(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部材によって形成された水密容器と、この水密容器に形成された開口部と、この開口部の周囲に設けられたシール装置と、水密容器に設けられた押付機構と、水密容器の内部の炉水を排出して気相を形成するための気相形成手段と、水密容器の内部の水の有無を検出することによって水密容器の内部が気相状態にあるか否かを検出するための水検知装置と、を備え、
押付機構は、炉内構造物に押圧することができる押圧部材を有し、押圧部材を炉内構造物に押圧したときの反力によって前記シール装置の先端部を原子炉容器の内壁面に押圧して水密容器の内部を前記原子炉容器の内部から水密に隔離し、この水密容器の内部の炉水を前記気相形成手段によって排出し、水密容器の内部が気相状態になったことを水検知装置によって確認し、
水検知装置は水密容器の内部に設置された一対の水検知ワイヤを備え、これらの水検知ワイヤは、水密容器の内部の水を検出するための導通部を少なくともその下端に有し、一対の水検知ワイヤ同士の間に毛管現象によって水が残留して導通することを防止するために、水検知ワイヤの先端同士を上下方向に３ｍｍ以上ずらすと共に、前記水検知ワイヤ同士を水平方向に３ｍｍ以上離して配置したことを特徴とする原子炉の点検補修装置。
【請求項２】
中空部材によって形成された水密容器と、この水密容器に形成された開口部と、この開口部の周囲に設けられたシール装置と、前記水密容器に設けられた押付機構と、前記水密容器の内部の炉水を排出して気相を形成するための気相形成手段と、前記水密容器の内部の水の有無を検出することによって前記水密容器の内部が気相状態にあるか否かを検出するための水検知装置と、を備え、
前記押付機構は、炉内構造物に押圧することができる押圧部材を有し、前記押圧部材を炉内構造物に押圧したときの反力によって前記シール装置の先端部が原子炉容器の内壁面に押圧され、これによって前記水密容器の内部が前記原子炉容器の内部から水密に隔離され、この状態において前記水密容器の内部の炉水を前記気相形成手段によって排出して気相を形成し、前記水密容器の内部が気相状態になったことを前記水検知装置によって確認し、
前記水検知装置は、前記水密容器の内部に設置された一対の水検知ワイヤを有し、前記水検知ワイヤは、前記水密容器の内部の水を検出するための導通部を少なくともその先端に有し、
前記水検知ワイヤは、絶縁材料で被覆された電線によって形成されており、前記絶縁材料の被覆を断続的に除去することによって前記水検知ワイヤの先端部以外にも複数の導通部が形成されていることを特徴とする原子炉の点検補修装置。
【請求項３】
中空部材によって形成された水密容器と、この水密容器に形成された開口部と、この開口部の周囲に設けられたシール装置と、前記水密容器に設けられた押付機構と、前記水密容器の内部の炉水を排出して気相を形成するための気相形成手段と、前記水密容器の内部の水の有無を検出することによって前記水密容器の内部が気相状態にあるか否かを検出するための水検知装置と、を備え、
前記押付機構は、炉内構造物に押圧することができる押圧部材を有し、前記押圧部材を炉内構造物に押圧したときの反力によって前記シール装置の先端部が原子炉容器の内壁面に押圧され、これによって前記水密容器の内部が前記原子炉容器の内部から水密に隔離され、この状態において前記水密容器の内部の炉水を前記気相形成手段によって排出して気相を形成し、前記水密容器の内部が気相状態になったことを前記水検知装置によって確認し、
前記水検知装置は、前記水密容器の内部に設置された一対の水検知ワイヤを有し、前記水検知ワイヤは、前記水密容器の内部の水を検出するための導通部を少なくともその先端に有し、
前記一対の水検知ワイヤ同士の間に毛管現象によって水が残留して導通することを防止するために前記両水検知ワイヤの先端同士を上下方向にずらすと共に前記水検知ワイヤ同士を離して配置し、
前記水検知ワイヤは、絶縁材料で被覆された電線によって形成されており、前記絶縁材料の被覆を断続的に除去することによって前記水検知ワイヤの先端部以外にも複数の導通部が形成されていることを特徴とする原子炉の点検補修装置。
【請求項４】
一方の前記水検知ワイヤの前記導通部と他方の前記水検知ワイヤの前記導通部とが同一高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の原子炉の点検補修装置。
【請求項５】
一方の前記水検知ワイヤの前記導通部と他方の前記水検知ワイヤの前記導通部とが異なる高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の原子炉の点検補修装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉の点検補修装置に係わり、特に、原子炉容器内部の炉水を排出することなく炉内の点検補修を行うための原子炉の点検補修装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽水炉の一種である沸騰水型原子炉は、例えば図５に示したような構成を備えている。図５において符号６０は原子炉を示し、この原子炉６０は取り外し可能な上蓋６１を有する原子力圧力容器６２を備えている。原子炉圧力容器６２の内部には複数の柱状の燃料集合体６３、６３…６３よりなる炉心６４が設けられており、各燃料集合体６３は複数の細長の燃料棒（図示を省略）を備え、各燃料棒は二酸化ウランペレットを燃料被覆管で覆うようにして構成されている。炉心６４の上方には気水分離器６５が設けられており、この気水分離器６５の上方には蒸気乾燥器６６が設けられている。
【０００３】
また、燃料集合体６３、６３…６３の間隙にはその長手方向に移動自在の複数の制御棒６７、６７…６７が挿入されており、これらの制御棒６７、６７…６７は制御棒駆動機構（ＣＲＤ）６８によって上下方向に駆動される。制御棒駆動機構６８は制御棒６７、６７…６７に接続されたロッド６９、６９…６９を備えており、これらのロッド６９、６９…６９は原子炉圧力容器６２の下部から貫通して延びる円筒状のハウジング（圧力容器貫通ハウジング）７０、７０…７０の内部に挿入されている。これらのハウジング７０、７０…７０の下端部には、制御棒駆動機構本体を取り付けるために、ハウジング７０の外径よりも大きな径よりなるフランジ７１、７１…７１が形成されている。
【０００４】
炉心６４の周囲には略円筒状の炉心シュラウド７２が周設されており、この炉心シュラウド７２と原子炉圧力容器６２の内壁との間隙には複数のジェットポンプ７３、７３…７３が周設されている。原子炉圧力容器６２の側周壁には再循環水入口ノズル７４及び再循環水出口ノズル７５が容器壁を貫通して設けられており、これらの再循環水入口及び出口ノズル７４、７５は原子炉圧力容器６２の外部に設けられた再循環ループ７６によって連結されている。この再循環ループ７６の一端部は再循環水入口ノズル７４を経由してジェットポンプ７３のノズル７３ａに対向しており、また、再循環ループ７６の途中には再循環ポンプ７７が介装されている。
【０００５】
原子炉圧力容器６２の側周壁には主蒸気出口ノズル７９が容器壁を貫通して設けられており、この主蒸気出口ノズル７９には主蒸気配管８１が接続されている。また、原子炉圧力容器６２の側周壁には、水位計装用の圧力容器貫通ノズル７８が貫通して設けられている。
【０００６】
図６はこの圧力容器貫通ノズル７８付近の詳細を示しており、図６から分かるように原子炉圧力容器６２の内壁面にはステンレス鋼よりなる肉盛り部８２が溶接によって形成されている。圧力容器貫通ノズル７８の炉心６４側の端部は耐熱性、耐食性に優れたインコネル合金よりなる溶接部８３が形成されている。
【０００７】
原子炉圧力容器６２の内部は、炉心６４が十分に冠水する位置まで炉水（軽水）Ｗで満たされており、この炉水Ｗは原子炉６０の減速材及び冷却材の機能を有している。
【０００８】
また、原子炉圧力容器６２の上方には、図７に示したように主として燃料集合体６３の交換や配置替えを行うための燃料交換機８４が設けられている。この燃料交換機８４を用いて燃料集合体６３の交換等を実施する際には、原子炉圧力容器６２の上蓋６１を取り外して行う。
【０００９】
上述したような構成を備えた沸騰水型原子炉においては、燃料集合体６３を構成する燃料棒の中のウランの核分裂反応によって熱が発生し、この熱によって炉水Ｗが加熱されて沸騰する。沸騰した炉水Ｗは気水分離器６５によって水蒸気と水に分離され、分離された水蒸気は蒸気乾燥器６６によって乾燥された後に主蒸気出口ノズル７９及び主蒸気配管８１を介して蒸気タービン（図示を省略）へ送られる。蒸気タービンに送られた水蒸気は蒸気タービンを回した後に復水器（図示を省略）によって凝縮され、給水配管（図示を省略）及び給水ノズル（図示を省略）を介して原子炉圧力容器６２の内部に環流される。
【００１０】
また、再循環ポンプ７７によってジェットポンプ７３のノズル７３ａに圧送された炉水Ｗは、ジェットポンプ７３によって加圧されて炉心６４の下部に入り、流れを上向きに変えて炉心６４の内部に流入する。このようにジェットポンプ７３を用いることによって炉水Ｗを効率的に循環させることができる。また、制御棒駆動機構６８は、例えば水圧駆動でロッド６９、６９…６９を上下動させて制御棒６７、６７…６７を挿入し又は引き抜くことによって、核分裂によって放出された中性子を適宜吸収して原子炉６０の出力を制御する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、例えば圧力容器貫通ノズル７８の材料としてオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）を使用している場合、圧力容器貫通ノズル７８と原子炉圧力容器６２との溶接部分又は溶接部近傍の圧力容器貫通ノズル７８に一定条件下で応力腐蝕割れ（ＳＣＣ）が発生する可能性がある。
【００１２】
この応力腐蝕割れは、材料の鋭敏化（溶接の熱影響によって結晶粒界近傍にクロム欠乏層を生じ、耐食性が劣化する現象）、溶接部に生じる溶接残留応力、及び微量の溶存酸素を含む高温の炉水環境の３つの要因が重畳した場合に発生する恐れがある。
【００１３】
したがって、応力腐蝕割れは、前記３つの因子を軽減するか、１つ以上を消去することによって防止することが可能であり、既に種々の対策が講じられている。また、上記応力腐蝕割れ以外にも、何らかの原因によって圧力容器貫通ノズル７８の内面等に錆やクラック等が発生する可能性がある。
【００１４】
従来、上述した応力腐蝕割れやその他の原因によって圧力容器貫通ノズル７８等に割れが発生した場合、補修作業を行うためには原子炉圧力容器６２の内部の炉水Ｗを炉外に排出する必要があった。そして、炉水Ｗを排出した後に、原子炉圧力容器６２の外側から作業員が配管の切断等の作業を行っていた。
【００１５】
このように従来の補修作業は、原子炉圧力容器６２の内部の炉水Ｗを外部に排出した後に実施しなければならなかったために、作業時間が長時間に及ぶばかりでなく、炉水Ｗによる放射線の遮蔽効果が失われるために作業環境における線量率が増加し、作業員の許容被曝線量との関係から作業を迅速に行うことが極めて困難であった。
【００１６】
本発明は上述した事情を考慮して成されたものであって、例えば圧力容器貫通ノズルの内面や溶接部分に何らかの欠陥が発生した場合に、原子炉容器内の炉水を排出することなく、原子炉ウエル満水の状態で炉内に局部乾式部分（局部気相部分）を形成して炉内の点検補修作業を実施することができる原子炉の点検補修装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明による原子炉の点検補修装置は、中空部材によって形成された水密容器と、この水密容器に形成された開口部と、この開口部の周囲に設けられたシール装置と、前記水密容器に設けられた押付機構と、前記水密容器の内部の炉水を排出して気相を形成するための気相形成手段と、前記水密容器の内部の水の有無を検出することによって前記水密容器の内部が気相状態にあるか否かを検出するための水検知装置と、を備え、前記押付機構は、炉内構造物に押圧することができる押圧部材を有し、前記押圧部材を炉内構造物に押圧したときの反力によって前記シール装置の先端部が原子炉容器の内壁面に押圧され、これによって前記水密容器の内部が前記原子炉容器の内部から水密に隔離され、この状態において前記水密容器の内部の炉水を前記気相形成手段によって排出して気相を形成し、前記水密容器の内部が気相状態になったことを前記水検知装置によって確認することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記水検知装置は、前記水密容器の内部に設置された一対の水検知ワイヤを有し、前記水検知ワイヤは、前記水密容器の内部の水を検出するための導通部を少なくともその先端に有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記一対の水検知ワイヤ同士の間に毛管現象によって水が残留して導通することを防止するために、前記両水検知ワイヤの先端同士を上下方向に所定距離以上ずらすと共に前記水検知ワイヤ同士を所定距離以上離して配置したことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記水検知ワイヤは、絶縁材料で被覆された電線によって形成されており、前記絶縁材料の被覆を断続的に除去することによって前記水検知ワイヤの先端部以外にも複数の導通部が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、一方の前記水検知ワイヤの前記導通部と他方の前記水検知ワイヤの前記導通部とが同一高さ位置に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、一方の前記水検知ワイヤの前記導通部と他方の前記水検知ワイヤの前記導通部とが異なる高さ位置に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記水検知ワイヤの先端と前記水密容器との間に毛管現象によって水が残留して導通することを防止するために、前記水検知ワイヤの先端を前記水密容器の内側の底面から所定距離以上浮かせた状態で設置したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記水検知装置は、前記水検知ワイヤを流れる電流を測定するための電流計を有し、電導率の異なる各種の液体の有無を検知できるようにするために、前記電流計の設定値を１メガオームから３メガオームに設定したことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明による原子炉の点検補修装置は、前記水検知装置は、前記水密容器内部の水面のレベルに応じて状態が変化するフロート式の浮き手段と、前記浮き手段を撮影して前記水面のレベルを目視にて監視するための水中テレビと、をさらに有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による原子炉の点検補修装置について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、従来の技術を説明する際に参照した図５乃至図７に示した部材と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２７】
図１は、本実施形態による原子炉の点検補修装置を沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器６２の内部に設置した状態を示した斜視図である。図１に示したように原子炉圧力容器６２の内部には、３台の点検補修装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃが上下方向の異なる位置にそれぞれ配置されている。図２は、３台の点検補修装置にうちの中央の点検補修装置１Ｂの正面図である。
【００２８】
最も上位に配置された点検補修装置１Ａは、通常運転時の炉水水位よりも上方に位置している第１の圧力容器貫通ノズル７８ａに対応する位置に配置されており、中央の点検補修装置１Ｂは、通常運転時の炉水水位よりも下方に位置している第２の圧力容器貫通ノズル７８ｂに対応する位置に配置されている。なお、第１及び第２の圧力容器貫通ノズル７８ａ、７８ｂは、通常運転時の炉水水位を計測するための水位計装用ノズルである。最も下位に配置された点検補修装置１Ｃは、炉心６４の頂部の高さに位置している第３の圧力容器貫通ノズル７８ｃに対応する位置に配置されている。
【００２９】
図１及び図２に示したように、点検補修装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃは中空部材によって形成された水密容器２を備えており、この水密容器２には開口部３が形成されている。この開口部３の周囲には短筒状のシール装置４が突設されており、このシール装置４の先端部４ａは原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａの湾曲形状に対応するように形成されている。
【００３０】
ここで、最上位の点検補修装置１Ａと最下位の点検補修装置１Ｃとは同一構成であり、一方、これらの点検補修装置１Ａ、１Ｃと中央の点検補修装置１Ｂとは一部構成を異にする。例えば、水密容器２及びその開口部３の寸法は点検補修装置１Ａ、１Ｃよりも点検補修装置１Ｂの方が大きい。このように中央の点検補修装置１Ｂの水密容器２及びその開口部３の寸法を大きくした理由は、第２の圧力容器貫通ノズル７８の近傍の原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａに、供用期間中検査（ＩＳＩ）の際の検査箇所を特定するためのクラッドパッチが突設されており、このクラッドパッチの位置を外してシールする必要があるからである。但し、点検補修装置１Ａ、１Ｃと点検補修装置１Ｂとの相違点は本質的なものではなく、基本的な構成及び機能は同一である。
【００３１】
点検補修装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃのシール装置４の先端部４ａには、図２に示したように弾性体よりなる一対のリング状シール部材５ａ、５ｂが同心状に周設されており、これらのリング状シール部材５ａ、５ｂを介してシール装置４の先端部４ａが原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａの曲面形状に水密に密着し得るようになっている。
【００３２】
水密容器２には台座板６が側方に張り出すようにして設けられており、この台座板６には押付機構である複数の流体圧シリンダ７がボルト８によって固定されている。ここで、点検補修装置１Ａ、１Ｃにおいては、四角形の台座板６の四隅に合計４台の流体圧シリンダ７が設けられており、点検補修装置１Ｂにおいては、略円形の台座板６に上下左右対称に合計８台の流体圧シリンダ７が設けられている。
【００３３】
流体圧シリンダ７は、押圧部材である出力軸９を有し、この出力軸９の先端には球状の回転自在部材（図示せず）が取り付けられている。回転自在部材は、出力軸９を前進駆動して炉内構造物の表面に押圧した際に炉内構造物表面を転動し、これによって湾曲した表面に対しても安定した接触面を得ることができる。出力軸９の駆動は、流体圧シリンダ７の供給口１０から水又は空気を圧入することによって行われる。
【００３４】
図２に示したように、中央の点検補修装置１Ｂの水密容器２の内部には、気相形成手段の一部を構成する空気式排水ポンプ１１が設けられており、この空気式排水ポンプ１１は、水密容器２の内部の炉水を排出し、或いは水密容器２の内部に供給された圧縮空気を排出するために使用される。
【００３５】
水密容器２の内側下部には炉水吸い込み部１２が設置されており、この炉水吸い込み部１２は吸い込みライン１３を介して空気式排水ポンプ１１の吸い込み口に接続されている。炉水吸い込み部１２及び吸い込みライン１３から空気式排水ポンプ１１内に吸い込まれた炉水は、空気式排水ポンプ１１の排出口及びこの排出口に接続された排水ライン１６を介して水密容器２の外部に排出され、さらにオペレーションフロア（図示せず）まで輸送される。
【００３６】
また、図１及び図２に示したように、台座板６の左右端部にはメカジャッキ２７が取り付けられており、これらのメカジャッキ２７は、メカニカルに進退駆動させることができる押圧ロッド２７ａと、この押圧ロッド２７ａを進退駆動させるための歯車２７ｂと、操作用ロッド２７ｃとを備えている。これらのメカジャッキ２７は、流体圧シリンダ７の出力軸９による押圧作用が何らかの原因によって失われた場合のバックアップ手段として使用される。
【００３７】
図２に示したように水密容器２の内部には、水中テレビカメラ２９がカメラ移動用シリンダ３０によって摺動可能に組み込まれている。また、水中テレビカメラ２９の近傍には照明具３１が設置されている。
【００３８】
図３は上部又は下部の点検補修装置１Ａ、１Ｃの縦断面図であり、図３から分かるように点検補修装置１Ａ、１Ｃにおいては、空気式排水ポンプ１１は水密容器２の外部の台座板６に取り付けられている。これは、点検補修装置１Ａ、１Ｃの水密容器２はその内部の空間が比較的小さいために、空気式排水ポンプ１１を水密容器２の内側に配置するのが困難だからである。
【００３９】
図３に示したように空気式排水ポンプ１１は吸い込み口１４及び排出口１５を備えており、吸い込み口１４には吸い込みライン１３が接続され、排出口１５には排水ライン１６が接続されている。また、空気式排水ポンプ１１には、ポンプ駆動用の圧縮空気を空気式排水ポンプ１１に供給するための一対の作動用空気供給ライン１７ａ、１７ｂが接続されている。
【００４０】
図３に示したように水密容器２の上部には、水密容器２の内部に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給口１８が形成されており、この圧縮空気供給口１８には圧縮空気供給ライン１９が接続されている。一方、水密容器２の下部には、水密容器２の内部の炉水及び圧縮空気を排出するための排出口２０が形成されており、この排出口２０には炉水排出ライン２１が接続されている。この炉水排出ライン２１の途中には逆止弁２２が設けられており、排出口２０から排出された炉水は逆止弁２２を通過し、さらに炉水排出ライン２１を経由してオペレーションフロアまで輸送される。
【００４１】
図３に示したように、水密容器２には取付用フランジ２３が設けられており、シール装置４は一対のＯリング２４を介して水密に且つ着脱自在に取付用フランジ２３に填め込まれている。このようにシール装置４は着脱自在に水密容器２に取り付けられているので、原子炉圧力容器６２の内径に合わせて、最適な先端形状を有するシール装置４を適宜選択して水密容器２に取り付けることができる。
【００４２】
そして、図３において符号２００は、水密容器２の内部が気相状態にあるか否かを検出するための第１の水検知装置を示している。この第１の水検知装置２００は、水密容器２の内部の水の有無を検出することによって水密容器２の内部が気相状態になったか否かを検出するものであって、垂直方向に延設された一対の平行な水検知ワイヤ２０１、２０２を備えており、これらの水検知ワイヤ２０１、２０２の下端部は水密容器２の内側の底面２０３の近くまで延びている。
【００４３】
水検知ワイヤ２０１、２０２は、絶縁材料、好ましくは塩化ビニルで被覆された電線によって形成されており、その先端部（下端部）は電線が露出している。
【００４４】
また、水密容器２の内部には第２の水検知装置２２０が設けられており、この第２の水検知装置２２０は水密容器２の内部の水面のレベルに応じて状態が変化するフロート式の浮き手段２２１を備えている。この浮き手段２２１は、水密容器２の内部に水が存在する場合には図３に示したように直立状態で浮いている。一方、水位がさらに低下すると、浮き手段２２１は直立状態から横たわった状態に変化する。
【００４５】
この浮き手段２２１の状態は、水密容器２の内部に組み込まれた水中テレビ２２２によって撮影することができ、この水中テレビ２２２からの映像を見ることによって水面のレベルを目視にて監視することができる。
【００４６】
図４は、第１の水検知装置２００の結線図であり、良好な水はけを確保して、毛管現象により水が残留して導通することを防止するために両水検知ワイヤ２０１、２０２の先端同士が上下に所定距離以上、好ましくは３ｍｍ以上ずらして配置されており、且つ、水検知ワイヤ同士が３ｍｍ以上離して設置されている。さらに、毛管現象により水が残留して導通することを防止するために、水検知ワイヤ２０１、２０２の先端は水密容器２の内側の底面２０３から所定距離以上、好ましくは３ｍｍ以上浮かせた状態で設置されている。
【００４７】
さらに、第１の水検知装置２００を構成する２本の水検知ワイヤ２０１、２０２には、水の導電を検知するために絶縁被覆２０４、２０５を剥がした部分、すなわち導通部２０６、２０７、２０８、２０９が途中に複数設けられている。これらの導通部の中には、一方の水検知ワイヤ２０１と他方の水検知ワイヤ２０２との間で同じ高さ位置に設けられた導通部２０７、２０９があり、また、高さを変えて段違いに配置された導通部２０６、２０８もある。
【００４８】
なお、絶縁被覆がまったくなされていないワイヤを水検知ワイヤとして使用することも可能であるが、水密容器２内部の水蒸気による誤信号や金属部材との接触による誤信号を確実に防止するためには絶縁被覆を設けることが好ましい。
【００４９】
第１の水検知装置２００の上方の気上部には電源２１０が配置され、水検知ワイヤ２０１、２０２に接続されており、アンプ２１１により増幅され、電流計（センサ）２１２の計測値によって水密容器２の内部に水があるか否かを確認することができる。ここで、電導率の異なる各種の液体の有無を検知できるようにするために、電流計２１２の設定値を１メガオームから３メガオームに設定する。
【００５０】
次に、点検補修装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃを原子炉圧力容器６２の内部に設置する際の手順及び設置する際に使用される補助的手段について説明する。
【００５１】
まず、原子炉圧力容器６２の内部が炉水で満たされた状態（原子炉ウェル満水状態）で、燃料交換機８４（図７参照）の補助ホイストによって図１に示した放射線遮蔽装置１００を原子炉圧力容器６２内に吊り下げ、炉心シュラウド７２と原子炉圧力容器６２との間に移送する。この放射線遮蔽装置１００は、鉛等で形成された放射線遮蔽体１０１を有し、この放射線遮蔽体１０１の上端には連結棒１０２によってフック部材１０３が取り付けられている。
【００５２】
そして、シュラウド７２のブラケット７２ａを利用して放射線遮蔽装置１００を所定位置に位置決めすると共に、フック部材１０３を炉心シュラウド７２の上端に引っかけることによって放射線遮蔽装置１００を所定位置に固定する。これによって、放射線遮蔽装置１００が炉内構造物として仮設される。
【００５３】
このようにして放射線遮蔽装置１００を炉内に設置した後、燃料交換機８４の補助ホイストによって点検補修装置１Ｃを原子炉圧力容器６２の内部に吊り下げ、原子炉圧力容器６２と放射線遮蔽体１０１との間隙に移動させる。そして、水中テレビカメラ２９の映像を見ながら補助ホイストを操作して点検補修装置１Ｃの位置を調整し、点検補修装置１Ｃが第３の圧力容器貫通ノズル７８ｃに対応する位置にくるように位置決めする。
【００５４】
点検補修装置１Ｃを所定の位置に位置決めした後、流体圧シリンダ７の供給口１０に水圧供給ライン５３を介して水圧用制御盤５４から水圧を供給し、放射線遮蔽体１０１の外周面に向かって出力軸９を進出させる。そして、出力軸９の先端部が放射線遮蔽体１０１の外周面に押圧されると、流体圧シリンダ７に対して反力が発生し、この反力によって点検補修装置１Ｃの全体が原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａの方向に押される。
【００５５】
すると、シール装置４の先端部４ａに周設された一対のリング状シール部材５ａ、５ｂが原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａに押圧され、水密容器２の内部が密閉されて外部から水密に隔離される。また、シール装置４によるシール効果を高めるために、圧縮空気供給ライン５８、５９及び空気流路２５、２６を介して、両シール部材５ａ、５ｂの間隙及びシール部材５ｂの後部に圧縮空気を供給する。
【００５６】
また、流体圧シリンダ７の出力軸９による押圧作用が何らかの原因によって失われた場合のバックアップとして、メカジャッキ２７の操作用ロッド２７ｃを原子炉の上方から操作具（レンチ）によって回転操作し、押圧ロッド２７ａを前進させてその先端を放射線遮蔽体１０１の外周面に押圧する。
【００５７】
このようにして水密容器２の内部が密閉されたら、圧縮空気供給ライン１９及び圧縮空気供給口１８を介して空圧制御盤（圧縮空気供給手段）５７から水密容器２の内部に圧縮空気を供給すると共に、作動用空気供給ライン１７ａ、１７ｂ及び作動用空気供給口４４、４５を介して空気式排水ポンプ１１に圧縮空気を供給してポンプ１１を駆動する。
【００５８】
すると、水密容器２の内部の炉水は、圧縮空気の圧力によって水密容器２の下部の排出口２０及び炉水排出ライン２１を介して外部に排出されると共に、炉水吸い込み部１２及び吸い込みライン１３を介して空気式排水ポンプ１１に吸い込まれ、排水ライン１６を介して外部に排出される。このようにして、水密容器２の内部は圧縮空気で満たされて気相空間が形成される。
【００５９】
なお、変形例としては、放射線遮蔽装置１００の放射線遮蔽体１０１ではなく、流体圧シリンダ７の出力軸９を炉心シュラウド７２に直接押圧するようにすることもできる。
【００６０】
そして、水密容器２の内部全体が気相状態になったか否かは、第１の水検知装置２００及び第２の水検知装置２２０によって確認することができる。
【００６１】
すなわち、水密容器２の内部の水のレベルが徐々に下がってくると、水検知ワイヤ２０１、２０２に形成された複数の導通部２０６、２０７、２０８、２０９のうち、上位に位置する導通部から順番に水面よりも上に位置するようになり、水没している導通部の数が減少するので、それにしたがって電流計２１２で計測される電流値も減少する。
【００６２】
そして、水のレベルが水検知ワイヤ２０１の下端よりも下がった時点で電流値がゼロとなり、これによって水密容器２の内部全体が気相状態になったことを確認することができる。
【００６３】
また、水密容器２の内部の水のレベルが徐々に下がってくると第２の水検知装置２２０の浮き手段２２１が直立状態から横たわった状態へと変化するので、この状態変化を水中テレビ２２２によって確認することによって水密容器２の内部全体が気相状態になったことを目視にて確認することができる。
【００６４】
次に、炉心シュラウド７２の位置よりも上方に位置する圧力容器貫通ノズル７８ａ、７８ｂを点検補修するために、原子炉圧力容器６２内の上部位置に点検補修装置１Ａ、１Ｂを設置する場合について説明する。この場合には、まず初めに原子炉圧力容器６２の内部に、図１に示した仮設炉内構造物１０４をつり込んで設置する。
【００６５】
図１に示したように仮設炉内構造物１０４は、上部及び下部のリング状部材１０５を備え、これらのリング状部材１０５は複数の連結棒１０６によって上下方向に所定間隔をおいて連結されている。これらの上部及び下部のリング状部材１０５には、複数の受け板１０７及び複数の固定用ジャッキ１０８が設けられている。リング状部材１０５に対する受け板１０７の設置位置は、仮設炉内構造物１０４を原子炉圧力容器６２の内部に設置した場合に、圧力容器貫通ノズル７８ａ、７８ｂに対応する位置に受け板１０７がくるように設定されている。
【００６６】
さらに、上部のリング状部材１０５には複数の掛止用アーム１０９が取り付けられており、これらの掛止用アーム１０９は原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａに突設されたブラケット８５に填め込まれる嵌合部１１０を有し、この嵌合部１１０の上部には位置調整用ボルト１１１が螺着されている。
【００６７】
図１において符号８６は、原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａに固設されているガイドロッドであり、このガイドロッド８６は仮設炉内構造物１０４を原子炉圧力容器６２の内部につり込む際のガイドとして機能する。そして、嵌合部１１０をブラケット８５に填め込んだら、位置調整用ボルト１１１を操作し、仮設炉内構造物１０４の高さ及び水平度を調整する。
【００６８】
しかる後、燃料交換機８４の上からレンチを用いて固定用ジャッキ１０８の操作部１０８ａを回転操作し、固定用ジャッキ１０８の押圧ロッド１０８ｂを前進させてその先端を原子炉圧力容器６２の内壁面６２ａに押圧し、これによって仮設炉内構造物１０４を原子炉圧力容器６２の内部に固定する。
【００６９】
このようにして仮設炉内構造物１０４を炉内に設置したら、燃料交換機８４の補助ホイストによって点検補修装置１Ｂを原子炉圧力容器６２の内部に吊り下げ、原子炉圧力容器６２と受け板１０７との間隙に移動させる。そして、水中テレビカメラ２９の映像を見ながら補助ホイストを操作して点検補修装置１Ｂの位置を調整し、点検補修装置１Ｂが第２の圧力容器貫通ノズル７８ｂに対応する位置にくるように位置決めする。
【００７０】
しかる後、点検補修装置１Ｂの流体圧シリンダ７を駆動してその出力軸９の先端部を受け板１０７の外周面に押圧し、上述した点検補修装置１Ｃの場合と同様にして水密容器２の内部に気相空間を形成する。なお、点検補修装置１Ａについても点検補修装置１Ｂと同様にして炉内に設置する。
【００７１】
そして、上述した点検補修装置１Ｃの場合と同様にして、第１の水検知装置２００及び第２の水検知装置２２０によって点検補修装置１Ａ、１Ｂの水密容器２の内部が気相状態になったことを確認する。
【００７２】
上記の如く点検補修装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃを設定してそれらの内部に気相空間を形成したら、例えば原子炉圧力容器６２の外側から圧力容器貫通ノズル７８ａ、７８ｂ、７８ｃ及びそれらの周辺部に対して溶接、加工、検査等の点検・補修作業を実施する。
【００７３】
以上述べたように本実施形態によれば、原子炉圧力容器６２の内部に炉水が満たされた状態の下で、例えば圧力容器貫通ノズル７８及びその周辺の点検補修作業を実施することができ、しかも、第１の水検知装置２００及び第２の水検知装置２２０によって水密容器２内の炉水の有無を確実に確認できるので、作業を短時間で確実に行えるばかりでなく、作業員の放射線被曝量を大幅に低減させることができ、作業員のより一層の安全確保を図ることができる。
【００７４】
また、第１の水検知装置２００及び第２の水検知装置２２０によって水密容器２内の水の有無を確認できるので、作業員は安心して作業を行うことができるし、また、作業中に目に見えないような微小リークが万が一生じた場合でも、第１の水検知装置２００がリークを検知して作動するので、作業をすみやかに一時中断してリークの対策を行うことができる。
【００７５】
また、フロート式の浮き２２１を備えた第２の水検知装置２２０を水密容器２内に組み込んだので、万が一作業中に水密容器２の内部に水が入った場合には、水密容器２内に組み込まれた水中テレビカメラ２２２によって目視でも確認することが可能であり、作業を安心して行うことができる。
【００７６】
また、第１の水検知装置２００を構成する一対の水検知ワイヤ２０１、２０２の先端部同士を３ｍｍ以上ずらして設置し、且つ水検知ワイヤ２０１、２０２同士を３ｍｍ以上離して設置したので、特に水密容器２内の水を排水するときに水検知ワイヤ２０１、２０２に付着した水をすみやかに取り除くことが可能であり、検出感度を大幅に向上でき、時間差がまったくなく、水の有無を検出することができる。
【００７７】
また、第１の水検知装置２００を構成する一対の水検知ワイヤ２０１、２０２を平行に互いに配置すると共にその絶縁被覆２０４、２０５を断続的に除去して複数の導通部２０６、２０７、２０８、２０９を設けたので、誤信号による検出ミスもなく、水密容器２内の水の有無を確実に検出することができ、作業を安全に行うことができる。
【００７８】
また、一対の水検知ワイヤ２０１、２０２に対して導通部２０６、２０８を段違いに設けたので、水密容器２内の水の状態を確実に安定して検出することができ、作業を安全に行うことができる。
【００７９】
また、水検知ワイヤ２０１、２０２の先端を水密容器２の内側の底面２０３から３ｍｍ以上浮かせた状態で設置するようにしたので、毛管現象によって水が残留して導通することを確実に防止することができ、誤信号による検出ミスを無くし、確実に水検知を行え、作業の安全性向上を図ることができる。
【００８０】
また、第１の水検知装置２００の電流計２１２の設定値を１メガオームから３メガオームに設定したので、炉水（純水）の他、補修作業時に使用する洗浄水等の液体も検知することができ、特定の水以外の検知も可能である。
【００８１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明による原子炉の点検補修装置によれば、シール装置の先端部を原子炉容器の内壁面に押圧して水密容器の内部を水密に隔離した後、気相形成手段によって水密容器の内部の炉水を排出して局部的に気相空間を形成することができ、しかも、水検知装置によって水密容器内の炉水の有無を確認できるので、原子炉容器の内部が炉水で満たされている状態において点検補修作業を実施することが可能であり、作業を短時間で確実に行えるばかりでなく、作業員の放射線被曝量を大幅に低減させることができ、作業員のより一層の安全確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による原子炉の点検補修装置を沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の内部に設置した状態を示した斜視図。
【図２】図１に示した３台の点検補修装置のうちの中央の点検補修装置を示した正面図。
【図３】図１に示した３台の点検補修装置のうちの上部又は下部の点検補修装置を示した縦断面図。
【図４】本発明の一実施形態による原子炉の点検補修装置の第１の水検知装置の結線図。
【図５】沸騰水型原子炉の概略構成を示した縦断面図。
【図６】沸騰水型原子炉の圧力容器貫通ノズル部を示した拡大断面図。
【図７】原子炉停止時に行われる炉内取扱作業を示した説明図。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  点検補修装置
２  水密容器
３  開口部
４  シール装置
４ａ  シール装置の先端部
５ａ、５ｂ  リング状シール部材
７  流体圧シリンダ
９  出力軸（押圧部材）
１１  空気式排水ポンプ
１８  圧縮空気供給口
１９  圧縮空気供給ライン
２０  排出口
２３  取付用フランジ
２５、２６  空気流路
２７  メカジャッキ
２７ａ  押圧ロッド
３２  空気圧シリンダ
３３  排水用シリンダ
３５  ピストンロッド
４２  吸込側逆止弁
４３  排出側逆止弁
４６  切換弁
４７  タイマー
４８  空気圧シリンダの押し側内部空間
５０  排水用シリンダの押し側内部空間
５２  空気連絡流路
６２  原子炉圧力容器
６２ａ  原子炉圧力容器の内壁面
７２  炉心シュラウド
１０１  放射線遮蔽体
１０５  リング状部材
１０７  受け板
２００  第１の水検知装置
２０１、２０２  水検知ワイヤ
２０３  水密容器の内側の底面
２０４、２０５  絶縁被覆
２０６、２０７、２０８、２０９  導通部
２１０  電源
２１１  アンプ
２１２  電流計
２２０  第２の水検知装置
２２１  浮き手段
２２２  水中テレビ
【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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