(57)【要約】【課題】  水中の内張りの母材および溶接部などの貫通欠陥が目詰まりしていても、作業員が潜水することなく、欠陥の目詰まりを確実に除去する手段を備えた内容積の小さい検査箱で水中検査を実施する。【解決手段】    内部に超音波振動子７６を収納し内張り３０の検査対象部と接する開口端面４５にシールパッキンを有する検査箱１と、検査箱１の内部水を超音波振動子７６が露出しない状態まで排水する水噴射エゼクタ２９と、検査箱１の内部を負圧にするとともに水噴射エゼクタ２９に噴射水を供給する負圧発生装置１１と、検査箱１の内部水から露出しない状態で超音波振動子７６を駆動し内張り３０の検査対象部を洗浄する超音波発振機７７とを備え、欠陥検査に先立ち内張り３０の検査対象部を洗浄する水中検査装置。【選択図】        図１
2006119080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に超音波振動子を収納し検査対象部と接する開口端面にシールパッキンを有する検査箱と、前記検査箱の内部水を前記超音波振動子が露出しない状態まで排水する水噴射エゼクタと、前記検査箱の内部を負圧にするとともに前記水噴射エゼクタに噴射水を供給する負圧発生装置と、前記検査箱の内部水から露出しない状態で前記超音波振動子を駆動し前記検査対象部を洗浄する超音波発振機とを備え、欠陥検査に先立ち検査対象部を洗浄する水中検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水中検査装置において、
前記検査箱の前記開口端面とは反対側に形成された透明窓を通して、排水される内部水の水位を検出するとともに、洗浄中に生ずる気泡により前記検査対象部の洗浄完了を検知する撮像手段およびモニタを備えたことを特徴とする水中検査装置。
【請求項３】
内部に超音波振動子を収納し開口端面にシールパッキンを有する検査箱を検査対象部に載せ、
前記検査箱の内部を負圧にするとともに前記検査箱の内部水を前記超音波振動子が露出しない状態まで排水し、
前記検査箱の内部水から露出しない状態で前記超音波振動子を駆動し前記検査対象部を洗浄し、
洗浄中に生ずる気泡により前記検査対象部の洗浄完了を検知し、
洗浄した前記検査対象部の欠陥を検査する水中検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所および使用済み燃料再処理施設などの内張り容器の状態を貯水状態で検査する水中検査装置および水中検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の表面に生じた亀裂などの欠陥を検出する際に、その内部に汚れがあると、正確な検出結果が得られない。
【０００３】
従来の水中検査装置としては、１０ｍ以上の水深で検査箱を大気開放状態にするために、圧縮空気を駆動流体とするジェットポンプで検査箱内の水を吸引し、このジェットポンプ出口には排水チューブを取付け、ジェットポンプから噴出される気泡を利用し、排水チューブを介して水面上に揚水させ局所排水していた。その後に、真空ポンプを用いて検査箱内の大気を吸引し負圧状態を保ち、誘導加熱コイルを用いて欠陥内部まで乾燥させる大がかりな装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、作業員が水中に潜り、検査対象部に簡易な覆いをかぶせ、覆いの中で超音波振動子により検査対象部を洗浄し、浸透液を検査対象部に注入し、覆いを取外し、現像剤を含んだパテを検査対象部に押し当てて接触させ、パテをはがし、欠陥状態を観察する水中浸透探傷検査方法が提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１８１６７号公報(第４〜５頁  図１，図２)
【特許文献２】特開平８−１２８９９５号公報(第３〜５頁  図１〜図８)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の水中検査装置は、ジェットポンプや誘導加熱コイルを用意しなければならず、装置構成が大がかりであり、検査対象部を乾燥させる必要もあり、検査に長時間を要していた。
【０００７】
特許文献１の水中浸透探傷検査方法では、作業員が水中に潜っている。例えば、原子力発電所および使用済み燃料再処理施設などにおいて、中性子を吸収し遮断する水中とはいえ、作業員が水中に潜る作業は、作業員の安全上、できるだけ避けたいことである。
【０００８】
本発明の課題は、水中の内張りの母材および溶接部などの貫通欠陥が目詰まりしていても、作業員が潜水することなく、欠陥の目詰まりを確実に除去する手段を備えた内容積の小さい検査箱で水中検査を実施することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、内部に超音波振動子を収納し開口端面にシールパッキンを有する検査箱を検査対象部に載せ、検査箱の内部を負圧にするとともに検査箱の内部水を超音波振動子が露出しない状態まで排水し、検査箱の内部水から露出しない状態で超音波振動子を駆動し検査対象部を洗浄し、洗浄中に生ずる気泡により検査対象部の洗浄完了を検知し、洗浄した検査対象部の欠陥を検査する水中検査装置および水中検査方法を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水深１０ｍ以上の水中であっても検査箱を容易に設置でき、水噴射エゼクタによる簡易な局所排水手段を用いて、超音波振動子を水没させた状態で、検査箱内部を排水して検査箱を維持し、超音波洗浄し、内張り容器の溶接部などに生じた欠陥の目詰まりを容易に除去し、溶接部の貫通欠陥などを検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図１〜図５を参照しながら、本発明による水中検査装置の実施例を説明する。ここでは、使用済み燃料貯蔵プールの水中にある内張りの溶接部のシール性能を検査する場合を例として本発明を説明する。
【００１２】
図１は、本発明による水中検査装置の一実施例の構成を示す系統図である。
【００１３】
本実施例の水中検査装置は、大きく分けて、一端が開口され他は密閉され超音波振動子７６収納する検査箱１と、負圧発生装置１１と、水噴射エゼクタ２９とからなる。
【００１４】
検査箱１は、開口されている端面にシールパッキンを備え、負圧ライン２に接続されるとともに、下側に超音波振動子７６を収納している。超音波振動子７６は、超音波発振機７７により駆動される。
【００１５】
検査箱１には、撮像手段として水中テレビカメラ３２が搭載され、撮像した画像は、テレビモニタ３８で観測できる。
【００１６】
負圧発生装置１１は、負圧ライン２を介して、検査箱１内に負圧を供給するとともに、水源７４からの給水を用いて、高圧供給水ポンプ１７により、水噴射エゼクタ２９を駆動する。
【００１７】
負圧発生装置１１は、負圧ライン２側に負圧圧力計３１と圧力計バルブ１７とベントバルブ１６と接続カプラ１２とを備え、給水ライン６側に接続カプラ１４と流量計３５と給水量調整バルブ１８と給水分岐ホース７１と給水圧力計３６を備えている。
【００１８】
負圧発生装置１１は、供給ライン２０側に高圧供給水ポンプ２７と供給水元側バルブ２４と接続カプラ２１，２３とホース２２とを備え、呼び水ライン２５側に呼び水バルブ２６と接続カプラ２８とを備え、給水ドレンライン７２側にドレンバルブ１５と接続カプラ２８とを備え、検査箱内給水ライン７３側に給水バルブ１９と接続カプラ２８とを備えている。
【００１９】
一方、検査対象部は、コンクリート躯体６７の内側に密着して置かれた複数の内張り３０である。隣合う内張り３０を溶接し、内部の水が内張り３０の外側に漏れ出さないようになっている。隣合う内張り３０を溶接している溶接線６３のコンクリート躯体６７側には漏洩検知溝６８が設けられ、溶接線６３の溶接に貫通欠陥が万が一生じた場合に、しみ出した水は漏洩検知溝６８から漏洩検出系３３のフローグラス３４に溜まるので、貫通欠陥が生じていることが判明するようになっている。
【００２０】
次に、本発明の水中検査装置のより詳細な構造を説明する。
【００２１】
図２は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す側断面図であり、図３は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す正面図であり、図４は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す裏面図である。
【００２２】
検査箱１の開口端面とは反対側の面に検査箱１内部を視認できる透明なアクリル板などからなる密閉窓４９と、密閉窓４９の近傍にテレビカメラと照明灯からなる水中カメラ３２のユニットとを備えている。検査箱１の密閉窓４９の近傍に沿ってスライドガイド５５を備え、スライドガイド５５にスライダ６０を取付け、スライダ６０にはカメラホルダ５６を取付け、カメラホルダ５６にはカメラ３０を取付け、カメラホルダ５６には操作ロープ５９を備えている。
【００２３】
検査箱１の内部には、開口端面４５の反対側に超音波振動子７６が固定されている。超音波振動子７６には接続ケーブル７８が接続され、検査箱１の開口端面４５側で反対面の上部は、検査箱１の内部監視用の透明アクリル板４９が密閉窓として設けられている。
【００２４】
検査箱１は、その筐体に取付けられた取扱いトング３９により支持され、取扱いトング３９は、プール水４１よりも上方に出ており、検査者または取扱い機具により固定される。
【００２５】
検査箱１の下部側には、水噴射エゼクタ２９と検査箱１とを連結する穴６４およびエゼクタ接続配管５３が設置されている。水噴射エゼクタ２９は、エゼクタ取付け金具５４で検査箱１に固定され、給水ライン６を介して負圧発生装置１１と接続されている。
【００２６】
図５は、図１の検査箱１により貫通欠陥部のシール性能を検査している状態を示す斜視図である。図５の状態は、検査箱１から水を完全に排出していない状態、すなわち、超音波振動子が水没した状態を示している。
【００２７】
この状態では、水噴射エゼクタ２９からジェット水流が出される際に負圧が発生し、検査箱１中の水がエゼクタ接続配管５３から吸い出され、検査箱１の内部に負圧が発生し、検査箱１は、内張り３０が接合している溶接線６３上にパッキン４６により密着し、シールする。
【００２８】
次に、本発明の水中検査装置によりシール性能を検査する手順を説明する。
【００２９】
手順１：準備作業
水中検査装置の検査箱１の負圧ライン２側でホース３の接続カプラ４を検査箱１側の接続カプラ５に接続する。ホース８の接続カプラ９を検査箱１の給水ライン６側の接続カプラ７に接続する。検査箱１を水中内張り３０の壁面の検査対象部に設定する。
【００３０】
検査箱１に接続した負圧ライン２側でホース３の接続カプラ１０を負圧発生装置１１側の接続カプラ１２に接続する。検査箱１に接続した給水ライン６側でホース８の接続カプラ１３を負圧発生装置１１側の接続カプラ１４に接続する。
【００３１】
負圧発生装置１１の給水ライン６側のドレンバルブ１５を閉じ、負圧ライン２側のベントバルブ１６を閉じ、負圧ライン２側の圧力計バルブ１７を開き、給水ライン６側の給水量調整バルブ１８を閉じ、給水ライン６側の検査箱内給水バルブ１９を閉じ、ホース２２の接続カプラ２３を供給ライン２０側の接続カプラ２１に接続し、ホース２２を水源７４にセットし、供給水元側バルブ２４を開き、呼び水ライン２５側の呼び水バルブ２６を閉じ、高圧給水ポンプ２７を起動する。
【００３２】
手順２：負圧ライン２側のエア抜き
次に、負圧ライン２側のエアを抜く。負圧ライン２側のホース３にある接続カプラ１０を取外し、給水ライン６側の接続カプラ２８に接続し、給水ライン６側の検査箱内給水バルブ１９を開いて、検査箱１内部のエアを抜く。エア抜き完了後、給水ライン６側の検査箱内給水バルブ１９を閉じ、ホース３の接続カプラ１０を取外し、ホース３の接続カプラ１０を負圧ライン２側の接続カプラ１２に接続する。
【００３３】
手順３：検査
次に、水中で検査する。負圧ライン２側のベントバルブ１６を閉じ、給水ライン６側の給水量調整バルブ１８を開き、水噴射エゼクタ２９に給水すると、検査箱１内部の水が吸引され、検査箱１内部が負圧状態になり、検査箱１が水中の内張り３０の壁面に密着する。
【００３４】
検査箱１内部の負圧状態は、負圧発生装置１１の負圧圧力計３１で確認し、水中テレビカメラ３２と接続したテレビモニタ３８で検査箱１内部の内部水４２の状態を確認する。
【００３５】
次に、高圧供給水ポンプ２７を継続運転しながら、負圧ライン２側のベントバルブ１６を少し開き検査箱１の内部水４２を排水する。この時、水位低下をテレビモニタ３８で確認しながら、検査箱１内の内部水４２を排水する。検査箱１内の超音波振動子７６が露出しない状態まで排水し、ベントバルブ１６を閉じ、検査箱１を保持する。
【００３６】
検査箱１を設置した内張り３０の壁面で目詰まり状態の溶接部貫通欠陥４０の有無を検査するため、超音波発振機７７の電源スイッチを入れ、検査箱１を設置した内張り３０の溶接部貫通欠陥４０部分を超音波で洗浄すると、溶接部貫通欠陥４０部分の目詰まりが解消され、内張り３０の溶接部貫通欠陥４０から検査箱１内の内部水４２中に気泡４３が発生するので、この気泡４３をテレビモニタ３８で確認し、洗浄完了と判断できる。
【００３７】
すなわち、検査箱１の内部に設けた超音波振動子７６により、溶接線６３で目詰まり状態の溶接部の貫通欠陥４０を超音波洗浄すると、溶接部の貫通欠陥４０の目詰まりが解消され、内張り３０の溶接部の貫通欠陥４０から検査箱１の内部水４２中に気泡４３が発生することをテレビモニタ３８で確認し、洗浄完了と判断できる。
【００３８】
手順４：検査箱１の開放
次に、検査箱１を開放する。給水ドレンライン７２側のドレンバルブ１５を閉じ、給水ライン６側の給水量調整バルブ１８を閉じ、負圧ライン２側でホース３の接続カプラ１０を負圧ライン２側の接続カプラ１２から取外し、負圧ライン２側でホース３の接続カプラ１０を検査箱内給水ライン７３の接続カプラ２８に接続し、検査箱内給水バルブ１９を開き、検査箱１内に注水する。検査箱１が内張り３０の壁面から離れたら、高圧供給水ポンプ２７を停止させ、前記準備作業の逆手順で、配管や装置類を回収する。
【００３９】
手順５：漏洩検出系による漏洩水の確認
なお、手順４：検査箱１の開放後に、内張り容器６６に設けている漏洩検出系３３のフローグラス３４で漏洩水を確認すると、検査箱１を設置した溶接部における貫通欠陥４０の目詰まりが解消されたことを判断できる。
【００４０】
これらの手順で、作業を完了する。
【００４１】
検査箱１の構造は、上記形状に限らず、内張り面の設置部分の形状に合せて、適宜選択できる。
【００４２】
また、上記実施例では、１個の検査箱１を用いたが、内張り容器のシール性能検査の際に、欠陥部目詰まり除去のために、水中の対象部位(溶接部貫通欠陥の目詰まり部)に、検査箱１を複数個装着すれば、複数箇所のシール性能検査が可能となり、検査時間を短縮できる。
【００４３】
すなわち、内部に超音波振動子を収納し開口端面にシールパッキンを有する検査箱を検査対象部に載せ、検査箱の内部を負圧にするとともに検査箱の内部水を超音波振動子が露出しない状態まで排水し、検査箱の内部水から露出しない状態で超音波振動子を駆動し検査対象部を洗浄し、洗浄中に生ずる気泡により検査対象部の洗浄完了を検知し、洗浄した検査対象部の欠陥を検査する水中検査方法を並行して実施すれば、定期検査などの期間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による水中検査装置の一実施例の構成を示す系統図である。
【図２】本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す側断面図である。
【図３】本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す正面図である。
【図４】本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す裏面図である。
【図５】図１の検査箱１により貫通欠陥部のシール性能を検査している状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  検査箱
２  負圧ライン
３  ホース
４，５  接続カプラ
６  給水ライン
７，９  接続カプラ
８  ホース
１０，１２，１３，１４  接続カプラ
１１  負圧発生装置
１５  ドレンバルブ
１６  ベンドバルブ
１７  圧力計バルブ
１８  給水量調整バルブ
１９  給水バルブ
２０  供給ライン
２１，２３  接続カプラ
２２  ホース
２４  供給水元側バルブ
２５  呼び水ライン
２６  呼び水バルブ
２７  高圧供給水ポンプ
２８  接続カプラ
２９  水噴射エゼクタ
３０  内張り
３１  負圧圧力計
３２  水中テレビカメラ
３３  漏洩検出系
３４  フローグラス
３５  流量計
３６  給水圧力計
３７  カメラ用ケーブル
３８  テレビモニタ
３９  取扱いトング
４０  溶接部貫通欠陥
４１  プール水
４２  内部水
４３  気泡
４５  開口端面
４６  シールパッキン
４７  パッキン溝
４８  ピン
４９  透明アクリル板
５０  パッキン
５１  押え板
５２，６１，６２  固定ボルト
５３  エゼクタ接続配管
５４  エゼクタ取付け金具
５５  スライドガイド
５６  カメラホルダ
５７  カメラユニット
５８  接続金具
５９  操作ロープ
６０  スライダ
６３  溶接線
６４，６５  穴
６６  内張り容器
６７  コンクリート躯体
６８  漏洩検知溝
７０  水面
７１  給水分岐ホース
７２  給水ドレンライン
７３  検査箱内給水ライン
７４  水源
７５  中心線
７６  超音波振動子
７７  超音波発振機
７８  接続ケーブル
【図１】
2006119080.tif 000003
【図２】
2006119080.tif 000004
【図３】
2006119080.tif 000005
【図４】
2006119080.tif 000006
【図５】
2006119080.tif 000007