JPH0148505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器用超音波探傷装置に係り、特に
原子力発電所の原子炉圧力容器胴体部の超音波探
傷に好適な容器用超音波探傷装置に関するもので
ある。

沸騰水型原子力発電所の原子炉圧力容器の外観
を第１図に示す。原子炉圧力容器は、胴体部１、
胴体部１に溶接されたフランジ７および下鏡部
９、下鏡部９に溶接されたスカート部１０、上鏡
部２、上鏡部２に溶接されたフランジ８とから構
成される。フランジ７とフランジ８とはボルトで
締付けられる。さらに、胴体部１は半円状のブロ
ツクから組立てられ、これらのブロツクは溶接さ
れる。このため、周溶接線５が高さ方向に数本あ
る。また、縦溶接線６は、各シームごとに軸対称
に存在し、各段のブロツクごとに円周方向で異な
つた位置に存在する。縦溶接線６の円周方向での
ずれ幅Ｌは約300mmである。

沸騰水型原子力発電所が建設された場合の原子
炉圧力溶器の周囲は、円筒状の保温壁とガンマシ
ールド壁が取付けられている。その状態の一部分
の断面を第２図に示す。原子炉圧力容器の胴体部
１の外側に保温壁１１があり、保温壁１１の外側
にはガンマシールド壁１２がある。胴体部１の外
面と保温壁１１の内面の間は、約200mmである。
このため、探触子１３を移動台車１４を用いて走
査しようとすると、軌道１５を含めてその高さを
200mm以下にしなければならない。また、保温壁
１１とガンマシールド壁１２は円筒状であり、中
間に移動台車１４を搬入できる開口部がないた
め、胴体部１の上下のいずれから搬入、搬出しな
ければならない。さらに、第１図で示したノズル
３および３Ａ、プラケツト４等が原子炉圧力容器
の胴体部１の軸方向、周方向に分散して配置して
あるため、移動台車１４を搬入、搬出できるの
は、円周方向で縦溶接線６および６Ａの存在する
位置の２個所に限定される。このような状態のも
とで、従来は縦溶接線６および６Ａに沿つて軌道
を設置しておき、この軌道に沿つた縦溶接線近傍
の検査だけが行なわれていたにすぎなかつた。周
溶接線５については、原子炉圧力容器の胴体部１
の中間から移動台車１４を搬入することができな
いため、従来、周溶接線５に沿つた超音波探傷装
置を実施することは困難であつた。

このような問題点を解消するために、原子炉圧
力容器の軸方向および周方向にそれぞれ探触子を
有する移動台車を移動させる固定軌道を設け、軸
方向固定軌道と周方向固定軌道の交点に旋回軌道
を設け、旋回軌道を利用して軸方向固定軌道と周
方向固定軌道の間で超音波探傷装置の受渡しを行
なう超音波探傷装置が、特願昭55−90595号明細
書（特開昭57−16350号公報）にて提案されてい
る。この超音波探傷装置においては、移動台車の
先頭を常に前にして、すなわち、ケーブルが取付
けられる移動台車の後部が常に後になるように移
動台車を移動させるためには、周方向軌道に沿つ
て原子炉圧力容器の周囲を一方向に一周させる必
要がある。このため、移動台車に取付けられてい
る超音波送信および受信用探触子および移動台車
の駆動電源用のケーブルの長さが長くなり、移動
台車の移動が円滑に行なわれなくなるおそれがあ
る。

本発明の目的は、容器の周囲に設けられた軌道
に沿つた探触子の移動台車の移動をケーブルトラ
ブルの無い状況で最短にして移動時間の短縮と合
せてケーブルの長さをできるだけ短くすることに
ある。

本発明の特徴は、容器の外側に配置された軸方
向固定軌道と周方向固定軌道との交点に回転体を
設け、軸方向固定軌道と周方向固定軌道との間で
移動台車の受渡しを行なう交差する軌道を回転体
に設置し、この交差する軌道の途中に移動台車の
ガイドローラが通過できる空間を設けるととも
に、回転体の回転範囲を制限する一対のストツパ
を設け、移動台車を左右の周方向軌道に前向きで
移動できることである。

本発明の好適な一実施例を第３図および第４図
に基づいて以下に説明する。超音波探傷装置は、
移動台車２０、探触子２１およびガイドレール２
３からなつている。ガイドレール２３は、沸騰水
型原子炉の原子炉圧力容器の胴体部１の軸方向に
設置される縦軌道（固定軌道）２４、胴体部の周
方向に設置される周軌道（固定軌道）２５および
回転板２７上に設けられる十字形軌道（旋回軌
道）２６からなつている。縦軌道２４は、第１図
の縦溶接線６Ａに沿つて配置される。周軌道２５
は、周溶接線５に沿つて配置される。十字形軌道
２６および回転板２７を有する切換装置２８は、
縦溶接線６Ａと周溶接線５との交点付近で縦軌道
２４と周軌道２５の交点に配置される。縦溶接線
６および６Ａは周方向に２箇所存在するので縦軌
道２４も周方向に２箇所設置される。十字形軌道
２６は、軌道部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ
および２６Ｅからなつている。軌道部２６Ｂと軌
道部２６Ｄは、中央に存在する軌道部２６Ａを挾
んで対向して配置される。軌道部２６Ｃと軌道部
２６Ｅも、軌道部Ａを挾んで対向している。軌道
部２６Ａと軌道部２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄおよび
２６Ｅとの間には、移動台車２０の走行ができる
ように間隙が存在する。ラツク２９および３０
が、縦軌道２４および周軌道２５の表面に設けら
れる。ラツク３１Ａおよび３１Ｂが、十字形軌道
２６の表面に設けられる。ラツク３１Ａは、軌道
部２６Ｂ，２６Ａおよび２６Ｄの表面に直線状に
配置される。ラツク３１Ｂは、軌道部２６Ｃ，２
６Ａおよび２６Ｅの表面にラツク３１Ａと直交し
て直線状に配置される。縦軌道２４、周軌道２５
および切換装置２８は、第４図に示すように、原
子炉圧力容器の胴体部１の外表面と胴体部１を取
囲む保温壁１１との間に配置される。切換装置２
８の回転板２７は、支持板３２に回転可能に取付
けられる。支持板３２は、支持部材３４によつて
ガンマシールド壁１２に固定される。縦軌道２４
および周軌道２５も、支持部材３９によつてガン
マシールド壁１２に固定される。回転板２７に
は、スプロケツト３３が取付けられる。スプロケ
ツト３３には、それを回転させるためのチエーン
３５が取付けられる。３７および３８は、回転板
２７、すなわち、十字形軌道２６の回転範囲を制
限するためのストツパである。軌道部２６Ｂ，２
６Ｃおよび２６Ｅの先端部に第４図に示すような
切欠部３６が設けられる。軌道部２６Ｄには、切
欠部３６が設けられていない。軌道部２６Ｄが、
ストツパ３７および３８に衝突することによつて
十字形軌道２６の回転が制限される。原子炉圧力
容器の胴体部１と保温壁１１との間の領域の温度
は、原子炉の運転停止中では常温であるが原子炉
の運転には300℃近くまで上昇する。このため、
原子炉圧力容器の周囲に取付けられたガイドレー
ル２３は、著しく熱膨張する。ガイドレール２３
の熱膨張を吸収する目的で、縦軌道２４と十字形
軌道２６の間および周軌道２５と十字形軌道２６
との間に、間隙４０および４１が形成される。

移動台車２０は、移動台車２０に取付けられる
ガイドローラ４２によつて第５図に示すようにガ
イドレール２３、例えば縦軌道２４に移動可能に
取付けられる。ガイドローラ４２は、縦軌道２
４、周軌道２５および十字形軌道２６の両側面に
設けられる案内溝４３（第６図参照）に係合して
いる。移動台車２０は、探触子２１を軌道と直角
方向に移動させるアーム２２が設けられている。
ケーブル５１は、移動台車２０の後部に接続され
る。このケーブル５１内には、探触子２１で受信
した超音波信号の伝送用ケーブル、探触子２１お
よび移動台車２０の操作用の電源用ケーブルが存
在する。さらに、移動台車２０には、ラツク２
９，３０，３１Ａおよび３１Ｂと噛合うピニオン
４４および４５（第７図参照）が設けられる。移
動台車２０に設けられるモータ（図示せず）の駆
動によりピニオンを回転させ、ラツクと噛合つて
いる一方のピニオンの作用によつて、移動台車２
０が、ガイドレール２３に沿つて移動する。第７
図に示すピニオン切換機構５０によつて、縦軌道
２４と十字形軌道２６との間および周軌道２５と
十字形軌道２６との間における移動台車２０の移
行を円滑に行なうことができる。ピニオン切換機
構５０は、一対のピニオン４４および４５、シリ
ンダ４８からなつている。移動台車２０に取付け
られた軸４７にバー４６が回転可能に取付けら
れ、バー４６の両端にピニオン４４および４５が
それぞれ取付けられる。シリンダ４８内に挿入さ
れるピストンロツド４９が、バー４６の一端に連
結される。シリンダ４８は、移動台車２０に設置
される。モータの回転力は、歯車（図示せず）を
介して、ピニオン４４および４５に同時に伝えら
れる。移動台車２０が移動して、軸４７が縦軌道
２４と十字形軌道２６の軌道部２６Ｂとの間の間
隙４０上に位置した時、シリンダ４８内に供給さ
れる圧縮空気の作用によりピストンロツド４９が
シリンダ４８より押出され、バー４６が軸４７を
中心に回転する。このため、バー４６が、実線の
状態から二点鎖線の状態に回転し、ピニオン４５
がラツク３１Ａと接触してピニオン４４がラツク
２９から離れる。今までピニオン４４の作用によ
つて移動していた移動台車２０は、ピニオン４５
の作用により移動する。

切換装置２８を用いて移動台車２０を縦軌道２
４Ａ，２４Ｂと周軌道２５との間に移動させる場
合について、第８図を用いて以下に詳細に説明す
る。尚、移動台車２０は、ケーブル５１の関係で
取り付けた場所に原則的に戻される。移動台車２
０を縦軌道２４Ａから縦軌道２４Ｂへ移動させる
場合は、チエーン３５を操作して回転板２７を回
転させ、軌道部２６Ｄをストツパ３７に当てる。
チエーン３５は、逆回転しないように保持され
る。このような状態で移動台車２０は、ピニオン
切換機構５０の作用により縦軌道２４Ａ、軌道部
２６Ｂ，２６Ａおよび２６Ｄおよび縦軌道２４Ｂ
へと移動される。カウントドツク５２，５３，５
４および５５が、軌道部２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ
および２６Ｅにそれぞれ設けられる。

移動台車２０を縦軌道２４Ａから周軌道２５Ａ
に移行される場合は、あらかじめ、軌道部２６Ｄ
をストツパ３７に当てた状態に保持し、移動台車
２０を縦軌道２４Ａから十字形軌道２６の軌道部
２６Ｂへ移動させ、十字形軌道２６の所定の位置
に停止させる。この位置は、カウントドツク５２
と移動台車２０に設けた光センサ（図示せず）に
よつて検出することができる。その後、移動台車
２０を乗せたままチエーン３５を操作して軌道部
２６Ｄがストツパ３８に衝突するまで回転板２７
を回転させる。軌道部２６Ｄをストツパ３８に当
てた状態で、チエーン３５が動かないように保持
される。この時、軌道部２６Ｄが、周軌道２５Ａ
と対向している。移動台車２０を走行させれば、
移動台車２０は、軌道部２６Ｄから周軌道２５Ａ
に移る。ストツパ３８によつて確実に位置合せが
できるので、十字形軌道２６と周軌道２５Ａとは
確実に一致する。移動台車２０を周軌道２５Ａか
ら縦軌道２４Ａに戻す場合は、前述した操作を逆
に行なえばよい。

次に、移動台車２０を縦軌道２４Ａから周軌道
２５Ｂに移す場合について説明する。チエーン３
５を操作して軌道２６Ｄをストツパ３８に当てた
状態で保持する。これによつて、十字形軌道２６
の回転軌道部２６Ｃと縦軌道２４Ａの方向が一致
する。その後、移動台車２０を縦軌道２４Ａから
軌道部２６Ｃに移行させ、十字形軌道２６の所定
の位置に停止させる。この位置はカウントドツク
５３および前述の光センサによつて検出される。
移動台車２０を乗せたままチエーン３５を操作し
て回転板２７を90度回転させる。軌道部２６Ｄを
ストツパ３７に当てその状態でチエーン３５を保
持する。このようにすると、軌道部２６Ｅと周軌
道２５Ｂとの方向が一致し、移動台車２０を周軌
道２５Ｂに移動させることができる。

本実施例によれば、縦軌道２４から周軌道２５
への移動台車２０の移動は、ケーブル５１を後部
に位置させたまま行なうことができる。このた
め、移動台車２０が周軌道２５を移動している時
にケーブル５１が巻付いたり、捩れたりすること
によるトラブルを減少させることができる。ま
た、胴体部１の周方向における移動台車２０の走
行距離を短かくできる。すなわち、縦軌道２４が
周方向に２本存在するので、移動台車２０の周方
向の走行距離は、胴体部１周囲の1/4となる。ケ
ーブル５１の長さが著しく短縮され、ケーブル５
１に基づくトラブルがさらに減少する。超音波探
傷時間が短かくなる。当然のことながら切換装置
２８が設置されているので、原子炉圧力容器の胴
体部１の軸方向のみならず周方向の超音波探傷を
も自動的に容易に行なうことができる。切換装置
２８の回転範囲を一対のストツパで制限し、しか
も、切換操作を遠隔位置から手動で確実に行なう
ことができ、熟練を要しなく、しかも信頼性を大
幅に向上できる。

原子炉圧力容器の下方から移動台車２０を縦軌
道２４に取付けた場合の操作について説明した
が、原子炉圧力容器の上方から移動台車２０を縦
軌道２４に取付けた場合の操作について述べる。
縦軌道２４Ｂから周軌道２５Ａに移動台車２０を
移動させる場合は、あらかじめ軌道部２６Ｄをス
トツパ３８に当てた状態で保持しておく。これに
よつて軌道部２６Ｅと縦軌道２４Ｂの方向が一致
する。移動台車２０を縦軌道２４Ｂから軌道部２
６Ｅに移行させ、十字形軌道２６の所定の位置ま
で走行させた後に停止させる。停止位置の検出
は、移動台車２０の光センサの光をカウントドツ
ク５５で遮断することにより行う。移動台車２０
を乗せたままチエーン３５を操作して回転板２７
を回転させ、軌道２６Ｄがストツパ３８に当つた
状態からストツパ３７に当る状態に90度回転させ
る。これによつて、周軌道２５Ａと軌道部２６Ｃ
の方向を一致させる。移動台車２０を周軌道２５
Ａに移動させることができる。移動台車２０を戻
す場合は、前述の操作を逆に行なう。

縦軌道２４Ｂから周軌道２５Ｂに移動台車２０
を移動させる場合は、あらかじめ軌道部２６Ｄを
ストツパ３７に当てた状態に保持しておき、移動
台車２０を縦軌道２４Ｂから軌道部２６Ｄに移行
させる。軌道部２６Ｄに設置したカウントドツク
５４を移動台車２０の光センサが検出することに
より、十字形軌道２６の所定位置に移動台車２０
を停止させる。チエーン３５を操作して移動台車
２０が回転板２７に乗つたまま回転板２７を回転
させ、軌道部２６Ｄをストツパ３８に当てた状態
にして保持する。これによつて、周軌道２５Ｂと
軌道部２６Ｂの方向が対向して一致した状態にな
り、移動台車２０を周軌道２５Ｂに移動させるこ
とができる。このような場合においても、移動台
車２０を原子炉圧力容器の下方から縦軌道２４に
取付けた場合と同様な効果を得ることができる。

本発明によれば、移動台車に取付けられるケー
ブルの長さを短縮することができ、ケーブルに基
づくトラブルを減少できるので、超音波探傷時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の溶
接部を示す原子炉圧力容器の縦断面図、第２図は
第１図に示す原子炉圧力容器に適用された従来の
超音波探傷装置の側面図、第３図は本発明の好適
な一実施例である超音波探傷装置の平面図、第４
図は第３図の―断面図、第５図は第３図に示
す超音波探傷装置の移動台車とガイドレールとの
係合関係を示す詳細図、第６図は第５図の―
断面図、第７図は第３図に示す移動台車に設けら
れるピニオン切換機構の構造図、第８図は第３図
の局部拡大図である。 １…胴体部、２０…移動台車、２１…探触子、
２４…縦軌道、２５…周軌道、２６…十字形軌
道、２７…回転板、２８…切換装置、３５…チエ
ーン、３７，３８…ストツパ、５１…ケーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器の外側で前記容器の軸方向に配置された
   軸方向固定軌道と、前記容器の外側で前記容器の
   周方向に配置された周方向固定軌道と、超音波探
   触子を有して各々の前記固定軌道に沿つて固定軌
   道をガイドローラではさんで移動する移動台車
   と、前記軸方向固定軌道と前記周方向固定軌道の
   交点に配置される回転体と、前記回転体に設置さ
   れ、前記軸方向固定軌道と前記周方向固定軌道と
   の間で前記移動台車の受渡しを行う交差している
   軌道と、前記交差している軌道の途中に前記移動
   台車のガイドローラが通過する空間を設け、前記
   回転体を駆動する手段と、前記回転体の回転範囲
   を制限する一対のストツパとからなる容器用超音
   波探傷装置。