JPS63113353A - 超音波探傷装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波探傷装置に係り、特に、原子炉圧力容
器の底部に設置されたＣＨＤハウジングとスタブの溶接
部またはパイプとフランジとの溶接部などの遠隔自動探
傷に好適な超音波探傷装置に関する。

〔従来の技術〕

原子炉圧力容器（以下ＲＰＶという）の底部に設置され
たスタブチューブ及びＣＲＤハウジングは、第５図に示
すように、ＲＰ　ＶＴｆｉ部に等間隔で設けられている
。第６図はＲＰＶＴ−鎖部の縦断面図であり、スタブチ
ューブ２とＣＨＤハウジング３どの関係を示す、ＲＰＶ
下鏡下鏡部域面状であるため、最外周部では、スタブチ
ューブ２が最も高い位置にあり、ＣＨＤハウジングとス
タブチューブとの溶接部分４が、ＣＲＤハウジング３の
先端に近くなっている。最外周部のＣＨＤハウジングと
スタブチューブとの溶接部分４を拡大した断面図を第７
図に示す、同図から明らかなように、超音波探触子７は
ＣＨＤハウジング３の上端付近まで移動させないと、溶
接部４に接近できない。

ところが、定期点検中は、ＣＨＤハウジング３内にベー
ス３０があり、ＣＨＤハウジング先端のストッパ３１に
嵌め合わされているため、超音波探触子７の接近はたか
だかベース３０までとなる。

従来の装置（特開昭５５−２２７４８号）は、第４図に
示すように、ガイド５２．ガイド円板５３．リミットス
イッチ５４などからなる案内部と、給水円板５５．給水
チューブ５６などからなる給水部とを超音波探触子５１
の上側に設けてあり、ＲＰＶ最外周部のＣＨＤハウジン
グとスタブチューブとの溶接部への接近性についての配
慮がなかった。

すなわち、超音波を被検査部分に伝送するための水を超
音波探触子の上側から供給して、被検査部の管壁面を濡
らす方式のため、水供給部を超音波探触子の上側に配置
せざるをえなかった。

また、超音波探触子５１の下側のＣＨＤハウジング内に
周方向駆動部５８等を設けてあり、この部分は特に浸水
対策を施していないから、より効率よく超音波を伝達で
きる水浸法の採用について充分な対策がなされていなか
った。さらに、フランジ５９の下側に軸方向駆動部６０
と水供給装置６１とを備え、ポール６３に形成したラッ
ク６２によりポールを上下方向に駆動するので、小型軽
量化が困難であり、中性子束検出器ハウジング等の更に
口径の小さい被検査対象物への接近性がよくなかった。

一方、特願昭５７−１８５号の超音波検査装置では、超
音波探触子の上側に軸方向駆動部を設け、下側に周方向
駆動部を設けである。上側の軸方向駆動部が“、最外周
部のＣＲＤハウジングとスタブチューブとの溶接部への
接近性に影響を与えることは、上述の従来例と同様であ
る。

加えて、本従来装置では超音波探触子を軸方向に配列し
てあり、これら超音波探触子の配列形状が前記検査対象
部分への接近を困難にしていることは上述の場合と同様
である。

このように、軸方向駆動部、複数の超音波探触子９周方
向駆動部、シール用エアバッグ等の全てを、ポールの先
端部に配置し、ケーブル及びチューブをポール内に収納
する構成のため、ケーブルチューブ等の接続点がポール
内で多くなり、ポールの接続部分も複雑な形状とならざ
るをえない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、最外周部のＣＨＤハウジングとスタブ
チューブとの溶接部への接近性、ポール構造の簡易化ま
たは着脱の容易性９口径が小さいパイプとフランジとの
溶接部への接近性２周方向及び軸方向駆動部の小型軽量
化等についての配慮がなく、ＲＰＶ最外周部のＣＨＤハ
ウジングとスタブチューブとの溶接部分等の探傷は充分
できなかった。

したがって作業時間が長くかかり、検査員の被曝が増大
する開題があった。

本発明の目的は、ＲＰＶ最外周部のＣＲＤハウジングと
スタブチューブとの溶接部分のように、被検査対象部分
と円筒部材の上端とが接近していても、充分に探傷でき
る超音波探傷装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、ＣＨＤハウジン
グ等の円筒部材内部で周方向及び軸方向に駆動可能なポ
ールと、ポール上端の同一平面内に配置された複数の超
音波探触子と、超音波探触子の下側でポールと円筒部材
内壁との間に配置され超音波探触子を含む上部空間を水
密に保つ水保持部と１円筒部材の下端に取付けられポー
ルを探傷位置に合わせて周方向及び軸方向に駆動する駆
動部と、水密空間に水を供給し超音波探触子に給電する
とともに駆動部を制御し探傷データを得る制御部とから
なる超音波探傷装置を提案するものである。

軸方向駆動部は、ポールの保持位置を変えて固定するポ
ールつかみ部を備え、ポール長さを検査対象物の長さに
合わせて調節可能である。

また、円筒部材下部を探傷するためには０円筒部材下端
に延長管を取付け、周方向及び軸方向駆動部を延長管の
下端に取付けるようにしである。

〔作用〕

ポール上端の同一平面内に配列した複数の超音波探触子
は、例えば米国ＡＳＭＥ規格に要求された複数の方向に
超音波ビームを発射し溶接部に投入する。前記規格等に
おいては、複数の屈折角の超音波ビームによる検査が要
求されている９本発明では、可能な限りこれに応えるた
め、被検査対象物の構造が許す限界のポール上端平面内
に、複数の超音波探触子を配列したものである。

超音波探触子の下側には水保持部を設け、ポールはこの
水保持部を通して周方向及び軸方向に駆動され超音波探
触子を水浸探傷部分に設定する。

また、ＣＨＤハウジングのフランジには取り外し可能な
延長部を取付けて、パイプとフランジとの溶接部分を探
傷することができる。この場合ＣＨＤハウジングのフラ
ンジまたは延長部分の下端以下に周方向及び軸方向駆動
部を取付け、検査対象物内のポールの構成はできるだけ
単純にしである。ポールの長さは、軸方向駆動部に備え
たつかみ部分により調節可能である。

さらに、ポールは現場への搬入を容易にするためとつか
み部への着脱を容易にするため、いくつかの部分に分け
られるようになっている。ただし上記従来技術とは異な
り、ポール自体にはラックを設けたりしていないので、
ポールの構造は遥かに単純である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図は、ＣＨＤハウジングの探傷に用いるための本発
明による超音波探傷装置の一実施例を示す１図において
、１はＲＰＶ下鏡部、２はスタブチューブ、３はＣＨＤ
ハウジング、４はｃＲＤハウジングとスタブチューブと
の溶接部、５はＣＲＤハウジングのフランジ、３ＡはＣ
ＨＤハウジングのパイプ、６はパイプとフランジとの溶
接部、７は超音波探触子、８はポール、９はポール側の
ストッパ、１０は排水口、１１は探触子取付部、１２は
水保持部、１３は自在継手、１４はケーブル及びチュー
ブ保持部、１５はケーブル及びチューブ、１６は延長部
、１７はチューブ及びケーブル引出し部、１８は周方向
駆動部、１９はこの周方向駆動部用モータ、２０はター
ンテーブル、２１は軸方向駆動部用モータ、２２は軸方
向駆動部、２３はポールつかみ部、２４は超音波探傷器
、２５は制御装置、２６は水及び空気供給装置。

２７はデータ集録装置、２８はデータ処理装置、２９は
画像表示装置である。超音波探触子７は、上記企画等の
要求により、屈折角度０”、４５°。

６０°、７０°等の複数の屈折角を用い、軸方向及び周
方向等の複数方向からの投入が要求されている。

本発明では、これらの要求温たすとともに、第７図の接
近性を考慮してポール８の最上部の同一平面内に超音波
探触子を配置しである。

第２図に超音波探触子７の設定例を示す０本例は、屈折
角度Ｏ゛が１個、軸方向の屈折角度４５゜が２個１周方
向の屈折角度４５°が２個の合計５個の場合である。超
音波探触子７は、探触子取付部１１の上面に取付けられ
ており、ケーブル及びチューブ１５は、−旦ボール８の
中に入れられる。

給水は給水０３２からなさ九、排出口１ｏがら排出され
る０本例では超音波探触子７は水浸法で用いられる。

水保持部１２は、ガイド３３．エアバッグ３４゜空気供
給口３５．シール用リング３６等から構成され、エアバ
ッグ３４を広げて水をシールする。

ポール８は水保持部の中心孔を通して軸方向及び′周方
向に摺動できる。

ケーブル及びチューブ１５は、第１図に示すように、水
保持部１２の下側に設けた自在継手１３付近でポール８
の外に出される。水保持部１２の下側には空気が満たさ
れている。ケーブル及びチューブ１５はケーブル及びチ
ューブ保持部１４で−旦固定される。延長部１６は上側
のＣＨＤハウジングとスタブチューブとの溶接部分４の
探傷の場合は、省略することも可能であるが、下側のパ
イプとフランジとの溶接部分の探傷の場合は、延長部１
６を取付けて、ここに水を蓄え探傷する。

フランジ部への取付けは、簡単な引っかけ具４８により
ぶら下げて図示しないフランジのボルト孔を利用して取
付ける。

ケーブル及びチューブ引出し口１７は、ＣＨＤハウジン
グ用フランジ５または延長部６の下側に設けられ、ケー
ブル及びチューブ１５を引き出す。

周方向駆動部１８はケーブル及びチューブ引出し口１７
の下側に設けられる１周方向駆動部１８には周方向駆動
用モータ１９が取付けられ、ターンテーブル２ｏを回転
させる。ターンテーブル２０には軸方向駆動用モータ２
１及び軸方向駆動部２２が取付けられている。したがっ
て、周方向駆動用モータ１９が回転すると、ターンテー
ブル２０とともに、軸方向駆動部２２も回転する。

周方向駆動部１８及び軸方向駆動部２２の概要を第３図
に示す、軸方向駆動用モータ２１が回転すると、歯車４
ｏが回転し、歯車４０の中心でポールねじに有する軸４
１が軸方向に移動する。二の軸４０はポールつかみ装置
２３を備えており、ポール８を軸方向に駆動する。

ポール８は全長５０００ｒｍを超えるため、複数本に分
割して搬入され、ＣＲＤハウジングに挿入する際に接続
される。ｉ＆外周のＣＲＤハウジングの場合は、ストッ
パ９がベース３ｏに当たるまで挿入し、当ったところで
止めて、ポールつかみ部２３を用いてポールを保持する
。ポールつかみ部２３の可動部は、ねじ４２等で止める
。その他のＣＨＤハウジングの場合は、標準長さをあら
かじめ定めておき、その位置に合わせてポールつかみ部
で保持する。ポールの軸方向のすべりは、つば４３によ
り防止する。つば４３は軸方向に移動可能であり、あら
かじめ所定の位置に調整しておく。

超音波探触子７のケーブル４５は超音波探傷器２４に接
続される。超音波信号の波高値および路程がデータ集録
装置２７に集録される。

周方向及び軸方向駆動用モータ１９，２１は、制御装置
２５により制御される。超音波探触子の位置は図示しな
いエンコーダ等により電気信号に変換され、ケーブル４
６．制御装置２５を経て。

超音波信号ともに、データ集録装置２７に集録される。

水及び空気用チューブ１７は、水及び空気供給装置２６
に接続され、水の供給及び排水ならびに空気の供給及び
排気をおこなう。

データ集録装置２７に集録されたデータは、オンライン
またはオフラインによりデータ処理装置２８に入力され
、解析処理されて各種図表として表示される。この場合
、画像表示装置ｉ！２９は、断面像または平面像を表示
する。

〔発明の効果〕

本発明では複数の超音波探触子をポール上端の同一平面
内に配列したので、ＲＰＶ最外周部のＣＲＤハウジング
とスタブチューブとのユ０接部等についても充分接近可
能であり、探傷できる。また超音波探触子の交換等も容
易な構造となった。

ポール自体の構造は単純にして１周方向及び軸方向駆動
部を検査対象物のフランジよりも下側に取付ける構造と
したので、組立作業が容易となり。

作業員の被曝が低減した。加えてポールの着脱は軸方向
駆動部のつかみ装置でおこなうので、放射線レベルの低
いところでポール長さをあらかじめ設定し、ポールを所
定の位置まで挿入して、ポールつかみ装置で保持できる
ので、この臭味でも、作業員の被曝を低減できる。

また、パイプとフランジとの溶接部は延長部を用いて水
浸法により探傷できる。この延長部は独立して搬入でき
軽い材料で製作できるから、作業性が大幅に改善される
。

なおここでは、ＲＰＶに設置されたＣＨＤハウジングと
スタブとの溶接部を例に本発明を説明したが、中性子束
検出器ハウジングや一本のパイプとスタブの溶接部にも
本発明を適用できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波探傷装置の−実施例を示す
斜視図、第２図は超音波探触子の設定例を示す図、第３
図は周方向駆動部及び軸方向駆動部の概要を示す図、第
４図は従来のＣＨＤハウジング用超音波探傷装置を示す
図、第５図はスタブチューブとＣＨＤハウジングとの配
置を示す図。 第６図はＲＰＶ最外周部のスタブチューブとＣＨＤハウ
ジングとの関係を示す図、第７図はＣＨＤハウジングと
スタブチューブとの溶接部と超音波探触子との関係を示
す図である。 ４・・・ＣＲＤハウジングとスタブチューブとの溶接部
、６・・・パイプとフランジとの溶接部、７・・・超音
波探触子、８・・・ポール、１１・・・探触子取付部。 １２・・・水保持部、１５・・・ケーブル及びチューブ
。 １６・・・延長部、１７・・・チューブ及びケーブル引
出し部、１８・・・周方向駆動部、１９・・・周方向駆
動用モータ、２０・・・ターンテーブル、２１・・・軸
方向駆動用モータ、２２・・・軸方向駆動部、２３・・
・ポールつかみ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周面を固定部材に溶接された円筒部材の内側に超
   音波探触子を挿入し前記溶接部分等を探傷する超音波探
   傷装置において、前記円筒部材内部で周方向及び軸方向
   に駆動可能なポールと、前記ポール上端の同一平面内に
   配置された複数の超音波探触子と、前記超音波探触子の
   下側で前記ポールと前記円筒部材内壁との間に配置され
   前記超音波探触子を含む上部空間を水密に保つ水保持部
   と、前記円筒部材の下端に取付けられ前記ポールを探傷
   位置に合わせて周方向及び軸方向に駆動する駆動部と、
   前記水密空間に水を供給し前記超音波探触子に給電する
   とともに前記駆動部を制御し探傷データを得る制御部と
   からなることを特徴とする超音波探傷装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記軸方向駆動部
   が、前記ポールの保持位置を変えて固定するポールつか
   み部を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
   円筒部材下部を探傷するために前記円筒部材下端に取付
   けられる延長管を備え、前記周方向及び軸方向駆動部が
   この延長管の下端に取付けられることを特徴とする超音
   波探傷装置。