】このように第４実施形態によれば、検査ヘ
ッド３６の上下両側に吸着機構４９を配設したことによ
り、検査ヘッド３６に大きな反力が発生する場合におい
てもカイドロッド２に負荷をかけずに、検査へッド３６
が正確且つ強固に位置決めされ、安定した検査が可能と
なる。

【００５９】図８（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る原子炉
内検査装置の第５実施形態における検査ヘッドの固定用
ベースを示す平面図，正面図である。

【００６０】前記各実施形態の原子炉内検査装置におい
ては、目的とする検査方法毎に検査ヘッド３６を設計
し、目的に応じて必要なだけ検査ヘッド３６を準備する
必要があるため、コスト的にも段取り時間的にも無駄が
多かった。

【００６１】そのため第５実施形態では、図８（Ａ），
（Ｂ）に示すように検査へッド３６の基盤を固定用ベー
ス５１とし、この固定用ベース５１に必要に応じて水中
ＴＶカメラ，体積検査用のＵＴセンサ，表層部検査用の
ＥＣＴセンサなどの検査用センサ類の少なくとも一つが
取り付けられるようにしたものである。

【００６２】すなわち、第５実施形態における検査へッ
ド３６は、各検査用センサを取り付けるため規則的に配
置した固定用ボルト孔５１ａを配置した板状の固定用ベ
ース５１となっており、固定用ボルト孔５１ａに検査目
的に応じてモジュール化された検査用センサが必要なだ
け取り付けられる。そして、固定用ベース５１の背面に
は押付けスプリング５２が取り付けられている。

【００６３】このように第５実施形態によれば、目的に
応じて必要なだけ検査へッド３６を準備することがなく
なり、ほとんどの装置部分が共用できるとともに、段取
り替えも迅速に行える上、その回数も減らすことが可能
となる。

【００６４】図９は本発明に係る原子炉内検査装置の第
６実施形態の水中ＴＶカメラを示す正面図である。

【００６５】前述のように原子炉内構造物に対する検査
は、通常水中ＴＶカメラを用いた間接目視検査（ＶＴ）
で実施されるが、この検査において万一欠陥と思われる
映像が確認された場合、数々の手段を用いてこれの確認
を行うこととなる。しかし、この確認を実施する前に他
の検査手段を用いて極力ＶＴにより詳細確認を行い、欠
陥か否かの一次判断を十分実施しておくことが望まれ
る。そのため、第６実施形態は、ＶＴ時において詳細に
欠陥か否かの確認を行うようにしたものである。

【００６６】すなわち、第６実施形態では、図９に示す
ように水中ＴＶカメラ５３の周囲に複数個の水中照明器
具５４が取り付けられており、各々の水中照明器具５４
が独立して点灯または照度調整できるように構成されて
いる。

【００６７】したがって、通常点検を実施している時に
は、これらの水中照明器具５４の全部を適正照度に調整
して点灯させ、欠陥の有無の確認を行う。万一欠陥と思
われる映像が確認された場合には、これらの水中照明器
具５４を個々に点灯するとともに、照度調整を照度不足
状態から過多状態まで行って、検査対象箇所に確認され
た欠陥と思われる映像部への光の当たる方向や強さを変
化させる。

【００６８】これにより、映像が模様ではなく形状の不
連続に起因しているものであれば、光の方向に応じて陰
影が変化するため、この変化を確認することにより、単
なるクラッド上の模様であるか、欠陥の可能性の高い映
像であるかの判断が容易に可能となる。

【００６９】図１０は本発明に係る原子炉内検査装置の
第７実施形態の水中ＴＶカメラを示す正面図である。こ
の第７実施形態では、検査と同時にクラッド除去を実施
するものである。

【００７０】ところで、原子炉内における構造物表面は
運転期間を重ねるに従って多くのクラッドが付着堆積し
てくる。場合によっては、このクラッドが微細欠陥を覆
い隠して検出を困難としたり、ＥＣＴセンサなどの検査
における検出性能に影響を与えたりすることがある。

【００７１】したがって、必要に応じて検査対象箇所表
面を研磨して、このクラッドを除去しなくてはならなく
なる。このクラッドの除去の必要性有無は、水中ＴＶカ
メラ５３などでクラッド付着状況を確認して判断する
が、クラッド除去必要と判断してから除去装置に段取り
替えし、再度位置合せすることは，かなりの作業時間の
ロスとなる。

【００７２】そのため、第７実施形態では、図１０に示
すようにＶＴを実施する水中ＴＶカメラ５３の近傍にブ
ラシ５５，水ジェットノズル５６，吸引ノズル５７など
のクラッド除去ツールが配備されている。ＶＴにおいて
クラッドの除去が必要と判断された時には、直ちにこれ
らのクラッド除去ツールを作動させることで、水中ＴＶ
カメラ５３でクラッドの除去状況を確認しながら、検査
の妨害となるクラッドを確実に除去することができる。
この結果、クラッドの影響がなく、直接検査対象箇所の
材料表面にアクセスすることが可能となる。

【００７３】図１１は本発明に係る原子炉内検査装置の
第８実施形態の水中ＴＶカメラを示す正面図である。

【００７４】前記第７実施形態のようにクラッド除去を
実施したり、またクラッド除去を行わなくとも検査ヘッ
ド３６が検査対象箇所を擦りながら移動したりすると、
材料表面に付着しているソフトクラッドが水中に浮遊す
ることとなり、これが水中ＴＶカメラ５３のレンズ部や
ミラー部に付着し、確認する映像を不鮮明にすることが
しばしばある。この場合、ある程度まで映像が不鮮明に
なった時点で水中ＴＶカメラ５３を引き上げ、付着した
クラッドを掃除する必要があった。

【００７５】そのため第８実施形態では、水ジェットノ
ズル５６から水中ＴＶカメラ５３のレンズ部５８やミラ
ー部５９に向けて水を吹き付け、クラッドを吹き飛ばす
ものである。

【００７６】すなわち、水中ＴＶカメラ５３の近傍に
は、水ジェットノズル５６が配備されており、たえず水
中ＴＶカメラ５３のレンズ部５８やミラー部５９に向け
て水を吹き付けている。これにより、ほとんどの浮遊し
たクラッドは水流に流され吹き飛ばされる。一部のクラ
ッドは水流に乗ってレンズ部５８やミラー部５９に衝突
し、一旦は付着することとなるが、即座に水ジェットの
水流で洗われ流されるため、映像に影響を与えることは
なくない。

【００７７】このように第８実施形態によれば、水中Ｔ
Ｖカメラ５３を引き上げ、付着したクラッドを掃除する
必要がなくなり、常に鮮明な映像でＶＴを実施すること
が可能となる。

【００７８】図１２は本発明に係る原子炉内検査装置の
第９実施形態の水中ＴＶカメラを示す正面図である。

【００７９】前記各実施形態による装置を用いた検査
は、主に過大応力が付加されていることが懸念される部
分や、溶接部近傍などの欠陥が発生する可能性の高い部
分に適用される。

【００８０】ところで、溶接部の熱影響部は、特にＳＣ
Ｃ（応力腐食割れ）の発生しやすい部分であるので、詳
細に検査することが望まれるが、構造物の製造時にこの
溶接部表面を平滑に加工していることが多く見受けら
れ、このため検査実施時にこの溶接位置を的確に判別す
ることが困難なことがある。

【００８１】一般に溶接部には、γフェライトが析出し
ており、このため母材部に比べて溶接部の方がフェライ
ト量が多くなっている。

【００８２】そのため第９実施形態では、検査ヘッド３
６の側部にγフェライト量を検出する磁気センサ６０ま
たはγフェライト量で影響される渦電流を検出するＥＣ
Ｔセンサ６１が取り付けられている。これにより、検査
実施前に検査対象箇所近傍を走査してフェライト量の変
化する位置を測定することにより、正確な溶接部位置の
判別が可能となる。

【００８３】図１３は本発明に係る原子炉内検査装置の
第１０実施形態の全体構成を示す斜視図である。この第
１０実施形態は、原子炉の炉心５や炉底部などの狭隘な
部分を検査するものである。

【００８４】前記各実施形態における装置本体１５を炉
心に設置されている燃料集合体６や、炉底部に設置され
ているインコア案内管１２などの棒状構造物に取り付け
るためには、装置本体１５を上部格子板７および炉心支
持板８を通過させて設置しなければならないため、昇降
機構３０、アーム機構３５などを著しく小型に設計する
必要があり、制約条件が多かった。

【００８５】そのため、第１０実施形態では、装置本体
１５を２分割して装置半体１５ａ，１５ｂとし、装置半
体１５ａには図示しない昇降機構を設置するとともに、
その隅角部にクランプ機構６２が取り付けられている。
一方、装置半体１５ｂには、電動モータなど用いたアー
ム機構３５が設置されるとともに、その隅角部にクラン
プ機構６２が着脱される係止用段部６３が形成されてい
る。

【００８６】また、装置半体１５ａと装置半体１５ｂと
の接合面において、装置半体１５ｂには磁力などを利用
した仮合せ機構６４が、装置半体１５ａには仮合せ機構
６４が嵌合する嵌合用凹部６５がそれぞれ設けられてい
る。

【００８７】次に、第１０実施形態の作用を説明する。

【００８８】燃料交換機３から装置半体１５ａ，１５ｂ
のそれぞれを炉心５や炉底部に吊り下ろした後、インコ
ア案内管１２（または燃料集合体４などの棒状構造物）
に挟むようにして取り付けられる。

【００８９】次いで、２分割された装置半体１５ａ，１
５ｂは、仮合せ機構６４が嵌合用凹部６５に嵌合するこ
とにより、棒状構造物であるインコア案内管１２を挟む
ように仮合せされた後、クランプ機構６２が作動して係
止用段部６３に固定される。この時点で装置半体１５ａ
内に組込まれている昇降機構がインコア案内管１２に密
着し、昇降の駆動力が伝達される。

【００９０】このように第１０実施形態によれば、装置
本体１５を２分割して装置半体１５ａ，１５ｂとし、こ
れらを一体化してインコア案内管１２に挟み込むように
構成したことにより、炉心５や炉底部などの狭隘な部分
に装置本体１５を容易にアクセスさせることができ、取
付けの簡素化および全体の小型化を図ることができる。

【００９１】図１４は本発明における第１０実施形態の
変形例の全体構成を示す斜視図である。この変形例の原
子炉内検査装置は、ＲＰＶ１とシュラウド４との間のア
ニュラス部内に設置された棒状構造物６６をガイド路に
適用したものである。

【００９２】したがって、この変形例ではアニュラス部
内におけるジェットポンプ７などの障害物が多いため、
アーム機構３５ａが多関節構造に構成されている。その
他の構成および作用は前記第１０実施形態と同様である
のでその説明を省略する。

【００９３】図１５は本発明に係る原子炉内検査装置の
第１１実施形態の全体構成を示す斜視図である。この第
１１実施形態は、棒状構造物として炉心スプレイライン
１１をガイド路に適用したものである。このように原子
炉内において、円周方向に配置された炉心スプレイライ
ン１１などの構造物をガイド路として適用することも可
能である。

【００９４】図１６は本発明に係る原子炉内検査装置の
第１２実施形態の全体構成を示す斜視図である。

【００９５】ところで、前記各実施形態は、棒状構造物
に対して摩擦力で固定し、移動するため、滑りや回転に
より検査位置に誤差を生じる要因が多い。

【００９６】そのため第１２実施形態では、装置本体１
５のガイド路となる棒状構造物としてのガイドロッド２
の軸方向に、本来の目的である機能を阻害しない範囲で
ラック６７が取り付けられている。この場合、昇降機構
３０においては、駆動輪３２に代えてラック６７と噛合
するピニオンギヤが使用される。

【００９７】また、ガイドロッド２の軸方向には、回り
止め機構としてのガイド用溝６８（またはサブロッド）
が形成される一方、装置本体１５にガイド用溝６８と係
合する凸部が形成されている。したがって、ガイドロッ
ド２にガイド用溝６８を、装置本体１５に凸部をそれぞ
れ形成したことにより、装置本体１５の周方向の回転が
防止される。

【００９８】このように第１２実施形態によれば、捧状
構造物であるガイドロッド２のラック６７に昇降機構３
０のピニオンギヤが噛合することにより、装置本体１５
は滑ることなく、昇降可能となるとともに、ガイド溝６
８（またはサブロッド）により棒状構造物に対して回転
する方向にも拘束されるため、検査対象箇所に対する検
査ヘッド３６の位置決め精度を一段と向上させることが
できる。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、棒状構造物を装置本体のガイド路に用いて炉
内構造物を検査する原子炉内検査装置であって、棒状構
造物に装置本体を遠隔にて位置決め可能に保持する固定
機構と、装置本体を棒状構造物に沿って移動させる移動
機構と、装置本体に設置され各種検査治工具類が搭載さ
れた検査ヘッドを任意の位置および角度に位置決めする
アーム機構とを備えたことにより、従来検査のための正
確な位置決めが困難であった原子炉内各部の構造物に対
して高精度な検査が容易に可能となる。

【０１００】請求項２によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、装置本体に棒状構造物が嵌合する
ガイド溝を形成したことにより、装置本体を棒状構造物
に遠隔にて位置決めが可能となる。

【０１０１】請求項３によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、固定機構の作動前、棒状構造物に
装置本体の概略的な位置決めを行う仮合せ機構を装置本
体に設けたことにより、装置本体を吊り下げた状態で遠
隔操作で接近させることができる。

【０１０２】請求項４によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、装置本体に、棒状構造物に対する
装置本体の移動量を検出するセンサを設けたことによ
り、検査位置の確認が可能となり、検査対象物近傍に高
精度に接近させることができる。

【０１０３】請求項５によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、検査へッドを壁面に沿って移動さ
せる壁面移動機構を備えたことにより、複雑な制御を必
要とせず、一定範囲における連続した検査を容易に実施
することができる。

【０１０４】請求項６によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、装置本体に、検査へッドを検査対
象箇所に押付ける押付け機構を設けたことにより、安定
した検査が可能となる。

【０１０５】請求項７によれば、請求項１または６記載
の原子炉内検査装置において、検査ヘッドと検査対象箇
所との距離を一定に保持するストッパーを備えたことに
より、ストッパーを先に検査対象箇所に当接させること
で、簡便に検査対象箇所との距離や押付力を一定に保持
することが可能となる。

【０１０６】請求項８によれば、請求項７記載の原子炉
内検査装置において、検査ヘッドに、これを壁面に吸着
させる吸着機構を設けたことにより、検査ヘッドに大き
な反力が発生する場合においても棒状構造物に負荷をか
けずに、検査へッドが正確且つ強固に位置決めされ、安
定した検査が可能となる。

【０１０７】請求項９によれば、請求項１記載の原子炉
内検査装置において、検査ヘッドの基盤を固定用ベース
とし、この固定用ベースに外観検査用の水中ＴＶカメ
ラ，体積検査用の超音波探傷センサ，表層部検査用の渦
流探傷センサの少なくとも一つを取付可能としたことに
より、目的に応じて必要なだけ検査へッドを準備するこ
とがなくなり、ほとんどの装置部分が共用できるととも
に、段取り替えも迅速に行える上、その回数も減らすこ
とが可能となる。

【０１０８】請求項１０によれば、請求項１記載の原子
炉内検査装置において、検査ヘッドが外観検査用の水中
ＴＶカメラであって、この水中ＴＶカメラの周囲に各々
照度調整可能に複数個の照明器具を取り付けたことによ
り、万一欠陥と思われる映像が確認された場合、これら
の照明器具を個々に点灯するとともに、照度調整を照度
不足状態から過多状態まで行って、検査対象箇所に確認
された欠陥と思われる映像部への光の当たる方向や強さ
を変化させる。これにより、映像が模様ではなく形状の
不連続に起因しているものであれば、光の方向に応じて
陰影が変化するため、この変化を確認することにより、
単なるクラッド上の模様であるか、欠陥の可能性の高い
映像であるかの判断が容易に可能となる。

【０１０９】請求項１１によれば、請求項１０記載の原
子炉内検査装置において、水中ＴＶカメラの近傍に、ブ
ラシ，水ジェットノズルおよび吸引ノズルを配備したこ
とにより、水中ＴＶカメラでクラッドの除去状況を確認
しながら、検査の妨害となるクラッドを確実に除去する
ことができる。この結果、クラッドの影響がなく、直接
検査対象箇所の材料表面にアクセスすることが可能とな
る。

【０１１０】請求項１２によれば、請求項１０記載の原
子炉内検査装置において、水中ＴＶカメラの近傍に、水
中ＴＶカメラのレンズ部やミラー部に向けて水を吹き付
ける水ジェットノズルを配備したことにより、水中ＴＶ
カメラを引き上げ、付着したクラッドを掃除する必要が
なくなり、常に鮮明な映像で間接目視検査を実施するこ
とが可能となる。

【０１１１】請求項１３によれば、請求項１記載の原子
炉内検査装置において、検査ヘッドに、γフェライト量
を検出する磁気センサおよびγフェライト量で影響され
る渦電流を検出する渦電流センサのいずれか一方を取り
付けたことにより、検査実施前に検査対象箇所近傍を走
査してフェライト量の変化する位置を測定することで、
正確な溶接部位置の判別が可能となる。

【０１１２】請求項１４によれば、請求項１記載の原子
炉内検査装置において、装置本体が２分割可能に構成さ
れ、この分割された装置半体が捧状構造物を挟み込むよ
うに取り付けられることにより、炉心や炉底部などの狭
隘な部分に装置本体を容易にアクセスさせることがで
き、取付けの簡素化および全体の小型化を図ることがで
きる。

【０１１３】請求項１５によれば、請求項１記載の原子
炉内検査装置において、棒状構造物の軸方向にラックを
取り付け、このラックに噛合するギヤを移動機構に設け
るとともに、棒状構造物に装置本体の回り止め機構を設
けたことにより、装置本体が滑ることなく、昇降可能と
なるとともに、検査対象箇所に対する検査ヘッドの位置
決め精度を一段と向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉内検査装置の第１実施形態
の全体構成を示す斜視図。

【図２】図１の仮合せ機構を示す平面図。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は固定機構および昇降機構の取
付状態を示す平面図。

【図４】図１のアーム機構を示す斜視図。

【図５】本発明に係る原子炉内検査装置の第２実施形態
における検査ヘッドの移動機構を示す斜視図。

【図６】本発明に係る原子炉内検査装置の第３実施形態
における検査ヘッドを示す斜視図。

【図７】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る原子炉内検査装
置の第４実施形態における検査ヘッドを示す正面図，側
面図。

【図８】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る原子炉内検査装
置の第５実施形態における検査ヘッドの固定用ベースを
示す平面図，正面図。

【図９】本発明に係る原子炉内検査装置の第６実施形態
の水中ＴＶカメラを示す正面図。

【図１０】本発明に係る原子炉内検査装置の第７実施形
態の水中ＴＶカメラを示す正面図。

【図１１】本発明に係る原子炉内検査装置の第８実施形
態の水中ＴＶカメラを示す正面図。

【図１２】本発明に係る原子炉内検査装置の第９実施形
態の水中ＴＶカメラを示す正面図。

【図１３】本発明に係る原子炉内検査装置の第１０実施
形態の全体構成を示す斜視図。

【図１４】本発明における第１０実施形態の変形例の全
体構成を示す斜視図。

【図１５】本発明に係る原子炉内検査装置の第１１実施
形態の全体構成を示す斜視図。

【図１６】本発明に係る原子炉内検査装置の第１２実施
形態の全体構成を示す斜視図。

【図１７】沸騰水型原子炉の定期検査中の状態を示す断
面図。

【符号の説明】

１原子炉圧力容器２ガイドロッド（棒状構造物）３燃料交換機４シュラウド５炉心６燃料集合体７上部格子板８炉心支持板９ジェットポンプ１０給水スパージャ１１炉心スプレイライン１２インコア案内管１５装置本体１６溝部（ガイド溝）１７凹部１８上下位置検出センサ２０仮合せ機構２１爪部２２エアシリンダ２３カム部２５固定機構２６固定輪２７エアシリンダ３０昇降機構（移動機構）３１昇降モータ３２駆動輪３３ガイド輪３４昇降量検出器３５アーム機構３６検査ヘッド３７軸筒部３８旋回モータ（押付け機構）３９第１アーム４０駆動モータ４１第２アーム４２駆動モータ４３首振り機構４４ツール固定部４５ツール旋回モータ４６移動機構（壁面移動機構）４７ガイド部４８ストッパー４９吸着機構５０吸着パッド５１固定用ベース５２押付けスプリング５３水中ＴＶカメラ５４水中照明器具５５ブラシ５６水ジェットノズル５７吸引ノズル５８レンズ部５９ミラー部６０磁気センサ６１ＥＣＴセンサ６２クランプ機構６３係止用段部６４仮合せ機構６５嵌合用凹部６６棒状構造物６７ラック６８ガイド用溝（回り止め機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ２１Ｃ 17/003 ＧＤＢＧ２１Ｃ 17/08 ＧＤＢ 17/08 ＧＤＢ 17/00 ＧＤＢＥＧＤＢＦ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉圧力容器内に設置された棒状構造
物を装置本体のガイド路に用いて炉内構造物を検査する
原子炉内検査装置であって、前記棒状構造物に前記装置
本体を遠隔にて位置決め可能に保持する固定機構と、前
記装置本体を前記棒状構造物に沿って移動させる移動機
構と、前記装置本体に設置され各種検査治工具類が搭載
された検査ヘッドを任意の位置および角度に位置決めす
るアーム機構とを備えたことを特徴とする原子炉内検査
装置。
【請求項２】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、装置本体に棒状構造物が嵌合するガイド溝を形成し
たことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項３】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、固定機構の作動前、棒状構造物に装置本体の概略的
な位置決めを行う仮合せ機構を装置本体に設けたことを
特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項４】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、装置本体に、棒状構造物に対する装置本体の移動量
を検出するセンサを設けたことを特徴とする原子炉内検
査装置。
【請求項５】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、検査へッドを壁面に沿って移動させる壁面移動機構
を備えたことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項６】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、装置本体に、検査へッドを検査対象箇所に押付ける
押付け機構を設けたことを特徴とする原子炉内検査装
置。
【請求項７】請求項１または６記載の原子炉内検査装
置において、検査ヘッドと検査対象箇所との距離を一定
に保持するストッパーを備えたことを特徴とする原子炉
内検査装置。
【請求項８】請求項７記載の原子炉内検査装置におい
て、検査ヘッドに、これを壁面に吸着させる吸着機構を
設けたことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項９】請求項１記載の原子炉内検査装置におい
て、検査ヘッドの基盤を固定用ベースとし、この固定用
ベースに外観検査用の水中ＴＶカメラ，体積検査用の超
音波探傷センサ，表層部検査用の渦流探傷センサの少な
くとも一つを取付可能としたことを特徴とする原子炉内
検査装置。
【請求項１０】請求項１記載の原子炉内検査装置にお
いて、検査ヘッドが外観検査用の水中ＴＶカメラであっ
て、この水中ＴＶカメラの周囲に各々照度調整可能に複
数個の照明器具を取り付けたことを特徴とする原子炉内
検査装置。
【請求項１１】請求項１０記載の原子炉内検査装置に
おいて、水中ＴＶカメラの近傍に、ブラシ，水ジェット
ノズルおよび吸引ノズルを配備したことを特徴とする原
子炉内検査装置。
【請求項１２】請求項１０記載の原子炉内検査装置に
おいて、水中ＴＶカメラの近傍に、水中ＴＶカメラのレ
ンズ部やミラー部に向けて水を吹き付ける水ジェットノ
ズルを配備したことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項１３】請求項１記載の原子炉内検査装置にお
いて、検査ヘッドに、γフェライト量を検出する磁気セ
ンサおよびγフェライト量で影響される渦電流を検出す
る渦電流センサのいずれか一方を取り付けたことを特徴
とする原子炉内検査装置。
【請求項１４】請求項１記載の原子炉内検査装置にお
いて、装置本体が２分割可能に構成され、この分割され
た装置半体が捧状構造物を挟み込むように取り付けられ
ることを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項１５】請求項１記載の原子炉内検査装置にお
いて、棒状構造物の軸方向にラックを取り付け、このラ
ックに噛合するギヤを移動機構に設けるとともに、前記
棒状構造物に装置本体の回り止め機構を設けたことを特
徴とする原子炉内検査装置。