JPH0587975A - ポンプの軸を検査する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 循環ポンプの軸検査における検査員の放射線
被曝の惧れを減少させる。 【構成】 スペ―サ継手又はリンクをポンプ駆動装置と
ポンプ軸68の頂部の中間にある限られたアクセス区域か
ら手作業で取外し、軸の内部に沿って同心に伸びる検査
中孔100を介して検査を実施する。延長集成体によって
支持したプロ―ブ104を、ラビリンス封じ領域の様な軸
の特徴づけ可能な部分が確認されるまで検査中孔100の
中に下げ、次いでプロ―ブ104のラスタ走査形移動によ
り、欠陥状態を最初に示す様な別個の小さな関心領域を
調べる。関心領域の下側の部分は、ジャ―ナル集成体に
対する隅肉溶着部の様なその隣りにある特徴づけ可能な
領域によって確認する。関心領域の縦方向の範囲が制限
されている為、プロ―ブ104のラスタ形移動を利用する
ことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】ある業界では、有害又は危険の惧れのあ
る物質を含むかも知れない様な流体を循環させる為にポ
ンプが使われている。原子炉及び化学設備がこう云う流
体を循環させる設備の全般的な例である。

【０００２】原子炉設備は減速材又は冷却材として並び
にタ―ビンを駆動する作業流体として作用する流体を循
環させる。以下の説明では、この様な流体を使う場合
を、原子力発電所の沸騰水形原子炉の場合について説明
する。沸騰水形原子炉（ＢＷＲ）は、主たる冷却材であ
る水が減速材として作用すると共に、タ―ビン等を駆動
する作業流体としても作用する様に設計されている。こ
の為、こう云う設備では単一の冷却材ル―プが用いら
れ、別個の蒸気発生器等を使わないで済ましている。Ｂ
ＷＲの炉心に於ける沸騰活動の為、こう云う原子炉は例
えば加圧水形原子炉（ＰＷＲ）よりもシステム圧力を低
くして運転するのが有利である。然し、作業流体（水）
がこの直接サイクルで炉心を通過し、収納構造から出て
行ってタ―ビン等を駆動するから、放射障害を避ける為
に特別の注意が払われている。一次冷却水は、炉心内に
存在する高い中性子束にさらされた時、不純物が活性化
されるのを防止する為に、こう云う原子炉では高度に純
化されているが、循環する冷却材に放射能が誘起される
ことが証明されている。この為、この様な放射の条件を
考慮に入れる為に、ＢＷＲ設備では保守の活動が必然的
に一層厳格になる。

【０００３】より典型的なＢＷＲ設備では、冷却水が炉
心内で加熱されて、水及び蒸気の２相混合物として原子
炉容器内を上昇する。この後、この２相混合物が蒸気分
離器集成体及び蒸気乾燥器構造の中を上向きに通り、タ
―ビンに通ずる蒸気配管に入る。タ―ビンを駆動した
後、蒸気が凝縮して水となり、非常に大形の復水及び給
水ポンプによって原子炉に戻される。一般的に、炉心に
水を循環させる為に、垂直な向きに配置した大形の再循
環ポンプが使われている。ある設備では、循環ポンプか
らの冷却水が、炉心シュラウド及び容器の壁の間（立下
り環体）の間に配置された垂直ジェット・ポンプの入力
に送られ、これが冷却材の強制循環を行なうと共に、原
子炉容器の蒸気分離及び乾燥機能から戻される水と再循
環冷却材とを混合する。

【０００４】冷却材循環装置の正しい検査及び保守は、
勿論重要であり、放射災害の為、必然的にある手順が必
要になる。非常に大形の循環ポンプの検査には、大形駆
動モ―タを取外し、それに伴ってそれを一時的に保管す
ることを必要とするのが典型的である。部品の寸法の
為、この保管は原子炉収容建物自体の外で行なうのが典
型的である。モ―タを取出した後、ポンプの長い駆動軸
−羽根車の羽根集成体をアクセスする為に、ポンプのカ
バ―のボルトを外して取外し、その時大形の放射能遮蔽
キャスクをポンプの頂部に配置し、次にその後ひっかけ
鉤又はフックが軸をキャスクの中に引張り込む。次に、
キャスクとこうして遮蔽された駆動軸を原子炉建物の別
の領域へ移動し、そこでポンプ軸の放射能汚染を受けた
若干の沈積物を「ハイドロレ―ザ」とも呼ばれることの
ある高圧水ジェット装置によって除去する。こうして軸
の汚染除去をした後、この洗浄手順から出て来る汚染さ
れた廃水を処理しなければならないし、その後ポンプの
検査が出来る様になる。例えば種々の非破壊手順の何れ
か、例えば超音波試験等を用いて検査した後、駆動軸を
再びポンプ構造内で組立て、モ―タを駆動軸に再び結合
することが出来る。この結合はモ―タの駆動出力部とポ
ンプの駆動軸の被動入力の間を伸びるスペ―サ継手又は
コネクタ・リンクの所で行なわれるのが典型的である。
この様なリンク又は継手は、例えば約１２吋の長さを最
低限持つことがある。検査手順全体は、その難しさに応
じて、済ますのに数日間から何週間も必要とするのが典
型的である。

【０００５】加圧水形原子炉（ＰＷＲ）に於ける様に、
減速材及び作業流体が独立に循環する様な他の原子炉設
備の設計でも、同様な検査及び保守の問題が起り得る。
ＰＷＲでは、炉心に水を循環させる１次ル―プは放射能
状態にさらされる。

【０００６】化学設備又は石油設備に使われる様な他の
ポンプの検査と保守も同様な問題及び災害の惧れがあ
る。

【０００７】

【発明の要約】この発明は原子炉設備又は化学設備に用
いられる様な循環ポンプの軸を検査する方法と装置を取
上げるものである。軸の検査を実施するのに他の場合に
必要となる時間長を非常に大幅に短縮する様なその場所
での検査方法を説明する。この手順によると、最初に製
造する時、又は前に述べた大がゝりな手順に従って、検
査の為にポンプ・ハウジングから取外す時、循環ポンプ
の軸の中心に細長い検査開口又は中孔を形成する。検査
員が通常は垂直向きの検査中孔の頭部又は頂部にアクセ
スすることは、大形の天井電気モ―タの軸を循環ポンプ
の軸の頂部と接続するスペ―サ継手又はリンクを手作業
で取外すことによって、限られた範囲で行なわれる。こ
の取外しにより、この時露出している検査中孔の頂部を
利用して、非破壊試験手順を実施する為の垂直方向に限
られた範囲のアクセス領域が露出される。放射能を持つ
軸は、検査手順の間、放射阻止用の水を充填したポンプ
・ケ―シング内にとゞまっているので、検査員が放射被
曝を受ける惧れが制御される。

【０００８】超音波試験が好ましい形の検査であり、こ
の目的の為、検査中孔の中に摺動自在に挿入出来る様に
選ばれた直径を持つプロ―ブを用意する。このプロ―ブ
が１つ又は更に多くの超音波変換器を担持し、制限され
たアクセス領域から検査中孔へのアクセスが出来る様に
する様に制限された長さに、その寸法を定める。検査中
孔又は開口の中でプロ―ブを支持すると共に、もっと重
要なことは、それを操作する為、アクセス領域を介して
検査中孔に出入し得る支持集成体を設ける。然し、集成
体が、検査を実施する為の走査軌跡に沿ってプロ―ブを
操作することが必要である。この操作はその範囲が垂直
方向であると共に回転方向でもあるが、今考えている様
な種類のポンプ軸に於ける初期の欠陥は、最初は垂直方
向の範囲が非常に限られたある関心のある領域内でのみ
起ると云う認識からして、達成可能である。この為、ポ
ンプ軸の頂部にある限られたアクセス領域からの作動に
より、プロ―ブは走査用のラスタ形の軌跡を通る様にす
ることが出来る。この新規な手順の結果として、数日間
乃至何週間もの検査時間が節約される。

【０００９】１つのプロ―ブ支持集成体では、プロ―ブ
を検査中孔又は開口の内に徐々に下げて行く時、限られ
たアクセス領域の所で、一連の延長棒が順次組立てられ
る。プロ―ブの位置等を監視する様に、この手順では適
当な標識が設けられる。出力認識信号を予め作成する為
に、軸自体の現物大の見本を利用することにより、この
後の検査手順の過程で、オペレ―タは、ラビリンス封じ
の様なポンプのある特徴づけが出来る領域を正確に突止
めることが出来る。従って、初期の欠陥が起る関心のあ
る領域は、超音波検査機器の読取を利用して、容易に確
認することが出来る。この発明の別の一面として、支持
集成体を通じてのプロ―ブの操作は、簡単なステップ・
モ―タ技術を用いたコンピュ―タ制御により、自動的に
実施することが出来る。この実施例では、検査員の安全
の点で、放射被曝の惧れは一層少なくなる。

【００１０】この発明の別の特徴は、ポンプ・モ―タと
被動関係に接続し得る所定の長さを持つリンクと着脱自
在に接続可能であって、災害を招く惧れのある流体を循
環させる為に使われるポンプの軸を検査する方法とし
て、軸に、縦軸線を持つと共にリンク接続部から予定の
関心のある領域まで伸びる予定の断面寸法を持つ細長い
検査開口を設け、前記リンクを取外して検査開口を露出
し、検査信号を発生する様に作動し得る少なくとも１つ
の超音波変換器を支持すると共に、前記予定の寸法未満
の断面寸法、前記所定の長さ未満の長さ及びコネクタ部
分を持つプロ―ブを設け、何れも前記予定の寸法未満の
断面寸法、及び前記所定の長さ未満の長さを持つと共に
互いに向い合って配置されたコネクタ部分を持つ複数個
の延長部品を用意し、前記プロ―ブを露出した検査開口
の中に挿入し、該プロ―ブが検査開口の中にある間に、
前記プロ―ブのコネクタ部分を１番目の延長部品の１つ
のコネクタ部分と接続すると共に１番目の延長部品を検
査開口の中に挿入し、１番目の延長部品が検査開口の中
にある間に、２番目の延長部品のコネクタ部分を１番目
の延長部品の別のコネクタ部分と結合し、プロ―ブが関
心のある領域にある時の最後の延長部品まで、延長部品
を互いに接続して検査開口の中に挿入する工程を繰返
し、超音波変換器を作動して検査信号を取出しながら、
プロ―ブを関心のある領域に沿って操作する工程を含む
方法を提供することである。

【００１１】この発明の別の特徴は、原子炉設備の循環
ポンプの軸を検査する方法として、ポンプには所定の長
さを持つリンクと駆動関係を持つ様に着脱自在に結合さ
れたモ―タが設けられ、該リンクが前記軸の１端に結合
され、該軸は所定の材料であって、縦軸線を持つと共
に、特徴づけ可能な部分並びに所定の直径を持つ関心の
ある軸領域まで伸びている時、前記軸を、前記１端にあ
るアクセス開口から略細長い軸線に沿って関心のある領
域の中を伸びる予定の直径を持つ細長い検査中孔を持つ
様にし、リンクを取外してアクセス開口を露出すると共
に、リンクの所定の長さに対応するアクセス長を持つア
クセス領域を作り、検査信号を発生する様に作動し得る
少なくとも１つの超音波変換器を支持するプロ―ブを用
意し、該プロ―ブは中孔の予定の直径未満の直径、アク
セス長未満の長さ及びコネクタ部分を持ち、アクセス領
域から前記プロ―ブを検査器部内に可動に支持する為、
プロ―ブと支持関係を持つ様に接続し得るプロ―ブ支持
延長集成体を設け、延長集成体を操作して軸の特徴づけ
可能な部分の近辺までプロ―ブを検査中孔の中で移動さ
せ、超音波変換器を作動して、軸の特徴づけ可能な部分
に対する関心のある領域の開始部を突止める検査信号を
取出し、延長集成体を操作して、突止められた関心のあ
る領域内の走査パタ―ンを定める様にプロ―ブを移動さ
せ、プロ―ブが走査パタ―ン内にある時に超音波変換器
を作動して検査信号を取出す工程を含む方法を提供する
ことである。

【００１２】この発明の別の特徴は、放射性成分を担持
する流体を循環させる為に使われるポンプの軸を検査す
る装置として、ポンプが軸の１端との着脱自在の継手ま
で伸びる、ポンプのリンク領域内にある所定の長さを持
つリンクと駆動関係を持つ様に着脱自在に結合されたモ
―タを持ち、軸が縦軸線を持つと共に、１端にあるアク
セス開口から縦軸線に沿って関心のある軸領域の中を伸
びる所定の断面寸法の検査開口を持っていて、表面が所
定の外径を持つ様なポンプの軸を検査する装置を提供す
る。この装置は、所定の断面寸法未満の断面寸法、所定
の長さ未満の長さ及びコネクタ部分を持つプロ―ブを含
む。超音波変換器集成体がプロ―ブに取付けられてい
て、関心のある領域に於ける軸の表面の検査を行なう様
な向きを持つ超音波変換器ビ―ムを発生する様に作動し
得る。プロ―ブ支持延長集成体がプロ―ブのコネクタ部
分に結合されていて、リンクをそこから取出した時に利
用し得るポンプのリンク領域を介してのアクセスによ
り、縦軸線に沿って検査開口の中で移動する様に並びに
該縦軸線の周りで回転する様にプロ―ブを支持する。

【００１３】この発明のその他の目的は一部分は明らか
であろうし、一部分は以下の説明から明らかになろう。

【００１４】この為、この発明は以下詳しく開示する例
に示す様な要素の構成、組合せ、部品及び工程の配置を
持つ装置と方法で構成される。この発明の性質並びに目
的が十分理解される様に、次に図面について詳しく説明
する。

【００１５】

【発明の詳しい説明】原子炉で発生された蒸気を用いる
電力設備は、比較的大形で大規模である。原子炉収納構
造は、何階もの高さがある原子炉だけでなく、関連する
クレ―ンや関連する燃料処理構造と、前に述べた水循環
装置のあるポンプ及び配管装置をも収める位の寸法であ
る。この循環装置の一部分が、このポンプを使う状況を
示す為に、図１に簡単な見取図で示されている。この図
を見ると、水循環装置が全体を１０で示してあり、これ
が原子炉１２に付設されている。原子炉１２は容器支持
裾部１４から半球形キャップ又は頭部１６まで拡がって
いる。原子炉１２の周りに伸びるものとして破断して示
してあるのは、円筒形の原子炉遮蔽壁１８であり、循環
装置１０の部品を含めて、原子炉１２と動作関係を持つ
様に種々の部品がこの壁を通抜けている。こう云う部品
としては、通気及び頭部吹付け継手２０、蒸気出口２
２、炉心吹付け入口２４及び給水入口２６がある。

【００１６】循環装置１０の２台のポンプの１台が２８
に、電気モ―タ３０、及び全体的に垂直向きのポンプ本
体部分３２を含むものとして示されている。本体部分３
２はポンプ羽根ハウジング３４まで下向きに伸びてい
る。ポンプ２８の吐出配管が３６に示されており、ハウ
ジング３４から伸びていて吐出配管締切弁３８，４０を
有する。側路配管が４２に示されており、これに側路弁
４４が設けられている。吐出配管３６が集成体を取巻く
マニホルド４６まで伸びていて、そこから複数個の循環
入口配管４８が伸びていることが判る。入口配管４８
は、原子炉１２内に垂直向きに設けられたジェット・ポ
ンプ集成体（図に示してない）に給水する様に作用す
る。循環水出口配管５２が原子炉１２からポンプ２８の
吸込み側へ伸びることが示されており、循環ル―プ吸込
み弁５４を有する。

【００１７】この発明の方法では、必要な予防保守手順
を実施する設備の人員に有害な放射被曝が起る惧れを事
実上減少して、ポンプ２８の軸の完全さをその場所で評
価することが出来る。この方法を使うと、前に述べたク
レ―ン等を利用してモ―タ３０を取外す必要とか、放射
保護手順のもとで必要なポンプ・ハウジング３２の分解
が避けられる。この点について、モ―タ及びポンプ集成
体２８を示した図２を参照されたい。ポンプ本体部分３
２が、モ―タ３０に取付けられた円筒形のハウジング６
０を持ち、その中にモ―タ３０の軸が入込み、それに接
続された軸カラ―集成体を６２に示してある。カラ―集
成体６２がボルト等により、モ―タ−ポンプ・スペ―サ
或いはリンク６４と着脱自在に接続され、このリンクが
ボルト等により、循環ポンプの全体を６８に示した軸に
固定された対応するカラ―６６に着脱自在に接続されて
いる。軸６８が軸受封じ集成体７０の中を伸び、この集
成体が全体を７４で示した羽根車部品を収容した下側ポ
ンプ・ハウジング７２まで伸びている。ポンプの吸込み
入力を７６に示し、吐出側を７８に示してある。集成体
２８の全体が、原子力発電設備の収納構造の中に配置さ
れている。然し、スペ―サ又はリンク６４は、普通は例
えば８１に示す様な開口により、ハウジング６０を通し
て手作業のアクセスが可能である。この開口の範囲は限
られており、設備によって変るが、リンク６４の寸法又
は長さも同じである。一般的に、最低限、リンク６４は
約１２吋（３０．５cm）の長さを持つ。

【００１８】図３には、２８に示した様なポンプに典型
的に見られる軸が断面図で示されている。この図で、再
びカラ―６６を示してあるがスペ―サ又はリンク６４か
らは切離して示してある。軸６８がカラ―６６の頂部に
ある上面８０から直径が変化する上側部分８２に沿っ
て、ラビリンス封じ領域８４に来るまで伸びることが判
る。このラビリンス封じを構成している矩形のねじ山
は、集成体７０内にあるこれに対応した相補形のねじ山
と共に耐圧能力を持つ様な形になっている。ラビリンス
封じ領域８４が、その直ぐ下にある関心のある領域８６
を突止める為の、軸６８の特徴づけ部分として役立つこ
とが判る。この関心のある領域８６は、全体を８８で示
したジャ―ナルまで伸び、９０及び９２に示す様に、側
面リング部品の溶接によって軸６８に結合することが出
来る。ジャ―ナル８８の下方には、適当な羽根等を持つ
羽根車７４が配置されている。

【００１９】この発明の手順では、軸６８の中に、その
縦軸線と同心に開口又は検査中孔が形成される。この中
孔１００は、軸の上面８０から関心のある領域８６を通
り越して、ジャ―ナル８８の底に向って伸び、１０２で
終端することが判る。一般的に、従来の長たらしい方法
によって検査される軸は、ポンプ２８内に再び取付ける
前に、この中孔１００を設ける。即ち、この発明の考え
によると、将来の検査はその場所で実施することが出来
る。一般的に、この検査方法は、全体を１０４で示す様
なプロ―ブを中孔１００内に正確に位置ぎめすること、
それを予定の移動軌跡又はパタ―ンに沿って動かすこ
と、プロ―ブ１０４に取付けた変換器を用いる超音波検
査の様な非破壊試験方法を利用することを必要とする。
プロ―ブ１０４は、検査中孔１００未満の直径、及び軸
６８の上面１８０から中孔１００内にそれを位置ぎめす
る様に選ばれた長さを持つ様に構成する。従って、プロ
―ブ１０４の長さは、スペ―サ又はリンク６４を取外し
た時に利用し得る対応するアクセス長未満である。プロ
―ブ１０４を中孔内の所定位置に保持すると共に、試験
パタ―ン又は試験の向きの軌跡にわたってそれを操作す
る為に、１０６ａ−１０６ｅで示す別々の延長部品の集
成体によって支持される。延長部品１０６ａ−１０６ｅ
は、その長さがリンク又はスペ―サ６４を取外した時に
利用し得るアクセス可能な長さ未満であること、並びに
その直径が検査中孔１００の対応する直径未満であるこ
とゝ云う点で、プロ―ブ１０４と同じ様な寸法である。
予備集成体として、部品１０６ａ−１０６ｅは内部ケ―
ブル１０８のみによって繋ぎ合されている。このケ―ブ
ルは、取分け制御入力を供給すると共に、標本化信号デ
―タを伝えるのに役立つ。然し、検査中孔１００の中に
逐次的に位置ぎめされた時、プロ―ブ１０４及び関連す
る延長部品が相互接続される。この点について云うと、
１０６ａに示す様な最初の延長部品はプロ―ブ１０４の
１端とねじ係合することが出来る。その後、延長部品１
０６ａ及びそれに続く部品は、１１０ａ−１１０ｄに示
す様な一連の介在する短いねじつきカラ―によって相互
接続することが出来る。カラ―１１０ｄが、延長部品１
０６ｄの上側の端に取付けられる様に配置されているこ
とが判る。この様に延長部品を相互接続することが、部
品１０６ｃ及び１０６ｄをカラ―１１０ｃと繋げる場合
について、図４に示してある。

【００２０】プロ―ブ１０４で用いる好ましい非破壊検
査方法は超音波試験である。この容積検査方法は、高い
周波数の音波を伝達することによって材料を検査する。
一般的に、選ばれる周波数は２００kHz と１６MHz の間
である。一般的に、測定される変数によって特徴づけら
れる様な超音波試験の種類及び手順には基本的に４つあ
る。そういう種類は、共振周波数方法、強度方法、通過
時間方法、通過時間中強度方法（ＩＴＴ）である。最も
包括的で広く使われている方法は、きずを突止め又は区
別する為に使われる強度方法及び通過時間方法である。
この通過時間方法が一層普及している（ＩＴＴ）方式で
あるが、２つの方法がある。即ち、パルス通過時間方法
（パルス・エコ―）及び周波数方法である。パルス・エ
コ―方式は、ソナ―と略同様に作用する短い超音波パル
スを用いる。この点について云うと、変換器を用いて超
音波パルスを発生し、それが不連続部により又は後壁或
いは反射壁によって受信機へ反射される。復帰エコ―の
ピ―クの寸法がエコ―の振幅に比例し、反射面又はきず
の寸法に関する情報を持っている。この反射標本化情報
から、きずまでの深さ又は位置も決定することが出来
る。一般的に、超音波試験装置は、電源と、パルス発生
器と、受信機−増幅器と、クロックと、読取用のオッシ
ロスコ―プと、標本化信号を送り又は受信し、又はその
両方の機能を果す種々の変換器の内の任意の１つとを含
む。典型的には、こう云う装置は圧電形構造によって構
成されている。

【００２１】デ―タ追跡に用いられる装置は、パルス・
エコ―方法、特にＣ−走査方式を利用する。この方式で
は、変換器、又は今の場合には、変換器を担持するプロ
―ブを関心のある領域にわたって操作する。典型的な移
動パタ―ン又は軌跡は、ラスタと似た一連の平行な線で
ある。Ｃ走査を実施する装置は、「深さゲ―ト」を用い
る。この構成により、選ばれた２つの深さの間にある不
連続信号だけを表示することが出来る。従って、オペレ
―タは、きずをぼかす惧れのある前面及び後壁のエコ―
を排除することが出来る。

【００２２】次に、超音波検査に用いられるプロ―ブ１
０４の形を図５について説明する。この図では、プロ―
ブ１０４が検査開口１００の中に位置ぎめされていて、
ねじ接続部１１２によって延長部品１０６ａに取付けら
れている。プロ―ブ１０４は、外向きに偏圧された４つ
のスペ―サ１１４−１１７により、検査中孔１００の中
で摺動自在になっている。プロ―ブ１０４の略中心に直
径１／２吋の５MHz の二重素子ピッチ−キャッチ変換器
１１８，１２０が取付けられている。変換器１１８，１
２０は、それらによって発生されるビ―ムが、関心のあ
る領域８６の１２２で示す外面に焦点が合さる様に傾け
られている。このピッチ−キャッチ方式では、１１８に
示す様な一方の変換器は送信用に使われ、１２０に示す
様な他方は受信用に使われる。こう云う装置では、各々
の変換器の機能を厳密に釣合わせる為に異なる材料を用
いることが出来る。更に図６を見れば、二重送信／受信
直進ビ―ムがグラフ状に示されている。

【００２３】更にプロ―ブ１０４には、直径１／２吋の
２．２５MHz の２つの４５°剪断波変換器１２６，１２
８が配置されている。変換器１２６は下向きであり、こ
れに対して変換器１２８は上向きである。２つの変換器
１２６，１２８は、関心のある領域に於ける軸の直径に
対応する距離だけ隔たっており、この為１３０に示す１
個所に収斂する。変換器１２６，１２８によって発生さ
れた上向き及び下向きの４５°の剪断波が、図６の１３
２に示されている。

【００２４】６８に示す様な任意の所定の軸にプロ―ブ
１０４を用いて超音波試験を行なうには、予備の手順と
して、軸自体を作るのに使われるのと音響的に同等の材
料又は同じ材料、例えばステレンス鋼を用いて軸の現物
大見本を作成することが必要である。現物大見本は、軸
の特徴づけ可能な或る所望の特徴並びに関心のある領域
８６を真似る様な輪郭を持つ様に作成される。この点に
ついて云うと、ラビリンス領域８４を特徴づけ可能な領
域として用いることにより、関心のある領域８６を突止
めるデ―タを発生することが出来る。同様に、ジャ―ナ
ル部品８８の様な特徴を突止めることにより、領域８６
の下限も確認することが出来る。関心のある領域８６を
こう云う名前で呼ぶのは、６８に示す様な軸に発生する
初期の欠陥は、領域８６の表面に円周方向の向きで起る
ひゞ割れ形の欠陥であることが判っているからである。
この為、その位置にある欠陥を確認して区別すること
が、軸６８が受ける最初の欠陥状態を表わしている。更
に、領域８６は、軸６８の全体的な寸法に較べて、かな
り限られた範囲であることが認められよう。従って、リ
ンク６４を取出した時に利用し得る限られた空間に対し
て実用的な範囲を持つ走査方法がとれる様になる。

【００２５】図７には、例えば例としての軸６８に使う
のに適した現物大見本を全体的に１４０で示してある。
現物大見本１４０は、検査中孔１００と対応する中孔１
４４を持つ挿入管部分１４２を有する。管１４２を１４
６の所で軸模擬円筒１４８に溶接する。この円筒の所で
は、中孔１４４に示す様な中孔は、破線１５０で示す様
に続いている。円筒１４８は、軸６８の関心のある領域
８６と同じ直径を持つ様な形にし、１５２に示すその上
側部分は、軸６８のラビリンス封じ８４の複製となる様
に加工される。ラビリンス封じを真似る部分１５２の下
方に、軸６８の関心のある領域８６と全体的に対応する
領域１５４がある。従って、領域１５４の直ぐ下に弓形
のジャ―ナル側面リング・シミュレ―タ１５６があり、
その両側がその全長に沿って円筒１４８に隅肉溶接され
ている。番号１乃至６及びＡ乃至Ｄで示す位置で現物大
見本１４０の表面に一連の反射溝孔が加工されている。
Ａ乃至Ｄはジャ―ナル側面リング・シミュレ―タ１５６
の下方にある。反射体の番号７は、ピッチ−キャッチ変
換器１１８−１２０に関連する整合手順で特に用いられ
た、直径１／８吋の側面からドリル加工した孔である。
これらの反射体の位置の方位が図８に示されている。反
射体１，３，５，Ａ及びＢは装置１４０の縦軸線に対し
て円周方向の向きであり、これに対して反射体２，４，
６，Ｃ及びＤはこの軸線に対して平行な向きである。

【００２６】装置１４０に対する前述の切欠き、中孔又
は適当な反射体によって定められた欠陥パラメ―タが、
下記の表に示されている。

【００２７】

【表１】 表 欠陥パラメ―タ 切欠き １ ３ ５ ２ ４ ６ 長さ（吋） 1/2 1/2 1/2 １ １ １ 深さ（吋） 0.100 0.300 0.700 0.100 0.300 0.700 切欠き Ａ Ｂ Ｃ Ｄ ７ 長さ（吋） 1/2 1/2 1/2 1/2 1/8 深さ（吋） 0.200 0.500 0.200 0.500 1/2 装置１４０を用いた較正手順を実施する時、プロ―ブ１
０４の角度方向並びにその垂直の向きを決定することが
必要である。典型的には、較正は手作業であり、この目
的の為、図９の１６０に示す様な方位又は角度表示板を
用いる。板１６０は、図３の上面８０にそれが存在する
ことによって示す様に、手作業形式のその場所でのポン
プの検査を実施する為にも利用することが出来る。板１
６０はその周りの０°から３６０°にわたって度数標識
を持つことが判る。０−３６０°の位置で、１６２にあ
る１／４吋の孔が整合用に、特に図３に示す様な手作業
の検査に使う為に設けられる。軸の位置の基準とする
為、度数指針１６４にカラ―を設け、これが１０６ａ
（図５）に示す様な１番目の延長部品にはめられてい
て、１６６に示す様な止めねじによって所定位置に保持
されている。

【００２８】例えばより簡単な手作業で較正手順を実施
する時、図７に示すある反射点が他の反射点よりも重要
度が一層高い。この点について云うと、水平の向きを有
する切欠きは特に関心がある。これは、これがポンプ軸
の関心のある領域で最初に発生する欠陥の向きだからで
ある。この装置を手作業で利用するには、携帯式である
装置、例えば、マサチュ―セッツ州のパナメトリックス
・インコ―ポレ―テット社によって製造されるＥＰＯＣ
Ｈ ２００２形の様な検出器を使うことが典型的には要
求されるから、較正手順は一度に１つの変換器の操作に
制限されることがある。手作業の較正手順は、自動的な
方式と非常に似ているが、この場合、現物大見本の装置
１４０を垂直に位置ぎめし、検査中孔１３２を脱塩水の
様な結合剤で充填する。プロ―ブを１０６ａに示す様な
適当な数の延長部品と共に組立て、それに適当な変換器
を取付ける。方位表示板１６０を装置１４０に取付け、
限られた関心のある領域内で装置を垂直方向に移動する
ことが出来る場所で、この装置に指針１６４を位置ぎめ
する。一般的に、指針は直線ビ―ム変換器１１８，１２
０の焦点と整合させる。その後、超音波試験装置の表示
装置で模擬ラビリンス封じ１５２からの戻りの反射が観
測されるまで、プロ―ブ１０４を中孔１４２の中で下げ
る。これが特徴づけ可能な領域である。その後、直線ビ
―ム変換器１１８−１２０の応答が、ラビリンスのねじ
山領域１５２の直ぐ下にある装置１４８の滑かな領域１
５４からの反射になるまで、プロ―ブ１０４を下げる。
この位置で、計器の調節をして、外面からの後向き反射
を表示し、こう云う反射体が計器の基線掃引上の予定の
場所に正確に位置ぎめされる様に、掃引及び遅延の制御
装置を調節する。

【００２９】その後、直線ビ―ム変換器の組合せ１１８
及び１２０が、１／８吋の側面に穿孔した孔又は反射体
番号７（図７）を最大の戻り信号として検出する様に、
プロ―ブ１０４を位置ぎめする。その時、計器の振幅は
スクリ―ンの一杯の高さの９０％及び１００％の間に設
定する。更に、プロ―ブ１０４をこの反射体番号７の周
りに回転する時のスクリ―ンの振幅の５０％の点の間の
度数に注意し、記録する。

【００３０】この後、下向きのパルス・エコ―変換器１
２６の較正を行なうことが出来る。この点について云う
と、プロ―ブ１０４は、欠陥又は反射体番号１を突止
め、その戻り信号が最大になる様に位置ぎめすることが
出来る。スクリ―ンの高さはスクリ―ンの高さ一杯の９
５％及び１００％の間になる様に調節する。次に、この
剪断波が、長さ１／２吋の切欠き番号１を通過するのに
要する５°の走査割出し回数を決定して記録する。その
後、上向きの変換器１２８に対して同じ手順を繰返す。

【００３１】その後、残りの切欠きを突止め、オペレ―
タの判断で、その読取値を評価することが出来る。

【００３２】図１０Ａ乃至１０Ｄは１４０に示す様な現
物大見本の装置と１０４に示す様なプロ―ブを利用して
得られたスクリ―ンの読取値を示す。使った計器は前に
述べたパナメトリックス・インコ―ポレ―テット社の装
置である。図１０Ａは、０．１００吋の深さを持つ図７
に示した切欠き番号１を表わすものであるが、最も浅い
切欠きが読取ゲ―トの輪郭１８０内の１８２の所に出て
来る。この読取値は、上向き４５°の傾斜を持つ下側の
変換器１２８によって発生された。更に計器は切欠きま
での水平距離をも表示する（図に示してない）。

【００３３】図１０Ｂでは、信号１８４は、変換器１２
８によって発生された切欠き又は反射体番号３の読取値
を示す。この切欠きは一層深く、０．３００吋の深さを
持ち、読取値の振幅が一層大きいことが判る。

【００３４】図１０Ｃを見ると、切欠き又は反射体番号
５を観察する変換器１２８の読取値がゲ―ト１８０内の
１８６の所に示されている。切欠き番号５は最も深い切
欠きであり、深さは０．７００吋である。信号１８６の
振幅が更に高くなることが判る。

【００３５】図１０Ｄは、装置１４０の滑かな面に対す
る対の変換器１１８−１２０の読取値を示す。この読取
値（図に示してない）から得られる厚さ情報は、例えば
図１０Ｃで発生されたものと対応することが判った。

【００３６】図３の６８に示す様な軸の非破壊試験を実
施する為の手作業の手順は、計器を較正する為の上に述
べた様な最初の工程を含む。この較正の後、１６０に示
す様な前に述べた方位又は度数表示子を軸の上面に位置
ぎめし、その０°位置１６２を軸上の０°と記した対応
する位置と整合をさせる。軸６８にある小さな中孔に入
込むピン等を利用して、装置１６０を適当な向きに固定
することが出来る。度数表示子内の開口を検査中孔１０
０と整合させる。軸６８は通常の垂直の向きを持ち、検
査中孔１００に脱塩水の様な適当な結合剤を充填する。
この結合剤は、前に述べた較正手順に用いられるのと同
じ結合剤である。ピッチ−キャッチ変換器の組合せ１１
８−１２０を用いて、領域８４のラビリンス封じの溝
が、プロ―ブ１０４がその領域を通り越す時に確認され
るまで、プロ―ブを検査中孔１００の中で下げる。計器
の出力スクリ―ンには、底の広い信号が観測される。こ
れは、溝の構成が一定で変化する断面の為に生ずる。滑
かな関心のある領域８６がどこで始まるかゞ判るまで、
ある数の最後に残るこう云う群を確認する。プロ―ブ１
０４が最後の溝を通過し、領域８６にぶつかった時、滑
かな断面の標本化信号を観測することが出来る。この滑
かな断面が、関心のある領域を同定する前に述べた特徴
づけ区域に続く関心のある領域である。上面８０より上
方にある軸の上部のこう云う区域の始点及び終点に印を
つけることが望ましい。次にジャ―ナル８８の上側リン
グ９０をポンプ軸に取付ける上側の隅肉溶着部を見る。
この位置でプロ―ブ軸に印をつけるべきである。次に見
られる信号は、リング９０をポンプ軸に取付ける下側溶
着部であり、これは次の特徴づけ区域と見なすことが出
来る。この他の特徴づけ区域は、プロ―ブ１０４を軸上
で更に下げる時に発生することが出来る。然し、この手
順で何よりも関心が持たれるのは、関心のある領域８６
である。この様な特徴づけ区域及び関心のある領域の垂
直位置を適当に記録する。この情報が、所望の検査区域
に対して必要な行程の長さに関する情報を検査員に提供
する。通常、この情報を軸自身の図面の対応する寸法と
比較する。

【００３７】上に述べた予備手順の後、度数指針１６４
を板１６０及び軸の上面８０を通抜ける延長部品に取付
けることが出来る。この装置は、評価すべき１番目の検
査区域に対する下向きの行程の範囲を定める限界又はス
トッパとして役立つ様に位置ぎめすることが好ましい。

【００３８】図１１Ａについて説明すると、変換器１２
６によって発生された標本化信号又は下向きの軸方向剪
断波を表わす計器のスクリ―ンの読取値が示されてい
る。スクリ―ンは、境界又は読取ゲ―トの輪郭２００で
示す様にゲ―トする。図１１Ａは、プロ―ブ１０４を軸
６８の滑かな（欠陥のない）表面部分の中で移動する時
の典型的なスクリ―ンの図である。ゲ―ト２００の左側
にあるレベルの高い信号は、中孔１００の内面の周りか
ら反射される音響エネルギを表わす。

【００３９】図１１Ｂでは、ゲ―トの輪郭２００をもう
一度示してあるが、ゲ―ト２００の左側の信号はやはり
中孔１００からの反射を示す。ゲ―トの輪郭２００の右
側又は下側の信号２０２は、プロ―ブ１０４をその領域
に沿って動かす時、ラビリンス封じ領域８４のねじ山か
ら反射される典型的な信号である。前と同じく、こう云
う信号は下向きの変換器１２６によって発生される。

【００４０】図１１Ｃは下向きの剪断波を発生する変換
器１２６からの応答を示しており、レベルの高い信号２
０４が上側ジャ―ナルと軸の溶着部、即ち、側面リング
９０から出る。この軸の溶着部が変換器１２６に対して
殆んど直角の反射を発生し、従って大きい振幅であるこ
とが認められる。事実上、オペレ―タは、この信号が存
在することにより、変換器１２６が関心のある領域８６
の下方を見ていることが判る。従って、この信号は領域
８６の終りを示す特徴づけ区域を表わす。

【００４１】図１１Ｄは、下側の軸とジャ―ナルの溶着
部又は下側の側面リング溶着部９２からの信号に応答す
る時の、下向きの変換器１２６によって発生される信号
２０６とゲ―ト２０５を示す。この場合も、この溶着部
を表わす信号２０６は振幅が比較的大きい。信号２０６
が、何れも隅肉溶着部を表わすが、信号２０４と似てい
ることに注意されたい。

【００４２】図１１Ｅは、ビ―ムが上側のジャ―ナルと
軸の溶着部の下方を移動する時の変換器１２６の活動に
対する計器の応答を示す。この時溶着部を表わす信号
は、２１０に示す様に小さくなる。然し、次の信号２０
８が始まりつゝあることが認識される。この信号は、軸
のこの位置にある円周方向の溝を表わす。プロ―ブ１０
４を更に下向きに移動すると、溝を表わす信号が、図１
１Ｆの２１２に示す様に、振幅が増加することが判る。
この場合も、ゲ―トの周囲を２００で示す。

【００４３】図１１Ｇはゲ―トの輪郭２００と共に、ス
クリ―ンの読取値を示す。この図で発生された信号は、
プロ―ブ１０４が軸１００の底にある時の上向きの変換
器１２８によって発生されるものである。この表示は、
溶着部、ジャ―ナル継手、ラビリンス封じ等によって表
わされる様な断面の変化を持たない軸の面の領域を見る
信号の典型である。

【００４４】図１１Ｈは、プロ―ブ１０４が軸１００の
底から上昇し始める時の変換器１２８の応答の表示であ
る。この図の左側の信号が中孔１００の面を表わすが、
その右側の小さい信号２１４，２１６が上側のジャ―ナ
ルと軸の溶着部、即ち側面リング９０の溶着部が検出さ
れ始める時を示す。プロ―ブ１０４を検査中孔１００の
中で上向きに走査するにつれて、信号は図１４Ｉに示す
様に増加する。この図では、上側のジャ―ナルと軸の溶
着部が、２１８に示す様な振幅を持つ。図１１Ｊは、信
号２１８が２２０に示す様に最大になるまで成長した状
態を示す。プロ―ブ１０４を引続いて上昇させると、リ
ング９０に於ける上側のジャ―ナルと軸の隅肉溶着部を
示す変換器１２６からの信号は、信号２２２で示す様に
減少し、これに対して領域８４のラビリンス封じの歯を
示す信号が、２２４に示す様に発生し始める。プロ―ブ
１０４を引続いてラビリンス封じ区域８４の上方に上昇
させると、軸７８の滑かな表面部分が現れ、その結果得
られるこの滑かな表面を表わす信号を図１１Ｌに示して
ある。

【００４５】図１１Ｍは、軸６８の更に高い所で対の変
換器１１８，１２０によって発生される典型的な出力の
表示である。この表示は肉厚が幾つもあることを示して
いる。図１１について上に示した所から、この検査では
軸に何等欠陥が存在しないと云う肯定的な判定を下すこ
とになる。

【００４６】プロ―ブ１０４及びそれに関連する支持部
品を検査中孔又は開口１００の中で走査するのに極く小
さい力しか必要としないから、この検査方式は更に機械
化した検査手順に容易に適している。こう云う手順は、
検査員が放射被曝を受ける惧れを更に少なくする点で有
利である。図１２には、機械化した形の検査手順が略図
で示されている。この図で、６８に示した様な軸は同じ
参照数字で表わしてあるが、それのカラ―部分６６は示
してない。軸の上方には、破線の囲み２４０の中に示し
た簡単な駆動機構が軸６８の上面８０の上に配置されて
いる。この機構が回転係合部品２４２を含み、これがプ
ロ―ブ１０４及び延長部品１０６の集成体を中孔１００
及びプロ―ブ１０４の中心軸線の周りに割出し運動を行
なわせる。ステッパ形のモ―タの装置２４２に対する駆
動入力を２４４に示す。装置２４２は、プロ―ブ１０４
及び延長部品１０６に集成体に対する回転運動を伝達し
ながら、垂直方向の摺動をも出来る様にする。この点に
ついて云うと、ステップ・モ―タ２４８から伝えられた
駆動により、集成体に対して垂直方向に割出す様に作用
する垂直係合部品２４６で示す様に、プロ―ブ１０４及
び延長部品１０６の集成体に垂直運動が割出し形で伝達
される。モ―タ２４４及び２４８の制御が線２５０，２
５２で示されており、これらの線が線２５４，２５６を
介して駆動出力段２５８に結合されることが判る。この
駆動出力段が、線２６２で示す様にプログラム可能なモ
―タ制御装置２６０によって制御される。図面では、ラ
スタ走査形の回転及び垂直運動が、矢印２６４、ブロッ
ク２６６及び運動経路２６８の展開図によって図式的に
示されている。この運動経路の軌跡２６８の円周方向の
範囲が、矢印２７０の範囲によって表わされており、こ
の運動の垂直方向の走査の高さ又は軌跡が矢印２７２で
示されている。走査動作の間、出力ケ―ブル１０８が、
２７４に示した多重チャンネル超音波及びデ―タ計器収
集装置に接続されることが示されている。装置２７４
は、例えばコネクチカット州のテクラッド・コ―ポレ―
ションによって販売される商品名ＴＯＭＡＳＣＡＮと云
うコンピュ―タ制御の超音波試験装置であってよい。

【００４７】以上説明したこの発明の範囲内で、上に述
べた方法及び装置にある変更を加えることが出来るか
ら、以上説明したこと並びに図面に示したことは、この
発明を例示するものであって制約するものと解してはな
らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰水形原子炉及び関連する水循環装置の簡略
斜視図。

【図２】図１の平面２−２で切った典型的なモ―タ及び
ポンプ集成体の部分断面図。

【図３】図２の平面３−３で切ったポンプ軸の断面図。

【図４】図３の平面４−４で切ったプロ―ブ支持集成体
の一部分の部分断面図。

【図５】図３の平面５−５で切ったこの発明のプロ―ブ
の部分断面図。

【図６】図５の平面６−６で切った断面図で、超音波変
換器ビ―ム領域を示す。

【図７】この発明の装置を較正する為に使われる現物大
見本の集成体の正面図で、一部分を破線で示してある。

【図８】図７の装置の一部分の平面図で、反射切欠き及
び中孔の方位位置を示す。

【図９】この発明の装置の延長部品及びケ―ブル装置と
共に組立てられた方位度数表示子及び指針の平面図。

【図１０】図７の現物大見本装置と共に利用されるこの
発明のプロ―ブの性能に対応する超音波計器の読取値を
示すグラフ。

【図１１】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１２】この発明の方法をモ―タ形に構成した場合の
概略構成図。

【符号の説明】

２８ ポンプ ３０ 電気モータ ６４ リング ６８ ポンプの軸 ８４ 関心のある領域 ８６ ラビリンス封じ領域 １００ 検査中孔 １０４ プローブ １０６ａ−１０６ｅ 延長部品 １１８，１２０ 二重素子ピッチ−キャッチ変換器 １２６，１２８ 剪断波変換器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰水形原子炉及び関連する水循環装置の簡略
斜視図。

【図２】図１の平面２−２で切った典型的なモ―タ及び
ポンプ集成体の部分断面図。

【図３】図２の平面３−３で切ったポンプ軸の断面図。

【図４】図３の平面４−４で切ったプロ―ブ支持集成体
の一部分の部分断面図。

【図５】図３の平面５−５で切ったこの発明のプロ―ブ
の部分断面図。

【図６】図５の平面６−６で切った断面図で、超音波変
換器ビ―ム領域を示す。

【図７】この発明の装置を較正する為に使われる現物大
見本の集成体の正面図で、一部分を破線で示してある。

【図８】図７の装置の一部分の平面図で、反射切欠き及
び中孔の方位位置を示す。

【図９】この発明の装置の延長部品及びケ―ブル装置と
共に組立てられた方位度数表示子及び指針の平面図。

【図１０】図７の現物大見本装置と共に利用されるこの
発明のプロ―ブの性能に対応する超音波計器の読取値を
示すグラフ。

【図１１】図７の現物大見本装置と共に利用されるこの
発明のプロ―ブの性能に対応する超音波計器の読取値を
示すグラフ。

【図１２】図７の現物大見本装置と共に利用されるこの
発明のプロ―ブの性能に対応する超音波計器の読取値を
示すグラフ。

【図１３】図７の現物大見本装置と共に利用されるこの
発明のプロ―ブの性能に対応する超音波計器の読取値を
示すグラフ。

【図１４】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１５】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１６】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１７】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１８】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図１９】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２０】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２１】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２２】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２３】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２４】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２５】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２６】沸騰水形原子炉の循環ポンプ軸にこの発明の
方法に従ってプロ―ブを作用させる時の超音波変換器試
験装置の読取値を示すグラフ。

【図２７】この発明の方法をモ―タ形に構成した場合の
概略構成図。

【符号の説明】 ２８ ポンプ ３０ 電気モータ ６４ リング ６８ ポンプの軸 ８４ 関心のある領域 ８６ ラビリンス封じ領域 １００ 検査中孔 １０４ プローブ １０６ａ−１０６ｅ 延長部品 １１８，１２０ 二重素子ピッチ−キャッチ変換器 １２６，１２８ 剪断波変換器

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図４】

【図５】

【図１０】

【図１１】

【図１】

【図３】

【図６】

【図９】

【図１２】

【図１３】

【図７】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図８】

【図２７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエームス・チン−シエー・トウン アメリカ合衆国、カリフオルニア州、サン ホセ、ホワイトホール・アベニユー、1244 番 (72)発明者 ジエームス・ヒバート・オーツ アメリカ合衆国、カリフオルニア州、ギル ロイ、バーチエル・ロード、9420番

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 危険の惧れのある流体を循環させる為
   の、ポンプ・モ―タと被動関係を持つ様に接続し得る所
   定の長さを持つリンクと着脱自在に接続可能なポンプの
   軸を検査する方法に於て、 該軸に、縦軸線を持つと共に、前記リンク接続部から関
   心のある予定の領域まで拡がる予定の断面寸法を持つ細
   長い検査開口を設け、 前記リンクを取外して前記検査開口を露出し、 検査信号を発生する様に作動し得る少なくとも１つの超
   音波変換器を支持するプロ―ブを用意し、該プロ―ブは
   前記予定の寸法よりも小さい断面寸法、前記所定の長さ
   より小さい長さ及びコネクタ部分を持っており、 何れも前記予定の寸法未満の断面寸法、前記所定の長さ
   未満の長さ、及び互いに向い合って配置されたコネクタ
   部分を持つ複数個の延長部品を設け、 前記プロ―ブを前記露出した検査開口の中に挿入し、 前記プロ―ブが前記検査開口内にある間に、前記プロ―
   ブの前記コネクタ部分を１番目の延長部品の１つのコネ
   クタ部分に接続すると共に該１番目の延長部品を前記検
   査開口内に挿入し、 前記第１の延長部品が前記検査開口内にある間に、２番
   目の延長部品のコネクタ部分を前記１番目の延長部品の
   別のコネクタ部分に結合すると共に、前記プロ―ブが前
   記関心のある領域にある様な最後の延長部品に至るま
   で、前記延長部品を互いに接続して前記検査開口内に挿
   入する工程を繰返し、 前記プロ―ブを前記関心のある領域に沿って操作しなが
   ら、前記超音波変換器を作動して検査信号を取出す工程
   を含む方法。
2. 【請求項２】 前記プロ―ブを操作する工程が、前記縦
   軸線の周りの回転並びに該縦軸線に沿った移動によって
   実施される請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記回転及び移動が、前記最後の延長部
   品に対応する力を加えることによって実施される請求項
   ２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記プロ―ブを前記縦軸線の周りに一連
   の走査方位位置へ割出し自在に回転駆動する為に、前記
   最後の延長部品と接続し得るモ―タ駆動の回転制御装置
   を設け、前記走査方位位置で、前記関心のある領域内
   で、前記縦軸線に沿って前記プロ―ブを往復動する様に
   駆動する為に、前記最後の延長部品と接続し得るモ―タ
   駆動の縦方向制御装置を設ける工程を含む請求項３記載
   の方法。
5. 【請求項５】 前記回転及び移動が、前記プロ―ブを前
   記縦軸線の周りに予定の一連の走査方位位置へ割出し回
   転すると共に、前記走査方位位置で、前記関心のある領
   域内で走査するのに有効な範囲にわたり、前記プロ―ブ
   を前記縦軸線に沿って往復動させることによって実施さ
   れる請求項３記載の方法。
6. 【請求項６】 前記プロ―ブが、前記関心のある領域で
   前記軸の表面の共通点をアクセスする様な角度方向の向
   きで互いに隔たる第１及び第２の剪断超音波変換器を有
   する請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の変換器が、前記縦軸
   線に対し互いに内向きに約４５°の角度に向けられてい
   て、該縦軸線に沿って、前記関心のある領域に於ける軸
   の直径に対応する距離だけ互いに隔たっている請求項６
   記載の方法。
8. 【請求項８】 前記プロ―ブが、ビ―ムの焦点が前記共
   通点に発生される様な形にした二重素子ピッチ／キャッ
   チ超音波変換器の対を有する請求項６記載の方法。
9. 【請求項９】 前記プロ―ブが、前記関心のある領域に
   於ける前記軸の表面の１点にビ―ムの焦点が発生される
   様に、前記縦軸線に対して形が定められた二重素子ピッ
   チ／キャッチ超音波変換器の対を有する請求項１記載の
   方法。
10. 【請求項１０】 原子炉設備の循環ポンプがその軸の１
    端に結合された所定の長さを持つリンクと駆動関係を持
    つ様に着脱自在に結合されたモ―タをそなえ、前記軸が
    所定の材料で形成されていて縦軸線を持ち、且つ特徴づ
    け可能な部分まで伸びていると共に、所定の直径を持つ
    関心のある軸領域を有している様な循環ポンプの軸を検
    査する方法に於て、 前記１端にアクセス開口から前記縦軸線に略沿って前記
    関心のある領域を伸びる、予定の直径を持つ細長い検査
    中孔を前記軸に設け、 前記リンクを取外して前記アクセス開口を露出すると共
    に、前記リンクの所定の長さに対応するアクセス長を持
    つアクセス領域を設け、 検査信号を発生する様に作動し得る少なくとも１つの超
    音波変換器を支持するプロ―ブを設け、該プロ―ブは前
    記中孔の予定の直径未満の直径、前記アクセス長未満の
    長さ及びコネクタ部分を持ち、 前記アクセス領域から前記プロ―ブを前記検査中孔内に
    可動に支持する為に、前記プロ―ブを支持する様に接続
    し得るプロ―ブ支持延長集成体を設け、 該延長集成体を操作して前記プロ―ブを前記検査中孔の
    中で前記軸の特徴づけ可能な部分の近辺まで移動し、 前記超音波変換器を作動して、前記軸の特徴づけ可能な
    部分に対する前記関心のある領域の開始部を突止める検
    査信号を取出し、 前記延長集成体を操作して前記プロ―ブを、前記突止め
    られた関心のある領域内で走査パタ―ンを定める様に移
    動させ、 前記プロ―ブが前記走査パタ―ン内にある時に前記超音
    波変換器を作動して検査信号を取出す工程を含む方法。
11. 【請求項１１】 前記軸の特徴づけ可能な部分がラビリ
    ンス封じであり、前記関心のある領域が前記縦軸線に沿
    って該封じから予定の距離にわたって伸びている請求項
    １０記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記軸の特徴づけ可能な部分及び関心
    のある領域の較正用現物大見本を用意し、該現物大見本
    は前記所定の材料で形成されていて、前記軸の特徴づけ
    可能な部分及び前記関心のある領域を模擬する部分を持
    つと共に、前記検査中孔に対応する予定の直径を持つ模
    擬中孔がその中を通抜けており、前記プロ―ブを前記模
    擬中孔内に挿入して、前記変換器を作動して、前記軸の
    前記関心のある領域を突止める為に用いられる、前記関
    心のある領域の開始部を特徴づける模擬検査信号を取出
    す工程を含む請求項１０記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記軸の特徴づけ可能な部分がラビリ
    ンス封じであり、前記関心のある領域が前記縦軸線に沿
    って該封じから予定の距離にわたって伸びている請求項
    １０記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記プロ―ブが、前記関心のある領域
    で、前記軸の表面の共通点をアクセスする様な角度方向
    の向きで互いに隔たった第１及び第２の剪断超音波変換
    器を有する請求項１０記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記第１及び第２の変換器が前記縦軸
    線に対して互いに内向きに約４５°の角度を向く様にし
    ていて、前記縦軸線に沿って、前記関心のある領域に於
    ける前記軸の直径に対応する距離だけ互いに隔たってい
    る請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記プロ―ブが、前記関心のある領域
    に於ける前記軸の表面の１点にビ―ムの焦点が発生され
    る様に、前記縦軸線に対して形が定められた二重素子ピ
    ッチ／キャッチ超音波変換器の対を持つ様に前記プロ―
    ブを用意する請求項１０記載の方法。
17. 【請求項１７】 放射性成分を担持する流体を循環させ
    る為に用いられるポンプの軸を検査するのに用いられ、
    前記ポンプは前記軸の１端との着脱自在の継手まで伸び
    るポンプのリンク領域内にある所定の長さを持つリンク
    と駆動関係を持つ様に着脱自在に結合されたモ―タをそ
    なえており、前記軸は縦軸線を持つと共に、前記１端に
    あるアクセス開口から前記縦軸線に沿って軸の関心のあ
    る領域にわたってその中を伸びる所定の断面寸法を持つ
    検査開口を持ち、且つ所定の外径に表面を持つ様な、ポ
    ンプの軸を検査する装置に於て、 前記所定の断面寸法未満の断面寸法、前記リンクの所定
    の長さ未満の長さ及びコネクタ部分を持つプロ―ブと、 該プロ―ブに装着されていて、前記関心のある領域に於
    ける前記軸の表面を検査する為の向きを持つ超音波ビ―
    ムを発生する様に作動し得る超音波変換器と、 前記プロ―ブのコネクタ部分に結合されていて、前記リ
    ンクが前記ポンプのリンク領域から取外された時に利用
    し得る前記ポンプのリンク領域内でのアクセスにより、
    前記縦軸線に沿って前記検査開口内で移動すると共に該
    縦軸線の周りに回転する様に、前記プロ―ブを支持する
    プロ―ブ支持延長集成体手段とを有する装置。
18. 【請求項１８】 前記超音波変換器集成体が、前記関心
    のある領域で前記軸の表面にある共通点をアクセスする
    様な角度方向の向きで互いに隔たる第１及び第２の剪断
    超音波変換器で構成されている請求項１７記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記第１及び第２の変換器は前記縦軸
    線に対して互いに内向きに約４５°の角度に向けられて
    いて、該縦軸線に沿って、前記関心のある領域に於ける
    前記軸の直径に対応する距離だけ互いに隔たっている請
    求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記プロ―ブが、前記共通点にビ―ム
    の焦点が発生される様な形にした二重素子ピッチ／キャ
    ッチ超音波変換器の対を持つ様に構成されている請求項
    １８記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記超音波変換器集成体が、前記関心
    のある領域に於ける前記軸の表面にある関心のある点に
    ビ―ムの焦点が発生される様に、前記縦軸線及び外径に
    対して形が定められた二重素子超音波変換器の対で構成
    される請求項１７記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記プロ―ブ支持延長集成体が複数個
    の延長部品で構成され、各々の延長部品は前記所定の断
    面寸法未満の断面寸法、前記リンクの所定の長さ未満の
    長さ及び互いに向い合って配置されたコネクタ部分を持
    ち、別個の延長部品は相互に接続可能であると共に、前
    記リンク領域で前記プロ―ブの前記コネクタ部分と接続
    可能であって、前記検査開口内で前記関心のある領域ま
    で伸びる細長いプロ―ブ支持体を形成して、該プロ―ブ
    を前記縦軸線の周りに並びに該縦軸線に沿って操作出来
    る様にした請求項１７記載の装置。
23. 【請求項２３】 前記プロ―ブ支持延長集成体が、前記
    コネクタ部分で前記延長部品をねじ結合する複数個のカ
    ラ―・コネクタを有する請求項２２記載の装置。