JPH11109082A

JPH11109082A - 原子炉内検査装置

Info

Publication number: JPH11109082A
Application number: JP9267216A
Authority: JP
Inventors: Masuo Kurata; 益夫倉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ジェットポンプが設置されている部位でも確実
にアクセスでき、遠隔操作によりバッフルプレート上を
自動走行して非破壊検査を行う。【解決手段】バッフルプレート３上を遠隔操作にて自動
走行する駆動部１０と、この駆動部１０に連結され、バ
ッフルプレート３と原子炉圧力容器１との溶接部４１お
よびバッフルプレート３とシュラウド２との溶接部４２
のそれぞれの外観検査を行う外観検査装置部１１と、駆
動部１０に連結され、各溶接部４１，４２の非破壊検査
を行う非破壊検査装置部１２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、原子力発電所にお
けるバッフルプレートと原子炉圧力容器との溶接部、お
よびバッフルプレートとシュラウドとの溶接部をそれぞ
れ非破壊検査を行い、バッフルプレートの健全性を確認
するための原子炉内検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原子炉圧力容器とシュラウドとの
間に設けられたバッフルプレート上では、原子炉方位で
０゜と１８０゜に空間領域が形成されているため、この
空間領域に燃料交換機から水中ΤＶカメラを吊り下ろ
し、この水中ΤＶカメラによりバッフルプレートと原子
炉圧力容器との溶接部、およびバッフルプレートとシュ
ラウドとの溶接部の各表面を間接的な目視検査を行って
いる。

【０００３】しかしながら、バッフルプレート上におい
てジェットポンプが設置された部位については、狭隘部
であるため水中ΤＶカメラがアクセスすることが非常に
困難であり、詳細な検査をすることが不可能であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の技術において、水中ΤＶカメラによる目視検査は、
検査部位が溶接部の表面のみで、かつ一部しか点検が行
えない状況であった。また、空間領域といっても上方に
は炉心スプレイ配管などの構造物が設置されているた
め、点検の際にはこれらの構造物まで水中ＴＶカメラを
持ち上げてその構造物を回避し、バッフルプレートまで
水中ΤＶカメラを吊り下げるという作業を繰り返さなけ
ればならなかった。そのため、検査作業に長時間を要す
るとともに、作業効率が低いという課題があった。

【０００５】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ジェットポンプが設置されている部位でも確実
にアクセスすることができるとともに、遠隔操作により
バッフルプレート上を自動走行して非破壊検査を行う原
子炉内検査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、原子炉圧力容器とシュラ
ウドとの間に設けられたバッフルプレート上を遠隔操作
にて自動走行する駆動部と、この駆動部に連結されると
ともに、前記バッフルプレートと前記原子炉圧力容器と
の溶接部および前記バッフルプレートと前記シュラウド
との溶接部のそれぞれの外観検査を行う外観検査装置部
と、前記駆動部に連結されるとともに、前記各溶接部の
非破壊検査を行う非破壊検査装置部とを備えたことを特
徴とする。

【０００７】請求項２は、請求項１記載の原子炉内検査
装置において、非破壊検査を行う非破壊検査装置部が超
音波探傷検査装置であって、この超音波探傷検査装置
と、遠隔操作にて自動走行する駆動部と、外観検査を行
う外観検査装置部とを、それぞれモジュール化して構成
したことを特徴とする。

【０００８】請求項３は、請求項２記載の原子炉内検査
装置において、外観検査を行う外観検査装置モジュール
と、非破壊検査を行う超音波探傷検査装置モジュール
は、駆動モジュールからそれぞれ分離可能に連結された
ことを特徴とする。

【０００９】請求項４は、請求項２記載の原子炉内検査
装置において、駆動モジュールは、走行中原子炉圧力容
器壁面およびシュラウド壁面までの距離を常時計測する
距離センサーを有し、この距離センサーに基づいて位置
制御可能としたことを特徴とする。

【００１０】請求項５は、請求項２記載の原子炉内検査
装置において、駆動モジュールの走行部は、前輪と後輪
との間に巻き掛けられたキャタピラを左右一対有し、前
進，後退および方向転換可能に構成したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項６は、請求項３記載の原子炉内検査
装置において、外観検査装置モジュールは、ΤＶカメラ
および照明具を備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項７は、請求項３記載の原子炉内検査
装置において、外観検査装置モジュールは、上下に首振
り可能なチルト機構を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項８は、請求項３記載の原子炉内検査
装置において、超音波探傷検査装置モジュールは、垂直
探触子および斜角探触子を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は本発明に係る原子炉内検査装置の一
実施形態を原子炉圧力容器内に導入してバッフルプレー
トにアクセスする状況を示す断面図である。図１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１の上方に設置されている図示しな
い原子炉圧力容器蓋，蒸気乾燥器，および気水分離器が
取り外され、炉内に各種検査治工具類がアクセスするこ
とができるようになっている。

【００１６】原子炉圧力容器１とシュラウド２との間に
は、バッフルプレート３が溶接により設けられ、このバ
ッフルプレート３に原子炉圧力容器１内の冷却水を強制
循環させるジェットポンプ４が設置されている。また、
原子炉圧力容器１の上方に設置されたオペレーンョンフ
ロア５には、燃料交換機６が走行可能に設置され、この
燃料交換機６の補助ホイスト７からのケーブルがケーブ
ル保持部材８に接続されている。

【００１７】このケーブル保持部材８には、原子炉内検
査装置本体（以下、単に検査装置本体という。）９が接
続され、この検査装置本体９はジェットポンプ４が設置
されていない部位からバッフルプレート３上に吊り下ろ
される。

【００１８】検査装置本体９は、駆動部としての駆動モ
ジュール１０と、この駆動モジュール１０の前方に分離
可能に連結された外観検査装置部としての外観検査装置
モジュール（以下、ＶΤ装置モジュールという。）１１
と、駆動モジュール１０の後方に分離可能に連結された
非破壊検査装置部としての超音波探傷検査装置モジュー
ル（以下、ＵΤ装置モジュールという。）１２とから大
略構成されている。

【００１９】また、検査装置本体９は、信号系、制御系
のケーブル１３と接続され、このケーブル１３はオペレ
ーションフロア５に設置されている各装置に接続されて
おり、駆動モジュール１０は走行，停止などの制御を行
う制御装置１４に接続され、ＶΤ装置モジュール１１は
ライトの照度およびカメラのアイリス，フォーカスを調
節するカメラコントローラ１５に接続され、このカメラ
コントローラ１５はモニタテレビ１６に接続されてい
る。そして、ＵΤ装置モジュール１２は、超音波を送
信，受信し波形をモニタする超音波探傷器１７に接続さ
れている。

【００２０】図２（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査
装置の駆動モジュール１０を示す側面図，正面図であ
る。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、駆動モジュール
１０には、前輪１８および後輪１９が取り付けられ、こ
れら前輪１８および後輪１９にキャタピラ２０が環状に
巻き掛けられており、駆動モータ２１の回転駆動力が減
速機２２を介して後輪１９に駆動伝達される。このよう
に構成された駆動手段が左右１対取り付けられ、双方の
駆動モータ２１の回転数を同一にすることにより駆動モ
ジュール１０が直進し、互いの駆動モータ２１の回転数
を異ならせることにより、右方向または左方向に方向転
換させての走行が可能となる。加えて、双方の駆動モー
タ２１の回転を逆回転させることにより、駆動モジュー
ル１０を後退させることが可能である。

【００２１】また、駆動モジュール１０には、走行時の
補助機能としてキャタピラ２０に適度なテンションを付
与するためのキャタピラガイド輪２３と、左右の方向転
換をスムーズに行うための補助輪２４とが回転可能に取
り付けられ、この補助輪２４は、駆動モジュール１の後
部下端の中央に組み込まれている。

【００２２】そして、駆動モジュール１０の先端および
後端には、それぞれＶΤ装置モジュール１１およびＵΤ
装置モジュール１２と連結するためのジョイント部２５
が固定されている。さらに、駆動モジュール１０の両側
面には、距離センサーとしてのレーザー測定器２６が設
けられ、このレーザー測定器２６によりシュラウド２壁
および原子炉圧力容器１壁までの距離を常時測定するこ
とで、駆動モジュール１０からシュラウド２壁および原
子炉圧力容器１壁までの距離をある一定の値に保持する
ようにしている。

【００２３】図３（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査
装置のＶΤ装置モジュール１１を示す側面図，正面図で
ある。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＶΤ装置モジ
ュール１１の中央にはΤＶカメラ２７が配設され、この
ΤＶカメラ２７の周囲に円弧状のライト２８が２つ配置
されている。

【００２４】また、ＶΤ装置モジュール１１には、走行
用として一対の後輪２９と、幅広の前輪３０とがそれぞ
れ回転可能に取り付けられ、この前輪３０はＶΤ装置モ
ジュール１１の前頭部を上下に首振り可能とするチルト
機構としての仰角用アーム３１で保持されている。

【００２５】この仰角用アーム３１は、仰角用駆動モー
タ３２に作動連結されており、この仰角用駆動モータ３
２を回転駆動させることにより、仰角用アーム３１に回
転力を与える。その結果、ＶＴ装置モジュール１１は前
頭部が上下動することができ、この前頭部の上下動によ
ってΤＶカメラ２７のカメラ視線が前方下側より前方上
側の広範囲となり、その範囲の点検が可能となる。

【００２６】さらに、ＶΤ装置モジュール１１の後端に
は、駆動モジュール１０の先端に固定されたジョイント
部２５と連結するジョイント部３３が固定されている。

【００２７】図４（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査
装置のＵΤ装置モジュール１２を示す側面図，正面図で
ある。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＵΤ装置モジ
ュール１２には、箱状に形成されたセンサ保持具３４が
組み込まれ、このセンサ保持具３４内に斜角探触子３５
および垂直探触子３６が保持されている。

【００２８】また、センサ保持具３４は、上下駆動機構
３７と接合されており、この上下駆動機構３７を駆動さ
せセンサ保持具３４の上下位置を下げることで、斜角探
触子２０および垂直探触子２１を検査面に接触させて超
音波探傷検査を行うことができる。

【００２９】さらに、ＵΤ装置モジュール１２の先端お
よび後端には、それぞれジョイント部３８が固定され、
これらジョイント部３８の一方が駆動モジュール１０の
先端に固定されたジョイント部２５と連結される。そし
て、ＵΤ装置モジュール１２の先端および後端の底部に
は、それぞれ一対の前輪３９および後輪４０が回転可能
に取り付けられている。

【００３０】図５はバッフルプレート３上に検査装置本
体９を着床させ、駆動モジュール１０を走行させ、バッ
フルプレート３と原子炉圧力容器１との溶接部４１の検
査を行う状況を示している。

【００３１】すなわち、検査装置本体９は、原子炉圧力
容器１とバッフルプレート３との溶接部４１、およびシ
ュラウド２とバッフルプレートとの溶接部４２を検査す
るため、空間領域からバッフルプレート３上に吊り下ろ
されて着床し、駆動モジュール１０を遠隔操作により前
進または後退させながら、レーザー測定器２６により原
子炉圧力容器１壁およびシュラウド２壁を自動計測して
検査開始の位置決めを行った後、駆動モジュール１０を
遠隔操作により自動走行させてジェットポンプ４が設置
されている部位においてもアクセスさせることができる
ようにしている。

【００３２】したがって、検査装置本体９における駆動
モジュール１０，ＶΤ装置モジュール１１およびＵΤ装
置モジュール１２は、それぞの幅および長さが原子炉圧
力容器１壁とジェットポンプ４との間、およびシュラウ
ド２壁とジェットポンプ４との間を通過可能な寸法に設
定されている。

【００３３】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００３４】上述した構成の検査装置本体９により原子
炉圧力容器１内の炉内構造物を検査する作用を図１およ
び図５〜図７に基づいて説明する。

【００３５】検査装置本体９は、図１に示すように燃料
交換機６の補助ホイスト７からケーブル保持部材８によ
りジェットポンプ４が設置されていない空間領域からバ
ッフルプレート３上に吊り下ろされて着床する。

【００３６】このバッフルプレート３上に着床された検
査装置本体９は、図５に示すように駆動モジュール１０
を走行させ、バッフルプレート３と原子炉圧力容器１と
の溶接部４１表面の外観検査をＶΤ装置モジュール１１
により実施し、ＵΤモジュール１２により溶接部４１の
内部検査、いわゆる体積検査を実施する。

【００３７】ここで重要なことは、超音波探傷検査を行
う場合には、位置の確定が必要であるため、その方法と
しては駆動モジュール１０に組み込まれているレーザー
測定器２６によりシュラウド２壁と原了炉圧力容器１壁
までの距離を常時測定することで、駆動モジュール１０
からシュラウド２壁および原子炉圧力容器１壁までの距
離をある一定の値に保持しつつ、位置制御を行うことが
できる。

【００３８】また、図５に示すようにバッフルプレート
３とシュラウド２との溶接部４２の検査も上述した方法
により点検が可能である。

【００３９】図６はＶＴ装直モジュール１１によりジェ
ットポンプ４が位置する部位におけるバッフルプレート
３と原子炉圧力容器１との溶接部４１の外観検査を実施
している状況を示している。

【００４０】図６に示すように、ＶＴ装直モジュール１
１は、仰角用駆動モータ３２を回転駆動させ、仰角用ア
ーム３１（図３に示す）を閉じた状態にすることで、Ｖ
Ｔ装置モジュール１１の前頭部は下がり、ＴＶカメラ２
７の視線は前方下側を向くことになり、溶接部４１表面
の外観検査を実施する。

【００４１】また、図７はＵΤ装置モジュール１２によ
りジェットポンプ４が位置する部位におけるバッフルプ
レート３と原子炉圧力容器１との溶接部４１の超音波探
傷検査を実施している状況を示している。

【００４２】図７に示すように、ＵΤ装置モジュール１
２は、上下駆動機溝３７を駆動させることで、センサ保
持具３４を下げ、このセンサ保持具３４に組み込まれて
いる斜角探触子３５および垂直探触子３６をバッフルプ
レート３に接触させて接触法による超音波探傷検査を行
う。

【００４３】ここで、斜角探触子３５は溶接部４１の体
積検査を実施することができ、また垂直探触子３６はバ
ッフルプレート３と原子炉圧力容器１との溶接部４１近
傍の偏肉の確認を実施することができる。

【００４４】このように通常の定期検査では、炉水が原
子炉ウエルに満水状態であるため、燃料交換機６の補助
ホイスト７から検査装置本体９を原子炉圧力容器１内に
吊り下げていき、ジェットポンプ４が設置されていない
部位からバッフルプレート３上に吊り下ろして着床させ
る。

【００４５】次いで、駆動モジュール１０を遠隔操作し
て前後に駆動走行させながら，レーザー測定器２６によ
り原子炉圧力容器１およびシュラウド２に対する距離を
一定に保つように姿勢制御する。

【００４６】さらに、駆動モジュール１０の位置決めが
完了したならば、遠隔自動で駆動モジュール１０を原子
炉圧力容器１またはシュラウド２の曲率に沿ってバッフ
ルプレート３上を走行させ、ＶＴ装直モジュール１１お
よびＵΤ装置モジュール１２により非破壊検査を実施す
る。

【００４７】特に、ＶＴ装直モジュール１１による外観
検査だけでは発見されない応力腐食割れなどの微細な欠
陥に対しては、超音波探傷が有効であり、ＵΤ装置モジ
ュール１２により欠陥の有無を正確に検査することで、
バッフルプレート３の健全性を確認することができる。

【００４８】このように本実施形態によれば、原子炉圧
力容器１とシュラウド２との間に設けられたバッフルプ
レート３上を遠隔操作にて自動走行する駆動モジュール
１０と、この駆動モジュール１０に連結されるととも
に、バッフルプレート３と原子炉圧力容器１との溶接部
４１およびバッフルプレート３とシュラウド２との溶接
部４２のそれぞれの外観検査を行うＶＴ装直モジュール
１１と、駆動モジュール１０に連結されるとともに、各
溶接部４１，４２の非破壊検査を行うＵΤ装置モジュー
ル１２とを備えたことにより、ジェットポンプ４が設置
された非常に狭隘な部位であっても確実にアクセスする
ことができ、バッフルプレート３の健全性を確認するこ
とができる。

【００４９】また、駆動モジュール１０は、走行中原子
炉圧力容器１壁面およびシュラウド２壁面までの距離を
常時計測するレーザー測定器２６を有し、このレーザー
測定器２６に基づいて位置制御可能としたことにより、
原子炉圧力容器１およびシュラウド２に対する検査装置
本体９の距離を一定に保つように姿勢制御することがで
きる。

【００５０】さらに、駆動モジュール１０の走行部は、
前輪１８と後輪１９との間に巻き掛けられたキャタピラ
２０を左右一対有し、前進，後退および方向転換可能に
構成したことにより、所望の部位に短時間でアクセスす
ることができる。

【００５１】さらにまた、ＶＴ装直モジュール１１は、
ΤＶカメラ２７およびライト２８を備えたことにより、
確実に外観検査を実施することができ、そして上下に首
振り可能なチルト機構としての仰角用アーム３１を備え
たことで、外観検査範囲を拡大することができる。

【００５２】また、ＵΤ装置モジュール１２は、斜角探
触子３５および垂直探触子３６を備えたことにより、例
えば溶接部４１の体積検査を実施することができるとと
もに、溶接部４１近傍の偏肉の確認を実施することがで
きる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
〜３によれば、原子炉圧力容器とシュラウドとの間に設
けられたバッフルプレート上を遠隔操作にて自動走行す
る駆動モジュールと、この駆動モジュールに連結される
とともに、バッフルプレートと原子炉圧力容器との溶接
部およびバッフルプレートとシュラウドとの溶接部のそ
れぞれの外観検査を行う外観検査装直モジュールと、駆
動モジュールに連結されるとともに、前記各溶接部の非
破壊検査を行う超音波探傷検査装置モジュールとを備え
たことにより、ジェットポンプが設置された非常に狭隘
な部位であっても確実にアクセスすることができ、バッ
フルプレートの健全性を確認することができる。その結
果、原子炉の安全性向上、ひいては安定運転に寄与する
ことができる。

【００５４】請求項４によれば、駆動モジュールは、走
行中原子炉圧力容器壁面およびシュラウド壁面までの距
離を常時計測する距離センサーを有し、この距離センサ
ーに基づいて位置制御可能としたことにより、原子炉圧
力容器およびシュラウドに対する検査装置本体の距離を
一定に保つように姿勢制御することができる。

【００５５】請求項５によれば、駆動モジュールの走行
部は、前輪と後輪との間に巻き掛けられたキャタピラを
左右一対有し、前進，後退および方向転換可能に構成し
たことにより、所望の部位に短時間でアクセスすること
ができる。

【００５６】請求項６によれば、外観検査装直モジュー
ルは、ΤＶカメラおよび照明具を備えたことにより、確
実に外観検査を実施することができ、請求項７によれ
ば、上下に首振り可能なチルト機構を備えたことで、外
観検査範囲を拡大することができる。

【００５７】請求項８によれば、超音波探傷検査装置モ
ジュールは、斜角探触子および垂直探触子を備えたこと
により、例えば溶接部の体積検査を実施することができ
るとともに、溶接部近傍の偏肉の確認を実施することが
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一実施形態を
原子炉圧力容器内に導入してバッフルプレートにアクセ
スする状況を示す断面図。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査装置の駆
動モジュールを示す側面図，正面図。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査装置のＶ
Τ装置モジュールを示す側面図，正面図。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は図１の原子炉内検査装置のＵ
Τ装置モジュールを示す側面図，正面図。

【図５】図１においてバッフルプレートを検査する状況
を示す拡大斜視図。

【図６】図５における外観検査をする状況を示す縦断面
図。

【図７】図５における超音波探傷検査をする状況を示す
縦断面図。

【符号の説明】

１原子炉圧力容器２シュラウド３バッフルプレート４ジェットポンプ５オペレーションフロア６燃料交換機７補助ホイスト８ケーブル保持部材９原子炉内検査装置本体（検査装置本体）１０駆動モジュール（駆動部）１１ＶΤ装置モジュール（外観検査装置部）１２ＵΤ装置モジュール（非破壊検査装置部）１３ケーブル１４制御装置１５カメラコントローラ１６モニタテレビ１７超音波探傷器１８前輪１９後輪２０キャタピラ２１駆動モータ２２減速機２３キャタピラガイド輪２４補助輪２５ジョイント部２６レーザー測定器（距離センサー）２７ ΤＶカメラ２８ライト２９後輪３０前輪３１仰角用アーム（チルト機構）３２仰角用駆動モータ３３ジョイント部３４センサ保持具３５斜角探触子３６垂直探触子３７上下駆動機構３８ジョイント部３９前輪４０後輪４１溶接部４２溶接部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原子炉圧力容器とシュラウドとの間に設
けられたバッフルプレート上を遠隔操作にて自動走行す
る駆動部と、この駆動部に連結されるとともに、前記バ
ッフルプレートと前記原子炉圧力容器との溶接部および
前記バッフルプレートと前記シュラウドとの溶接部のそ
れぞれの外観検査を行う外観検査装置部と、前記駆動部
に連結されるとともに、前記各溶接部の非破壊検査を行
う非破壊検査装置部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、非破壊検査を行う非破壊検査装置部が超音波探傷検
査装置であって、この超音波探傷検査装置と、遠隔操作
にて自動走行する駆動部と、外観検査を行う外観検査装
置部とを、それぞれモジュール化して構成したことを特
徴とする原子炉内検査装置。
【請求項３】請求項２記載の原子炉内検査装置におい
て、外観検査を行う外観検査装置モジュールと、非破壊
検査を行う超音波探傷検査装置モジュールは、駆動モジ
ュールからそれぞれ分離可能に連結されたことを特徴と
する原子炉内検査装置。
【請求項４】請求項２記載の原子炉内検査装置におい
て、駆動モジュールは、走行中原子炉圧力容器壁面およ
びシュラウド壁面までの距離を常時計測する距離センサ
ーを有し、この距離センサーに基づいて位置制御可能と
したことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項５】請求項２記載の原子炉内検査装置におい
て、駆動モジュールの走行部は、前輪と後輪との間に巻
き掛けられたキャタピラを左右一対有し、前進，後退お
よび方向転換可能に構成したことを特徴とする原子炉内
検査装置。
【請求項６】請求項３記載の原子炉内検査装置におい
て、外観検査装置モジュールは、ΤＶカメラおよび照明
具を備えたことを特徴とする原子炉内検査装置。
【請求項７】請求項３記載の原子炉内検査装置におい
て、外観検査装置モジュールは、上下に首振り可能なチ
ルト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８】請求項３記載の原子炉内検査装置におい
て、超音波探傷検査装置モジュールは、垂直探触子およ
び斜角探触子を備えたことを特徴とする原子炉内検査装
置。