JPH08201573A - 原子炉内の作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】作業装置は、原子炉内のシュラウドの上部に装
着して周方向に走行する周駆動部２１と、屈曲部３５と
多段伸縮部４５を上下方向に駆動する上下駆動部２２
と、多段伸縮部４５をシュラウド中間胴６の外面に寄せ
るための屈曲部３５と、作業端を上下方向に移動させる
多段伸縮部４５からなる。 【効果】作業装置の小型化により作業性の向上と作業範
囲の拡大の効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既設原子炉シュラウド
の外面から作業する装置に係り、特に、給水スパージ
ャ，炉心スプレイ配管，ジェットポンプ等との干渉を避
けながら点検，補修などの作業をする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の炉内作業装置は、特開昭61−1308
67号公報に記載されているように、原子炉圧力容器内の
周方向と径方向に移動する移動台車が原子炉圧力容器上
部に設けられ、かつ、移動台車に上下方向に伸縮するマ
ストが吊り下げられ、そのマストの下端部に超音波探触
子が取り付けられたもので、超音波探触子をシュラウド
外面に沿って走査し、同シュラウドの溶接部などを点検
するようになっている。またシュラウドを内面から検査
する従来の炉内点検装置は、特開平3−261897号公報に
記載されているように、上部格子板，炉心支持板等を利
用して装置本体を炉内に固定し、かつ、装置本体に収納
可能な多軸アームが設けられ、アーム先端に超音波探触
子が取り付けられたもので、超音波探触子をシュラウド
内面に沿って走査し、同シュラウドの点検をするように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、外側からの点検装置は、上下方向に伸縮する構成に
なっているため、超音波探触子を走査する際に、原子炉
圧力容器内に設けられた、給水スパージャ，炉心スプレ
イ配管，シュラウドヘッドボルト用ラグ，ジェットポン
プなどの炉内構造物マストが干渉してしまい、シュラウ
ドとジェットポンプとの間の狭隘部へ超音波探触子を接
近させることが困難である。

【０００４】また、マストを吊り下げる移動台車が原子
炉圧力容器の上部に設けられる構成になっているため、
炉内深部を点検する際に、マストが長くなるため剛性が
不足し、位置精度の高い点検が困難である。

【０００５】さらに、内側からの検査は、上部格子板，
炉心支持板等を利用して装置本体を炉内に固定する構成
になっているため、点検する際には燃料棒を抜き取るな
どの大掛かりの作業が必要である。また、内側には上部
格子板及び炉心支持板が設置されているため、点検でき
ない部分が存在する。

【０００６】本発明の目的は、原子炉シュラウドへの取
り付け，取り外しを容易にして作業効率を向上させるこ
とと合わせ、狭隘部への適用を可能にして作業範囲の拡
大を図ることにより、シュラウドを点検，補修できる原
子炉内の作業装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、上記目
的を達成するため、１）圧力容器上部からワイヤなどに
より装置を炉内に吊り下げる手段、２）装置の長さを炉
心スプレイ配管とシュラウド上部フランジの間隔より短
くするための多段伸縮の手段、３）吊り下げられた装置
を圧力容器の内面に寄せる手段、４）多段伸縮部を圧力
容器内面とシュラウド上部胴の間に挿入し、これと一体
の周方向駆動部をシュラウド上部フランジに装着する手
段、５）上部フランジに装着した前記周方向駆動部によ
って炉内の周方向に走行する手段、６）前記多段伸縮部
を炉内の軸方向に伸長させるとともに前記多段伸縮部の
一部を屈曲させ、これより下の前記多段伸縮部をシュラ
ウド外面に寄せる手段、７）寄せられた前記多段伸縮部
に沿って超音波探触子，テレビカメラ，放電電極などの
作業ユニットをシュラウドの軸方向，周方向に操作し、
目的の点検，補修を作業をする手段、とを備える。

【０００８】

【作用】点検，補修装置の長さを炉心スプレイ配管とシ
ュラウド上部フランジの間隔より短くすることにより、
炉心スプレイ配管と干渉することなく、圧力容器内面と
シュラウド上部胴の間に多段伸縮部を挿入でき、これと
一体の周方向駆動部をシュラウド上部フランジに装着で
きる。またシュラウド上部フランジに周方向駆動部を装
着することにより、シュラウド上部フランジに沿って周
方向に走行できる。また多段伸縮部を伸長させ、シュラ
ウド中間フランジ下部の位置で多段伸縮部の一部をシュ
ラウド中間胴側に屈曲させることにより、これより下の
多段伸縮部をシュラウド中間胴の外側に沿って近接でき
る。さらにこの近接された多段伸縮部を伸長させること
によって超音波探触子などの作業ユニットをシュラウド
外面に沿って上下させるとともに周方向駆動部によって
装置全体を周方向に駆動することにより、シュラウドの
外面から点検，補修作業ができる。

【０００９】

【実施例】原子炉圧力容器の側断面図を図２に示す。こ
の構造の概要は、以下の通りである。圧力容器１内は冷
却水を循環するためにシュラウド６と呼ばれる隔壁があ
り、この内側には燃料棒（図示せず）を支持するための
炉心支持板５，上部格子板４がある。また再循環水はジ
ェットポンプ１０により炉底部に送られた後、炉内を上
昇して燃料棒と熱交換される。一部の冷却水は再循環出
口ノズル１２から一旦外部に導かれた後、再び再循環入
口ノズル（図示せず）からジェットポンプ１０により炉
内を循環する。

【００１０】これらの冷却水を炉内で隔離するシュラウ
ドを上部からみた構成は、上部フランジ９，上部胴８，
中間フランジ７，中間胴６，下部フランジ１３及び下部
胴１４からなる。これらのうち比較的面積の大きい中間
胴６の外面は、以下の点で作業装置の接近が難しい。
１）圧力容器１内面と上部フランジ９，上部胴８との空
間の上部には、給水スパージャ２，炉心スプレイ配管３
が敷設されているため、上部からまっすぐに接近するこ
とができない。２）圧力容器１内面と上部フランジ９，
上部胴８の間隔が狭い。３）上部フランジ９，上部胴
８，中間フランジ７の面に比べて中間フランジ６の面
は、内側になるので段差が生じる。４）ジェットポンプ
１０は周方向に複数本配置されているので、周方向でこ
れを回避する必要がある。５）シュラウド中間胴６とジ
ェットポンプ１０の間隔が非常に狭い。６）中間フラン
ジ７とジェットポンプ１０先端との上下方向の間隔が狭
い。このため、これらの制限事項に対応できる作業装置
でなければならない。

【００１１】図１に示す本実施例は、超音波を利用して
点検作業をする作業装置２０をシュラウドの各部９，
８，７，６に取り付けた状態を示し、特にシュラウド中
間胴６を点検作業している状態を示す。作業装置２０
は、上部フランジ９に装着してこれに沿って走行する周
駆動部２１と、多段伸縮部４５，屈曲部３５，連結部２
４をスライダ２３を上下方向に駆動する上下駆動部２２
とから構成される。多段伸縮部４５と屈曲部３５は、挿
入時は上下駆動部２２内に収納され、周駆動部２１を含
む上下方向の作業装置２０の長さを炉心スプレイ配管３
の下端とシュラウド上部フランジ９の上端との距離以下
にして、この間から容易に挿入できるようにしてある。
また屈曲部３５と多段伸縮部４５を送り出す周方向の位
置は、下方に周方向に沿って複数のジェットポンプ１０
が配置されているので、これと作業装置２０が干渉しな
いようにこのジェットポンプ１０間の空間が利用され
る。

【００１２】挿入時の作業装置２０の状態を図３に示
す。作業装置２０は、圧力容器の上部からワイヤなどで
吊り下げられ、図２の炉心スプレイ配管３とシュラウド
上部フランジ９の間で垂直状態で圧力容器１内面にポー
ルなどで寄せられた後、圧力容器１内面とシュラウド上
部胴８の間に降ろされ、図３の周駆動部２１が上部フラ
ンジ９上に乗せられ、装着される。上下駆動部２２のス
ライダ２３と屈曲部３５に連結した連結部２４は、モー
タ２５によってボールねじ２６を回転させることによっ
て上下方向に移動できる。これにより連結部２４に連結
している屈曲部３５と多段伸縮部４５も上下方向に移動
できる。すなわちスライダ２３を上部に移動させた状態
で搬入し、所定の位置に装着後に下部に移動させ、屈曲
部３５を中間フランジ７の下で動作させて図１に示すよ
うに多段伸縮部４５をシュラウド中間胴６に寄せれば、
ジェットポンプ１０との狭隘部を多段伸縮部４５が通過
できる。他方、周駆動部２１は、図３のようにつば付き
車輪２８を上部フランジ９上に乗せるとともに対向する
抱込み車輪２７をエアシリンダ２９で上部フランジ９の
内面側の側面に押しつけ、二つの車輪２８，２７で挟み
込むようにして装着する。次につば付き車輪２８をモー
タ（図示せず）で駆動すれば、上部フランジ９上を周方
向に移動できる。

【００１３】次に屈曲部３５の詳細を図４から説明す
る。シュラウド上部胴８の側面に沿って取り付けられた
上下駆動部２２によってスライダ２３を下端近くまで駆
動し、これに連結した屈曲部３５をシュラウド中間フラ
ンジ７の下部に位置決めする。屈曲部３５は、スライダ
２３に並行して取り付けられた２組のエアシリンダ２６
と、２組の各々のリンク３２，３１，３０とこれらを連
結する連結部２４から構成され、この下端にはホルダ４
４を介して多段伸縮部４５が連結されている。上下駆動
部２２によって駆動されるときはエアシリンダ２６はシ
ャフト３３を縮めた状態にしておくため、多段伸縮部４
５は２点鎖線で示すようにエアシリンダ２６のほぼ下に
ある。屈曲部３５をシュラウド中間フランジ７の下部に
位置決めした後、エアシリンダ２６のシャフト３３を伸
長させると、実線で示すようにリンク３２，３１は開脚
し、リンク３０と多段伸縮部４５をシュラウド中間胴６
の近くに寄せることができる。

【００１４】逆に作業装置２０を回収する場合は、エア
シリンダ２６のシャフト３３を縮めればリンク３１，３
２は閉脚し、多段伸縮部４５は上下駆動部２２の下方へ
移動する。この後、上下駆動部２２によりスライダ２３
を上部に移動させることにより、屈曲部３５と多段伸縮
部４５を上下駆動部２２内に格納できる。

【００１５】次に多段伸縮部４５の詳細を図５により説
明する。屈曲部のリンク３０とホルダ４４を介して支持
される多段伸縮部４５は、第一のアーム４０と第二のア
ーム５０からなり、この例では１モータ６０で二つのス
ライダ４１，５３を同時に駆動する。すなわち、モータ
６０を駆動するとその回転がギヤ６１を介してねじ４２
と一体になったナット４６を回転させるので、このナッ
ト４６はこれと噛み合うねじ４２上を移動し、スライダ
４１を移動させる。他方、モータ６０の同じ回転がギヤ
６２，６３，シャフト６４，ギヤ６８，６９，４３を介
して反対側のナット４７にも伝達されるので、両側から
の駆動によりスライダ４１は上下方向に移動できる。

【００１６】モータ６０の回転は、ギヤ６１，６４，６
５，６６，６７を介して２本のねじ５１にも伝達される
ので、これと噛み合う２個のナット５２が移動し、スラ
イダ５３を上下方向に移動させるので、これに取り付け
られている超音波探触子７０も上下方向に移動できる。
この上下方向の移動に加えて、多段伸縮部４５全体を周
駆動部２１を駆動することによって周方向にも移動でき
るので、シュラウド中間胴６の全面について遠隔点検作
業ができる。

【００１７】本実施例の多段伸縮部４５の構成を１モー
タ６０で二つのスライダ４１，５３を駆動する方式につ
いて説明したが、これを、それぞれに配置した二つのモ
ータで駆動することもできるし、各軸２本のねじ４２，
５１を使用せずに、それぞれを１本のねじと１本あるい
は２本のスライド用アームにしても同様の目的を達成す
ることができる。またシュラウド中間胴とジェットポン
プとの狭隘部を通過させる場合は、多段伸縮部の厚さに
よる影響だけでなく周方向の幅が広くなると、実質的に
厚くなったと同じことになる。そこで、この場合はシュ
ラウド中間胴外面の曲率に合わせて、多段伸縮部の幅方
向に曲率をもたせることが有効になる。また伸縮段数を
２段について説明したが、これに限定されるものでなく
目的に応じて段数を増やすことも可能である。さらにね
じとナットの組合せの駆動機構について説明したが、例
えば、多段エアシリンダで伸長させ、空気圧を制御しな
がらモータでアームのトップワイヤを巻取って収縮させ
る方式の組合せで伸縮動作をさせることも可能である。

【００１８】シュラウド中間胴の点検することについて
説明したが、これに限定されるものでなく、上部胴，下
部胴あるいはこれらと各フランジとの溶接部を点検でき
ることは言うまでもない。下部胴の場合、下部フランジ
との間に段差があるので、新たな第二の屈曲部を多段伸
縮部に設け、第二の多段伸縮部を屈曲させ、これを下部
胴に寄せ、目的の作業をすることもできる。

【００１９】この原子炉内の作業装置は、超音波による
点検以外にも、作業ユニットの超音波探触子を変えれ
ば、テレビカメラによる目視点検もできるし、水中放電
による補修など、他の作業をすることも可能である。

【００２０】本実施例によれば、以下の効果がある。

【００２１】１）多段伸縮型アームにすることにより、
作業装置の上下方向の長さを短くできる。このため、炉
心スプレイ配管とシュラウド上部フランジ間の空間を利
用でき、圧力容器内壁面とシュラウド上部胴の間に垂直
な状態で吊り下ろすことが可能になる。これにより作業
装置をシュラウド上部フランジに容易に装着できる。こ
のように搬入，搬出作業が容易になる。これに伴って作
業時間も短縮できる。

【００２２】２）上下駆動部によって屈曲部と多段伸縮
部を下降させ、所定の位置で屈曲させることにより、シ
ュラウドに段差があっても多段伸縮部をシュラウド中間
胴の外面に寄せることができる。

【００２３】３）シュラウド中間胴の外面に沿って伸縮
部を伸長あるいは収縮させることに加えて周駆動部によ
り、ジェットポンプなどの障害物を回避して、シュラウ
ドの上下方向，周方向に超音波探触子を走査でき、シュ
ラウド中間胴の全面の点検ができる。

【００２４】４）多段伸縮部をシュラウド中間胴の周方
向に配列することにより、機構の厚さを薄くできる。ま
た配列に中間胴と同じ同心円の曲率にすることにより、
相対的に機構の厚さを薄くできる。このため、ジェット
ポンプなどとの干渉を回避して超音波探触子を走査する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、作業装置の小型化でき
るので、搬入，搬出の作業効率が向上するとともに狭隘
部も走行できるので、作業範囲を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原子炉内シュラウドに本発明の作業装置を取り
付けた斜視図。

【図２】原子炉内の主要構造物を示す部分断面図。

【図３】シュラウド上部に奔走値を取り付けた状態を示
す斜視図。

【図４】本発明の作業装置の屈曲部機構の動作状態を示
す側面図。

【図５】本発明の一実施例の伸縮機構部の構成を示す側
面図。

【符号の説明】

６…シュラウド中間胴、８…シュラウド上部胴、９…シ
ュラウド上部フランジ、２０…作業装置、２１…周駆動
部、２２…上下駆動部、２３…スライダ、２４…連結
部、３５…屈曲部、４５…多段伸縮部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉の圧力容器の上部から下ろされて炉
   内構造材の点検，補修作業をする装置において、シュラ
   ウドの上部フランジに装着して前記上部フランジの周方
   向に走行する周駆動部と、前記シュラウドの上部胴の外
   面と前記圧力容器の内面との間に設置される上下駆動部
   と、前記上下駆動部に収納される屈曲部と、前記屈曲部
   に接続し、前記屈曲部によって前記シュラウドの中間胴
   の外面に寄せられる多段伸縮部と、前記多段伸縮部に収
   納されて前記シュラウドを点検，補修する作業ユニット
   とから構成されることを特徴とする原子炉内の作業装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記上下駆動部によっ
   て屈曲部と多段伸縮部を上下できるようにした原子炉内
   の作業装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記多段伸縮部を前記
   シュラウドの周方向に積層するように配置した原子炉内
   の作業装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記多段伸縮部を前記
   シュラウドの外面と同心円の曲率になるように配置した
   原子炉内の作業装置。
5. 【請求項５】原子炉圧力容器の上部から下ろされて炉内
   構造材の点検，補修作業をする装置において、シュラウ
   ド上部フランジに装着して前記フランジの周方向に走行
   する周駆動部と、前記シュラウドの上部胴外面と圧力容
   器内面との間に設置される上下駆動部と、前記上下駆動
   部に収納される第一の屈曲部と、前記第一の屈曲部に接
   続され、前記第一の屈曲部によって前記シュラウドの中
   間胴の外面に寄せられる前記第一の多段伸縮部と、前記
   第一の多段伸縮部に収納される第二の屈曲部と、前記第
   二の屈曲部によって前記シュラウドの下部胴の外面に寄
   せられる第二の多段伸縮部と、前記第二の多段伸縮部に
   収納されて前記シュラウドを点検，補修する作業ユニッ
   トとから構成されることを特徴とする原子炉内の作業装
   置。