JPH09292373A - 狭隘部への超音波探傷試験用カプラント封入方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人の手でアクセスすることの困難な狭い場所
に下向きに開口しているギャップに、超音波探傷試験の
ための液体のカプラントを封入する。 【解決手段】 検査対象部に予め組立て可能に分解され
たシール部１，２を装入して配置し、配置されたシール
部１，２を一体に組み立てて検査対象物に内在するギャ
ップの表面開口部の全周にシール部を当接させて前記表
面開口部を囲んで前記ギャップ１１３を外気から隔離し
て気密区画を形成し、シール部１，２に形成された外側
シール部６、ハウジング吸着部２６を排気してＣＲＤハ
ウジング１０９及び原子炉下鏡１１２に吸着させ、前記
気密区画を排気して真空状態とし、真空状態となった前
記ギャップ１１３にカプラントを加圧供給し、封入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電プラン
ト等の検査に適用される超音波探傷試験において検査対
象物にあるギャップ（狭い隙間）にカプラントを封入す
る技術に係り、特に軽水炉のＣＲＤスタブチューブと原
子炉圧力容器下鏡との溶接部について、ＣＲＤハウジン
グの内面から超音波探傷検査を行う場合、ＣＲＤハウジ
ングとＣＲＤスタブチューブの間にあるギャップ（狭い
隙間）にカプラントを封入する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２３に沸騰水型軽水炉の原子炉圧力容
器の断面図を、図２４に図２３のイ部の詳細を示す。図
示のように、沸騰水型軽水炉の原子炉圧力容器の下鏡１
１２には、制御棒を挿通するために多数の開口１１４が
設けられ、この開口１１４それぞれの内側端にＣＲＤス
タブチューブ１１０が開口１１４と同心に溶接されてい
る。そしてＣＲＤスタブチューブ１１０及び開口１１４
に挿通してＣＲＤハウジング１０９が配置され、このＣ
ＲＤハウジング１０９の外周は原子炉圧力容器内部でＣ
ＲＤスタブチューブ１１０の上端部に溶接されている。
下鏡１１２の外面からこの溶接部までの距離は、３００
mmを超える長さがある。また、ＣＲＤスタブチューブ１
１０の内周面とＣＲＤハウジング１０９の外周面の間に
は、０．１〜０．２mmの隙間（ギャップ）１１３が形成
され、この隙間１１３は表面開口部（すなわち、下鏡１
１２下表面とＣＲＤハウジング１０９の外周面の間の隙
間）１１４Ａを経て下鏡１１２の下方外面の空気につな
がっている。

【０００３】従来、ＣＲＤスタブチューブ１１０を、Ｃ
ＲＤハウジング１０９の内部から超音波探傷するため
に、ＣＲＤスタブチューブ１１０とＣＲＤハウジング１
０９の間にある隙間１１３にカプラントを封入する技術
として、米国ゼネラル・エレクトリック・カンパニーか
ら出願されている特許（特開平４−３４４４５８号公
報）で開示された、ガスをカプラントとして前記隙間１
１３に封入し、超音波探傷試験を行う方法がある。この
方法は使用するガスに例えばヘリウムのような空気より
も軽いガスを用いることにより自然に狭い隙間内に下か
ら上にガスを封入することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

１．上記従来の技術では、超音波探傷試験についてガス
をカプラントとして使用するため音波が伝わりにくく実
際の探傷が困難であるという欠点があった。

【０００５】具体的には隙間１１３の大きさ−超音波
の周波数−音度によって異なるが、例えばヘリウムガス
と水の往復透過率を比較すると、ヘリウムガスは水の約
１００分の１しか超音波が伝わらず欠陥の識別が難し
い。

【０００６】ヘリウムガスをカプラントにした場合、
超音波が少しでも透過する周波数の範囲が狭く実際の制
御が出来ず超音波探傷ができない。

【０００７】２．超音波探傷試験についてカプラントは
水，グリセリン等の液体が適していることは周知の事実
であるが、対象箇所（ＣＲＤハウジングがＣＲＤスタブ
チューブに挿通されている部分）が人の手も入らない狭
く、且つ奥にあることに加え、その間の０〜０.３mmし
かない非常に狭い隙間に、下方から上方に向かって約３
００mm以上の距離を重力に逆らって液体を充填する必要
があり、従来超音波探傷試験の適用が困難であった。検
査対象箇所の状況を図２５及び図２５のＡ−Ａ線矢視平
面図である図２６に示す。

【０００８】３．検査対象箇所は形状が半球形をした原
子炉圧力容器下鏡を多数のＣＲＤハウジングが貫通した
位置にあり、検査対象箇所の形状が原子炉圧力容器の中
心からの距離に応じて異なっている。例えば１００箇所
あると１００通りの形状となっている。

【０００９】４．大気中に放置された水等の脱気されて
いないカプラントを真空法にて封入する場合、カプラン
ト中の気泡が膨張するため、狭い隙間にはカプラントと
同時に気泡も一緒に封入され、超音波伝播の阻害要因と
なる。

【００１０】本発明の課題は、人の手でアクセスするこ
との困難な狭い場所に下向きに開口しているギャップ
に、超音波探傷試験のための液体のカプラントを封入す
るにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、検査対象物
に内在するギャップに、該ギャップの表面開口部から超
音波探傷試験のためのカプラントを封入する方法におい
て、 前記表面開口部の全周にシール手段に形成されたギャ
ップシール部を当接させて前記表面開口部を囲んで前記
ギャップを外気から隔離し、 前記ギャップシール部で囲んだ区域を排気して真空状
態とし、 真空状態となった前記ギャップにカプラントを供給、
封入することにより達成される。超音波探傷試験の実施
中は、カプラントの供給を中断せず、連続して供給する
ことが望ましい。また、シール手段を複数に分割して１
個づつ前記表面開口部周囲に搬入配置し、前記表面開口
部近傍で一体に組み合わせるのが望ましい。前記表面開
口部は、円筒体が面を貫通する位置に、該円筒体の外周
と前記面の間に形成されている場合、本発明の適用が効
果的である。一体に組み合わされたシール手段を検査対
象物に真空吸着により固定保持し、その後シール手段で
囲まれ外気と隔離されたギャップを排気するのがよい。
また、真空吸着は、ギャップシール部に沿って環状に配
置された突起部を検査対象物に当接させて検査対象物表
面とシール手段の間に気密区画を形成し、該気密区画を
排気してシール手段を検査対象物に真空吸着させるのが
よい。また、超音波探傷試験の実施中は、継続的に上記
真空吸着のための気密区画の排気を継続することが望ま
しい。上記課題は、検査対象物に内在するギャップに、
該ギャップの表面開口部から超音波探傷試験のためのカ
プラントを封入する装置を、 前記検査対象物表面に前記表面開口部外縁に沿って当
接し前記ギャップを含む気密区画を構成する環状の突起
部を有してなるシール手段と、 該シール手段と一体に形成され該シール手段を検査対
象物に固定保持する固定保持手段と、 前記シール手段の環状の突起部に囲まれた領域に第１
の弁を介して吸込み側を接続した第１の真空ポンプと、 前記シール手段の環状の突起部に囲まれた領域に第２
の弁を介して接続されたカプラントタンクと、を含んで
構成し、 前記シール手段を、組立て可能に分割されそれぞれ前
記環状の突起部の一部と前記固定保持手段を備えた複数
個のシール部から形成し、 各シール部の前記環状の突起部に囲まれた領域の一部
をなす領域を、それぞれ前記第１の弁に第１の共通配管
を介して接続するとともに、前記第２の弁に前記第１の
共通配管を介して接続し、 各シール部に前記第１の共通配管を内装する棒状の支
持手段を結合する、ことによっても達成される。前記シ
ール手段は、組み立てた状態で環状体をなし、前記環状
の突起部は前記環状体にほぼ同心に形成された内、外二
重の環状の突起部からなり、環状体をなすシール手段
は、それぞれ環状体の弧の一部をなすように複数のシー
ル部に分割されており、かつその周方向端部に、シール
部を相互に結合する結合手段を有してなることとするの
が望ましい。さらに、前記固定保持手段は、前記二重の
環状の突起部のうちの外側の環状の突起部のさらに外周
側に形成されて検査対象物に吸着する外側真空吸着部
と、前記二重の環状の突起部のうちの内側の環状の突起
部に隣接してシール手段の内周面に形成されて検査対象
物に吸着する内側真空吸着部と、を含んでなり、前記内
側真空吸着部及び外側真空吸着部は分割された各シール
部それぞれに形成され、各シール部の外側真空吸着部に
は前記棒状の支持手段に内装された第２の共通配管を介
して第２の真空ポンプが接続され、各シール部の内側真
空吸着部は第３の弁を介して前記第２の共通配管に連通
されているものとするのがよい。上記課題はさらに、検
査対象物に内在するギャップに、該ギャップの表面開口
部から超音波探傷試験のためのカプラントを封入する装
置を、 それぞれが円弧の一部をなし、組み立てられて環状体
になるシール部支持リング及び該支持リングの内周側に
装着された膨張可能な弧状の気体容器とからなる複数の
シール部で構成されるシール手段と、 各弧状の気体容器を貫通して配置され、一端を該気体
容器の表面に開口させ他端を第１の弁に接続する第１の
共通配管と、 該第１の弁に吸込み側を接続させた第１の真空ポンプ
と、 前記第１の共通配管に第２の弁を介して接続されたカ
プラントタンクと、 前記気体容器それぞれに第２の共通配管を介して接続
された加圧ポンプと、を含んで構成し、 前記各支持リングは、気体容器の外周側を支持すると
ともに気体容器に生ずる環状体軸方向の力を受けるよう
に構成され、かつ支持リングを相互に周方向に結合して
環状体となす結合手段を有して形成し、 各シール部には前記第１、第２の共通配管を内装する
棒状の支持手段を結合することによっても達成される。
さらに、カプラントタンクに接続して該カプラントタン
クに内圧を加える加圧源を設けるのが望ましい。カプラ
ントは、脱気した水や界面活性剤を含んだ水等、超音波
の伝播を妨げる液体中の気泡の発生を減少させたもので
あることが望ましい。上記手段に付き、ＣＲＤハウジン
グとＣＲＤスタブチューブを検査対象としてさらに説明
する。 狭隘部にアクセスするため、封入装置（シール手段）
はＣＲＤハウジングの配列の間を通り抜けられるよう複
数に分割する。これら分割したシール手段（分割された
ものをシール部という）はＣＲＤハウジングと下鏡の貫
通部の位置に挿入され、ＣＲＤハウジングを包込むよう
に各シール部を一体化して環状のシール手段とする。こ
れは、各々が形状的に凹凸，はめあいや差し込み，磁
石，真空吸着，加圧等によりシール部が相互に結合さ
れ、組立られる。 シール手段を、ギャップ（この場合、ＣＲＤハウジン
グの外周面とＣＲＤスタブチューブの内周面の間の隙
間）の表面開口部（ＣＲＤハウジングの外周面と下鏡外
表面の間の開口）の周囲に当接してギャップを含む気密
区画を形成する部分と、ＣＲＤハウジングの外周面及び
または下鏡の外表面に真空吸着する部分（固定保持手
段）を一体化して構成したから、ギャップを含む気密区
画と真空吸着する部分（固定保持手段）を、それぞれ独
立して真空引き又は加圧することができる。 シール手段の固定保持手段（ＣＲＤハウジングの外周
面及びまたは下鏡の外表面に真空吸着する部分）を真空
引きすることにより、シール手段は原子炉圧力容器の下
鏡やＣＲＤハウジングの外周面にしっかり吸着し、ギャ
ップを含む気密区画を形成する部分は下鏡下表面やＣＲ
Ｄハウジングの外周面に当接して気密区画っを形成する
とともに、シール手段の荷重を支えることができる。 シール手段のギャップを含む気密区画を形成する部分
を真空引きすることにより、ＣＲＤスタブチューブとＣ
ＲＤハウジングの間にある隙間（ギャップ）を真空にす
ることができる。その後、該隙間に水等液体のカプラン
トを封入することにより隙間全体にカプラントを満たす
ことができる。この時ギャップを含む気密区画を形成す
る部分と固定保持手段（ＣＲＤハウジングの外周面及び
または下鏡の外表面に真空吸着する部分）は、区画とし
て互いに独立しているため下鏡に吸着したシール手段が
落下したり外れたりすることはない。 超音波探傷試験完了後、シール手段のギャップを含む
気密区画を形成している部分のカプラントをポンプによ
り真空引きすることにより排出できる。 超音波探傷試験完了後、シール手段の固定保持手段
（ＣＲＤハウジングの外周面及びまたは下鏡の外表面に
真空吸着する部分）に空気を送りこむことによりシール
手段を原子炉圧力容器の下鏡から離すことができる。 シール手段を組立時と逆の手順で解体することにより
複数のシール部に分離し、並んでいるＣＲＤハウジング
の列の間から取り出すことが可能となる。なお、カプラ
ントタンクに、水を脱気する装置、または脱気した水を
貯蔵／循環させる装置を追加することで超音波の伝播を
妨げる液体中の気泡を減少させたカプラントを封入でき
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図によっ
て説明する。図１に本発明の第１の実施例である超音波
探傷試験用カプラント封入装置の基本概念図を示す。図
示の超音波探傷試験用カプラント封入装置（以下、封入
装置という）は、ＣＲＤハウジングと原子炉圧力容器下
鏡貫通部をシールする２分割のシール部１及び２、シー
ル部１及び２に連結部４を介して結合された棒状の支持
手段である棒３、シール部１及び２に接続された第２の
共通配管である外側シール部用ホース１５、この外側シ
ール部用ホース１５に吸入口を接続させた第２の真空ポ
ンプ１６、同じく外側シール部用ホース１５に接続され
た真空計１８、シール部１及び２に接続された第１の共
通配管である内側シール部用ホース１４、この内側シー
ル部用ホース１４に第１の弁１９を介して吸入口を接続
させた第１の真空ポンプ１７、同じく内側シール部用ホ
ース１４に接続された連成計２０、外側シール部用ホー
ス１４に第２の弁２１を介して接続された気密構造のカ
プラントタンク２２、このカプラントタンク２２に接続
されカプラントタンク２２の内圧を監視する圧力計２
３、同じくカプラントタンク２２に弁を介して接続され
カプラントタンク２２内を加圧する加圧源２４、を含ん
で構成されている。

【００１３】シール部１，２に結合された棒３は、それ
ぞれシール部１，２を支持してそれらを装着すべき所定
の位置まで差し込む役目を持ち、さらに、内側シール部
用ホース１４と外側シール部用ホース１５を内装してい
る。棒３はシール部１，２に対して連結部４で回転可能
になっている。

【００１４】シール部１，２は、内周面に固定保持手段
であるハウジング吸着部２６、上面外周側に同じく固定
保持手段である外側シール部６、上面内周側に内側シー
ル部５を備えた環状体であるシール手段を半円部分づつ
に２分割したもので、分割面（半円の周方向端面）に
は、お互いを簡単に組立、結合できるよう結合手段とし
て磁石式の凹凸構造１３を備えている。なお、結合手段
としては、磁石式に限らず、真空吸着式、嵌めあい、差
し込み式、加圧に依る方式など、各種の方式が採用可能
である。

【００１５】固定保持手段の内側真空吸着部となるハウ
ジング吸着部２６は、図２に示すように、シール部１，
２の内周面に、内周側に突出して形成された弧状の突起
部１１，１２で挟まれた弧状の溝であり、外側真空吸着
部となる外側シール部６は、同じく図２に示すように、
シール部１，２の図上、上面（装着時、下鏡１１２に接
する側の面）に、上方に突出して形成された弧状の突起
部１０Ａ，１０Ｂに挟まれた弧状の溝である。なお、図
１では、凹凸構造１３を判り易くするため、シール部
１，２は、環状体の２分割状態とはすこし変えて記載し
てある。なお、いうまでもなく、シール部１，２の弧状
の各突起部は、シール部１，２が組み立てられて環状体
となったとき、当接する対象物表面形状に合致するよう
に形成されており、本実施例においては、互いに連なっ
て環状になる。

【００１６】本実施例においては、突起部１０Ｂが外周
側に、突起部１０Ａが内周側になってほぼ同心に形成さ
れており、突起部１１が図上、上側、突起部１２が図
上、下側になっている。そして、環状の突起部１０Ａ，
１１がギャップシール部を構成していて、突起部１１と
突起部１０Ａに挟まれた部分が、内側シール部５を構成
する。突起部１０Ａ，１０Ｂ、１１，１２は、ゴム等シ
ール性の良いシートで形成されており、突起部１０Ａ，
１０Ｂは下鏡１１２の下面に当接してその間をシール
し、突起部１１，１２はＣＲＤハウジング１０９外周面
に当接してその間をシールするようになっている。突起
部１０Ａ，１１は、下鏡１１２の下面とＣＲＤハウジン
グ１０９の外周面にそれぞれ当接して、表面開口部１１
４Ａとギャップ１１３を含む領域を外気から隔離し、気
密区画を形成する。

【００１７】シール部１，２には、それぞれ内側シール
部５を連結部に接続された内側シール部用ホース１４に
連通する真空引き孔７、外側シール部６を連結部に接続
された外側シール部用ホース１５に連通する真空引き孔
９、ハウジング吸着部２６を連結部に接続された外側シ
ール部用ホース１５に第３の弁である電磁弁２５を介し
て連通する真空引き孔８、が設けられている。

【００１８】以下、図１〜１２によりその操作内容を説
明する。

【００１９】１）図３に示すように、ＣＲＤハウジング
１０９とＩＣＭハウジング１１５の配列の隙間が狭いた
め、シール部１，２を、それぞれの内周面を下方に向け
た状態で棒３により、検査対象のＣＲＤハウジング１０
９を両側から挟む箇所まで挿入する（図３，４）。

【００２０】２）所定の位置に挿入が完了した後、シー
ル部１，２の内周面がＣＲＤハウジング１０９の外面に
対向するように棒３を回転させ（図５，６）、２つのシ
ール部１，２を一つになるように組み合わせる。これは
図１に示した磁石式凹凸構造部１３を互いに対向させ、
接触させることにより容易に実現できる。

【００２１】３）一体となったシール部１，２を、棒３
を使ってＣＲＤハウジング１０９に沿って動かし、原子
炉圧力容器下鏡１１２とＣＲＤハウジング１０９の隙間
に押し当てる（図７，図８）。すなわち、突起部１０
Ａ，１０Ｂが下鏡１１２の外表面に押し当てられ、その
間がシールされる。押しあては図１の連結部４が動くた
め、下鏡１１２の形状にあわせ簡単に行うことができ
る。

【００２２】４）その後、図９に示すように、外側シー
ル用の真空ポンプ１６を起動して外側シール部６を真空
引きすることにより、一体となったシール部１，２は原
子炉圧力容器の下鏡１１２に吸着する。これを図１で説
明すると、磁石式凹凸構造部１３を使い一体となったシ
ール部１，２について、外側シール部６の空気は、ホー
ス１５及び真空引き孔９を介して真空ポンプ１６により
排気され、外側シール部６の空間が真空となる。その結
果シール部１，２は原子炉圧力容器の下鏡１１２に吸着
する。その後電磁弁２５を開にすることにより、突起部
１１と１２の間の空間（ハウジング吸着部２６）も真空
引き孔８を介して真空引きされ、突起部１１と１２がＣ
ＲＤハウジング１０９の外周面に強く押し当てられ、ハ
ウジング吸着部２６が真空になる（図１０）。その結果
シール部１，２は原子炉圧力容器の下鏡１１２及び当該
部のＣＲＤハウジング１０９に吸着する。そして真空ポ
ンプ１６はそのまま連続して運転される。

【００２３】５）次に図１１に示すように、内側シール
用の真空ポンプ１７を起動することによりＣＲＤハウジ
ング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の隙間１１３
を真空にする。その後、カプラントを封入することによ
り隙間にカプラントを充填することができる（図１
２）。これを図１で説明すると、シール部１，２につい
て内側シール部５の空気は、弁２１を閉じ弁１９を開い
た状態で内側シール部用ホース１４及び真空引き孔７を
介して真空ポンプ１７により排気され、ＣＲＤハウジン
グ１０９とＣＲＤスタブチューブの隙間１１３が真空に
なる。その後弁１９を閉じ弁２１を開にすることにより
カプラントタンク２２より加圧源２４により加圧された
カプラントが隙間１１３に充填される。（加圧しなくて
も大気開放でもカプラントは隙間に充填される。） ６）カプラントが封入されている確認は連成計２０によ
り監視される。

【００２４】７）カプラントの封入が確認されたら超音
波探傷試験が行われるが、超音波探傷試験の間にも、Ｃ
ＲＤハウジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の
隙間１１３に充填されたカプラントは、突起部１１とＣ
ＲＤハウジング１０９のわずかな隙間や突起部１０Ａと
下鏡１１２の間の隙間をくぐりぬけ、重力により滴下す
る。この滴下したカプラントは、連続して運転されてい
る真空ポンプ１６による突起部１１と１２の間（ハウジ
ング吸着部２６）や外側シール部６の真空引きにより、
真空引き孔８，９を経由して吸引され周囲を汚損するの
が防止される。

【００２５】８）超音波探傷試験が完了した後は、弁２
１を閉じ弁１９を開にする。これによりＣＲＤハウジン
グ１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の隙間１１３に
充填されたカプラントは真空ポンプ１７により吸引され
る。

【００２６】９）カプラント吸引後、真空ポンプ１６，
１７を停止し、大気開放にする。これによりシール部
１，２は吸着力を失い、原子炉圧力容器の下鏡１１２よ
り外れる。

【００２７】10）棒３を回転させることによりシール部
１，２を外し、組立時と逆の手順で解体，取外しを行
う。

【００２８】上記実施例では、ハウジング吸着部２６や
外側シール部６は、シール部１，２が組み立てられた段
階でそれぞれ結合されてひとつの区画となるが、シール
部１，２でそれぞれ独立した区画を形成するようにして
おいてもよい。このような構造にすれば、ハウジング吸
着部２６や外側シール部６については、シール部１，２
の結合部における漏洩を考慮する必要が無くなる。

【００２９】本発明の第２の実施例を図１３，図１４，
図１５〜図２０により説明する。本実施例は、分割され
たシール部を一体化した後、加圧によりシール部とＣＲ
Ｄハウジング、原子炉圧力容器下鏡との間をシールし、
その後、真空引きにより隙間１１３を真空にしたあとカ
プラントを充填するものである。図１３，１４にその基
本概念図を示す。本図は脱気済のカプラント３８を貯蔵
して使用する場合の例である。

【００３０】図示の封入装置は、ＣＲＤハウジングと原
子炉圧力容器下鏡貫通部をシールする２分割のシール部
１Ａ及び２Ａ、シール部１Ａ及び２Ａに連結部４を介し
て結合された棒３、シール部１Ａ及び２Ａに接続された
第２の共通配管である加圧用ホース３７、この加圧用ホ
ース３７に吐出口を接続させた加圧ポンプ３１、同じく
シール部１Ａ及び２Ａに接続された第１の共通配管であ
る吸引充填用ホース３２、この吸引充填用ホース３２に
第１の弁３４を介して吸入口を接続させた第１の真空ポ
ンプ３３、同じく吸引充填用ホース３２に接続された連
成計３５、吸引充填用ホース３２に第２の弁３６を介し
て接続された気密構造のカプラントタンク２２、このカ
プラントタンク２２に接続されカプラントタンク２２の
内圧を監視する圧力計２３、同じくカプラントタンク２
２に弁を介して接続されカプラントタンク２２内を加圧
する加圧源２４、を含んで構成されている。棒３は、前
記第１の実施例の場合と同様に、シール部１Ａ及び２Ａ
に対して連結部４で回転可能に結合されている。

【００３１】シール部１Ａ，２Ａは、それぞれ半円形を
なす鋼製のシール部支持リング（以下、リングという）
２８と、このリング２８の内周面に装着された空気等の
気体でふくらむゴム風船のような膨張可能な気体容器で
ある膨張シール部２７と、リング２８の外周面に円周方
向に形成された溝２８Ａと、この溝２８Ａに周方向に摺
動可能に嵌合された弧状ラック２８Ｂと、リング２８に
固定され前記弧状ラック２８Ｂに噛み合う歯車を備えた
モータ２９，３０と、を含んで構成されている。溝２８
Ａは、シール部１Ａ，２Ａの双方に形成されているが、
弧状ラック２８Ｂは、シール部１Ａ，２Ａの一方の溝２
８Ａにのみ、嵌合されている。但し、モータ２９はシー
ル部１Ａに、モータ３０はシール部２Ａに、それぞれ装
着されている。シール部１Ａ，２Ａは、弧状ラック２８
Ｂを介して一体に結合され、環状体を構成する。

【００３２】また、リング２８は、図１４に示されるよ
うに、半径方向断面が、膨張シール部２７が装着される
側が中心側斜め上方が開放されたＬ型断面をなしてお
り、膨張シール部２７に加わる外周に向かう反力、及び
下方（環状体の中心軸線方向）に向かう反力を受け止め
る構造にしてある。シール部１Ａ，２Ａそれぞれの膨張
シール部２７には前記加圧用ホース３７が接続され、前
記吸引充填用ホース３２は、図１４に示されるように、
膨張シール部２７を貫通して配置され膨張シール部２７
表面のリング２８のＬ型断面の開放された側に開口して
いる。さらに、吸引充填用ホース３２及び加圧用ホース
３７は、シール部１Ａ，２Ａそれぞれについて棒３内部
を通して配設されている。

【００３３】以下、図１３，図１４，図１５〜図２０に
よりその操作内容を説明する。

【００３４】１）図３に示すようにＣＲＤハウジング１
０９とＩＣＭハウジング１１５の配列の隙間が狭いた
め、シール部１Ａ，２Ａを、それぞれの内周面を下方に
向けた状態で棒３により、検査対象のＣＲＤハウジング
１０９を両側から挟む箇所まで挿入する（図３，４と同
じ要領）。この段階では膨張シール部２７は加圧されて
いない。

【００３５】２）シール部１Ａ，２Ａの所定の位置への
挿入が完了した後、膨張シール部２７の内周面がＣＲＤ
ハウジング１０９の外周面に当接するように棒３を回転
させ、シール部１Ａ，２Ａが一つになるように配置する
（図１５）。

【００３６】３）シール部１Ａ，２Ａが一つになるよう
に配置されたら、モータ６により、弧状ラック２８Ｂを
動かし、弧状ラック２８Ｂをシール部２Ａの溝２８Ａに
嵌合させる。弧状ラック２８Ｂがシール部２Ａの溝２８
Ａに嵌合したら、モータ３０により弧状ラック２８Ｂを
噛みこみ、弧状ラック２８Ｂによりシール部１Ａ，２Ａ
が一体化され外れなくなる（図１６）。

【００３７】４）棒３を使ってシール部１Ａ，２ＡをＣ
ＲＤハウジング１０９に沿って動かし、膨張シール部２
７を原子炉圧力容器下鏡とＣＲＤハウジングの隙間に押
し当てる（図１７）。

【００３８】５）その後、加圧ポンプ３１により膨張シ
ール部２７に空気を送りこみ膨張シール部２７を膨らま
せる。膨張シール部２７はシール部１Ａ，２Ａに固定さ
れており、内周側及び上部に向かって膨張してゆく（図
１８）。その結果、シール部１Ａ，２Ａは、リング２８
のＬ型断面の縦の部分とＣＲＤハウジング１０９の外周
面の間で膨張する膨張シール部２７によりＣＲＤハウジ
ング１０９の外周面にしっかり保持される。シール部１
Ａ，２ＡがＣＲＤハウジング１０９の外周面にしっかり
保持されるから、膨張シール部２７はリング２８のＬ型
断面の横の部分に支持され、原子炉圧力容器の下鏡１１
２にしっかりと密着する。この場合ＣＲＤハウジング１
０９と下鏡１１２の貫通部の寸法が異なっても膨張シー
ル部２７が膨張することによりカバーされる。加圧ポン
プ３１は、膨張シール部２７の膨張後もそのまま運転を
継続するのが望ましい（この場合、所定の圧力でアンロ
ードするようにしておく）。

【００３９】６）次に弁３６を閉じ弁３４を開いて真空
ポンプ３３が運転される。ＣＲＤハウジング１０９とＣ
ＲＤスタブチューブ１１０の隙間１１３の空気は、吸引
充填ホース３２を介して真空ポンプ３３により排気さ
れ、ＣＲＤハウジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１
１０の隙間１１３が真空になる（図１９）。その後弁３
４を閉じ弁３６を開にすることにより、カプラントタン
ク２２より加圧源２４により加圧されたカプラント３８
が隙間１１３に充填される（図２０）。カプラントタン
クが加圧されていなくて大気開放でも、隙間１１３が真
空になっているからカプラント３８は隙間に充填される
が、加圧しておけば超音波探傷試験実施中にカプラント
が隙間１１３から流出するのを防ぐ効果がある。

【００４０】７）カプラント３８が隙間１１３に封入さ
れているかどうかは連成計１２により監視される。

【００４１】８）カプラント３８の封入が確認されたら
超音波探傷試験が実施される。超音波探傷試験が完了し
た後は、弁３６を閉じ弁３４を開にする。この状態でＣ
ＲＤハウジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の
隙間１１３に充填されたカプラント３８は真空ポンプ３
３により吸引される。

【００４２】９）カプラント３８吸引後、真空ポンプ３
３を停止し、大気開放にする。

【００４３】10）加圧ポンプ３１を停止させ（運転を継
続していた場合）、膨張シール部２７より空気を抜く。
このとき、予め、棒３でシール部１Ａ，２Ａを支えるよ
うにしておく。その後モータ２９及び３０を駆動させ弧
状ラック２８Ｂを動かし、シール部１Ａ，２Ａが分割で
きるようにする。

【００４４】11）棒３を回転させることによりシール部
１Ａ，２Ａを外し、組立時と逆の手順で解体，取外しを
行う。

【００４５】本発明の第３の実施例として、シール部の
分割を３つにし、アクセスの能力を高めた装置を図２１
に示す。本実施例は、前記図１に示した第１の実施例の
シール部を三個（１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ）に分
割したもので、他の構成は第１の実施例と同様であり、
詳細な説明は省略する。

【００４６】本発明の第４の実施例として脱気水製造装
置を用いた例を図２２に示す。本実施例は、シール部の
代わりに真空コンパウンド等のシール材１０３によりＣ
ＲＤハウジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の
間をシールするものである。

【００４７】本実施例は、真空引配管１０１と、この真
空引き配管１０１に真空止め弁１０４を介して接続され
た真空ポンプ１０５と、封入管１０２と、封入管１０２
に封入止め弁１０６を介して吐出口を接続させた封入ポ
ンプ１０７と、封入ポンプ１０７の吸込み口に接続され
た脱気水製造装置１０８と、を含んで構成されている。
本実施例によりカプラントの封入を行う場合、まず、
真空コンパウンド等のシール材１０３によりＣＲＤハウ
ジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の間をシー
ルする。次いで、封入止め弁１０６を閉にし、ＣＲＤハ
ウジング１０９とＣＲＤスタブチューブ１１０の間の隙
間１１３を、真空引配管１０１を通じて真空ポンプ１０
５により排気する。所定の真空度に達したら（あるいは
所定の時間真空ポンプ１０５を運転したら）、真空止め
弁１０４を閉じた後封入止め弁１０６を開にし、封入ポ
ンプ１０７を運転して脱気水製造装置１０８により脱気
された脱気水１１１を隙間１１３に封入する。

【００４８】

【発明の効果】本発明の封入装置を用いることにより、
ＣＲＤハウジングの内面から超音波探傷試験を行う場合
に、従来できなかったＣＲＤハウジングとＣＲＤスタブ
チューブの間にある狭い隙間にカプラントを封入するこ
とが可能になるとともに、封入に必要に装置も被検査箇
所の形状にかかわりなく１種類で行うことができる。従
って最終的にはＣＲＤスタブチューブと下鏡の溶接部の
超音波探傷試験が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の要部構成を示す概念図
である。

【図２】図１に示す実施例のＡ−Ａ線矢視断面図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例の操作手順を示す平面図
である。

【図４】図３に示す操作状態を示す側面図である。

【図５】図３に示す操作手順の次の手順を示す平面図で
ある。

【図６】図５に示す操作状態を示す側面図である。

【図７】図５に示す操作手順の次の手順を示す側面図で
ある。

【図８】図７に示す操作手順の次の手順を示す側面断面
図である。

【図９】図８に示す操作手順の次の手順を示す側面断面
図である。

【図１０】図９に示す操作手順の次の手順を示す側面断
面図である。

【図１１】図１０に示す操作手順の次の手順を示す側面
断面図である。

【図１２】図１１に示す操作手順の次の手順を示す側面
断面図である。

【図１３】本発明の第２の実施例を示す概念図である。

【図１４】図１３に示す実施例のＡ−Ａ線矢視断面図で
ある。

【図１５】図１３に示す実施例の動作手順を示す断面図
である。

【図１６】図１５に示す動作手順の次の手順を示す断面
図である。

【図１７】図１６に示す動作手順の次の手順を示す断面
図である。

【図１８】図１７に示す動作手順の次の手順を示す断面
図である。

【図１９】図１８に示す動作手順の次の手順を示す断面
図である。

【図２０】図１９に示す動作手順の次の手順を示す断面
図である。

【図２１】本発明の第３の実施例の部分を示す斜視図で
ある。

【図２２】本発明の第４の実施例を示す概念図である。

【図２３】原子炉圧力容器における本発明の適用個所を
示す断面図である。

【図２４】図２３の検査対象箇所の詳細を示す断面図で
ある。

【図２５】原子炉圧力容器における本発明の適用個所の
周辺状況を示す断面図である。

【図２６】図２５のＡ−Ａ線矢視平面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ シール部 ２，２Ａ シー
ル部 ３ 棒 ４ 連結部 ５ 内側シール部 ６ 外側シール
部 ７ 孔 ８ 孔 ９ 孔 １０Ａ，１０Ｂ
突起部 １１ 突起部 １２ 突起部 １３ 磁石式の凹凸構造 １４ 内側シー
ル部用ホース １５ 外側シール部用ホース １６ 第２の真
空ポンプ １７ 第１の真空ポンプ １８ 真空計 １９ 第１の弁 ２０ 連成計 ２１ 第２の弁 ２２ カプラン
トタンク ２３ 圧力計 ２４ 加圧源 ２５ 第３の弁（電磁弁） ２６ ハウジン
グ吸着部 ２７ 膨張シール部 ２８ リング ２８Ａ 溝 ２８Ｂ 弧状ラ
ック ２９ モータ ３０ モータ ３１ 加圧ポンプ ３２ 吸引充填
ホース ３３ 第１の真空ポンプ ３４ 第１の弁 ３５ 連成計 ３６ 第２の弁 ３７ 加圧用ホース ３８ カプラン
ト １０１ 真空引配管 １０２ 封入管 １０３ シール材 １０４ 真空止
め弁 １０５ 真空ポンプ １０６ 封入止
め弁 １０７ 封入ポンプ １０８ 脱気水
製造装置 １０９ ＣＲＤハウジング １１０ ＣＲＤ
スタブチューブ １１１ 脱気水 １１２ 原子炉
圧力容器の下鏡 １１３ 隙間 １１４ 下鏡の
開口 １１４Ａ 表面開口部 １１５ ＩＣＭ
ハウジング １１６Ａ，Ｂ，Ｃ シール部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 二三夫 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物に内在するギャップに、該ギ
   ャップの表面開口部から超音波探傷試験のためのカプラ
   ントを封入する方法において、 前記表面開口部の全周にシール手段に形成されたギャ
   ップシール部を当接させて前記表面開口部を囲んで前記
   ギャップを外気から隔離し、 前記ギャップシール部で囲んだ区域を排気して真空状
   態とし、 真空状態となった前記ギャップにカプラントを供給、
   封入することを特徴とする超音波探傷試験のためのカプ
   ラント封入方法。
2. 【請求項２】 超音波探傷試験の実施中継続的にカプラ
   ントを供給することを特徴とする請求項１に記載の超音
   波探傷試験のためのカプラント封入方法。
3. 【請求項３】 シール手段が複数に分割された状態で１
   個づつ前記表面開口部周囲に搬入配置され、前記表面開
   口部近傍で一体に組み合わされることを特徴とする請求
   項１または２に記載の超音波探傷試験のためのカプラン
   ト封入方法。
4. 【請求項４】 前記表面開口部は、円筒体が面を貫通す
   る位置に、該円筒体の外周と前記面の間に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   超音波探傷試験のためのカプラント封入方法。
5. 【請求項５】 一体に組み合わされたシール手段は検査
   対象物に真空吸着により固定保持され、その後シール手
   段で囲まれ外気と隔離されたギャップが排気されること
   を特徴とする請求項３または４に記載の超音波探傷試験
   のためのカプラント封入方法。
6. 【請求項６】 ギャップシール部に沿って環状に配置さ
   れた突起部を検査対象物に当接させて検査対象物表面と
   シール手段の間に気密区画を形成し、該気密区画を排気
   してシール手段を検査対象物に真空吸着させることを特
   徴とする請求項５に記載の超音波探傷試験のためのカプ
   ラント封入方法。
7. 【請求項７】 超音波探傷試験の実施中、継続的に気密
   区画の排気を継続することを特徴とする請求項６に記載
   の超音波探傷試験のためのカプラント封入方法。
8. 【請求項８】 検査対象物に内在するギャップに、該ギ
   ャップの表面開口部から超音波探傷試験のためのカプラ
   ントを封入する装置において、 前記検査対象物表面に前記表面開口部外縁に沿って当
   接し前記ギャップを含む気密区画を構成する環状の突起
   部を有してなるシール手段と、 該シール手段と一体に形成され該シール手段を検査対
   象物に固定保持する固定保持手段と、 前記シール手段の環状の突起部に囲まれた領域に第１
   の弁を介して吸込み側を接続した第１の真空ポンプと、 前記シール手段の環状の突起部に囲まれた領域に第２
   の弁を介して接続されたカプラントタンクと、を含んで
   構成され、 前記シール手段は、組立て可能に分割されそれぞれ前
   記環状の突起部の一部と前記固定保持手段を備えた複数
   個のシール部からなり、 各シール部の前記環状の突起部に囲まれた領域の一部
   をなす領域は、それぞれ前記第１の弁に第１の共通配管
   を介して接続されているとともに、前記第２の弁に前記
   第１の共通配管を介して接続され、 各シール部には前記第１の共通配管を内装する棒状の
   支持手段が結合されている、ことを特徴とする狭隘部へ
   の超音波探傷試験用カプラント封入装置。
9. 【請求項９】 前記シール手段は、組み立てた状態で環
   状体をなし、前記環状の突起部は前記環状体にほぼ同心
   に形成された内、外二重の環状の突起部からなり、環状
   体をなすシール手段は、それぞれ環状体の弧の一部をな
   すように複数のシール部に分割されており、かつその周
   方向端部に、シール部を相互に結合する結合手段を有し
   てなることを特徴とする請求項８に記載の狭隘部への超
   音波探傷試験用カプラント封入装置。
10. 【請求項１０】前記固定保持手段が、前記二重の環状の
    突起部のうちの外側の環状の突起部のさらに外周側に形
    成されて検査対象物に吸着する外側真空吸着部と、前記
    二重の環状の突起部のうちの内側の環状の突起部に隣接
    してシール手段の内周面に形成されて検査対象物に吸着
    する内側真空吸着部と、を含んでなり、前記内側真空吸
    着部及び外側真空吸着部は分割された各シール部それぞ
    れに形成され、各シール部の外側真空吸着部には前記棒
    状の支持手段に内装された第２の共通配管を介して第２
    の真空ポンプが接続され、各シール部の内側真空吸着部
    は第３の弁を介して前記第２の共通配管に連通されてい
    ることを特徴とする請求項９に記載の狭隘部への超音波
    探傷試験用カプラント封入装置。
11. 【請求項１１】 検査対象物に内在するギャップに、該
    ギャップの表面開口部から超音波探傷試験のためのカプ
    ラントを封入する装置において、 それぞれが円弧の一部をなし、組み立てられて環状体
    になるシール部支持リング及び該支持リングの内周側に
    装着された膨張可能な弧状の気体容器とからなる複数の
    シール部で構成されるシール手段と、 各弧状の気体容器を貫通して配置され、一端を該気体
    容器の表面に開口させ他端を第１の弁に接続する第１の
    共通配管と、 該第１の弁に吸込み側を接続させた第１の真空ポンプ
    と、 前記第１の共通配管に第２の弁を介して接続されたカ
    プラントタンクと、 前記気体容器それぞれに第２の共通配管を介して接続
    された加圧ポンプと、を含んで構成され、 前記各支持リングは、気体容器の外周側を支持すると
    ともに気体容器に生ずる環状体軸方向の力を受けるよう
    に構成され、かつ支持リングを相互に周方向に結合して
    環状体となす結合手段を有してなり、 各シール部には前記第１、第２の共通配管を内装する
    棒状の支持手段が結合されていること、を特徴とする狭
    隘部への超音波探傷試験用カプラント封入装置。
12. 【請求項１２】 カプラントタンクに接続して該カプラ
    ントタンクに内圧を加える加圧源が設けられていること
    を特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の狭隘
    部への超音波探傷試験用カプラント封入装置。
13. 【請求項１３】 カプラントが、脱気した水や界面活性
    剤を含んだ水等、超音波の伝播を妨げる液体中の気泡の
    発生を減少させたものであることを特徴とする請求項８
    乃至１２のいずれかに記載の狭隘部への超音波探傷試験
    用カプラント封入装置。