JPH1073687A - 放射線取扱施設における配管取扱用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放放射線取扱施設の通路に配設された配管の
取り外し・取り付け作業を行うことのできる放射線取扱
施設における配管取扱装置を提供する。 【解決手段】 車輪２１を備えて移動可能なシャーシ２
１上に、端止板１５を支持する端止板保持部３４と、該
端子板保持部３４に端子板１５が支持された状態でその
締着ボルトを回転操作するレンチユニット３５と、を備
えた着脱操作ヘッド３３が、前後左右に移動可能且つ昇
降可能に設けられて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力施設等の放
射線取扱施設の通路に配設された配管を取り扱う配管取
扱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所等の放射線取扱施設では、
当該放射線取扱施設内の装置の保守点検に用いるための
通路が設けられるが、この通路に冷却媒体を供給循環す
るための管路が配設されることがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく通路に管
路が配設されている場合、当該通路中を保守装置や保守
部品を搬送する保守作業の際に、管路が邪魔になること
があり、そのような場合には、管路を一旦取り外し、保
守作業終了後に再度配管しなければならない。

【０００４】しかしながら、管路の取り外しや取り付け
作業は、手間のかかるものであると共に通路自体が放射
線に汚染されている場合には作業者が直接その場で開放
作業を行うことは被ばくを防ぐ手段を講じて行わなけれ
ばならないために極めて作業性が悪く面倒なものであ
る。

【０００５】このため、作業者が現場で直接作業するこ
となく管路の取り外しや取り付け作業を行うことのでき
る配管取扱装置の開発が望まれている。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、放射線取扱施設の通路に配設された
配管の取り外し・取り付け作業を行うことのできる放射
線取扱施設における配管取扱装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る放射線取扱施設の配管取扱装置は、原子力施設
等の放射線取扱施設の通路に配設された配管の端面の閉
止フランジにボルトによって締着された端止板を取付・
取り外しするものであって、前記通路内を移動可能な台
車上に、前記端止板を支持する端止板支持部と、該端子
板支持部に端子板が支持された状態で前記締着ボルトを
回転操作可能なネジ操作手段と、を備えた着脱操作ヘッ
ドが、前後左右に移動可能且つ昇降可能に設けられて構
成されていることを特徴とする。

【０００８】また、原子力施設等の放射線取扱施設の通
路に配設された配管を搬送するものであって、前記通路
内を移動可能な台車上の少なくとも前後２カ所に、前記
配管を支持する支持部材が、支持機構によって水平平面
内で回転自在，左右方向に移動可能且つ昇降可能に設け
られて構成されていることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図１はトカマク型核融合炉の炉
心から外部に貫通形成された保守及び部品交換のための
保守通路としてのメンテナンスポート１０の横断面図，
図２はその縦断面図，図３は図２のＡ矢視図である。

【００１０】図示メンテナンスポート１０は、定期的に
交換を要するダイバータ１１の交換の際に用いられるも
のであって、保守施設と通路を介して接続されており、
ここにダイバータ１１へ冷却媒体を供給循環させる配管
としての冷却パイプ１２が配設されている。その開口部
には、γ線や中性子を遮蔽する遮蔽プラグ１３Ａが配設
される遮蔽プラグ配設域１３が形成され、その内側に隣
接して気密を保つ閉止板１４Ａが配設される閉止板配設
域１４が形成されている。尚、これら遮蔽プラグ１３Ａ
及び閉止板１４Ａは、保守作業時には排除されるもので
ある。

【００１１】冷却パイプ１２は、当該メンテナンスポー
トが担当する周方向に三分割された一セットのダイバー
タ１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）それぞれに対して配
管されて合計６本配設されている。その先端はダイバー
タ１１に接続され、閉止板配設域１４及び遮蔽プラグ配
設域１３の壁面内を貫通して外側に突出する他端は閉止
フランジ１２Ａに締着された端止板１５によって閉止さ
れ、この閉止部位から本管１６が略直角に分岐して延設
されている。

【００１２】上記配管構造では、冷却パイプ１２は、閉
止板配設域１４からダイバータ１１に至る間ではメンテ
ナンスポート１０内に露出配設されており、このメンテ
ナンスポート１０内に露出する部位がダイバータ１１を
交換する際の障害となるため、通路を占有する冷却パイ
プ１２を切断分離してメンテナンスポート１０を開放す
る必要がある。

【００１３】つまり、ダイバータ１０を交換する際に
は、保守施設から搬送された後述する端止板着脱装置に
よって冷却パイプ１２の外側端部の端止板１５を外し、
その開口端から冷却パイプ１２内に保守施設から搬送さ
れた切断装置を挿入移動させて所定の二カ所で内側から
パイプ周壁を切断し、この切断装置を回収した後、保守
施設から搬送された後述するパイプ搬送装置で分離され
た冷却パイプ１２を保守施設まで搬送することによって
除去するものである。尚、ダイバータ１１の交換作業終
了後は、冷却パイプ１２をパイプ搬送装置によって保守
施設から搬送して所定位置に位置させた後、冷却パイプ
１２内に保守施設から搬送された溶接装置をその開口端
から挿入移動させて二カ所の接合部で内側からパイプ周
壁を溶接接合し、溶接装置を回収した後、端止板着脱装
置によって冷却パイプ１２の外端部の閉止フランジ１２
Ａに端止板１５を締着して閉塞するものである。

【００１４】端止板着脱装置２０は、図４に正面図，図
５に側面図，図６に平面図を示すように、台車としての
シャーシ２１の下側に複数の車輪２２がメンテナンスポ
ート１０の床面１７の中央に形成されたガイド凸条１７
Ａを左右から挟むように設けられてメンテナンスポート
１０内をガイド凸状１７Ａに沿って移動可能となってお
り、シャーシ２１の前端部に着脱操作部３０が設けられ
ると共に、後端部にバランスウエイト２３が配設され、
更に、シャーシ２１の後端に牽引車との連結部２４が設
けられて構成されている。

【００１５】着脱操作部３０は、シャーシ２１の上面に
左右方向に配設されたガイドレール２５上に、支持柱部
材３１が当該ガイドレール２５に沿って移動可能に設け
られると共に、その支持柱部材３１の上端にターンテー
ブル３２を介して着脱操作ヘッド３３が設けられて構成
されている。

【００１６】支持柱部材３１は、断面形状矩形の外筒３
１Ａに内筒３１Ｂが摺動可能に嵌合配設されると共に、
外筒３１Ａの下端部に設けられた昇降モーター３１Ｍに
よって回転駆動されるボールネジ３１Ｃに、内筒３１Ｂ
に設けられたネジ軸３１Ｄが螺合し、昇降モーター３１
Ｍの回転によって内筒３１Ｂが外筒３１Ａに対して出入
り駆動されて全体として伸縮するようになっている。ま
た、外筒３１Ａの下端でガイドレール２５に嵌合し、外
筒３１Ａに設けられた左右移動モーター３１Ｅによって
回転駆動されるピニオン３１Ｆが、シャーシ２１にガイ
ドレール２５に沿って設けられたラック２６と噛合し、
左右移動モーター３１Ｅの回転によってガイドレール２
５に沿って移動駆動されるようになっている。

【００１７】ターンテーブル３２は、テーブル３２Ａの
下面に固定された軸部３２Ｂが、軸受３２Ｃに回転自在
に支持されると共に、軸部３２Ｂに固定された従動ギア
３２Ｄが軸受側に設けられた回転モーター３２Ｅによっ
て回転駆動される駆動ギア３２Ｆと噛合し、回転モータ
ー３２Ｅの回転によってテーブル３２Ａが回転駆動され
るようになっている。軸受３２Ｃは、支持柱部材３１の
上面板３１Ｇ上に左右方向に配設されたガイドレール３
１Ｈに摺動移動可能に設けられると共に、横移動モータ
ー３２Ｇによって回転駆動されるピニオン３２Ｈが上面
板３１Ｇ上に固定されたラック３１Ｊに噛合している。
これにより、ターンテーブル３２は、横移動モーター３
２Ｇの回転によってガイドレール３１Ｈに沿って左右方
向に移動駆動されるようになっている。

【００１８】着脱操作ヘッド３３は、ターンテーブル３
２のテーブル３２Ａの上面に配設されたガイドレール３
２Ｊに沿って移動可能に設けられると共に、後端部に備
えられたモーター３３Ｂによって回転駆動されるピニオ
ン３３Ｃがテーブル３２Ａの上面に配設されたラック３
２Ｋに噛合して、モーター３３Ｂの回転によってガイド
レール３２Ｊに沿って移動駆動されるベース３３Ａの上
面に、端子板支持部としての端止板保持部３４とネジ操
作手段としてのレンチユニット３５が設けられて構成さ
れている。

【００１９】端止板保持部３４はベース３３Ａの前端部
に固定され、レンチユニット３５はベース３３Ａの上面
に配設されたガイドレール３３Ｄに沿って移動可能に設
けられている。

【００２０】端止板保持部３４は、端止板１５に嵌合し
て保持し得る矩形の枠状に形成され、縦方向中央に配設
された位置決め板３４Ａに、端止板１５が固定される閉
止フランジ１２Ａに突設された位置決めピン１２Ｂと対
応する位置決め孔３４Ｂが開口形成されている。

【００２１】レンチユニット３５は、そのソケット３５
Ｂが前方側に突出するインパクトレンチ３５Ａが、端子
板１５の締着ボルトと対応する位置関係で配設されると
共に、備えられたモーター３５Ｃによってガイドレール
３３Ｄに沿って移動駆動されるようになっている。この
移動によって最も前方（端止板保持部３４側）に位置す
る時、ソケット３５Ｂが端止板保持部３４に保持された
端止板１５の締着ボルトのボルト頭に嵌合するようにな
っている。

【００２２】上記構成により、着脱操作ヘッド３３は、
図中想像線で示すように、支持柱部材３１のガイドレー
ル２５に沿った左右方向の移動と支持柱部材３１上での
ガイドレール３１Ｈに沿った左右方向の移動によって左
右方向に移動可能であると共に、支持柱部材３１の伸縮
によって上下に移動可能であり、また、ターンテーブル
３２上をガイドレール３２Ｊに沿って移動可能且つ、タ
ーンテーブル３２によって回転可能となっている。つま
り、シャーシ２１上で上下・左右・前後の三次元方向に
移動可能且つターンテーブル３２の回転によって任意の
角度に揺動可能となっているものであり、このように三
次元方向に移動させることで任意の位置の端子板に対応
することができるようになっているものである。

【００２３】上記構成の端止板着脱装置２０は、下記の
ごとく作用させて冷却パイプ１２の端部に締着された端
止板１５の着脱を行うことができる。

【００２４】即ち、端止板１５を取り外す際には、図７
（Ａ）に示すようにキャスク１に収容されてメンテナン
スポート１０まで搬送された端止板着脱装置２０を、連
結された牽引車２によって牽引してメンテナンスポート
１０内の所定作業位置に位置させて、その着脱操作ヘッ
ド３３を上下左右に移動させて（Ｂ）に示すように冷却
パイプ１２の端部と対応させた後、（Ｃ）に示すように
前方に移動させ、（Ｄ）に示すようにその端止板保持部
３４を端止板１５に外挿嵌合させる。この時、端止板保
持部３４の位置決め孔３４Ｂに冷却パイプ１２の閉止フ
ランジ１２Ａに突設された位置決めピン１２Ｂが嵌合す
ることで正確な位置決めが成され、この状態で、着脱操
作ヘッド３３のインパクトレンチ３５Ａのソケット３５
Ｂが端止板１５の締着ボルト１５Ｂと対応する。そし
て、レンチユニット３５をターンテーブル３２上で前進
させてそのソケット３５Ｂを締着ボルト１５Ｂのボルト
頭に嵌合させ、インパクトレンチ３５Ａを駆動すること
によって締着ボルト１５Ｂを緩め、その締着ボルト１５
Ｂをレンチユニット３５（ソケット３５Ｂ）に保持する
と共に端止板保持部３４で端止板１５を保持した状態で
（Ｅ）に示すようにレンチユニット３５をターンテーブ
ル３２上で後退させ、端止板１５を冷却パイプ１２の閉
止フランジ１２Ａから取り外して冷却パイプ１２の端部
を開放するものである。その後は、端子板１５を保持し
たまま牽引車２によって牽引されてキャスク１内に戻さ
れる。

【００２５】保守作業終了後に端止板１５で冷却パイプ
１２の端部を閉止する際には、上記工程と逆に作用させ
て、端止板１５を冷却パイプ１５の閉止フランジ１２Ａ
に取り付けることができるものである。

【００２６】牽引車２は、詳細な説明は省略するが、駆
動手段によって回転駆動されるピニオンが、メンテナン
スポート１０の床面１７のレール１７Ａの中央にその延
設方向に沿って設けられたラック１７Ｂ（図４に示す）
と噛合するように設けられており、このピニオンの回転
によって移動駆動するようになっているものである。

【００２７】尚、上記構成例の端止板着脱装置２０は移
動駆動機構を備えていないために自走することはでき
ず、牽引車２によって牽引されて移動するものである
が、牽引車２と同様の駆動機構を備えることで自走可能
に構成しても良いものである。

【００２８】次に、切断された冷却パイプ１２を搬送す
るパイプ搬送装置５０を説明する。

【００２９】パイプ搬送装置５０は、図８に正面図，図
９に側面図，図１０に平面図を示すように、台車として
のシャーシ５１の下側に複数の車輪５２が床面のガイド
凸条を左右から挟むように設けられてメンテナンスポー
ト１０内をガイド凸状１７Ａに沿って移動可能となって
おり、そのシャーシ５１の前部及び後部にそれぞれ支持
機構としての支持機構部６０が設けられると共に前端部
に作業機構部５３が設けられ、更に、シャーシ５１の後
端部に後述する牽引車との連結部５４が設けられて構成
されている。

【００３０】支持機構部６０は、所定高さの枠状の支持
柱部材６１の上面に左右移動機構７０が設けられ、この
左右移動機構７０に支持アーム８０が昇降可能に設けら
れて構成されている。

【００３１】左右移動機構７０は、支持柱部材６１の上
面に左右方向に設けられたガイドレール６２に沿って移
動可能に中間ベース７１が設けられると共に、この中間
ベース７１の上面に左右方向に設けられたガイドレール
７２に沿って移動可能にスライドベース７３が設けられ
ており、いわゆる二重構造で左右に移動し得るようにな
っている。

【００３２】また、支持柱部材６１に設けられたモータ
ー６３によって回転駆動されるピニオン６４が、中間ベ
ース７１の下面に固定されたラック７４に噛合し、更
に、支持柱部材６１の上面に固定されたラック６５に、
中間ベース７１を貫通して回転自在に支持された回転軸
７５に固定されたピニオン７６が噛合すると共に、回転
軸７５の他端に固定されたピニオン７７がスライドベー
ス７３の下面に固定されたラック７８に噛合している。
これにより、モーター６３の回転によって中間ベース７
１とスライドベース７３が同時に同量ガイドレール６
２，７２に沿って左右方向に繰り出し駆動されるように
なっており、従って、スライドベース７３はそれ単独で
繰り出し駆動された場合の二倍の速度で二倍の長さ（幅
方向）まで繰り出し駆動されるようになっているもので
ある。これにより、当該パイプ搬送装置５０がメンテナ
ンスポート１０の中央に位置していても両側方に配設さ
れた冷却パイプに対応できるようになっているものであ
る。

【００３３】支持アーム８０は、スライドベース７３の
角部に固定されたガイドブラケット７９によって鉛直に
支持され、図示しない駆動手段によって昇降駆動される
ようになっている。その先端には、冷却パイプ１２を収
容可能なＵ字状の支持部材としての支持金具８１が、水
平平面内で回転自在に設けられている。

【００３４】上記構成の支持機構部６０では、冷却パイ
プ１２を支持する支持金具８１は、図中想像線で示すよ
うに、支持アーム８０の昇降と左右移動機構７０の作用
によって上下左右に移動可能となっている。尚、前後の
支持機構部６０はそれぞれ独立して駆動可能となってお
り、これによって支持金具８１が回転可能であることと
相まって図１０中想像線で示すように屈曲した冷却パイ
プ１２を合理的に支持することができるようになってい
るものである。

【００３５】上記のごとく構成されたパイプ搬送装置５
０は、下記のごとく作用させて冷却パイプ１２を搬送す
る。

【００３６】即ち、図１１（Ａ）に示すようにキャスク
１に収容されてメンテナンスポート１０まで搬送された
パイプ搬送装置を、（Ｂ）に示すように連結された牽引
車２により牽引してメンテナンスポート１０内の所定作
業位置に位置させて、前後の支持機構部６０の支持金具
８１を、支持すべき冷却パイプ１２の下側に対応させ
る。この時、冷却パイプ１２は既に切断されているが当
該切断部位に予め設けられた係合金具１２Ｃによって両
端で係合状態にあるために切断前の状態を維持してお
り、ここで（Ｃ）に示すように支持金具８１を上昇させ
て冷却パイプ１２を持ち上げ支持し、左右方向にずらし
た後（Ｄ）に示すよう支持金具８１を降下させると共に
左右方向に移動させて安定的な支持状態とし、牽引車２
による牽引によってキャスク１内に移動するものであ
る。

【００３７】冷却パイプ１２を取り付ける際には、上記
工程と逆に作用させることで、所定位置に配設できるも
のである。

【００３８】尚、上記構成例のパイプ搬送装置５０も移
動駆動機構を備えていないために自走することはでき
ず、前述の端止板取扱装置２０と同様に牽引車２によっ
て牽引されて移動するものであるが、駆動機構を備えて
自走可能に構成しても良いものである。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明に係る放射
線取扱施設における配管取扱装置によれば、通路内を移
動可能な台車上に、端止板を支持する端止板支持部と、
該端子板支持部に端子板が支持された状態で締着ボルト
を回転操作可能なネジ操作手段と、を備えた着脱操作ヘ
ッドが、前後左右に移動可能且つ昇降可能に設けられて
構成されていることにより、原子力施設等の放射線取扱
施設の通路に配設された配管の端面の閉止フランジにボ
ルトによって締着された端止板を容易に取付・取り外し
することができると共に作業者が直接その場で作業を行
うことなく遠隔操作による作業も可能となるものであ
る。

【００４０】また、通路内を移動可能な台車上の少なく
とも前後２カ所に、配管を保持する支持部材が、支持機
構によって水平平面内で回転自在，左右方向に移動可能
且つ昇降可能に設けられて構成されていることにより、
原子力施設等の放射線取扱施設の通路に配設されて切断
された配管を容易に搬送することができると共に作業者
が直接その場で作業を行うことなく遠隔操作による作業
も可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トカマク型核融合炉に形成されたメンテナンス
ポートの横断面図である。

【図２】メンテナンスポートの縦断面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】端止板着脱装置の正面図である。

【図５】端止板着脱装置の側面図である。

【図６】端止板着脱装置の平面図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｅ）は端止板着脱装置による端子板
着脱工程の説明図である。

【図８】パイプ搬送装置の正面図である。

【図９】パイプ搬送装置の側面図である。

【図１０】パイプ搬送装置の平面図である。

【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）はパイプ搬送装置による冷却
パイプ搬送工程の説明図である。

【符号の説明】

１０ メンテナンスポート（通路） １２ 冷却パイプ（配管） １５ 端止板 １５Ｂ 締着ボルト（ボルト） ２０ 端止板着脱装置（配管取扱装置） ３３ 着脱操作ヘッド ３４ 端止板保持部（端止板支持部） ３５ レンチユニット（ネジ操作手段） ５０ パイプ搬送装置（配管取扱装置） ５１ シャーシ（台車） ６０ 支持機構部（支持機構） ８１ 支持金具（支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彰 茨城県那珂郡那珂町大字向山801−１ 日 本原子力研究所 那珂研究所内 (72)発明者 片岡 義経 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 篠塚 淳子 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子力施設等の放射線取扱施設の通路に
   配設された配管の端面の閉止フランジにボルトによって
   締着された端止板を取付・取り外しするものであって、 前記通路内を移動可能な台車上に、前記端止板を支持す
   る端止板支持部と、該端子板支持部に端子板が支持され
   た状態で前記締着ボルトを回転操作可能なネジ操作手段
   と、を備えた着脱操作ヘッドが、前後左右に移動可能且
   つ昇降可能に設けられて構成されていることを特徴とす
   る放射線取扱施設における配管取扱装置。
2. 【請求項２】 原子力施設等の放射線取扱施設の通路に
   配設された配管を搬送するものであって、 前記通路内を移動可能な台車上の少なくとも前後２カ所
   に、前記配管を支持する支持部材が、支持機構によって
   水平平面内で回転自在，左右方向に移動可能且つ昇降可
   能に設けられて構成されていることを特徴とする放射線
   取扱施設における配管取扱装置。