(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計装管台の外周部側に所定隙間をもって配置可能なクランプ筒と、
前記クランプ筒を前記計装管台に固定可能なクランプ機構と、
円筒形状をなして前記クランプ筒内に設けられて前記計装管台の上端に近接した位置に位置決めされる位置決め部材と、
前記位置決め部材の内部を昇降可能な内面ＷＪＰノズルと、
前記位置決め部材を放射状に貫通する排水孔と、
を有することを特徴とするウォータジェットピーニング装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は、円筒部と、前記円筒部の下端に設けられるフランジ部とを有し、前記排水孔は、前記フランジ部に周方向に均等間隔で複数設けられることを特徴とする請求項１に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項３】
前記位置決め部材は、前記計装管台の上端に当接した位置に位置決めされることを特徴とする請求項１または２に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項４】
前記位置決め部材が前記計装管台に対して予め設定された所定の位置に位置決めされたことを検出する検出装置が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項５】
前記検出装置は、前記クランプ筒に上下移動自在に支持されて下端部が前記計装管台の上端部に直接的または間接的に当接可能な検出ロッドと、前記検出ロッドの上下位置を検出する検出器とを有することを特徴とする請求項４に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項６】
前記位置決め部材は、前記クランプ筒に上下移動自在に支持されると共に前記計装管台の上端面に面接触可能な作動片を有し、前記作動片を介して前記検出ロッドが上下移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項７】
前記検出ロッドは、前記位置決め部材の外部に配置されることを特徴とする請求項５または６に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項８】
コンジットチューブの一端部が前記計装管台に連結される一方、他端部が監視室まで延設されて連結され、先端部に中性子束検出器が装着されたシンブルチューブが前記コンジットチューブの他端部側から挿入され、前記計装管台を通して原子炉容器内に挿入可能であり、前記コンジットチューブの他端部側から引き出された前記シンブルチューブの端部を前記コンジットチューブに対して移動不能とする固定装置が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項９】
前記固定装置は、前記監視室内に延設された前記コンジットチューブに固定される第１固定治具と、前記コンジットチューブの他端部側から引き出された前記シンブルチューブの端部に固定される第２固定治具と、前記第１固定治具と前記第２固定治具との離間を阻止する連結部材とを有することを特徴とする請求項８に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項１０】
前記シンブルチューブと前記コンジットチューブとの固定状態を監視する監視装置が設けられることを特徴とする請求項８または９に記載のウォータジェットピーニング装置。
【請求項１１】
計装管台の外周部側に所定隙間をもってクランプ筒を配置する工程と、
前記クランプ筒に設けられた位置決め部材が前記計装管台の上端に近接した位置で前記計装管台に固定する工程と、
内面ＷＪＰノズルを前記クランプ筒を通って前記計装管台まで下降する工程と、
前記内面ＷＪＰノズルからキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで前記計装管台の内面に高圧水を噴射する工程と、
前記内面ＷＪＰノズルから噴射された高圧水を前記位置決め部材に設けられた排水孔から外部に排出する工程と、
を有することを特徴とするウォータジェットピーニング施工方法。
【請求項１２】
前記計装管台からコンジットチューブを通して外部に引き出されたシンブルチューブを移動不能とした状態で、前記内面ＷＪＰノズルから高圧水を噴射することを特徴とする請求項１１に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
【請求項１３】
前記内面ＷＪＰノズルから前記計装管台の内面に高圧水を噴射するとき、前記シンブルチューブと前記コンジットチューブとの固定状態を監視することを特徴とする請求項１２に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉容器に設けられる管台及びその周辺を補修するウォータジェットピーニング装置及びウォータジェットピーニング施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）を備える原子力発電プラントは、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。【０００３】
このような原子力発電プラントにて、加圧水型原子炉は、十分な安全性や信頼性を確保するために各種の構造物などを定期的に検査する必要がある。そして、各検査を施工して不具合を発見した場合は、その不具合に関係する必要箇所を補修している。例えば、加圧水型原子炉にて、原子炉容器本体は、下鏡を貫通する多数の計装管台が設けられ、この各計装管台は、炉内側の上端部に炉内計装案内管が固定される一方、炉外側の下端部にコンジットチューブが連結されている。そして、中性子束を計測可能な中性子束検出器は、コンジットチューブにより計装管台から炉内計装案内管を通して炉心（燃料集合体）まで挿入可能となっている。【０００４】
この計装管台は、炉内計装筒が原子炉容器本体の取付孔に嵌入して溶接されることで構成されている。そのため、炉内計装筒やこの炉内計装筒の溶接部及びその周辺部に引張応力が残留している可能性があり、長期の使用により応力腐食割れが発生する確率が高くなる。そこで、従来から、表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善することで、応力腐食割れを防止するようにしたウォータジェットピーニング技術がある。このウォータジェットピーニングは、水中で金属部材表面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射し、金属部材表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善するものである。このようなウォータジェットピーニング装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０１１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、計装管台（炉内計装筒）の内面に対してウォータジェットピーニングを行う場合、この計装管台の内部に配置されている中性子束検出器をシンブルチューブと共に所定長さだけコンジットチューブを介して外部（下部）に抜き出しておく。しかし、炉内計装筒の内面にウォータジェットピーニングを行うと、噴射された高圧水により炉内計装筒の圧力が上昇し、この水圧により中性子束検出器を更に押圧し、シンブルチューブが移動して収納室側に飛び出してしまうという問題がある。【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止して作業の安全性の向上を可能とするウォータジェットピーニング装置及びウォータジェットピーニング施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のウォータジェットピーニング装置は、計装管台の外周部側に所定隙間をもって配置可能なクランプ筒と、前記クランプ筒を前記計装管台に固定可能なクランプ機構と、円筒形状をなして前記クランプ筒内に設けられて前記計装管台の上端に近接した位置に位置決めされる位置決め部材と、前記位置決め部材の内部を昇降可能な内面ＷＪＰノズルと、前記位置決め部材を放射状に貫通する排水孔と、を有することを特徴とするものである。【０００９】
従って、クランプ筒内に計装管台の上端に近接した位置に位置決めされる位置決め部材を設け、この位置決め部材を放射状に貫通する排水孔を設けることで、水中で内面ＷＪＰノズルから計装管台の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射すると、計装管台の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善され、噴射された高圧水は、中性子束検出器にほとんど作用することなく、位置決め部材の排水孔から排水されることとなり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。【００１０】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記位置決め部材は、円筒部と、前記円筒部の下端に設けられるフランジ部とを有し、前記排水孔は、前記フランジ部に周方向に均等間隔で複数設けられることを特徴としている。【００１１】
従って、排水孔が位置決め部材のフランジ部に周方向に均等間隔で複数設けられることで、内面ＷＪＰノズルから噴射された高圧水は、複数の排水孔から効率良く排水されることとなり、排水性を向上することができる。【００１２】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記位置決め部材は、前記計装管台の上端に当接した位置に位置決めされることを特徴としている。【００１３】
従って、位置決め部材が計装管台の上端に当接した位置に位置決めされることで、位置決め部材と計装管台を隙間なく配置することとなり、内面ＷＪＰノズルから噴射された高圧水を複数の排水孔に適正に導くことができる。【００１４】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記位置決め部材が前記計装管台に対して予め設定された所定の位置に位置決めされたことを検出する検出装置が設けられることを特徴としている。【００１５】
従って、検出装置は、位置決め部材が計装管台に対する所定の位置に位置決めされたことを検出することから、計装管台に対してウォータジェットピーニング装置を高精度に位置決めすることができる。【００１６】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記検出装置は、前記クランプ筒に上下移動自在に支持されて下端部が前記計装管台の上端部に直接的または間接的に当接可能な検出ロッドと、前記検出ロッドの上下位置を検出する検出器とを有することを特徴としている。【００１７】
従って、クランプ筒に上下移動自在に支持された検出ロッドの下端部が計装管台の上端部に直接的または間接的に当接すると、検出器がこの検出ロッドの位置を検出することとなり、簡単な構成で、計装管台に対してウォータジェットピーニング装置を高精度に位置決めすることができる。【００１８】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記位置決め部材は、前記クランプ筒に上下移動自在に支持されると共に前記計装管台の上端面に面接触可能な作動片を有し、前記作動片を介して前記検出ロッドが上下移動可能であることを特徴としている。【００１９】
従って、位置決め部材の作動片が計装管台の上端面に面接触すると、検出ロッドが移動することとなり、位置決め部材が所定の位置に移動したことを高精度に検出することで、計装管台に対してウォータジェットピーニング装置を高精度に位置決めすることができる。【００２０】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記検出ロッドは、前記位置決め部材の外部に配置されることを特徴としている。【００２１】
従って、内面ＷＪＰノズルが位置決め部材の内部を昇降することから、検出ロッドを位置決め部材の外部に配置することで、検出ロッドが内面ＷＪＰノズルの昇降を邪魔することはなく、安定したウォータジェットピーニングを施工することができる。【００２２】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、コンジットチューブの一端部が前記計装管台に連結される一方、他端部が監視室まで延設されて連結され、先端部に中性子束検出器が装着されたシンブルチューブが前記コンジットチューブの他端部側から挿入され、前記計装管台を通して原子炉容器内に挿入可能であり、前記コンジットチューブの他端部側から引き出された前記シンブルチューブの端部を前記コンジットチューブに対して移動不能とする固定装置が設けられることを特徴としている。【００２３】
従って、固定装置によりコンジットチューブの他端部側から引き出されたシンブルチューブを移動不能とすることで、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止することができる。【００２４】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記固定装置は、前記監視室内に延設された前記コンジットチューブに固定される第１固定治具と、前記コンジットチューブの他端部側から引き出された前記シンブルチューブの端部に固定される第２固定治具と、前記第１固定治具と前記第２固定治具との離間を阻止する連結部材とを有することを特徴としている。【００２５】
従って、簡単な構成で容易にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止することができる。【００２６】
本発明のウォータジェットピーニング装置では、前記シンブルチューブと前記コンジットチューブとの固定状態を監視する監視装置が設けられることを特徴としている。【００２７】
従って、監視装置によりシンブルチューブとコンジットチューブとの固定状態を監視することで、未然にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止することができる。【００２８】
本発明のウォータジェットピーニング施工方法は、計装管台の外周部側に所定隙間をもってクランプ筒を配置する工程と、前記クランプ筒に設けられた位置決め部材が前記計装管台の上端に近接した位置で前記計装管台に固定する工程と、内面ＷＪＰノズルを前記クランプ筒を通って前記計装管台まで下降する工程と、前記内面ＷＪＰノズルからキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで前記計装管台の内面に高圧水を噴射する工程と、前記内面ＷＪＰノズルから噴射された高圧水を前記位置決め部材に設けられた排水孔から外部に排出する工程と、を有することを特徴とするものである。【００２９】
従って、水中で内面ＷＪＰノズルから計装管台の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射すると、計装管台の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善され、噴射された高圧水は、中性子束検出器にほとんど作用することなく、位置決め部材の排水孔から排水されることとなり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。【００３０】
本発明のウォータジェットピーニング施工方法では、前記計装管台からコンジットチューブを通して外部に引き出されたシンブルチューブを移動不能とした状態で、前記内面ＷＪＰノズルから高圧水を噴射することを特徴としている。【００３１】
従って、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止することができる。【００３２】
本発明のウォータジェットピーニング施工方法では、前記内面ＷＪＰノズルから前記計装管台の内面に高圧水を噴射するとき、前記シンブルチューブと前記コンジットチューブとの固定状態を監視することを特徴としている。【００３３】
従って、未然にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のウォータジェットピーニング装置及びウォータジェットピーニング施工方法によれば、クランプ筒内に計装管台の上端に近接した位置に位置決めされる位置決め部材を設け、この位置決め部材を放射状に貫通する排水孔を設けるので、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブの飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るウォータジェットピーニング装置のクランプ装置を表す縦断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II断面図である。
【図３】図３は、図１のIII−III断面図である。
【図４】図４は、内面ウォータジェットピーニングの作用を表す概略図である。
【図５】図５は、ウォータジェットピーニング装置の検出装置を表す概略図である。
【図６】図６は、検出装置による作用を表す概略図である。
【図７】図７は、ウォータジェットピーニング装置の据付状態を表す概略図である。
【図８】図８は、原子炉容器の下部を表す概略図である。
【図９】図９は、原子炉容器の下部を表す平面図である。
【図１０】図１０は、ウォータジェットピーニング装置を表す正面図である。
【図１１】図１１は、原子力発電プラントの概略構成図である。
【図１２】図１２は、加圧水型原子炉を表す縦断面図である。
【図１３】図１３は、原子炉容器の計装管台を表す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例２に係るウォータジェットピーニング装置のクランプ装置を表す縦断面図である。
【図１５】図１５は、検出装置による作用を表す概略図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例３に係るウォータジェットピーニング装置の全体構成を表す概略図である。
【図１７】図１７は、固定装置を表す概略図である。
【図１８】図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るウォータジェットピーニング装置及びウォータジェットピーニング施工方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００３７】
図１１は、原子力発電プラントの概略構成図、図１２は、加圧水型原子炉を表す縦断面図、図１３は、原子炉容器の計装管台を表す断面図である。【００３８】
実施例１の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉である。【００３９】
実施例１の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図１１に示すように、原子炉格納容器１１は、内部に加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは高温側送給配管１４と低温側送給配管１５を介して連結されており、高温側送給配管１４に加圧器１６が設けられ、低温側送給配管１５に一次冷却水ポンプ１７が設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。【００４０】
従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持された状態で、高温側送給配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は低温側送給配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。【００４１】
蒸気発生器１３は、加熱された二次冷却水、つまり、蒸気を送給する配管３１を介して蒸気タービン３２と連結されており、この配管３１に主蒸気隔離弁３３が設けられている。蒸気タービン３２は、高圧タービン３４と低圧タービン３５を有すると共に、発電機（発電装置）３６が接続されている。また、高圧タービン３４と低圧タービン３５は、その間に湿分分離加熱器３７が設けられており、配管３１から分岐した冷却水分岐配管３８が湿分分離加熱器３７に連結される一方、高圧タービン３４と湿分分離加熱器３７は低温再熱管３９により連結され、湿分分離加熱器３７と低圧タービン３５は高温再熱管４０により連結されている。【００４２】
更に、蒸気タービン３２の低圧タービン３５は、復水器４１を有しており、この復水器４１は、配管３１からバイパス弁４２を有するタービンバイパス配管４３が接続されると共に、冷却水（例えば、海水）を給排する取水管４４及び排水管４５が連結されている。この取水管４４は、循環水ポンプ４６を有し、排水管４５と共に他端部が海中に配置されている。【００４３】
そして、この復水器４１は、配管４７が接続されており、復水ポンプ４８、グランドコンデンサ４９、復水脱塩装置５０、復水ブースタポンプ５１、低圧給水加熱器５２が接続されている。また、配管４７は、脱気器５３が連結されると共に、主給水ポンプ５４、高圧給水加熱器５５、主給水制御弁５６が設けられている。【００４４】
従って、蒸気発生器１３にて、高温高圧の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、配管３１を通して蒸気タービン３２（高圧タービン３４から低圧タービン３５）に送られ、この蒸気により蒸気タービン３２を駆動して発電機３６により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン３４を駆動した後、湿分分離加熱器３７で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン３５を駆動する。そして、蒸気タービン３２を駆動した蒸気は、復水器４１で海水を用いて冷却されて復水となり、グランドコンデンサ４９、復水脱塩装置５０、低圧給水加熱器５２、脱気器５３、高圧給水加熱器５５などを通して蒸気発生器１３に戻される。【００４５】
このように構成された原子力発電プラントの加圧水型原子炉１２において、図１２に示すように、原子炉容器６１は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体６２とその上部に装着される原子炉容器蓋（上鏡）６３により構成されており、この原子炉容器本体６２に対して原子炉容器蓋６３が複数のスタッドボルト６４及びナット６５により開閉可能に固定されている。【００４６】
この原子炉容器本体６２は、原子炉容器蓋６３を取り外すことで上部が開口可能であり、下部が半球形状をなす下鏡６６により閉塞された円筒形状をなしている。そして、原子炉容器本体６２は、上部に一次冷却水としての軽水（冷却材）を供給する入口ノズル（入口管台）６７と、軽水を排出する出口ノズル（出口管台）６８が形成されている。また、原子炉容器本体６２は、この入口ノズル６７及び出口ノズル６８とは別に、図示しない注水ノズル（注水管台）が形成されている。【００４７】
原子炉容器本体６２は、内部にて、入口ノズル６７及び出口ノズル６８より上方に上部炉心支持板６９が固定される一方、下方の下鏡６６の近傍に位置して下部炉心支持板７０が固定されている。この上部炉心支持板６９及び下部炉心支持板７０は、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成されている。そして、上部炉心支持板６９は、複数の炉心支持ロッド７１を介して下方に図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板７２が連結されている。【００４８】
原子炉容器本体６２は、内部に円筒形状をなす炉心槽７３が内壁面と所定の隙間をもって配置されており、この炉心槽７３は、上部が上部炉心板７２に連結され、下部に円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板７４が連結されている。そして、この下部炉心板７４は、下部炉心支持板７０に支持されている。即ち、炉心槽７３は、原子炉容器本体６２の下部炉心支持板７０に吊り下げ支持されることとなる。【００４９】
炉心７５は、上部炉心板７２と炉心槽７３と下部炉心板７４により形成されており、この炉心７５は、内部に多数の燃料集合体７６が配置されている。この燃料集合体７６は、図示しないが、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。また、炉心７５は、内部に多数の制御棒７７が配置されている。この多数の制御棒７７は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ７８となり、燃料集合体７６内に挿入可能となっている。上部炉心支持板６９は、この上部炉心支持板６９を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管７９が固定されており、各制御棒クラスタ案内管７９は、下端部が燃料集合体７６内の制御棒クラスタ７８まで延出されている。【００５０】
原子炉容器６１を構成する原子炉容器蓋６３は、上部が半球形状をなして磁気式ジャッキの制御棒駆動装置８０が設けられており、原子炉容器蓋６３と一体をなすハウジング８１内に収容されている。多数の制御棒クラスタ案内管７９は、上端部が制御棒駆動装置８０まで延出され、この制御棒駆動装置８０から延出されて制御棒クラスタ駆動軸８２が、制御棒クラスタ案内管７９内を通って燃料集合体７６まで延出され、制御棒クラスタ７８を把持可能となっている。【００５１】
この制御棒駆動装置８０は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ７８に連結されると共に、その表面に複数の周溝を長手方向に等ピッチで配設してなる制御棒クラスタ駆動軸８２を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。【００５２】
また、原子炉容器本体６２は、下鏡６６を貫通する多数の計装管台８３が設けられ、この各計装管台８３は、炉内側の上端部に炉内計装案内管８４が連結される一方、炉外側の下端部にコンジットチューブ８５が連結されている。各炉内計装案内管８４は、上端部が下部炉心支持板７０に連結されており、振動を抑制するための上下の連接板８６，８７が取付けられている。シンブルチューブ８８は、中性子束を計測可能な中性子束検出器（図示略）が装着されており、コンジットチューブ８５から計装管台８３及び炉内計装案内管８４を通り、下部炉心板７４を貫通して燃料集合体７６まで挿入可能となっている。【００５３】
従って、制御棒駆動装置８０により制御棒クラスタ駆動軸８２を移動して燃料集合体７６から制御棒７７を所定量引き抜くことで、炉心７５内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器６１内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口ノズル６８から排出され、上述したように、蒸気発生器１３に送られる。即ち、燃料集合体７６を構成する原子燃料が核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくすると共に、発生した熱を奪って冷却する。一方、制御棒７７を燃料集合体７６に挿入することで、炉心７５内で生成される中性子数を調整し、また、制御棒７７を燃料集合体７６に全て挿入することで、原子炉を緊急に停止することができる。【００５４】
また、原子炉容器６１は、炉心７５に対して、その上方に出口ノズル６８に連通する上部プレナム８９が形成されると共に、下方に下部プレナム９０が形成されている。そして、原子炉容器６１と炉心槽７３との間に入口ノズル６７及び下部プレナム９０に連通するダウンカマー部９１が形成されている。従って、軽水は、入口ノズル６７から原子炉容器本体６２内に流入し、ダウンカマー部９１を下向きに流れ落ちて下部プレナム９０に至り、この下部プレナム９０の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心支持板７０及び下部炉心板７４を通過した後、炉心７５に流入する。この炉心７５に流入した軽水は、炉心７５を構成する燃料集合体７６から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体７６を冷却する一方、高温となって上部炉心板７２を通過して上部プレナム８９まで上昇し、出口ノズル６８を通って排出される。【００５５】
このように構成された原子炉容器６１にて、図１３に示すように、計装管台８３は、炉内計装筒９５が原子炉容器本体６２の下鏡６６に形成された取付孔９６に嵌入し、炉内計装筒９５の上端部が下鏡６６の内面に溶接（開先溶接部９７）により固定されて構成されている。原子炉容器本体６２は、母材となる低合金鋼の内面にステンレス鋼が肉盛溶接されて構成され、ニッケル基合金製の炉内計装筒９５がこの原子炉容器本体６２の取付孔９６に嵌入した状態で、ニッケル基合金製の材料により原子炉容器本体６２に溶接（開先溶接部９７）されている。【００５６】
そのため、炉内計装筒９５、開先溶接部９７及びその周辺部に引張応力が残留している可能性があり、長期の使用により応力腐食割れが発生する確率が高くなる。そこで、原子炉補修装置としてのウォータジェットピーニング（ＷＪＰ）装置によりこの表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善することで、応力腐食割れを防止するようにしている。このウォータジェットピーニング装置は、水中で金属部材表面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射し、金属部材表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善するものである。【００５７】
そして、ウォータジェットピーニング装置により下鏡６６の表面の引張残留応力を圧縮残留応力に改善する場合、このウォータジェットピーニング装置を計装管台８３（炉内計装筒９５）に装着して作業を行う。【００５８】
図１は、本発明の実施例１に係るウォータジェットピーニング装置のクランプ装置を表す縦断面図、図２は、図１のII−II断面図、図３は、図１のIII−III断面図、図４は、内面ウォータジェットピーニングの作用を表す概略図、図５は、ウォータジェットピーニング装置の検出装置を表す概略図、図６は、検出装置による作用を表す概略図、図７は、ウォータジェットピーニング装置の据付状態を表す概略図、図８は、原子炉容器の下部を表す概略図、図９は、原子炉容器の下部を表す平面図、図１０は、ウォータジェットピーニング装置を表す正面図である。【００５９】
実施例１において、図７に示すように、ウォータジェットピーニング装置１０１は、原子炉容器６１（原子炉容器本体６２）の下鏡（半球部）６６に設けられた計装管台８３（炉内計装筒９５）に据え付けられる。即ち、原子力発電プラントにおいて、原子炉建屋（図示略）は、作業フロア１２１が設けられており、この作業フロア１２１より下方にキャビティ１２２が設けられ、このキャビティ１２２に冷却水が貯留されている。このキャビティ１２２は、内部に原子炉容器６１が配置され、吊下げ支持されている。【００６０】
原子炉建屋は、天井クレーン１２３が設けられ、フック１２４を水平方向に交差する２方向に移動可能であると共に昇降可能となっている。また、原子炉建屋は、キャビティ１２２の両側に一対のガイドレール１２５が敷設され、移動式クレーン１２６が移動自在に支持されている。この移動式クレーン１２６は、水平方向における一方向（図７にて、左右方向）に移動自在であると共に、水平方向における一方向に交差（直交）する他方向（図７にて、紙面直交方向）に移動自在な電動ホイスト１２７が設けられている。そして、この電動ホイスト１２７は、鉛直方向に沿って昇降可能なフック１２８を有している。【００６１】
据付用ポール１１１は、長尺部材であって、所定の長さを有しており、下端部にウォータジェットピーニング装置１０１が連結可能となっている。この据付用ポール１１１は、複数の分割ポールから構成され、フランジ部同士を密着させ、複数のスイングボルトにより両者を締結することができる。なお、本実施例では、ウォータジェットピーニング装置１０１の据付用治具として据付用ポール１１１を用いたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、ワイヤやケーブル、ロープなどを用いてもよい。【００６２】
また、図８及び図９に示すように、原子炉容器６１は、岩盤等の堅固な地盤上に設置されたコンクリート構造物１３１により支持されている。原子炉容器６１は、このコンクリート構造物１３１に形成された円筒部１３２に配置され、吊下げ支持されている。そして、コンクリート構造物１３１は、原子炉容器６１の下方に位置してシンブルチューブ配管室１３３が形成されている。複数のコンジットチューブ８５は、一端部が下鏡６６の計装管台８３に連結され、シンブルチューブ配管室１３３を湾曲して引き回された後、他端部が集合されて監視室１３４に配置されている。【００６３】
中性子束検出器１３５は、シンブルチューブ８８の先端部に装着されており、コンジットチューブ８５の他端部側から挿入され、原子炉の稼動時には、原子炉容器６１内に配置されている。そして、ウォータジェットピーニングの施工時には、シンブルチューブ８８を介して中性子束検出器１３５を原子炉容器６１から抜き出している。【００６４】
図１０に示すように、ウォータジェットピーニング装置１０１は、装置本体１０２とクランプ装置１０３と内面ＷＪＰノズル１０５とを有している。クランプ装置１０３は、装置本体１０２の下部から下方に突出して配置され、計装管台８３（炉内計装筒９５）の外周面に嵌合してクランプすることで、装置本体１０２を計装管台８３に固定するものである。内面ＷＪＰノズル１０５は、炉内計装筒９５の内面に引張高圧水を噴射するものである。【００６５】
この場合、内面ＷＪＰノズル１０５は、装置本体１０２に設けられた昇降機構（図示略）により上下に移動することができると共に、回転機構（図示略）により回転することができ、下鏡６６、開先溶接部９７、炉内計装筒９５の所定の領域に高圧水を噴射することができる。【００６６】
また、ウォータジェットピーニング装置１０１は、装置本体１０２に対して施工監視用カメラ１０６と装置位置決め用カメラ１０７，１０８が設けられている。施工監視用カメラ１０６は、装置本体１０２に固定され、水平支持軸により回動可能であり、撮影方向を変更可能となっている。【００６７】
装置位置決め用カメラ１０７，１０８は、水平方向に所定角度θ（例えば、９０度）だけ離間した位置に配置され、照明を有している。この装置位置決め用カメラ１０７，１０８は、装置本体１０２に対して昇降シリンダ１０９により昇降可能となっており、ウォータジェットピーニング装置１０１の位置決め時に下降位置に移動し、ウォータジェットピーニング装置１０１の作業時の上昇位置に移動可能となっている。【００６８】
ウォータジェットピーニング装置１０１は、装置本体１０２の上部に連結軸１１０が固定されており、据付用ポール１１１に連結可能となっている。【００６９】
ウォータジェットピーニング装置１０１におけるクランプ装置１０３において、図１から図３に示すように、クランプ筒２０１は、上クランプ筒２０２と下クランプ筒２０３とがボルト２０４により締結された円筒形状をなし、装置本体１０２にボルト２０５により固定されている。【００７０】
このクランプ筒２０１は、内側の下部に支持筒２０６が配置され、下端部がクランプ筒２０１の下端部にボルト２０７により固定され、この支持筒２０６は、内側にガイド筒２０８が嵌合し、下端部が支持筒２０６の下端部にボルト２０９により固定されている。複数（本実施例では、３個）のクランプ片２１０は、支持筒２０６の周方向に均等間隔で配置され、支持筒２０６及びガイド筒２０８により径方向に移動自在に支持されると共に、板ばね２１１により外方に付勢支持されている。【００７１】
支持筒２０６は、上端部に第１ピストンガイド２１２がボルト（図示略）により固定され、この第１ピストンガイド２１２の上端部に第２ピストンガイド２１３がボルト２１４により固定され、この第２ピストンガイド２１３は、上端部がクランプ筒２０１（上クランプ筒２０２）にボルト２１５により固定されている。第１クランプピストン２１６は、下クランプ筒２０３と第１ピストンガイド２１２との間に配置され、第２クランプピストン２１７は、上クランプ筒２０２と第２ピストンガイド２１３との間に配置されており、第１クランプピストン２１６と第２クランプピストン２１７は、ねじ部２１８により一体に接合されている。【００７２】
第１クランプピストン２１６及び第２クランプピストン２１７は、円筒形状をなし、第１クランプピストン２１６は、下端部の厚さが徐々に薄くなるように内周部に傾斜面２１６ａが形成されている。一方、各クランプ片２１０は、内面側が計装管台８３（炉内計装筒９５）の外面に沿うような湾曲形状をなし、外面側に上方に向かって下クランプ筒２０３との隙間が徐々に大きくなる傾斜面２１０ａが形成されている。そして、第１クランプピストン２１６は、下端部が各クランプ片２１０と下クランプ筒２０３との間に侵入し、傾斜面２１６ａが各クランプ片２１０の傾斜面２１０ａに接触している。【００７３】
クランプ筒２０１は、下クランプ筒２０３と第１クランプピストン２１６と第２クランプピストン２１７とにより部屋Ａが区画され、この部屋Ａへの第１エア供給口２１９が形成されている。また、クランプ筒２０１は、上クランプ筒２０２と下クランプ筒２０３と第２クランプピストン２１７とにより部屋Ｂが区画され、この部屋Ｂへの第２エア供給口２２０が形成されている。【００７４】
従って、第１エア供給口２１９から部屋Ａにエアを供給すると、第１クランプピストン２１６と共に第２クランプピストン２１７が下降し、傾斜面２１６ａが各クランプ片２１０の傾斜面２１０ａを押圧することで、各クランプ片２１０が内方に移動し、計装管台８３（炉内計装筒９５）をクランプすることができる。一方、第２エア供給口２２０から部屋Ｂにエアを供給すると、第２クランプピストン２１７を介して第１クランプピストン２１６が上昇し、傾斜面２１６ａが各クランプ片２１０の傾斜面２１０ａから離間することで、各クランプ片２１０が板ばね２１１の付勢力により外方に移動し、計装管台８３（炉内計装筒９５）のクランプを解除することができる。【００７５】
なお、クランプ筒２０１を計装管台８３に固定可能な本発明のクランプ機構は、第１クランプピストン２１６、第２クランプピストン２１７、各クランプ片２１０などにより構成される。また、本発明のクランプ筒は、クランプ筒２０１、支持筒２０６、ガイド筒２０８、ピストンガイド２１２，２１３などにより構成される。【００７６】
また、支持筒２０６及び第１ピストンガイド２１２は、内部にノズルガイド（位置決め部材）２２１が上下に移動自在に支持されている。このノズルガイド２２１は、円筒形状をなし、内部に内面ＷＪＰノズル１０５が挿通可能となっている。このノズルガイド２２１は、内部の径が小さくなったガイド面２２１ａが設けられ、内面ＷＪＰノズル１０５の連結ロッド１０５ａをガイドすることができる。また、ノズルガイド２２１は、円筒部２２２と、この円筒部２２２の下端に設けられるフランジ部２２３とが一体をなして構成されている。そして、ノズルガイド２２１は、フランジ部２２３に放射状に貫通する排水孔２２４が周方向に均等間隔で複数設けられている。この各排水孔２２４は、一端部がノズルガイド２２１の内部に連通し、他端部がノズルガイド２２１と支持筒２０６（ガイド筒２０８）との間の空間部（所定隙間）Ｓに連通している。なお、この空間部Ｓは、下方が外部に開放されている。【００７７】
従って、図１及び図４に示すように、ウォータジェットピーニング装置１０１が下降し、計装管台８３（炉内計装筒９５）の外側にクランプ装置１０３が嵌入し、所定の位置まで下降する。すると、ノズルガイド２２１は、フランジ部２２３の下面が炉内計装筒９５の上端面に当接して停止することで、ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に対して所定の位置に位置決めされる。ここで、前述したように、各クランプ片２１０を内方に移動することで、計装管台８３（炉内計装筒９５）をクランプする。【００７８】
また、ウォータジェットピーニング装置１０１を下降して計装管台８３（炉内計装筒９５）における所定の位置に固定するとき、ノズルガイド２２１が計装管台８３に対して予め設定された所定の位置に位置決めされたことを検出する検出装置２３１が設けられている。【００７９】
この検出装置２３１において、図５及び図６に示すように、円筒形状をなすノズルガイド２２１は、支持筒２０６及び第１ピストンガイド２１２の内部に上下に移動自在に支持されており、下端部にフランジ部（作動片）２２３が設けられている。また、複数の検出ロッド２３２は、ノズルガイド２２１の外側で、支持筒２０６及び第１ピストンガイド２１２を上下に貫通して移動自在に支持されており、下端部がフランジ部２２３に当接可能となっている。第２ピストンガイド２１３（図１参照）は、下部に案内ガイド２３３が固定されており、各検出ロッド２３２は、上端部が案内ガイド２３３を上方に貫通し、連結部材２３４が固定されている。そして、案内ガイド２３３にマグネット２３５が固定される一方、連結部材２３４にマグネットセンサ２３６が固定されている。【００８０】
従って、ウォータジェットピーニング装置１０１が下降し、計装管台８３（炉内計装筒９５）の外側にクランプ装置１０３が嵌入し、所定の位置まで下降する。そして、ノズルガイド２２１は、フランジ部２２３の下面が炉内計装筒９５の上端面に面接触し、炉内計装筒９５に押されて上昇する。すると、各検出ロッド２３２は、下降する案内ガイド２３３に対して上方に相対移動し、連結部材２３４のマグネットセンサ２３６が案内ガイド２３３のマグネット２３５に対向する位置に移動する。ここで、マグネットセンサ２３６がマグネット２３５を検出し、これを作業者に知らせることで、ウォータジェットピーニング装置１０１の下降が停止され、ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に対して所定の位置に位置決めされる。【００８１】
ここで、ウォータジェットピーニング装置１０１による計装管台８３（炉内計装筒９５）の内面に対するウォータジェットピーニングの施工方法について説明する。【００８２】
図７に示すように、キャビティ１２２に冷却水が貯留されている状態で、移動クレーン１２６により据付用ポール１１１を介してウォータジェットピーニング装置１０１を吊下げる。ここからこの移動式クレーン１２６を用いてウォータジェットピーニング装置１０１を水平方向に移動し、計装管台８３に対する位置決めをしながら、電動ホイスト１２７を用いてウォータジェットピーニング装置１０１を下降する。【００８３】
そして、図６に示すように、クランプ筒２０１が計装管台８３の外側に嵌入し、ノズルガイド２２１のフランジ部２２３が炉内計装筒９５に当接することで、このノズルガイド２２１と共に検出ロッド２３２が上昇する。すると、検出装置２３１がこれを検出し、作業者は、ウォータジェットピーニング装置１０１の下降を停止する。ここで、各クランプ片２１０を内方に移動することで計装管台８３をクランプし、ウォータジェットピーニング装置１０１は、計装管台８３に固定される。【００８４】
ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に固定されると、図４に示すように、内面ＷＪＰノズル１０５がクランプ装置１０３内を通って炉内計装筒９５内まで下降する。そして、内面ＷＪＰノズル１０５は、高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで、内面ＷＪＰノズル１０５から炉内計装筒９５の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水が噴射されることとなり、炉内計装筒９５の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される。一方、内面ＷＪＰノズル１０５から噴射された高圧水は、コンジットチューブ８５内に中性子束検出器１３５やシンブルチューブ８８があるために計装管台８３内を上昇する。そして、各排水孔２２４を通って外側に流れ、ノズルガイド２２１と支持筒２０６（ガイド筒２０８）との間の空間部Ｓを下降して外部に排出される。【００８５】
このように実施例１のウォータジェットピーニング装置にあっては、計装管台８３の外周部側に所定隙間をもって配置可能なクランプ筒２０１と、クランプ筒２０１を計装管台８３に固定可能なクランプ片２１０と、円筒形状をなしてクランプ筒２０１内に設けられて計装管台８３の上端に近接した位置に位置決めされるノズルガイド２２１と、ノズルガイド２２１の内部を昇降可能な内面ＷＪＰノズル１０５と、ノズルガイド２２１を放射状に貫通する排水孔２２４とを設けている。【００８６】
従って、水中で内面ＷＪＰノズル１０５から計装管台８３の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射すると、計装管台８３の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される一方、噴射された高圧水は、中性子束検出器１３５にほとんど作用することなく、ノズルガイド２２１の排水孔２２４から排水されることとなり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。【００８７】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、ノズルガイド２２１の円筒部２２２の下端にフランジ部２２３を設け、排水孔２２４をフランジ部２２３に周方向に均等間隔で複数設けている。従って、内面ＷＪＰノズル１０５から噴射された高圧水は、複数の排水孔２２４から効率良く排水されることとなり、排水性を向上することができる。【００８８】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、ノズルガイド２２１を計装管台８３の上端に当接した位置に位置決め可能としている。従って、ノズルガイド２２１と計装管台８３を隙間なく配置することとなり、内面ＷＪＰノズル１０５から噴射された高圧水を複数の排水孔２２４に適正に導くことができる。【００８９】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、ノズルガイド２２１が計装管台８３に対して予め設定された所定の位置に位置決めされたことを検出する検出装置２３１を設けている。従って、計装管台８３に対してウォータジェットピーニング装置１０１を高精度に位置決めすることができる。【００９０】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、検出装置２３１として、クランプ筒２０１に上下移動自在に支持されて下端部がフランジ部２２３を介して計装管台８３の上端部に間接的に当接可能な検出ロッド２３２と、検出ロッド２３２の上下位置を検出するマグネットセンサ２３６を設けている。従って、ノズルガイド２２１のフランジ部２２３が計装管台８３の上端部に当接すると、フランジ部２２３により検出ロッド２３２が上昇してマグネットセンサ２３６により検出されることとなり、簡単な構成で、計装管台８３に対してウォータジェットピーニング装置１０１を高精度に位置決めすることができる。【００９１】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、ノズルガイド２２１をクランプ筒２０１に対して上下移動自在に支持すると共に、フランジ部２２３が計装管台８３の上端面に面接触可能とし、フランジ部２２３を介して検出ロッド２３２が上下移動可能としている。従って、ノズルガイド２２１のフランジ部２２３が計装管台８３の上端面に面接触すると、検出ロッド２３２が上昇することとなり、ノズルガイド２２１が所定の位置に移動したことを高精度に検出することで、計装管台８３に対してウォータジェットピーニング装置１０１を高精度に位置決めすることができる。【００９２】
実施例１のウォータジェットピーニング装置では、検出ロッド２３２をノズルガイド２２１の外部に配置している。従って、内面ＷＪＰノズル１０５がノズルガイド２２１の内部を昇降することから、検出ロッド２３２をノズルガイド２２１の外部に配置することで、検出ロッド２３２が内面ＷＪＰノズル１０５の昇降を邪魔することはなく、安定したウォータジェットピーニングを施工することができる。
【実施例２】
【００９３】
図１４は、本発明の実施例２に係るウォータジェットピーニング装置のクランプ装置を表す縦断面図、図１５は、検出装置による作用を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。【００９４】
実施例２において、図１４及び図１５に示すように、ウォータジェットピーニング装置のクランプ装置にて、クランプ筒３０１は、内部に複数のクランプ片３０２（クランプ機構）が設けられており、図示しないクランプピストンにより内方に移動して計装管台８３（炉内計装筒９５）をクランプすることができる。クランプ筒３０１は、内部にノズルガイド（位置決め部材）３０３が固定されている。このノズルガイド３０３は、円筒形状をなし、内部に内面ＷＪＰノズル１０５が挿通可能となっている。このノズルガイド３０３は、円筒部３０４と、この円筒部３０４の下端に設けられるフランジ部３０５とが一体をなして構成されている。そして、ノズルガイド３０３は、フランジ部３０５に放射状に貫通する排水孔３０６が周方向に均等間隔で複数設けられている。この各排水孔３０６は、一端部がノズルガイド３０３の内部に連通し、他端部がノズルガイド３０３とクランプ筒３０１との間の空間部（所定隙間）Ｓに連通している。なお、この空間部Ｓは、下方が外部に開放されている。【００９５】
従って、ウォータジェットピーニング装置１０１（図１０参照）が下降し、計装管台８３（炉内計装筒９５）の外側にクランプ筒３０１が嵌入し、所定の位置まで下降する。すると、ノズルガイド３０３は、フランジ部３０５の下面が炉内計装筒９５の上端面に当接して停止することで、ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に対して所定の位置に位置決めされる。ここで、各クランプ片３０２を内方に移動することで、計装管台８３（炉内計装筒９５）をクランプすることができる。【００９６】
また、ウォータジェットピーニング装置１０１を下降して計装管台８３（炉内計装筒９５）における所定の位置に固定するとき、ノズルガイド３０３が計装管台８３に対して予め設定された所定の位置に位置決めされたことを検出する検出装置３１１が設けられている。【００９７】
この検出装置３１１において、複数の検出ロッド３１２は、ノズルガイド３０３の外側で、フランジ部３０５を上下に貫通して移動自在に支持されており、下端部が計装管台８３（炉内計装筒９５）の上端部に当接可能となっている。クランプ筒３０１は、案内ガイド３１３が固定されており、各検出ロッド３１２は、上端部が案内ガイド３１３を上方に貫通し、連結部材３１４が固定されている。そして、案内ガイド３１３にマグネットセンサ３１５が固定される一方、連結部材３１４にマグネット３１６が固定されている。【００９８】
従って、ウォータジェットピーニング装置１０１が下降し、計装管台８３（炉内計装筒９５）の外側にクランプ筒３０１が嵌入し、所定の位置まで下降する。そして、検出ロッド３１２は、下端が炉内計装筒９５の上端に接触し、炉内計装筒９５に押されて上昇する。このとき、ノズルガイド３０３は、フランジ部３０５の下面が炉内計装筒９５の上端面に面接触する。すると、検出ロッド３１２は、下降するクランプ筒３０１に対して上方に相対移動し、連結部材３１４のマグネット３１６が案内ガイド３１３のマグネットセンサ３１５に対向する位置に移動する。ここで、マグネットセンサ３１５がマグネット３１６を検出し、これを作業者に知らせることで、ウォータジェットピーニング装置１０１の下降が停止され、ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に対して所定の位置に位置決めされる。【００９９】
ここで、ウォータジェットピーニング装置１０１による計装管台８３（炉内計装筒９５）の内面に対するウォータジェットピーニングの施工方法について説明する。【０１００】
ウォータジェットピーニング装置１０１を下降すると、クランプ筒３０１が計装管台８３の外側に嵌入し、検出ロッド３１２の下端が炉内計装筒９５に当接することで上昇する。すると、検出装置３１１がこれを検出し、作業者は、ウォータジェットピーニング装置１０１の下降を停止する。ここで、各クランプ片３０２を内方に移動することで計装管台８３をクランプし、ウォータジェットピーニング装置１０１は、計装管台８３に固定される。【０１０１】
ウォータジェットピーニング装置１０１が計装管台８３に固定されると、内面ＷＪＰノズル１０５が炉内計装筒９５内まで下降する。そして、内面ＷＪＰノズル１０５は、高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで、内面ＷＪＰノズル１０５から炉内計装筒９５の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水が噴射されることとなり、炉内計装筒９５の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される。一方、噴射された高圧水は、中性子束検出器１３５にほとんど作用することなく、ノズルガイド３０３の排水孔３０６から空間部Ｓに排水されて下降することで、外部に排出される。【０１０２】
このように実施例２のウォータジェットピーニング装置にあっては、計装管台８３の外周部側に所定隙間をもって配置可能なクランプ筒３０１と、クランプ筒３０１を計装管台８３に固定可能なクランプ片３０２と、円筒形状をなしてクランプ筒３０１内に設けられて計装管台８３の上端に近接した位置に位置決めされるノズルガイド３０３と、ノズルガイド３０３の内部を昇降可能な内面ＷＪＰノズル１０５と、ノズルガイド３０３を放射状に貫通する排水孔３０６とを設けている。【０１０３】
従って、水中で内面ＷＪＰノズル１０５から計装管台８３の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射すると、計装管台８３の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される一方、噴射された高圧水は、中性子束検出器１３５にほとんど作用することなく、ノズルガイド３０３の排水孔３０６から排水されることとなり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。
【実施例３】
【０１０４】
図１６は、本発明の実施例３に係るウォータジェットピーニング装置の全体構成を表す概略図、図１７は、固定装置を表す概略図、図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。なお、上述した実施例１と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。【０１０５】
実施例３において、図１６に示すように、ウォータジェットピーニング装置１０１は、原子炉容器６１（原子炉容器本体６２）の下鏡（半球部）６６に設けられた計装管台８３に据え付けられている。即ち、据付用ポール１１１が作業フロア１２１から下方に延出され、下端部にウォータジェットピーニング装置１０１が連結されている。複数のコンジットチューブ８５は、一端部が下鏡６６の計装管台８３に連結され、シンブルチューブ配管室１３３を湾曲して引き回された後、他端部が集合されて監視室１３４に配置されている。【０１０６】
コンジットチューブ８５は、他端部が監視室１３４に設けられたシールテーブル３５１まで延設されて連結され、先端部に中性子束検出器（図示略）が装着されたシンブルチューブ８８が設けられている。このシンブルチューブ８８は、監視室１３４からコンジットチューブ８５の他端部へ挿入可能であり、計装管台８３を通して原子炉容器６１内に挿入可能となっている。そして、監視室１３４にて、コンジットチューブ８５の他端部側から引き出されたシンブルチューブ８８の端部をこのコンジットチューブ８５に対して移動不能とする固定装置３５２が設けられている。【０１０７】
この固定装置３５２は、図１７及び図１８に示すように、コンジットチューブ８５の端部に固定される第１固定治具３５３と、コンジットチューブ８５の端部から引き出されたシンブルチューブ８８に固定される第２固定治具３５４と、第１固定治具３５３と第２固定治具３５４との離間を阻止する連結部材３５５とを有している。【０１０８】
即ち、第１固定治具３５３において、コンジットチューブ８５は、端部がシールテーブル３５１を貫通して上方に延出され、外周部にナット４０１及び継手下部ボディ４０２が固定されている。締付金具４０３は、横向きのＵ字形状をなし、上フランジ部４０３ａにパッキン押え金具４０４が螺合し、固定ナット４０５により固定されており、下部にパッキン押え受け金具４０６が固定されている。コンジットチューブ８５は、締付金具４０３の下フランジ部４０３ｂに固定金具４０７により挟持され、取付ねじ４０８により固定されている。そして、継手下部ボディ４０２とパッキン押え受け金具４０６との間に低圧シールゴムパッキン４０９が圧縮状態で固定されている。なお、コンジットチューブ８５内のシンブルチューブ８８は、パッキン押え金具４０４から上方に引き出されている。【０１０９】
第２固定治具３５４において、シンブルチューブ８８は、周囲にゴムプレート４１１が巻き付けられ、平坦な第１プレート４１２と中間部が湾曲した第２プレート４１３により挟持されている。そして、第１プレート４１２と第２プレート４１３は、挟持したシンブルチューブ８８の両側で一対の締結ボルト４１４及び締結ナット４１５により一体に固定されている。【０１１０】
連結部材３５５は、紐、ケーブル、ワイヤなどの軟質状の索であり、第１固定治具３５３と第２固定治具３５４とに巻き付けることで、両者の離間を阻止することができる。なお、連結部材３５５は、軟質状の索に限らず、例えば、硬質状の連結ロッドや連結プレートなどであってもよい。【０１１１】
また、固定装置３５２によるシンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視する監視装置３６１が設けられている。監視装置３６１は、監視室１３４内に配置されて固定装置３５２を撮影するカメラ３６２と、作業フロア１２１に設けられた作業室３６３に設けられた監視機器３６４とを有し、監視機器３６４は、操作装置３６５とディスプレイ（表示装置）３６６が接続されている。そして、カメラ３６２は、撮影画像を監視機器３６４に出力可能であり、作業室３６３にいる作業者は、ディスプレイ３６６により固定装置３５２によるシンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視することができる。【０１１２】
ここで、ウォータジェットピーニング装置１０１による計装管台８３の内面に対するウォータジェットピーニングの施工方法について説明する。【０１１３】
本実施例のウォータジェットピーニング施工方法は、図１、図４及び図１６に示すように、計装管台８３の外周部側に所定隙間をもってクランプ筒２０１を配置する工程と、クランプ筒２０１に設けられたノズルガイド（位置決め部材）２２１が計装管台８３の上端に近接した位置で計装管台８３に固定する工程と、計装管台８３からコンジットチューブ８５を通して外部に引き出されたシンブルチューブ８８を移動不能とする工程と、内面ＷＪＰノズル１０５をクランプ筒２０１を通って計装管台８３まで下降する工程と、内面ＷＪＰノズル１０５からキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで計装管台８３の内面に高圧水を噴射する工程と、内面ＷＪＰノズル１０５から噴射された高圧水をノズルガイド２２１に設けられた排水孔２２４から外部に排出する工程とを有している。【０１１４】
また、内面ＷＪＰノズル１０５から計装管台８３の内面に高圧水を噴射するとき、シンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視している。【０１１５】
このように実施例３のウォータジェットピーニング装置にあっては、コンジットチューブ８５の他端部側から引き出されたシンブルチューブ８８の端部をコンジットチューブ８５に対して移動不能とする固定装置３５２を設けている。【０１１６】
従って、固定装置３５２によりコンジットチューブ８５の他端部側から引き出されたシンブルチューブ８８を移動不能とすることで、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを確実に防止することができる。【０１１７】
実施例３のウォータジェットピーニング装置では、固定装置３５２として、監視室１３４内に延設されたコンジットチューブ８５に固定される第１固定治具３５３と、コンジットチューブ８５の他端部側から引き出されたシンブルチューブ８８の端部に固定される第２固定治具３５４と、第１固定治具３５３と第２固定治具３５４との離間を阻止する連結部材３５５とを設けている。従って、簡単な構成で容易にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止することができる。【０１１８】
実施例３のウォータジェットピーニング装置では、シンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視する監視装置３６１を設けている。従って、監視装置３６１によりシンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視することで、未然にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止することができる。【０１１９】
また、実施例３のウォータジェットピーニング施工方法にあっては、計装管台８３の外周部側に所定隙間をもってクランプ筒２０１を配置する工程と、クランプ筒２０１に設けられたノズルガイド（位置決め部材）２２１が計装管台８３の上端に近接した位置で計装管台８３に固定する工程と、計装管台８３からコンジットチューブ８５を通して外部に引き出されたシンブルチューブ８８を移動不能とする工程と、内面ＷＪＰノズル１０５をクランプ筒２０１を通って計装管台８３まで下降する工程と、内面ＷＪＰノズル１０５からキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射したまま回転しながら下降することで計装管台８３の内面に高圧水を噴射する工程と、内面ＷＪＰノズル１０５から噴射された高圧水をノズルガイド２２１に設けられた排水孔２２４から外部に排出する工程とを設けている。【０１２０】
従って、水中で内面ＷＪＰノズル１０５から計装管台８３の内面にキャビテーション気泡を含む高圧水を噴射すると、計装管台８３の内面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される一方、噴射された高圧水は、中性子束検出器１３５にほとんど作用することなく、ノズルガイド２２１の排水孔２２４から排水されることとなり、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止して作業の安全性を向上することができる。また、計装管台８３からコンジットチューブ８５を通して外部に引き出されたシンブルチューブ８８を移動不能とした状態で高圧水を噴射するため、ウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを確実に防止することができる。【０１２１】
実施例３のウォータジェットピーニング施工方法では、内面ＷＪＰノズル１０５から計装管台８３の内面に高圧水を噴射するとき、シンブルチューブ８８とコンジットチューブ８５との固定状態を監視している。従って、未然にウォータジェットピーニングによるシンブルチューブ８８の飛び出しを防止することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
６１  原子炉容器
６２  原子炉容器本体
６３  原子炉容器蓋
６６  下鏡（半球部）
８３  計装管台
８５  コンジットチューブ
８８  シンブルチューブ
９５  炉内計装筒
１０１  ウォータジェットピーニング装置（原子炉補修装置）
１０２  装置本体
１０３  クランプ装置
１０５  内面ＷＪＰノズル
２０１，３０１  クランプ筒
２０６  支持筒
２０８  ガイド筒
２１０，３０２  クランプ片（クランプ機構）
２１２  第１ピストンガイド
２１３  第２ピストンガイド
２１６  第１クランプピストン
２１７  第２クランプピストン
２２１，３０３  ノズルガイド（位置決め部材）
２３１，３１１  検出装置
３５２  固定装置
３５３  第１固定治具
３５４  第２固定治具
３５５  連結部材
３６１  監視装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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