JPH02284056A - 原子炉圧力容器フランジ部の検査装置 - 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］ この発明は、原子炉圧力容器フランジ部の検査装置に関
し、フランジ部での健全性の検査項目であるフランジ面
、スタットボルト取付穴周囲及びスタッドボルトの中心
穴の探傷検査をできるようにしたものである。

［従来の技術］ 原子力発電などに使用される原子力設備においては、そ
の安全性の確保のため定期的な検査が義務づけられてお
り、特に主要機器である原子炉圧力容器などには、非破
壊検査を主とする供用期間中検査を行なう必要がある。

このような原子力設備の検査対象の一つに、第６図に示
すような原子炉圧力容器１のフランジ部２があり、フラ
ンジ面からのフランジ部２と胴体３との溶接部Ａの探傷
、圧力容器蓋４取付用のスタッドボルト５の取付穴周囲
Ｂの探傷およびスタッドボルト５の中心穴Ｃの探傷など
を行う必要がある。

このような原子炉圧力容器１のフランジ部２の健全性の
確認が必要な箇所Ａ、、Ｂ、Ｃの検査を作業者が超音波
探傷装置等を持って現場に行き直接探傷するようにして
いるのか現状である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような原子炉圧力容器１のフランジ部２
の検査を行う場合には、定期検査（供用期間中検査）時
に燃料を抜き、内部に入れられている水をフランジ面よ
り下げ乾燥状態とした後でなければ、検査を開始するこ
とが出来ず、検査を開始するまでに相当の時間がかかる
とともに、大意の水の処理が必要となるという問題があ
る。

また、作業者による作業のため作業能率が低く、検査に
要する時間も長くなって、供用期間中に検査自体の工期
も長くなるという問題がある。

この発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので、原子
炉圧力容器のフランジ部の健全性の確認検査を自動化す
ることができるとともに、検査を水中でも行うことがで
きる原子炉圧力容器フランジ部の検査装置を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するなめこの発明の原子炉圧力容器フラ
ンジ部の検査装置は、原子炉圧力容器のフランジ部のフ
ランジ面及びスタッドボルト部を検査する装置において
、フランジ上部に０置されスタッドボルトに固定機構を
介して固定されるシステム架台と、このシステム架台に
設けられた走行ガイドに沿って円周方向に走行されフラ
ンジ面検査用探触子が設けられたフランジ面検査機構と
、前記システム架台に設けられた走行ガイドに沿って走
行される走行車に搭載されフランジ面上のスタッドボル
トの取付穴周囲を旋回しながら検査するボルト穴周囲検
査機構と、前記走行車に搭載されスタッドボルトの中心
穴に挿脱されるとともに回転される探触子を備えたスタ
ッドボルト中心穴検査機構とでなることを特徴とするも
のである。

［作用］ この原子炉圧力容器７ランジ部の検査装置によれば、フ
ランジ面にシステム架台を載置して固定機構によってス
タッドボルトに固定し、このシステム架台の一方の走行
ガイドに沿って走行する探触子でフランジ面の検査を行
うようにし、もう一つの走行ガイドに沿って走行する走
行車にスタッドボルトの取付穴の周囲を旋回する探触子
を設けてボルト取付穴周囲の探傷を行うようにし、さら
に、走行車に搭載してスタッドボルトの中心穴に挿脱で
き回転もできる探触子でスタッドボルト中心穴の探傷を
行うようにしており、フランジ部での健全性の確認に必
要な３箇所の探傷検査が１つの装置で自動的にでき、し
かも乾燥状態にすること無く水中でできる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の原子炉圧力容器フランジ部の検査装
置の一実施例の外観斜視図である。

この原子炉圧力容器フランジ部の検査装置１０は、原子
炉圧力容器１のフランジ部２上に載置して固定されるシ
ステム架台１１を備えており、第１図に示すように、フ
ランジ部２の円弧の一部をなす２つの円弧部１１ａとこ
れらを連結する２つの連結部１１ｂとで枠組みされてい
る。

このシステム架台１１の四隅の下面には、フランジ面と
接触するステー１２が取付けられる一方、四隅の上部に
吊りピース１３が取付けられ、燃料交換用のクレーンで
吊り下げられるようになっている。

このシステム架台１１をフランジ面の所定の位置に固定
するため固定機構１４が設けられており、第１図及び第
２図（ａ）、（ｂ）に示すように、原子炉圧力容器１の
フランジ部２の２本のスタッドボルト５を利用して固定
するようになっている。

この固定機構１４では、フランジ部２の半径方向内側に
位置し先端部に半円状のガイド１５ａが取付けられた固
定ガイド１５がシステム架台１１の円弧部１１ａにスタ
ッドボルト５のピッチの整数倍の所定の間隔を明けて取
付けられており、これら固定ガイド１５と対向して先端
部に半円状のガイド１６ａが取付けられた移動ガイド１
６がシステム架台１１にエアシリンダ１７を介して駆動
されるように取付けられている。

それぞれのガイド１５ａ、１６ａには、スタッドボルト
５への位置決めを容易とするため電磁石１８が取付けら
れている。そして、移動ガイド１６には、エアシリンダ
１７による移動を円滑とするためローラ１９が介挿され
るとともに、一対のガイドプレート２０に案内されて往
復動するようになっている。

次に、このようなスタッドボルト５に固定されるシステ
ム架台１１に取付けられてフランジ部２から溶接線Ａを
探傷するフランジ面検査ｔｌ！ｌ梢２１について、第１
図及び第３図により説明する。

このフランジ面検査１１ｍ２１は、システム架台１１の
フランジ部２の内周側の円弧部１１ａに沿って走行させ
て探傷を行うようになっている。

このなめ円弧部１１ａの内周側に上下に７字状の清２２
ａを備えた走行ガイド２２が取付けられ、上下の溝２２
ａに嵌合され走行ガイド２２を挾むようにして転勤する
ガイドローラ２３が上下にそれぞれ２つづつ走行車２４
に取付けられている。

この走行車２４を自走させるため走行ガイド２２の中間
部にラック２５が取付けられ、このラック２５に噛み合
うピニオン２６が走行車２４に取付けられた防水構造の
走行駆動モータ２７に連結されている。この走行駆動モ
ータ２７には、走行位置を検出するため防水構造のエン
コーダ２８が連結されている。

この走行車２４には、エアシリンダ２９を介してフラン
ジ面検査用探触子としての超音波探触子３０が防水ケー
ス等に入れらて取付けられており、フランジ部２に接触
させながら溶接線Ａの超音波探傷ができるようになって
いる。

次に、システム架台１１に取付けられてスタッドボルト
５の取付穴周囲Ｂを探傷するボルト穴周囲検査機構３１
について、第１図及び第４図により説明する。

このボルト穴周囲検査ｆｉｍ３１は、システム架台１１
のフランジ部２の外周側の円弧部１１ａに沿って走行さ
せて所定のスタッドボルト５の位置に移動した後、スタ
ッドボルト５の周囲に旋回させるようにして探傷を行う
ようになっている。

このなめ外周側の円弧部１１ａの内側に内周側と同一の
構造の走行車３４が設けられている。すなわち、外周側
の円弧部１１ａの内側に上下に７字状の涌３２ａを備え
た走行ガイド３２が取付けられ、上下の消３２ａに嵌合
され走行ガイド３２を挾むようにして転動するガイドロ
ーラ３３が走行車３４の上下にそれぞれ２つづつ取付け
られており、この走行車３４を自走させるため走行ガイ
ド３２の中間部にラック３５が取付けられ、このラック
３５に噛み合うピニオン３６が走行車３４に取付けられ
た防水構造の走行駆動モータ３７に連結されるとともに
、この走行駆動モータ３７に走行位置を検出するなめ防
水構造のエンコーダ３８が連結されている。

この走行車３４には、ブラケット３９を介してスタッド
ボルト５と同心の円弧状の走行板４ｏが取付けられてお
り、この走行板４０の内周側に上下に７字状の酒４１ａ
を備えたトラック４１が取付けられ、上下の湧４１ａに
嵌合されトラック４１を挾むようにして転勤する走行車
輪４２が旋回車４３の上下にそれぞれ２つづつ取付けら
れており、この旋回車４３を自走させるためトラック４
１の中間部にリングギヤ４４が取付けられ、このリング
ギヤ４４と噛み合うピニオン４５が旋回車４３に取付け
られた防水ｍ造の旋回駆動モータ４６に連結されるとと
もに、この旋回駆動モータ４６に走行位置を検出するた
め防水構造のエンコーダ４７が連結されている。

この旋回車４３には、エアシリンダ４８を介してボルト
穴検査用探触子としての超音波探触子４つが防水ケース
等に入れらて取付けられており、フランジ部２に接触さ
せながらスタッドボルト５の取付穴周囲Ｂの超音波探傷
ができるようになっている。

次に、システム架台１１に取付けられてスタッドボルト
５の中心穴Ｃを探傷するスタッドボルト中心穴検査機構
５０について、第１図及び第５図により説明する。

このスタッドボルト５の中心穴Ｃを探傷するスグツドボ
ルト中心穴検査機構５０は、システム架台１１のフラン
ジ部２の外周側の円弧部１１ａに沿って走行させて所定
のスタッドボルト５の位置に移動した後、スタッドボル
ト５の中心孔に挿入して回転しながら探傷を行うように
なっている。

このためボルト穴周囲検査機消３１が搭載される走行車
３４にスタッドボルト中心穴検査機横５０が設けられる
ようになっており、走行車３４にマスト５１が取付けら
れている。

このマスト５１の上下２か所に水平方向に突き出し先端
部に一側部が切欠かれた円筒状の昇降ガイド５２か取付
けられており、これら昇降ガイド５２には、−側部に昇
降用ラック５３が形成された中空状の昇降ロヅド５４が
昇降可能に支持されている。そして、昇降ロッド５４の
昇降用ラック５３と噛み合うピニオン５５を備えた防水
構造のブレーキ付きの昇降駆動モータ５６が昇降ガイド
５２に取付けてあり、防水構造のエンコーダ５７によっ
て昇降位置を検出できるようになっている。

また、昇降ロッド５４の中空部に探傷軸５８が挿入され
、軸受を介して回転可能に支持されており、上端部に歯
車５９が取付けられ、これと噛み合うピニオン６０を備
えた防水ＷＩＩ造の回転駆動モータ６１が昇降ロッド５
４に取付けられて回転駆動できるようになっており、防
水構造のエンコーダ６２によって探傷軸５８の回転位置
を検出できるようになっている。

したがって、昇降駆動モータ５６を回転したり、停止す
ることで、歯車５９．ピニオン６０１回転駆動モータ６
１を含む探傷軸５８及び昇降ロッド５４を一体に昇降し
たり、停止状態に保持することができるとともに、回転
駆動モータ６１を回転することで昇降ロッド５４内で探
傷軸５８を回転することができる。

このような昇降及び回転が可能な探傷軸５８の下端部に
は、スタッドボルト中心穴検査用探触子として超音波探
触子６３が防水ケースなどに入れられて取付けられてい
る。

そして、各駆動モータやエアシリンダなどの各機器には
、制御装置が組み込まれ、遠隔制御できるように構成さ
れている。

このように構成された原子炉圧力容器フランジ部の検査
装置１０による原子炉圧力容器１のフランジ部２の探傷
箇所Ａ、Ｂ、Ｃの超音波探傷は、次ぎのようにして行わ
れる。

まず、検査準備としてシステム架台１１の吊りピース１
３を利用して燃料交換用クレーン（図示せず）によって
水中に位置する原子炉圧力容器１のフランジ部２に下降
し、ステー１２をフランジ面に当接させるとともに、固
定機構１４の固定側のガイド１．５　ａをスタッドボル
ト５のところに位置させる。

そして、固定ＩＩ構１４のエアシリンダ１７によって移
動ガイド１６を突き出すようにして固定ガイド１５とで
スタッドボルト５を挾むようにし、システム架台１１を
所定の位置に固定状態として準備が完了する。

■、フランジ面検査！ａ４Ｆ！２１によるフランジ部２
と胴体３との溶接線Ａの探傷。

まず、走行車２４を走行駆動モータ２７によって所定の
検査開始位置に移動した後、エアシリンダ２９を突き出
すようにして超音波探触子２０をフランジ面の検査開始
位置に接触させる。

こうして位置決めが完了したところで、走行駆動モータ
２７を起動して走行車２４を走行ガイド２２に沿って円
周方向に走行させ、原子炉圧力容器１のフランジ部２か
らフランジ部２と胴体３との溶接線Ａの探傷を行う。

そして、超音波探触子２０からの探触データや超音波探
触子２０の位置データが図示しないデータ採取・処理装
置に送られて記録されるとともに、必要な演算処理が行
われる。

こうしてシステム架台１１の走行ガイド２２の一端から
他端まで超音波探触子２０を円周方向に移動することで
溶接線Ａの探傷が完了する。

なお、さらに探傷範囲を拡大する場合には、システム架
台１１の位置換えを行った後、同様にして走行車２４を
走行しながら超音波探触子３０をフランジ面に接触させ
て探傷を行うようにすれば良い。

■、ボルト穴周囲検査機横３１によるスタッドボルト５
の穴周囲Ｂの探傷。

このスタッドボルト穴周囲Ｂの探傷は既に説明した溶接
線Ａの探傷などと並行して行うことができる。

まず、スタッドボルト５に固定Ｉｆ！１１４１４で固定
されたシステム架台１１の外周側の走行ガイド３２に沿
って走行する走行車３４を探傷検査すべき所定のスタッ
ドボルト５と対向する位置に移動して位置決めし、円弧
状の走行板４０をスタッドボルト５と同心状に設置する
。

この後、旋回車４３の旋回駆動モータ４６を起動して旋
回車４３をトラック４１に沿って走行させ、探傷開始位
置に移動し、次いでエアシリンダ４８を突き出すように
して超音波探触子４９をスタッドボルト５の周囲のフラ
ンジ面に接触させる。

こうして探傷の準備が完了した後、旋回車４３をトラッ
ク４１に沿って移動させ、超音波探触子４９をスタッド
ボルト５の周囲に旋回させながらスタッドボルト５の取
付穴周囲Ｂの超音波探傷を行う。

そして、超音波探触子４９からの探触データや超音波探
触子４９の位置データが図示しないデータ採取・処理装
置に送られて記録されるとともに、必要な演算処理が行
われ、トラック４１の一端から他端まで旋回車４３を旋
回してスタッドボルト５の取付穴周囲Ｂの探傷が完了す
る。

こうして１本のスタッドボルト５の取付穴周囲Ｂの探傷
が完了した後、走行車３４を動かして次のスタッドボル
ト５のところに移動し、上記と同様にして探傷を行うこ
とを繰り返す。

■、スタッドボルト中心穴検査機構５０によるスタッド
ボルト５の中心穴〇の探傷。

このスタッドボルト５の中心穴Ｃの探傷は既に説明した
溶接線Ａの探傷やボルト穴周囲Ｂの探傷などと並行して
行うことができる。

まず、スタッドボルト５に固定ｔ１１ｍ１４で固定され
たシステム架台１１の外周側の走行ガイド３２に沿って
走行する走行車３４を探傷検査すべき所定のスタッドボ
ルト５と対向する位置に移動して位置決めし、昇降ロッ
ド５４及び探傷軸５８をスタッドボルト５と同軸上に設
置する。

この後、昇降ガイド５２に取付けられた昇降駆動モータ
５６を起動して探傷軸５８ごと昇降ロヅド５４を下降し
、探傷軸５８下端部の超音波探触子６３をスタッドボル
ト５の中心孔に挿入して行き、所定の位置に設置する。

こうして探傷の準備が完了した後、昇降ロッド５４に取
り付けられた回転駆動モータ６１を起動して探傷軸５８
を回転させ、超音波探触子６３によってスタッドボルト
５の中心穴Ｃの超音波探傷を行う。

そして、超音波探触子６３からの探触データや超音波探
触子６３の位置データが図示しないデータ採取・処理装
置に送られて記録されるとともに、必要な演算処理が行
われ、超音波探触子６３を一回転してスタッドボルト５
の中心穴Ｃの探傷が完了する。

こうして１本のスタッドボルト５の中心穴Ｃの探傷が完
了した後、走行車３４を動かして次のスタッドボルト５
のところに移動し、上記と同様にして探傷を行うことを
繰り返す。

このようにしてＩ、　Ｉｌ、　ＩＩＩの超音波探傷を行
うことで、原子炉圧力容器１の７ランノ部２で必要な検
査ができ、得られた各探傷箇所Ａ、Ｂ、Ｃの探傷データ
等は、データ採取・処理装置に送られて処理された後、
表示部（図示せず）に送られ、データの解析などの結果
とともに、その表示が行われる。

また、このような原子炉圧力容器フランジ部の検査装置
１０によれば、原子炉圧力容器１を乾燥状態とすること
無く、水中で必要な検査を行うことができるとともに、
検査に必要な操作を遠隔で、しかも自動的に行うことが
できる。

さらに、原子炉圧力容器１のフランジ部２で必要な検査
を同時に並行して行うことができるので、検査期間を大
巾に短縮することができる。

したがって、この原子炉圧力容器フランジ部の検査装置
１０によれば、原子炉圧力容器のフランジ部の供用期間
中に検査（ＩＳＩ）を簡単に行うことができる。

なお、上記実施例では、検査用の探触子として超音波探
触子を用いるようにしたが、これに限らず、他の検査用
のものを使用するようにしても良い。

また、この発明の要旨を逸脱しない範囲で各構成要素を
変更しても良いことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の原子炉圧力容器フランジ部の検査装置によれば、フ
ランジ面にシステム架台を載置して固定機構によってス
タッドボルトに固定し、このシステム架台の一方の走行
ガイドに沿って走行する探触子でフリンジ面の検査を行
うようにし、もう一つの走行ガイドに沿って走行する走
行車にスタッドボルトの取付穴の周囲を旋回する探触子
を設けてボルト取付穴周囲の探傷を行うようにし、さら
に、走行車に搭載してスタッドボルトの中心穴に挿脱で
き回転もできる探触子でスタッドボルト中心穴の探傷を
行うようにしたので、フランジ部での健全性の確認に必
要な３箇所の探傷検査か１つの装置で自動的にでき、し
かも乾燥状態にすること無く水中でできる。

したがって、この原子炉圧力容器フランジ部の

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明の原子炉圧力容器フランジ部
の検査装置の一実施例にかかり、第１図は外観斜視図、
第２図は固定機構の正面図及び平面図、第３図はフラン
ジ面検査ｉ楕の部分断面図、第４図はボルト穴周囲検査
機構の正面図及び平面図、第５図はスタッドボルト中心
穴検査ｔｉｎの外観斜視図、部分断面図及び平面図、第
６図はこの発明の原子炉圧力容器フランジ部の検査装置
による検査対象の説明図である。 １：原子炉圧力容器、２：フランジ部、３：胴体、４：
圧力容器蓋、５：スタッドボルト、Ａ：溶接線、Ｂ：取
付穴周囲、Ｃ：中心穴、１０：原子炉圧力容器フランジ
部の検査装置、１１ニジステム架台、１４：固定機構、
２１：フランジ面検査機構、２２：走行ガイド、２４：
走行車、３０：超音波探触子、３１：ボルト穴周囲検査
機構、３２：走行ガイド、３４：走行車、４０：走行板
、４１ニドラツク、４３：旋回車、４９：超音波探触子
、５０：スタツドボルト中心穴検査機構、５４：昇降ロ
ッド、５８：探傷軸、６３：超音波探触子。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器のフランジ部及びスタッドボルト部を検
   査する装置において、フランジ上部に載置されスタッド
   ボルトに固定機構を介して固定されるシステム架台と、
   このシステム架台に設けられた走行ガイドに沿って円周
   方向に走行されフランジ面検査用探触子が設けられたフ
   ランジ面検査機構と、前記システム架台に設けられた走
   行ガイドに沿つて走行される走行車に搭載されフランジ
   面上のスタッドボルトの取付穴周囲を旋回しながら検査
   するボルト穴周囲検査機構と、前記走行車に搭載されス
   タッドボルトの中心穴に挿脱されるとともに回転される
   探触子を備えたスタッドボルト中心穴検査機構とでなる
   ことを特徴とする原子炉圧力容器フランジ部の検査装置
   。