JPH07508585A - 支持プレート点検装置 - 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】 支持プレート点検装置 発明の分野 本発明は、原子力発電所点検装置の分野に向けられている。特に、本発明は、原 子力発電所の蒸気発生器点検の分野に向けられ原子力発電所は、図１に示すよう に、３つの主な構成要素＝１以上の蒸気発生器に搬送される過熱水を生じさせる 原子炉、電力を発生させる蒸気によって駆動される出力タービンを備えているの が典型的である。

過熱水は、チューブシートによって蒸気発生器に搬送される。

原子力蒸気発生器におけるチューブシートは、レーンによって隔てられ、一定の 間隔を隔てた複数の支持プレートによって一緒に保持された一対のチューブ部材 又はチューブの列を形成しているのが典型的である。各チューブ列の高さは、９ ７５．３６ｃｍ　（３２フイート）を越え、各々９１．４４〜１８２．８８ｃｍ （３〜６フイート）の間隔で水平に隔てられた６〜８以上の支持プレートを備え ている。蒸気発生器において、過熱水を搬送するチューブシートは冷水で急冷さ れ、これがタービンを駆動させる蒸気を生じさせる。水は、各レーンの下部に位 置する複数のアクセス口を通って出ていく。

この蒸気発生法は、幾つかの問題を引き起こす。第一に、チューブシートを急冷 するのに用いる水は近くの川又は貯水場から直接供給される。斯かる水は、蒸気 発生器及び支持プレートの何れにも穴をあけ、それらを腐蝕することのある不純 物又は化学物質を有していることが多い。原子力蒸気発生器の稼働に伴う明らか な安全性の理由からそれらの定期点検が必要であり、そして、蒸気発生器の清浄 性が、斯かるパイプの腐蝕及び損傷に起因する問題となっている。蒸気発生器の 高い腐蝕性環境が、世界中で稼働中の多くの古い原子炉にとって特に問題となる 。

従来、これらの蒸気発生器のチューブ及び支持プレートを目視検査することは困 難であった。チューブ及び支持プレートの全ての部分を充分には点検することの できない繁雑なシステムによって情報は収集されていた。パイプの高い放射性環 境と熱のために直接人間による点検は、６力月周期につき一人あたり３〜５分の 間に限定されるのが普通であった。この時間では、腐蝕、穴及び漏れを注意深く 点検するのに充分な機会が得られない。チューブシート部材を隔てるレーンの熱 、放射能及び狭さ、並びにアクセス口が小さいことにより、狭いレーン内及び支 持プレートにおけるチューブを点検することは、特に困難である。

機械的な蒸気発生器の点検及び補修装置に関して多くの特許が付与されている。

例えば、米国特許第４．６７３．０２７号は、原子炉の蒸気発生器のチューブを 点検し補修するための装置を開示している。この装置は、チャンバーに挿入可能 でありかつ遠隔的に制御及び監視される装置内の点検機器を支持するためにチュ ーブシートにロックすることのできるマニプレータを備えている。このマニプレ ータは、軸方向に長さを調節することのできる支持脚、支持脚に連結され支持脚 に対して可動なメインアーム、及びメインアームに連結された器材キャリヤーを 備えている。

米国特許第４．６５３．９７１号は、孔あきプレート上を移動する搬送体によっ て運ばれる器具を選択的に位置決めするための装置を開示しており、この装置は 、その位置で入れ千成アームを旋回させるエルボを利用している。同様に、米国 特許第４．９４５．９７９号は、チューブの接続（ｐｌｕｇｇｉｎｇ）作業を行 なうための改良されたロボット式アームを開示している。このシステムは、エル ボ制御機構も備えている。

米国特許第４．２０５．９３９号は、蒸気発生器のチューブを遠隔的に補修する ための装置を開示している。この装置は、カラムに枢着されたブーム、及びカラ ムとともにブームを回転させるシステムを備えている。開示された装置は、チュ ーブ上で作動可能な器具を更に備えている。

米国特許第４．２３１．４１９号は、熱交換器のチューブを点検し補修するため のマニプレータを開示している。点検アームが、引き込みノズルを通して挿入及 び取り外しされ、旋回アームが、チューブの開口に整合させることのできるマウ スピースを有する伸縮可能なマウスピースキャリヤーを担持している。最後に、 米国特許第４．９１９．１９４号は、原子カプラント内の作動を点検し維持する ためのロボットを配置する方法を開示している。

上記の機構の各々は、原子力蒸気発生器を点検及び／又は補修するのに利用され 、ロボット式のマニプレータ又はアームを使用しているが、何れも、蒸気チュー ブ束の外径又は支持プレートを点検するのに満足した状態では利用されていない 。上記の装置はその何れもが、チューブに隣接して位置する直径２．５４ｃ＋ｎ （１インチ）　、５．０８ｃｍ（２インチ）　、１０．１６ｃｍ（４インチ）又 は１５．２４（６インチ）の孔に入ることができない。例えば、米国特許第４． ６７３．０２７号に開示された装置は、通常主チヤンネルヘッドと呼ばれるマン ホールを通して蒸気発生器に入るように説明されている。

蒸気発生器のアクセス口を通して挿入することができ、かつ、チューブ列間のレ ーン内に位置するチューブ及び支持プレートを完全に点検し得る、蒸気発生器の チューブシート及び支持プレート点検システムに対する久しい待望があった。更 に、蒸気発生器の裏側（ｒｅａｒ）の点検及び洗浄を容易にし、かつ、蒸気発生 器の最も小さなアクセス口を通じて挿入することのできる支持プレート点検及び 洗浄装置に対する久しい待望があった。

発明の概要 この久しい待望に鑑み、本発明は、原子力蒸気発生器のチューブシートを隔てる レーン内を点検するための支持プレート点検装置及び方法を開示する。本発明の 装置は、原子力蒸気発生器のチューブシート及び支持プレートの点検、特に、チ ューブの間に位置するレーン内の点検を容易にする。好ましい実施態様では、こ の装置は、蒸気発生器のアクセス口内及び二側のチューブ部材を隔てるレーン内 に延出可能なブーム手段であって前記レーン内で直立可能なブーム手段と、前記 レーン内でチューブ部材及び支持プレートを点検するための前記ブーム手段に取 り付けられたビデオカメラとを備えている。

より好ましい実施態様では、本発明は、支持プレート点検装置であって、回転可 能なコネクタによって第二のブームに連結された第一のブームを備え、前記第− 及び第二のブームは、蒸気発生器のアクセス口を通じて二側のチューブ部材の間 のレーン内に挿入可能であり、前記回転可能なコネクタは、前記第二のブームが 前記チューブレーンを通して蒸気発生器のチューブ部材及び支持プレートに近接 して直立することができるように、第二のブームの回転運動を容易にし、前記第 二のブーム手段はそこに取り付けられた電荷結合素子（ＣＣＤ）ビデオカメラを 有し、前記ＣＣＤビデオカメラは、チューブ及び支持プレートを前記ＣＣＤビデ オカメラで点検することができるように、蒸気発生器の支持プレートに対して直 立させかつ近接して位置決めすることができるように前記第二のブーム手段に取 り付けられていることを特徴とする装置を指向している。

より好ましい実施態様では、第二のブームは、標準的な蒸気発生器のチューブの 高さである約９７５．３６ｃｍ（３２フイート）の長さまで最大限延ばすことが できる複数の入れ予成部材を備えている。

ＣＣＤビデオカメラは、遠隔操作棒の制御下にあるパン及びティルト手段に取り 付けられているのが好ましい。更に、ＣＣＤビデオカメラは、自動合焦機構を備 えているのが好ましい。更になお好ましい実施態様では、本発明は、チューブ及 び支持プレートを洗浄するための手段を備えている。

本発明は、原子力蒸気発生器の支持プレート及びチューブシートの点検方法にも 向けられている。この方法は、前記発生器のアクセス口を通してかつ二つのチュ ーブシートを隔てるレーン内に、ＣＣＤビデオカメラを装着したブームを挿入す る工程と、前記ＣＣＤビデオカメラが前記チューブシート及び支持プレートに近 接して保持され、前記チューブシート及び支持プレートを前記ＣＣＤビデオカメ ラによって点検することができるように、前記レーン内で前記ブーム手段を直立 させる工程とを、含んでいる。

本発明のこれら及び他の利点及び特徴は、以下に続く詳細な説明から明らかにな ろう。

図面の簡単な説明 図１は、原子力発電所の構成要素の図である。

図２は、本発明の支持プレート点検装置の透視図であり、点検装置が回転可能な ことを示している。

図３は、図２の線３−３に沿う支持プレート点検装置の透視図である。

図４は、本発明の支持プレート点検装置の立面図である。

図５は、本発明の支持プレート点検装置の入れ子式第二ブーム部材の分離図であ る。

図６は、本発明の支持プレート点検装置のＣＣＤビデオカメラの傾斜能を示して いる。

図７は、本発明の支持プレート点検装置のＣＣＤビデオカメラのパン撮り能を示 している。

図７Ａは、本発明の支持プレート点検装置の洗浄手段の取り付けを示している。

好適な実施態様の詳細な説明 本発明を添付図面を参照して説明する。なお、図面において同じ参照番号を付す ることかできる場合にはそれを用いた。図２は本発明の支持プレート点検装置１ ０を示している。本発明が原子°　力蒸気発生器の支持プレート及びチューブの 容易で迅速な点検を促進にするのに利用されるであろうことは当業者に容易に理 解されよう。チューブは、通常のようにレーン２１によって隔てられたチューブ 部材２４．２４ａの列を形成し、複数の支持プレート２６によって所定の位置に 保持されている。各レーンの下部は、通常のように１以上のアクセス口１８を備 えており、アクセス口を通って急冷水が発生器を出る。この水は、チューブシー トのパイプを腐蝕し又はパイプに穴をあけ放射性過熱水の漏れに帰着することの ある不純物を含有していることがある。斯かる漏れは、人間の目では見ることが できないことがほとんどである。また、アクセス口が限られているため、パイプ の点検を人間が直接行なうことも困難である。

本発明の支持プレート点検装置ＩＯは、好適な実施態様においては、蒸気発生器 のアクセスロ１８内、及び二つのチューブシート部材２４．２４ａ隔てているレ ーン２１内に延出させるためのブーム手段１２を備えている。ブーム手段はレー ン２１内で直立可能である。前記ブーム手段を直立させた時にレーン２１内でチ ューブ部材２４．２４ａ及び支持プレート２６を点検するため、ビデオカメラ手 段３０がブーム手段に取り付けられている。

より好適な実施態様ではブーム手段１２は多節になっており、第一のブーム手段 １４と第一のブーム手段に回転可能に連結された第二のブーム手段１６とを備え ている。ブーム手段１４．１６は、ナックル継手等の回転可能な継手又はコネク タ手段２０によって接合されている。回転可能なコネクタ２０は手動クランクを 介して又は空圧又は油圧アクチベータによって機械的に作動させることができる 。

図２に示すように、回転可能なコネクタ手段２０は、レーン２１内での第一のブ ーム手段１４に対する第二のブーム手段１６の選択的な垂直方向の回転を容易に している。本発明を回転可能なナックル継手を用いる態様について説明してきた が、第一のブーム手段に対して第二のブーム手段を上方に回転させる即ち操縦す るための任意の装置を用いて本発明を実施できることは理解されよう。

第−及び第二のブーム手段１４．１６は、一実施態様においては円筒状のブーム 部材であり、蒸気発生器の壁２３のアクセス口１８を通って蒸気発生器に入り、 二側のチューブ部材２４．２４ａを隔てるレーン２１内に延出する。壁２３はス チールから構成されているのが普通である。アクセス口１８は通常直径が２．５ ４ｃｍ（１インチ）　、５．０８ｃｍ（２インチ）、１０１１６ｃｍ（４インチ ）又は１５．２４（６インチ）である。本発明の点検装置が２．５４ｃｍ（１イ ンチ）又は５゜０８ｃｍ（２インチ）のアクセス口を通してアクセスできるよう にすることにより、本発明は、チューブシート及び支持プレートの二次サイド全 体の点検を可能とする。

図３、図４及び図５に示すように、第二のブーム手段１６は、空圧式又は油圧式 に伸ばすことのできる複数の入れ予成部材２２を備えていることが好ましい。複 数の入れ予成部材２２は、チューブレーン２１内で、第二のブーム手段１６の選 択的な垂直方向又は長手方向の調節を容易にする。入れ予成部材２２は、原子炉 の支持プレート２６及びチューブ部材２４．２４ａの全体的な目視検査を容易に する。好適な実施態様では、第二のブーム手段は、第二のブーム手段１６を、最 大約９７５．３６ｃｍ（３２フイート）まで垂直方向に伸ばすことができるよう 、充分な数及び長さの入れ予成部材２２を有すべきである。これは、典型的なチ ューブの高さであり、チューブシート全体及び全ての支持プレートの点検を容易 にしする。

支持プレート点検装置ＩＯは、更に、第二の入れ予成ブーム手段１６の遠位端又 はその近くに取り付けられ、蒸気発生器の外側に配置されたテレビモニターにビ デオ画像を伝送するビデオカメラ３０を備えている。好適な実施態様では、ビデ オカメラは、ＣＣＤ（電荷結合素子）技術を用い得る。ＣＣＤ（電荷結合素子） 画像変換器の出現が、テレビカメラを非常に小型に制作することを可能にした。

ＣＣＤ検知器アセンブリは、カメラレンズからの光学画像を受像するよう配置さ れるため、受像した画像の成分を対応する電気信号に変換することができる。検 知器と連携する電気回路が、画像成分信号を、テレビの受像機／モニターに用い るための標準ビデオ信号に変換する。本発明では、ＣＣＤ回路は、例えば、ソニ ーのＡ−７５６０−０２６Ａ型を備えることができ、この型は、レンズアセンブ リから受像した光学画像を電気ビデオ信号に変換する機能を果たす。好適な実施 態様のレンズアセンブリは、例えば、ソニーのＶＣＬＯ８ＳＢＹＡを備えること ができる。

ＣＯＤカメラを支持している第二のブーム手段１４の遠位端は、パン及びティル ト（ｐａｎ　ａｎｄ　ｔｉｌｔ）手段３２を更に組み込んでおり、パン及びティ ルト手段には、ビデオカメラ３０が取り付けられている。図６及び図７に示すよ うに、パン及びティルト手段３２は、ビデオカメラ３０の水平方向３２ａ垂直方 向３２ｂの回転を容易にする。好ましい実施態様では、ビデオカメラは、３５９ 度パンすること及び約１８０度ティルトすることができるべきである。この様に して、ビデオカメラ３０は、チューブ部材２４．２４ａ及び支持プレートを全体 的に点検することができる。好ましい実施態様では、ビデオカメラ３０は、更に 自動合焦機構３４を組み込んでいることが好ましく、この機構は、パン及びティ ルト手段３２とともに、蒸気発生器の外側の操作棒（図示せず）を用いてオペレ ータによって制御される。

図６及び図７は、更に、操作棒からの自動合焦並びにパン及びティルト機構の遠 隔操作を容易にする接続ケーブル３Ｇを示している。ビデオカメラ３０からのケ ーブル３６は、蒸気発生器の外側に位置する閉回路テレビモニターにつながって いる。

最後に、図７Ａに示すように、本発明は、更にチューブ２４．２４ａ及び支持プ レート２６を洗浄するための手段を備えている。

好適な実施態様では、手段３８は、熱湯、蒸気又は化学洗浄剤を噴射してチュー ブ部材２４．２４ａ及び支持プレート２６を洗浄するホース４２に取り付けられ たノズル４０を備えている。

ここで、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。先に述べたように、本 発明は、原子力蒸気発生器の支持プレート２６及びチューブ部材２４．２４ａを 点検するのに利用される。初めに、図２に示すように、支持プレート点検装置Ｉ Ｏは、蒸気発生器の壁２３のアクセス口１８を経て及び二側のチューブ部材２４ ａ及び２４ｂを隔てるレーン２１を通して挿入される。取り付けられたＣＣＤビ デオカメラ３０を有する第二の入れ予成部材１６を、回転コネクタ接合手段２０ を用いて直立させる。回転接合手段２０は、機械的クランクを用いて直立させる ことができる他、油圧又は空圧の動力源によっても直立させることができる。入 れ子式の第二のブーム手段１６は、支持プレート及びチューブシートの点検を容 易にするため、レーン２１内を上方に延びる。入れ子式の第二のブーム手段１６ は、ＣＣＤカメラ３０が支持プレート２６及び全チューブの余すところのない徹 底した目視検査を行なうことができるよう、長手方向に調節することができる。

入れ予成部材２２は、チューブ及び支持プレートの充分な点検を容易にするため 、ＣＣＤカメラが垂直方向に約９７５．３６ｃｍ（３２フイート）延びることが できるようにされる。

発生器の外側に位置する操作棒を用いて自動合焦並びにパン及びティルト手段を 調節することにより、ＣＣＤカメラは、チューブ２４．２４ａ及び支持プレート ２６を充分に点検することができる。オペレータは、発生器の外側で安全に、Ｃ ＣＤカメラ３０と連携して用いる閉回路テレビカメラによる点検を監視すること ができる。入れ子式の第二の手段１６を、最大的９７５．３６ｃｍ（３２フイー ト）まで選択的に延ばすことにより、ＣＣＤカメラ３０は、各々のチューブシー ト部材を保持する４〜６個の支持プレートを充分に点検することができる。チュ ーブ部材２４．２４ａ及び支持プレート２６から腐蝕物及び汚れを取り除くため の熱湯、蒸気又は化学洗浄剤を得るのに手段３８を利用することができる。

点検が終了したら、図２に示すように、入れ予成部材２２を縮め、第二のブーム 手段を下方に回転させる。支持プレート点検装置１０を、壁２３のアクセス口１ ８を通して引き抜く。次いで、他のアクセス口１６に装置を延ばし込むことによ り、この手順を、繰り返すことができる。

以上、本発明を添付図面及び上記の詳細な説明に関連して説明したが、本発明に は他に多くの変更及び態様があること、及び本発明の範囲は本明細書に記載の請 求の範囲を考慮して決定さるべきことは理解されよう。

ＦＩＧ、５ 補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法　第１８４条の８） 平成６年１０月７日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．蒸気発生器のアクセス口内及び二列のチューブ部材を隔てるレーン内に延出 可能なブーム手段であって、前記レーン内で直立可能なブーム手段と、 前記ブーム手段を直立させた時に前記レーン内でチューブ部材及び支持ブレート を点検するための前記ブーム手段に取り付けられたビデオカメラとを、 備えていることを特徴とする原子力蒸気発生器の支持ブレート及びチューブシー トの点検装置。
2. ２．前記ブーム手段は、少なくとも二つの入れ子式部材を備えていることを特徴 とする請求項１記載の装置。
3. ３．前記ブーム手段は、複数の入れ子式部材を備えていることを特徴とする請求 項１記載の装置。
4. ４．前記複数の入れ子式部材は、外側に最大約９７５．３６ｃｍ（３２フィート ）まで延びることができることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. ５．前記ビデオカメラは、ＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項１記載の 装置。
6. ６．前記チューブ部材及び支持ブレートを洗浄するための手段を更に備えている ことを特徴とする請求項１記載の装置。
7. ７．原子力蒸気発生器のチューブシート及び支持ブレートの点検装置であって、 回転可能なコネクタによって第二のブームに連結された第一のブームを備え、前 記第一及び第二のブーム及び回転可能なコネクタは、蒸気発生器のアクセス口を 通じて二列のチューブ部材を隔てるレーン内に挿入可能であり、前記チューブ部 材は、少なくとも一つの支持ブレートによって支持され、前記回転可能なコネク タは、前記第二のブームを、前記チューブ部材及び前記少なくとも一つの支持ブ レートに近接した位置に回転可能に直立させ、前記第二のブーム手段は、ＣＣＤ カメラを有し、前記ＣＣＤカメラは、前記第二のブーム及び前記ＣＣＤカメラが 、前記支持ブレート及び前記チューブ部材に近接して直立に回転された時、前記 少なくとも一つの支持ブレート及び前記チューブシート部材を前記ＣＣＤカメラ で目視し、点検することができるように前記第二のブーム手段に取り付けられて いることを特徴とする装置。
8. ８．前記ＣＣＤカメラは、前記第二のブームに取り付けられたバン及びティルト 機構に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. ９．前記第二のブームの選択的な長手方向の調節ができるよう、前記第二のブー ム手段は、長手方向に入れ子になることを特徴とする請求項７記載の装置。
10. １０．パン及びティルト手段を制御するための手段を更に備えていることを特徴 とする請求項８記載の装置。
11. １１．前記パン及びティルト手段を制御するための装置は、操作棒であることを 特徴とする請求項１０記載の装置。
12. １２．前記第二の入れ子式ブームを伸縮させるための手段を更に備えていること を特徴とする請求項９記載の装置。
13. １３．蒸気発生器のチューブシートを点検する方法であって、前記蒸気発生器の アクセス口を通して二列のチューブ部材を隔てるレーン内に、ＣＣＤカメラを取 り付けたブームを挿入する工程と、 前記ＣＣＣＤカメラが前記チューブ部材及び支持ブレートに近接して保持され、 これらを前記ＣＣＤカメラによって点検することができるように、前記チューブ 部材の列を隔てる前記レーン内で前記ブームを直立させる工程とを、 含むことを特徴とする方法。
14. １４．ＣＣＤカメラを、バン及びティルト手段で制御する追加の工程を含むこと を特徴とする請求項１３記載の方法。