(57)【要約】【課題】水中孔内に工具を送達する方法を提供すること。【解決手段】水中孔内に工具を送達する方法は、工具送達装置上に配置された少なくとも１つの推進ドライブを操作することによって、プール内の工具送達装置の移動を制御するステップを含む。工具送達装置は孔への入口に結合され、工具は工具送達装置から入口を通して孔内に挿入される。【選択図】図１
2006292757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉プール内に浸漬された原子炉噴射ポンプ内に工具を送達する方法において、
通信機器を介して複数の命令を受信するステップと、
工具送達装置上に配置された少なくとも１つの推進ドライブを操作することを含む、前記プール内の前記工具送達装置の移動を制御するステップと、
前記工具送達装置を前記噴射ポンプへの入口に結合させるステップと
前記工具送達装置からの工具を前記入口を通して前記噴射ポンプ内に挿入するステップとを含む方法であって、
制御、結合、および挿入ステップはそれぞれ、前記受信された命令の少なくとも１つに応答することを特徴とする工具送達方法。
【請求項２】
前記工具送達装置から離れて配置された操作者から入力を受信するステップと、前記受信された操作者入力に応じて前記複数の命令を生成するステップと、通信機器を介して前記工具送達装置に前記命令を送信するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記プール内で前記工具送達装置から示されるビデオ信号を生成するステップと、前記操作者に関連するディスプレイ装置に前記ビデオ信号を送信するステップとをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記プール内での前記工具送達装置の位置を示す位置信号を生成するステップと、前記操作者に関連する位置モニタに前記位置信号を送信するステップと、前記挿入された工具の位置を追跡するステップをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記工具が検査プローブを含み、前記検査プローブを活動化および非活動化させるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記噴射ポンプ内の前記挿入された工具の位置を制御するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記噴射ポンプから前記工具を引き出すステップと、前記工具送達装置を入口から分離させるステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記工具送達装置は１つまたは複数の工具を前記入口を通して前記噴射ポンプ内に挿入するガイドを備え、前記結合させるステップは前記入口の縁部に前記ガイドの一部を圧縮係合させるステップと、前記入口および前記噴射ポンプに対して前記工具送達装置の位置を少なくとも部分的に安定化させるステップとを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
挿入するステップは、前記工具を前記入口を通して前記噴射ポンプの円筒形または円錐形部内に送達するステップを含み、前記送達するステップは前記工具送達装置と前記工具の間で支持ケーブルを制御するステップを含み、挿入するステップは、前記工具の操作を制御するように、前記工具と工具制御装置の間で接続された導管線を提供するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記入口周りに前記ガイドの位置および操作を示すビデオ信号を生成するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は概して、水中孔内に工具を送達する方法に関し、より詳細には浸漬された原子炉噴射ポンプを調査するための検査工具を送達する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプまたは円筒形装置などの孔はしばしば、水または他の液体のプール内に浸漬されている。しばしば、保持工具または検査プローブを水中孔内に送達する必要がある。例えば、沸騰炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は普通、保守業務中に検査する必要がある水中孔を有する。内部孔を有する中空管状噴射ポンプは、必要な炉心水流を提供するように環内に位置決めされている。噴流ポンプは、入口混合機として知られる上部と、拡散機として知られる下部とを備えている。入口混合機および拡散機は寸法が大きいので、複数の円筒形および円錐形部を共に溶接することによって形成される。特に、隣接する円筒形部のそれぞれの端部は周面溶接部と結合される。炉の動作中に、周面溶接結合部は、噴射ポンプの構造的完全性を小さくする可能性がある溶接熱によって影響される区域内で、粒子間応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ）および照射補助応力腐食割れ（ＩＡＳＣＣ）を受ける可能性がある。
【０００３】
割れが起こっているかどうかを判断するため、噴射ポンプの入口混合機および拡散機の溶接部を周期的に検査することが重要である。シュラウドと圧力容器壁の間の環または領域内の検査を行うことができる間に、これらの検査は炉の環状領域内のアクセス制限による部分的な検査のみである可能性がある。したがって、噴射ポンプ溶接部はしばしば、噴射ポンプの入口混合機および噴射ポンプの拡散機の内側に位置決めされた検査工具によって検査される。このような検査工具は、原子炉内の噴射ポンプの入口混合機および拡散機の内側から噴射ポンプ溶接部の超音波および／または渦電流検査を行う。
【０００４】
普通、プールの表面の上方の燃料補給ブリッジ上に配置された操作人員は、漏斗を検査される各噴射ポンプの入口混合機に位置決めするように、支柱および他の機械的懸架装置を操作する。単一のＢＷＲでは、最大２０本の噴射ポンプがあってもよく、したがって２０個の漏斗を操作中に取り付けるおよび／または再び配置しなければならない。漏斗が噴射ポンプの入口混合機の入口に位置決めされると、漏斗は別の処理支柱を使用して入口に締め付けられる。噴射ポンプへの入口が、しばしばプールの表面下５０フィートまで浸漬されるので、これらの支柱および漏斗の手動操作は難しく、時間がかかる。漏斗が噴射ポンプの入口に取り付けられた後、機械工具送達装置がプール内に配置される。普通、工具送達システムはオーバーヘッドクレーンを使用してプール内に配置され、その後燃料補給ブリッジ上のモノレール巻上機に移動される。工具送達システムはその後、開口原子炉圧力容器ＲＰＶの上部でヘッドスタッドまたは上部フランジ上に下げられる。工具送達システムは、２本の隣接する噴射ポンプの間に配置され、それにより、その位置を使用し、工具送達システムを移動させる必要なく両方のポンプを検査することができる。工具送達システムは、配置円錐を備えた漏斗に連結されており、操作者の１人が工具送達システムの下部上の可撓性アームに取り付けられた円錐を漏斗と対合させる必要がある。アームは、円錐が漏斗と対合されるまで、工具送達システムを下げるようにロープを使用して燃料補給ブリッジから操作者によって手動で操作しなければならない。
【０００５】
工具送達システムが漏斗と対合された後、検査工具またはプローブは漏斗および噴射ポンプ入口のそれぞれの内に挿入されて、噴射ポンプアセンブリの内側の検査を行う。第１の隣接した噴射ポンプが検査されると、工具送達システムが第１の漏斗から切断され、第２の漏斗まで移動され、取付、挿入および検査動作が繰り返される。工具送達システムは、第１の２本の噴流ポンプ用ヘッドスタッドまたは上部フランジから取り外し、検査される２本の他の噴射ポンプ間にある位置まで手動移動させなければならない。この手動工程は、全ての噴射ポンプが検査されるまで繰り返される。しばしば、操作者は浸漬された構成部品の移動、操作、取付、および取外しの助けとなるように、少なくとも１つの浸漬されたカメラを利用する。
【０００６】
他のシステムおよび方法では、プローブ駆動装置アセンブリは、噴射ポンプの拡散機の外側のプローブの最上レベルに配置することができる。このようなプローブ駆動装置アセンブリは、巻取リールおよび１式のピンチホイールを使用し、プローブヘッドを昇降することによって、挿入されたプローブの軸方向の移動を行う。しかし、このようなシステムは位置決めするのが難しく、かなりの操作者の関与が必要であり、さらに各噴射ポンプ上への手動の配置が必要である。
【特許文献１】米国特許第３，６３６，７７８号
【特許文献２】米国特許第３，８６２，５７８号
【特許文献３】米国特許第４，０５０，３８４号
【特許文献４】米国特許第４，３０４，１３４号
【特許文献５】米国特許第４，５８１，９２７号
【特許文献６】米国特許第４，８２０，９８２号
【特許文献７】米国特許第４，８４３，８９６号
【特許文献８】米国特許第４，８７６，５０６号
【特許文献９】米国特許第５，０２５，２１５号
【特許文献１０】米国特許第５，０２８，３８１号
【特許文献１１】米国特許第５，１０５，８８１号
【特許文献１２】米国特許第５，１５６，８０３号
【特許文献１３】米国特許第５，１７４，１６５号
【特許文献１４】米国特許第５，１９５，３９２号
【特許文献１５】米国特許第５，５２０，２４５号
【特許文献１６】米国特許第５，５６５，６３３号
【特許文献１７】米国特許第５，５８６，１５５号
【特許文献１８】米国特許第５，７６０，３０６号
【特許文献１９】米国特許第５，７８７，１３７号
【特許文献２０】米国特許第５，８７８，０９９号
【特許文献２１】米国特許第５，９８２，８３９号
【特許文献２２】米国特許第６，０７６，４０７号
【特許文献２３】米国特許第６，１６９，７７６号
【特許文献２４】米国特許第６，５２６，１１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、現行のシステムおよび方法は全て、浸漬された工具を取り付け、移動させ、操作するのに、支柱による手動の操作が必要である。これらの工程はしばしば、２人以上の操作者が必要である。したがって、水プールの表面より５０フィート下に浸漬することができる原子炉噴射ポンプなどの水中孔の内側を検査する現行のシステムおよび方法は、難しく、時間がかかり、費用もかかる。しばしば、このような作業は原子炉再装填工程中に重要な経路項目になる。したがって、所要時間を短くする機会により、炉のオフライン量および炉のダウンタイムを少なくすることができ、それによって炉の操作者に対してかなりの費用削減をもたらすことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、水中孔内に工具を遠隔で位置決めし、挿入し、操作する方法を示すことに成功した。これは、原子炉の噴射ポンプ内で検査工具の位置決め、挿入、および操作することを含む。本発明の様々な実施形態は、より少ない操作人員で工具送達を行うことができ、費用を少なくし、所要時間を少なくすることができる、噴射ポンプなどの水中孔を検査する改良型方法およびシステムを提供する。
【０００９】
本発明の一態様によると、水中孔内に工具を送達する方法は、プール内に浸漬された工具送達装置からビデオ信号を生成するステップと、工具送達装置上に配置された少なくとも１つの推進ドライブを操作することによってプール内の工具送達装置の移動を制御するステップとを含む。工具送達装置は、孔への入口に結合され、工具は入口を通して孔の中に工具送達装置から挿入される。孔内の工具の位置が制御され、工具は入口および孔から引き出され、工具送達装置は入口から分離される。
【００１０】
本発明の別の態様によると、炉プール内に浸漬された原子炉噴射ポンプの内部を検査する方法は、検査プローブ送達装置上に配置された少なくとも１つの推進ドライブを操作することによって、プール内の検査プローブ送達装置の移動を制御するステップを含む。検査プローブ送達装置は噴射ポンプへの入口に結合され、検査プローブは工具送達装置から入口を通して噴射ポンプ内に挿入される。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によると、炉プール内に浸漬された原子炉噴射ポンプ内に工具を送達する方法は、通信機器を介して複数の命令を受信するステップと、プール内の工具送達装置の移動を制御するステップとを含む。移動は、工具送達装置上に配置された少なくとも１つの推進ドライブを操作することによって制御される。工具送達装置は噴射ポンプへの入口に結合され、工具送達装置からの工具は入口を通して噴射ポンプ内に挿入される。制御、結合、および挿入はそれぞれ、受信された命令の少なくとも１つに応答する。
【００１２】
本発明の別の態様は、一部には明らかであり、一部には以下に指摘する。本発明の様々な態様は個別で、または互いに組み合わせて実施することができることを理解されたい。詳細な説明および図面は、本発明のいくつかの例示的な実施形態を示しているが、例示のためだけのものにすぎず、本発明の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
同様の参照記号は、図面全体を通して同様の要素または機構を示す。
【００１４】
以下の説明は単に例示的なものであり、本発明、その応用例、または使用を制限することを意図したものではない。
【００１５】
図１を参照すると、検査送達工具の例示的な一実施形態は工具送達装置１００である。工具送達装置１００は、潜水アセンブリ１０２およびガイドアセンブリ１０４を備えている。潜水アセンブリ１０２は、水などの液体のプール内で動作しながら、工具送達装置を上向きに持ち上げる浮上アセンブリ１０６を備えている。浮上アセンブリ１０６は、空気タンクまたは浮上材料などの１つまたは複数のバラストチャンバまたは浮上構成部品（図示せず）を備えることができる。浮上アセンブリ１０６は、浮上材料または空気タンクと同様に受動的とすることも動的とすることもでき、工具送達装置１００を可変バラストにより上向きに持ち上げる調節可能なブラダまたは同様な装置を備えることができる。１つまたは複数のスラスタまたは推進ドライブ１０８は、プール内で立体的に工具送達装置１００を推進するように遠隔で制御される。スラスタ１０８は、液体内で少なくとも１方向に工具送達装置１００を推進することが可能なあらゆるタイプの推進ドライブであってもよい。例として、スラスタ１０８はモータまたは空気駆動推進装置であってもよい。図１では、３つのスラスタ１０８は工具送達装置１００の垂直移動を行い、２つのスラスタ１０８は横方向移動を行う。他のスラスタ１０８を設けることもできる。１つまたは複数のタイプのより多くまたは少ないスラスタ１０８を、他の実施形態で設けることができ、本発明の範囲内にある。
【００１６】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のビデオカメラ１１０が潜水アセンブリ１０２上に位置決めされる。図１は、例として２個のこのようなカメラを図示している。ビデオ信号は、各ビデオカメラ１１０によって生成され、潜水アセンブリ１０２から通信インターフェイス１１２を介して遠隔配置されたビデオディスプレイに送信される。ビデオカメラ１１０は、潜水アセンブリ１０２、ガイドアセンブリ１０４、およびビデオカメラ１１０のビデオ画像化範囲内に配置されたあらゆる物体または表面のビデオ画像を提供するように位置決めされている。ビデオカメラ１１０はあらゆるタイプのビデオ画像化装置であってもよく、非常に低い光束濃度要件を有するものを含むことができる。また、１つまたは複数のライト（図示せず）を潜水アセンブリ１０２上に提供し、ビデオカメラ１１０の１つの視野内で物体を照らすように位置決めすることができる。
【００１７】
別の実施形態では、位置入力装置（図示せず）は潜水アセンブリ１０２上に含めることができる。提供される場合、位置入力装置は、プールおよびプール内に浸漬された１つまたは複数の孔を含む所定の座標系内で潜水アセンブリ１０２の位置を示す位置信号を提供する位置システムと相互作用することができる。さらに別の実施形態では、潜水アセンブリ１０２は、単に例として、距離検出器、レーザ検出器、マイクロ波検出器、音響検出器、赤外線検出器、および磁気検出器を含む他のタイプの位置センサを備えることができる。様々な実施形態で提供される場合、このような位置センサは工具送達装置１００の移動、位置決め、および制御の助けとなるように、位置信号を遠隔ユーザまたは遠隔操作システムまたは装置に送信することができる。
【００１８】
ガイドアセンブリ１０４は、潜水アセンブリ１０２の移動により水中孔内への工具の係合または配置を可能にするように、潜水アセンブリ１０２に結合される。一実施形態では、潜水アセンブリ１０２は、ガイドアセンブリ１０４に結合する調節可能リニアカップリング１１４を備えている。調節可能リニアカップリング１１４は、潜水アセンブリ１０２とガイドアセンブリ１０４の間の可変および制御可能距離を提供する。調節可能リニアカップリング１１４は、信号、エネルギー、または作動力などによる受信命令に応じて結合距離を調節するモータ１１３またはアクチュエータを備えることができる。いくつかの実施形態では、ガイドアセンブリ１０４はまた、調節可能な回転カップリング１１５で潜水サブアセンブリ１０２に結合することができる。回転カップリング１１５は、軸周りにガイドアセンブリ１０４を回転させるモータ１１７またはアクチュエータを備えることができる。
【００１９】
ガイドアセンブリ１０４は、あらゆる形状または形をしていてもよいが、図１では、中空であり、上部開口１１９またはポートを備えるまたは調節可能リニアカップリング１１４を介して潜水アセンブリ１０２に取り付けられた第１の端部、および孔挿入アセンブリ１１８を有する第２の端部を有する工具ガイド１１６として示されている。孔挿入アセンブリ１１８は、ガイドアセンブリ１０４への結合、またはガイドアセンブリ１０４の水中孔への位置決めを行い、また非展開状態で工具１２０を保持することができる。ガイドアセンブリ１０４はまた、工具ガイド１１６の長さに沿って入れ子式または調節可能部１２４を備えることができる。このような調節は普通、工具送達装置１００がプールの外にある間に行われる機械的調節である。しかし、いくつかの実施形態では、入れ子式部１２４は遠隔制御可能なモータ（図示せず）を備えることができる。
【００２０】
図示するように、孔挿入アセンブリ１１８は、孔、または工具１２０が中に送達される孔への入口に結合するように構成されたガイドラッチ１２２を備えることができる。ガイドラッチ１２２は、図２Ａおよび２Ｂに関してさらに詳細に論じるように、締付または係合機構を備えることができる。孔挿入アセンブリ１１８は、たわみ継手またはジンバル１２３により、工具ガイド１１６の他の部分に結合することができる。このようなジンバル１２３は、ガイドアセンブリ１０４の長さに沿ってあらゆる位置に配置することができ、図１では、例として上部にあるように示されている。
【００２１】
ガイドカメラ１２６またはモニタまたは位置センサはまた、孔または孔入口へのガイドラッチ１２２の遠隔観察および位置決めを行うことができ、それによってプール内に工具送達装置１００の位置決めする助けとなることができる。加えて、上に記したように、光（図示せず）はまた、システムの操作の助けとなるように、孔挿入アセンブリ１１８に提供することができる。
【００２２】
工具１２０は図では、ガイドアセンブリ１０４内に位置決めされている。工具１２０は、それ自体で、または潜水アセンブリ１０２の操作者または部分と協働して、様々な機能および能力を提供することができる。例えば、図１の例示的な実施形態に示すように、工具１２０は工具ガイド１１６およびガイドラッチ１２２内またはその上の第１の位置に位置決めされる。導管１２８は工具１２０を結合し、工具ガイド１１６の中空コア内にあり、導管または工具位置制御装置１３０によって係合される場合に上部開口１１９から出る。工具位置制御装置１３０は、例として、導管１２８と機能的および圧縮的に係合するように、１つまたは複数のピンチローラ１３１を備えることができる。工具位置制御装置１３０は導管１２８に係合して、工具ガイド１１６内で工具１２０を上下に移動させる。導管１２８は潜水アセンブリ１０２を超える過剰な長さをしているので、工具位置制御装置１３０は工具１２０に取り付けられた導管１２８の長さを工具位置制御装置１３０と工具１２０の間で伸縮するように動作して、それによって工具１２０を孔の中に挿入する、または孔から引き出すことができる。工具位置制御装置１３０はあらゆるタイプまたは配置であってもよいが、例として、導管１２８の展開を制御するように導管１２８の係合を支持する１つまたは複数のモータ、アクチュエータ、または偏倚部材を備えることができる。
【００２３】
導管１２８は、長さ部材、１つまたは複数の電線、通信線、センサ線、および／または１つまたは複数のアクチュエータ線（例えば、空気または油圧線など）を含むことができる。いくつかの実施形態では、導管１２８の全てが図１に示すように、工具位置制御装置１３０を通して経路設定される。他の実施形態では、導管１２８の一部だけが、工具位置制御装置１３０を通して、また工具ガイド１１６を通して経路設定される。
【００２４】
工具送達装置１００はまた、工具送達操作システム（図示せず）とインターフェイスするように、１つまたは複数の通信または制御リンク１３２を備えることができる。工具送達操作システムは、操作者によって操作される１つまたは複数の遠隔制御部であってもよく、または工具送達装置１００および／または工具１２０の１つまたは複数の機能または能力をガイドおよび操作するように構成され、操作可能であるコンピュータシステムであってもよい。
【００２５】
次に図２を参照すると、ガイドアセンブリ１０４のより近い図が、例として、孔挿入アセンブリ１１８を工具ガイド１１６の中空部に取り付ける入れ子式部１２４を示している。工具センサ用のキャリブレーションカラー１２５または標準ユニットはまた、工具送達装置１００が浸漬されている間に、工具１２０に取り付けられたセンサをキャリブレーションするように含めることもできる。図２に示すように、工具１２０は１つまたは複数のセンサ（図示せず）を含むことができる。操作中、工具１２０をガイドアセンブリ１０４の孔の中に引っ張ることができ、それによって工具１２０の１つまたは複数のセンサをキャリブレーションカラー１２５内に位置決めするように配置することができる。このように、工具１２０または工具送達装置１００をプール３０２から引き出すことなく、センサをキャリブレーションすることができる。
【００２６】
また、図示するように、孔挿入アセンブリ１１８の端部、および孔挿入アセンブリ１１８またはガイドラッチ１２２の近くに配置された孔またはあらゆる物体含む画像および画像信号を提供するように、ガイドカメラ１２６を位置決めすることができる。工具１２０は、工具ガイド経路２０２内に工具１２０または導管１２８を保持する助けとなるように、保持具またはローラ２０４を含むことができる工具ガイド経路２０２内に位置決めすることができる。ガイドラッチ１２２は、孔挿入アセンブリ１１８の端部に配置され、１つまたは複数の係合部材２０６および１つまたは複数の対向する係合部材２０８を備えている。係合部材２０６と２０８の間に間隙２０７が形成される。ラッチアクチュエータ２１０は、係合部材２０６、２０８の一方または両方と係合し、それによって部材は一緒に移動し、間隙２０７内に位置決めされた物体または表面を締め付ける。実際、係合部材２０６、２０８およびラッチアクチュエータ２１０は、工具１２０を水中孔内に送達するのに必要または望ましいように、孔、孔のリップ、または孔への入口に結合するような寸法をしており、そのように配置されている。例えば一実施形態では、アクチュエータは空気圧を外部源から受ける空気シリンダアクチュエータである。作動されると、空気シリンダは対向する係合部材２０８を係合部材２０６に向かって圧縮して、間隙２０７内に位置決めされた噴射ポンプの入口のリップまたは縁部の上で締め付ける。リップまたは縁部の上で締め付けられると、孔挿入アセンブリ１１８は、工具１２０を矢印で示すように、挿入経路２１２に沿って孔に挿入するように位置決めされている。
【００２７】
工具送達装置１００のいくつかの実施形態の操作では、遠隔配置された操作者または操作システムは、制御命令または同様の制御動作または信号をプールまたは流体内に配置された工具送達装置１００に送信する。受信された命令に応じて、工具送達装置１００は、スラスタ１０８により液体に加えられた推力の量を制御し、利用可能な場合、浮上アセンブリ１０６によって提供されるバラストの量を制御することによって、プール内に移動される。工具送達装置１００は、工具送達装置１００およびその近くの物体の位置信号および／またはビデオ画像の助けをかりて、位置決めされる。操作者または操作システムは工具送達装置を、ガイドラッチ１２２が孔の縁部または入口に結合するように位置決めされる位置に移動させる。スラスタ１０８、調節可能リニアカップリング１１４、および／または回転カップリング１１５は、ガイドラッチ１２２を適切なラッチおよび工具挿入位置に位置決めするように制御される。ガイドラッチ１２２が孔または入口の上で結合するまたは締め付けると、工具送達装置１００は液体内の定位置に部分的に固定される。このような場合、潜水サブアセンブリ１０２は所望の場合、安定または固定物体に隣接するように操作することができる。工具１２０はその後、工具位置制御装置１３０を制御して導管１２８を展開または引っ込めることによって、孔に挿入される。工具１２０が必要に応じて挿入されると、工具位置制御装置１３０は受信された命令に応じて導管１２８および工具１２０を孔から引き出す。ガイドラッチ１２２はその後、孔または入口から解放され、工具送達装置１００は必要に応じて別の孔に移動される。
【００２８】
記したように、工具送達装置１００およびその様々な機構は、様々な工具を多くの異なるタイプの水中孔に送達するような寸法および構成をしていることが可能である。例示的な一実施形態では、図３を参照すると、炉３０４は水などの液体のプール３０２で満たされている。原子炉３０４は、検査工具１２０が中に送達される１つまたは複数の孔を有する。明確にする目的のみで、図３は沸騰原子炉圧力容器（ＲＰＶ）３０６の、一部切り取った断面図を示す。普通は操作中、ＲＰＶ３０６は燃料を含む追加の品目、制御棒、およびカバーを備えている。図３は、原子炉上の燃料補給工程などの保守工程中のＲＰＶ３０６を示している。したがって、いくつかの構成部品を取り除き、図示していない。しかし、これは、内部溶接を検査するために、検査工具１２０を、噴射ポンプなどの水中孔に送達しなければならない典型的な状況である。
【００２９】
ＲＰＶ３０６はほぼ円筒形をしていてもよく、一端部が底部ヘッド３０８によって、もう一端部が取り外し可能な上部ヘッド（図示せず）によって閉じられている。側壁部３１０は底部ヘッドから上部に延びている。側壁部３１０は、上部ヘッド（図示せず）が上に取り付けられる上部フランジ３１２を備えている。円筒形のコアシュラウド３１４は炉心３１６を囲む。シュラウド３１４はシュラウド支持体３１８によって一端部で支持されており、もう一端部で取外し可能なシュラウドヘッド（図示せず）を備えている。環３２０はシュラウド３１４と側壁部３１０の間に形成されている。リング形状をしているポンプデッキ３２２は、シュラウド支持体３１８と側壁部３１０の間に延びている。ポンプデッキ３２２は複数の円形開口３２４を備えており、各開口は噴射ポンプアセンブリ３２６（明確にする目的で、図３には１つだけが図示されている）を格納している。噴射ポンプアセンブリ３２６は、コアシュラウドの周りで円周的に分布されている。
【００３０】
操作中、核分裂性材料（図示せず）の燃料束を含む芯３１６内に熱が発生する。燃料束は、芯３１６の基部に配置されたコアプレート３３０によって位置合わせされる。水は芯３１６およびコアプレート３３０を通って上に循環し、少なくとも一部が蒸気に変換される。蒸気は、ＲＰＶ３０６の上部の近くで蒸気出口３２８を通してＲＰＶ３０６から出る。
【００３１】
図３で保守工程中のＲＰＶ３０６を示しているので、操作者を通路、プラットフォーム、または燃料補給ブリッジ３３２に沿って位置決めすることができ、工具送達制御モジュール３３６を操作することができる。工具送達制御モジュール３３６は、ディスプレイ、ジョイスティック、ステアリングホイール、マウス、キーボード、音声入力、または操作者から入力を受信する他のタイプの操作者入力を含むことができる。制御モジュール３３６は、工具送達装置１００に通信された制御命令を発生させる。工具送達装置１００は、図ではＲＰＶ３０６内にあるプール３０２内に配置され、受信された命令に応じてプール３０２内に移動される。当業者は理解しているように、図３は必ずしも原寸に比例しておらず、したがって工具送達装置１００の寸法はＲＰＶ３０６またはその構成部品と比較して、他の実施形態または実施で変更することもできる。
【００３２】
操作中、工具送達装置１００はＲＰＶ３０６内で、側壁部３１０とシュラウド３１４の間のＤ１の距離まで下に推進するように、例えば、ガイドアセンブリ１０４が噴射ポンプアセンブリ３２６を含む環３２０内に位置決めされるように制御される。工具送達装置１００は噴射ポンプ入口に取り付けられ、検査工具またはプローブ１２０などの工具１２０は噴射ポンプ４０６に挿入される。工具送達装置１００は取り外され、別の噴射ポンプ４０６まで移動され、この工程はＲＰＶ３０６内の噴射ポンプ４０６の全てが検査される、または必要に応じて工具１２０が送達されるまで繰り返される。また、当業者には自明のように、工具送達装置１００はまた、２個以上の工具または検査装置を送達するように構成することができる。例えば、プローブ１２０の送達に加えて、カメラまたは他の別個の感知要素を挿入し、プローブ１２０とは独立して制御することもできる。
【００３３】
図４は、結合された工具送達装置１００を備えた噴射ポンプアセンブリ３２６の、一部切り取った斜視図である。上に記したのと同様に、図４は必ずしも原寸に比例しておらず、したがって、工具送達装置１００の寸法はＲＰＶ３０６、噴射ポンプ４０６、またはその構成部品と比較して、他の実施形態または実施で変更することもできる。例えば、一実施形態では、工具送達装置１００は噴射ポンプ４０６の寸法の約４分の１である。入口ノズル４０２はＲＰＶ３０６の側壁部３１０を通して延び、噴射ポンプアセンブリ３２６に結合されている。噴射ポンプアセンブリ３２６は、シュラウド３１４と側壁部３１４の間で、ほぼこれらに平行に延びる上昇管４０４を備えている。上昇管４０４は、移行アセンブリ４０８によって２本の噴射ポンプ４０６Ａ、４０６Ｂに結合されている。各噴射ポンプ４０６は、噴射ポンプノズル４１０と、吸込入口４１２と、入口混合機４１４と、拡散機４１６とを備えている。噴射ポンプノズル４１０は、入口混合機４１４の第１の端部に配置された吸込入口４１２内に位置決めされている。拡散機４１６は、スリップジョイント４１８によって入口混合機４１４の第２の端部に結合されている。寸法が大きいので、入口混合機４１４および拡散機４１６は両方とも多数の円筒部で形成されている。周面溶接ジョイント４２０は、円筒形部を互いに結合させる。
【００３４】
上に論じたように、工具送達装置１００は操作者、または噴射ポンプアセンブリ３２６を含むプール３０２内で工具送達装置１００を移動させるスラスタ１０８の１つまたは複数を備えた制御システムまたはモジュール３３６によって制御される。工具送達装置１００は、噴射ポンプ４０６（噴射ポンプ４０６Ａとして示される）の１つの噴射ポンプノズル４１０の周りに移動および位置決めされ、それによってガイドラッチ１２２は入口４１２のリップまたは縁部と係合するように位置決めされる。例えば、入口４１２の縁部は間隙２０７内に位置決めされる。そのように位置決めされると、ガイドラッチ１２２は、アクチュエータ２１０の活動化によって入口４１２を締め付けるまたはそれに結合するように活動化される。この位置から、検査または他の工具１２０を上記のように噴射ポンプ４０６の内部に、挿入経路２１２に沿って挿入することができる。噴射ポンプ４０６Ａが必要に応じて送達された工具を有し、工具１２０が引き出されると、ガイドラッチ１２２は入口４１２から取付を解放し、工具送達装置１００は遠隔制御命令により噴射ポンプ４０６Ｂなどに対して別の噴射ポンプ入口４１２の周りの位置まで移動される。
【００３５】
入口４１２への取り付け後、工具送達装置１００をジンバル１２３、回転カップリング１１５、およびリニアカップリング１１４周りで移動させて、潜水アセンブリ１０２をシュラウド３１４に、またはそれに隣接して位置決めすることができる。このようにして、工具送達装置１００は工具１２０の挿入および引き出しなどの連続操作中に、追加の安定性を得ることができる。他の実施形態では、潜水アセンブリ１０２はまた、シュラウド３１４と側壁部３１０の間および潜水アセンブリ１０２と入口４１２の間の様々な距離に潜水アセンブリ１０２を調節することができる１つまたは複数のアクチュエータ（図示せず）を備えることができる。これらは加えて、回転カップリング１１５およびリニアカップリング１１４であってもよい。例えば、ボールアクチュエータ（図示せず）を潜水アセンブリ１０２の何れか側に位置決めすることができる。各ボールアクチュエータは、２つのボール転写を有することができ、１つは潜水アセンブリ１０２の重心の上であり、１つは重心の下である。ボール転写により、潜水アセンブリ１０２はガイドラッチ１２２と壁面の間の距離に影響を与えることなく、シュラウド３１４などの壁表面に沿って垂直および水平に平行移動することが可能になる。これらのボールアクチュエータによりまた、操作者または操作システムがガイドラッチ１２２を入口４１２に結合する位置に位置決めすることが可能になる。
【００３６】
図５を参照すると、一実施形態では、工具１２０は噴射ポンプ入口混合機４１４内に位置決めされている。図示するように、工具１２０はキャビティ２０５で工具１２０に入る導管１２８を介して入口混合機４１４の円筒形内側部内に懸架された本体５０２を備えている。上に記したように、入口混合機４１４は２つの結合された部分４１４Ａ、４１４Ｂからなる。２つの部分４１４Ａ、４１４Ｂは円周溶接ジョイント４２０によって結合されている。工具１２０はこの例では、本体５０２から外側に延び、端部に取り付けられたセンサ５０６を有する複数のアーム５０４を備えている。工具１２０は、センサ５０６を位置決めして溶接ジョイント４２０の１つまたは複数の特徴を検出するように、様々な位置に入口混合機４１４内で垂直に移動する。加えて、検査工具１２０はまた入口混合機４１４内で径方向にアーム５０４およびセンサ５０６を回転させる回転能力を備えることができる。このように、全周溶接４２０をセンサ５０６によって感知または検査することができる。検査工具１２０の１つまたは複数の操作は、入口混合機４１４内に工具１２０がそこから挿入された工具送達装置１００によって制御または支持することができる。
【００３７】
工具送達装置１００および浸漬された噴射ポンプ４０６を備えたＲＰＶ３０６について説明した。操作中、本明細書に記載された工具送達装置１００は、原子炉噴射ポンプ４０６などの水中孔の操作保守をかなり改善することができる。工具送達装置１００を、検査される複数の水中孔を含むプール内に配置することができる。例えば、原子力発電所は複数の原子炉容器３０６を含むことができ、それぞれ内部溶接が検査を必要とする複数の噴射ポンプ４０６を有する。このような場合、工具送達装置１００がプール３０２内に配置されると、操作者または操作システムまたはモジュール３３６は、プールで立体的に工具送達装置１００を遠隔操作して噴射ポンプ入口４１２の周りに工具送達装置１００のガイドラッチ１２２を位置決めするように、制御または命令を実行することができる。ガイドラッチ１２２が入口４１２に取り付けられると、操作者または操作システムは、噴射ポンプ４０６内で検査工具１２０を挿入し、その操作を制御するように、工具送達装置１００を操作することができる。検査が終了した後、工具１２０は工具送達装置１００内に引き戻され、ガイドラッチ１２２は入口４１２から分離される。工具送達装置１００はその後、必要に応じてプール３０２で再び位置決めされる。普通、工具送達装置１００を取り除くことが望まれるまで、または全ての水中孔内に工具１２０が送達されるまで、工具送達装置１００の最小限の追加の手動操作だけが必要である。
【００３８】
本発明の要素または機構、またはその実施形態を説明する場合、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」の冠詞は、要素または機構の１つまたは複数があるということを意味するものである。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は包括的ものであり、これら特に記載されたもの以外の追加の要素または機構があってもよいということを意味するものである。
【００３９】
当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、上記例示的な実施形態および実施に様々な変更を加えることができることが分かるだろう。したがって、上の説明に含まれる、または添付の図面で示された全ての事項は限定する意味ではなく、例示的なものとして解釈すべきである。
【００４０】
さらに、本明細書に記載された工程またはステップは論じたまたは図示した特定の順序での実施を必ずしも必要とするものと解釈されるものではないと理解されたい。また、追加のまたは代替の工程を利用することができることを理解するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による工具送達装置の斜視側面図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による、孔の中に送達するように例示的な検査工具で構成された工具送達装置の下部の側面図である。
【図３】本発明の例示的な一実施形態による、浸漬された噴射ポンプ孔を含む、部分的に分解した沸騰原子炉圧力容器の部分的に切り取った断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態による浸漬された原子炉噴射ポンプの入口に結合された工具送達装置の断面図である。
【図５】本発明の別の例示的な実施形態による、噴射ポンプの水中孔の切取断面図内で展開された検査工具の斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  工具送達装置
１０２  潜水アセンブリ
１０４  ガイドアセンブリ
１０６  浮上アセンブリ
１０８  スラスタ
１１０  ビデオカメラ
１１２  通信インターフェイス
１１４  調節可能リニアカップリング
１１５  回転カップリング
１１６  工具ガイド
１１８  孔挿入アセンブリ
１２０  工具
１２２  ガイドラッチ
１２４  ジンバル
１２５  キャリブレーション標準
１２６  ガイドカメラ
１２８  支持導管
１３０  工具位置制御装置
１３２  制御リンク
２０２  工具ガイド経路
２０４  ローラ
２０６  係合部材
２０８  対向する係合部材
２１０  ラッチアクチュエータ
３０２  プール
３０４  炉
３０６  原子炉圧力容器
３０８  底部ヘッド
３１０  側壁部
３１２  フランジ
３１４  シュラウド
３１６  炉心
３１８  シュラウド支持体
３２０  環
３２２  ポンプデッキ
３２４  円形開口
３２６  噴射ポンプアセンブリ
３２８  蒸気出口
３３０  コアプレート
３３２  燃料補給ブリッジ
３３４  制御モジュール
４０２  入口ノズル
４０４  上昇管
４０６  噴射ポンプ
４０８  移行アセンブリ
４１０  ポンプノズル
４１２  吸込入口
４１４  入口混合機
４１４Ａ〜Ｂ  結合された入口混合機部分
４１６  拡散機
４１８  スリップジョイント
４２０  溶接ジョイント
５０２  本体
５０４  アーム
５０６  センサ
【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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