(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の運転停止時に、軸を鉛直にして原子炉圧力容器内に配置されている円筒構造物の上に載置されて、その円筒構造物の上に沿って水平に前記円筒構造物の円周方向に走行する水平走行機構と、
前記水平走行機構に取り付けられて、昇降可能で上下方向に位置決めするマストと、
前記マストに取り付けられて、炉内配管の周方向に沿って移動可能な周方向移動機構と、
前記周方向移動機構に取り付けられて、前記炉内配管の外周面に接近または接触して作業を行うプローブと、
を有することを特徴とする原子炉内配管作業装置。
【請求項２】
前記周方向移動機構は、前記炉内配管の周方向の少なくとも一部に沿った１／２周のレールガイドを有し、このレールガイドに前記プローブが前記炉内配管の周方向に移動可能に組み込まれていること、
を特徴とする請求項１に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項３】
前記周方向移動機構は、上下方向または左右方向に旋回可能として、前記炉内配管の形状に合わせて位置合わせすること、
を特徴とする請求項１または２に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項４】
原子炉の運転停止時に、軸を鉛直にして原子炉圧力容器内に配置されている円筒構造物の上に載置されて、その円筒構造物の上に沿って水平に前記円筒構造物の円周方向に走行する水平走行機構と、
前記水平走行機構に取り付けられて、昇降可能で上下方向に位置決めするマストと、
前記マストに取り付けられて、炉内配管の周方向に沿って、前記炉内配管の外周面に接近または接触して作業を行う作業手段を繰り出し可能な繰り出し機構と、
を有することを特徴とする原子炉内配管作業装置。
【請求項５】
前記作業手段は、前記繰り出し機構から繰り出されるテープと、前記テープの先端に取り付けられた作業ヘッドと、前記作業ヘッドに接続され前記テープの前記炉内配管側面に沿って敷設されたワイヤを備え、前記ワイヤを前記繰り出し機構が引くことで前記作業ヘッドを前記炉内配管方向へ付勢可能に構成されたこと、
を特徴とする請求項４に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項６】
前記作業手段は、収納部に収納されているとき、前記炉内配管よりも小径な渦巻状に巻回された状態であること、
を特徴とする請求項４または５に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項７】
前記作業手段は、作業ヘッドと、この作業ヘッドを前記炉内配管方向へ付勢するテープとを備え、前記繰り出し機構は前記テープを繰り出して前記ヘッドを前記炉内配管の周方向に移動させるよう構成されたこと、
を特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項８】
前記マストを、前記走行機構と相対的に水平に移動させて位置決めする水平位置決め機構を備えること、
を特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項９】
前記マストには、前記作業手段の状態監視および位置監視を行う監視カメラを設けたこと、
を特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項１０】
前記原子炉圧力容器の上方から、前記水平走行機構を搬送して前記円筒構造物の上端に載置するための搬送手段を備え、この搬送手段は、前記水平走行機構に取り付けられた吊り具の吊り金具を掴んで搬送するホイストまたはクレーンであること、
を特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の原子炉内配管作業装置。
【請求項１１】
軸を鉛直にして配置された円筒構造物と、この円筒構造物と原子炉圧力容器との間に配置された炉内配管とが前記原子炉圧力容器内に配置された原子炉の運転停止時に、前記炉内配管の外周面にプローブを接近または接触させて作業を行う原子炉内配管作業方法であって、
前記原子炉圧力容器の上部が開放され、原子炉圧力容器内が水で満たされた状態で、前記原子炉圧力容器の上方から、マストが取り付けられた水平移動ステージを備えた走行機構を搬送して前記円筒構造物の上端に載置する搬送載置ステップと、
前記搬送載置ステップの後に、前記円筒構造物の上端に沿って前記円筒構造物の円周方向に水平に、前記マストが取り付けられた水平移動ステージを前記走行機構によって走行移動させる水平走行ステップと、
前記水平走行ステップの後に、前記水平移動ステージを動作させて前記マストを前記炉内配管に対して水平に移動させる水平位置調整ステップと、
前記水平位置調整ステップの後に、前記炉内配管の外周面に向けて、前記水平移動ステージに取り付けられたマストを昇降する上下位置調整ステップと、
前記上下位置調整ステップの後に、前記マストに取り付けられて、前記炉内配管の周方向に沿って移動可能な周方向移動機構に設けられた作業手段を前記炉内配管の外周面に接近または接触させて周方向に移動する作業手段移動ステップと、
を有すること、を特徴とする原子炉内配管作業方法。
【請求項１２】
前記上下位置調整ステップの後に、前記周方向移動機構を上下方向または左右方向に旋回して、前記炉内配管の形状に合わせて位置合わせする位置合わせステップをさらに有すること、
を特徴とする請求項１１に記載の原子炉内配管作業方法。
【請求項１３】
軸を鉛直にして配置された円筒構造物と、この円筒構造物と原子炉圧力容器との間に配置された炉内配管とが前記原子炉圧力容器内に配置された原子炉の運転停止時に、前記炉内配管の外周面にプローブを接近または接触させて作業を行う原子炉内配管作業方法であって、
前記原子炉圧力容器の上部が開放され、原子炉圧力容器内が水で満たされた状態で、前記原子炉圧力容器の上方から、マストが取り付けられた水平移動ステージを備えた走行機構を搬送して前記円筒構造物の上端に載置する搬送載置ステップと、
前記搬送載置ステップの後に、前記円筒構造物の上端に沿って前記円筒構造物の円周方向に水平に、前記マストが取り付けられた水平移動ステージを前記走行機構によって走行移動させる水平走行ステップと、
前記水平走行ステップの後に、前記水平移動ステージを動作させて前記マストを前記炉内配管に対して水平に移動させる水平位置調整ステップと、
前記水平位置調整ステップの後に、前記炉内配管の外周面に向けて、前記水平移動ステージに取り付けられたマストを昇降する上下位置調整ステップと、
前記上下位置調整ステップの後に、前記マストに取り付けられて、前記炉内配管の周方向に沿って繰り出し可能な繰り出し機構に設けられた作業手段を前記炉内配管の外周面に接近または接触させて周方向に移動する作業手段移動ステップと、
を有すること、を特徴とする原子炉内配管作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉の運転停止時に炉心スプレイ配管などの原子炉内配管の点検、補修などの各種作業を行う原子炉内配管作業装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、炉心スプレイ配管３は、原子炉圧力容器１とシュラウド２との間に設置され、原子炉圧力容器１を貫通して配置した冷却水ノズル４を介してヘッダ５に接続されるとともに、配管６およびエルボ７などを介してシュラウド２に接続されている。炉心スプレイ配管３では、配管６やエルボ７などを接続するために溶接を行っている。
【０００３】
ここでは、原子炉運転停止時に原子炉圧力容器１の上部を開放して行われる炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査作業を例として説明する。原子炉内水中における炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査作業は、作業工期短縮、コスト削減のために燃料交換中に並行して行うことが求められており、作業時間、検査範囲、およびコストの優位性が求められている。
【０００４】
このような原子炉内水中における炉内配管の点検、検査や予防保全を遠隔かつ自動で行う手法として以下が提案されている。
【０００５】
（１）  燃料交換機から検査補修装置を直接移動位置決めする方法
（２）  燃料交換機から炉内機器に検査補修装置を位置決めする方法
（３）  検査補修装置の位置決めに遊泳式ビークルを利用する方法
上記（１）に関わる方法として、例えば特許文献１および特許文献２に記載された方法においては、炉上部に設置された燃料交換機上から操作ポールを継ぎ足し、検査補修装置を直接炉心スプレイ配管まで移動して位置決め可能にし、所定の溶接線の検査をしている。また、特許文献３に記載された方法においては、炉上部に設置された燃料交換機上から吊り下げフレームにより、直接炉心スプレイラインまで検査装置を移動して位置決め可能にし、所定の溶接線の検査をしている。さらに、特許文献４に記載された方法においては、燃料交換機のホイストからワイヤーロープにより直接炉心スプレイ配管まで検査装置を移動して位置決め可能にし、所定の溶接線の検査をしている。
【０００６】
上記（２）に関する方法として、例えば特許文献５に記載された方法においては、検査補修装置を炉上部に設置された燃料交換機より吊り下げ、炉心スプレイ配管に直接位置決めをせずに、炉心スプレイ配管の近傍の炉内構造物に位置決め可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１６８７８号公報
【特許文献２】米国特許第５５６８５２７号明細書
【特許文献３】特開２００７−２５６２６２号公報
【特許文献４】特開２００２−１４８３８５号公報
【特許文献５】特開２００５−３４５２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、原子炉内の主要構造物の配管である炉心スプレイ配管に対し溶接線の点検や検査は、点検、検査用の装置を燃料交換機や作業台車の上から作業員が操作し、対象溶接線への位置決めや動作状況の監視などを作業員が直接確認しながら進めているため、作業時間がばらつくとともに、遅延を招きやすい状況であった。
【０００９】
さらに、作業工期短縮、コスト削減のために炉心スプレイ配管の点検、検査を燃料交換中に並行して行うことが求められており、作業時間が短いこと、検査範囲が広いこと、およびコストが低いことが点検、検査を行う作業システムに必要である。
【００１０】
このような炉心スプレイ配管の点検や検査を遠隔／自動で行う手法として、例えば特許文献１から特許文献４に記載された技術では、検査補修装置の移動や位置決めに操作ポールやワイヤーロープを用いている。しかしながら、特許文献１から特許文献４のように、炉上部の燃料交換機や作業台車から操作ポールやワイヤーロープを用いる方法では、点検、検査中も常に燃料交換機や作業台車が装置の真上で待機することが必須であり、燃料交換中の並行作業には不向きと考えられる。
【００１１】
また、例えば特許文献５に記載された技術では、検査補修装置の位置決めに、炉内構造物である上部格子板などを利用したガイド機構を用いている。しかしながら、特許文献５のようにガイド機構を用いる方法では、検査補修装置の遠隔かつ自動による検査プローブの溶接線の位置決め効果はあるが、検査補修装置の検査補修部位への移動毎に燃料交換機や作業台車が必要であり、燃料交換中の並行作業には不向きと考えられる。
【００１２】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、原子炉停止中に、炉心スプレイ配管などの炉内配管の点検や補修などの作業を行うにあたり、人手を余りかけずに短時間で、しかも作業中に操作ポールやワイヤーロープなどを用いずに広範囲の作業ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る原子炉内配管作業装置は、原子炉の運転停止時に、軸を鉛直にして原子炉圧力容器内に配置されている円筒構造物の上に載置されて、その円筒構造物の上に沿って水平に前記円筒構造物の円周方向に走行する水平走行機構と、前記水平走行機構に取り付けられて、昇降可能で上下方向に位置決めするマストと、前記マストに取り付けられて、炉内配管の周方向に沿って移動可能な周方向移動機構と、前記周方向移動機構に取り付けられて、前記炉内配管の外周面に接近または接触して作業を行うプローブと、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る原子炉内配管作業装置は、原子炉の運転停止時に、軸を鉛直にして原子炉圧力容器内に配置されている円筒構造物の上に載置されて、その円筒構造物の上に沿って水平に前記円筒構造物の円周方向に走行する水平走行機構と、前記水平走行機構に取り付けられて、昇降可能で上下方向に位置決めするマストと、前記マストに取り付けられて、炉内配管の周方向に沿って、前記炉内配管の外周面に接近または接触して作業を行う作業手段を繰り出し可能な繰り出し機構と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る原子炉内配管作業方法は、軸を鉛直にして配置された円筒構造物と、この円筒構造物と原子炉圧力容器との間に配置された炉内配管とが前記原子炉圧力容器内に配置された原子炉の運転停止時に、前記炉内配管の外周面にプローブを接近または接触させて作業を行う原子炉内配管作業方法であって、前記原子炉圧力容器の上部が開放され、原子炉圧力容器内が水で満たされた状態で、前記原子炉圧力容器の上方から、マストが取り付けられた水平移動ステージを備えた走行機構を搬送して前記円筒構造物の上端に載置する搬送載置ステップと、前記搬送載置ステップの後に、前記円筒構造物の上端に沿って前記円筒構造物の円周方向に水平に、前記マストが取り付けられた水平移動ステージを前記走行機構によって走行移動させる水平走行ステップと、前記水平走行ステップの後に、前記水平移動ステージを動作させて前記マストを前記炉内配管に対して水平に移動させる水平位置調整ステップと、前記水平位置調整ステップの後に、前記炉内配管の外周面に向けて、前記水平移動ステージに取り付けられたマストを昇降する上下位置調整ステップと、前記上下位置調整ステップの後に、前記マストに取り付けられて、前記炉内配管の周方向に沿って移動可能な周方向移動機構に設けられた作業手段を前記炉内配管の外周面に接近または接触させて周方向に移動する作業手段移動ステップと、を有すること、を特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る原子炉内配管作業方法は、軸を鉛直にして配置された円筒構造物と、この円筒構造物と原子炉圧力容器との間に配置された炉内配管とが前記原子炉圧力容器内に配置された原子炉の運転停止時に、前記炉内配管の外周面にプローブを接近または接触させて作業を行う原子炉内配管作業方法であって、前記原子炉圧力容器の上部が開放され、原子炉圧力容器内が水で満たされた状態で、前記原子炉圧力容器の上方から、マストが取り付けられた水平移動ステージを備えた走行機構を搬送して前記円筒構造物の上端に載置する搬送載置ステップと、前記搬送載置ステップの後に、前記円筒構造物の上端に沿って前記円筒構造物の円周方向に水平に、前記マストが取り付けられた水平移動ステージを前記走行機構によって走行移動させる水平走行ステップと、前記水平走行ステップの後に、前記水平移動ステージを動作させて前記マストを前記炉内配管に対して水平に移動させる水平位置調整ステップと、前記水平位置調整ステップの後に、前記炉内配管の外周面に向けて、前記水平移動ステージに取り付けられたマストを昇降する上下位置調整ステップと、前記上下位置調整ステップの後に、前記マストに取り付けられて、前記炉内配管の周方向に沿って繰り出し可能な繰り出し機構に設けられた作業手段を前記炉内配管の外周面に接近または接触させて周方向に移動する作業手段移動ステップと、を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、原子炉停止中に、炉心スプレイ配管などの炉内配管の点検や補修などの作業を行うにあたり、人手を余りかけずに短時間で、しかも作業中に操作ポールやワイヤーロープなどを用いずに広範囲の作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る原子炉内配管作業装置の第１実施形態を原子炉内に設置した状態を示す側面図である。
【図２】図１の原子炉内配管作業装置を拡大して示す部分断面立面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩ方向から見た部分断面側面図である。
【図４】図２の検査補修部を示す拡大平面図である。
【図５】図４の検査補修部を示す拡大正面図である。
【図６】本発明に係る原子炉内配管作業装置の第２実施形態における検査補修部を示す部分断面正面図である。
【図７】図６の検査補修部を示す側面図である。
【図８】図６の検査補修部のセンサを拡大して示す部分断面正面図である。
【図９】図６の検査補修部のセンサを拡大して示す側面図である。
【図１０】図８の検査補修部におけるセンサの使用状態を拡大して示す部分断面正面図である。
【図１１】本発明に係る原子炉内配管作業装置の第３実施形態を原子炉内に設置した状態を示す側面図である。
【図１２】原子炉内において炉心スプレイ配管などの原子炉内配管を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る原子炉内配管作業装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る原子炉内配管作業装置の第１実施形態を原子炉内に設置した状態を示す側面図である。図２は図１の原子炉内配管作業装置を拡大して示す部分断面立面図である。図３は図２の矢印ＩＩＩ方向から見た部分断面側面図である。図４は図２の検査補修部を示す拡大平面図である。図５は図４の検査補修部を示す拡大正面図である。
【００２１】
ここに示す原子炉内配管作業装置１１は、沸騰水型原子炉の運転停止時に、炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査の作業に用いる場合を例として説明する。また、以下の各実施形態において炉心スプレイ配管などの原子炉内配管の構成は、図１２に示す構成と同様であるため、同一の符号を用いて説明する。
【００２２】
図１において、原子炉圧力容器１内には、円筒状構造物であるシュラウド２が設置されており、原子炉圧力容器１とシュラウド２との間が配管６およびエルボ７などからなる炉心スプレイ配管３で接続されている。この炉心スプレイ配管３は、シュラウド２を貫通し、炉心スプレイスパージャ１０ａ、炉心スプレイスパージャ１０ｂに接続されている。
【００２３】
原子炉内配管作業装置１１は、図示しないクレーンまたは搬送手段を用いてシュラウド２の上部リング８の上に設置される。このとき、原子炉は運転停止中であって、原子炉圧力容器１の上蓋（図示せず）およびシュラウド２の上方に設置されるシュラウドヘッドや気水分離器、蒸気乾燥器など（図示せず）は外され、原子炉圧力容器１内は水で満たされている。
【００２４】
原子炉内配管作業装置１１には、左右方向（シュラウド２の円周方向）へ水平移動可能な左右移動ステージ１２と、原子炉圧力容器１側に前後（シュラウド２の半径方向）へ水平移動可能な前後移動ステージ１３が配置されている。前後移動ステージ１３の上方には、マスト１４全体を上下方向に移動する昇降機構１６が搭載されている。マスト１４は、図３に示すようにマスト保持部１５を介して昇降機構１６に取り付けられ、その上部および下部にそれぞれ炉内配管を検査補修する周方向移動機構としての検査補修部１７が接続されている。
【００２５】
原子炉内配管作業装置１１には、図２に示すように左右に２個の車輪１８ａ、車輪１８ｂが配置されている。この車輪１８ａには、図示しないプーリ、タイミングベルトおよび歯車１９を介して回転センサ付駆動モータ２０が連結されている。この回転センサ付駆動モータ２０を回転駆動させると、歯車１９が回転し図示しないタイミングベルトおよびプーリを回転させることにより、車輪１８ａおよび車輪１８ｂが回転して移動する。
【００２６】
また、原子炉内配管作業装置１１には、補助車輪２１ａ、補助車輪２１ｂ、および計測車輪２１ｃが配置されている。これら補助車輪２１ａおよび補助車輪２１ｂは、上部リング８に設置された構造物を利用して走行中の装置姿勢を安定化させる一方、計測車輪２１ｃには、図示しない回転センサが搭載され、この回転センサにより原子炉内配管作業装置１１の走行時の移動距離を計測可能である。
【００２７】
原子炉内配管作業装置１１には、左右方向へ水平移動可能な左右移動ステージ１２が設けられ、この左右移動ステージ１２には、ボールネジ２２に回転センサ付駆動モータ２３が接続され、ボールネジ２２の図示しないナットを回転駆動させることで、リニアガイド２４ａ、リニアガイド２４ｂにより左右水平方向に移動可能である。
【００２８】
左右移動ステージ１２の上には、前後に水平移動可能な前後移動ステージ１３が設けられ、この前後移動ステージ１３には、ボールネジ２５に回転センサ付駆動モータ２６が接続され、ボールネジ２５の図示しないナットを回転駆動させることで、リニアガイド２７ａ、リニアガイド２７ｂにより前後水平方向に移動可能である。
【００２９】
原子炉内配管作業装置１１の走行部には、図３に示すようにブラケット９や配管６に対する距離を計測するための距離センサ５０ａ、距離センサ５０ｂが取り付けられており、これら距離センサ５０ａ、距離センサ５０ｂの計測結果に基づいて原子炉内配管作業装置１１の位置を制御するようにしている。
【００３０】
前後移動ステージ１３の上部には、昇降機構１６が設置され、この昇降機構１６は、ボールネジ２８と、このボールネジ２８に結合されたボールネジナット２９と、このボールネジナット２９の上下動を案内するリニアガイド３０と、回転センサ付駆動モータ３１とを備えている。ボールネジ２８の端部には、プーリ３２ａが固定され、回転センサ付駆動モータ３１の出力軸には、プーリ３２ｂが固定され、これらプーリ３２ａ、プーリ３２ｂの間は、タイミングベルト３３が巻き掛けられている。回転センサ付駆動モータ３１を回転駆動することにより、ボールネジ２８を回転させてボールネジナット２９を駆動し、リニアガイド３０で上昇または下降させる。
【００３１】
このボールネジナット２９には、マスト１４を掴むマスト保持部１５が設置されており、ボールネジナット２９を上下方向へ移動させることにより、マスト１４を昇降させることが可能である。昇降機構１６の上部には、上昇した検査補修部１７および配管６の位置監視および状態監視を行うための監視カメラ３４ａが配置されている。
【００３２】
なおここで、マスト１４をシュラウド２の円周方向（左右方向）へ水平移動させる方法として、車輪１８ａ、車輪１８ｂの回転による方法と、リニアガイド２４ａ、リニアガイド２４ｂにより左右移動ステージ１２を駆動する方法の２通りがある。前者は大きな移動のためのものであって、後者は小さな移動を精密に制御するためのものである。
【００３３】
マスト１４の上下には、それぞれ検査補修部１７ａ、検査補修部１７ｂがそれぞれ着脱可能に設置されている。なお、以下の説明では、マスト１４の上方に設置した検査補修部を符号１７ａで示すとともに、マスト１４の下方に設置した検査補修部を符号１７ｂで示す。これらの検査補修部１７ａ、検査補修部１７ｂは、互いに同一の構成および作用であるため、まとめて説明する場合は、検査補修部１７として説明する。
【００３４】
このようにマスト１４の上下に検査補修部１７ａ、検査補修部１７ｂを設置した理由は、上方に設置した検査補修部１７ａで炉心スプレイ配管３の上部を検査または補修する一方、下方に設置した検査補修部１７ｂで炉心スプレイ配管３の下部を検査または補修するためである。マスト１４には、検査補修部１７の状態および位置を監視するための監視カメラ３４ｂと、監視カメラ３４ｃが所定位置に配置されている。また、マスト１４は、図３に示すように炉心スプレイ配管３の配管６の取付傾斜角度に合わせて同等の傾きを設け、常に検査補修部１７を検査補修部位に接近できる構造としている。
【００３５】
上記回転センサ付駆動モータ２０，２３，２６、監視カメラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、距離センサ５０ａ，５０ｂ、回転センサの図示しない各ケーブルは、ケーブル中継ボックス３５を介して複合ケーブル３６に接続され、この複合ケーブル３６が図示しないオペレーションフロアに設置された制御装置に接続され、オペレーションフロアから遠隔制御できる構成になっている。
【００３６】
図４および図５に示すように、検査補修部１７は、平面視Ｃ字状に形成されて配管６の外周の１／２に相当する円弧長さを有するＣ型レール機構３７と、例えば配管６の外周面に沿って移動して配管６の溶接線の点検または補修を行うＣ型プローブ３８と、このＣ型プローブ３８をＣ型レール機構３７に沿って円弧移動させるための回転センサ付駆動モータ３９と、この駆動モータ３９を回転駆動させてＣ型レール機構３７においてＣ型プローブ３８を円弧移動させるためのリンク機構４０と、を有している。
【００３７】
Ｃ型レール機構３７の内部には、Ｃ型プローブ３８が円弧移動することができるように溝およびガイドが形成されている。Ｃ型プローブ３８には、ギア４２が設けられており、このギア４２がギア４３、ギア４４、およびギア４５を介して駆動モータ３９の出力軸に連結されている。Ｃ型プローブ３８は、図４に示すように複数のセンサ４１ａおよびセンサ４１ｂを備えている。Ｃ型プローブ３８は、駆動モータ３９を回転駆動することにより、配管６の外周における一定の距離を走行してセンサ４１ａおよびセンサ４１ｂにより配管６の溶接線を検査することができる。なお、Ｃ型レール機構３７には、Ｃ型プローブ３８の回転距離を計測する計測計（図示せず）が設けられている。
【００３８】
センサ４１ａおよびセンサ４１ｂは点検用センサであり、この点検用センサとしては、例えば体積検査用超音波探傷センサや渦流探傷センサが挙げられ、このようなセンサに換えて目視検査用カメラを用いてもよい。
【００３９】
リンク機構４０は、図５に示すようにマスト１４に検査補修部１７を接続した金具４６に、回転センサ付駆動モータ４７と、ギア４８と、ギア４９を介して取り付けられている。リンク機構４０の回転センサ付駆動モータ４７を回転駆動することにより、ギア４８と、ギア４９を介してＣ型レール機構３７を上下方向および左右方向に旋回駆動させることができる。これにより、検査補修部１７は、例えば、図３に示すようにエルボ７の溶接線にも接近することができるようになり、その溶接線の検査または補修を行うことができる。
【００４０】
次に、本実施形態の原子炉内配管作業装置１１を用いて原子炉内配管である炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査の作業方法の説明をする。
【００４１】
図１に示すように、原子炉運転停止時に、原子炉圧力容器１の上蓋およびシュラウドヘッドは開放され、原子炉圧力容器１内は水で満たされている。その状態で、原子炉格納容器１内のオペレーションフロアからクレーン（天井クレーンやホイストなど）と吊り具を用いて原子炉内配管作業装置１１を吊り下ろして上部リング８に載置する。
【００４２】
次いで、左右移動ステージ１２および前後移動ステージ１３の動作により、マスト１４の水平方向の位置決めを行う。その後、昇降機構１６によってマスト１４を上下動させ、上下の検査補修部１７の上下位置を調整して上下位置の位置決めを行う。
【００４３】
その後、回転センサ付駆動モータ３９を回転駆動させてＣ型レール機構３７においてＣ型プローブ３８を円弧移動させ、炉心スプレイ配管３の配管６の外周における一定の距離を走行してセンサ４１ａおよびセンサ４１ｂにより配管６の溶接線を検査することができる。ここで、エルボ７の溶接線を検査する場合には、検査補修部１７のＣ型レール機構３７を上下方向、左右方向に旋回駆動させ、炉心スプレイ配管３のエルボ７の溶接線に位置決めさせる。
【００４４】
このように左右移動ステージ１２、前後移動ステージ１３および昇降機構１６を駆動制御し、マスト１４に接続された検査補修部１７を配管６の溶接部に位置決めし、センサ４１ａおよびセンサ４１ｂに接近させて接触させることより配管６の溶接線を検査することができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、検査補修部１７により点検、検査作業を行う場合について説明したが、これに限らず検査補修部１７に搭載する作業手段として、例えばレーザピーニングヘッドを用いた予防保全作業、溶接ヘッドを用いた補修作業も可能である。
【００４６】
以上説明した本実施形態による原子炉内配管作業装置によれば、燃料交換中に炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査など作業を実施するにあたり、点検、検査中において天井クレーンや作業台車を使用することなく、原子炉内配管作業装置１１およびその検査補修部１７によって炉心スプレイ配管３の配管６やエルボ７に存在する溶接線の点検、検査および補修が可能となる。また、装置の制御および装置の監視が遠隔および自動で行うことが可能となり、人手による作業を削減するとともに、作業時間を短縮することができる。その結果、定期点検工程の短縮およびコストの低減に寄与することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態による原子炉内配管作業装置によれば、Ｃ型レール機構３７を上下方向、左右方向に旋回駆動させる手段を設けたことにより、炉心スプレイ配管３のエルボ７の溶接線に位置決めすることができるため、エルボ７の溶接線を検査することが可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では、主として配管６の溶接線の点検、検査の作業のために、センサ４１ａ、センサ４１ｂを配管６に接触させるようにしたが、これに限らず例えばカメラを搭載して目視検査などを行う場合など、接触させずに接近させるだけの場合もある。
【００４９】
（第２実施形態）
図６は本発明に係る原子炉内配管作業装置の第２実施形態における検査補修部を示す部分断面正面図である。図７は図６の検査補修部を示す側面図である。図８は図６の検査補修部のセンサを拡大して示す部分断面正面図である。図９は図６の検査補修部のセンサを拡大して示す側面図である。図１０は図８の検査補修部におけるセンサの使用状態を拡大して示す部分断面正面図である。なお、本実施形態では、前記第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して説明する。その他の実施形態も同様とする。
【００５０】
図６および図７に示すように、繰り出し機構としての検査補修部６０は、配管６の外周面に接するガイド６１により配管６の外周面に対して一定の間隔をとって接触される。検査補修部６０の収納部６０ａ内には、一定の厚みと幅を有して渦巻状に巻回され、先端にセンサ６６が取り付けられたテープ６２と、渦巻状に巻き取られたセンサケーブル５１とが配置されている。センサ６６は、例えば配管６外面を検査する超音波センサである。
【００５１】
回転センサ付駆動モータ６５の出力軸には、ギア６４ｂが取り付けられ、このギア６４ｂにギア６４ａが噛み合っている。テープ６２は、ガイドローラ６３ａ、ガイドローラ６３ｂおよびガイドローラ６３ｃにより繰り出し方向および巻き取り方向が案内される。また、リンク機構４０は、マスト１４と検査補修部６０を接続する金具４６に取り付けられるとともに、リンク機構４０に図示しないギアを介して駆動モータ４７が取り付けられている。
【００５２】
テープ６２には、ギア６４ａの歯先が入り込むために開口部６７が長さ方向に沿って一定間隔をおいて形成されている。テープ６２の繰り出し端部は、ガイドローラ６３ａ、ガイドローラ６３ｂ，ガイドローラ６３ｃにより、所定の位置に保持され、回転センサ付駆動モータ６５を回転駆動することにより、ギア６４ａ、ギア６４ｂを回転させ、テープ６２を配管６の外面に沿うようにセンサ６６を接触させて検査することができる。
【００５３】
テープ６２は、例えばぜんまいバネ、つるまきバネ、形状記憶合金などの、ある程度の弾性を備えた材質で形成されている。このテープ６２は、検査補修部６０の収納部６０ａ内に収納されている状態では小径に巻回した構造となっているため、繰り出されると、その先端が進行方向に対して内側に曲がる弾性力が作用し、配管６の外周面に倣うようにセンサ６６を前方へ移動させることができる。換言すれば、テープ６２は、センサ６６を配管方向に付勢する機能を有する。
【００５４】
また、テープ６２の先端部からワイヤーロープ（図示せず）をテープ６２の内側を沿わすように敷設し、そのワイヤーロープを引くことにより、配管６の外周面に倣うようにセンサ６６を前方へ移動させることができる。外径が異なる配管に対してもテープ６２の繰り出しによってセンサ６６を配管外周に沿わせて移動させることができる構成であり、一台の装置で様々な外径の配管に適用可能である。
【００５５】
図８および図９に示すように、検査補修部６０のセンサ６６は、探触子６８を備えている。この探触子６８は、センサ固定部６９と、回転軸７０ａ、回転軸７０ｂを介してテープ６２に接続されている。センサ固定部６９は、回転軸７０ａ、回転軸７０ｂに取り付けられており、回転軸７０ａにはばね７１ａが、回転軸７０ｂにはばね７１ｂがそれぞれセンサ固定部６９を内側へ押し出すように巻回されている。テープ６２で配管６に接した探触子６８は、ばね７１ａ，ばね７１ｂの弾性押圧力により常に配管６に接触させて計測することができる。
【００５６】
図１０は、検査補修部６０からテープ６２およびセンサ６６を繰り出して配管６の外周面を検査する状態を示している。図１０に示すように、配管６の近傍には、ブラケット９が接近して設置されている。この配管６とブラケット９との隙間が数ミリと狭くても、それ以下に本実施形態のテープ６２およびセンサ６６の厚さを形成することで、テープ６２およびセンサ６６を、上記隙間を通して繰り出すことができる。そのため、狭隘な場所において配管６の溶接線を検査することが可能となる。
【００５７】
次に、本実施形態の検査補修部６０を用いて原子炉内配管である配管６の溶接線の点検、検査の作業方法の説明をする。
【００５８】
マスト１４の水平方向および上下位置の位置決めを行うまでの工程は、前記第１実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【００５９】
マスト１４の水平方向および上下位置の位置決め後は、回転センサ付駆動モータ６５を回転駆動することにより、ギア６４ａ、ギア６４ｂを回転させ、テープ６２を徐々に繰り出して配管６の外周面に沿うようにセンサ６６を移動させて配管６の溶接線に沿って検査することができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、前記第１実施形態と同様に検査補修部６０により点検、検査作業を行う場合について説明したが、これに限らず検査補修部６０に搭載する作業手段として、例えばレーザピーニングヘッドを用いた予防保全作業、溶接ヘッドを用いた補修作業も可能である。
【００６１】
以上説明した本実施形態による原子炉内配管作業装置によれば、燃料交換中に炉心スプレイ配管３の溶接線の点検、検査または補修を実施するにあたり、原子炉内配管作業装置によって炉心スプレイ配管３の配管６やエルボ７にある溶接線で狭隘な場所での点検、検査、補修が可能となる。また、異なる径の配管６の点検、検査および補修が可能となる。
【００６２】
なお、本実施形態では、主として配管６の溶接線の点検、検査の作業のために、センサ６６を配管６に接触させるようにしたが、これに限らず例えばカメラを搭載して目視検査などを行う場合など、補修などの作業を行う場合には、配管６に接触させずに接近させるだけの場合もある。
【００６３】
（第３実施形態）
図１１は本発明に係る原子炉内配管作業装置の第３実施形態を原子炉内に設置した状態を示す側面図である。
【００６４】
図１１に示すように、本実施形態では、原子炉内配管作業装置１１に図示しない開口部を設け、この開口部に吊り具７２の図示しない掴み部により掴み、この吊り具７２を用いて原子炉内配管作業装置１１を吊り上げ可能としている。吊り具７２の上端には吊り金具７３が取り付けられ、この吊り金具７３にホイスト、クレーンまたは遊泳移動する水中ビークルを取り付けることにより、原子炉内配管作業装置１１を搬送することができるようにしている。
【００６５】
以上説明した本実施形態による原子炉内配管作業装置によれば、原子炉内配管作業装置１１を吊り具７２により掴んで吊り上げ可能としているため、原子炉内配管作業装置１１の搬送作業の信頼性の向上が図れるともに、移動時の作業時間が短縮される。また、遊泳移動する水中ビークルを適用すれば、クレーンを使用せずに原子炉内配管作業装置１１の設置や移動が可能となり、定期点検作業における他の原子炉内作業と干渉することなく、炉心スプレイ配管３の点検、検査作業を実施することができる。
【００６６】
なお、上記各実施形態では、主として配管６の溶接線の点検、検査の作業のために、センサ４１ａ、センサ４１ｂ、またはセンサ６６を配管６に接触させるようにしたが、目視検査を行う場合など、配管６に接触させずに接近させるだけの場合もある。
【００６７】
例えば、水平移動ステージ１２，１３でマスト保持部１５を移動させてマスト１４を位置決めするものとして説明したが、例えばマスト保持部１５に原子炉の径方向に伸縮する機構を組み込むなど、マスト１４を原子炉の水平面上で位置決めする位置決め手段があればよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…原子炉圧力容器
２…シュラウド（円筒構造物）
３…炉心スプレイ配管（炉内配管）
４…冷却水ノズル
５…ヘッダ
６…配管（炉内配管）
７…エルボ（炉内配管）
８…上部リング
９…ブラケット
１０ａ,１０ｂ…炉心スプレイスパージャ
１１…原子炉内配管作業装置
１２…左右移動ステージ（水平移動ステージ）
１３…前後移動ステージ（水平移動ステージ）
１４…マスト
１５…マスト保持部
１６…昇降機構
１７…検査補修部（周方向移動機構）
１８ａ，１８ｂ…車輪
１９…歯車
２０…回転センサ付駆動モータ
２１ａ，２１ｂ…補助車輪
２２…ボールネジ
２３…回転センサ付駆動モータ
２４ａ，２４ｂ…リニアガイド
２６…回転センサ付駆動モータ
２７ａ，２７ｂ…リニアガイド
２８…ボールネジ
２９…ボールネジナット
３０…リニアガイド
３１…回転センサ付駆動モータ
３２ａ，３２ｂ…プーリ
３３…タイミングベルト
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…監視カメラ
３５…中継ボックス
３６…複合ケーブル
３７…Ｃ型レール機構
３８…Ｃ型プローブ
３９…回転センサ付駆動モータ
４０…リンク機構
４１ａ，４１ｂ…センサ
４２…ギア
４３…ギア
４４…ギア
４５…ギア
４６…金具
４７…回転センサ付駆動モータ
５０ａ，５０ｂ…距離センサ
５１…センサケーブル
６０…検査補修部（繰り出し機構）
６１…ガイド
６２…テープ
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ…ガイドローラ
６４ａ，６４ｂ…ギア
６５…回転センサ付駆動モータ
６６…センサ
６７…開口部
６８…探触子
６９…センサ固定部
７０ａ，７０ｂ…回転軸
７１ａ，７１ｂ…バネ
７２…吊り具
７３…吊り金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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