JPH0413964A - 原子炉用の圧力容器を非破壊検査する装置 - 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、同軸的に配置された円筒状の核燃料容器を内
蔵する直立した円筒状の原子炉用の圧力容器を非破壊検
査する装置であって、圧力容器に突入した鉛直のマスト
が設けられていて、該マストがその上端部と下端部とで
圧力容器の周方向に移動可能に支承されており、さらに
前記マストが同マストに沿って移動可能な検査器具用の
支持体を有している形式のものに関する。

［従来の技術］ このような形式の装置はたとえば西ドイツ国特許出願公
開第２６４４２６１号明細書に記載されている。

原子炉の圧力容器は周知のように、曲げられたプレート
状または有利には環状の複数の部分から構成され、この
場合、これらの部分は溶接継ぎ目によって互いに結合さ
れる。溶接継ぎ目ならびにこの溶接継き目のすぐ隣りに
位置するプレート部分は圧力容器における臨界範囲であ
る。それというのは、この範囲が介在物、気孔、脆性化
部およびその他の欠陥個所に基づき、比較的低い強度の
区域を有しているおそれがあるからである。この理由か
ら、圧力容器の最初の運転開始の前ならびに運転中でも
圧力容器全体、特に前記区域を欠陥の有無に関して検査
することが絶対必要になる。このことは一般に超音波器
具を用いて行なわれ、この場合、介在物や気孔はその他
の材料とは異なるエコー特性に基づき認識されて、突き
止められ得る。この種の検査を実施するためには、検査
器具を極めて正確に圧力容器の内壁または外壁に沿って
案内し、かつこの場合に検査器具の位置を連続的に極め
て正確に記録する手段を設けることが必要となる。この
種の圧力容器の高さが１０ｍ以上であり得ることを考え
れば、この場合に生じる技術的な難しさが判かる。検査
器具を案内して使用個所にもたらすマニピュレータは検
査器具の各位置を±３ｍｍの精度で表示することができ
なければならない。

既に記載した西ドイツ国特許出願公開第２６４４２６１
号明細書に基つき公知の検査マニピュレータは主として
鉛直に配置されたマストから成っており、このマストは
上端部と下端部とで走行レールに沿って移動可能に支承
されている。これらの走行レールが円筒状の核燃料容器
の周囲に環状に配置されているので、上部と下部とで良
好にガイドしなからマストを周方向に摺動させることが
できる。検査器具を支持するための支持体はこのマスト
に支承されており、この場合、この支持体は鉛直方向に
移動可能である。装置全体は核燃料容器と圧力容器の内
壁との間のギャップに配置されていて、比較的簡単に組
み付けられている。

このような形式の検査マニピュレータは、核燃料容器と
圧力容器の内壁との間の環状室に不都合な組込み体、た
とえば導管またはその他の付属品が存在しないような原
子炉構造においてしか使用可能でない。このことは新型
の原子炉構造ではあまり問題にならない。しかしこのよ
うな条件を満たさない旧型の多数の原子炉構造がまだ存
在しているので、このような形式のマニピュレータはこ
のような場合、使用不可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は圧力原子炉に用いられる公知のマニピュ
レータを改良して、検査器具が比較的狭いギャップに案
内されなければならないような原子炉においても使用可
能であって、しかも圧力容器における組込み体および前
記環状室を狭めるその他の要素によって形成される障害
物を迂回して移動させることのできるような検査マニピ
ュレータを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭で述
べた形式の装置において、 前記マストが上端部でブリッジに移動可能に支承されて
いて、該ブリッジが第１の上側の環状レールに沿って移
動可能であり、該環状レールが圧力容器の上縁部に取外
し可能に取り付けられており、 前記マストか下端部で第２の下側の環状レールに沿って
移動可能に支承されていて、該環状レールが核燃料容器
の上縁部に取外し可能に配置されており、 前記マストが中空レールとして構成されていて、該中空
レールの内部に、長手方向に摺動可能でかつ容器内壁の
方向に変位可能なベルトが設けられており、該ベルトが
前記マストの下側範囲において同マストから進出して、
圧力容器の内壁面と核燃料容器の外壁面との間の環状室
にまで延びるようになっており、さらに前記ベルトがそ
の端部に少なくとも１つの検査器具を支持するための第
１の支持体を有しているようにした。

［発明の効果］ したがって、本発明のように構成されていると、鉛直の
マストは核燃料容器と圧力容器の内壁との間の狭い環状
ギャップに突入するのではなく、核燃料容器の上方の室
内で移動させられこの場合、上側の環状レールは原子炉
に交換可能に配置されていて、検査を実施したい場合に
しか使用されない。場合によっては組込み体、導管およ
び付属品によって一層狭められているおそれのある核燃
料容器と圧力容器内壁との間の範囲における狭い環状室
は変位可能なベルトによって到達され、このベルトは周
方向、鉛直方向ならびに半径方向においても微調整され
得る。

核燃料容器に配置されている下側の環状レールと、圧力
容器に配置されている上側の環状レールとの間に生じる
半径方向の差を補償するために、鉛直のマストの上側の
ガイドはブリッジに沿って走行する。このブリッジは逆
転可能な駆動モータによって駆動され、この駆動モータ
は上側の環状レールの歯輪と作用結合している。さらに
、本発明の有利な構成では、前記駆動モータまたはこの
駆動モータと結合された部分も結合ユニットを介してマ
ストの下端部に位置する走行機構に作用している。こう
して、装置全体のガイド精度を改善する正確なダブル制
御を実施することができる。結合ユニットは原理的に機
械式のものであってもよいが、しかし今日の背景技術に
おいては、電子結合ユニットが有利である。たとえば、
上側の環状レールの範囲に位置するインクレメンタル量
を検出して、得られたデジタル量を下側の環状レールに
設けられた相応する制御装置に伝送するような電子結合
ユニットが使用される。

鉛直レールとして構成されたマストの内部に配置されて
下部で進出するようなベルトは、たとえば英国特許出願
第２１５９２２７号明細書に基づき公知であるようなリ
ンクチェーンであると有利である。しかし、リンクチェ
ーンの代わりに別のフレキシブル材料、たとえばステン
レス鋼から成る相応に寸法設定された金属ベルトまたは
織布ベルトまたは編物ベルトをも使用することができる
。重要と左るのは、ベルトがその広幅延びに対して垂直
に変形可能、つまり変位可能であって、かつ前記広幅延
びの方向にはできるだけ変形不能、つまり形状安定であ
ることだけである。

さらに本発明の別の構成では、変位可能なベルトの端部
に設けられた既述の第１の支持体が側方に引出し可能で
ある。このように配置されて、いることにより、組込み
体および障害物が介在している理由で前記ベルト自体で
は接近不可能であるようなギャップに支持体を、同支持
体に配置された検査器具と共にもたらすことができるよ
うになる。このとき前記ベルトは前記組込み体の横に降
下させられ、前記ベルトの端部に位置する支持体は側方
引出し可能性に基づき、前記組込み体の背後に位置する
ギャップに案内され得る。第１の支持体が、互いに調和
されて駆動可能である２つのテレスコープ部分から成る
テレスコープを介して前記ベルトの端部と結合されてい
ると有利である。２つのテレスコープ部分から成るこの
ようなテレスコープは引き出された状態でも大きな安定
性を有する点で優れており、さらにこのようなテレスコ
ープにより、偏平ベルトケーブルを介して支持体もしく
は同支持体に配置された検査器具を電源と接続すること
が可能になる。

圧力容器の内部で超音波検査を実施するため、または別
の可能な検査、たとえばＸ線器具を用いての検査を実施
するためには、検査ヘッドが検査したい表面に密接させ
られ、この場所で押し付けられることが絶対に必要とな
る。このことをマニピュレータの容易で正確な移動可能
性を損なうことなく可能にするために、本発明の別の構
成では、前記ベルトの端部に配置された支持体がハイド
ロリック式の反動ノズルを有しており、この反動ノズル
が前記支持体もしくは同支持体に組み付けられた検査器
具を圧力容器の内壁に押し付ける。

本発明による装置を構成する場合、前記要求に加えて、
鉛直のマストだけでなく変位可能なベルトもできるだけ
正確に案内されかつ位置決めされ得ることが重要となる
。さらに、前記ベルトか充分自由に操作可能であって、
しかも周方向での位置決めか移動可能なマストによって
行なわれることも必要である。しかし半径方向での位置
決めは付加的な装置によって確保されなければならない
。このために、本発明の別の構成では、マストが下側範
囲において圧力容器内壁に向いた側に、前記ベルトを案
内するためのガイド開口を有しており、このガイド開口
と下側の走行機構との間の範囲に移動可能なガイドアー
ムが配置されていて、このガイドアームによって前記ベ
ルトが圧力容器内面の方向に変位可能である。

さらに、前記ベルトによって到達されない圧力容器内壁
の範囲をも検査することができるようにするために、本
発明の別の構成では、マストの少なくとも１つの小幅面
に、検査器具を収容するための少なくとも１つの第２の
支持体が配置されており、この支持体が任意にマスト長
手方向軸線の方向および圧力容器の内面の方向、マスト
長手方向軸線に対して側方ならびに検査器具の作業軸線
を中心とした回転方向に移動調節可能である。したかっ
て、この第２の支持体は主として核燃料容器上方の範囲
を検査したい場合に使用される。

本発明による装置を用いて作業する場合、たとえば検査
システムの変更を行なうために第２の支持体が同支持体
に配置された検査器具と共に装置運転中に取り除かれる
と望ましい。このために本発明の別の構成では、第２の
支持体が所属の回転駆動装置を含めてランスによって取
外し可能である。このランスは上方から導入して、カイ
トホッパに差し込むことかできる。導入後に前記ランス
は１／４回転させるか、または半回転させることによっ
てロックされ、それと同時に支持体と支持体受容部との
結合が解除される。この場合、ユニント全体をランスに
よって持ち上げて、上部で原子炉容器から取り除くこと
ができる。

［実施例１ 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図には、直立した円筒状の原子炉の圧力容器ｌが示
されており、この圧力容器内には、同軸的に配置された
同じく円筒状の核燃料容器２が位置している。圧力容器
１は上端部にフランジ３を有していて、この７ランジに
は運転時にカバー（図示しない）か載着されており、こ
のカバーはポルト４によって固定される。圧力容器ｌは
、たとえば符号５．５′および５″で示されている種々
の管片を有している。これらの管片や圧力容器ｌの他の
任意の個所は適当な検査器具、つまり多くの場合には超
音波器具を用いる検査のために接近可能でなければなら
ない。この場合に特に障害となるのは、核燃料容器２と
圧力容器の内壁との間のもともと狭い環状室に位置して
いる組込み体６である。この範囲に位置するステー７は
検査器具の導入にとってさらに別の障害になる。

第１図に示したマニピュレータ８は鉛直のマスト９を有
している。このマストは上端部と下端部とで上側の環状
レールＩＯと下側の環状し−ル１１とに沿って圧力容器
の周方向に移動可能に支承されている。上側の環状レー
ル１０には、まずブリッジ１２が配置されており、この
ブリッジは上側の環状レールＩＯに対する割線を形成し
ていて、規定の寸法を設定されておりこの場合、このブ
リッジに沿って移動可能に支承されたマスク９は、障害
物、たとえば圧力容器に配置された導管を充分な距離を
おいて回避することができるまで半径方向で後方にすら
されている。上側の環状レール１０は圧力容器の上縁部
に取外し可能に取り付けられていて、検査目的のために
のみこの場所に装着される。

マスト９は下端部で第２の環状レール１１に沿って移動
可能に支承されており、この第２の環状レール自体は核
燃料容器２の上縁部に取外し可能に配置されている。マ
スト９は中空レルとして構成されており、この中空レー
ルの内部には、軸方向に摺動可能でかつ圧力容器内壁の
方向に変位可能なヘルド１３か位置している。このベル
トはマスト９の下側範囲でこのマストから進出する。さ
らにこのベルトは、圧力容器ｌの内周面と核燃料容器２
の外周面との間に位置する環状室内にまで突入する。ベ
ルト１３の端部には、検査器具のための第１の支持体１
４が設けられている。

ブリッジ１２は逆転可能な駆動モータ１５を有しており
、この駆動モータは上側の環状レル１０の歯輪と作用結
合していて、結合ユニット（図示しない）を介してマス
ト９の下端部に設けられた走行機構にも作用する。図示
の有利な構成では、ベルト１３かリンクチェーンとして
構成されている。このリンクチェーンは個々のチェーン
リンク１６から成っており、これらのチェーンリンクは
その間に配置されたジヨイント１７によって互いに結合
されている。この結合部は精密な構成に基づき、チェー
ンが圧力容器の内壁の方向には変位可能であるか、該内
壁に対して垂直の方向には変位可能でないように形成さ
れていなけれはならない。個々のチェンリンクは一般に
３００〜５００ｍｍの幅と約６００ｍｍの長さとを有し
ている。変位可能なベルト１３の下端部に位置する第１
の支持体１４は側方に引出し可能であり、このことは第
１図に破線で示されている。マスト９は下側範囲におい
て圧力容器内壁に向いた側にベルト１３のためのガイド
開口１８を有していて、さらにこのガイド開口と下側の
環状レール１１との間の範囲に移動可能なガイドアーム
１９を有しており、このガイドアームを用いてベルト１
３は圧力容器内面の方向に変位可能となる。

さらに第１図からは、マスト９の少なくとも１つの小幅
面に検査器具を収容するための第２の支持体２０が配置
されていることが判かる。

この支持体は任意にマスト長手方向ならびに圧力容器の
内面の方向、マスト長手方向軸線に対して側方ならびに
検査器具の作業軸線を中心とした回転方向に移動調節可
能である。この第２の支持体２０は所属の回転駆動装置
を含めてランス２＋（第３図）によって取外し可能であ
る。さらに第１図からは、トレーリングケーブル２２．
２３が設けられているのが判かる。このトレーリングケ
ーブルによって支持体もしくは同支持体に配置された検
査器具に電気エネルギが供給され、かつ前記トレーリン
グケーブルを介して、得られた信号が評価のために導出
される。

第２図にはこの装置の側面図、第３図には正面図がそれ
ぞれ示されている。同一の部分は同し符号で示されてい
る。この装置の寸法の印象を与えるために、符号２４で
オペレータが示されている。

第１の支持体１４か、同支持体に配置された検査器具と
共に圧力容器ｌの内面に確実に押し付けられるようにす
るために、この支持体１４はハイドロリック式の反動ノ
ズル２５を有しており、これらの反動ノズルのうちの２
つが第４図に示されている。支持体が所望の位置にもた
らされていると、前記反動ノズルの回路が閉しられて後
方に水噴流２６を噴射する。これにより、検査器具２７
は所望に応じて圧力容器１に圧着されるようになる。

既に説明したように、支持体１４は側方に引き出すこと
ができ、このことは２つの部分から成るテレスコープ２
８を介して行なわれると有利である。このテレスコープ
を形成する両テレスコープ部分２９．３０は互いに調和
されて駆動されるようになっており、前記テレスコープ
自体は変位可能なベルト１３の端部と結合されている。

この場合に支持体１４は同じく広幅のトレーリングケー
ブル３１を介してベルト端部と結合されており、このト
レーリングケーブルを介して検査器具にエネルギが供給
され、かつ得られた信号が導出される。トレーリングケ
ーブルとしては、コンピュータ技術から知られているよ
うな互いに並んで配置された複数の導体撚り線を備えた
広幅ケーブルが使用されると有利である。この装置は第
５図において正面図で、第６図において横断面図で示さ
れている。

既に述べたように、マスト９の少なくとも１つの小幅面
には第２の支持体２０が配置されている。この第２の支
持体は同じく検査器具を収容するために働く。この支持
体は任意にマスト長手方向軸線の方向ならびに圧力容器
の内面の方向、マスト長手方向軸線に対して側方ならび
に検査器具の作業軸線を中心とした回転方向に移動調節
可能である。この第２の支持体は所属の回転駆動装置を
含めてランス２１（第３図）を用いて取外し可能である
と望ましい。このための幾つかの詳細な構成が第７図〜
第１Ｏ図に示されている。第２の支持体を取り外すため
にランス２１はまずこのために設けられた開口に導入さ
れる。このことをやり易くするために、第２の支持体の
上面にはガイドホッパ３２が配置されている。ランスは
下端部に切換ニップル３３を有しており、この切換ニッ
プルは第７図と第８図に図示したようにして導入される
。

ランスが導入されても、この支持体は相変らずその固定
部にしっかりと座着している。ランスがその鉛直方向軸
線を中心にして９０°だけ回転させられると、はじめて
支持体はこれまでの固定状態から解除され、かつランス
に対する確実な結合か形成される（第一９図および第１
０図）。このことが行なわれると、第２の支持体を同支
持体に固定された器具と一緒にランスによって上方に弓
き上げることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による装置の実施例を示すものであって、
第１図は本発明による装置を備えた原子炉の圧力容器を
部分的に断面して示す斜視図、第２図は本発明による装
置の側面図、第３図は本発明による装置の正面図、第４
図は反動ノズルを備えた第１の支持体の原理を示す側面
図、第５図はテレスコープを備えた第１の支持体の正面
図、第６図は第５図のＶｌ−ＶＩ線に沿って断面した図
、第７図、第８図、第９図および第１Ｏ図はランスを用
いる第２の支持体の２つの取外し過程を示すものであっ
て、第７図は第２の支持体へのランスの導入位置を示す
縦断面図、第８図は第７図の■−■線に沿った横断面図
、第９図は第２の支持体とランスとの保合位置を示す縦
断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿った横断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同軸的に配置された円筒状の核燃料容器を内蔵する
   直立した円筒状の原子炉用の圧力容器を非破壊検査する
   装置であって、圧力容器に突入した鉛直のマストが設け
   られていて、該マストがその上端部と下端部とで圧力容
   器の周方向に移動可能に支承されており、さらに前記マ
   ストが同マストに沿って移動可能な検査器具用の支持体
   を有している形式のものにおいて、 前記マスト（９）が上端部でブリッジ（１２）に移動可
   能に支承されていて、該ブリッジが第１の上側の環状レ
   ール（１０）に沿って移動可能であり、該環状レールが
   圧力容器の上縁部に取外し可能に取り付けられており前
   記マスト（９）が下端部で第２の下側の環状レール（１
   １）に沿って移動可能に支承されていて、該環状レール
   が核燃料容器（２）の上縁部に取外し可能に配置されて
   おり、前記マスト（９）が中空レールとして構成されて
   いて、該中空レールの内部に、長手方向摺動可能でかつ
   容器内壁の方向に変位可能なベルト（１３）が設けられ
   ており、該ベルトが前記マスト（９）の下側範囲におい
   て同マストから進出して、圧力容器（１）の内壁面と核
   燃料容器（２）の外壁面との間の環状室にまで延びるよ
   うになっており、さらに前記ベルトがその端部に少なく
   とも１つの検査器具を支持するための第１の支持体（１
   ４）を有していることを特徴とする、原子炉用の圧力容
   器を非破壊検査する装置。 ２、ブリッジ（１２）が逆転可能な駆動モータ（１５）
   を有しており、該駆動モータが上側の環状レール（１０
   ）の歯輪と作用結合していて、結合ユニットを介してマ
   スト（９）の下端部に位置する走行機構にも作用してい
   る、請求項１記載の装置。 ３、ベルト（１３）がリンクチェーンである、請求項１
   または２記載の装置。 ４、変位可能なベルト（１３）の端部に設けられた第１
   の支持体（１４）が側方に引出し可能である、請求項１
   から３までのいずれか１項記載の装置。 ５、前記第１の支持体（１４）が、互いに調和されて駆
   動される２つのテレスコープ部分（２９，３０）から成
   るテレスコープ（２８）を介して前記ベルト（１３）の
   端部と結合されている、請求項４記載の装置。 ６、前記ベルトの端部に配置された前記支持体（１４）
   がハイドロリック式の反動ノズル（２５）を有しており
   、該反動ノズルが前記支持体もしくは同支持体に組み付
   けられた検査器具を圧力容器の内壁に押し付けるように
   なっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の
   装置。 ７、マスト（９）が下側範囲において圧力容器内壁に向
   いた側に、前記ベルト（１３）を案内するためのガイド
   開口（１８）を有しており、該ガイド開口と下側の環状
   レール（１１）との間の範囲に移動可能なガイドアーム
   （１９）が配置されていて、該ガイドアームによって前
   記ベルト（１３）が圧力容器内面の方向に変位可能であ
   る、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。 ８、マスト（９）の少なくとも１つの小幅面に、検査器
   具を収容するための少なくとも１つの第２の支持体（２
   ０）が配置されており、該支持体が任意にマスト長手方
   向ならびに圧力容器内面の方向、マスト長手方向軸線に
   対して側方ならびに検査器具の作業軸線を中心とした回
   転方向に運動可能である、請求項１から７までのいずれ
   か１項記載の装置。 ９、第２の支持体（２０）が所属の回転駆動装置を含め
   てランス（２１）によって取外し可能である、請求項７
   記載の装置。