JPH08334591A

JPH08334591A - 炉心シュラウドのガース溶着部を遠隔検査する装置と方法

Info

Publication number: JPH08334591A
Application number: JP8023786A
Authority: JP
Inventors: John G Erbes; ジョン・ゲデス・アーベス; Stephen B Bayne; スティーブ・ブラッドフォード・ベイン; John J Ashburn; ジョン・ジョセフ・アシュバーン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1996-12-17
Also published as: TW289829B; MXPA96000587A; US5586155A; EP0727786A1

Abstract

(57)【要約】【課題】遠隔操作によって炉心シュラウドを検査する
方法と装置を提供する。【解決手段】装置はロボット形走査装置であって、炉
心シュラウドとジェット・ポンプの間の狭い空間に取付
けることが出来ると共に、炉心シュラウドの円周に沿っ
て方位方向及び垂直方向に走査することが出来る。走査
には、その下端に変換器の群を支持する薄手の幅の広い
アームを使い、これがその上端で精密級２軸位置ぎめ装
置にしっかりと取付けられる。アームは、接近開口
（０．５吋）を通す為、並びに検査区域に於ける面の輪
郭の変動を吸収する為の半径方向の可撓性を持たせる為
に、厚さを薄くしてある。変換器取付け部は、変換器を
シュラウドに接触した状態に保つ為に、半径方向内向き
の反作用力を加える噴射水推力装置を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は全般的に、材料の
完全さにとって有害の惧れのある空所、きず、ひゞ割れ
及びその他の欠陥があるかどうかを調べる金属の様な材
料の非破壊検査に関する。特に、この発明は沸騰水形原
子炉の炉心シュラウドの検査に関する。

【０００２】

【発明の背景】原子炉圧力容器（ＲＰＶ）４の内側にあ
る炉心シュラウド２の全体的な構成が図１Ａに示されて
いる。給水が給水入口（図面に示してない）及び給水ス
パージャ６を介してＲＰＶ４に取り込まれる。スパー
ジャは、ＲＰＶの内側に給水を円周方向に分配する為の
適当な開口を持つリング形のパイプである。スパージャ
６からの給水が、炉心シュラウド２とＲＰＶ４の間の
環状領域である立下り環状部分８の中を下向きに流れ
る。

【０００３】炉心シュラウド２は核燃料炉心を取り囲む
ステンレス鋼の円筒であって、その場所が図１に全体的
に数字１０で示されている。炉心は複数個の燃料束集成
体で構成されている。燃料束集成体の各々の配列が、上
側では上側案内部により、底では炉心プレート（そのど
ちらも示してない）によって支持されている。炉心上側
案内部が、燃料集成体の頂部に対して横方向の支持を
し、制御棒を挿入することが出来る様にする為の正しい
燃料チャンネルの間隔を保つ。

【０００４】水が立下り環状部分８を通り、シュラウド
の下縁に沿って流れ、炉心下側高圧室１２に流れ込む。
この後、水が燃料集成体に入り、そこで沸騰境界層が設
定される。水と蒸気の混合物が、シュラウド・ヘッド１
６の下にある炉心上側高圧室１４に入る。その後、蒸気
−水混合物が、シュラウド・ヘッドの上にある垂直立ち
管（図に示してない）を流れ、蒸気分離器（図に示して
ない）に入り、これが液体の水を蒸気から分離する。そ
の後、液体の水が混合高圧室で給水と混合される。その
混合物が立下り環状部分を介して炉心に戻る。蒸気は蒸
気出口を介してＲＰＶから取り出される。

【０００５】ＢＷＲは冷却材再循環装置をも含み、これ
は所要のエネルギ密度を達成するのに必要な強制対流を
炉心の中に作る。水の一部分が、再循環水出口（図１Ａ
には示されていない）を介して立下り環状部分８の下端
から吸い出され、遠心再循環ポンプ（図面に示してな
い）を介して強制的に再循環水入口２０からジェット・
ポンプ集成体１８（図１Ａにはそれを２つ示してある）
に押し込む。ＢＷＲは２つの再循環ポンプを持ち、その
各々が複数個のジェット・ポンプ集成体に対する駆動用
の流れを作る。ジェット・ポンプ集成体は炉心シュラウ
ド２の円周方向に分布している。

【０００６】炉心シュラウド２（図１Ｂ参照）は、シュ
ラウド・ヘッド１６を支持するシュラウド・ヘッド・フ
ランジ２ａ、シュラウド・ヘッド・フランジ２ａに上端
が溶接された円形で円筒形の上側シュラウド壁２ｂ、上
側シュラウド壁２ｂの下端に溶接された環状の上側案内
支持リング２ｃ、上端が上側案内支持リング２ｃに溶接
されていて、シュラウド中央取付け溶着部Ｗによって結
合された上側及び下側の殻体部分２ｄ及び２ｅで構成さ
れた円形で円筒形の中央シュラウド壁、及び中央シュラ
ウド壁の下端並びに下側シュラウド壁２ｇの上端に溶接
された環状の炉心プレート支持リング２ｆで構成されて
いる。（ある沸騰水形原子炉は、中央シュラウド壁が３
つの積重ねの殻体部分で構成され、それらが取付け溶着
部によって結合されている。）シュラウド全体が、下側
シュラウド壁２ｇの底に溶接されたシュラウド支持体２
２と、その内径の所でシュラウド支持体２２に溶接され
ると共にその外形の所でＲＰＶ４に溶接された環状ジ
ェット・ポンプ支持板２４とによって支持されている。

【０００７】シュラウド及び関連する溶着部の材料は、
炭素含有量を減らしたオーステナイト形ステンレス鋼で
ある。中央シュラウド取付け溶着部を含むシュラウドの
ガース溶着部の熱の影響を受ける区域には残留溶接応力
がある。従って、中央シュラウド取付け溶着部Ｗ及びそ
の他のガース溶着部が、結晶粒間応力腐食ひゞ割れ（Ｉ
ＧＳＣＣ）を起こすメカニズムが存在する。

【０００８】任意のシュラウドのガース（周囲）継目溶
着部の熱の影響を受ける区域に応力腐食ひゞ割れが起こ
ると、炉心上側案内部及びシュラウド・ヘッドを垂直方
向及び水平方向に支持するシュラウドの構造的な完全さ
が減ずる。特に、ひゞ割れを生じたシュラウドは、冷却
材滅失事故（ＬＯＣＡ）のリスクが増加し又は地震荷重
が増加する。ＬＯＣＡの際、原子炉圧力容器から冷却材
が滅失すると、シュラウド・ヘッドの上側は圧力がなく
なり、シュラウドの内側、即ち、シュラウド・ヘッドの
下側の圧力が増加する。その結果、シュラウド・ヘッ
ド、並びにシュラウド・ヘッドがボルト止めされている
シュラウドの上側部分に対して働く持ち上げる力が増加
する。炉心シュラウドに完全にひゞ割れしたガース溶着
部があると、ＬＯＣＡの際に発生した持ち上げる力によ
り、シュラウドがひゞ割れの区域に沿って分離し、原子
炉の冷却材の望ましくない漏れを生ずる。更に、シュラ
ウドの溶着部区域が応力腐食ひゞ割れによって破損する
と、地震荷重が不揃いになり、炉心並びに制御棒の部品
に損傷が起こる惧れがあり、これは制御棒の挿入及び安
全な運転停止に悪影響を及ぼす。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、炉心シュラウ
ドは、その構造的な完全さ、並びに修理の必要を判断す
る為に、定期的に検査する必要がある。原子炉部品のひ
ゞ割れを検出するものとしては、超音波検査がよく知ら
れた技術である。主に関心のある検査区域は、水平の中
央シュラウド取付け溶着部に於ける円筒形の炉心シュラ
ウドの外面である。しかし、炉心シュラウドは接近する
のが困難である。シュラウドの外側と原子炉圧力容器の
内側の間、並びに隣合ったジェット・ポンプの間の環状
空間に据付けの接近が制限されている。走査動作用の接
近は、シュラウドとジェット・ポンプの間の狭い空間に
更に制限され、場所によってはこの空間は約０．５吋幅
である。検査区域は放射能が強く、オペレータの作業プ
ラットフォームから５０乃至６５呎下方の水中にある。
この為、動作状態にある原子炉内の炉心シュラウドの検
査には、遠隔から取付けることが出来、狭く制限された
区域内で作動することの出来るロボット形走査装置が必
要である。

【００１０】

【発明の要約】この発明は炉心シュラウドを検査する方
法と装置を提供する。試験装置は、原子炉の内部（即
ち、蒸気分離器及び蒸気乾燥器）が取り出されて、検査
区域に接近が出来る稼働停止中に使われる。試験装置を
燃料補給ブリッジから柱／巻上機を介して原子炉の空所
内に下げ、シュラウド・フランジ上の所定位置に固定す
る。燃料補給フロアに設けられた中央コンピュータ制御
ステーションから、装置を遠隔操作する。空気作動のシ
リンダ及びモータ駆動機構を使うことにより、超音波変
換器、渦電流センサ又は閉回路テレビ・カメラの様な検
査装置を、炉心シュラウドのガース溶着部及びその熱の
影響を受ける区域を検査することが出来る様な戦略的な
位置に配置することが出来る。

【００１１】更に具体的に云うと、装置はロボット形走
査装置であって、炉心シュラウドとジェット・ポンプの
間の狭い空間内に取付けることが出来ると共に、炉心シ
ュラウドの円周に沿って方位方向並びに垂直方向に走査
することが出来る。この走査装置が、関心のある区域に
対する大まかな見当の位置ぎめを行うと共に、限られた
走査範囲内の精密な運動の制御を行う。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の好ましい実施
例の走査装置は、その下端に変換器の群を支持する為の
薄手の幅の広いアームを用い、その上端で精密級２軸位
置ぎめ装置にしっかりと取付けられる。全体的な設計
は、位置ぎめ装置の機構に対する場所がある上端から、
狭い接近開口を介して、検査区域にある変換器までの精
密な走査運動を投影することが出来る様になっている。
その形状により、変換器アームは走査運動の平面内では
剛性であって、この運動を変換器に正確に伝達する。し
かし、０．５吋の接近開口を通過する為、並びに検査区
域にわたる面の輪郭の変動を吸収する為の半径方向の可
撓性が得られる様にする為、厚さが薄い。変換器取付け
部は１つ又は更に多くの噴射水推力装置を含んでいて、
変換器をシュラウドに接した状態に保つ為の半径方向内
向きの反作用力を加える。アームの長さ全体にわたっ
て、縦方向の孔が一列に設けられている。変換器のリー
ド線がこう云う若干の孔に通され、局限された接近で動
作出来る様にする為の保護さやとなる。他の孔は、ジェ
ット推力装置を作動する為のポンプからの加圧水を通す
為に使われる。

【００１３】２軸位置ぎめ装置は、互いに９０°の向き
の２つの側面レール及び玉軸受往復台で構成されてい
る。水平摺動体が締付け治具に取付けられる。垂直摺動
体が水平摺動体の往復台に取付けられ、垂直摺動往復台
が両方向に移動出来る様にする。各々の方向の運動が、
レゾルバによる位置フィードバックを用いた夫々のサー
ボ・モータによって制御される。水平軸運動がモータか
らベルト及び滑車式の直接駆動部を介して往復台に伝達
される。垂直運動がボールねじ及びナット駆動部を介し
てモータから往復台に伝達される。各々のサーボ・モー
タはコンピュータ制御の電源によって作動され、この電
源を通じて所望の走査運動が特定される。

【００１４】締付け治具の設計は、現存の上側シュラウ
ドの形状を活用し、シュラウドの周縁に沿った大まかな
円周方向の位置ぎめの為にそれを３番目のレールとして
利用する。この見当の位置ぎめの際、走査器集成体の重
量が、締付け治具のトラクタ駆動輪によってシュラウド
蒸気ダム上で支えられる。トラクタ駆動輪は３番目のサ
ーボ・モータから動力を受け、見当位置の制御が出来る
様にする。案内ローラが、シュラウドの円周に沿った治
具の滑らかな運動を容易にする。シュラウド・フランジ
は、その周縁に沿って相隔たるシュラウド・ヘッド・ボ
ルト・ラグを持ち、これらを使って、検査データを相関
させる為の反復性を持つ割出し位置を定める。円周方向
の位置ぎめでは、空気圧シリンダを使う。このシリンダ
は、伸び出した時、次のラグに接触して、確実位置スト
ッパになる。その後、ピストンを後退させると、ラグを
通り越して次の位置まで移動することが出来る。所望の
位置に達した時、１つ又は更に多くの空気圧締付けシリ
ンダを作動して、夫々のピストン棒がシュラウド・フラ
ンジの頂部に接するまで伸びる様にし、こうして治具を
所定位置にしっかりと締付ける。この為、２軸位置ぎめ
装置には、シュラウドの設計の現存の特徴を利用して、
シュラウドの円周に沿って一連の反復性を持つ固定の作
動位置が設けられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２に示す様に、この発明の好ま
しい実施例による狭い所でも接近する走査器位置ぎめ工
具が、炉心シュラウドの頂部に取付けられ、検査される
ガース溶着部まで下向きに伸びる。以下の説明では、中
央シュラウド取付け溶着部Ｗを検査する様に設計された
工具を詳しく説明する。工具の外形が小さいので、シュ
ラウドの外形とジェット・ポンプ（図２には示してな
い）の間で操作することが可能になる。これによって、
シュラウドの円周にわたる全部の検査を実施するのに必
要な時間が短縮する。

【００１６】検査工具はシュラウドの舌片によって支持
されていて、それに沿って移動する見当位置ぎめ集成体
２６を有する。所望の位置に達した時、この工具を締付
けて、それ以上の移動を防止する。頑丈な背柱２８が集
成体２６に接続され、それから垂直方向下向きに伸び
る。背柱２８が２軸位置ぎめ装置３０を支持する。この
位置ぎめ装置は、上側案内支持リング２ｃより下方の高
さの所にある。弾力性を持つ走査アーム３２は、シュラ
ウドの外形とジェット・ポンプの間を走査アームが通過
出来る様にする為に厚さを薄くしてあるが、２軸位置ぎ
め装置３０に接続されていて、それから垂直方向下向き
に伸びる。２軸位置ぎめ装置を作動して、シュラウドの
外側に沿って走査アームを垂直方向又は円周方向に変位
させることが出来る。

【００１７】走査アーム３２の下端が変換器そり３４を
支持し、これが複数個の超音波変換器を担持している。
変換器そり３４は、噴射水推力装置３５又はその他の推
力装置（例えばモータ式プロペラ）によって、シュラウ
ドの外径に対して圧接され、こうして変換器と溶着部の
面の間の継続的な接触を保証する。変換器を使って、中
央シュラウド取付け溶着部（１つ又は複数）を検査す
る。走査アーム３２は制御ブレード材料で作ることが好
ましい。この材料は、多数の平行な四角の筒を、横に並
べた線形配列として電子ビーム溶接して構成される。制
御ブレード材料の内側の平行な流路の配列が、超音波変
換器を信号処理ステーションに接続する同軸ケーブル、
並びに噴射水推力装置に加圧水を供給する流体配管に対
するコンジットになる。

【００１８】図３Ａ及び４について説明すると、見当位
置ぎめ集成体は、蒸気ダム４０にのっかる円錐形のトラ
クタ駆動輪３８を駆動するサーボ・モータ６２及び減速
歯車６０で構成される。トラクタ駆動輪３８は、工具の
重量がかゝった時、工具をシュラウド舌片に沿って、オ
ペレータが希望する位置まで移動させることが出来る。
駆動集成体の下方にある１対のカム・ローラ４２ａ、４
２ｂ（図５参照）が、シュラウドの外径に接触して、運
動中の安定性を持たせる。駆動輪ストッパ４４は、駆動
輪３８が蒸気ダムから落下するのを防止する。

【００１９】見当位置ぎめ集成体２６は１対の空気作動
の位置ぎめシリンダ４６ａ、４６ｂ（図５参照）をも有
する。２軸位置ぎめ装置３０（図２）が上側案内支持リ
ング２ｃの下に正しく坐着し、カム・ローラ４２ａ、４
２ｂがシュラウドと接触し、駆動輪３８が蒸気ダムの上
に正しく坐着した後、工具は、位置ぎめシリンダ４６
ａ、４６ｂのピストン棒が、２つの隣合ったシュラウド
・ラグ４８ａ、４８ｂの間の位置に重なる方位位置へ駆
動される。位置ぎめシリンダ４６ａ、４６ｂのピストン
棒が伸び出し、その後工具は、位置ぎめシリンダ４６ａ
のピストン棒がシュラウド・ラグ４８ａ（図６Ａ参照）
に接触するまで、シュラウド・ラグ４８ａに向かって反
時計廻りに工具が駆動される。この段階で、１対の空気
作動の締付けシリンダ５０ａ、５０ｂのピストン棒が伸
び出して、シュラウド・フランジ２ａの上面と係合し、
その後、位置ぎめシリンダ４６ａ、４６ｂのピストン棒
が後退する。締付けシリンダ５０ａ、５０ｂが工具を持
ち上げ、こうしてトラクタ駆動輪３８を蒸気ダム４０か
ら若干持ち上げる。２軸位置ぎめ装置３０を支持してい
る中央集成体の下側板１００（図３Ｂ参照）が上側案内
支持板２ｃの下側に接触するまで、工具が持ち上げられ
る。これによって工具は実効的に、シュラウドの上側部
分に自ら「締付け」られ、検査が実施される間、動かな
い状態にとゞまる。その後、噴射水３５（図２参照）を
ターンオンして、一杯の推力を加え、変換器パッケージ
３４がシュラウド壁に接触することが出来る様にする。
変換器パッケージが、２軸位置ぎめ装置の遠隔コンピュ
ータ制御によって、溶着部の面にわたって垂直方向及び
円周方向に走査される予定の走査順序が２つのサーボ・
モータによって行われる。

【００２０】一旦走査順序が完了すると、噴射水をター
ンオフし、締付けシリンダ５０ａ、５０ｂのピストン棒
を後退させる。締付けシリンダ５０ａ、５０ｂのピスト
ン棒の後退により、工具を下げることが出来、トラクタ
駆動輪３８は蒸気ダム４０にのっかる。その後、工具が
次の所望の方位位置へ駆動され、そこで位置ぎめシリン
ダ４６ａ又は４６ｂのピストン棒が再びシュラウド・ラ
グ４８ａ又は４８ｂに隣接する位置に重なるようにす
る。位置ぎめシリンダ４６ｂのピストン棒が再び伸び出
し、その後工具は、位置ぎめシリンダ４６ｂのピストン
棒がシュラウド・ラグ４８ｂ（図６Ｂ参照）に接触する
まで、シュラウド・ラグ４８ｂに向かって時計廻りに駆
動される。この割出し作用はこの代わりに反時計廻りに
実施することが出来、又代わりとして、位置ぎめストッ
パとしてシリンダ４６ａを使うことが出来る。シュラウ
ド・ラグがあれこれ選べることゝ組合せて、任意の所定
のシュラウドを走査で完全に且つ反復性を持ってカバー
する様に、最適の割出し方式を特定することが出来る。
前と同じく、空気作動の締付けシリンダ５０ａ、５０ｂ
のピストン棒が伸び出し、位置ぎめシリンダ４６ａ、４
６ｂのピストン棒が後退して、予定の走査順序の次のサ
イクルの為の所定位置に工具を固定する。

【００２１】見当位置ぎめ集成体２６の構造的な細部が
図４及び５に示されている。溶接された位置ぎめ装置ブ
ロック集成体５４が見当位置ぎめ集成体２６のすべての
動作部材を支持している。図４に見られる様に、基板５
６が空気作動のシリンダ４６ａ、４６ｂ、５０ａ、５０
ｂを支持している。位置ぎめシリンダ４６ａ、４６ｂが
基板５６の下面に取付けられ、そのピストン棒はこの板
から遠ざかる向きに伸び出すことが出来るが、締付けシ
リンダ５０ａ、５０ｂは基板５６の上面に取付けられ、
そのピストン棒は基板５６内の夫々の孔を通って伸び出
すことが出来る。同じく、カム・ローラ４２ａ、４２ｂ
が基板５６に枢着されている。基板５６は位置ぎめ装置
ブロック集成体５４の残りの構造並びに背柱２８を支持
する。倒立Ｕ字形取付け板５８が、トラクタ駆動輪３８
を旋回自在に支持する１対の脚を有する。一方の脚の端
が基板５６に結合され、他方の脚が上向きに伸びてモー
タ取付け板６１を形成し、これが、トラクタ駆動輪３８
を回転駆動する歯車６０及びモータ６２を支持する。モ
ータ６２は、図５に見られる様に、駆動滑車６４、調時
ベルト６６、駆動軸滑車６８及び駆動軸７０を介して普
通の様にトラクタ駆動輪３８に結合されている。滑車ガ
ード７２ａ、７２ｂにより、滑車の損傷を防いでいる。

【００２２】図４について説明すると、位置ぎめ装置ブ
ロック集成体５４は、サービス・プール、掴み部材及び
同様な普通の装置を用いて、検査工具を持ち上げて操作
する為のアイフック７４、持ち上げアイ７６及び管７８
の様な種々の構造をも支持している。図４に見られる様
に、位置ぎめ装置ブロック集成体は、超音波変換器を制
御する同軸ケーブル（図に示してない）を支持する板８
０を有する。図５及び１２について説明すると、更に位
置ぎめ装置ブロック集成体５４は、空気／水制御ステー
ション８６からの加圧空気を空気作動のシリンダへ供給
する配管８４ａ−８４ｄを支持するブロック８２、及び
モータ・ケーブル９０をモータ用臍の緒ケーブル９４を
介してモータ制御装置９２に接続する為の接続部を収容
したボックス８８をも有する。配管８４ａは締付けシリ
ンダの伸び出し用であり、配管８４ｂは締付けシリンダ
の後退用であり、配管８４ｃは位置ぎめシリンダの伸び
出し用であり、配管８４ｄは位置ぎめシリンダの後退用
である。

【００２３】見当位置ぎめ集成体に対する超音波変換器
パッケージの移動が、シュラウドの舌片（即ち、上側案
内支持リング２ｃ）の直ぐ下にある２軸位置ぎめ装置３
０によって制御される。図７について説明すると、２軸
位置ぎめ装置３０は、水平弯曲軌道９８にのっかる往復
台９６を有する。弯曲軌道の両端が、背柱２８の下端に
しっかりと接続された支持枠集成体１００によって支持
されている。往復台９６は、弯曲軌道９８の上側案内面
９８ａの上を転がる上側の１対の案内ローラ１０２ａ
と、弯曲軌道９８の下側案内面９８ｂの上を転がる下側
の１対の案内ローラ１０２ｂとを有する。好ましい実施
例では、案内ローラはその円周に沿ってＶ字形の溝を持
ち、この溝がＶ字形断面を持つ案内面９８ａ、９８ｂと
形状係合する。軌道９８に沿った往復台９６の移動によ
り、変換器パッケージ３４（図２参照）が水平方向の走
査を行う。軌道９８の曲率が、シュラウドの中心からの
半径に対応することが好ましい。

【００２４】水平駆動走査が図８及び９に示されてい
る。可撓性を持つ歯つきベルト１０４の両端が支持枠集
成体１００の両端１０１に係止されている。歯つきベル
ト１０４は、図９に一番よく示されている様に、１対の
遊動滑車１０６ａ、１０６ｂと駆動軸滑車１０８の間を
通されている。滑車１０６ａ、１０６ｂ、１０８は、ベ
ルト１０４の歯と噛み合う手段を有する。駆動軸滑車１
０８が、モータ取付け部１１４（図７参照）によって往
復台９６に取付けられた駆動モータ１１２の駆動軸１１
０の端に取付けられている。駆動モータ１１２の作動に
応答して、駆動軸滑車１０８が回転する。この回転中、
滑車１０８が歯つきベルトに沿って移動し、往復台９６
を弯曲軌道に沿って転動させる。

【００２５】図７に戻って説明すると、垂直走査駆動
は、ピロー・ブロック１１９にスラスト軸受によって回
転自在に支持された親ねじ１１６を有する。この親ねじ
が、駆動モータ１１８から、駆動モータ滑車１２０、調
時ベルト１２２及び駆動軸滑車１２４を介して、普通の
様に回転する様に駆動される。滑車軸１２６が、軸の整
合外れによる荷重を最小限に抑える可撓性の継手１２８
を介して、モータ駆動軸に結合されている。駆動モータ
１１８が、往復台９６に接続されたモータ・ブラケット
１２１によって支持される。従って、駆動モータ１１８
が往復台９６と共に水平方向に移動する。

【００２６】親ねじ１１６が、ボール・ナット・ブラケ
ット１３２に接続されたボール・ナット１３０にねじ結
合している。ボール・ナット・ブラケット１３２が直線
軸受１３４の摺動部分１３４ａに接続されている。直線
軸受１３４の摺動部分１３４ａは、走査アーム３２を支
持する走査アーム取付けブロック１３８をも担持してい
る。親ねじ１１６の回転に応答して、ボール・ナット１
３０と、それに接続された走査アーム３２を含む部分
が、親ねじの回転方向に応じて上又は下に変位する。ス
トッパ１１７がボール・ナット１３０が親ねじ１１６の
端から外れるのを防止する。

【００２７】走査アーム３２は制御ブレード材料で作ら
れ、噴射水推力装置に対する加圧水を通す複数個の平行
な流路を持っている。ヘッダ集成体１４０の入力が管１
４２に接続され、複数個の出力が走査アーム内の夫々の
流路に接続されている。この為、空気／水制御ステーシ
ョンからの加圧水が複数個の流れに分割され、それらが
走査アームの一端から他端へ流れる。

【００２８】走査アーム３２、走査アーム取付け板１３
８、ヘッダ集成体１４０、ボール・ナット・ブラケット
１３２、ボール・ナット１３０及び直線軸受１３４の摺
動部分１３４ａで構成される集成体全体は、水平方向に
摺動自在の往復台９６に接続された直線軸受１３４の不
動部分１３４ｂに対して、垂直方向に摺動し得る。その
結果、走査アーム３２、従って、その下端に取付けられ
た変換器パッケージ３４は、駆動モータ１１２、１１８
の遠隔操作により、炉心シュラウドの外周に対して垂直
方向並びに円周方向に走査することが出来る。

【００２９】図１０に示す様に、変換器パッケージ３４
が、走査アーム３２の下端に接続された基部１４４に旋
回自在に取付けられている。変換器パッケージは、超音
波変換器１４８の配列を担持するそり１４６を有する。
そり１４６が、１対のリンク機構１５０ａ、１５０ｂに
より、基部１４４に旋回自在に懸架されている。リンク
機構が１対の同軸枢軸ピン１５２によって基部１４４に
枢着されている。そり１４６は、１対の同軸枢軸ピン１
５４により、リンク機構に枢着されている。枢軸ピン１
５２の軸線は枢軸ピン１５４の軸線と平行である。この
為、そり１４６は枢軸ピン１５２の軸線の周りに揺動す
ることが出来ると共に、枢軸ピン１５４の軸線の周りに
回転し得る。

【００３０】ジェット板１６０（図１０参照）に取付け
られたジェット・ボックス１５８（図１１参照）で構成
される噴射水推力装置３５により、そり１４６がシュラ
ウドの外周面に押し付けられる。ジェット・ボックス１
５８が、入口１６２、プラグ（図に示してない）を受入
れる開口１６４、及び噴射水推力装置ノズル１６６を有
する。ジェット・ボックスはアルミニウム製である。入
口１６２はコネクタ１７０を介して管１６８（図１０参
照）と流れが連通する。管１６８の他端は、コネクタ１
７２を介して、基部１４４に設けられたマニホルド通路
の出口と流れが連通する。マニホルドは、走査アームの
長さに沿って加圧水を伝える複数個の平行な流路に接続
された複数個の入力を有する。複数個のマニホルド入力
の全てが１個のマニホルド出力に給水し、この為、加圧
水の別々の流れが組み合わされる。その結果、空気／水
制御ステーションからの加圧水が高速でノズル１６６
（図１１参照）から流れ出る。この噴射水によって発生
される推力がそり１４６をシュラウドの外面に押し付け
る。

【００３１】各々の超音波変換器１４８が夫々のホルダ
１７４に取付けられる。各々のホルダ１７４は１対の２
叉状アーム１７６によってそり１４６に取付けられる。
各々の変換器取付け部は２つの形式の内のどちらかにす
ることが出来る。第１の形式では、変換器がホルダ内で
垂直軸線の周りに回転自在であり、ホルダがそりに固定
された２叉状アームに対して水平軸線の周りに回転し得
る。第２の形式では、変換器がホルダに固定され、固定
アームが軸に取付けられていてそりに対して独立に回転
自在であり、ホルダが片側では一方の２叉状アームに旋
回自在に結合され、反対側では他方の２叉状アームに旋
回自在に結合される。２叉に捩りばね（図に示してな
い）をかけて、その平衡位置から遠ざかる向きの２叉状
アームの回転に抵抗を持たせる。両方の形式の変換器取
付け部は、ばね荷重のジンバルとして作用し、これによ
って各々の変換器がシュラウド及び溶着部の冠状面の輪
郭と同形になる様に独立に向きが定まる。

【００３２】各々の超音波変換器が２つのケーブル（図
に示してない）を有する。これらのケーブルが走査アー
ム内の４つの流路に分配される。走査アーム内の他の４
つの流路が給水配管に使われる。以上好ましい実施例を
説明したのは、例示の為である。超音波検査装置の設計
の当業者には、この発明の広義の考えを逸脱しないこの
他の変更も容易に考えられよう。例えば、見当位置ぎめ
集成体が、１つではなく、２つのトラクタ駆動輪を持っ
ていてもよいことは明らかであろう。この様な全ての変
更は特許請求の範囲に含まれることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは、普通のＢＷＲの関連部分の簡略側面
図。図１Ｂは、図１Ａに示したＢＷＲ内に用いられる炉
心シュラウドの一部分の断面図。

【図２】この発明の好ましい実施例の走査器位置ぎめ工
具を炉心シュラウドに取付けた状態を示す側面図。

【図３】図３Ａ及び３Ｂは、好ましい実施例の走査器位
置ぎめ工具の上側集成体及び中央集成体を夫々炉心シュ
ラウドの対応する部分に対して示す側面図。

【図４】好ましい実施例の走査器位置ぎめ工具の上側集
成体をその特徴を最もよく示す斜視図。

【図５】好ましい実施例の走査器位置ぎめ工具の上側集
成体をその特徴を最もよく示す異なる点から見た斜視
図。

【図６】上側集成体を隣接するシュラウド・ヘッド・ボ
ルト・ラグの間で円周方向に移動させたことによって生
ずる２つの割出し位置を示す平面図。

【図７】好ましい実施例による走査器位置ぎめ工具の中
央集成体の斜視図。

【図８】図７に示した中央集成体に用いられる水平走査
駆動部の正面図。

【図９】図７に示した中央集成体に用いられる水平走査
駆動部の平面図。

【図１０】好ましい実施例の走査器位置ぎめ工具の下側
集成体の斜視図。

【図１１】図１０に示した下側集成体に用いられる噴射
水推力ノズルの断面図。

【図１２】好ましい実施例による走査器位置ぎめ工具に
対する電気、空気圧及び流体圧接続部の回路図。

【符号の説明】

Ｗシュラウド中央取付け溶着部２シュラウド３０２軸位置ぎめ装置３２走査アーム３４変換器パッケージ９６往復台９８湾曲軌道１０４歯つきベルト１０６，１０８滑車１１２，１１８駆動モータ１１６親ねじ１３０ボール・ナット１３４直線軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スティーブ・ブラッドフォード・ベインアメリカ合衆国、カリフォルニア州、フレモント、ベンズ・テラス、47071番 (72)発明者ジョン・ジョセフ・アシュバーンアメリカ合衆国、カリフォルニア州、リバーモア、カメオ・ドライブ、141番

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉心シュラウドのガース溶着部を遠隔検
査する装置に於て、シュラウドに締付けられる締付け治
具と、該締付け治具に接続された弯曲軌道と、往復台、
該往復台を前記弯曲軌道に沿って移動させる手段、取付
け部、及び前記往復台に対して前記取付け部を垂直方向
に変位させる手段で構成された２軸位置ぎめ装置と、上
端が前記取付け部に接続された延長アームと、該延長ア
ームの下端に取付けられた検査装置とを有し、前記延長
アームは、前記ガース溶着部の高さの近くにある高さに
前記検査装置が位置ぎめされる様な長さを持ち、前記２
軸位置ぎめ装置を動作させることによって前記検査装置
を垂直方向及び方位方向に走査することが出来る様にし
た装置。
【請求項２】前記検査装置が超音波変換器を有する請
求項１記載の装置。
【請求項３】シュラウド面の向かい合った区域の輪郭
と同形になる様に前記超音波変換器が自ら向きを合わせ
ることが出来る様にする手段を有する請求項２記載の装
置。
【請求項４】シュラウド面の向かい合う区域と接触す
る様に前記検査装置に半径方向内向きの推力を加える手
段を有する請求項１記載の装置。
【請求項５】前記推力を加える手段が、噴射水ノズル
で構成され、前記延長アームが横に並んで線形配列に一
緒に溶接された複数個の平行な管で構成されており、該
平行な管の各々が流路を持ち、少なくとも１つの流路は
一端が加圧水源と流れが連通し、他端が前記噴射水ノズ
ルと流れが連通している請求項４記載の装置。
【請求項６】トラクタ駆動輪と、該トラクタ駆動輪を
旋回自在に支持する手段と、前記トラクタ駆動輪を回転
する様に駆動するモータと、前記トラクタ駆動輪を旋回
自在に支持する手段に接続された上端を持つと共に下端
を持つ脊柱と、該脊柱の下端に接続された弯曲軌道と、
往復台、該往復台を前記弯曲軌道に沿って移動させる手
段、取付け部及び該取付け部を前記往復台に対して垂直
方向に変位させる手段で構成された２軸位置ぎめ装置
と、前記取付け部に接続された上端を持つと共に下端を
持つ延長アームと、該延長アームの下端に接続された支
持構造と、該支持構造に取付けられた検査装置とを有す
る検査装置。
【請求項７】前記支持構造に予定の方向の推力を加え
る手段を有する請求項６記載の検査装置。
【請求項８】原子炉の炉心シュラウド内のガース溶着
部を検査する方法に於て、当該検査工具集成体内にある
検査装置が検査しようとするガース溶着部に対して予定
の見当高さに来る様に、検査工具集成体を炉心シュラウ
ドの上側リムから第１の予定の見当方位位置で懸架し、
前記検査工具集成体が前記第１の予定の見当方位位置に
ある間に、前記検査装置を前記検査工具集成体に対して
方位方向及び垂直方向に走査する工程を含む方法。
【請求項９】前記検査工具集成体を前記炉心シュラウ
ドの上側リムに沿って前記第１の予定の見当方位位置か
ら第２の予定の見当方位位置へ移動し、前記検査工具集
成体が前記第２の予定の見当方位位置にある間に、前記
検査装置を前記検査工具集成体に対して方位方向及び垂
直方向に走査する工程を更に含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】炉心シュラウドのガース溶着部を遠隔
検査する装置に於て、シュラウドに締付けられる締付け
治具と、該締付け治具によって支持されていて、シュラ
ウドに対して垂直方向及び方位方向に可動である取付け
部を有する２軸位置ぎめ装置と、上端が前記取付け部に
接続された延長アームと、該延長アームの下端に取付け
られた検査装置とを有し、前記延長アームは、前記ガー
ス溶着部の高さの近くの高さに検査装置がある様な長さ
を持っており、前記２軸位置ぎめ装置の動作によって前
記検査装置を垂直方向及び方位方向に走査することが出
来る様にした装置。