(57)【要約】      （修正有）【課題】アクセス性の悪い給水ノズルのコーナー部であっても、前面に配置したＴ字管と環状のヘッダー配管で構成される給水スパージャを回避し、３次元的に曲率形状が変化する給水ノズルのコーナー部を点検、補修することが可能なノズルの保全装置を提供する。【解決手段】原子炉圧力容器の炉壁に沿って配管が存在する給水ノズルのコーナー部を点検補修する保全ツール２８と、該保全ツール２８を先端部に支持し、かつ、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管を回避して前記給水ノズルのコーナー部に前記保全ツール２８を設定するオフセットアーム２５と、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管の炉内側に配置され、前記オフセットアーム２５を動作させる駆動部２６とを備えていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器の炉壁に沿って配管が存在する給水ノズルのコーナー部を点検補修する保全ツールと、該保全ツールを先端部に支持し、かつ、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管を回避して前記給水ノズルのコーナー部に前記保全ツールを設定するオフセットアームと、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管の炉内側に配置され、前記オフセットアームを動作させる駆動部とを備えていることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項２】
請求項１に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記保全ツールは、前記給水ノズルのコーナー部を点検する点検装置であることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項３】
請求項２に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記点検装置は、前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて点検する探傷プローブと、該探傷プローブを前記給水ノズルのコーナー部の任意の位置に設定するオフセットアームと、該オフセットアームを前記給水ノズルのコーナー部の外周に合わせて旋回及び/又は前後動作させる駆動部と、該駆動部を支持するベースと、該ベースと一体に構成され、前記原子炉圧力容器内の給水スパージャに前記点検装置を固定する固定部とから成ることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項４】
請求項３に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記駆動部は、前記給水ノズルのコーナー部に沿って前記オフセットアームを旋回する旋回軸と、前記探傷プローブを前記給水ノズルのコーナー部に押し付けるために前記オフセットアームを前後方向に駆動する前後軸とを備え、
前記旋回軸は、前記駆動部に内蔵されたモータと減速機により駆動され、かつ、前記前後軸は、前記駆動部を前記ベース上に沿って動作するスライド機構により駆動されることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記固定部は、前記ベースを両側から挟み込むように２枚の板状部材から成り、それぞれの板状部材の上部は、前記探傷プローブの伸延方向に延びると共に、その先端部が前記給水スパージャの形状に沿った型取り部が形成され、かつ、それぞれの前記板状部材の下部は、前記探傷プローブの伸延方向に延びると共に、その先端部が前記固定部の傾きを強制するための当て部が形成されていることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記探傷プローブは、前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて点検する探傷センサと、該探傷センサを固定するシューと、該シューに固定された前記探傷センサを前記オフセットアームに取り付ける取付座と、該取付座に支持され、かつ、前記探傷センサを前記給水ノズルのコーナー部に押し付けるバネとから成ることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記探傷プローブは、前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて点検する探傷センサと、該探傷センサを固定するシューと、該シューに固定された前記探傷センサを前記オフセットアームに取り付ける取付座と、該取付座に支持され、かつ、前記探傷センサを前記給水ノズルのコーナー部に流体圧で押し付けるチューブとから成ることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記探傷プローブは、前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて点検する探傷センサと、該探傷センサを固定するシューと、該シューに固定された前記探傷センサを前記オフセットアームに取り付ける取付座と、該取付座に支持され、かつ、前記探傷センサを前記給水ノズルのコーナー部に押し付ける弾性体とから成ることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記探傷センサは、フィルム状の渦電流探傷センサであることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記保全ツールは、前記給水ノズルのコーナー部を研磨する研磨装置であることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記研磨装置は、前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて研磨する砥石と、該砥石を前記給水ノズルのコーナー部の任意の位置に設定するオフセットアームと、該オフセットアームを前記給水ノズルのコーナー部の外周に合わせて旋回及び/又は前後動作させる駆動部と、該駆動部を支持するベースと、該ベースと一体に構成され、前記原子炉圧力容器内の給水スパージャに前記研磨装置を固定する固定部とから成ることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記駆動部は、前記給水ノズルのコーナー部に沿って前記オフセットアームを旋回する旋回軸と、前記砥石を前記給水ノズルのコーナー部に押し付けるために前記オフセットアームを前後方向に駆動する前後軸とを備え、
前記旋回軸は、前記駆動部に内蔵されたモータと減速機により駆動され、かつ、前記前後軸は、前記駆動部を前記ベース上に沿って動作するスライド機構により駆動されることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記固定部は、前記ベースを両側から挟み込むように２枚の板状部材から成り、それぞれの板状部材の上部は、前記砥石の伸延方向に延びると共に、その先端部が前記給水スパージャの形状に沿った型取り部が形成され、かつ、それぞれの前記板状部材の下部は、前記砥石の伸延方向に延びると共に、その先端部が前記固定部の傾きを強制するための当て部が形成されていることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記保全ツールは、前記給水ノズルのコーナー部のひびサイジングを実施する超音波探傷センサであることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全装置において、
前記オフセットアームは、前記駆動部の軸中心に対して一方向にオフセットされたシングルオフセットアームか、或いは前記駆動部の軸中心に対して一方向にオフセットされたアームが、前記給水ノズルコーナーの周方向に更にオフセットされたダブルオフセットアームであることを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全装置。
【請求項１６】
原子炉圧力容器の炉壁に沿って配管が存在する給水ノズルのコーナー部を点検補修するに当たり、
前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管を回避して前記給水ノズルのコーナー部に、オフセットアームの先端部に固定された保全ツールを設定し、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管の炉内側に配置された駆動部で前記オフセットアームを動作させて前記給水ノズルのコーナー部を点検補修することを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全方法において、
前記保全ツールは探傷プローブであり、該探傷プローブが前記給水ノズルのコーナー部の表面に設定されて点検することを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の原子炉圧力容器ノズルの保全方法において、
前記探傷プローブによる前記給水ノズルのコーナー部の点検前に、研磨装置により前記給水ノズルのコーナー部表面の付着クラッド及び表面酸化膜を研磨除去する手順を有することを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全方法において、
前記探傷プローブによる点検結果により、前記給水ノズルのコーナー部のひびの有無を判断する手順と、該ひびの有無を判断する手順にてひび有りと判断された場合に、超音波探傷センサを用いてひびサイジングを実施し、前記給水ノズルのコーナー部のひび除去範囲を決定する手順と、研磨装置を用いてひびを研磨除去する手順を有することを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の原子炉圧力容器ノズルの保全方法において、
前記研磨装置を用いたひび研磨除去する手順の後に、再度ひびサイジングを実施する手順に戻り、ひび除去が完了するまで前記手順を繰り返すことを特徴とする原子炉圧力容器ノズルの保全方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子炉圧力容器ノズルの保全装置及びその保全方法に係り、特に、原子力発電プラントの供用期間中に原子炉圧力容器ノズルのコーナー部の表面を効率よく点検、補修するものに好適な原子炉圧力容器ノズルの保全装置及びその保全方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）の給水ノズルは、サーマルスリーブに溶接したＴ字管と、このＴ字管に接続された環状のヘッダー配管より構成される給水スパージャがＲＰＶノズルの前面に位置し、しかも、その下方には炉心スプレイ配管が接近して配置されているため、給水ノズルのコーナー部を点検、補修する際の当該箇所へのアクセス性を阻害している。
【０００３】
また、ＲＰＶの壁面と環状ヘッダーは所定の寸法で据付けられており、その隙間は数１０ｍｍと極めて狭く、かつ、Ｔ字管からＲＰＶノズルの軸方向にサーマルスリーブが存在するため、ＲＰＶノズル内も狭隘寸法となっており、点検、補修の作業可能な空間が極めて少ない。
【０００４】
このようなＲＰＶの狭隘空間に位置する部材を検査する装置として、例えば、特許文献１及び２に記載されたものがある。
【０００５】
特許文献１に記載されているのは、ＲＰＶノズル内のサーマルスリーブ溶接部の検査に使用する非破壊検査装置である。その構造は、炉心スプレイ配管に固定され、軸方向にスキャナ部を移動させるテーププローブと、このテーププローブを周方向に移動するガイドレールを有するもので、ＲＰＶノズルの内側とサーマルスリーブ外側により形成される円周状の狭隘空間にアクセスするための巻尺に類するテーププローブによりスキャナ部を軸方向に移動し、サーマルスリーブ溶接部にアクセスする構造となっている。そして、サーマルスリーブ溶接部に到達したスキャナ部は、ガイドレールに沿って周方向に旋回動作させることにより円周状に位置する溶接部を検査するものである。
【０００６】
一方、特許文献２に記載されているのは、２重管の構造体のうち、外管と内管との隙間に位置する溶接部を探傷するための２重管構造体の探傷装置である。その構造は、ＲＩＰケーシングとＲＩＰノズルが設置されているＲＰＶとの隙間にアクセスする探傷ヘッドと、そのアームを周方向に旋回させる回転リングを備えて、ＲＩＰケーシングとＲＩＰノズルとの溶接部を円周状に探傷するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９１０７１５号公報
【特許文献２】特許第２７６０７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した如く、ＲＰＶノズルのコーナー部は、その前面にＴ字管に接続された環状のヘッダー配管が位置し、かつ、その下方には炉心スプレイ配管が配置されているため、アクセス性が極めて悪い。また、ＲＰＶノズルのコーナー部は、円筒形のＲＰＶ壁面に対して直交する貫通穴で、かつ、その交点は小さい曲率で面取りしていることから、ＲＰＶノズルのコーナー部の断面形状は、円周上一様ではなく角度によって変化する３次元形状となっている。
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１では、サーマルスリーブの溶接部を対象としているので、ＲＰＶノズルのコーナー部と環状のヘッダー配管との隙間の狭さを考慮していないため、スキャナ部を狭隘部へアクセスすることができない。また、炉心スプレイ配管を対象としているため、その下方に別配管の存在を想定していない。そのため、給水ノズルを対象とした場合、半円状の下部ガイドレールが炉心スプレイ配管と干渉し、装置の設定はできない。更に、サーマルスリーブの溶接部形状は、円筒形の表面に位置している２次元の曲線であるため、そのテーププローブを円周上に旋回することで対応しているが、ＲＰＶノズルのコーナー部は、断面形状が３次元的に変化する形状となっているため、従来技術では、その形状に追従できない。
【００１０】
一方、上述した特許文献２では、ＲＰＶノズルの前面に位置する給水スパージャに相当する障害物を考慮していないため、装置を探傷位置にアクセスできない。また、探傷部位であるＲＩＰケーシングとＲＩＰノズルとの溶接部形状は、円筒形の表面に位置している２次元の曲線であるため、特許文献１と同様に、コーナー部の断面形状が変化する給水ノズルのコーナー部には対応できない。
【００１１】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、アクセス性の悪い給水ノズルのコーナー部であっても、前面に配置したＴ字管と環状のヘッダー配管で構成される給水スパージャを回避し、３次元的に曲率形状が変化する給水ノズルのコーナー部を点検、補修することが可能な原子炉圧力容器ノズルの保全装置及びその保全方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置は、上記目的を達成するために、原子炉圧力容器の炉壁に沿って配管が存在する給水ノズルのコーナー部を点検補修する保全ツールと、該保全ツールを先端部に支持し、かつ、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管を回避して前記給水ノズルのコーナー部に前記保全ツールを設定するオフセットアームと、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管の炉内側に配置され、前記オフセットアームを動作させる駆動部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全方法は、上記目的を達成するために、原子炉圧力容器の炉壁に沿って配管が存在する給水ノズルのコーナー部を点検補修するに当たり、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管を回避して前記給水ノズルのコーナー部に、オフセットアームの先端部に固定された保全ツールを設定し、前記原子炉圧力容器の炉壁に沿って存在する配管の炉内側に配置された駆動部で前記オフセットアームを動作させて前記給水ノズルのコーナー部を点検補修することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アクセス性の悪い給水ノズルのコーナー部であっても、前面に配置したＴ字管と環状のヘッダー配管で構成される給水スパージャを回避し、３次元的に曲率形状が変化する給水ノズルのコーナー部を点検、補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶの概略構成を示す図である。
【図２（ａ）】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶ内の給水ノズル及び給水スパージャの構造を示す部分断面図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）を矢印Ｐ方向から見た図である。
【図３】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶ内の給水ノズルのコーナー部の断面変化を説明する図である。
【図４】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置に採用されるシングルオフセットアーム点検装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１に採用されるダブルオフセットアーム点検装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１に採用されるダブルオフセットアーム点検装置による原子炉圧力容器ノズルの保全方法の手順を示し、ダブルオフセットアーム点検装置の初期状態の斜視図である。
【図７】図６の状態から駆動部を前後軸により前方にスライドさせて給水ノズルのコーナー部の上方に探傷プローブを押し付けた状態を示す斜視図である。
【図８】図7の状態から旋回軸によりダブルオフセットアームを右旋回させることで、２段目のオフセットにより給水スパージャの裏側のコーナー部を探傷プローブで点検している状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶ内の給水ノズルのコーナー部上側へのダブルオフセットアームのアクセス対応の区分を示す断面図である。
【図１０】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶ内の給水ノズルのコーナー部下側へのダブルオフセットアームのアクセス対応の区分を示す断面図である。
【図１１】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１に採用されるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の一例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや開いた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１２】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１に採用されるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の一例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや閉じた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１３】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例２であるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の他の例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや開いた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１４】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例２であるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の他の例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや閉じた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１５】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例３であるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の他の例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや開いた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１６】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例３であるダブルオフセットアームの先端に固定される探傷プローブの構造の他の例を示し、ＲＰＶの内径とコーナー部の曲率を組み合わせた形状に沿ってやや閉じた形状で探傷センサを押し付けた状態の部分断面図である。
【図１７】本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例４であり、保全装置に採用される研磨装置を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示した研磨装置３８における砥石３９の動作構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施例５である原子炉圧力容器ノズルの保全方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図示した実施例に基づいて本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置及びその保全方法を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には、同符号を使用する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１が適用されるＲＰＶの概略構成を図１に示す。
【００１８】
該図に示す如く、ＲＰＶ１内には、シュラウド２と、このシュラウド２の内側に上部格子板３及び炉心支持板４が上下に配置されている。また、シュラウド２の上部には、炉心スプレイスパージャ５が設置されていると共に、シュラウド２の上方の炉心スプレイノズル６から出た炉心スプレイ配管７に接続される。また、炉心スプレイノズル６の上方には給水ノズル８が位置し、給水スパージャ９がＲＰＶ１の内壁面に配置されている。
【００１９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に、給水ノズル８及び給水スパージャ９の構造を示す。該図において、給水ノズル８は、ＲＰＶ１の円周６箇所に等間隔で配置され、ＲＰＶ１の壁面を貫通し、そのコーナー部１０は、曲率形状で面取りされている。一方、給水スパージャ９は、給水ノズル８の内側に位置するサーマルスリーブ１１の先に固定されたＴ字管１２と、そのＴ字管１２の両端に接続された環状のヘッダー配管１３を有し、ヘッダー配管１３の上面には、多数のスプレイノズル１４が配置されている。
【００２０】
給水スパージャ９の両端部は、ＲＰＶ１の内壁面に取付けられたブラケット１Ａにより、ＲＰＶ１の内壁面に沿って固定されているが、このとき、給水スパージャ９とＲＰＶ１の内壁面との隙間ｇは、数１０ｍｍ程度と極めて狭い。また、炉心スプレイノズル６は、給水スパージャ９の下方に位置し（図１参照）、炉心スプレイ配管７がＲＰＶ１の内壁面に沿って環状に位置され、その端部で下方に延びた配管が炉心スプレイスパージャ５に接続されている（図１参照）。
【００２１】
このとき、給水スパージャ９と炉心スプレイ配管７の間隔Ｇは、約２００ｍｍ弱と接近している（図２（ｂ）参照）。このため、給水ノズル８のコーナー部１０へ接近するには、正面（図２（ａ）の方向）に給水スパージャ９が位置し、下方には炉心スプレイ配管７が位置しているため、それらを回避する必要がある。また、給水ノズル８の内部には、サーマルスリーブ１１とＴ字管１２がテーパー管１５を介して溶接固定されており、給水ノズル８のコーナー部１０へのアクセス可能な空間は、Ｔ字管１２とテーパー管１５の外周に位置するわずかな隙間のみである。
【００２２】
次に、図３を用いて給水ノズル８のコーナー部１０の断面変化を説明する。図３において、給水ノズル８は円筒形のＲＰＶ１の内壁面を貫通するため、ＲＰＶ１の水平面で見た給水ノズル８のコーナー部１０の断面（図３の（ａ）−（ａ）断面）は、ＲＰＶ１の内径とそれに直交するコーナー部１０の曲率と組み合わせた形状となる（図３の（ａ）参照）。また、ＲＰＶ１の縦断面で見た給水ノズル８のコーナー部１０の断面（図３の（ｃ）−（ｃ）断面）は、円筒形のＲＰＶ１の縦断面とそれに直交するコーナー部１０の曲率と組み合わせた形状となり（図３の（ｃ）参照）、断面形状は異なる。その中間の角度における断面（図３の（ｂ）−（ｂ）断面）は、水平面と縦断面を結ぶ曲率で形成される断面形状となっており（図３の（ｂ）参照）、給水ノズル８のコーナー部１０の外周に沿って点検、補修を実施する場合、角度によって変化する断面の曲率に合せた対応が必要となる。
【００２３】
上述したような狭隘部に位置する給水ノズル８のコーナー部１０に適用される、原子炉圧力容器ノズルの保全装置の実施例１を図４及び図５を用いて説明する。
【００２４】
図４及び図５に示す本実施例の原子炉圧力容器ノズルの保全装置は、給水ノズル８のコーナー部１０の探傷を目的としたシングルオフセットアーム点検装置１６及びダブルオフセットアーム点検装置２４をそれぞれ示す。
【００２５】
図４及び図５に示す如く、シングルオフセットアーム点検装置１６及びダブルオフセットアーム点検装置２４は、保全ツールとして給水ノズル８のコーナー部１０の表面に設定されて該コーナー部１０を点検する探傷プローブ１７及び２８と、その探傷プローブ１７及び２８を給水ノズル８のコーナー部１０の任意の位置に設定するシングルオフセットアーム１８及びダブルオフセットアーム２５と、そのシングルオフセットアーム１８及びダブルオフセットアーム２５を給水ノズル８のコーナー部１０の外周に合せて旋回及び/又は前後動作を実施させる駆動部１９及び２６と、駆動部１９及び２６を支持するベース２０及び３０と、ベース２０及び３０と一体に構成され、給水スパージャ９のＴ字管１２にシングルオフセットアーム点検装置１６及びダブルオフセットアーム点検装置２４を設定する固定部２１及び３１とより概略構成される。
【００２６】
図４に示すシングルオフセットアーム１８は、駆動部１９の軸中心（図４のＤ）に対して一方向（１箇所）にオフセット、即ち、駆動部１９の軸方向から１段目のオフセットアーム１８ａが径方向に延びてオフセットされ、この１段目のオフセットアーム１８ａの先端部から軸方向に２段目のオフセットアーム１８ｂが延びて構成され、２段目のオフセットアーム１８ｂの先端に探傷プローブ１７が軸方向に延びて固定されている。
【００２７】
一方、図５に示すダブルオフセットアーム２５は、駆動部２６の軸中心（図５のＤ）に対して一方向にオフセットされたアームが、給水ノズル８のコーナー部１０の周方向に更にオフセット、即ち、駆動部２６の軸方向から１段目のオフセットアーム２５ａが径方向に延びオフセットされ、この１段目のオフセットアーム２５ａの先端部から軸方向に２段目のオフセットアーム２５ｂが延び、更に２段目のオフセットアーム２５ｂの先端部から周方向に３段目のオフセットアーム２５ｃが延びて更にオフセットされ、３段目のオフセットアーム２５ｃの先端に探傷プローブ２８が軸方向に延びて固定されている。
【００２８】
そして、図４に示すシングルオフセットアーム点検装置１６は、シングルオフセットアーム１８が、給水ノズル８のコーナー１０部のうち、給水スパージャ９との干渉が生じない上側及び下側の部位に対応するもので、駆動部１９に連結されるシングルオフセットアーム１８の基準を給水ノズル８の中心上に位置したとき、給水スパージャ９をオフセットにより回避して探傷プローブ１７を給水ノズル８のコーナー部１０に設定する。駆動部１９は、このシングルオフセットアーム１８を給水ノズル８のコーナー部１０に沿って旋回方向２２に駆動する旋回軸（図示せず）と、探傷プローブ１７を給水ノズル８に押し付けるためにシングルオフセットアーム１８を前後方向２３に駆動する前後軸（図示せず）を有する。
【００２９】
シングルオフセットアーム１８を給水ノズル８のコーナー部１０に沿って旋回方向２２に駆動する旋回軸は、駆動部１９の中に内蔵したモータと減速機（図示せず）により動作し、探傷プローブ１７を給水ノズル８に押し付けるためにシングルオフセットアーム１８を前後方向２３に駆動する前後軸は、駆動部１９をベース２０上に沿って動作させるスライド機構（図示せず）により動作する。
【００３０】
また、固定部２１は、ベース２０を両側から挟み込むように２枚の板状部材２１ａ、２１ｂから成り、それぞれの板状部材２１ａ、２１ｂの上部は、探傷プローブ１７の伸延方向に延びると共に、その先端部が給水スパージャ９の形状に沿った型取り部２１ｃが形成され、かつ、それぞれの板状部材２１ａ、２１ｂの下部は、探傷プローブ１７の伸延方向に延びると共に、その先端部が固定部２１の傾きを強制するための当て部２１ｄが形成されている
一方、図５に示すダブルオフセットアーム点検装置２４は、ダブルオフセットアーム２５が、図４に示したシングルオフセットアーム１８に対して、その先端部に給水ノズル８の周方向にオフセットを加えて構成されており、給水スパージャ９の裏側に位置する給水ノズル８のコーナー部１０の左側及び右側の部位に対応するものである。そして、駆動部２６は、このダブルオフセットアーム２５を給水ノズル８のコーナー部１０に沿って旋回方向２７に駆動する旋回軸（図示せず）と、探傷プローブ２８を給水ノズル８に押し付けるためにダブルオフセットアーム２５を前後方向２９に駆動する前後軸（図示せず）を有する。
【００３１】
ダブルオフセットアーム２５を給水ノズル８のコーナー部１０に沿って旋回方向２７に駆動する旋回軸は、駆動部２６の中に内蔵したモータと減速機（図示せず）により動作し、探傷プローブ２８を給水ノズル８に押し付けるためにダブルオフセットアーム２５を前後方向２９に駆動する前後軸は、駆動部２６をベース３０上に沿って動作させるスライド機構（図示せず）により動作する。
【００３２】
また、固定部３１は、ベース３０を両側から挟み込むように２枚の板状部材３１ａ、３１ｂから成り、それぞれの板状部材３１ａ、３１ｂの上部は、探傷プローブ２８の伸延方向に延びると共に、その先端部が給水スパージャ９の形状に沿った型取り部３１ｃが形成され、かつ、それぞれの板状部材３１ａ、３１ｂの下部は、探傷プローブ２８の伸延方向に延びると共に、その先端部が固定部３１の傾きを強制するための当て部３１ｄが形成されている。
【００３３】
なお、シングルオフセットアーム点検装置１６とダブルオフセットアーム点検装置２４は、アーム部分を交換する構造として、駆動部１９及び２６と、ベース２０及び３０と固定部２１及び３１を共用化しても良い。
【００３４】
次に、図６乃至図８を用いて、ダブルオフセットアーム点検装置２４による原子炉圧力容器ノズルの保全方法の手順を説明する。なお、本実施例の手順は、給水ノズル８のコーナー部１０の右側に対応する場合の手順である。
【００３５】
先ず初期状態は、図６に示す如く、駆動部２６はベース３０の後端に位置し、給水スパージャ９とダブルオフセットアーム２５の先端が干渉しない状態で、ダブルオフセットアーム点検装置２４をＲＰＶ１の上部より吊り降ろし、板状部材３１ａ、３１ｂの型取り部３１ｃを給水スパージャ９に設定する（図６参照）。次に、ダブルオフセットアーム２５を旋回軸で旋回して給水スパージャ９を回避する角度に調整し、その後、駆動部２６を前後軸により前方にスライドさせて給水ノズル８のコーナー部１０の上方に探傷プローブ２８を押し付ける（図７参照）。次に、旋回軸によりダブルオフセットアーム２５を右旋回させることで、２段目のオフセットにより給水スパージャ９の裏側のコーナー部１０を探傷プローブ２８により点検するものである（図８参照）。
【００３６】
図９及び図１０に、給水ノズル８のコーナー部１０へのダブルオフセットアーム２５のアクセス対応の区分を示す。
【００３７】
該図において、給水ノズル８のコーナー部１０の上側及び右側は、ダブルオフセットアーム２５を給水スパージャ９の上方に回避することで対応する。給水ノズル８のコーナー部１０の上側は、ダブルオフセットアーム２５の１段目のオフセットアーム２５ａの位置で対応し、給水ノズル８のコーナー部１０の右側は、ダブルオフセットアーム２５の２段目のオフセットアーム２５ｂの位置で対応することは、前述した通りである。
【００３８】
一方、給水ノズル８のコーナー部１０の下側は、ダブルオフセットアーム２５の１段目のオフセットアーム２５ａのオフセット方向が下向きに位置する角度に旋回軸で旋回させて設定し、駆動部２６を前後軸により前方にスライドさせて給水スパージャ９と炉心スプレイ配管７の間の隙間を通して設定する。その後、旋回軸を旋回させて給水ノズル８のコーナー部１０の下側を、探傷プローブ２８により点検する。同様に給水ノズル８のコーナー部１０の左側は、ダブルオフセットアーム２５の１段目のオフセット方向が下向きに位置する角度に旋回軸を設定し、駆動部２６を前後軸により前方にスライドさせて給水スパージャ９と炉心スプレイ配管７の間の隙間を通して設定する。
【００３９】
そのとき、ダブルオフセットアーム２５の２段目のオフセット方向は、給水ノズル８のコーナー部１０の左側方向に位置することから、そのまま旋回軸を右旋回動作させて給水ノズル８のコーナー部１０の左側を探傷プローブ２８により点検することができる。
【００４０】
図１１及び図１２に、本実施例に採用されるダブルオフセットアーム２５の先端に固定される探傷プローブ２８の構造の一例を示す。上述の図３で説明した通り、給水ノズル８のコーナー部１０は、給水ノズル８の角度によってコーナー部１０の形状は３次元的に変化する。そのため探傷プローブ２８は、そのコーナー部１０の形状変化に倣って密着するための構造を有する必要がある。
【００４１】
図１１及び図１２に示す本実施例に採用される探傷プローブ２８は、探傷プローブ２８を機械的バネ３４により押し付ける構造の一例である。即ち、該図に示す探傷プローブ２８は、給水ノズル８のコーナー部１０の表面に設定されて点検する探傷センサ３２と、この探傷センサ３２を固定するシュー３３と、シュー３３に固定された探傷センサ３２をダブルオフセットアーム２５に取り付ける取付座３５と、この取付座３５に支持され、かつ、探傷センサ３２を給水ノズル８のコーナー部１０に押し付ける機械的バネ３４とから構成されている。
【００４２】
上述した探傷センサ３２はフィルム状の渦電流探傷センサであり、曲率と弾性を持った樹脂であるシュー３３に固定され、シュー３３を介して給水ノズル８のコーナー部１０に押し付けられる。機械的バネ３４は、常に給水ノズル８のコーナー部１０に押し付ける方向に働き、給水ノズル８のコーナー部１０の水平断面では、ＲＰＶ１の内径とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや開いた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１１参照）。また、給水ノズル８のコーナー部１０の縦断面では、ＲＰＶ１の縦断面とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや閉じた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１２参照）。
【００４３】
このような本実施例によれば、ダブルオフセットアーム２５と給水ノズル８のコーナー部１０の曲率変化に倣う探傷プローブ３２を有する構造により、給水スパージャ９を回避して、給水スパージャ９の裏面も含めた給水ノズル８のコーナー部の全周の点検（探傷検査）作業を実施することでき、原子炉圧力容器ノズルの保全が可能となる効果がある。
【実施例２】
【００４４】
図１３及び図１４に、本発明の実施例２であるダブルオフセットアーム２５の先端に固定される探傷プローブ２８の構造の他の例を示し、探傷プローブ２８を流体圧により押し付ける構造の例である。
【００４５】
図１３及び図１４に示す本実施例に採用される探傷プローブ２８は、給水ノズル８のコーナー部１０の表面に設定されて点検する探傷センサ３２と、この探傷センサ３２を固定するシュー３３と、シュー３３に固定された探傷センサ３２をダブルオフセットアーム２５に取り付ける取付座３５と、この取付座３５に支持され、かつ、探傷センサ３２を給水ノズル８のコーナー部１０に流体圧で押し付けるチューブ３６とから構成されている。
【００４６】
上述した探傷センサ３２は、フィルム状の渦電流探傷センサであり、曲率と弾性を持った樹脂であるシュー３３に固定され、シュー３３を介して給水ノズル８のコーナー部１０に押し付けられる。チューブ３６は、その両側を剛体（図示せず）にて挟み膨らむ方向を探傷センサ３２側に規定したもので、常時加圧することで給水ノズル８のコーナー部１０に押し付ける方向（図１３及び図１４のＥ方向）に作用する構造とする。
【００４７】
なお、チューブ３６の流体圧は、空気圧、水圧のいずれでも良い。このとき、給水ノズル８のコーナー部１０の水平断面では、ＲＰＶ１の内径とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや開いた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１３参照）。また、給水ノズル８のコーナー部１０の縦断面では、ＲＰＶ１の縦断面とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや閉じた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１４参照）。
【００４８】
このような本実施例の構成であっても、その効果は、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００４９】
図１５及び図１６に、本発明の実施例３であるダブルオフセットアーム２５の先端に固定される探傷プローブ２８の構造の更に他の例を示し、探傷プローブ２８を弾性体で押し付ける構造の例である。
【００５０】
図１５及び図１６に示す本実施例に採用される探傷プローブ２８は、給水ノズル８のコーナー部１０の表面に設定されて点検する探傷センサ３２と、この探傷センサ３２を固定するシュー３３と、シュー３３に固定された探傷センサ３２をダブルオフセットアーム２５に取り付ける取付座３３と、この取付座３３に支持され、かつ、探傷センサ３２を給水ノズル８のコーナー部１０に押し付ける弾性体３７とから構成されている。
【００５１】
上述した探傷センサ３２は、フィルム状の渦電流探傷センサであり、曲率と弾性を持った樹脂であるシュー３３に固定され、シュー３３を介して給水ノズル８のコーナー１０に押し付けられる。弾性体３７は、その両側を剛体（図示せず）にて挟み弾性反力の方向を探傷センサ３２側に規定したもので、探傷センサ３２を給水ノズル８のコーナー部１０に押し付けることで、形状変化に倣う構造となっている。
【００５２】
弾性体３７としては、弾性ゴム、弾性樹脂等で弾性反力を有すれば、いずれでも良い。このとき、給水ノズル８のコーナー部１０の水平断面では、ＲＰＶ１の内径とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや開いた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１５参照）。また、給水ノズル８のコーナー部１０の縦断面では、ＲＰＶ１の縦断面とコーナー部１０の曲率を組み合わせた形状に沿って、やや閉じた形状で探傷センサ３２を押し付けることで点検できる（図１６参照）。
【００５３】
このような本実施例の構成であっても、その効果は、実施例１と同様である。
【実施例４】
【００５４】
上述したダブルオフセットアーム点検装置２４による給水ノズル８のコーナー部１０の点検により、そのコーナー部１０に万一欠陥が見つかった場合には、見つかった欠陥部分を表面研磨により除去することが行われる。
【００５５】
図１７に、本発明の実施例４として給水ノズル８のコーナー部１０で見つかった欠陥部分を、表面研磨により除去する研磨装置３８の一例を示す。
【００５６】
該図に示す如く、本実施例の研磨装置３８は、給水ノズル８のコーナー部１０の表面に設定されて研磨する砥石３９と、この砥石３９を給水ノズル８のコーナー部１０の任意の位置に設定するダブルオフセットアーム４１と、ダブルオフセットアーム４１を給水ノズル８のコーナー部１０の外周に合わせて旋回及び/又は前後動作させる駆動部４２と、この駆動部４２を支持するベース４３と、ベース４３と一体に構成され、ＲＰＶ１内の給水スパージャ９のＴ字管１２に研磨装置３８を固定する固定部４４とから構成されている。
【００５７】
なお、ダブルオフセットアーム４１に代えて、上述したシングルオフセットアーム点検装置１６と同様に、１箇所でオフセットするシングルオフセットアームを使用することもできる。
【００５８】
本実施例でのダブルオフセットアーム４１は、１段目のオフセットアーム４１ａで給水スパージャ９を回避し、この１段目のオフセットアーム４１ａの先端部から軸方向に２段目のオフセットアーム４１ｂが延び、更に２段目のオフセットアーム４１ｂの先端部から周方向に３段目のオフセットアーム４１ｃが延びて更にオフセットされ、３段目のオフセットアーム４１ｃの先端に砥石３９が軸方向に延びて固定され、３段目のオフセットアーム４１ｃで給水スパージャ９の裏側にアクセスが可能となっている。
【００５９】
また、駆動部４２は、このダブルオフセットアーム４１を給水ノズル８のコーナー部１０に沿って旋回方向４５に駆動する旋回軸と、砥石３９を給水ノズル８のコーナー部１０に押し付けるためにダブルオフセットアーム４１を、前後方向４６に駆動する前後軸を有する。旋回軸は、駆動部４２の中に内蔵したモータと減速機（図示せず）により動作し、前後軸は、駆動部４２をベース４３上に沿って動作させるスライド機構（図示せず）により動作する。
【００６０】
また、固定部４４は、ベース４３を両側から挟み込むように２枚の板状部材４４ａ、４４ｂから成り、それぞれの板状部材４４ａ、４４ｂの上部は、砥石３９の伸延方向に延びると共に、その先端部が給水スパージャ９の形状に沿った型取り部４４ｃが形成され、かつ、それぞれの板状部材４４ａ、４４ｂの下部は、砥石３９の伸延方向に延びると共に、その先端部が固定部４４の傾きを強制するための当て部４４ｄが形成されている。
【００６１】
図１８に、本実施例の研磨装置３８における砥石３９の動作構成を示す。該図に示す如く、本実施例の研磨装置３８は、ダブルオフセットアーム４１の１段目のオフセットアーム４１ａと３段目のオフセットアーム４１ｃの間に配置された２段目のオフセットアーム４１ｂにモータ４７が内蔵され、モータ４７の先には第１のギヤ４８が、砥石３９の根元側には第２のギヤ４９がそれぞれ設けられ、その第１のギヤ４８と第２のギヤ４９の間を伝達機構５０で連結することで、モータ４７の回転力を砥石３９に伝達することができる。伝達機構５０は３段目のオフセットアーム４１ｃに内蔵され、例えば、チューン、ベルト若しくはギヤ等の組合せのいずれの方法でも良い。
【００６２】
このような本実施例の構成による研磨装置３８は、給水ノズル８のコーナー部１０の任意に位置にアクセスすることが可能であり、給水ノズル８のコーナー部１０で見つかった欠陥に対して砥石３９を設定することで、欠陥部分を表面研磨により除去することができる。
【実施例５】
【００６３】
次に、図１９を用いて、本実施例における原子炉圧力容器ノズルの保全方法の詳細について説明する。なお、図１９に示す手順は、給水ノズル８を対象とした保全方法を代表例として説明する。
【００６４】
該図に示す如く、ＲＰＶ１に据え付けられた蒸気乾燥器（図示せず）及び気水分離器（図示せず）等のシュラウド２の上部に位置する炉内機器を取外し（Ｓ１）、給水ノズル８の周囲の作業空間を確保する。次に炉心上部より研磨装置３８を吊り降ろし、給水スパージャ９のＴ字管１２を中心に、その両側に位置するヘッダー配管１３に研磨装置３８を設定し、その後、給水ノズル８の点検範囲を研磨する（Ｓ２）。給水ノズル８は低合金鋼製で、その表面は付着クラッド及び表面酸化膜が付着していることから、そのままでは次のステップの点検における探傷性能に影響を与えるため、予め点検範囲の表面を研磨し、付着クラッド及び表面酸化膜の除去を実施する。
【００６５】
研磨装置３８による研磨終了後は、研磨装置３８を給水ノズル８から引き上げる。続いてダブルオフセットアーム点検装置２４を研磨装置３８と同様の手順で給水スパージャ９に設定し、給水ノズル８のコーナー部１０の点検（探傷検査）を実施する（Ｓ３）。
【００６６】
なお、点検（探傷検査）は、渦流探傷センサを用いて給水ノズル８のコーナー部１０表面のひびの有無の確認する（Ｓ４）。万一、点検（探傷検査）でひびが検出された場合、必要に応じてひび深さの測定を含めたひびサイジングを実施する（Ｓ５）。ここで、ひびサイジング（Ｓ５）は、ダブルオフセットアーム点検装置２４の探傷プローブ１７をＵＴセンサに置き換えた装置を使用する。ひびサイジング（Ｓ５）の結果を元に、ひび除去範囲を決定し、研磨装置３８にてひびの除去を実施し（Ｓ６）、その後、再度点検（探傷検査）にてひびの有無を確認し（Ｓ４）、ひびが無くなる状態まで繰り返す。ひびの有無（Ｓ４）にてひびが無いことを確認したら、保全作業は終了し、炉内機器の復旧（Ｓ７）を実施する。
【００６７】
このような本実施例の原子炉圧力容器ノズルの保全方法とすることにより、給水スパージャ９を回避して、給水スパージャ９の裏面も含めた給水ノズル８のコーナー部１０の全周の点検及び研磨装置３８を使用した探傷前研磨、点検（探傷検査）及びひび研磨除去等の一連の作業を実施することができ、原子炉圧力容器ノズルの保全が可能となる。
【００６８】
本発明によれば、アクセス性の悪い給水ノズルのコーナー部であっても、前面に配置したＴ字管と環状のヘッダー配管で構成される給水スパージャを回避し、３次元的に曲率形状が変化する給水ノズルのコーナー部を点検、補修することができるので、原子力発電プラントの供用期間中に、原子炉圧力容器ノズルコーナーの表面の点検、補修ができる。
【００６９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、１Ａ…ブラケット、２…シュラウド、３…上部格子板、４…炉心支持板、５…炉心スプレイスパージャ、６…炉心スプレイノズル、７…炉心スプレイ配管、８…給水ノズル、９…給水スパージャ、１０…給水ノズルのコーナー部、１１…サーマルスリーブ、１２…Ｔ字管、１３…ヘッダー配管、１４…スプレイノズル、１５…テーパー管、１６…シングルオフセットアーム点検装置、１７、２８…探傷プローブ、１８…シングルオフセットアーム、１８ａ…シングルオフセットアームの１段目のオフセットアーム、１８ｂ…シングルオフセットアームの２段目のオフセットアーム、１９、２６、４２…駆動部、２０、３０、４３…ベース、２１、３１、４４…固定部、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ、４４ａ、４４ｂ…板状部材、２１ｃ、３１ｃ、４４ｃ…型取り部、２１ｄ、３１ｄ、４４ｄ…当て部、２２、２７…旋回方向、２３、２９…前後方向、２４…ダブルオフセットアーム点検装置、２５、４１…ダブルオフセットアーム、２５ａ、４１ａ…ダブルオフセットアームの１段目のオフセットアーム、２５ｂ、４１ｂ…ダブルオフセットアームの２段目のオフセットアーム、２５ｃ、４１ｃ…ダブルオフセットアームの３段目のオフセットアーム、２７、４５…旋回方向、２９、４６…前後方向、３２…探傷センサ、３３…シュー、３４…機械的バネ、３５…取付座、３６…チューブ、３７…弾性体、３８…研磨装置、３９…砥石、４７…モータ、４８…第１のギヤ、４９…第２のギヤ、５０…伝達機構。
【図１】
2015102527.tif 000003
【図２（ａ）】
2015102527.tif 000004
【図２（ｂ）】
2015102527.tif 000005
【図３】
2015102527.tif 000006
【図４】
2015102527.tif 000007
【図５】
2015102527.tif 000008
【図６】
2015102527.tif 000009
【図７】
2015102527.tif 000010
【図８】
2015102527.tif 000011
【図９】
2015102527.tif 000012
【図１０】
2015102527.tif 000013
【図１１】
2015102527.tif 000014
【図１２】
2015102527.tif 000015
【図１３】
2015102527.tif 000016
【図１４】
2015102527.tif 000017
【図１５】
2015102527.tif 000018
【図１６】
2015102527.tif 000019
【図１７】
2015102527.tif 000020
【図１８】
2015102527.tif 000021
【図１９】
2015102527.tif 000022