JPS6361162A - 原子炉格子板の欠陥検査装置 - 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〕 本発明は超音波による原子力発電プラントの検査に係り
、特に圧力容器内の上部格子板の迅速な欠陥検査に好適
な格子板欠陥検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の上部格子板の欠陥検査装置は、特開昭６１−６６
１６２号公報に記載のように超音波探傷法を利用した上
部格子板検査装置がある。上部格子板は互いに切り欠い
た溝を十字型に組み合わせる構造となっている。欠陥の
発生要因となる応力集中、隙間腐食を考慮すると、欠陥
は格子板の交差する切り欠き溝底部に発生する可能性が
最も高い。しかしながら、上記装置では、格子板側壁の
欠陥検査に主眼が置かれ、当該欠陥の検査には注目され
ていない。

第８図は沸騰水型原子炉を示すもので、原子炉圧力容器
３内には炉心シュラウド２０が形成され、この炉心シュ
ラウド２０内には上部格子板１および炉心支持板１９に
支持されて多数の燃料集合体１８が収容され、炉心が構
成されている。すなりち１図示されていない１本の十字
形制御棒の廻りに４本の燃料集合体１８が配置され、こ
れらの燃料集合体１８はその下部を下部格子板１９には
め合わされた燃料支持金具により支持されている。

また、その上部は４本の燃料集合体１８がお互いに板ば
ねで突っ張り合いながら上部格子板１の側面により支持
されている。

このように炉心配置は多数の格子状配置とされており第
９図に示すように４本の燃料集合体１８の側面を支える
格子状の桝が百数十個規則正しく配置される上部格子板
１により適正配置が取れるようになっている。

ところで、この上部格子板１は燃料集合体１８を支持し
、４本の燃料集合体１８を適正配置に保つことにより、
これらの燃料集合体１８の間に配置される制御棒の駆動
を滑らかにする作用がある。

この上部格子板１は燃料集合体１８の外枠である燃料チ
ャンネルと面接触しているため、隙間腐食を起す可能性
があり、また、燃料集合体１８と近接していることから
中性子照射に起因する応力腐食割れが発生する可能性が
ある。また、第９図に示したように上部格子板１は互い
に切り欠き溝を十字型に組み合わせる構造となっており
、切り欠き溝底部には応力集中が起こることから、この
場所に応力腐食割れが発生する可能性が最も高い。

従って、原子炉停止期間中の上部格子板１の検査は、特
に上部格子板の互いに交差した場所が重要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら１通常原子炉停止期間中は原子炉は放射線
防護のため水で充満されており、上部格子板１は水面下
的２０ｍに位置している。このため従来検査が困難であ
る。一方、経済性から原子力発電所の定期検査等に要す
る原子炉停止期間は最短にする努力が払われている。従
って、検査の迅速性が望まれている。

本発明の目的はかかる従来の事情を考慮してなされたも
ので、超音波探傷法を適用し、独自の探触子移動装置に
より、原子炉内の格子板、特に上部格子板の交差した場
所に生じた欠陥を迅速にかつ容易に検査できる格子板欠
陥検査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〕

その目的を達成する為の手段は、超音波探触子から超音
波を原子炉圧力容器内の格子板に入射する格子板欠陥検
査装置において、前記格子板へ着脱自在に取り付けた複
数の基体と、前記基体の間へ前記格子板に沿って張り渡
された複数経路の長尺可撓部材と、前記長尺可撓部材を
巻き取る巻取装置と、前記複数経路の長尺可撓部材の内
のすくなくとも一経路の長尺可撓部材がガイドとして通
され、他のすくなくとも一経路の長尺可撓部材が固定さ
れた移動体と、前記移動体へ前記格子板に対向して設け
た前記超音波探触子とから成ることを特徴とした原子炉
格子板の欠陥検査装置である。

〔作用〕

基体を格子板に固定して、基体間に渡したガイド役の可
撓性部材に巻取装置で張力を与えておく、そして他の可
撓性部材を巻取装置で巻き取ると。

移動体が格子板に沿って移動して探触子の位置を変え、
検査位置にいたる。この検査位置は可撓性部材を巻取る
ことで手間なく連続的に変えることができる。そして、
移動体の移動方向と直交する方向へ検査位置を変えるに
は、基体を現在位置から外して、格子板の他の位置に固
定し変えることで行う、このようにして、平面的に散在
する検査位置に対応する。

【実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第１図から第３図
は本発明の格子板欠陥検査装置の一実施例を示すもので
、第１図は上部格子板１に水平配備された基体２の構造
を示す図、第２図は原子炉圧力容器３内に設けられてい
る上部格子板１の欠陥検査の実施例を示す全体概略図で
ある。第２図で上部格子板１は円筒型の圧力容器３内に
設けられており、外周は円形となっているため、おのお
の１枚の格子板の長さが異なる０本発明の格子板欠陥検
査装置において、当該格子板の両端に取り付けられる基
体２は上下に伸縮する連結棒４を介して水平に走行する
走行袋［５に連結される。なお、連結棒４は多段伸縮で
上下の移動、走行装置５は水平ガイドレール５ａ沿いに
水平方向の移動が可能なものであれば良い、また、格子
板１の両端に配置された基体２の間には一対のワイヤ９
−１．９−２が長尺可撓性部材として渡されており。

当該ワイヤ９−１．９−２に沿って探触子の設けられた
テーブル６が移動体として移動する。当該移動機構の詳
細を第１図により説明する。基体２は、一対のワイヤ巻
き取り装置？−１，７−２と当該巻き取り装置を駆動す
るモータ８−１．８−２とワイヤ９−１．９−２をプー
リを介して支える支柱１０と当該基体２を格子板１に固
定する固定装置１１とからなり、一対のワイヤ９−１．
９−２のうち一方のワイヤ９−１を探触子１２を設けた
移動テーブル６に連結し、他方のワイヤ９−２をガイド
役としてテーブル６に連結せずに通り抜けさせておき、
ワイヤ巻き取り装置７−１をモータ８−１により駆動す
ることにより、移動テーブル６を移動させる構造となっ
ている。これにより、探触子１２を設けた移動テーブル
６を格子板１の一端から他端まで連続的に且つガイド役
のワイヤ９−２でテーブル６がふらつくことなく移動さ
せることが可能となり、格子板１の迅速な欠陥検査が達
成される。さらに、一対のワイヤ巻き取り装置７−１．
７−２により、一対のワイヤ９−１．９−２を巻き取る
ことまたは送り出すことによって、格子板１の両端に取
り付けられる基体２の間の距離を任意に設定することが
でき、本実施例は、前述のように格子板の長さが異なる
場合にも対応できる効果を有する。

本実施例の基体２は、格子板１の所定の位置に水平配備
されなくてはならない、これを達成するための基体２の
固定装置１１について第３図（ａ）。

（ｂ）により説明する。固定袋！！１１は格子板１の上
端がはいる位置決め溝１３と当該溝に連がる適当な角度
θのテーパ部１４を有し、格子板１に固定するクランプ
機構ねじ１５−１とモータ１５−２とで基体２が適正に
配備させたかどうかを検出するセンサ１６から成る。い
ま、第３図（、）において、基体２と格子板１とが左右
方向にずれている場合、連結棒４によって基体２が下ろ
されると、まず、格子板１の上端は固定袋Ｍ１１のテー
パ部１４に接し、つぎにテーパ部１４に沿って基体２が
移動し、最終的には位置決め溝１３に格子板１の上端が
はいる。従って１位置決め溝１３に連がるテーパ部１４
を設けることにより、当該左右方向の位置決めを自動的
に行うことができる。

つぎに、第３図（ａ）において、基体２が格子板１に対
して傾いている場合、クランプ機構のネジ１５−１の長
さをモータ１５−２で調整することによって当該傾きを
修正することが可能である。

なお１本実施例では、クランプ機構１５としてネジ１５
−１とモータ１５−２を用いたが、エアーシリンダー等
によるクランプ機構も同様の作用をなす、さらに、第３
図（ｂ）において、予め基体２は格子板１に直交する格
子板１−１からある距離はなれた位置に下ろされ、連結
棒４によって基体２を直交格子板１−１に押しつけるこ
とにより。

基体２を格子板１の端部に設置することができる。

さらに、第３図（ｂ）において基体２が傾いている場合
、格子板１の上端に接するように基体２の底部に複数設
けられた接触センサまたは圧力センサ等のセンサ１６の
各出力を等しくするように連結棒４により１、基体２を
調整することによって当該傾きは修正することが可能で
ある９以上のように、本実施例の固定装置１１によれば
、基体２を格子板１の所定の場所に水平配備することが
可能となる。

本実施例での探触子１２を設けた移動テーブル６は、一
対のワイヤ９−１．９−２によって支えて上下回転が防
止されている。第１図において一方を駆動、他方をガイ
ドとしているため、移動テーブル６は駆動ワイヤ９−１
側が先行し、ガイドワイヤ９−２側が遅れても水平回転
が懸念されない、又、第４図に示したように、移動テー
ブル６の中央に駆動ワイヤ９−１を、その両側にガイド
役のワイヤ９−２を設けることにより、上記移動テーブ
ルの回転をより確実に防止できる。これは。

駆動ワイヤ９−１とガイドワイヤ９−２が対称形をなす
からである。なお、この場合、基体２には。

３つのワイヤ巻き取り装置が必要となる。また、超音波
探傷法で水中で行う水浸法では、格子板１の上端と探触
子１２の間にはすき間があり、このすき間の変化は欠陥
検出結果に及ぼす影響が少ないので、巻き取り装置でワ
イヤ９−１．９−２に適当な張力を与えることにより、
ワイヤ９−１゜９−２の自重及び移動テーブル６の重さ
によるワイヤ９−１．９−２のたわみは無視できる。さ
らに、移動テーブル６のローリングはワイヤ９の張力を
それぞれ調節することにより一層確実に防止できる。

以上により、基体２を種々の長さの格子板１の両端に水
平配備でき、探触子１２を設けた移動テーブルを格子板
１の一端から他端まで連続的に移動することができるの
で迅速な欠陥検査が可能となる。

本発明に適用した超音波探傷法についての実施例を説明
する。第５図、第６図は格子板１の概略図である０本発
明の検査対象である原子炉圧力容器内の上部格子板は一
定の間隔で切り欠き溝を有する個々の格子板を互いに切
り欠き溝を十字型に組み合わせる構造となっており、第
５図に示したように切り欠き溝が下向きの格子板１．第
６図に示したように切り欠き溝が上向きの格子板１とが
ある。第５図において、格子板１の切り欠き溝１６底部
には応力集中が起こることから、特に切り欠き溝１６の
コーナ部に応力腐食割れに起因する欠陥１７が発生する
可能性が格子板１の他の場所に比べて大きいことは前述
の通りである。当該欠陥１７の検査を行うことは、超音
波探傷法のピッチアンドキャッチ法、すなわち、一定の
距離をもつ送信探触子１２−１と受信探触子１２−２の
２つの探触子１２を用いて、欠陥により超音波の透過が
阻止され、受信側で超音波エコーが減少することから欠
陥の存在を検出する方法により達成される。つまり、第
５図で超音波の伝達経路がＡの場合、受信側の探触子１
２−２では強い超音波エコーが検出され、一方、Ｂの場
合のように超音波の経路に欠陥１７が存在するときには
、受信側の探触子１２−２で検出される超音波エコーは
弱くなる。受信探触子１２−２の位置と検出される超音
波エコーの強さの関係を第７図に示す。超音波は切り欠
き溝１６によってもその透過が妨げられ、受信側の探触
子１２−２で検出される超音波エコーは小さくなるが、
格子板１に設けられた切り欠き溝１６は規則正しく配置
されているため、欠陥のない健全な切り欠き溝１６によ
り超音波エコーは規則正しいものとなる。しかし、欠陥
１７が存在する場合は、破線で示した健全なものに対し
て実線で示したように規則性がなくなる。従って、欠陥
１７の検出が可能になる。また、第６図に示した切り欠
き溝１６が上向きの場合も前述と同様の手法で欠陥１７
の検出が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ガイド役と駆動役との各長尺可撓性部
材の巻き取り装置を設けた基体を種々の長さの格子板の
両端に配備でき、探触子を設けた移動テーブルを格子板
の一端から他端まで各長尺可撓性部材を利用して安定且
つ連続的に移動することができるので迅速な格子板欠陥
検査に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による基体の一部断面表示の斜
視図、第２図は本発明の実施例の全体斜視図、第３図（
ａ）は第１図の基本の正面図、第３図（ｂ）は第３図（
ａ）の側面図、第４図は本発明の他実施例による移動テ
ーブルの斜視図、第５図は本発明における上部格子板の
探傷法の一実施例図、第６図は本発明における上部格子
板の探傷法の他実施例図、第７図は探触子の位置と検出
される超音波エコーの関係を示した図、第８図は原子炉
圧力容器の断面構造図、第９図は第８図中の上部格子板
の構造斜視図である。 １・・・格子板、２・・・基体、３・・・原子炉圧力容
器、４・・・連結棒、６・・・移動テーブル、７・・・
ワイヤ巻き取り装置、９−１．９−２・・・ワイヤ、１
１・・・固定装置、１２・・・探触子、１７・・・欠陥
。 代理人　弁理士　小川勝男（：”　ｌ：゛゛ゝ−一／ 鰻　１　固 ／Ｚ−一ネ隅壬 ”ｆｉ　３　Ｏ（ａ）　　　　　　　　　　　　’ｉ、
３’ｍ　（ｂ）１５〜−−クラン１ｒ捷肩１ ７６−　乞ンプ ＄５１￥］ ／７−Ｋｇｌ 第４　図 第７ｍ 装置 第δ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波探触子から超音波を原子炉圧力容器内の格子
   板に入射する格子板欠陥検査装置において、前記格子板
   へ着脱自在に取り付けた複数の基体と、前記基体の間へ
   前記格子板に沿つて張り渡された複数経路の長尺可撓部
   材と、前記長尺可撓部材を巻き取る巻取装置と、前記複
   数経路の長尺可撓部材の内のすくなくとも一経路の長尺
   可撓部材がガイドとして通され、他のすくなくとも一経
   路の長尺可撓部材が固定された移動体と、前記移動体へ
   前記格子板に対向して設けた前記超音波探触子とから成
   ることを特徴とした原子炉格子板の欠陥検査装置。