JPS6314781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉内部品を炉内より取外すことなく超
音波探傷することができる装置に関する。

一般にたとえば沸騰水形原子炉では定期点検時
に燃料、制御棒等を取外してこれらを検査する
が、その他の炉内機器、炉内構造物等の炉内部品
は取外さず、原子炉ウエル上から光学系を用いて
目視で検査するかあるいは炉内に吊り降した水中
テレビカメラを用いて検査していた。ところで、
炉内部品には応力的に厳しい条件に曝されている
ものがあり、たとえばジエツトポンプのノズルを
固定するジエツトポンプビームと称される板ばね
部材は供給される冷却材の圧力、噴出する冷却材
の反動等の大きな荷重を受け、またこれに加えて
振動が加わるので応力的に厳しい条件となる。も
ちろん、このような部品は原子炉の全寿命の使用
に耐え得るように品質が保証されているが、万一
微小クラツクが発生したような場合を考えるとこ
のような応力的に厳しい条件の部品では早期に微
小クラツクの発生を発見することが好ましい。し
かし、前述の如き従来の検査では万一クラツク等
を生じた場合これが外部から目視で確認できる程
度まで進行しないとこのクラツクを発見すること
ができず、検査精度の向上に限界があつた。この
ため、定期点検時等に炉内部品を超音波探傷によ
つて検査し、検査精度を向上させることが試みら
れている。しかし、このような超音波探傷は検査
すべき炉内部品の所定箇所に超音波探触子を密着
させる必要があるが、水張された原子炉ウエルの
水面下10〜20ｍにある炉内部品の所定位置に超音
波探触子を遠隔操作で密着させることは困難であ
つた。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは炉内部品の所定位置
に遠隔操作によつて超音波探触子を正確に密着さ
せることができ、これら部品を正確に超音波探傷
でき、検査精度を向上させることができる炉内部
品の超音波探傷装置を得ることにある。

以下本発明を図面に示す一実施例にしたがつて
説明する。この一実施例は沸騰水形原子炉のジエ
ツトポンプのジエツトポンプビームを検査するも
のである。そして、まず第１図ないし第３図を参
照してこのジエントポンプの構成を説明する。こ
のジエツトポンプは一対のジエツトポンプ本体
１，１から構成され、これらジエツトポンプ本体
１，１の上部にはＵ字状をなすノズル２，２がそ
れぞれ取付けられている。また３は冷却材供給管
であつて、一対のジエツトポンプ１，１に共用さ
れ、その上部には接続部４が形成され、上記ジエ
ツトポンプ１，１のノズル２，２はこの接続部４
に上方から嵌合している。そして、上記接続部４
の両側線には上方に向けて一対の耳部５ａ，５ｂ
が突設されており、これら耳部５ａ，５ｂの内側
面には嵌合凹部６ａ，６ｂがそれぞれ形成されて
いる。また上記ノズル２，２の上方にはそれぞれ
ジエツトポンプビーム７，７と称される板ばね部
材が設けられている。そして上記嵌合凹部６ａ，
６ｂ内には上記のジエツトポンプビーム７，７の
両端部が嵌合されている。そしてこれらジエツト
ポンプビーム７，７の中央部には螺孔８，８が形
成され、これら螺孔８，８を貫通して押圧ボルト
９，９がそれぞれ螺装されており、これら押圧ボ
ルト９，９の下端は上記ノズル２，２の頂部にそ
れぞれ当接している。そして、これらのジエツト
ポンプビーム７，７には所定の初期荷重が与えら
れており、これらジエツトポンプビーム７，７の
復元力によつて上部押圧ボルト９，９を介して上
記ノズル２，２を下方に押圧し、このノズル２，
２に供給される冷却材の圧力、ノズル２，２から
噴出する冷却材の反動等の荷重を受けるように構
成されている。また、このジエツトポンプビーム
７，７の両側面は平滑に仕上加工が施されてい
る。また、このジエツトポンプビーム７，７の両
側面の中央上部にはこのジエツトポンプビーム
７，７を上方に彎曲させて初期荷重を与えるため
の引掛突部１０ａ，１０ｂがそれぞれ一体に突設
されている。

次にこのようなジエツトポンプのジエツトポン
プビーム７の超音波探傷をなす装置を第４図ない
し第１２図を参照して説明する。図中１１はその
本体であつて、この本体１１の上端部にはユニバ
ーサルジヨイント１２が設けられ、第４図に示す
如くこのユニバーサルジヨイント１２を介してた
とえばマニピユレータクレーンＡのグリツパチユ
ーブＢの下端に取付けられ、原子炉ウエルＣ上か
ら原子炉圧力容器Ｄ内に吊り降ろされるように構
成されている。なお、第４図中Ｅは炉心シユラウ
ドである。また、この本体１１の下面は位置規制
面に形成されており、この下面がジエツトポンプ
ビーム７の上面に当接して上下方向の位置決がな
されるように構成されている。また、この本体１
１の中心部には第８図に示す如くボルト収容孔１
２が形成されており、この本体１１がジエツトポ
ンプビーム７の上面に当接した場合に押圧ボルト
９の頭部がこのボルト収容孔１２内に収容される
ように構成されている。また、ジエツトポンプビ
ーム７の長手方向と直交する方向の上記本体１１
の水平両側面には案内部材１３，１３が下方に向
けて突設されている。そしてこれらの案内部材１
３，１３は倒立Ｔ字型をなし、その両側先端部に
はそれぞれ案内体１４…が突設されている。そし
て、これらの案内体１４…の先端部下面は斜面状
に形成されている。そして上記本体１１を下降さ
せた場合にはこれら案内体１４…の先端部がジエ
ツトポンプビーム７の引掛突部１０ａ，１０ｂの
両側に位置する側面に当接し、この本体１１の概
略的な水平方向の位置決をなすように構成されて
いる。そして、この本体１１には一組４個の超音
波探触子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設け
られ、これら超音波探触子１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄは移動押圧機構１６によつて本体１１
の鉛直方向と直交する方向に互に近接するように
移動され、引掛突部１０ａ，１０ｂの両側に位置
する部分のジエツトポンプビーム７の横方向側面
に密接するように構成されている。そして、この
移動押圧機構１６は以下に示す如く構成されてい
る。１７ａ，１７ｂはその縦方向移動機構であつ
て、本体１１の両側部ジエツトポンプビーム７の
縦方向に沿つて設けられた一対の摺動孔１８，１
８を有している。そして、これら摺動孔１８，１
８にはそれらの両端からそれぞれ一対の摺動杆１
９…が摺動自在に嵌挿されている。そして、これ
ら摺動杆１９…の先端部にはそれぞれローラ２０
…が設けられており、これらローラ２０…は摺動
孔１８，１８の中央部で互に対向している。ま
た、これら摺動杆１９…の挿入側端部と摺動孔１
８，１８の開口端に設けられたキヤツプ２１…と
の間にはそれぞれ圧縮コイルばね２２…が介装さ
れており、これら圧縮コイルばね２２…によつて
各摺動杆１９…は互に近接する方向に付勢されて
いる。また、第９図に示す如くこれら摺動孔１
８，１８の中央部と交叉して駆動子収容孔２３，
２３が上下方向に沿つて設けられている。そして
この駆動子収容孔２３，２３内には丸棒状の駆動
子２４，２４摺動自在に嵌挿されており、この駆
動子２４，２４の下端部は本体１１の下面から突
設自在に突出している。そして、これら駆動子２
４，２４の周面には上記摺動杆１９，１９のロー
ラ２０，２０が当接している。また、この駆動子
２４，２４は圧縮コイルばね２５，２５によつて
下方に付勢されている。さらに、この駆動子２
４，２４の中間部には大径部２４ａ，２４ａと小
径部２４ｂ，２４ｂとが形成されている。そし
て、本体１１の下面がジエツトポンプビーム７の
上面に当接していない状態では駆動子２４，２４
が圧縮コイルばね２５，２５の付勢力によつて下
方に移動してそれらの下端部が本体１１の下面か
ら突出するとともにその大径部２４ａ，２４ａが
摺動杆１９，１９のローラ２０，２０間に位置
し、これら摺動杆１９，１９を互に離反する方向
に移動させるように構成されている。

また、上記本体１１をジエツトポンプビーム７
の上面に当接させた状態では駆動子２４，２４の
下端部がジエツトポンプビーム７の上面に当接し
て押し上げられ、これら駆動子２４，２４が上方
に移動してその小径部２４ｂ，２４ｂがローラ２
０，２０間に位置し、よつて摺動杆１９，１９が
圧縮コイルばね２２，２２の付勢力によつて互に
近接する方向に移動するように構成されている。
また、２６ａ，２６ｂは横方向移動機構である。
２７，２７はそのシリンダ体であつて、上記本体
１１とは別体に構成されている。そしてこれらの
シリンダ体２７，２７はジエツトポンプビーム７
の横方向に沿つて設けられその両端部には上記縦
方向移動機構１７ａ，１７ｂの摺動杆１９…の先
端部がそれぞれ取付けられ、これらシリンダ体２
７，２７は上記摺動杆１９…によつて支持され、
これら摺動杆１９…とともにジエツトポンプビー
ム７の縦方向に沿つて互に近接あるいは離反する
方向に移動されるように構成されている。そし
て、これらのシリンダ体２７，２７内にはジエツ
トポンプビーム７の横方向に沿つて摺動孔２８，
２８が形成されているとともに上記縦方向移動機
構１７ａ，１７ｂと同様に摺動杆２９…とその挿
入側端部に設けられたローラ３０…、これら摺動
杆２９…を押圧する圧縮コイルばね３２…および
駆動子収容孔３３，３３内に収容された駆動子３
４，３４とこれらに形成された大径部３４ａおよ
び小径部３４ｂ、これらを付勢する圧縮コイルば
ね３５，３５が設けられている。そして、この駆
動子３４，３４の下端部には本体１１の中心に向
けて水平方向に当接片３６，３６が突設されてお
り、これらの当接弁３６，３６の先端部がジエツ
トポンプビーム７に当接することによつて駆動子
３４，３４が上下に移動するように構成されてい
る。なお、これら当接片３６，３６は上方に移動
したときには本体１１の下面に形成した収容凹部
３７，３７内に収容され、本体１１の上下方向の
位置決には影響を与えないように構成されてい
る。そして、これら横方向移動機構２６ａ，２６
ｂの摺動部材２９…の先端部にはそれぞれＬ字状
をなす取付部材３８…が取付けられ、これらの取
付部材３８…の先端部には前記の超音波探触子１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄがそれぞれ取付け
られている。そして、これら超音波探触子１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは上記本体１１がジ
エツトポンプビーム７の上面に当接した状態にお
いて引掛突部１０ａ，１０ｂの両側に位置する部
分のジエツトポンプビーム７の両側面に対応する
ように構成されている。そして、これら超音波探
触子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは導線（図
示せず）を介して検査装置本体３９に接続されて
いる。

以上の如く構成された本発明の一実施例は、ま
ず第４図に示す如くマニピユレータクレーンＡの
グリツパチユーブＢに本体１１を取付け、これを
炉内に吊り降ろす。そして、この本体１１をジエ
ツトポンプビーム７の上方に位置させ、この本体
１１を下降させる。するとまず本体１１の下方に
取付けられている案内体１４…がジエツトポンプ
ビーム７の両側面に嵌合して本体１１の水平方向
の概略的な位置決がなされる。次いで本体１１を
さらに下降させると超音波探触子１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄがジエツトポンプビーム７の
側面に対向する。この場合、縦方向移動機構１７
ａ，１７ｂおよび横方向移動機構２６ａ，２６ｂ
の駆動子２４，２４，３４，３４はいずれも下方
に突出しており、縦方向移動機構１７ａ，１７ｂ
の摺動杆１９…は互に離反する方向に移動して横
方向移動機構２６ａ，２６ｂのシリンダ体２７，
２７が互に離反する方向に移動しており、またこ
れら横方向移動機構２６ａ，２６ｂの摺動杆２９
…も互に離反する方向に移動しているので、超音
波探触子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄはジエ
ツトポンプビーム７の縦方向および横方向の両方
向に互に離間するように偏倚している。したがつ
てこれら超音波探触子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄがジエツトポンプビーム７の上面縁部や引
掛突部１０ａ，１０ｂの縁部に引掛るようなこと
はなく、本体１１を円滑に下降できる。そして、
本体１１の下面がジエツトポンプビーム７の上面
に近接すると縦方向移動機構１７ａ，１７ｂの駆
動子２４，２４および横方向移動機構２６ａ，２
６ｂの駆動子３４，３４の当接片３６，３６がジ
エツトポンプビーム７の上面に当接し、本体１１
の下降に伴つてこれら駆動子２４，２４，３４，
３４が押し上げられる。したがつてこれら駆動子
２４，２４，３４，３４の小径部２４ｂ…，３４
ｂ…がローラ２０…，３０…間に位置し、摺動杆
１９…，２９…がいずれも互に近接する方向に移
動し、よつて超音波探触子１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄは第１１図および第１２図に示す如く
ジエツトポンプビーム７の長手方向およびこれと
直交する方向の両方向に互に近接するように移動
し、よつてこれら探触子１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄはジエツトポンプビーム７の両側面に
密接するとともに引掛突部１０ａ，１０ｂの両側
面に密接する。また、これとともに本体１１の下
面がジエツトポンプビーム７の上面に当接して上
下方向の位置決がなされる。したがつてこれら超
音波探触子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄはジ
エツトポンプビーム７の鉛直方向、長手方向およ
びこれと直交する方向の３方向の位置決がなさ
れ、かつジツトポンプビーム７の側面に密接した
状態となる。そして、これらの超音波探触子１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄから超音波を発振す
るとともにその反射波を受信し、超音波探傷をな
す。この場合超音波探触子１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄはジエツトポンプビーム７の螺孔８を
囲むように配置されるので、微小クラツクの最も
発生する可能性の高い螺孔８の周囲を全周にわた
つて検査でき、検査精度は向上する。また、この
一実施例のものは各超音波探触子１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄが横方向移動機構２６ａ，２
６ｂの圧縮コイルばね３２…によつてそれぞれ独
立してジエツトポンプビーム７の側面に密接され
るように構成されているので、製作誤差等の理由
により、たとえば１個の超音波探触子１５ａが他
より先にジエツトポンプビーム７の側面に密接し
てそれ以上移動し得なくなつたような場合でも、
他の超音波探触子１５ｂ，１５ｃ，１５ｄはこれ
と無関係にそれぞれジエツトポンプビーム７の側
面に押圧密接され、よつて全部の超音波探触子を
確実にジエツトポンプビーム７の側面に密接させ
ることができる。

なお、本発明は上記の一実施例には限定されな
い。

たとえば超音波探触子の数や配置は上記のもの
に限らず検査すべき部品の形状等に対応して種々
設定されるべきものである。

また、検査すべき部品に当接するものは必らず
しも全部が超音波探触子である必要はなく、たと
えば位置決のためには検査すべき部品に当接する
部材が４個必要であるが超音波探触子は２個しか
必要がないような場合には残りの２個の部材は単
に部品に当接するためだけの当接部材を設けても
よい。

また、移動押圧機構も必らずしも上記の如き構
成のものでなくてもよい。

以上詳述したように本発明による超音波探傷装
置は、原子炉ウエルの上方を移動するクレーン機
構から原子炉圧力容器内に垂下され原子炉圧力容
器内に挿入されてその下端面が炉内部品の上端面
に当接する本体と、この本体の一対の側部に取付
けられ上記本体が炉内部品に当接する迄降下する
際本体を案内するとともに本体の炉内部品に対す
る水平方向の概略的な位置決めをなす一対の案内
部材と、上記本体の上記一対の側部に直交する他
の一対の側部側に夫々取付けられ夫々が上記一対
の側部側に一対の超音波探触子を備え、本体が炉
内部品上に位置する前はこれら一対の超音波探触
子を内蔵する弾性部材の弾性力に抗して上記一対
の側部方向に離間させておき本体が炉内部品上に
位置したときには上記弾性部材により一対の超音
波探触子を近接させて炉内部品に押圧させて一対
の超音波探触子の上記一対の側部方向の位置決め
をなす一対の横方向移動機構と、上記本体の上記
一対の側部側に夫々取付けられ本体が炉内部品上
に位置する前は内蔵する弾性部材の弾性力に抗し
て上記一対の横方向移動機構を離間させておき本
体が炉内部品上に当接したときには上記弾性部材
により上記一対の横方向移動機構を近接させて上
記一対の超音波探触子の上記他の一対の側部方向
の位置決めをなす一対の縦方向移動機構とを具備
したことを特徴とするものである。したがつてこ
の本体を炉内に吊り降ろし、炉内部品の上方に位
置させて下降させると本体が炉内部品の上面に当
接して鉛直方向の位置決がなされるとともに超音
波探触子が移動して炉内部品に接触して水平方向
の位置決をなし、超音波探触子を正確な位置に密
接させることができる。したがつて正確な超音波
探傷をなすことができ、炉内部品の検査精度を大
幅に向上できるとともに操作も容易である等その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例の検査
対象であるジエツトポンプを説明する図で、第１
図は正面図、第２図は第１図の―線に沿う断
面図、第３図はジエツトポンプビーム部の斜視図
である。第４図は使用状態を示す原子炉の一部の
縦断面図、第５図は本体、移動押圧機構および超
音波探触子の配置を示す斜視図、第６図は第５図
の―線に沿う断面図、第７図は本体、移動押
圧機構および超音波探触子の配置を示す底面図、
第８図は第６図―線に沿う断面図、第９図は
第６図の―線に沿う断面図、第１０図は第６
図の―線に沿う断面図、第１１図は超音波探
触子の近接状態を示すジエツトポンプビームの平
面図、第１２図は同側面図である。 ７…ジエツトポンプビーム（炉内部品）、１１
…本体、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…超音
波探触子、１６…押圧移動機構、１７ａ，１７ｂ
…縦方向押圧移動機構、１９…摺動部材、２２…
圧縮コイルばね、２４…駆動子、２６ａ，２６ｂ
…横方向移動機構、２９…摺動部材、３４…駆動
子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉ウエルの上方を移動するクレーン機構
   から原子炉圧力容器内に垂下され原子炉圧力容器
   内に挿入されてその下端面が炉内部品の上端面に
   当接する本体と、 この本体の一対の側部に取付けられ上記本体が
   炉内部品に当接する迄降下する際本体を案内する
   とともに本体の炉内部品に対する水平方向の概略
   的な位置決めをなす一対の案内部材と、 上記本体の上記一対の側部に直交する他の一対
   の側部側に夫々取付けられ夫々が上記一対の側部
   側に一対の超音波探触子を備え、本体が炉内部品
   上に位置する前はこれら一対の超音波探触子を内
   蔵する弾性部材の弾性力に抗して上記一対の側部
   方向に離間させておき本体が炉内部品上に位置し
   たときには上記弾性部材により一対の超音波探触
   子を近接させて炉内部品に押圧させて一対の超音
   波探触子の上記一対の側部方向の位置決めをなす
   一対の横方向移動機構と、 上記本体の上記一対の側部側に夫々取付けられ
   本体が炉内部品上に位置する前は内蔵する弾性部
   材の弾性力に抗して上記一対の横方向移動機構を
   離間させておき本体が炉内部品上に当接したとき
   には上記弾性部材により上記一対の横方向移動機
   構を近接させて上記一対の超音波探触子の上記他
   の一対の側部方向の位置決めをなす一対の縦方向
   移動機構と、 を具備したことを特徴とする超音波探傷装置。