JPS593255A - 超音波探傷方法およびその装置 - 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】 本発明は、原子カプラントの配管など放射性を有する被
検査体の超音波探傷方法およびその装置に係り、特に、
探傷検査中の被曝を大幅に低減することができると共に
、検査作業の簡易化が図れる超音波探傷方法およびその
装置に関する。

原子力発電プラントの配管等においては、その安全性を
確保する観点から、供用期間中には、配管の溶接部のき
す、割れ、空隙などの欠陥を検査する厳格な超音波探傷
検査が義務づけられているが、従来のこの種配管の超音
波探傷は直接接触法によって実施されていた。即ち、ま
ず、検査対象となる配管の溶接部の両側を約１０〜２０
ｃＩｎ平滑化、清掃などの表面仕上げを行って超音波探
傷プローブと配管との接触をよくシ、次いでグリセリン
等の接触媒質を塗布して後、この接触媒質が塗布された
接触面上を溶接部に沿って超音波探傷グローブをスライ
ドさせて溶接部の探傷を行なっていた。

このだめ、検査対象箇所たる溶接部の周囲約１０〜２０
罐のところは鉛材等で放射線遮蔽することができず、表
面仕上げ作業中や超音波探傷検査中に作業員が受ける被
曝線量が多かった。また表面研摩等の表面仕上げ作業に
多くの労力を要し、探傷検査の長期化を招いていた。

本発明は、以上の従来の問題点を有効に解決すべく創案
されたものであり、本発明の目的は、原子カプラントの
配管など放射性を有する被検査体を超音波探傷する際に
受ける被曝線量を大幅に低減することができると共に、
検査作業の簡易且つ迅速化が図れる超音波探傷方法及び
その装置を提供することにある。

以下に本発明の好適実施例を添付図面に従って詳述する
。本実施例は配管の溶接部に対する超音波探傷を示すも
のである。

第１図乃至第２図において、１は原子力発電プラントの
放射線物質を含む流体を通す配管であり、配管１は鉛直
方向に配設され高濃度に放射能汚染きれている。また、
２は配管１を連結溶接した際の環状の溶接部であり、超
音波探傷の検査部でお一つ− る。この溶接部２を含む配管１を囲繞するように、透明
容器３が設けられている。透明容器３は、第３図に示す
ように、有底筒体をその軸方向に半裁した二つの分割片
４からなっており、分割片４を互いに突き合せることに
より配管１外側を液密に包囲できるように、分割片４の
底板４ａには半円状の切欠４ｂが設けられると共に、接
合面にはゴムバッキング５が施されている。透明容器４
は、透光性に優れたアクリル樹脂等の材料で成型され、
容器３内部が目視できるようになっている。

まだ、透明容器３は、その上部および下部に巻かれた固
定バンド６をボルト７で締め付けることにより配管１に
取り付は固定される。容器３内には、その上部開口より
透明放射線遮蔽液１が注入充填され配管１外側を覆う透
明放射線遮蔽液層８が形成されている。透明放射線遮蔽
液２としては、透明で放射線遮蔽効果が高く、且つ超音
波の減衰の小さい液体、例えば水、グリセリン、鉛等の
重金属化合物の水溶液（酢酸鉛、硝酸鉛など）が用いら
れる。透明容器３の内径は、透明放射線遮蔽液層８によ
り所定の放射線減衰が得られる寸法を有している。

透明容器３上には、円環状の回転台９が載置されている
。回転台９は配管１を囲繞できるように、二分割に形成
され、第２図のように、連結金具１０で連結されている
。円環状の回転台９の内周部には、同様に二分割のかさ
歯車１１が取り付けられ、かさ歯車１１０回転により回
転台９は水平に回転できるようになっている。かさ歯車
１１には、これに噛合するかさ歯車１２が設けられ、か
さ歯車１２は透明容器３に取り付けられた支持台１３に
回転自在に支持されている。まだ、かさ歯車１２には、
これを回転駆動するだめのサーボモータ１４がシャフト
を介して連結されている。サーボモータ１４も支持台１
３に支持されており、サーボモータ１４の作動により、
かさ歯車１２゜１１を介して回転台９が水平に滑らかに
回転駆動されるように構成されている。

一方、透明容器３の遮蔽液ｐには溶接部２の探傷を行な
うだめの超音波探傷プローブ１５が２個４一 般けられているが、これらプローブ１５を」二下方向に
案内移動させるために、各プローブ１５に対して２本の
ロッド１６が容器３の軸方向にそれぞれ配設されている
。各プローブ１５に対する１対のロッド１６，１６は容
器３の半径方向に所定の間隙を隔てて設けられている。

ロッド１６は、第４図に拡大示するように、回転台９を
貫通させて回転台９上のサーボモータ１７に連結され、
サーボモータ１７の作動によりロッド１６は回転駆動さ
れるよう構成されている。またロッド１６外周面には、
ねじが施され、第４図乃至第５図に示すように、ロッド
１６にはこれに螺合するねじ穴１８ａを有しロッド１６
の正逆回転により上下移動可能に水平板１８が設けられ
ている。

この水平板１８と超音波探傷プローブ１５がその先端部
に取り付けられだ細長のフレーム１９とはピン２０によ
り回動自在に連結されている。フレーム１９側面には、
ピン２０を挿通する挿通孔が設けられているが、容器３
内側の挿通孔２１はフレーム１９の長手方向に沿う長孔
状に形成されている。従って例えば、容器３内側のロッ
ド１６のみを回転することにより、フレーム１９は容器
３側のピン２０を中心として上下に回動され、フレーム
１９の傾斜角を、即ち、プローブ１５から溶接部２への
入射角を自由に変えることができるように構成されてい
る。なお、サーボモータ１４やサーボモータ１７はコン
トローラ２２により回転制御されると共に、プローブ１
５からの超音波発信もコントローラ２２により制御され
、グローブ１５が受信したエコー信号はコントローラ２
２に送られるようになっている。

次に、本実施例装置による超音波探傷検査方法について
述べる。

まず、検査対象である溶接部２とその上下両側の配管１
部分を、透明容器３の両分割片４，４を重ね合わせるこ
とにより包囲し、その上部および下部を固定バンド６で
締め付は固定する。次に透明容器３の上部開口から水、
グリセリン、あるいは酢酸鉛等の高密度水溶液などの透
明放射線遮蔽液２を必要量注入し、容器３内に溶接部２
を含む配管１外側を覆う透明放射線遮蔽液層８を形成す
る。また、透明容器３を配管１に取り付ける前に、必要
に応じ容器３上下両側の配管１部分を鉛製の遮蔽リング
２３などで遮蔽しておく。

次いで、透明容器３上に二つ割りの回転台９およびかさ
歯車１１を被せ、連結金具１０で回転台９を連結固定し
、更にかさ歯車１２をかさ歯車１１に噛合させて容器３
に取り付けられた支持台１３に回転自在に取り付ける。

そして、コントローラ２２によりサーボモータ１７を作
動させてプローブ１５の溶接部２に対する上下位置およ
び入射角をセットする。

容器３内側および容器３側の両サーボモータ１７を同一
回転方向に同一回転数で回転させれば水平板１８．１８
とともにフレーム１９は上下に平行移動される。また容
器３内側か容器３側のサーボモータ１７の一方を回転さ
せれば、フレーム１９の傾斜角を変えることができる。

サーボモータ１７の回転回数とビン２０等の位置との関
係は、コントローラ２２に予め入力されており、コンｉ
・ローラ２２には、グローブ１５の上下位置および入射
角が第６図のごとく上下位置表示２４および入射角表示
２５に表示されるようになっている。

こうして、プローブ１５の溶接部２に対する上下位置と
入射角がセットされたならば、次にコントローラ２２に
よシサーボモータ１４を作動し、かさ歯車１２．１１介
して回転台９を回転させる。

この回転台９の回転とともに探傷プローブ１５は配管１
０周方向に溶接部２に沿って回転走査される。プローブ
１５からはコントローラ２２の制御により、この回転走
査中に超音波が発振され溶接部２からの反射波は電気信
号としてコントローラ２２に入力され、コントローラ２
２に組み込まれたコンピューターにより欠陥の有無、大
きさ、位置などが解析され超音波探傷がなされる。

このように、本発明では、溶接部２を含む配、管１を透
明放射線遮蔽液層８で被って透明容器３外側から遠隔操
作により超音波探傷を行っているので、超音波探傷検査
中の被曝線量を大幅に低減することができ、作業員の安
全性を向上させること−ｑ　−−りｎＣ ができる。また、放射線遮蔽も透明容器３で配管１を被
い容器３内に遮蔽液１を充填するだけでよく、更にプロ
ーブ１５からの超音波は遮蔽液形を介して溶接部２及び
その近傍の配管１に入るので従来の直接接触法における
表面仕上げも不要となり作業の簡易迅速化が図れる。

更に、探傷プローブ１５が放射線遮蔽液１中に設けられ
ているので、探傷検査部に対する超音波の入射角を自由
に変えることができ、探傷性能を向上できると共に配管
１に限らず複雑な形状の検査対象にも適用できる。まだ
、透明容器３と透明放射線遮蔽液層により検査部を被っ
ているので検査対象部分が容器３外側より目視でき検査
の確認が容易で、その迅速化も図れる。更に、本実施例
のように、コントローラ２２によりプローブ１５の位置
（上下位置と配管１丑わりの回転角）および入射角とを
検知できるようにするならば、検査部の欠陥を自動的に
記録・分析するコンピューターシステムを確立すること
ができる。

ところで、原子カプラントで特に問題となる核％−−１
０− 種としてはコバルト６０が挙げられるが、コバルト６０
からは約ＩＭｅＶのγ線が放射される。放射線の遮蔽効
果は、一般にその強度が半減される厚さ、即ち半価層で
表わされるが、上記γ線に対する半価層は、水では約１
２ｃｍ、グリセリンでは約９．２Ｃｎ′Ｌ１鉛化合物の
水溶液では約８Ｃｎ′Ｌである。従って、放射線遮蔽液
層８０層厚は、部分な遮蔽効果のある厚さく例えば水で
１０〜２０ｃＴｒＬ）が必要である。

なお、上記実施例では、鉛直方向に配設された配管１の
溶接部２に対する探傷を示したが、水平方向に配設され
た配管１の溶接部２に対する探傷の場合には、第７図に
示すように、密閉された円筒体をその軸方向に半裁した
透明容器３で配管１を液密に被い、サーボモータ１４を
容器３上面部に設けると共に、プローブ１５．１５は移
動手段２６によりロッド２７に沿って左右に移動できる
ようになっている。まだ、上記実施例においては、プロ
ーブ１５の配管１まわりの回転にがさ歯車１１．１２等
を用いだが、透明容器３上端周縁部に沿って走行可能な
移動手段を設け、該移動手段にロッド１６を連結するよ
うにしてもよい。

以上の説明より明らかなように本発明によれば、次のよ
うな優れた効果を発揮することができる。

（１）原子カプラントの配管等の放射性を有する被検査
体を透明放射線遮蔽液層を形成して放射線を遮蔽してい
るだめ、超音波探傷検査中の被曝線量を大幅に低減でき
、作業者の安全性を向上できる。

（２）また、検査部を含む被検査体を透明容器で包囲し
、透明容器内に透明放射線遮蔽液を注入充填することに
より容易に遮蔽液層が形成でき、また検査体の表面仕上
げも不要となり、探傷作業が簡易かつ迅速となる。まだ
探傷検査期間が短縮化でき、原子カプラント等の稼働効
率を向上できる。

（３）超音波探傷プローブは遮蔽液層に設けられるので
、被検査体に対するプローブからの超音波の入射角を自
由に変えることができ、探傷性能を向上でき、まだ複雑
な形状の被検査体にも探傷検査が容易に行なえる。

（４）検査部が透明容器外側より目視できるので、検査
内容の確認が容易で、また検査の迅速化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す斜視図、第
２図は同平面図、第３図は同装置の透明容器の分割片を
示す斜視図、第４図は第１図の部分拡大断面図、第５図
は第４図の超音波探傷グローブを有するフレームの平面
図、第６図はコントローラの操作部の正面図、第７図は
本発明の他の実施例を示す斜視図である。 図中、１は配管（被検査体）、２は溶接部（検査部）、
３は透明容器、４は透明容器の分割片、６は固定バンド
、８は透明放射線遮蔽液層、９は回転台、１１．１２は
かさ歯車、１４．１７はサーボモータ、１５は超音波探
傷プローブ、１６はロッド、２２はコントローラである
。 特許　出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　絹　谷　信　雄 第１図 第６図 ４　２５ 第７図 ３１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　原子カプラントの配管等の放射性を有する被検査体
   を超音波探傷する方法において、上記被検査体の検査部
   の外側に透明放射線遮蔽液層を形成し、該遮蔽液層内に
   超音波探傷プローブを浸漬させて該グローブを上記検査
   部の外側を探傷走査させることを特徴とする超音波探傷
   方法。 ２　原子カプラントの配管等の放射性を有する被検査体
   を超音波探傷する装置において、上記被検査体の検査部
   を包囲する透明容器と、該透明容器内に、上記検査部を
   含む被検査体を放射線遮蔽すべく充填形成された透明放
   射線遮蔽液層と、該遮蔽液層内に設けられた超音波探傷
   グローブと、該プローブを走査させる走査手段とを備え
   たことを特徴とする超音波探傷装置。