JP7724193B2 - 作業機器及び作業方法 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｋｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｒｐｏｒａｔｅ／ｐｒ／２０２２／ｐｄｆ／２０２２０５１３＿１ｊ．ｐｄｆ 高浜発電所３号機の定期検査状況について（蒸気発生器伝熱管の損傷に関する原子炉施設故障等報告書の提出） 掲載日 令和４年５月１３日

本開示は、作業機器及び作業方法に関する。

原子力施設では、蒸気発生器を配置することがある。特許文献１には、蒸気発生器の検査装置が示されている。この検査装置は、蒸気発生器の胴部の上方の側面に設けられたハンドホールから、検査プローブを入れて垂れ下げることで蒸気発生器の内部を検査する。

特開２０２１－１７３４６８号公報

ここで、蒸気発生器内に、スケールなどの異物が発生する場合がある。そのため、蒸気発生器内から異物を除去したり、異物を回収したりするなど、異物が発生した際に適切に作業を行うことが求められている。

本開示は、蒸気発生器内の異物に対して適切な作業が実施可能な作業機器及び作業方法を提供することを目的とする。

本開示に係る作業機器は、胴部の内部に伝熱管を有する蒸気発生器用の作業機器であって、前記胴部に形成されたハンドホールに挿入可能であり、軸方向に延在する中空のケーブル収容体と、前記ケーブル収容体の先端に設けられて、先端部に第１開口部及び第２開口部が形成される中空のノズルと、前記ケーブル収容体及び前記ノズル内に挿入されるケーブル、及び、前記ケーブルの先端に設けられて前記第１開口部から露出する作業部を有する作業ツールと、前記ケーブル収容体及び前記ノズル内に挿入されるケーブル、及び、前記ケーブルの先端に設けられて前記第２開口部から露出するカメラを有するカメラツールと、を有する。

本開示に係る作業方法は、前記作業機器を用いた作業方法であって、前記ケーブル収容体を、前記ハンドホールを介して前記蒸気発生器内に挿入する工程と、前記カメラツールのカメラを、前記ノズルの前記第２開口部から前記ノズルの外に進出させる工程と、前記作業ツールの作業部を、前記ノズルの前記第１開口部から前記ノズルの外に進出させる工程と、を含む。

本開示によれば、蒸気発生器内の異物に対して適切な作業が実施できる。

図１は、蒸気発生器の構成を示す説明図である。 図２は、実施形態に係る作業機器の模式図である。 図３は、作業機器の説明をするための説明図である。 図４は、ケーブル収容体の断面図である。 図５は、ノズルを説明するための説明図である。 図６は、カメラツールの概略図である。 図７は、回収ツールの模式図である。 図８は、洗浄ツールの模式図である。 図９は、作業方法の手順を示すフローチャートである。 図１０は、作業方法を説明するための概略図である。 図１１は、作業方法を説明するための概略図である。 図１２は、作業方法を説明するための概略図である。

以下に添付図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

＜蒸気発生器＞
図１は、蒸気発生器の構成を示す説明図である。蒸気発生器１００は、原子力施設に用いられる熱交換器である。蒸気発生器１００は、原子炉圧力容器で高温となった一次冷却水と、タービン側を流れる二次冷却水とが流れる。蒸気発生器１００は、一次冷却水と二次冷却水との熱交換を行い、二次冷却水が蒸発することで蒸気を発生させる。

蒸気発生器１００は、上下方向に沿って配置され、胴部１０２を有する。胴部１０２は、中空円筒形状をなす。胴部１０２内には、伝熱管群１０４が設けられている。伝熱管群１０４は、逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管１０４Ａから構成される。伝熱管１０４Ａは、上部に逆Ｕ字形状をなす円弧部が上方側に凸となるように配置される。伝熱管１０４Ａは、下端部が管板１０６に支持されるとともに、中間部が複数の管支持板１０８を介して胴部１０２に支持される。管支持板１０８には、多数の貫通孔が形成され、この貫通孔に伝熱管１０４Ａが挿通する。管支持板１０８は、上下方向に沿って略等間隔で配置される。管支持板１０８は、後述する胴部１０２内を流れる流体が通過するフロースロット１０８Ａが設けられる。

胴部１０２は、その下端部に水室１１０が設けられている。水室１１０は、椀形状をなし、内部が仕切り板１１２により入口側水室１１４と出口側水室１１６とに区画される。入口側水室１１４は、伝熱管１０４Ａの一端が連通し、出口側水室１１６は、伝熱管１０４Ａの他端が連通する。また、入口側水室１１４は、胴部１０２の外部に通じる入口側管台１１４Ａが形成され、出口側水室１１６は、胴部１０２の外部に通じる出口側管台１１６Ａが形成される。そして、入口側管台１１４Ａは、加圧水型原子炉から一次冷却水管（図示せず）が連結し、出口側管台１１６Ａは、熱交換された後の一次冷却水を加圧水型原子炉に送る一次冷却水管（図示せず）が連結する。

胴部１０２は、上半部内に、給水を蒸気と熱水に分離する気水分離器１１８、及び分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器１２０が設けられる。胴部１０２は、気水分離器１１８と伝熱管群１０４との間に、外部から胴部１０２内に二次冷却水の給水を行う給水管１２２が挿入される。さらに、胴部１０２は、その上端部に蒸気排出口１２４が形成される。また、胴部１０２は、その下半部内に給水管１２２から胴部１０２内に給水された二次冷却水を、胴部１０２と、管群外筒１２６との間を流下させて管板１０６にて折り返させ、伝熱管群１０４に沿って上昇させる給水路１２８が形成される。なお、蒸気排出口１２４は、タービンに蒸気を送る二次冷却水管（図示せず）が連結し、給水管１２２は、タービンで使用された蒸気が復水器（図示せず）で冷却された二次冷却水を供給するための二次冷却水管（図示せず）が連結する。

胴部１０２は、その内部と外部とを連通するハンドホールＨが設けられる。ハンドホールＨは、例えば、胴部１０２の上半部と下半部の側面に設けられ、本実施形態では、最も下側の管支持板１０８の位置と、上から２番目の管支持板１０８の位置に設けられる。ハンドホールＨは、管群外筒１２６に対しても貫通して設けられ、胴部１０２の外部から管支持板１０８に至りアクセスできるように構成される。なお、ハンドホールＨは、蒸気発生器１００の使用時には、蓋が取り付けられて閉鎖している。ハンドホールＨは、伝熱管１０４Ａの逆Ｕ字形状の中央を抜けて対向するように胴部１０２の両側に設けられる。

＜作業機器＞
図２から図６を用いて本実施形態に係る作業機器１０について説明する。図２は、実施形態に係る作業機器を示す模式図である。図３は、作業機器の説明をするための説明図である。図４は、ケーブル収容体の断面図である。図５は、ノズルを説明するための説明図である。図６は、カメラツールの概略図である。

作業機器１０は、案内トレー１１と、ケーブル収容体１２と、ノズル１４と、固定ツール１６と、作業ツール３０と、カメラツール６０とを有する。作業機器１０は、蒸気発生器１００に発生した異物に対して作業を行う機器である。異物は、本実施形態では、鉄成分を含むスケールＳであり、管支持板１０８上に位置している。ただし、作業機器１０の対象となる異物は、スケールに限られず、任意の物体であってよい。作業機器１０は、作業ツール３０として回収ツール４０を用いることでスケールＳを回収し、作業ツール３０として洗浄ツール５０を用いることで、洗浄液により管支持板１０８上のスケールＳを洗い流す。

（案内トレー）
図２に示すように、案内トレー１１は、ケーブル収容体１２を、胴部１０２に導くためのガイド部材である。案内トレー１１は、ハンドホールＨに案内トレー取付部材（図示せず）を介して取り付けられる。案内トレー１１は、ハンドホールＨから胴部１０２の内側に向けて延在する。これにより、案内トレー１１に沿ってケーブル収容体１２がハンドホールＨを介して胴部１０２の外側から内側に向けて導入できる。

案内トレー１１は、案内対象であるケーブル収容体１２を胴部１０２の外側から内側に向けて導入した際に、ケーブル収容体１２が挿入方向に対して横方向にずれないようにガイド可能に構成される。例えば、案内トレー１１は、延在方向に対する垂直断面において、ケーブル収容体１２の外輪郭に対応する略凹形状の断面形状を有することで、ケーブル収容体１２が挿入方向に対して横方向にずれることを防止する。

案内トレー１１の先端部１１Ａは解放されており、案内トレー１１によって先端部１１Ａまで至ったケーブル収容体１２が先端部１１Ａから露出可能に構成される。本実施形態では、案内トレー１１は、ハンドホールＨから先端部１１Ａの近傍までストレート状に延在し、先端部１１Ａが下方を向くように構成される。これにより、案内トレー１１によって案内されたケーブル収容体１２は、先端部１１Ａから露出した部分が自重によって下方に向けてスムーズに変形する。

本実施形態では、先端部１１Ａは下方に向けて湾曲することで、ケーブル収容体１２が先端部１１Ａにおいて下方に向けて変形しながら送り込まれる際に、案内トレー１１に対して、詰まりが生じないようにスムーズな変形が可能となっている。これにより、先端部１１Ａ近傍におけるケーブル収容体１２のスタック等のトラブルを効率的に回避できる。

上記構成を有する案内トレー１１は、ハンドホールＨから先端部１１Ａまでの長さ（胴部１０２の内部への挿入長）が可変に構成される。例えば、案内トレー１１は、固定構造（図示せず）を介してハンドホールＨに固定されるが、固定構造に対する案内トレー１１の固定位置を可変に構成することで、ハンドホールＨから先端部１１Ａまでの長さを変更することができる。また固定構造にハンドホールＨから案内トレー１１の挿入量を調整するための送出機構（図示せず）が含まれる場合には、ハンドホールＨに案内トレー１１を固定した状態で送出機構を操作することで、ハンドホールＨから先端部１１Ａまでの長さを変更してもよい。

（ケーブル収容体）
図２から図４に示すように、ケーブル収容体１２は、延在方向（軸方向）に延在する軸状の部材である。ケーブル収容体１２は、ハンドホールＨに挿入可能であり、ハンドホールＨから蒸気発生器１００の内部に挿入される。ケーブル収容体１２は、胴部１０２の外側において案内トレー１１の端部に接続された送出装置１３から、案内トレー１１に対して送り出しが可能になっており、これによりハンドホールＨから蒸気発生器１００の内部に送り出される。具体的には、送出装置１３のハンドル１３Ａを回転させることで、リール１３Ｂに巻き付けられたケーブル収容体１２を蒸気発生器１００の内部に送出できる。蒸気発生器１００の内部に挿入されたケーブル収容体１２は、案内トレー１１の先端部１１Ａから露出した部分が自重によって下方に向けて変形する。ただし、ケーブル収容体１２をハンドホールＨから蒸気発生器１００の内部に挿入する方法は、これに限られず任意であってよい。例えば、案内トレー１１や送出装置１３は必須の構成ではない。

ケーブル収容体１２は、内部が中空であり、固定ツール１６や作業ツール３０やカメラツール６０などが挿通する空間が内部に形成される。ケーブル収容体１２は、ケーブル収容体１２の延在方向に沿って互いに連結された分割体１２Ａを含む。複数の分割体１２Ａは、隣接する分割体１２Ａ同士の連結角度が可変であり、ケーブル収容体１２の自重によって下方に向けて変形する。図４に示すように、ケーブル収容体１２は、作業ツール３０が挿通する挿通穴１２Ｂ、カメラツール６０が挿通する挿通穴１２Ｃ、固定ツール１６が挿通する挿通穴１２Ｄが形成される。

ケーブル収容体１２は、管支持板１０８のそれぞれに設けられたフロースロット１０８Ａを通過可能に構成される。管支持板１０８は、胴部１０２内を流れる媒体が通過可能に開口された複数のフロースロット１０８Ａが設けられる。フロースロット１０８Ａは、管支持板１０８によって支持される複数の伝熱管１０４Ａの近傍において、複数の伝熱管１０４Ａの配列方向に沿って長孔状に開口する。ケーブル収容体１２は、フロースロット１０８Ａより小さく構成されることで、複数の管支持板１０８のフロースロット１０８Ａを通過することにより胴部１０２の下方にアクセスすることができる。

（ノズル）
図３及び図５に示すように、ノズル１４は、ケーブル収容体１２の先端に設けられる中空の部材である。ノズル１４は、内部の空間が、ケーブル収容体１２の内部の空間と連通している。ノズル１４は、例えば金属からなり、上述したケーブル収容体１２を挿通する作業ツール３０、カメラツール６０及び固定ツール１６を案内するものである。本実施形態では、ノズル１４は、ケーブル収容体１２の先端にボルトで固定されるが、ケーブル収容体１２に対する固定方法は任意であってよい。

ノズル１４は、基端部１４Ｔ１から先端部１４Ｔ２に向かうに従って湾曲する形状となっている。図５の例では、ノズル１４は、基端部１４Ｔ１から、基端部１４Ｔ１と先端部１４Ｔ２との間の中間位置までにおいては、真っ直ぐに延在しており、中間位置から先端部１４Ｔ２に向かうに従って、基端部１４Ｔ１から中間位置までの延在方向に対して湾曲している。言い換えれば、基端部１４Ｔ１から先端部１４Ｔ２に向かうノズル１４の中心軸は、曲線状となる部分を含み、ノズル１４の中心軸は、基端部１４Ｔ１から中間位置までにおいて直線状であり、中間位置から先端部１４Ｔ２までにおいて、曲線状となっている。このようにノズル１４が湾曲することにより、作業ツール３０やカメラツール６０を伝熱管１０４Ａの間に適切に挿入することが可能となる。但し、ノズル１４の形状は、以上の説明に限られず任意であってよい。

ノズル１４は、基端部１４Ｔ１がケーブル収容体１２の先端に接続され、先端部１４Ｔ２に第１開口部１４Ａ及び第２開口部１４Ｂが形成されている。詳しくは後述するが、第１開口部１４Ａからは、作業ツール３０が導出され、第２開口部１４Ｂからは、カメラツール６０が導出される。より詳しくは、ノズル１４は、内部に第１空間１４Ａ１と第２空間１４Ｂ１とが形成されている。第１空間１４Ａ１は、基端部１４Ｔ１側と先端部１４Ｔ２側とが開口する、ノズル１４内に形成される空間である。第１空間１４Ａ１の先端部１４Ｔ２側の開口が、第１開口部１４Ａとなっている。また、第２空間１４Ｂ１は、ノズル１４の基端部１４Ｔ１側と先端部１４Ｔ２側とが開口する、ノズル１４内に形成される空間である。第２空間１４Ｂ１の先端部１４Ｔ２側の開口が、第２開口部１４Ｂとなっている。第１空間１４Ａ１と第２空間１４Ｂ１とは、壁部１４Ｄを介して、隔離されている。また、本実施形態の例では、基端部１４Ｔ１から中間位置までの延在方向が鉛直方向下方に向くようにノズル１４を配置した状態で、中間位置から先端部１４Ｔ２までの湾曲している区間において、第１空間１４Ａ１が第２空間１４Ｂ１よりも鉛直方向下方に位置するように（第１開口部１４Ａが第２開口部１４Ｂよりも鉛直方向下方に位置するように）、これらの空間が形成されている。これにより、第２空間１４Ｂ１の湾曲度合いを小さくして、カメラツール６０を容易に挿入することが可能となる。すなわち、湾曲度合いは、ノズル１４の全長に対する曲がっている長さであり、第２開口部１４Ｂが第１開口部１４Ａよりも鉛直方向上方に位置するようにすることで、第２空間１４Ｂ１の方が第１空間１４Ａ１よりも短くなる。このようにすることで、カメラツール６０を容易に挿入することが可能となる。このように、本実施形態では、第１開口部１４Ａが形成される第１空間１４Ａ１と第２開口部１４Ｂが形成される第２空間１４Ｂ１とが、ノズル１４内で隔離されている。ただしそれに限られず、第１開口部１４Ａが形成される空間と第２開口部１４Ｂが形成される空間とを、隔離されない１つの空間としてもよい。

また、ノズル１４には、第３開口部１４Ｃが形成されている。詳しくは後述するが、第３開口部１４Ｃからは、固定ツール１６が導出される。第３開口部１４Ｃが形成される位置は任意であってよいが、本実施形態では、ノズル１４の延在方向において基端部１４Ｔ１と先端部１４Ｔ２との間に形成されており、より詳しくは中間位置と先端部１４Ｔ２との間の湾曲している区間に形成されている。さらに言えば、本実施形態では、第３開口部１４Ｃは、基端部１４Ｔ１から中間位置までの延在方向が鉛直方向下方に向くようにノズル１４を配置した状態で、鉛直方向下方に向いて開口するように形成されている。これにより、固定ツール１６を鉛直方向下側に引き出すことが可能となる。また、本実施形態では、第３開口部１４Ｃは、第１空間１４Ａ１に連通しているが、それに限られない。例えば、ノズル１４内に、第１空間１４Ａ１及び第２開口部１４Ｂとは隔離された第３空間が形成されており、第３開口部１４Ｃは、この第３空間に連通していてもよい。なお、第３開口部１４Ｃは、例えば固定ツール１６が設けられない場合などにおいては、形成されていなくてよい。

また、ノズル１４には、第３開口部１４Ｃから導出された固定ツール１６を支持する支持部材２０が形成されている。支持部材２０は、第３開口部１４Ｃが形成されている箇所の近傍（例えば第３開口部１４Ｃに対して所定距離範囲）から、ノズル１４の外側に突出する形状となっている。本実施形態では、支持部材２０は、基端部１４Ｔ１から中間位置までの延在方向が鉛直方向下方に向くようにノズル１４を配置した状態で、鉛直方向下方に向いて延びている。ただし、支持部材２０は必須の構成ではない。

（固定ツール）
固定ツール１６は、ケーブル収容体１２及びノズル１４に挿入されるケーブルと、ケーブルの先端に設けられ、第３開口部１４Ｃから露出して蒸気発生器１００に固定される固定部と、を有する。固定ツール１６は、固定部が蒸気発生器１００に固定されることで、蒸気発生器１００に対するノズル１４の位置を固定する。本実施形態では、固定ツール１６は、図３に示すように、固定部としてのバルーン１８と、ケーブルとしての気体供給管２２と、を含む。

図３に示すように、バルーン１８は、例えば、伸縮性を有する弾性部材（例えば、ゴムなど）により構成される。バルーン１８は、開口部１８Ａが設けられる。バルーン１８は、開口部１８Ａから内部に気体が供給されることにより体積が増加して展張し、開口部１８Ａから内部の気体が排出されることで体積が減少して縮む。展張時のバルーン１８の形状は任意であってよいが、例えば、球形状または、円筒（円柱）、直方体等立体形状などであってよい。バルーン１８に供給される気体は、例えば、空気や不活性ガス（例えば、窒素など）が好ましい。

気体供給管２２は、内部に気体を導通する管である。気体供給管２２は、可撓性を有することが好ましく、例えば、樹脂部材（例えば、ナイロン、テフロン（登録商標）、ウレタンなど）により構成されてよい。気体供給管２２は、先端部がバルーン１８の開口部１８Ａに接続される。

本実施形態においては、気体供給管２２は、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿通されて、先端部が気体供給管２２の先端部に設けられたバルーン１８が、ノズル１４の第３開口部１４Ｃから、ノズル１４の外部に露出する。さらに言えば、本実施形態においては、気体供給管２２は、先端部を含む部分がノズル１４の外部に露出し、気体供給管２２の露出している部分が、支持部材２０に対して固定される。気体供給管２２の支持部材２０への固定方法は任意でよいが、例えば、テープによって固定されてよい。

（カメラツール）
図３及び図６に示すように、カメラツール６０は、ケーブル６１と、ケーブル６１の先端に設けられるカメラ６５とを有する。カメラツール６０は、ファイバースコープなどのいわゆる内視鏡である。カメラ６５は、外部環境を撮像可能な撮像部であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子、及びＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの照明素子を有する。ケーブル６１は、撮像素子および照明素子への電源供給ケーブルや、撮像素子からの画像信号を送る信号ケーブルを含む。また、ケーブル６１は、その先端部が湾曲可能に設けられ、その内部に当該湾曲の操作を行う操作ワイヤを含んでよい。このため、ケーブル６１は、その基端に操作ワイヤを操作するための操作部６２に接続されてよい。また、カメラツール６０には、画像処理手段６３や表示手段６４が設けられていてよい。画像処理手段６３は、ケーブル６１の基端側に接続され、撮像素子及び照明素子に電源を供給したり、撮像素子からの画像信号を表示用の撮像画像信号として処理したりするものである。表示手段６４は、画像処理手段６３に接続され、撮像画像信号を入力して撮影された画面を表示するものである。

本実施形態においては、カメラツール６０は、ケーブル６１が、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿通されて、ケーブル６１の先端に設けられたカメラ６５が、ノズル１４の第２開口部１４Ｂから、ノズル１４の外部に露出する。より詳しくは、ケーブル６１は、ケーブル収容体１２内を通って、ノズル１４の第２空間１４Ｂ１内に挿通されて、カメラ６５が、第２空間１４Ｂ１内から、第２開口部１４Ｂを介して、ノズル１４の外部に露出する。

（作業ツール）
作業ツール３０は、ケーブルと、ケーブルの先端に設けられる作業部とを含む。作業ツール３０は、ケーブルが、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿通されて、作業部が、ノズル１４の第１開口部１４Ａから、ノズル１４の外部に露出する。より詳しくは、作業ツール３０のケーブルは、ケーブル収容体１２内を通って、ノズル１４の第１空間１４Ａ１内に挿通されて、作業部が、第１空間１４Ａ１内から、第１開口部１４Ａを介して、ノズル１４の外部に露出する。なお、作業ツール３０の作業部は、スケールＳに対する作業を実行するためのツールである。

図７及び図８を用いて、作業ツール３０について説明する。図７は、回収ツールの模式図である。図８は、洗浄ツールの模式図である。作業ツール３０としては、図７に示す回収ツール４０と、図８に示す洗浄ツール５０とがある。すなわち、スケールＳを回収する場合には、作業ツール３０として回収ツール４０を用い、スケールＳを清掃により除去する場合には、作業ツール３０として洗浄ツール５０を用いる。なお、本実施形態では、回収ツール４０と洗浄ツール５０とは、ノズル１４に同時に挿入されない。

（回収ツール）
図７に示すように、回収ツール４０は、作業部としての電磁石４２と、ケーブルとしての、電源コード４４、ワイヤ４６、及び弾性体４８とを有する。本実施形態では、弾性体４８は、例えば、コイルバネである。

電磁石４２は、回収ツール４０の先端に設けられる。電磁石４２は、その外周に電磁コイル４３が固定される。電磁石４２は、その中に雌ねじが形成され、雌ねじに接続金具（加締め金具）４５が接続する。電磁石４２は、電源コード４４と、ワイヤ４６とが接続する。電磁石４２は、電源の入切によって、磁力を調整する。

電源コード４４は、一端が電磁石４２に接続し、他端は、電源と接続するためのプラスとマイナスの電極に接続される。電源コード４４は、ワイヤ４６とテープで間隔をあけて束ねて固定される。

ワイヤ４６は、太さ及び長さが異なる２種類のワイヤ４６Ａ（第１ワイヤ）と、ワイヤ４６Ｂ（第２ワイヤ）とを有する。第１ワイヤ４６Ａは、電源コード４４と共に、蒸気発生器１００の外部から蒸気発生器の内部に挿入されている。第１ワイヤ４６Ａの先端部には、コイルバネである弾性体４８が設けられている。具体的には、第１ワイヤ４６Ａは、基端部が蒸気発生器１００の外部に設けられており、先端部が弾性体４８の基端部に接続されている。本実施形態の例では、第１ワイヤ４６Ａの先端部と、弾性体４８の基端部とは、接続金具４７により、加締めされることにより互いに固定されている。第２ワイヤ４６Ｂは、弾性体４８の先端部（第１ワイヤ４６Ａと反対側）から突出するように設けられている。具体的には、第２ワイヤ４６Ｂの基端部と、弾性体４８の先端部とは、加締めされることにより互いに固定されている。そして、第２ワイヤ４６Ｂの先端には、電磁石４２が設けられている。例えば、電磁石４２と第２ワイヤ４６Ｂとの接続箇所は、例えばテープで覆われていることが好ましい。また、第１ワイヤ４６Ａは、第２ワイヤ４６Ｂよりも太いことが好ましい。

このように、第１ワイヤ４６Ａ、弾性体４８、第２ワイヤ４６Ｂ、電磁石４２の順で接続することで、弾性体４８の変形により、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に回収ツール４０を適切に挿入できる。

（洗浄ツール）
図８に示すように、洗浄ツール５０は、作業部としての放水ノズル５２と、ケーブルとしての配管５９とを有する。配管５９は、洗浄液が流れる配管であり、放水ノズル５２は、洗浄液が放出される穴が形成されるノズルである。

放水ノズル５２は、ノズル部５４と、ねじ部材５６と、接続金具５８と、を含む。放水ノズル５２は、例えば金属製であることが好ましく、放水ノズル５２の長さは、極力短い方が好ましい。

ノズル部５４は、先端が球形状となっている。また、ノズル部５４は、洗浄液を放出するための穴５４Ａが、周方向に沿って複数形成されている。これらの穴５４Ａ同士は、同一形状であることが好ましく、周方向に等間隔に形成されることが好ましい。ノズル部５４は、ねじ部材５６と接続金具５８を介して配管５９に接続される。ノズル部５４は、ねじ部材５６と螺着する雄ねじが形成される。このようにノズル部５４に雄ねじを形成することで、ノズル部５４を交換できる。本実施形態の例では、穴５４Ａは、８個、周方向に等間隔で形成されている。穴５４Ａは、それぞれの穴５４Ａの面積の合計が、配管５９の内部の空間の断面積と同一になるように形成されることが好ましい。また、穴５４Ａのうち、２個から４個は、下方に向くように形成されることが好ましい。このため、穴５４Ａから放出する洗浄液を洗浄ツール５０の方向を調整することなく、管支持板１０８に当てることができる。ここで、周方向とは、洗浄ツール５０の軸方向の周りの方向をいう。なお、ノズル部５４の形状や穴５４Ａの数は、球形状や８個に限られず、形状、穴の個数、穴径、位置等を適宜変更可能である。

ねじ部材５６は、一端は、ノズル部５４が螺着する雌ねじが形成され、他端は、接続金具５８を貫通し、配管５９に挿入される。接続金具５８は、加締め金具である。接続金具５８は、ねじ部材５６の他端が貫通し、ねじ部材５６を固定する。

配管５９は、高圧の放水に耐え得る、いわゆる高圧ホースであることが好ましく、可撓性を有する樹脂部材（例えば、ナイロン、テフロン（登録商標）、ウレタンなど）に、ステンレス製のワイヤメッシュを覆うことにより構成されることが好ましい。配管５９は、一端がハンドホールＨの外につなげるねじ部（図示せず）となっており、他端は、放水ノズル５２に接続される。このようにすることで、摩擦抵抗を低くでき、座屈せずに、伝熱管１０４Ａの間にスムーズに挿入できる。

＜作業方法＞
次に、以上説明した作業機器による作業方法について説明する。図９は、作業方法の手順を示すフローチャートである。図１０から図１２は、作業方法を説明するための概略図である。

本実施形態に係る作業方法においては、先端にノズルが設けられたケーブル収容体１２を、ハンドホールＨを介して蒸気発生器１００内に挿入する工程を実行する（ステップＳ１０）。具体的には、送出装置１３のハンドル１３Ａを回転させることで、リール１３Ｂに巻き付けられたケーブル収容体１２を、案内トレー１１を介して蒸気発生器１００の内部に送り出す。本工程においては、内部に固定ツール１６、作業ツール３０及びカメラツール６０を挿通した状態で、ケーブル収容体１２を蒸気発生器１００内に挿入してもよいし、ケーブル収容体１２を蒸気発生器１００内に挿入した後に、固定ツール１６、作業ツール３０及びカメラツール６０を、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿入してもよい。

次に、固定ツール１６の固定部をノズル１４から露出させて、この固定部によりノズル１４を蒸気発生器１００に対して固定する工程を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、気体供給管２２を介して、バルーン１８内に気体を供給してバルーン１８を展張させることにより、バルーン１８と蒸気発生器１００の部材とを固定する。より詳しくは、図１０に示すように、ステップＳ１２にて、作業したい管支持板１０８のフロースロット１０８Ａにバルーン１８を挿入し、展張させる。バルーン１８は、ノズル１４が管支持板１０８よりも上に位置するように上方向からフロースロット１０８Ａに挿入される。バルーン１８は、フロースロット１０８Ａに挿入されると、気体供給管２２から気体が給気され、展張する。このようにすることで、ノズル１４の位置を決めることができる。

次に、図１１に示すように、カメラツール６０のカメラ６５をノズル１４の第２開口部１４Ｂからノズル１４の外に進出させる工程を実行する（ステップＳ１４）。これにより、カメラ６５で撮像した画像を表示手段６４に表示させて、ノズル１４の先端部１４Ｔ２に対向する位置を視認できる。その後、図１２に示すように、作業ツール３０の作業部を、ノズル１４の第１開口部１４Ａからノズル１４の外に進出させる工程を実行する（ステップＳ１６）。そして、作業ツール３０の作業部がノズル１４の第１開口部１４Ａから露出した状態で、作業部による作業を実行させる。

より詳しくは、本実施形態においては、作業ツール３０として回収ツール４０を用いた作業と、作業ツール３０として洗浄ツール５０を用いた作業とを実行する。以下それぞれの作業について説明する。

（回収方法）
図１２に示すように、ステップＳ１６にて、回収ツール４０により、スケール（異物）Ｓを回収する。回収ツール４０は、第１開口部１４Ａから露出する。回収ツール４０は、カメラツール６０と同時に（並行して）伝熱管１０４Ａ内に送出する。回収ツール４０は、電磁石４２による磁力により管支持板１０８上のスケールＳを回収する。回収ツール４０は、スケールＳを調査するためスケールＳを回収する。従って、洗浄をも行う場合は、ノズル１４に最初に挿入する作業ツール３０は、回収ツール４０であることが好ましい。回収ツール４０による回収は、胴部１０２の上部の管支持板１０８から下部の管支持板１０８に順番に行われることが望ましい。

（洗浄方法）
図７及び図１２に示すように、ステップＳ１６にて、洗浄ツール５０により、洗浄液を放出して洗浄する。本実施形態においては、洗浄液は、高圧（例えば２ＭＰａから４ＭＰａ程度）の水である。洗浄ツール５０と、カメラツール６０とが伝熱管１０４Ａの間に挿入したら、高圧の水の放出を開始する。そして、放水しながら洗浄ツール５０が先行となるようにカメラツール６０も伝熱管１０４Ａに送る。このようにすることで、カメラツール６０で監視しつつ、洗浄ツール５０によって管支持板１０８に落ちているスケールＳを除去することができる。具体的に、洗浄は、洗浄する管支持板１０８のスケールＳを管支持板１０８に開いた穴から、１つ下に配置された管支持板１０８に落とす。これを１段ずつ繰り返して最も下側に配置された管支持板１０８まで行う。そして、本開示の回収方法ではない別の既存の回収方法により、管板１０６に落ちたスケールＳをまとめて回収する。なお、洗浄液は、高圧の水に限られず、任意であってよい。

また、洗浄ツール５０は、第２開口部１４Ｂから露出してもよい。この場合、カメラツール６０は、第１開口部１４Ａから露出する。また、回収作業をした後に、作業ツール３０を入れ替えて、洗浄作業を行ってもよい。

＜効果＞
本開示の第１態様に係る作業機器１０は、胴部１０２の内部に伝熱管１０４Ａを有する蒸気発生器１００用の作業機器１０であって、胴部１０２に形成されたハンドホールＨに挿入可能であり、軸方向に延在する中空のケーブル収容体１２と、ケーブル収容体１２の先端に設けられて、先端部に第１開口部１４Ａ及び第２開口部１４Ｂが形成される中空のノズル１４と、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿入されるケーブル、及び、ケーブルの先端に設けられて第１開口部１４Ａから露出する作業部を有する作業ツール３０と、ケーブル収容体１２及びノズル１４内に挿入されるケーブル、及び、ケーブルの先端に設けられて第２開口部１４Ｂから露出するカメラ６５を有するカメラツール６０と、を有する。本開示によると、カメラツール６０のカメラ６５で監視しつつ、作業ツール３０で作業を実施できるため、蒸気発生器１００内の異物に対して適切な作業を実施できる。

本開示の第２態様に係る作業機器１０は、第１態様に係る作業機器１０であって、ノズル１４内には、先端部に第１開口部１４Ａが形成される第１空間１４Ａ１と、第１空間１４Ａ１から隔離されて先端部に第２開口部１４Ｂが形成される第２空間１４Ｂ１とが形成され、作業ツール３０が第１空間１４Ａ１内に挿入され、カメラツール６０が第２空間１４Ｂ１内に挿入される。本開示によると、作業ツール３０と、カメラツール６０とをノズル１４内に貫通させることができる。

本開示の第３態様に係る作業機器１０は、第１態様又は第２態様に係る作業機器１０であって、ノズル１４は、基端部１４Ｔ１から先端部１４Ｔ２に向かうに従って湾曲している。本開示によると、カメラツール６０と、作業ツール３０とを狙った箇所に送り出すことができる。

本開示の第４態様に係る作業機器１０は、第１態様から第３態様のいずれかに係る作業機器１０であって、ノズル１４には、第３開口部１４Ｃが形成されており、ケーブル収容体１２及びノズル１４に挿入されるケーブルと、ケーブルの先端に設けられて第３開口部１４Ｃから露出して蒸気発生器１００に固定される固定部とを有する固定ツール１６を更に有する。本開示によると、ノズル１４の位置を固定することができる。

本開示の第５態様に係る作業機器１０は、第４態様に係る作業機器１０であって、固定部はバルーン１８であり、固定ケーブルのケーブルは、バルーン１８に気体を供給する気体供給管２２である。本開示によると、気体の供給量により、バルーン１８の展張を調整し、ノズル１４の位置を決めることができる。

本開示の第６態様に係る作業機器１０は、第１態様から第５態様のいずれかに係る作業機器１０であって、作業部は、電磁石を含む。本開示によると、スケールＳを回収できる。

本開示の第７態様に係る作業機器１０は、第６態様に係る作業機器１０であって、作業ツール３０のケーブルは、第１ワイヤ４６Ａと、第１ワイヤ４６Ａの先端に設けられる弾性体４８と、弾性体４８の第１ワイヤ４６Ａと反対側から突出して、先端に電磁石４２が設けられる第２ワイヤ４６Ｂと、を有する。本開示によると、ノズル１４に作業ツール３０を適切に挿入できる。

本開示の第８態様に係る作業機器１０は、第１態様から第７態様のいずれかに係る作業機器１０であって、作業ツール３０のケーブルは、洗浄液が流れる配管５９であり、作業部は、洗浄液を放出する穴５４Ａが形成される放水ノズル５２である。本開示によると、洗浄液により、洗浄できる。

本開示の第９態様に係る作業機器１０は、第８態様に係る作業機器１０であって、放水ノズル５２は、先端が球形状をなし、穴５４Ａが周方向に沿って複数形成されている。本開示によると、効率よく洗浄液を放出できる。

本開示の第１０態様に係る作業方法は、第１態様から第９態様のいずれかに係る作業機器１０を用いた作業方法であって、ケーブル収容体１２を、ハンドホールＨを介して蒸気発生器１００内に挿入する工程と、カメラツール６０のカメラ６５を、ノズル１４の第２開口部１４Ｂからノズル１４の外に進出させる工程と、作業ツール３０の作業部を、ノズル１４の第１開口部１４Ａからノズル１４の外に進出させる工程と、を含む、作業方法。本開示によると、カメラツール６０のカメラ６５で監視しつつ、作業ツール３０による作業を実施できる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素を適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１０ 作業機器
１２ ケーブル収容体
１４ ノズル
１４Ａ 第１開口部
１４Ａ１ 第１空間
１４Ｔ１ 基端部
１４Ｔ２ 先端部
１４Ｂ 第２開口部
１４Ｂ１ 第２空間
１４Ｃ 第３開口部
１６ 固定ツール
１８ バルーン
２２ 気体供給管
３０ 作業ツール
４２ 電磁石
４６Ａ 第１ワイヤ
４６Ｂ 第２ワイヤ
４８ 弾性体
５２ 放水ノズル
５４Ａ 穴
５９ 配管
６０ カメラツール
６５ カメラ
１００ 蒸気発生器
１０２ 胴部
１０４Ａ 伝熱管
Ｈ ハンドホール
Ｓ スケール（異物）

Claims (10)

1. 胴部の内部に伝熱管を有する蒸気発生器用の作業機器であって、
   前記胴部に形成されたハンドホールに挿入可能であり、軸方向に延在する中空のケーブル収容体と、
   前記ケーブル収容体の先端に設けられて、先端部に第１開口部及び第２開口部が形成される中空のノズルと、
   前記ケーブル収容体及び前記ノズル内に挿入されるケーブル、及び、前記ケーブルの先端に設けられて前記第１開口部から露出する作業部を有する作業ツールと、
   前記ケーブル収容体及び前記ノズル内に挿入されるケーブル、及び、前記ケーブルの先端に設けられて前記第２開口部から露出するカメラを有するカメラツールと、
   を有する、
   作業機器。
2. 前記ノズル内には、先端部に前記第１開口部が形成される第１空間と、前記第１空間から隔離されて先端部に前記第２開口部が形成される第２空間とが形成され、
   前記作業ツールが前記第１空間内に挿入され、前記カメラツールが前記第２空間内に挿入される、請求項１に記載の作業機器。
3. 前記ノズルは、基端部から前記先端部に向かうに従って湾曲している、請求項１又は請求項２に記載の作業機器。
4. 前記ノズルには、第３開口部が形成されており、
   前記ケーブル収容体及び前記ノズルに挿入されるケーブルと、前記ケーブルの先端に設けられて前記第３開口部から露出して前記蒸気発生器に固定される固定部とを有する固定ツールを更に有する、請求項１又は請求項２に記載の作業機器。
5. 前記固定部はバルーンであり、前記固定ツールのケーブルは、前記バルーンに気体を供給する気体供給管である、請求項４に記載の作業機器。
6. 前記作業部は、電磁石を含む、請求項１又は請求項２に記載の作業機器。
7. 前記作業ツールのケーブルは、
   第１ワイヤと、
   前記第１ワイヤの先端に設けられる弾性体と、
   前記弾性体の前記第１ワイヤと反対側から突出して、先端に前記電磁石が設けられる第２ワイヤと、を有する、請求項６に記載の作業機器。
8. 前記作業ツールのケーブルは、洗浄液が流れる配管であり、前記作業部は、前記洗浄液を放出する穴が形成される放水ノズルである、請求項１又は請求項２に記載の作業機器。
9. 前記放水ノズルは、先端が球形状をなし、前記穴が周方向に沿って複数形成されている、請求項８に記載の作業機器。
10. 請求項１に記載の作業機器を用いた作業方法であって、
    前記ケーブル収容体を、前記ハンドホールを介して前記蒸気発生器内に挿入する工程と、
    前記カメラツールのカメラを、前記ノズルの前記第２開口部から前記ノズルの外に進出させる工程と、
    前記作業ツールの作業部を、前記ノズルの前記第１開口部から前記ノズルの外に進出させる工程と、
    を含む、
    作業方法。