(57)【要約】【課題】狭隘かつ長距離の隙間にシャフトを昇降可能な昇降装置等を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる昇降装置２０２の代表的な構成は、軸方向に複数本連結可能なシャフト２１２ａと、シャフト２１２ａが立てられた状態で載置される載置部２３４と、上下に載置部２３４を昇降させる昇降部２３６と、シャフト２１２ａを支持して上下方向に案内するガイド部２３８と、シャフト２１２ａを一時的に固定する固定部２４０と、を含み、シャフト２１２ａを固定部２４０によって固定している状態で、このシャフト２１２ａの下端に追加のシャフト２１２ｂを継ぎ足し可能であることを特徴とする。【選択図】図４
2011149743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に複数本連結可能なシャフトと、
前記シャフトが立てられた状態で載置される載置部と、
上下に前記載置部を昇降させる昇降部と、
前記シャフトを支持して上下方向に案内するガイド部と、
前記シャフトを一時的に固定する固定部と、
を含み、
前記シャフトを前記固定部によって固定している状態で、該シャフトの下端に追加のシャフトを継ぎ足し可能であることを特徴とする昇降装置。
【請求項２】
当該昇降装置は、前記載置部を水平方向に移動させる水平駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
【請求項３】
前記載置部は、前記シャフトを該シャフトの軸芯を中心に回動させる回動部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の昇降装置。
【請求項４】
当該昇降装置は、前記シャフトから水平方向に突出する突起物を有し、
前記突起物の上下に、突起の先端に向かって傾斜する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の昇降装置。
【請求項５】
狭隘部に存在する対象物を非破壊検査する狭隘部検査システムであって、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の昇降装置を２つと、
一方の昇降装置の前記シャフトの上端近傍に備えられる放射線センサと、
他方の昇降装置の前記シャフトの上端近傍に備えられる放射線源と、
双方の前記昇降装置および前記放射線センサを少なくとも制御するシステム制御部と、
を含み、
狭隘部の下方から対象物を挟むように前記放射線センサと前記放射線源とが上昇して、該対象物が撮像され検査されることを特徴とする狭隘部検査システム。
【請求項６】
前記放射線センサは、
前記シャフトの上端近傍に接続する接続基部と、
前記接続基部をスライドして上下方向に移動する移動フレームと、
前記移動フレームに備えられるレール部と、
前記レール部上を移動可能であって放射線を検出する１以上の放射線センサ素子と、
前記放射線センサ素子を空冷する空冷部と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の狭隘部検査システム。
【請求項７】
前記放射線センサから延びるケーブルは、少なくとも該放射線センサが備えられるシャフトではその内側を通って、前記システム制御部に接続されることを特徴とする請求項６に記載の狭隘部検査システム。
【請求項８】
前記放射線源は、前記シャフトの軸心の直上からずれて配置されていて、該シャフトを回動させることで水平方向に移動することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の狭隘部検査システム。
【請求項９】
原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部に向かって、下方からＣＲＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの間を通って、上端近傍に放射線センサが備えられるシャフトを上昇させる第１ステップと、
前記放射線センサが備えられるシャフトを回動させ、前記ベンド部に該放射線センサを正対させる第２ステップと、
前記放射線センサに対して前記ベンド部とＩＣＭハウジングを挟むように、下方からＣＲＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの間を通って、上端近傍に放射線源が備えられるシャフトを上昇させる第３ステップと、
前記放射線源が備えられるシャフトを回動させ、前記ＩＣＭハウジングを回避して前記ベンド部に放射線を照射し得る位置に前記放射線源を配置する第４ステップと、
前記放射線センサと前記放射線源とにより、前記ベンド部を撮像して該ベンド部を検査する第５ステップと、
を含むことを特徴とする原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法。
【請求項１０】
前記第１ステップまたは前記第３ステップでは、前記シャフトの下端に追加のシャフトを継ぎ足して、該シャフトを上昇させることを特徴とする請求項９に記載の原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトを昇降させる昇降装置およびこれを利用した狭隘部検査システム、並びに原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）の下部に接続しているボトムドレン配管等の炭素鋼配管を定期的に点検している。特に、ボトムドレン配管のベンド部（第１エルボ）は、炉水の流入方向が変化する変流部位であって直線部分よりも配管内面における流体条件が厳しいため、その点検が重要である。
【０００３】
上記のベンド部は、原子炉圧力容器の直下の狭隘な場所（狭隘部）に存在する。そのため、人員がベンド部に近づいて直接点検することは通常不可能である。そこで、かかるベンド部を点検するための技術として、例えば特許文献１や特許文献２が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、サポート部材（原子炉圧力容器の直下に渡されている梁）上に配管点検装置を配置して、遠隔操作でこの配管点検装置をベンド部まで走行させ（水平方向からの接近）、超音波探触子をベンド部外表面に接触させてこれを検査する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、伸縮可能な棒状の支持部材の上端に、放射線検出器が長手方向に沿って列状に配列された放射線検出部を接続し、垂直下方からこの放射線検出部を検査対象物に接近させる技術が開示されている（垂直方向からの接近）。この技術では、支持部材に対する放射線検出部の角度を変更可能とすることにより、検査対象物近傍に到達するまでに通過させなければならない隙間の幅に放射線検出部の幅が制限されず、検査対象物を広い範囲で撮像できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１７５５５１号公報
【特許文献２】特開２００９−０４７４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術では、超音波探触子をベンド部外表面に当接させる必要がある。しかし、ボトムドレン配管には循環する炉水の温度を維持するための断熱材が巻き付けられる場合がある。このような場合には、断熱材を除去し、検査後に再施工する必要が生じるため、工数が増加してしまうという問題がある。
【０００８】
特許文献２の技術では、検査対象物近傍に放射線検出部を配置した後の構成については開示されているものの、いかにして検査対象物に放射線検出部を接近させるのかについては一切開示されていない(特許文献２の技術には、支持部材を伸縮して狭隘部に挿入することのみ開示されている)。一般的に、放射線検出部を上昇させるための支持部材の伸縮構造としては、アンテナなどによく見られる多段伸縮方式（多段筒）が考えられる。しかし、かかる構造では、段ごとに径が太くなるため、高くなる（長くなる）ほどに根本径が太くなるという問題がある。上記のベンド部の場合には、ベンド部に到達するまでに極めて狭隘かつ長距離の（高さが高い）隙間を通さなければならないため、途中でつっかえてしまうと想定される。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、狭隘かつ長距離の隙間にシャフトを昇降可能な昇降装置およびこれを利用した狭隘部検査システム、並びに原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査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】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明にかかる昇降装置の代表的な構成は、軸方向に複数本連結可能なシャフトと、シャフトが立てられた状態で載置される載置部と、上下に載置部を昇降させる昇降部と、シャフトを支持して上下方向に案内するガイド部と、シャフトを一時的に固定する固定部と、を含み、シャフトを固定部によって固定している状態で、このシャフトの下端に追加のシャフトを継ぎ足し可能であることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、シャフトの径を太くすることなくシャフトを延長させることができる。したがって、狭隘かつ長距離の隙間を通して、シャフトを昇降させることができる。また、シャフトの径が太くならないということは、シャフトを上端から最大径にすることができるということを意味している。このためシャフト上端近傍に検査装置などの機器を取り付けた際の支持構造として、構造体の強度を最大限に高めることが可能となる。
【００１２】
当該昇降装置は、載置部を水平方向に移動させる水平駆動部をさらに含むとよい。これにより、装置自体を動かすことなく、載置部（シャフト）の水平位置を変更することができる。
【００１３】
上記載置部は、シャフトをこのシャフトの軸芯を中心に回動させる回動部を有するとよい。シャフトを回動可能とすることで、その上端近傍に取り付けられた機器の姿勢を変えて、周囲の構造物と接触させずに昇降させることができる。
【００１４】
当該昇降装置は、シャフトから水平方向に突出する突起物を有し、突起物の上下に、突起の先端に向かって傾斜する傾斜面が設けられているとよい。これにより、シャフトの昇降中に、この突起物が周囲の構造物に引っかかるおそれを低減できる。
【００１５】
上記課題を解決するために本発明にかかる狭隘部検査システムの代表的な構成は、狭隘部に存在する対象物を非破壊検査する狭隘部検査システムであって、上述した昇降装置を２つと、一方の昇降装置のシャフトの上端近傍に備えられる放射線センサと、他方の昇降装置のシャフトの上端近傍に備えられる放射線源と、双方の昇降装置および放射線センサを少なくとも制御するシステム制御部と、を含み、狭隘部の下方から対象物を挟むように放射線センサと放射線源とが上昇して、この対象物が撮像され検査されることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、狭隘かつ長距離の隙間を通して、上端近傍に放射線センサや放射線源が備えられるシャフトを、狭隘部に存在する対象物まで到達させることができる。これにより、対象物を挟んで放射線センサと放射線源とを配置し、非破壊検査することが可能となる。なお、上述した昇降装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該狭隘部検査システムにも適用される。
【００１７】
上記放射線センサは、シャフトの上端近傍に接続する接続基部と、接続基部をスライドして上下方向に移動する移動フレームと、移動フレームに備えられるレール部と、レール部上を移動可能であって放射線を検出する１以上の放射線センサ素子と、放射線センサ素子を空冷する空冷部と、を有するとよい。これにより、狭隘部に存在する対象物を好適に撮像することができる。なお、放射線センサ素子を空冷としたことにより、水冷とした場合に比して、電力のみを供給すれば足りるため付帯配管（ケーブルを含む）を削減することができる。
【００１８】
上記放射線センサから延びるケーブルは、少なくともこの放射線センサが備えられるシャフトではその内側を通って、システム制御部に接続されるとよい。これにより、昇降に際して、より狭隘部を通しやすくすることができる。
【００１９】
上記放射線源は、シャフトの軸心の直上からずれて配置されていて、このシャフトを回動させることで水平方向に移動するとよい。これにより、放射線源の位置調節が可能となり、好適な位置から対象物に放射線を照射することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために本発明にかかる原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法の代表的な構成は、原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部に向かって、下方からＣＲＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの間を通って、上端近傍に放射線センサが備えられるシャフトを上昇させる第１ステップと、放射線センサが備えられるシャフトを回動させ、ベンド部に放射線センサを正対させる第２ステップと、放射線センサに対してベンド部とＩＣＭハウジングを挟むように、下方からＣＲＤハウジングおよびＩＣＭハウジングの間を通って、上端近傍に放射線源が備えられるシャフトを上昇させる第３ステップと、放射線源が備えられるシャフトを回動させ、ＩＣＭハウジングを回避してベンド部に放射線を照射し得る位置に放射線源を配置する第４ステップと、放射線センサと放射線源とにより、ベンド部を撮像してこのベンド部を検査する第５ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、ベンド部から放射線源を遠ざけることができるため、放射線センサに対する放射線の展開角度を狭くすることができ、ベンド部の最適な画像を得ることができる。
【００２２】
上記第１ステップまたは第３ステップでは、シャフトの下端に追加のシャフトを継ぎ足して、このシャフトを上昇させるとよい。これにより、好適にシャフトを上昇（昇降）させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、狭隘かつ長距離の隙間にシャフトを昇降可能な昇降装置を提供することができる。また、この昇降装置を利用して、狭隘部に存在する対象物を非破壊検査することが可能な狭隘部検査システムを提供することができる。また、ベンド部を最適に撮像することができる原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】原子炉圧力容器の下部の構成について説明する図である。
【図２】ベンド部近傍を模式的に例示する図である。
【図３】狭隘部検査システムの概略構成を例示する機能ブロック図である。
【図４】昇降装置の外観を例示する図である。
【図５】シャフトの連結構造について説明する図である
【図６】追加のシャフトの継ぎ足しについて説明する図である。
【図７】下端のシャフトの取り外しについて説明する図である。
【図８】放射線センサについて説明する図である。
【図９】放射線源について説明する図である。
【図１０】狭隘部検査システムに適用される引っかかり防止構造について説明する図である。
【図１１】ベンド部の検査方法について説明する図である。
【図１２】ベンド部の検査方法について例示するフローチャートである。
【図１３】放射線センサのベンド部近傍への配置手順について説明する図である。
【図１４】高所での放射線センサの固定構造について説明する図である。
【図１５】高所での放射線源の固定構造について説明する図である。
【図１６】放射線源の放射線照射位置について説明する図である。
【図１７】放射線照射位置に対する効果について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２６】
[原子炉圧力容器の下部の構成]
図１は、原子炉圧力容器の下部の構成について説明する図である。図１に例示するように、原子炉圧力容器１００の下側には、ペデスタル１０２と呼ばれる台座部分が存在する。原子炉圧力容器１００の下部には、数百個の制御棒駆動機構ハウジング（以下、ＣＲＤハウジング１１０と称する）と、ＣＲＤハウジング１１０のおよそ３分の１〜４分の１程度存在するＩＣＭ(In Core Monitor)ハウジング１２０とが接続されていて、ペデスタル１０２内部へと延びている。原子炉圧力容器１００の下部には炉水を排水するボトムドレン配管１３０も接続されていて、ＣＲＤハウジング１１０やＩＣＭハウジング１２０の間を縫うように通過している。
【００２７】
ペデスタル１０２には、ＣＲＤの取替作業などを行えるように、通用口１０２ａが設けられている。しかし、ペデスタル１０２内部は原子炉圧力容器１００の直下に当たるため雰囲気線量が高く、作業員の作業が規制されている。
【００２８】
林立するＣＲＤハウジング１１０やＩＣＭハウジング１２０は、上部サポート１０４と下部サポート１０６とによって支持されている。上部サポート１０４はペデスタル１０２に渡されていて、下部サポート１０６はハウジング内部を通る不図示のダンパーにより上部サポート１０４に吊下されている。
【００２９】
上部サポート１０４の上方であってペデスタル１０２中央部に、ボトムドレン配管１３０のベンド部１３０ａが設けられている。かかるベンド部１３０ａの位置は、型式の異なる原子炉においてもほぼ共通している。
【００３０】
図２は、ベンド部近傍を模式的に例示する図である。なお、ここでは理解を容易にするために、ＣＲＤハウジング１１０やその他の部材を上部サポート１０４近傍でカットして図示を省略している（実際には上方の原子炉圧力容器１００まで続いている）。
【００３１】
図２に例示するように、ＣＲＤハウジング１１０に沿うように、制御棒を挿入または引抜くための駆動水が流れるＣＲＤ駆動水配管１１２が備えられている。ＣＲＤ駆動水配管１１２は、固定金具１１２ａでＣＲＤハウジング１１０に固定されている。
【００３２】
ベンド部１３０ａ周辺のＣＲＤハウジング１１０等の隙間を垂直下方から見ると、極めて狭隘であることが分かる。特に、固定金具１１２ａ同士の間は、最も狭くなっていて、数ｃｍほどしかない。また、ベンド部１３０ａはペデスタル１０２の床面から５ｍ以上の高所にあって、上部サポート１０４の上側に隠れるため、下方から容易に視認することはできない。
【００３３】
一方、水平方向から見たとしても、ＣＲＤハウジング１１０等の隙間は広いところ（上部サポート１０４の上）でも２０〜３０ｃｍ程度しかない。そして、林立するハウジングの外側から中央部のベンド部１３０ａまでは数ｍもある。
【００３４】
[狭隘部検査システム]
図３は、狭隘部検査システムの概略構成を例示する機能ブロック図である。本実施形態では、図３に例示する狭隘部検査システム２００を用いて、狭隘部に存在するベンド部１３０ａを検査する。以下、まず狭隘部検査システム２００の構成について説明し、その後具体的なベンド部１３０ａの検査方法について説明する。
【００３５】
狭隘部検査システム２００は、少なくとも昇降装置２０２を２つ含んで構成され、その一方には放射線センサ２６０が備えられ、他方には放射線源２８０が備えられる。そして、これらはシステム制御部３００によって制御される。
【００３６】
（昇降装置）
図４は、昇降装置の外観を例示する図である。図３、図４に例示するように、昇降装置２０２は、軸方向に複数本連結可能なシャフト２１２ａと、台座としての台座部２２０と、シャフト２１２ａを昇降させるための上下駆動部２３０と、上下駆動部２３０（載置部２３４）を水平方向に移動させる水平駆動部２５０とを含んで構成される。なお、本実施形態において、シャフト２１２ａに連結される追加のシャフトをシャフト２１２ｂと称する。
【００３７】
図５は、シャフトの連結構造について説明する図である。図５（ａ）はシャフトに追加のシャフトを連結する前の状態を例示しており、図５（ｂ）はそれぞれの凸部と凹部を嵌合させた状態を例示しており、図５（ｃ）は締付固定部による締め付け固定後の状態を例示している。
【００３８】
シャフト２１２ａ、２１２ｂは、一端に凸部２１４を有し、他端に凸部２１４と嵌合する凹部２１６を有する。また、凸部２１４の直下にシャフト２１２ａ、２１２ｂ同士を締め付け固定する締付固定部２１８を有する。
【００３９】
凸部２１４には突起２１４ａが形成され、凹部２１６にはこの突起２１４ａが嵌め込まれる鉤状の溝２１６ａが形成される。また、締付固定部２１８には、内側に施されたネジ溝によって、回転させることで上下に移動する締付片２１８ａが設けられる。
【００４０】
シャフト２１２ａに追加のシャフト２１２ｂを連結するには、まず図５（ａ）に例示する状態からシャフト２１２ａの溝２１６ａに、追加のシャフト２１２ｂの突起２１４ａを挿入して、それぞれの凸部２１４と凹部２１６を嵌合させる。突起２１４ａは、溝２１６ａの落ち込んでいる先端部分に保持され、シャフト２１２ａ、２１２ｂ同士が離れる方向の移動を規制する。
【００４１】
そして、図５（ｂ）に例示する状態から、シャフト２１２ａの底面に当接するまで追加のシャフト２１２ｂの締付片２１８ａを時計回り（または反時計回り）に回転させる。これにより、図５（ｃ）に例示するように凹部２１６周辺が突起２１４ａと締付片２１８ａによって締め付けられた状態となり、充分な強度でシャフト２１２ａに追加のシャフト２１２ｂが連結される。
【００４２】
図３、図４に戻り、台座部２２０は、水平駆動部２５０および上下駆動部２３０が載置される台座基部２２２と、台座基部２２２をその位置に保持する接地部２２４と、台座基部２２２を移動させる床面移動部２２６とを有する。接地部２２４および床面移動部２２６は、台座基部２２２に備えられている。
【００４３】
接地部２２４は、本実施形態では接地ボルト２２４ａと調節ナット２２４ｂからなる。接地ボルト２２４ａは、レンチやスパナ等で調節ナット２２４ｂが回されると、台座基部２２２底面からの突出長さが変動する。これにより、床面に接触している場合にはその位置に台座基部２２２を保持する。
【００４４】
一方、床面移動部２２６は、本実施形態ではキャスタ２２６ａである。このキャスタ２２６ａは、接地ボルト２２４ａの突出長さが短い場合に床面に接触する。これにより、キャスタ２２６ａを転がして、台座基部２２２を容易に移動させることが可能となる。
【００４５】
上下駆動部２３０は、枠体である機器フレーム２３２と、シャフト２１２ａ、２１２ｂが立てられた状態で載置される載置部２３４と、上下に載置部２３４を昇降させる昇降部２３６と、シャフト２１２ａ、２１２ｂを支持して上下方向に案内するガイド部２３８と、シャフト２１２ａ、２１２ｂを固定する固定部２４０とを含んで構成される。
【００４６】
載置部２３４は、立てられた状態でシャフト２１２ａ、２１２ｂが載置される皿２３４ａと、この皿２３４ａを回動させる回動部２３５とを有する。回動部２３５による回動により、皿２３４ａの上に載置されたシャフト２１２ａ、２１２ｂをその軸心を中心に回動させることができる。回動部２３５の動力は、駆動モータ２３５ａから供給される。
【００４７】
昇降部２３６は、昇降スクリュー２３６ａ（いわゆる母ネジ）を有する。そして、駆動モータ２３６ｂからの動力により、昇降スクリュー２３６ａを回転させる。これにより、載置部２３４を機器フレーム２３２に対して昇降させる。
【００４８】
なお、昇降部２３６は、過度なトルクが掛かった場合に駆動モータ２３６ｂの稼動を停止するトルクリミッタをさらに備えてもよい。これにより、周囲の構造物を損傷したり、破壊したりすることなく、シャフト２１２ａ、２１２ｂを昇降させることができる。
【００４９】
ガイド部２３８は、機器フレーム２３２に連接（あるいは隣接）して設けられ、その内面でシャフト２１２ａ、２１２ｂを支持する。これにより、昇降されるシャフト２１２ａ、２１２ｂをほぼ垂直に保持（支持）するガイドとなる。好適には、ガイド部２３８は広範囲に亘ってシャフト２１２ａ、２１２ｂを支持できるように、上下に長尺に形成される。
【００５０】
固定部２４０は、シャフト２１２ａ、２１２ｂに形成された第１貫通孔２４０ａ（図５参照）と、ガイド部２３８に形成された第２貫通孔２４０ｂと、これらの貫通孔を挿通する固定ピン２４０ｃとにより、シャフト２１２ａ、２１２ｂを固定する。かかる固定状態にてシャフト２１２ａをガイド部２３８のみによって支持することができ、追加のシャフト２１２ｂの継ぎ足しや、下端のシャフト２１２ｂの取り外しが行われる。
【００５１】
図６は、追加のシャフトの継ぎ足しについて説明する図である。図６（ａ）に例示するように、シャフト２１２ａが載置された載置部２３４を所定の位置まで上げると、シャフト２１２ａの第１貫通孔２４０ａとガイド部２３８の第２貫通孔２４０ｂとが重なる。これより、固定ピン２４０ｃを挿通し、シャフト２１２ａを固定することができる。すると、図６（ｂ）に例示するように、載置部２３４のみを下げることができる。
【００５２】
そのため、図６（ｃ）に例示するように、シャフト２１２ａの下端に追加のシャフト２１２ｂを連結し、追加のシャフト２１２ｂの下端を載置部２３４によって押し上げることができる。このような追加のシャフト２１２ｂの継ぎ足しを繰り返すことにより、シャフト２１２ａを所望の高さまで上昇させることができる。
【００５３】
なお、継ぎ足された追加のシャフト２１２ｂは、当然ながら取り外すこともできる。以下、図６で継ぎ足したシャフト２１２ｂを取り外す場合について説明する。
【００５４】
図７は、下端のシャフトの取り外しについて説明する図である。図７（ａ）に例示するように、追加したシャフト２１２ｂが載置された載置部２３４を下げていくと、そのシャフト２１２ｂの直上のシャフト２１２ａの第１貫通孔２４０ａとガイド部２３８の第２貫通孔２４０ｂとが重なる。これより、図７（ｂ）に例示するように固定ピン２４０ｃを挿通し、直上のシャフト２１２ａを固定することができる。
【００５５】
そして、図７（ｃ）に例示するように、シャフト２１２ａから追加のシャフト２１２ｂを取り外すことができる。なお、追加のシャフト２１２ｂを取り外した後は、載置部２３４を上げて残されたシャフト２１２ａの下端に当接させ、固定ピン２４０ｃを取り外して載置部２３４にシャフト２１２ａを載置すればよい。
【００５６】
図３、図４に戻り、水平駆動部２５０は、台座基部２２２の直上に載置されるｙ方向移動部２５２と、ｙ方向移動部２５２の直上に載置されるx方向移動部２５４とを含んで構成される。なお、x方向移動部２５４の直上には、上下駆動部２３０が載置される。
【００５７】
ｙ方向移動部２５２は、駆動モータ２５２ａからの動力によって、x方向移動部２５４ごと上下駆動部２３０（シャフト２１２ａ、２１２ｂ）をｙ方向に移動させる。x方向移動部２５４は、駆動モータ２５４ａからの動力によって、上下駆動部２３０（シャフト２１２ａ、２１２ｂ）をx方向に移動させる。なお、ここでのx方向およびｙ方向は水平方向であって、ｙ方向はx方向に直交する方向とする。
【００５８】
上述した昇降装置２０２によれば、根元の径を太くすることなくシャフト２１２ａを延長させることができる。根元の径が太くならないということは、シャフト２１２ａから最大径にすることができるということを意味している。このため複数のシャフト２１２ａ、２１２ｂの連結構造体としての強度を最大限に高めることが可能となる。その上、シャフト２１２ａを回動部２３５により回動可能なため、その姿勢（上端近傍に取り付けられた機器の姿勢）を変えて、周囲の構造物との接触を回避することもできる。したがって、狭隘かつ長距離の隙間を通して、シャフト２１２ａを昇降させることができる。
【００５９】
なお、昇降装置２０２は、運搬や搬送を考慮して、水平駆動部２５０と上下駆動部２３０との間で分割することができるとよい。また、必要に応じてそれ以上に分割可能（例えば３分割可能）であってもよい。
【００６０】
（放射線センサ）
図８は、放射線センサについて説明する図である。図８（ａ）、（ｂ）は放射線センサの外観を例示しており、図８（ｃ）は放射線センサの概略構成を例示している。図８（ａ）〜（ｃ）および図３に例示するように、放射線センサ２６０は、シャフト２１２ａの上端近傍に接続する接続基部２６２と、接続基部２６２をスライドして上下方向に移動する移動フレーム２６４と、移動フレーム２６４に備えられるレール部２６６と、レール部２６６に沿って移動可能であって放射線を検出する１以上の放射線センサ素子２６８と、放射線センサ素子２６８を空冷する空冷部２７０と、上昇した放射線センサ２６０を一時的に吸着固定する旋回式電磁石ユニット２７２を有する。
【００６１】
図８（ａ）、（ｂ）に例示するように、接続基部２６２には、駆動モータ２６２ａが備えられる。そして、移動フレーム２６４は、駆動モータ２６２ａからの動力によって、接続基部２６２をスライドする。
【００６２】
レール部２６６は、水平方向に延設されている。放射線センサ素子２６８は、駆動モータ２６８ａからの動力によって、このレール部２６６に沿って移動する。すなわち、垂直方向への移動に関しては移動フレーム２６４をスライドさせ、水平方向への移動に関しては素子自体を移動させる。
【００６３】
図８（ｃ）に例示するように、空冷部２７０は、放射線センサ素子２６８に向かって送風する空冷ファン２７０ａと、大きな表面積により熱を放散するヒートシンク２７０ｂと、ペルチェ効果を利用して放射線センサ素子２６８を冷却するペルチェ素子２７０ｃとを有する。これにより、放射線センサ素子２６８を冷却して、そのノイズを低減させることができる。
【００６４】
なお、放射線センサ素子２６８を空冷としたことにより、水冷とした場合に比して、電力のみを供給すれば足り、液体が循環する配管等を削減することができる（液体が循環する配管を要しないので結露を生じることもない）。
【００６５】
旋回式電磁石ユニット２７２については、後ほど図１４と併せて説明する。
【００６６】
放射線センサ２６０から延びるケーブル２６０ａは、シャフト２１２ａの内側を通って、システム制御部３００に接続する。これにより、シャフト２１２ａの昇降に際して、より狭隘部を通しやすくなる。なお、図８では、理解を容易にするためにケーブルを簡略化して図示しており、実際には放射線センサ素子２６８やペルチェ素子２７０ｃなどそれぞれから各種ケーブル（電源ケーブルや信号線のケーブル等）が延びている。
【００６７】
（放射線源）
図９は、放射線源について説明する図である。図９（ａ）、（ｂ）および図３に例示するように、放射線源２８０は、使用時には先端棒２８０ｆ（またはコリメータ）内部に保持される。先端棒２８０ｆ（放射線源２８０）は、連結部材２８２によりシャフト２１２ａの軸心の直上からずれて配置される。
【００６８】
図９（ａ）に例示するように、先端棒２８０ｆのすぐ下には、水平移動式電磁石ユニット２８４が備えられる。かかる水平移動式電磁石ユニット２８４については、後ほど図１５と併せて説明する。
【００６９】
図９（ｂ）に例示するように、放射線源２８０は、ワイヤレリーズ２８０ａの先端に連結されている。このワイヤレリーズ２８０ａは、先端棒２８０ｆ、伝送管２８０ｂ、線源容器２８０ｃおよび操作管２８０ｄの内部を通っていて、操作器２８０ｅの操作によって放射線源２８０の非使用時には巻き取られ、使用時には繰り出される。
【００７０】
放射線源２８０は、非使用時には、線源容器２８０ｃに格納しなければならない。これは、省令「電離放射線障害防止規則」に規定されているためである。なお、本実施形態では理解を容易にするために、放射線源２８０は、使用時には先端棒２８０ｆの内部に位置し、連結部材２８２に取り付けられているものとして説明する。
【００７１】
（システム制御部）
昇降装置２０２や放射線センサ２６０などは、システム制御部３００によって制御される。システム制御部３００は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を含むコンピュータシステムである。詳細には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤなどの記録媒体や、外部から操作を入力する操作部等を備えている。
【００７２】
（引っかかり防止構造）
図１０は、狭隘部検査システムに適用される引っかかり防止構造について説明する図である。昇降装置２０２による昇降に際しては、シャフト２１２ａ、２１２ｂから水平方向に突出する突起物が周囲の構造物にひっかかるおそれがある。突起物としては、例えば水平移動式電磁石ユニット２８４が例示される（図１０では、水平移動式電磁石ユニット２８４を例示しているため、シャフト２１２ａのみ図示されている）。
【００７３】
そこで、図１０（ａ）に例示するように、水平移動式電磁石ユニット２８４の上下に傾斜面を有する傾斜片２８６ａ、２８６ｂを設けるとよい。傾斜片２８６ａ、２８６ｂの傾斜面に周囲の構造物が接触したとしても、この傾斜面を滑るのみとなるので、ひっかかりのおそれを低減することができる。なお、図１０（ｂ）に例示するように、傾斜片２８６ａ、２８６ｂの代わりに、上下に傾斜面を有するカバー２８８を被せてもよい。この場合、カバー２８８には開口２８８ａが設けられる。
【００７４】
[原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法]
図１１は、ベンド部の検査方法について説明する図である。図１１に例示するように、上述した狭隘部検査システム２００によって、垂直下方より林立するハウジングの狭隘かつ長距離（５ｍ程度）の隙間を通して、ベンド部１３０ａを挟むように放射線センサ２６０と放射線源２８０とを配置する。これにより、ベンド部１３０ａを撮像して、検査を行う。
【００７５】
図１２は、ベンド部の検査方法について例示するフローチャートである。以下、図１２の例示手順に則り、具体的な検査方法について説明する。
【００７６】
図１２に例示するように、まず作業員が、放射線センサ２６０がシャフト２１２ａの上端近傍に備えられる昇降装置２０２と、先端棒２８０ｆがシャフト２１２ａの上端近傍に備えられる昇降装置２０２とを、ペデスタル１０２内部の所定の初期位置に配置する（Ｓ４００）。所定の初期位置とは、センサ側の昇降装置２０２はベンド部１３０ａに隣接して放射線センサ２６０を上昇させる位置であって、線源側の昇降装置２０２はベンド部１３０ａに隣接するＩＣＭハウジング１２０の手前側から先端棒２８０ｆを上昇させる位置である。
【００７７】
（放射線センサのベンド部近傍への配置方法）
図１３は、放射線センサのベンド部近傍への配置手順について説明する図である。Ｓ４００の次に、システム制御部３００を操作して、センサ側の昇降装置２０２の載置部２３４を上昇させる（Ｓ４０２）。すなわち、図１３（ａ）に例示するように、垂直下方からＣＲＤハウジング１１０およびＩＣＭハウジング１２０の間を通して、放射線センサ２６０を上昇させる。なお、図１３では、ＩＣＭハウジング１２０は、紙面手前側または紙面奥側に存在するため、図示されていない。
【００７８】
次に、放射線センサ２６０がベンド部１３０ａ近傍に到達しなかったら（Ｓ４０４Ｎｏ）、作業員が下端に追加のシャフト２１２ｂを継ぎ足して（Ｓ４０６）、到達するまでこれを繰り返す。図１３（ｂ）に例示するように、Ｓ４０２〜Ｓ４０６によって最も狭い固定金具１１２ａ同士の間であっても、放射線センサ２６０を通過させることができる。
【００７９】
次に、放射線センサ２６０がベンド部１３０ａ近傍に到達したら（Ｓ４０４Ｙｅｓ）、システム制御部３００が皿２３４ａを回動させることにより、放射線センサ２６０を回動させる（Ｓ４０８）。これにより、図１３（ｃ）に例示するように、放射線センサ２６０がベンド部１３０ａに正対する。
【００８０】
次に、図１３（ｄ）に例示するように、システム制御部３００が、水平駆動部２５０を制御して、放射線センサ２６０を水平方向（x方向,y方向）に移動して、放射線センサ２６０の水平位置を調整する（Ｓ４１０）。これにより、図１３（ｅ）に例示する状態となる。
【００８１】
図１４は、高所での放射線センサの固定構造について説明する図である。次に、システム制御部３００が旋回式電磁石ユニット２７２を制御して、一時的に鉄系材料の周囲の構造物（以下、センサ近傍構造物２７４と称する）に吸着固定する（Ｓ４１２）。
【００８２】
旋回式電磁石ユニット２７２は、電磁石を有している。図１４（ａ）に例示するように、電磁石は林立するハウジングの隙間を通すときは、嵩張らないような姿勢で保持されている。図１４（ｂ）に例示するように、放射線センサ２６０がベンド部１３０ａ近傍に到達したら、電磁石が略鉛直面内を旋回してセンサ近傍構造物２７４に接近する。そして、図１４（ｃ）に例示するように、電磁石を通電することにより、センサ近傍構造物２７４に吸着固定する。これにより、シャフト２１２ａの揺れ（すなわち放射線センサ２６０の撮像画像のぶれ）を防止することができる。
【００８３】
（放射線源の放射線照射位置への配置方法）
Ｓ４１２の次に、システム制御部３００を操作して、線源側の昇降装置２０２の載置部２３４を上昇させる（Ｓ４２０）。すなわち、垂直下方からＣＲＤハウジング１１０およびＩＣＭハウジング１２０の間を通して、先端棒２８０ｆを上昇させる。
【００８４】
先端棒２８０ｆがベンド部１３０ａの高さに到達しなかったら（Ｓ４２２Ｎｏ）、下端に追加のシャフト２１２ｂを継ぎ足して（Ｓ４２４）、到達するまでこれを繰り返す。
【００８５】
図１５は、高所での放射線源の固定構造について説明する図である。先端棒２８０ｆがベンド部１３０ａの高さまで到達したら（Ｓ４２２Ｙｅｓ）、次にシステム制御部３００が水平移動式電磁石ユニット２８４を制御して、一時的に鉄系材料の周囲の構造物（以下、線源近傍構造物２７６と称する）に吸着固定する（Ｓ４２６）。
【００８６】
水平移動式電磁石ユニット２８４は、電磁石を有している。図１５（ａ）に例示するように、電磁石は林立するハウジングの隙間を通すときは、嵩張らないような姿勢で保持されている。図１５（ｂ）に例示するように、先端棒２８０ｆがベンド部１３０ａの高さまで到達したら、電磁石を略水平に移動させて（カバー２８８を被せている場合には、開口２８８ａを通して）線源近傍構造物２７６に接近させる。そして、図１５（ｃ）に例示するように、電磁石を通電することにより、線源近傍構造物２７６に吸着固定する。これにより、シャフト２１２ａの揺れ（すなわち先端棒２８０ｆのぐらつき）を防止することができる。
【００８７】
なお、電磁石を当接させるスペースを考慮して、水平移動式電磁石ユニット２８４に換えて旋回式電磁石ユニット２７２を採用してもよい（逆に、旋回式電磁石ユニット２７２に換えて、水平移動式電磁石ユニット２８４を採用してもよい）。
【００８８】
図１６は、放射線源の放射線照射位置について説明する図である。詳細には、図１６（ａ）は先端棒（放射線源）の上昇位置を例示しており、図１６（ｂ）はその回動後の位置を例示している。図１６（ａ）、（ｂ）に例示するように、Ｓ４２６の次にシステム制御部３００は、シャフト２１２ａの軸心の直上からずれて配置された先端棒２８０ｆを、皿２３４ａを回動させることにより移動させる（Ｓ４２８）。本実施形態では、ＩＣＭハウジング１２０を回避してその脇からベンド部１３０ａに向かって放射線を照射可能な位置に先端棒２８０ｆを配置する。
【００８９】
次に、操作器２８０ｅの操作によってワイヤレリーズ２８０ａを繰り出し、放射線源２８０を先端棒２８０ｆまで上昇させる（Ｓ４２９）。
【００９０】
（ベンド部の検査方法）
次に、ベンド部１３０ａを挟んで配置された放射線センサ２６０と放射線源２８０とを用いて、システム制御部３００がベンド部１３０ａの一部を撮像する（Ｓ４３０）。そして、ベンド部１３０ａ（撮像対象）を全て撮像するまで（Ｓ４３２Ｎｏ）、放射線センサ２６０を上下左右にマトリクス状に移動して（Ｓ４３４）、撮像を繰り返す。
【００９１】
具体的には、まずレール部２６６に沿って放射線センサ素子２６８を移動させ、その高さでのベンド部１３０ａの撮像画像を取得する。そして、移動フレーム２６４をスライドさせて放射線センサ素子２６８の高さを変える。そうしたら、再度レール部２６６に沿って放射線センサ素子２６８を移動させ、その高さでのベンド部１３０ａの撮像画像を取得する。この繰り返しにより、ベンド部１３０ａ全てを撮像する。
【００９２】
ベンド部１３０ａ全てを撮像したら（Ｓ４３２Ｙｅｓ）、システム制御部３００がその撮像画像の合成を行う（Ｓ４３６）。そして、Ｓ４３６で合成された全体画像より、ベンド部１３０ａの検査結果を判断する（Ｓ４３８）。
【００９３】
図１７は、放射線照射位置に対する効果について説明する図である。本実施形態のベンド部１３０ａの検査方法の特徴の１つとして、放射線源２８０がＩＣＭハウジング１２０を回避して、その脇から放射線を照射することが挙げられる。
【００９４】
すなわち、図１７に例示するように、比較例としての他の放射線源８０においてはベンド部１３０ａに隣接して放射線を照射するため、放射線センサ２６０に対する放射線の展開角度が広がってしまう。放射線の展開角度の広がりにより、撮像範囲が広くなり、また端部に行くほど撮像画像の精度が劣化する（真の画像とは異なる）問題がある。
【００９５】
しかし、本実施形態では、ベンド部１３０ａから放射線源２８０を遠ざけることができるため、放射線センサ２６０に対する放射線の展開角度を狭くすることができる。これにより、放射線センサ２６０の撮像範囲を縮めることができ、かつ撮像画像の精度の向上も図ることができる。
【００９６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明した。上述したベンド部検査方法によれば、作業員は追加のシャフト２１２ｂを継ぎ足す以外は原子炉圧力容器１００直下に近づく必要がないので、極めて安全に作業を行うことができる。
【００９７】
なお、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９８】
例えば、本実施形態のベンド部検査方法における各ステップ（Ｓ４００〜Ｓ４３８）は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。例えば、放射線源２８０を先端棒２８０ｆまで上昇させてから（Ｓ４２９）、先端棒２８０ｆおよび放射線源２８０を、皿２３４ａを回動させることにより移動させてもよい（Ｓ４２８）。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、シャフトを昇降させる昇降装置およびこれを利用した狭隘部検査システム、並びに原子炉圧力容器のボトムドレン配管のベンド部検査方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１００…原子炉圧力容器、１０２…ペデスタル、１０２ａ…通用口、１０４…上部サポート、１０６…下部サポート、１１０…ＣＲＤハウジング、１１２…ＣＲＤ駆動水配管、１１２ａ…固定金具、１２０…ＩＣＭハウジング、１３０…ボトムドレン配管、１３０ａ…ベンド部、２００…狭隘部検査システム、２０２…昇降装置、２１２ａ…シャフト、２１２ｂ…シャフト（追加のシャフト）、２１４…凸部、２１４ａ…突起、２１６…凹部、２１６ａ…溝、２１８…締付固定部、２１８ａ…締付片、２２０…台座部、２２２…台座基部、２２４…接地部、２２４ａ…接地ボルト、２２４ｂ…調節ナット、２２６…床面移動部、２２６ａ…キャスタ、２３０…上下駆動部、２３２…機器フレーム、２３４…載置部、２３４ａ…皿、２３５…回動部、２３５ａ…駆動モータ、２３６…昇降部、２３６ａ…昇降スクリュー、２３６ｂ…駆動モータ、２３８…ガイド部、２４０…固定部、２４０ａ…第１貫通孔、２４０ｂ…第２貫通孔、２４０ｃ…固定ピン、２５０…水平駆動部、２５２…ｙ方向移動部、２５２ａ…駆動モータ、２５４…ｘ方向移動部、２５４ａ…駆動モータ、２６０…放射線センサ、２６０ａ…ケーブル、２６２…接続基部、駆動モータ２６２ａ、２６４…移動フレーム、２６６…レール部、２６８…放射線センサ素子、２６８ａ…駆動モータ、２７０…空冷部、２７０ａ…空冷ファン、２７０ｂ…ヒートシンク、２７０ｃ…ペルチェ素子、２７２…旋回式電磁石ユニット、２７４…センサ近傍構造物、２７６…線源近傍構造物、２８０…放射線源、２８０ａ…ワイヤレリーズ、２８０ｂ…伝送管、２８０ｃ…線源容器、２８０ｄ…操作管、２８０ｅ…操作器、２８０ｆ…先端棒、２８２…連結部材、２８４…水平移動式電磁石ユニット、２８６ａ…傾斜片、２８６ｂ…傾斜片、２８８…カバー、２８８ａ…開口、３００…システム制御部、８０…放射線源
【図１】
2011149743.tif 000003
【図２】
2011149743.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011149743.tif 000006
【図５】
2011149743.tif 000007
【図６】
2011149743.tif 000008
【図７】
2011149743.tif 000009
【図８】
2011149743.tif 000010
【図９】
2011149743.tif 000011
【図１０】
2011149743.tif 000012
【図１１】
2011149743.tif 000013
【図１２】
2011149743.tif 000014
【図１３】
2011149743.tif 000015
【図１４】
2011149743.tif 000016
【図１５】
2011149743.tif 000017
【図１６】
2011149743.tif 000018
【図１７】
2011149743.tif 000019