JPS5923237A - 原子力蒸気供給システムにおける放射計構造体に対する二方向アイソト−プ投影方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は原子力を利用した蒸気発生装置内の束状に配置
した管の支持構造体の一部分を非破壊的に放射線写真に
より検査することに係るものである。更ＶＣ具体的にい
えば、本発明は管の孔と流れの孔との間の支持板の結合
部分の非破壊放射線写真検査に係るものである。

背景技術 総説 原子力を利用した蒸気発生装置の間接熱交換器に取付け
た束状の管の支持板は、ある期間使用した後検査しなけ
ればならない多くの要素のうちの一つである。もしこれ
らの支持板を劣化させてしまうと、支持板が支持する管
がそれらの管を通る流体の破壊的力により破壊され易く
なる。支持体の構造を改良するため創造的エネルギーが
費さ−れているが、現在のところは簡単な穿孔された、
すなわち一定間隔で密に孔をあけた板を使用するのが主
流となっている。これらの板はＶ４インチ程度の厚さで
あって、加熱されている流体が流れる管や孔のためその
板には孔をあけである。

使用時に支持板の孔と管の外面との間の隙間に腐蝕性生
成物が伺着ずろ。この現象の分析は先行技術全体にわた
って見られる。ここでは次のことを指摘しておけば十分
である。すなわち、これらの蓄積物は管をゆがめ、そし
て同時に管の孔とその隣りの流れの孔との間の支持板の
部分に破壊的な力をかける。定期的検査をして、管孔と
流、れ孔との間の結合部に裂は目が形成され゛〔いる程
度を決定しなければならない。こ＼において本発明はこ
れらの結合部の非破壊検査における品質を改善するもの
である。

比較的最近別の構造形態が支持板に代るものとして開発
されているということもついでに指摘しておく。すなわ
ち、いわゆる卵ケース支持構造体は、支持されている管
の一体性に腐Ｍ生成物が脅威な与たる裂は目を排除しよ
うとする試みの現われである。これらの支持体のある部
分は穿孔支持板の結合部と同様に検査されなければなら
ない。

従ってこの問題は以下に開示される特定の形状だけのこ
とではない。

術　　　語 管孔と流れ孔との間の平坦部分として結合部を定義する
と、管孔と交差する支持板を通してつくられる多数の流
れ孔があることが明らかとなる。

換言すれば、結合部を形成するために残っている材料は
ない。この術語は先行技術と結合部調査の問題を論する
ときにしばしば出てくる。

放射線検査の基本構成は、検査しようとする支持体の部
分の一側に放射線源を、そしてその反対側に受感フィル
ムを配置することである。この構成の目的は、放射線源
からの放射線を検査しようとする部分に透過させ、そし
てフィルムの受感面へその透過放射線を投影するという
ことである。

その結果、検査物体内に間隔、裂は目もしくは欠陥があ
ればそれがフィルム上に見えるように現われる。検査し
ている物質を透過する放射線源からの放射線の均一性は
、フィルム上の可視記録としての最終結果の品質を決め
る。

放射線源と放射線フィルムとの両方を動かして、それら
の間に支持板の検査される結合部を入れるようにする。

放射線源と放射線フィルムのために管を利用する技術は
少なくとも米国特許第３，９５８，１２０（１９７６年
５月１８日登録）に開示されている。

放射線源と放射線フィルムのカセットを両方とも挿入し
たり取出したりする装置は本発明の部分を形成している
といえる程のものではないが、それらは調査装置にとっ
て必要なものではある。調査装置の目的を達成するには
挿入と取出しのための装置を操作するのに時間的要素が
重要である。然しなから、本発明は操作の時間枠内の調
査の質に主として関するものである。

問　　　題 蒸気発生装置の垂直管と垂直管との間に支持体の調査部
分があるというのが実際である。このため支持構造体の
調査部分は垂直管に直交する水平面内にある。放射線源
が調査しようとする部分の面と一致するまで放射線源を
これらの垂直管の第１のものに垂直に挿入する。それか
ら放射線フィルムがその調査される部分の水平面を横断
して縦方向にまたがる位置に到るまで第２の垂直管に挿
入する。この配置では調査したい区域に放射線が透過し
到達するのは明らかに困難であるという不都合と、欠陥
が発見されてもその所在は不明であるという不都合とが
ある。

放射線源を調査しようとする部分の上方又は下方に配置
してその調査しようとする部分を通る放射線密度を大き
くし、そして調査していない部分の欠陥は対象とならな
いようにする。放射線源のこのアングル撮影位置の欠点
は、調査されている部分に放射線が均一に分布しないと
いうことであり、そのため放射線写真の判読が困難であ
ると（・うことである。

放射線源と調査しようとする結合部と、放射線写真フィ
ルムとの間に、調査しようとする結合部を透過してフィ
ルムに入る放射線の密度の均一性を高めるような位置関
係を決定する必要がある。

調査しようとする支持構造体の部分が水平面内で蒸気発
生装置の２本の垂直管の間にあるように支持構造体によ
り相互に離れて垂直管が配置されている場合本発明では
、第１の管内に第１の放射線源を水平面より上に配置し
、そして第１の管内に第２の放射線源を水平面より下に
配置し、水平面を貫通している第２の管に放射線フィル
ムを配置し、調査されている部分はこれら２つの放射線
源とフィルムとの間にあって放射線フィルムが調査部分
を透過した強いそして均一密度の放射線を５けるように
している。

更に詳しく℃・えば、本発明では蒸気発生装置の垂直管
を通す間隔を置いた孔を有する水平支持板を通る流れ孔
と管の孔との間には結合部があり。

第１の垂直管内で垂直方向に一対の放射線源を配置して
流れ孔と管の孔を通して高密度で均一の放射線を透過さ
せて第２の管内のフィルムへ投影する。

本発明の他の目的、利点そして特徴は以下の説明明から
当業者には明らかとなろう。

本発明の最良の実施例 前　　　文 こ＼で問題としていることは本発明に想到するに至った
広範な試験報告を展望しようということである。本発明
に終る試験プログラムの詳細は膨大なもので注意して整
理して見ていかないと本発明の要素をかえって隠してし
まうということになりかねない。管の端と端との中間に
位置し且つ管と管との間にあって結合部を形成している
支持板を検査することは手におえない仕事である。支持
板を貫通する無数の流れ孔がそれらと管の孔との間に結
合部を形成している。各管孔はそれを包囲する流れ孔と
の間で多くの結合部を形成している。

つまり管の孔と流れ孔（これらの孔は厳に区別されなけ
ればならない）との間に中間部は必ず存在する。好都合
なことには、非破壊放射線写真技術による検査の対象と
して一つの結合部を採り上げてこれについて本発明を説
明するだけで理解を得られるのである。その説明した方
法を管の孔と流れ孔との間にいくつ結合部があってもそ
の一つ一つに繰返して行なっていけばよいのであり、基
本的には本発明の繰返しに過きないのである。

結合部の検査の基本的問題は検査しようとする結合部に
隣接して放射線感応像記録手段を配置″′Ｊ−ることで
ある。更に、具体的にいえば調べようとする結合部が記
録手段とガンマ−放射源との間にある。多くの管のうち
の一本を使って記録手段を入れてその記録手段を検査し
ようとする結合部に隣接して配置しなければならないと
いうことから複雑なことになってくる。その場合放射線
源と記録手段との間に調査しようとする結合部を配置で
きるような別の管を選んでその管に放射＠源を挿入する
。最後に、放射線源の放射線が結合部の欠陥を明瞭に曖
昧さのない状態で示すだけの品質な寿えるに十分な放射
線密度と均一性をもって結合部を透過するように放射線
源を配置しなければならない。

初めしこ理解されたいことは、中間の管支持体としての
板の結合部は非破壊放射線写真検査な必要とする支持構
造体の部分を代表的に示しているということである。本
発明の実施は結合部についてであり、この種の支持構造
体を添付図は示しているけれども、この種の検査を必要
とする部分を有する他の支持構造体、例えば卵ケースの
形の支持構造体についても本発明を実施できる。それ故
、本発明は、検査を必要とする支持体の部分を挟む管を
利用することを含むということになる。

考えられているガンマ線源はイリジウム１９２とイッテ
ルビウム１６９とである。イリジウム１９２０等価エネ
ルギーレベルは約０．４５ＭｅＶであり、イッテルビウ
ム１６９０等価エネルギーレベルは約０．２７ＭｅＶで
ある。これらのアイソトープは放射線写真プログラムに
使用されてきた。０．４インチの厚みの鋼の放射線写真
でこれら２つの放射線源ははゾ同じ感度を示した。それ
よりも厚みが薄いと、イッテルビウム１６つの放射線源
で撮った放射線写真はイリジウム１９２で撮った写真よ
りも感度がよく、それよりも厚みがあるとその反対の結
果どなった。多くの種々の撮影の検討の結果は約０゜１
インチ（管の孔と流れ孔とに交差するアングル撮影）か
ら約０．８インチ（支持板の中心線に放射線ζを配置し
た場合）までの材料の厚み範囲を示した。このかなりの
厚み範囲ではいずれのアイソトープも最大感度に基づく
大きな利点を有している。どちらの放射線源も同程度に
望ましい小さフエ寸法とすることができる。同じ大きさ
のイッテルビウム１６９の放射線源と比較して、イリジ
ウム１９２は３倍の強度を有し、只の価格で購入てき、
そし−Ｃはるかに容易迅速に入手できる。更に、イリジ
ウム１９２アイントープの半減期はイッテルビウム１６
９０半減期の２倍は上である。これらのファクターに基
づいてイリジウム１９２が本発明の実施においてガンマ
線源として選択される。

３（子方１のフィルムが調べられｌこ。これらはコダソ
クのファイングレインポジチブフイルム７３０２　。

（Ｊ”ｏｆ）７３０２　）　ト、コダックインダストレ
ツクスＲフィルム１０１．−５４　（１）Ｒ，５４）と
、コダックインダストレツクスＭフィルムＭ−５（Ｍ−
５）　テアル。

ｐＱｐ　７３０２は薄い、むしろ壊れ易い単一の乳剤層
を治し非常に感度の低いフィルムである。バックグラウ
ンド放射線レベルが非′畠に高く、そしてフィルｌ、の
位置決めに時間がか＼るときには最も有用である。この
場合遅いフィルムスピードはかぶりを減少させるが、露
出時間は増大する。このフィルムを装填すると、乳剤層
は透過放射線の方向に向けなければならない。乳剤がフ
ィルムのどちら側であるかは暗室では判別し難く、フィ
ルムカセットを反対にして装填する可能性がある。

残りの候補フィルムＭ−５とＩＨｔ５４とはフィルムの
かぶりの間：塊をなくすため両面乳剤としたフィルムで
ある。Ｎ１−５は感度か高く、撮影時間をスピードアッ
プするためイッテルビウムと組合せてこれまでも使用さ
れていた（所望の小寸法とずろとこの放射線源の活性が
小さくなり、その結果強度が小さくなるからである）。

■１−５フィルムは初めの方のテストではＤＲ−５４よ
りもかぶりが多かった。かぶり特性、暗室内ての取扱い
容易性、予想される撮影形態においてハ／［谷できる露
出時間、妥当な価格、入手容易そして標準的現像技術に
対ずろ安定性から最終的にコダック１）Ｉｌｒ−５４イ
ンダストレツクスフイルムを選択した。

一連の撮影位置を研究した。最初の撮影位置はストレー
ト撮影である。この撮影では放射線源は支持板の中位の
厚みの近くに配置して、隣接管内のフィルムに非常に均
一密度の放射線写真を撮った。ストレート撮影の欠点は
、放射線源の収容管に隣接している結合部分の隙間の小
さい裂は目がフ・イルムに投影されてフィルムホール結
合部分からの小さい裂は目の像はほんやりしてしまって
判読が困難となるということで゛ある。このことが問題
となって、源を板厚の外に配置したアングル撮影が評価
さＪ−＋るようになった。この撮影は投影問題を解決す
るのに実効があった。アングル撮影ては、ストレート撮
影よりも裂けた結合部分と交差する管と流れ孔との間を
はっきり判別できた。このアングル撮影で問題となる−
のは放射線源とフィルムとの間の距離と金属厚みとが変
化するため放射線写真の長さに活って密度の変化が非常
に大きいということであった。このことが板の中間厚み
の結合区域の調査を困難として〜・た。これら２つの撮
影から引出される結論から本発明に想到したのて゛あっ
た。

第１図に、調査のための構成とその構成を作動させる方
法との説明のため調査しようとする構造体とそれが支持
している２本の熱交換管を断面で示している。第１図は
原子力利用の蒸気発生装置内の束となっている管のうち
の２本の熱交換管の縦断面図である。第１の管１と第２
の管２とは管板３から直立しており、この管板３は蒸気
発生装置の容器を水平に横切ってのびている。

管１．２は管板３を通っており、そして端が開いていて
核反応により加熱された流体を５ける。

管と管との間の支持構造体の所定部分を検査するときに
は、検査しようとするその部分へ管１．２の下方の開端
かも上がってきて接近できる。

管１と管２との間の支持構造体はこれらの管の間をのび
るものとして４で示されている。管と管との間の支持構
造体は他の形でもよいが、第１図では管と管２とを５け
る孔をあけた簡単な板として示されている。詳しくいえ
ば、管の孔５が第１の管】をうけ入れ、そして管の孔６
が第２の管２をうけ入れる。管と管との間の支持構造体
が加熱管】、２の外面に渚って流体の流１れを加熱する
ため別の通路を有していなければなら７’にいというこ
とはよく了解されていることである。第２図の平面図は
支持構造体４を通るこれらの流れ孔と他の管の孔とを示
している。流れ孔７はずべての流れ孔を表わすものとし
て示されている。第２図は５．６の他にも管の孔に管が
入っていることを示しているけれども、これらの他の管
の孔内の管は図面を複雑にずろだけなので第１図には示
されていな（゛。

流れ孔７は管の孔６から離して、結合部４と称する部分
８を残している。管と管との間の構造体のこの部分こそ
が、管の孔６の壁と第２の管２との間の隙間に形成され
た腐蝕生成物による生じる力を５ける弱い部分である。

力をうけている結合部１（８を定期的に検査して結合部
の内部又は外部につくられているかもしれない欠陥状態
を調べなければならない。本発明の目的は、この欠陥状
態を明らかにし、そしてその後の処置の決定資料となる
放射線写真記録をつくることである。

現在の技術の欠点は既に述べた。もし放射線源を管と管
との間の構造体４の水平面に配置すると。

放射線による結合部の貫通は第２の管２内の放射線フィ
ルムに記録される。管の孔５と流れ孔７どの間の板４０
部分に欠陥もしくは異常があるとそれは結合部８の所望
の像を覆ってしまう。又、管の孔５と流れ孔７との間の
板４の材料を通る放射線の密度は小さくされて第２の管
２内のフィルム上の結合部８の像ははっきりしないもの
となる。

流れ孔７と管の孔５との間の板の部分から外すことによ
りこの密度を増大しようとした。単一の放射線源を板４
０面より上に配置して、結合部８がもつと直接に、放射
線源から第２の管２内のフィルム上への投射放射線を５
げるようにした。しかし、このようにすると密度は増大
したが、第２の管２内の垂直のフィルムへの貫通放射線
を結合部８がうげる角度に原因してその密度は変動した
。

先行技術のこれらの欠点に鑑み、本発明がなされたので
ある。

本発明は構造的には、２つの放射線源をカプセル９内に
収容して第１の管１内に配置する。第１図では各放射線
源１０，１１を別々のカプセルに収容している。−個の
収容カプセルを使用で゛きるけれども、実施の上では各
放射線源に一つソっカプセルを使用して、これらのカプ
セルをしなやがな金属ケーブルにより結んでいる。いず
れにせよ収容カプセルは観念的には一つのものとして９
で示している。渦流センサをカプセル９内に収容して管
１内のカプセル９の正確な位置を遠隔指示する。放射線
＃ｉ１０と１１とは管１内で垂直方向に配置されている
。２つの放射線源は垂直方向で相互に離されている。す
なわち、管】内で放射線源１０を板面４の上の所定の距
離に配置し、放射線源１１を板面４の下の同じ所定の距
離に配置する。

コｏ＞　Ｊ、５Ｖｌ配置すると放射線源１０と１１から
の放射線はそれぞれアングル撮影をｂ」能として結合部
８を同時に貝通し、その場合ａへ足できる高い密度で放
射線は均一に分布する。フィルム１２はカセット１３内
に収容され、このフィルムは第２の管２の下方の開端か
ら持上げられ板４の水平面を縦にまたぐようにして配置
される。このフィルム１２を結合部８の一側に近づけて
配置し、結合部８の他側の放射線源１０．１１からの透
過放射線を５けるようにする。その結果フィルム】２上
に結合部８の像を非常に満足できる状態で記録できる。

カプセル９の場合と同様渦流センサをカセット１３に設
けそれにより板４の水平面を垂直方向て゛才青確にまた
がるようにする。

それから第１の管１内で垂直に配置した放射線＃１０．
１１を支持板４０面に対し配置してこれらの源からの放
射線が調査する結合部８を透過した後第２の管内のフィ
ルム１２に入るようにする。

構造並びにカプセルに入れた放射線源を第１の管１に配
置するプロセスが本発明であって、カセット１３を第２
の管２に配置して調べている結合部８の欠陥を分析する
放射線像を得られるようにする。

結　　　論 本発明を精確に説明するためには本発明の実施例を示す
のが最もよいと考え、そのようにした。

放射線源と放射線記録手段との間に挟み込むには難かし
くそして欠陥を生じ易い構造体部分の解読し得る放射線
像が本発明によって得られる。

原子力利用の蒸気発生装置内の管と管との間の支持構造
体の結合部分は、接近し難く、しかも調査を必要とする
構造部分である。放射線源を設置する従来の位置と結合
部との間に介在構造物があるのでそれが放射線の視野か
ら調査しようとする結合部を遮蔽してしまう。本発明で
はその介在構造物の横へ一歩寄けて複数の放射線源を巧
妙に配置して放射線をその調査している結合部にばかり
でなくその結合部の背後の放射線フィルムにも一様υこ
向ける。その結果、結合部内の欠陥を十分に判読できる
だけの高密度の放射線により均一濃度の放射線記録を得
たのである。

放射線源のカプセルそのものは、相互から一定距離に２
つの源を保持することのできるような構造としたという
点を除けば特に独特とい気るよ５ナモノではない。介在
構造物に対してカプセルを中心に置けるようにするカプ
セル内の配置構造それ自体は独特のものではない。放射
線フィルムのカセットも新しいものではないし、カセッ
トとそれのフィルムをそれの管に挿入するための手段も
新しくはない。従って、カセットとそれのフィルムとを
結合部に対して正しい垂直位置に位置決めする構造は新
しいものではない。調査している結合部に対しフィルム
の方位角を定める構造は本発明の部分を構成するもので
はない。再言することになるが本発明は、調査し難いと
ころに位置している構造体に複数の源の放射線を集中さ
せて高品質の放射線記録を得るための方法と構造とにあ
る。

叙上から本発明の既述の目的が達成されたことも、そし
てその方法と装置に固有の効果も理解されたで′あろう
。

ある特徴と部分的組合せとは有用であり、その他の特徴
や部分的組合せとは独立して採用１〜得る。

これも本発明の技術的思想の範囲に含まれる。

本発明の技術的思想の範囲内で本発明を種々実施できる
のでこ＼に説明し添付図に示した実施例は本発明をこれ
に限定解釈すべきものというべき

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施している支持構造体を通る２本の
管の縦断面図である。 第２図は第１図の平面図である。 Ｉ・・第１の管、２・・第２の管、４；８・φ結合部、
５；６・・管の孔、７・・流れ孔、９・・カプセル、１
０；１１・・放射線源、１２・・フィルム、Ｊ３・・カ
セット。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）端で開いている多数の管を横方向で相互に隣り合
   せに配置し、容器を横断する実質的に連続している管シ
   ートにより管の端を支持し、そして管の端と端との間で
   一定間隔で配置した中間管支持構造体により管の中間を
   支持して（・る蒸気発生装置の中間管支持構造体の一部
   分の放射線写真を撮影する装置において、何）第１の管
   に挿入することのできる相互に離した一対の放射線源、
   及び （ロ）管中間支持構造体の前記の一部分に隣り合う第２
   の管に挿入することができる放射線応答像記憶手段を備
   え、第１と第２の管の間に検査しようとする支持部分が
   あって、そして各放射線源がその検査しようとする支持
   部分を含む面から等距離にあってそれにより中間管支持
   構造体の前記の部分を透過する放射線が前記の放射線応
   答像記録手段に像を投影するとき均一な密度となるｊ：
   ５にしたことを特徴とする蒸気発生装置の中間管支持構
   造体の放射線写真撮影装置。
2. （２）蒸気発生装置の管が垂直に配置されており、そし
   て中間管支持構造体が、検査しようとする結合室を形成
   している第２の管の孔から離旧ている流れ孔を有する平
   坦部分である特許請求の範囲第１項に記載の蒸気発生装
   置の中間管支持構造体の放射線写真撮影装置。
3. （３）各放射線源がガンマ線の形で放射線を放出するイ
   リジウム１９２である特許請求の範囲第２項に記載の蒸
   気発生装置の中間管支持構造体の放射線写真撮影装置。
4. （４）　　ｊ’ｌ：Ａｉで開し・ている多数の管を横方
   向で相互に隣り合せに配置し、容器を横断する実質的に
   連続している管ンートにより管の端を支持し、そして管
   の端と端との間で一定間隔で配置した中間管支持構造体
   により管の中間を支持している蒸気発生装置における中
   間管支持構造体の所定部分の欠陥検査する方法において
   、目）中間管支持構造体の前記の所定部分の面の両側で
   所定の垂直距離に２つの放射線源をそれぞれ配置するた
   め第１の管の中へ相互に齢して２つの放射線源を挿入す
   る段階と、（ロ）　検査する支持構造体部分が２つの放
   射線源の間にあって２つの放射線源から透過部分を通っ
   て均一密度の放射線を５けるように中間管支持構造体の
   前記の部分に隣り合う第２の管に放射線感応像記録手段
   を挿入する段階 とを備えることを特徴とする蒸気発生装置における中間
   管支持構造体の所定部分の欠陥の検査方法。
5. （５）端で開いている多数の管を横方向で相互に隣り合
   せに配置し、容器を横断する実質的に連続している管シ
   ートにより管の端を支持し、そして管の端と端との間で
   一定間隔で配置した中間管支持構造体により管を支持し
   ている蒸気発生装置における中間管支持構造体の所定部
   分の欠陥を検査する方法において、イ）中間管支持構造
   体の前記の所定部分の面の両側で所定の垂直Ｖセ離に２
   つの放射線源をそれぞれ配置するため第１の管の中へ相
   互に離して２つの放射線源を挿入する段階と、ｌａ）　
   　検査する支持構造体部分が２つの放射線源の間にあっ
   て２つの放射線源から透過部分を通って均一密度の放射
   線をうけるように中間管支持構造体の前記の部分に隣り
   合う第２の管に放射線感応像記録手段を挿入する段階と
   、 （ハ）放射線源と像記録手段とを取出して中間管構造体
   の検査した部分の放射線写真記録を得る段階と を備えることを特徴とする蒸気発生装置における中間管
   支持構造体の所定部分の欠陥の検査方法。