JPS63309855A

JPS63309855A - レ−ル移動式配管群自動検査装置

Info

Publication number: JPS63309855A
Application number: JP62146435A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tanimoto; 谷本　健一
Original assignee: Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Current assignee: Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-16
Also published as: JPH0584866B2

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〕本発明は密集した多数の配管群を保守、点検するための
検査装置に係わり、特に配管群内部の狭隘な空間を渡り
歩きながら自動的に検査を行うレール移動式配管群自動
検査装置に関するものである。

〔従来の技術）一般に原子炉は各定期検査時に機器の健全性の確認を行
っており、原子炉−次系の検査は原子力発電所特有な放
射線環境下での作業であるため、作業者の被曝低減と検
査時間の短縮を図ることが重要な課題であり、センサを
備えた遠隔移動装置が使用されている。

第９図は新型転換炉の原子炉−次冷却系を示す斜視図で
、８１は原子炉、８２は圧力管集合体、８３はカランド
リアタンク、８４は入口管、８５は出口管、８６は蒸気
ドラム、８７は主蒸気管、８８は下降管、８９は再循環
ポンプ、９０は下部ヘソグーである。

図において、原子炉８１の入口管８４と出口管８５は、
それぞれ２００本以上配管され、溶接シーム数は、出口
管の場合で３０００弱、入口管の場合で４０００強、計
７０００余にも達している。

小口径の配管群で構成した出口管群は、配置ピンチが水
平引き回し部で２４０ｍＸ１５ＯＮＭ〜２５０ｍ、蒸気
ドラム周りと垂直部で４１０ｆｉ、入口管群の配管ピン
チは、水平引き回し部で２００ｆｌＸ１２０ｍ〜２５０
ｍ、下部へグー周りと垂直部で２００鶴である。このよ
うに出入口管の配管群内部は狭隘で検査員が接近して検
査を行う作業空間がなく、周囲の放射線レベルは比較的
高い。このため検査員の被曝線量の低減と検査時間の短
縮、さらに配管群内部まで検査する検査範囲の拡大を図
ることを目的とした遠隔自動式の検査装置の開発が望ま
れていた。

そこで、出入口管群の検査の実施や検査装置の開発に当
たって、従来障害物とみなされてきた出入口管の配管群
を、逆に検査装置の足場として積極的に利用し配管群を
遠隔操作によって自動的に渡り歩く遠隔自動式検査装置
の試作・開発が行われている。

第１０図はこのような出口管用遠隔自動式検査装置の全
体構成を示す図、第１１図は出口管用の遠隔自動式検査
装置の配管渡り歩きの様子を示す図で、図中、９１は制
御装置、９２はデータ表示装置、９３は遠隔移動装置、
９４．９５．９６は配管、９７．９８はヨーク、９９〜
１０２はクランプ装置、１０３はアームである。

第１０図において、遠隔移動装置９３は、制御装置９１
により遠隔制御され、配管に沿ってスライドすると共に
、直交方向に渡り歩いて移動し、配管をクランプした状
態で配管の検査を行っている。このときの検査装置の位
置や検査結果等のデータは表示装置９２に表示されると
共に、記憶し蓄積される。

次に、第１１図により遠隔移動装置９３の動作について
説明する。

ヨーク９７．９８の両端には、それぞれ配管の間隔と同
じ間隔でクランプ装置１ｉｆ９９．１００及び１０１．
１０２が設けられ、これらは制御袋Ｗ９１からの制御信
号により先端部を開閉し、配管を掴んだり、離したりす
るように構成されている。

また、ヨーク９７．９８間はアーム１０３により連結さ
れ、一方のヨークにおけるアーム連結点を中心とし、ア
ーム長を半径として他方のヨークが半円を描くようにス
イングする構成となっている。

第１１図（イ）の状態では、ヨーク９７．９８のクラン
プ装置９９．１００、及び１０１，１０２は配管９４．
９５上にあってこれを把持している。次に、第１１図（
ロ）の状態においては、クランプ装置９９．１００を開
き、ヨーク９８におけるアーム１０３の支点を中心に半
円を描くようにヨーク９７をスイングさせ、第１１図（
ハ）に示すように、クランプ装置９９．１００を隣接す
る配管９５．９６上に移動し、クランプを閉じて配管９
５．９６を把持する。次に第１１図（ニ）に示すように
、クランプ装置１０１．１０２を開き、ヨーク９７にお
けるアーム１０３の連結点を中心に半円を描くようにヨ
ーク９８をスイングさせ、第１１図（ホ）に示すように
、クランプ装置１０１．１０２も隣接する配管９５．９
６上に移動し、クランプを閉じて配管を把持する。以後
、この動作の繰り返しにより所望の配管位置へ移動する
ことができる。

なお、第１１図（イ）又は第１１図（ホ）の状態でクラ
ンプ装置９９．１００を開き、スライド装置１０４を駆
動することによってヨーク９Ｂを配管の軸方向にスライ
ド軸のストローク分（試作装置はＬＯＷ）だけ進めて停
止し、クランプ装置９９．１００を閉じる。

次にクランプ装置１０１．１０２を開き、スライド装置
を再び駆動することによってヨーク９７を配管の軸方向
（ヨーク９８の方向）にスライド軸のストローク分だけ
進めて停止し、クランプ装［１０１，１０２を閉じる。

この繰り返し動作を行うことにより、装置は配管の軸方
向を移動することができる。また、上記の逆の動きもで
きるので、配管の軸方向のどちらの方向にも進むことが
できる。

本試作装置は、スライドストロークを１０ｆｉとしてい
るが、スライドストローク距離を長くすれば、１回の動
作で長い範囲を移動することが可能である。

このように、作業員が初期設定位置へ取り付けた後は、
遠隔操作による前述の動作の繰り返しにより配管を自動
的に渡り歩きながらその都度検査を行い、全ての検査を
終了すると逆移動して初期設定位置へ帰って来る〔発明が解決すべき問題点〕しかしながら、このような遠隔移動Ｖｉ置は配管のピッ
チを半径とする半円運動によって等ピッチの配管を渡り
歩く機構であるため、配管ピッチが異なる場合は別の装
置に取替える必要があり、また配管群の周囲の空間とし
て、配管ピッチに装置の高さも含めた移動空間、例えば
出口配管では約５００ｍが必要であるので、出入口管群
の水平引き回し部等の周囲空間の狭い配管群内部への適
用は困難であった。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、配管ピッ
チ間隔に左右されずに検査可能であると共に、狭隘で放
射線レベルが比較的高い配管群内部の検査も行うことが
でき、検査範囲の拡大を図ることの可能なレール移動式
配管群自動検査装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明のレール移動式配管群自動検査装置は
、配管群を横切るレール上を走行する走行体と、走行体
に搭載され、配管周方向、配管軸方向に駆動されて配管
を検査する検査装置本体と、検査時、検査対象配管をク
ランプするクランプ手段と、検査装置本体及びクランプ
手段を、クランプ解除後検査対象配管外にリフトアップ
すると共に、検査位置セット時に検査対象配管部へリフ
トダウンするリフト機構とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明のレール移動式配管群自動検査装置は、配管群を
横切るレール上を移動し、移動時はクランプ手段と検査
装置をリフトアップし、検査時はクランプ手段と検査装
置をリフトダウンすることにより、狭い空間の配管群内
部を渡り歩いて検査することができ、さらに配管軸方向
、配管周方向に検査装置を移動させることにより配管群
の全ての検査を行うことができる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるレール移動式配管群自動検査装置
の一実施例の斜視図、第２図は第１図のレール移動式配
管群自動検査装置の配管渡り歩きの様子を示す図で、１
はレール、２は走行体、３．４は支持アーム１．５は本
体支持部材、６は検査装置本体、７はクランプ装置、８
は軸、９．１０はガイド、１１．１２は配管である。

図において、レールｌは配管１１．１２に対して直交方
向に設けられ、このレール上を走行体２がスライドする
。走行体２の両端からは支持アーム３．４が突出して設
けられ、これに本体支持部材５が軸８を中心にして回転
可能に取りつけられ、この支持部材５のガイド９．１０
に検査装置本体６が取りつけられている。検査装置本体
６の配管と対向した面にはＴＶカメラ等各種センサが取
りつけられている。そして、走行体２は矢印Ａ方向に、
検査装置本体６は矢印Ｂ　（Ｙ軸）、Ｃ，Ｄ（Ｘ軸）方
向に、クランプ装Ｗ７は矢印Ｅ方向にそれぞれ図示しな
い駆動源により駆動されるように構成されている。また
これら装置は、例えば耐蝕性アルミニウム等で構成され
、駆動軸類はステンレス鋼等で形成する。

このような構成において、第２図（イ）に示すように、
後述するような方法で検査対象箇所へレール１を固定具
で固定し、走行体２をレール１に取りつける。次に、配
管１１を掴んでいたクランプ装置７を解除して第２図（
ロ）に示すように、本体支持部材５を軸８の周りに回転
させることにより検査装置本体６、クランプ装置７を矢
印Ｃの反時計方向に９０６リフトアツプして固定する。

この状態で走行体２を矢印Ａ方向にスライドして（第２
図（ハ））次の検査対象の配管１２の位置へ移動し、こ
の位置で第２図（ニ）に示すように、本体支持部材５を
時計方向に回転させて検査装置本体６、クランプ装置７
を９０″リフトダウンし、クランプ装置７で配管１２を
クランプする。この時、配管の掴み位置の補正は、クラ
ンプ装Ｗ７を解除してＹ軸駆動機構（図示せず）を駆動
することにより、ガイド９．１０に沿って検査装置本体
をストローク範囲骨だけ位置補正する。こうして検査位
置にセントし、図示しない駆動源により検査装置本体に
設けられているＴＶカメラ等各種センサを配管１２の周
りに移動させながら目視検査、体積検査等の検査を行い
、検査結果は図示しない表示装置で表示されると共に、
データ処理装置により処理される。

なお、これら各装置の動きは自動モード、及び手動モー
ドによる遠隔操作により行われるが、これ以外にも検査
装置自体にマイクロコンピュータを内蔵させ、予め検査
手順を記憶させておくこと□によりそれにしたがって自
動的に検査を進めるようにしてもよい。

次に各部構成についてさらに詳細に説明する。

第３図はクランプ装置の一実施例の正面図で、２１は固
定爪、２２はエアシリンダ、２３はクランプ爪、２４は
配管である。

この実施例は、１本のエアシリンダ２２で２個のクラン
プ爪２３を作動して配管をクランプするアーム直接駆動
方式である。即ち、１個の固定爪２３と両輪駆動のエア
シリンダ２２のリンク機構によって作動する２個のクラ
ンプ爪２３で配管２４を把持する構造となっている。こ
のエアシリンダは、例えば使用空気圧５〜７　ｋｇ　／
　ｃａ、シリンダストローク２０ｗｎ　（Ｍａ　ｘ）　
、クランプ力１０ｋｇｆである。クランプ完了の確認は
クランプ爪２３に設けられたマイクロスインチ（図示せ
ず）で行う。

第４図は検査装置本体をリフトするリフト機構を示す側
面図で、３１はロークリアクチュエータ、３２は検査装
置本体、３３はクランプ爪である。

本実施例におけるリフト機構は、ロークリアクチュエー
タ駆動方式のものであり、例えば５〜７ｋｇ　／　ａｄ
の使用空気圧であるロークリアクチュエータ３１により
、各種センサの設けられた検査装置本体３２を９０度リ
フトアップまたはダウンする。

この際、クランプ爪３３は、検査装置本体３２に接続さ
れているので、検査装置本体３２のリフトアップまたは
リフトダウンに連動して、クランプ爪３３もリフトアッ
プ及びリフトダウンする。

第５図は走行体がレール上をスライドするときのスライ
ド機構を示す側面図で、４１はＤＣモータ、４２はギヤ
、４３はレール、４４は走行体、４５はラック、４６は
検査装置本体、４７はクランプ爪である。

本実施例におけるスライド機構は、ＤＣモータ４１の駆
動力をギヤ４２を介してレール４３のラック４５に伝え
ることにより、走行体４４を出入口管の１ピッチ分（ま
たは指定ピッチ分）レール方向に移動するランク駆動方
式であり、移動速度は、例えば５０〜１００　ｍ／ｍｉ
ｎである。検査装置本体４６の位置はギヤ４２と所定の
比率で回転するエンコーダで検出し、検出パルス信号を
制御装置へ伝送して制御盤上の位置表示装置上にディジ
タル表示するようにする。このスライド機構と前述のリ
フト機構、及びクランプ機構とを組み合わせて使用する
ことにより配管群を渡り歩くようにすることができる。

第６図は検査装置に設けられている各種センサを配管周
方向に駆動するＸ軸駆動機構を説明するための図で、同
図（イ）は正面図、同図（ロ）は平面図である。図中、
５１はＤＣモータ、５２はタイミングベルト、５３はＣ
ギヤ、５４．５５はピニオン、５６はクランプ爪である
。

本実施例のＸ軸駆動機構は、ＤＣモータ５１の出力軸か
らタイミングベルト５２を介して２個のピニオンでＣギ
ヤを回転するタイミングベルト駆動方式で、Ｃギヤ５３
がどの位置にあっても、少なくとも１個のピニオンがＣ
ギヤ５３と噛み合っているようにする。また、Ｘ軸方向
に３７０度（１０度ラップ）回転でき、回転速度（周速
）は、例えば１００〜５００　ｍｍ／ｍｉｎである。Ｘ
軸のストローク端は、Ｃギヤを取り付けたドッグがレバ
ーを介してマイクロスインチを作動することによりＸ軸
方向の動作を自動的に停止することで決められる。また
、Ｘ軸方向の位置はＤＣモータ５１の後部に取りつけた
エンコーダで検出し、検出パルス信号を制御装置へ伝送
し、制御盤上の位置表示装置にディジタル表示する。

第７図は配管軸方向へ検査装置本体をスライドさせるＸ
軸駆動機構を説明するための図で、６１はＤＣモータ、
６２はギヤ、６３はボールネジ、６４は検査装置本体、
６５．６６はガイド、６７はレール、６８は配管である
。

本実施例におけるＸ軸駆動機構は、ＤＣモータ６１、ギ
ヤ６２、ボールネジ６３を介して各種センサを搭載して
いる検査装置本体６４を２本のガイド６５で案内してＹ
軸方向に移動するボールネジ駆動方式である。ストロー
ク端はマイクロスインチで検出してマイクロスインチの
作動により、Ｙ軸方向の動作を自動的に停止する。Ｙ軸
方向の位置はＤＣモータ６１後部に取り付けたエンコー
ダで検出し、パルス信号で制御装置へ伝送して制御盤上
の位置表示装置にディジタル表示する。

このように、検査装置本体６４は所定の範囲でＹ軸方向
の位置補正を行うことができる。

第８図は、レールの固定方法を説明するための図で、同
図（イ）は側面図、同図（ロ）は平面図である。図中、
７１はレール、７２．７３はレール固定具、７４はエア
シリンダ、７５．７６は配管である。

本実施例においては、レール７１の両端にレール固定具
７２．７３を設けてレールを固定している。レール７１
は検査装置本体を配管群の溶接部に従って直線移動する
ためのガイド部とラック部（図示せず）から構成されて
いる。第８図（ロ）に示すように、レール固定具はエア
シリンダ７４を内蔵し、レールを配管に固定する際には
、シリンダ内のスプリングでピストン軸を２本の配管７
５．７６の間に突張らせる。レール取り外しの際はエア
シリンダを作動してピストン軸を縮めて配管からレール
を取り外す。

なお、上記実施例においては、検査装置本体にはＴＶカ
メラや超音波探触子等のセンサ類を搭載する場合につい
て説明したが、これ以外にも配管の保守を行う溶接治具
や補修治具等必要に応じて検査装置本体に搭載するよう
にしてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、出入口管等の配管群外周
部の作業員が接近しやすい位置（初期設定位置）に検査
装置を取りつけるだけで、その後は制御盤からの自動モ
ード、及び手動モードによる遠隔操作、または内蔵のマ
イクロコンピュータの指令によって自動的に配管群を渡
り歩いていくために、他の多くの出入口管の検査は人手
を必要とせず、手探傷に比べ大幅な被曝低減を図ること
ができる。今までは、配管群の外周部の溶接部、または
手の届く範囲以外の検査は困難であったが、配管群の内
部を本発明の装置によって自動的に渡り歩いて行きなが
ら、その都度検査を行うことができるために、溶接箇所
の全ての検査が可能となリ、大幅な検査範囲の拡大が図
れる。また、本発明は配管群を横切るレールに沿って移
動するため、配管ピッチが異なっていても配管群を渡り
歩くことができ、従来のものと比べ配管にクランプする
際のクランプ機構の動きが小さい空間で済むので、さら
に配管群内部の検査範囲の拡大を図ることができる。ま
た、配管の軸方向にも移動できるので溶接箇所がずれて
いても検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレール移動式配管群自動検査装置
の一実施例の斜視図、第２図は第１図のレール移動式配
管群自動検査装置の配管渡り歩きの様子を示す図、第３
図はクランプ装置の一実施例の正面図、第４図は検査装
置本体をリフトするリフト機構を示す側面図、第５図は
走行体がレール上をスライドするときのスライド機構を
示す側面図、第６図は検査装置に設けられている各種セ
ンサを配管周方向に駆動するＸ軸駆動機構を説明するた
めの図で、同図（イ）は正面図、同図（ロ）は平面図、
第７図は配管軸方向へ検査装置木体をスライドさせるＸ
軸駆動機構を説明するための図、第８図はレールの固定
方法を説明するための図で、同図（イ）は側面図、同図
（ロ）は平面図、第９図は原子炉−次冷却系を示す斜視
図、第１０図は出口管用遠隔自動検査装置の全体構成を
示す図、第１１図は出口管用の遠隔自動式検査装置の配
管渡り歩きの様子を示す図である。１・・・レール、２・・・走行体、３．４川支持アーム
、５・・・本体支持部材、６・・・検査装置本体、７・
・・クランプ装置、８・・・軸、９．１０・・・ガイド
、１１．１２・・・配管、２１・・・固定爪、２２・・
・エアシリンダ、２３・・・クランプ爪、２４・・・配
管、３１・・・ロークリアクチュエータ、３２・・・検
査装置本体、３３・・・クランプ爪１．４１・・・ＤＣ
モータ、４２・・・ギヤ、４３・・・レール、４４・・
・走行体、４５・・・ラック、４６・・・検査装置本体
、４７・・・クランプ爪、５１・・・ＤＣモータ、５２
・・・タイミングベルト、５３・・・Ｃギヤ、５４．５
５・・・ピニオン、５６・・・クランプ爪１．６１・・
・ＤＣモータ、６２・・・ギヤ、６３・・・ボールネジ
、６４・・・検査装置本体、６５．６６・・・ガイド、
６７・・・レール、６８・・・配管、７１・・・レール
、７２．７３・・・レール固定具、７４・・・エアシリ
ンダ、７５．７６・・・配管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）配管群を横切るレール上を走行する走行体と、走
行体に搭載され、配管周方向、配管軸方向に駆動されて
配管を検査する検査装置本体と、検査時、検査対象配管
をクランプするクランプ手段と、検査装置本体及びクラ
ンプ手段を、クランプ解除後検査対象配管外にリフトア
ップすると共に、検査位置セット時に検査対象配管部へ
リフトダウンするリフト機構とを備えたレール移動式配
管群自動検査装置。
（２）前記検査装置本体は、ＴＶカメラ、超音波探触子
等の各種センサを備えている特許請求の範囲第１項記載
のレール移動式配管群自動検査装置。
（３）前記検査装置本体は、溶接治具、補修治具を備え
ている特許請求の範囲第１項記載のレール移動式配管群
自動検査装置。
（４）前記レールは、レール固定手段により配管に固定
される特許請求の範囲第１項記載のレール移動式配管群
自動検査装置。
（５）前記レール固定手段は、エアシリンダによりピス
トン軸を配管間に突っ張らせることによりレールを配管
に固定する特許請求の範囲第４項記載のレール移動式配
管群自動検査装置。
（６）前記検査装置の配管周方向の駆動は、モータによ
りタイミングベルトを介して駆動されるピニオンと噛み
合うＣ型ギヤにより行われる特許請求の範囲第１項記載
のレール移動式配管群自動検査装置。
（７）前記ピニオンは複数設けられ、少なくとも１つが
常時Ｃ型ギヤと噛み合う特許請求の範囲第６項記載のレ
ール移動式配管群自動検査装置。
（８）前記検査装置本体の配管軸方向の駆動は、モータ
駆動されるボールネジにより行われる特許請求の範囲第
１項記載のレール移動式配管群自動検査装置。
（９）前記クランプ手段によるクランプは、固定爪とエ
アシリンダにより作動するクランプ爪により行う特許請
求の範囲第１項記載のレール移動式配管群自動検査装置
。