(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のサブアセンブリを具備する自動検査装置（８２）であって、当該多数のサブアセンブリは、
第１の側面および第２の側面を有し、かつ或る長さおよび幅を有するフレームサブアセンブリ（８４）であって、当該幅は実質的に当該第１の側面と当該第２の側面との間の当該フレームサブアセンブリの厚さより大きく、当該長さは長手軸に沿って第１の端部から第２の端部まであり、当該フレームサブアセンブリは当該自動検査装置（８２）の主要な支持構造体であることを特徴とするフレームサブアセンブリと、
当該フレームサブアセンブリ（８４）に結合された位置決めアームサブアセンブリ（８６）であって、遠隔操作により当該フレームサブアセンブリ（８４）の当該第１の側面から延伸させたり当該第１の側面へ引込ませたりできる支持アーム（９８）を有する位置決めアームサブアセンブリと、
遠隔操作により当該フレームサブアセンブリ（８４）の当該第２の側面から延伸させたり当該第２の側面へ引込ませたりできるキッカーアーム（１０２）であって、当該支持アーム（９８）および当該キッカーアームは延伸位置において当該フレームサブアセンブリ（８４）を検査対象物と当該対象物の対向面との間に楔支することができることを特徴とするキッカーアームと、
当該フレームサブアセンブリ（８４）に支持され、当該対象物の少なくとも一部を走査するように構成された走査サブアセンブリ（９２）と、
旋回式継手（１０８）を有する配向旋回サブアセンブリ（１０６）であって、当該旋回式継手は当該配向旋回サブアセンブリを当該フレームサブアセンブリ（８４）の当該第１の端部に結合し、当該フレームサブアセンブリを当該第１の端部または当該第２の端部のいずれかが上向きになる少なくとも２つの垂直方向のうち１つに配向するように構成されている配向旋回サブアセンブリと
から成り、
当該キッカーアーム（１０２）および当該支持アーム（９８）のうち少なくとも１つが液圧作動式であることを特徴とする自動検査装置。
【請求項２】
前記フレームサブアセンブリ（８４）の前記第２の端部に取り付けられ、前記自動検査装置を位置決めするように構成された誘導または把持サブアセンブリ（８８）を具備する、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項３】
前記フレームサブアセンブリ（８４）に支持された前記走査サブアセンブリ（９２）が、前記走査対象物に適合するサイズの実質的に馬蹄形の走査ヘッド（１１８）と、走査ヘッド旋回式継手（１２０）と、線形駆動ギアボックス（１２４）とを有し、前記線形駆動ギアボックスは、前記フレームサブアセンブリが当該対象物に並んだ状態で、当該走査ヘッドを回転させ、１つ以上のトランスデューサ（１２６）を検査対象物に沿って、当該対象物に対して垂直方向、水平方向、半径方向および周方向に移動させることができることを特徴とする、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項４】
前記フレームサブアセンブリ（８４）の前記第１の端部または前記第２の端部に支持された前記走査サブアセンブリ（９２）が、当該フレームサブアセンブリの方へまたは当該フレームサブアセンブリから離れる方向へ移動するように構成された、請求項３の自動検査装置（８２）。
【請求項５】
前記支持アーム（９８）がフォークに近い形状を有する、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項６】
前記検査対象物が配管または配管エルボ部であり、前記支持アーム（９８）の外端部がほぼＵ字形であり、当該Ｕ字形の開口部が当該配管または当該配管エルボ部に適合するように構成されていることを特徴とする、請求項５の自動検査装置（８２）。
【請求項７】
前記走査アセンブリ（９２）が１つ以上の検査装置（１２６）を収容し、当該検査装置は当該対象物の外周の少なくとも一部に沿って移動するように構成され、また当該検査装置は前記走査サブアセンブリ（９２）から半径方向外方に移動して前記対象物の表面に接触するように構成されていることを特徴とする、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項８】
前記支持アーム（９８）が液圧作動式である、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項９】
前記キッカーアーム（１０２）が空気圧作動式である、請求項８の自動検査装置（８２）。
【請求項１０】
前記支持アーム（９８）は前記フレームサブアセンブリ（８４）の長手軸に沿って離隔した２つの支持翼から成り、各支持翼は前記フレームサブアセンブリの前記第１の側面から延伸したり前記第１の側面へ引込んだりできることを特徴とする、請求項１の自動検査装置（８２）。
【請求項１１】
前記キッカーアーム（１０２）の外端部は、前記２つの支持翼がそれぞれ接触する前記検査対象物の第１の高さと第２の高さとの間の高さで対向面に係合するように、前記フレームサブアセンブリ（８４）の前記第２の側面に沿って位置決めされることを特徴とする、請求項１０の自動検査装置（８２）。
【請求項１２】
配管を検査する方法であって、
走査アセンブリ（９２）を含むフレームサブアセンブリ（８４）を当該配管へ移送するステップと、
遠隔操作により、１つ以上の液圧作動式楔支部材（９８）を用いて、当該走査アセンブリ（９２）を当該配管と対向面との間の所望の位置に楔支することと、配向旋回サブアセンブリ（１０６）を用いて、当該フレームサブアセンブリ（８４）をその長手軸方向の第１の端部または第２の端部のいずれかが上向きになる少なくとも２つの垂直方向のうち１つに配向することとを行うステップと、
当該配管の表面を走査するステップと
から成る方法。
【請求項１３】
前記走査アセンブリ（９２）を遠隔操作により楔支するステップが、
前記走査アセンブリを前記配管に沿う所望の位置に位置決めするステップと、
前記走査アセンブリのフレームサブアセンブリ（８４）の両側面からそれぞれ反対側にアーム（９８、１０２）を前記配管および前記対向面に接触するまで延伸させるステップと
から成る請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記互いに反対側のアームのうち少なくとも１つ（９８）を液圧作動式にするステップと、
前記互いに反対側のアームのうち別の１つ（１０２）を空気圧作動式にするステップと
から成る請求項１３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年１月３１日に出願された「ＡｐｐａｒａｔｕｓＡｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｏ Ｒｅｍｏｔｅｌｙ Ｉｎｓｐｅｃｔ Ｐｉｐｉｎｇ Ａｎｄ Ｐｉｐｉｎｇ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｗｅｌｄｓ」と題する米国仮特許出願第６１／９３３，９５２号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は概して非破壊検査ツールおよび方法に関し、具体的には、沸騰水型原子炉のジェットポンプの溶接部周辺などのアクセスが困難な場所の検査に使用できるツールおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
原子炉は、核分裂性物質を含む炉心を収容する原子炉圧力容器内で水を加熱して発生させた蒸気により蒸気タービンを駆動し、電力を発生させる。沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器は、一般的に、ほぼ円筒形であり、その両端は下蓋および取外し可能な上蓋によって閉じられている。上部格子板は、一般的に、原子炉圧力容器内の炉心板の上方に離隔して配設されている。炉心シュラウド（シュラウドとも呼ぶ）は、一般的に、炉心を取り囲み、シュラウド支持構造体に支持されている。詳細には、シュラウドはほぼ円筒形で、炉心板および上部格子板の両方を取り囲んでいる。円筒形の原子炉圧力容器と円筒形のシュラウドとの間には、環状空間がある。
【０００４】
沸騰水型原子炉のそのシュラウド環状空間に配置された中空で管状のジェットポンプは、炉心に必要な水流を提供する。入口混合器と呼ばれるジェットポンプの上部は、重力によって作動する楔部材により、横方向の位置が決まり、リストレーナブラケット内の２つの対向する剛体接触部に圧接して支持される。リストレーナブラケットは、ジェットポンプの入口混合器に隣接するライザー管に取り付けられることにより入口混合器を支持する。ディフューザと呼ばれるジェットポンプの下部は、滑り継ぎ手によって入口混合器に結合されている。ジェットポンプの入口混合器とジェットポンプディフューザカラーとの間の滑り継ぎ手には、熱膨張によるジェットポンプの上部と下部の間の相対的な軸方向移動を可能にして、ポンプ内の流体が駆動圧により漏洩できるようにする約０．０１５インチの径方向の動作間隙がある。
【０００５】
入口混合器とディフューザは、そのサイズが大きいことから、複数の円筒形セクションを互いに溶接することにより形成されている。詳細には、隣接する円筒形セクションのそれぞれの端部が、円周溶接部によって接合されている。原子炉の運転時、円周溶接部の継ぎ目の溶接熱影響部に粒界応力腐食割れや照射誘起応力腐食割れが起き、ジェットポンプの構造健全性が低下する可能性がある。原子炉内の他の様々な構成機器および構造物にも、過酷な環境のため同様の欠陥が生じることがあった。したがって、そのような構成機器を定期的に検査して、それらの構造健全性を評価し、修理の必要性を判断することが重要である。超音波検査は、原子炉構成機器のひび割れを検知するための周知の技術である。原子炉内の検査が必要な領域の多くは、アクセス上の制約のため、検査ツールによる評価が困難なことがある。例えば、ジェットポンプのライザー管とエルボ管の溶接部は、ひび割れがないか定期的に検査される。ひび割れがあると、ジェットポンプのライザー管とエルボ管の構造健全性が低下し、極端な場合は原子炉冷却材の流れに悪影響を及ぼす。しかし、ジェットポンプのライザー管とエルボ管を評価するのは難しい。取付け作業のためにアクセスできるは、シュラウドの外側と原子炉圧力容器の内側との間の環状空間の、互いに隣接するジェットポンプの間に限られる。走査作業のためにアクセスできるのは、ジェットポンプのライザー管と、容器、シュラウドまたはその他の溶接された付属品（ライザーブレースやリストレーナブラケットなど）の間のさらに狭い空間内に限られる。
【０００６】
さらには、原子炉内の検査領域は放射能が高く、同領域内で作業する作業員に安全上のリスクが及ぶおそれがある。したがって、このような領域の検査の大部分は、遠隔操作による設置と、限られた狭い空間内での操作が可能なロボット装置が必要となる可能性がある。
【０００７】
沸騰水型原子炉等の原子炉の検査と修理では、手動制御のポールとロープを使用して検査や修理用の装置を操作したり位置決めしたりするのが一般的である。原子炉の運転停止時に、一部の構成機器の検査や修理を行うには、原子炉冷却材中の３０〜１００フィートの深さに検査マニピュレータまたは装置を設置する必要がある。マニピュレータの設置または取外しには比較的長い時間がかかるため、プラントの運転停止期間に影響が及ぶ可能性がある。また、種々の検査範囲に応じていくつかの異なるマニピュレータまたは再構成が要求されるため、マニピュレータのさらなる設置と取外しおよびそれに伴う費用が必要となる。設置と取外しの期間が長くなると、プラントの運転停止期間に影響が及ぶだけでなく、作業員の放射線被ばくと汚染への露出が増えることになる。
【０００８】
発電事業者は、放射線被ばくを減らし、費用とプラント運転停止の影響を軽減するために、マニピュレータの設置と取外しの回数を減らすことを望んでいる。発電事業者はまた、費用を削減してできるだけ生産的な運転を行うことを望んでいる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、検査に必要な再構成の回数とツールの数とをできるだけ少なくすることである。本発明のさらなる目的は、既存のツールではアクセスできなかったジェットポンプのライザー管領域のようなアクセスが困難な構成機器の検査手段を提供することである。
【発明の概要】
【００１０】
上記および他の目的は、多数のサブアセンブリを具備する自動検査装置によって達成される。かかるサブアセンブリの１つは、第１の側面および第２の側面を有し、かつ或る長さおよび幅を有するフレームサブアセンブリであり、当該幅は、実質的に当該第１の側面と当該第２の側面との間の当該フレームサブアセンブリの厚さより大きい。当該長さは、長手軸に沿って第１の端部から第２の端部まであり、当該フレームサブアセンブリは、当該自動検査装置の主要な支持構造体である。第２のサブアセンブリは、当該フレームサブアセンブリに結合された位置決めアームサブアセンブリであり、遠隔操作により当該第１の側面から延伸させたり当該第１の側面へ引込ませたりできる支持アームを具備する。キッカーアームは、遠隔操作により当該第２の側面から延伸させたり当該第２の側面へ引込ませたりできる。当該支持アームおよびキッカーアームは、延伸位置において、当該フレームサブアセンブリを検査対象物と当該対象物の対向面との間に楔支することができる。当該フレームサブアセンブリにより支持される走査サブアセンブリは、当該対象物の少なくとも一部を走査して所望の非破壊検査を行うように構成されている。
【００１１】
一実施態様において、自動検査装置は、旋回式継手を有する配向旋回サブアセンブリをさらに具備する。配向旋回サブアセンブリは、フレームサブアセンブリの第１の端部に接続されている。配向旋回サブアセンブリは、フレームサブアセンブリを、旋回式継手を介して、第１の端部または第２の端部のいずれかが上向きになる少なくとも２つの垂直方向のうち１つの方向に配向する。
【００１２】
さらに別の実施態様において、自動検査装置は誘導または把持サブアセンブリを具備し、当該サブアセンブリは、フレームサブアセンブリの第２の端部に取り付けられ、当該自動検査装置を検査位置に位置決めするように構成されている。望ましくは、走査サブアセンブリがフレームサブアセンブリの第２の端部に支持され、当該走査サブアセンブリは、走査対象物に適合するサイズの実質的に馬蹄形の走査ヘッドと、走査ヘッド手首継手と、線形ハンガー継手と、線形駆動ギアボックスとから成り、当該線形駆動ギアボックスは、フレームサブアセンブリが対象物と並んだ状態で、１つ以上のトランスデューサを検査対象物に沿って、対象物に対して垂直方向、水平方向、半径方向および周方向に移動させることができる。
【００１３】
さらに別の実施態様において、支持アームはフォークに近い形状を有する。検査対象物が配管または配管エルボ部の場合、支持アームの外端部はほぼＵ字形で、Ｕ字の開口部が配管または配管エルボ部に適合するように構成されているのが好ましい。支持アームは、フレームサブアセンブリから回転して突き出るように構成されているのが望ましい。同様に、キッカーアームは、フレーム組立体から回転して突き出るように構成されているのが好ましい。そのような一実施態様において、支持アームは液圧作動式で、キッカーアームは空気圧作動式である。そのような構成において、支持アームはフレーム組立体の長手軸に沿って離隔した２つの支持翼から成り、当該支持翼の各々は、フレームサブアセンブリの第１の側面から延伸させたり当該第１の側面へ引込ませたりすることができる。かかる構成において、キッカーアームの外端部は、２つの支持翼がそれぞれ接触する検査対象物の第１の高さと第２の高さとの間の高さで対向面に係合するようにフレームサブアセンブリの第２の側面に沿って位置決めされるのが望ましい。
【００１４】
走査アセンブリは、超音波振動素子、渦電流変換器およびビデオ撮像装置から成るセンサ群より選択した１つ以上の検査装置を収容するのが好ましい。自動検査装置はまた、遠隔操作によりフレームサブアセンブリに結合させて、自動検査装置を検査対象物に対して垂直および水平方向に位置決めするマウンティングカップを具備するのが好ましい。
【００１５】
本発明はさらに、配管を検査する方法も意図しており、その方法は、走査アセンブリを配管へ移送するステップと、遠隔操作によって走査アセンブリを配管とその対向面との間の望ましい位置に楔支するステップと、配管の表面を走査するステップとから成る。この方法はさらに、走査アセンブリを配管に沿った所望の位置に位置決めするステップと、走査アセンブリのフレームサブアセンブリの両側からそれぞれ反対側にアームを配管およびその対向面に接触するまで延伸させるステップとから成る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の詳細を、好ましい実施態様を例にとり、添付の図面を参照して以下に説明する。
【００１７】
【図１】沸騰水型原子炉圧力容器の破断断面図である。
【００１８】
【図２】圧力容器およびシュラウドの一部を示す破断斜視図であり、図１に示すジェットポンプ組立体の細部を示している。
【００１９】
【図３】図２に示すジェットポンプのアクセス困難領域の溶接部の検査に特に適している、本願の請求項の範囲に含まれるマニピュレータの一実施態様を示す斜視図である。
【００２０】
【図４】図３に示すマニピュレータの実施態様の側面図である。
【００２１】
【図５】配向旋回サブアセンブリが反対方向に旋回し、把持具が取り付けられた状態にある図３のマニピュレータの実施態様の斜視図である。
【００２２】
【図６】ジェットポンプのライザー管のエルボ部の上に位置し、ライザー管と原子炉容器との間に楔支された図３のマニピュレータの側面図である。
【００２３】
【図７】誘導サブアセンブリがライザー管のエルボ部の断面の上に着座した状態で、走査サブアセンブリが見えるように示してある図６のマニピュレータの一部の背面図である。
【００２４】
【図８】走査ヘッドサブアセンブリが９０度回転して検査対象物の周りに位置決めされ、マニピュレータは検査対象物とシュラウドとの間に楔支された図３のマニピュレータの側面図である。
【００２５】
【図９】走査サブアセンブリの上部拡大斜視図であり、駆動ギアボックスを示している。
【００２６】
【図１０】図９に示す駆動ギアボックスの底部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、沸騰水型原子炉圧力容器１０の破断断面図である。原子炉圧力容器１０はほぼ円筒形であり、その一方の端部は下蓋１２によって、もう一方の端部は取外し可能な上蓋１４によって閉じられている。下蓋１２から上蓋１４まで、側壁１６が延びている。側壁１６は、上蓋１４を密閉させるフランジ１８を含む。圧力容器１０内の円筒形の炉心シュラウド２０は、炉心２２を取り囲んでいる。シュラウド２０の一方の端部はシュラウドサポート２４に支持され、もう一方の端部には取外し可能なシュラウド蓋体２６がある。シュラウド２０と側壁１６との間に環状部２８が形成される。シュラウドサポート２４と原子炉圧力容器側壁１６との間に、環状のポンプデッキ３０が延びている。ポンプデッキ３０には複数の丸穴３２があり、各穴にジェットポンプ組立体３４が収められる。ジェットポンプ組立体３４は、炉心シュラウド２０の周りに周方向に分散配置される。
【００２８】
炉心２２内で、核分裂性物質を含む燃料集合体３６から熱が発生する。炉心２２内を上昇して循環する水の少なくとも一部が蒸気に変換される。気水分離器３８によって水から分離された蒸気は、再循環する。蒸気乾燥器４０によって、蒸気から残留水が取り除かれる。蒸気は、容器上蓋１４付近の蒸気出口ノズル４２を介して原子炉容器１０から出る。
【００２９】
炉心２２内で発生する熱の量は、例えばハフニウムのような中性子吸収材から成る制御棒４４を挿入したり引き抜いたりすることによって調節する。制御棒４４は、燃料集合体３６への挿入の程度に応じて中性子を吸収する。吸収されない中性子は、核分裂連鎖反応を促進して炉心２２内で熱を発生させる。制御棒案内管４６は、挿入および引き抜きの際の制御棒４４の垂直移動を案内する。制御棒駆動装置４８は、制御棒４４の挿入および引き抜きを行う。制御棒駆動装置４８は、下蓋１２を貫通している。
【００３０】
燃料集合体３６は、炉心２２の底部にある炉心板５０によって整列状態にされる。上部格子板５２は、燃料集合体３６を、炉心２２内に引き下げられる際に、整列状態にする。炉心板５０および上部格子板５２は、炉心シュラウド２０に支持される。
【００３１】
図２は、ジェットポンプ組立体３４の細部を示すために一部を破断した原子炉容器およびシュラウドの一部を示す破断斜視図である。入口ノズル５４は、原子炉圧力容器１０の側壁１６を貫通し、ジェットポンプ組立体３４に結合している。ジェットポンプ組立体３４は、入口ノズル５４を貫通するサーマルスリーブ５６、下部のエルボ管５５（図２では一部のみ見えている）およびライザー管５８から成る。ライザー管５８は、シュラウド２０と原子炉圧力容器の側壁１６との間を、それらと実質的に平行に延びている。原子炉圧力容器１０内で、ライザー管５８はライザーブレース６０によって固定される。
【００３２】
ライザー管５８は、遷移部アセンブリ６４を介してジェットポンプ６２に結合する。各ジェットポンプ６２は、ジェットポンプノズル６６、吸込口６８、入口混合器７０およびディフューザ７２から成る。ジェットポンプノズル６６は、入口混合器７０の第１の端部７４にある吸込口６８に配設される。ディフューザ７２は、滑り継ぎ手７８によって入口混合器７２の第２の端部７６に結合される。入口混合器７０とディフューザ７２は、いずれもサイズが大きいことから、複数の円筒形セクションにより形成されている。円筒形セクションは、円周溶接継手８０によって互いに接合されている。
【００３３】
図３は、本願の請求項の範囲に含まれる自動検査装置８２の一実施態様の斜視図である。同装置は、ジェットポンプ組立体の円周溶接部周辺のアクセス困難領域、特にジェットポンプ組立体とシュラウドとの間の領域へのアクセスに使用できる。図３〜５に示す自動検査装置８２の実施態様は、フレームサブアセンブリ８４、位置決めアームサブアセンブリ８６（支持アーム組立体とも呼ばれる）、誘導または把持サブアセンブリ８８、マウンティングカップサブアセンブリ９０および走査サブアセンブリ９２を含む多数のサブアセンブリを具備している。装置の主要な支持構造体として機能するフレームサブアセンブリ８４は、他のすべてのサブアセンブリを取り付けて固定するための取付け具９４および案内レール９６を有する。
【００３４】
位置決めアームサブアセンブリ８６は、少なくとも２つの互いに離隔した液圧作動式フォークアーム９８を有し、各フォークアームはほぼＵ字形で、フォークの歯の間には、走査対象となる配管またはエルボ管の周りに少なくとも一部が適合する大きさの開口部がある。この二連のフォーク９８は、液圧シリンダ１００によって作動し、種々の用途に合わせてより長いまたは短い歯のフォークへ取り替えるためにレール９６から取り外すことができる。フォークアーム９８（すなわち位置決めアーム）は、フレーム組立体８４に実質的に接触する伏せた位置から、少なくともほぼ垂直の位置へ回転できる。この状況は図４の側面図に示してある。フレームサブアセンブリ８４の反対側から延びて、空気圧シリンダ１０４によって作動されるキッカーアーム１０２は、図４の側面図に示すように、フレームサブアセンブリ８４と平行な実質的に伏せた位置から実質的に垂直な位置へ回転することにより、位置決めアーム９８と協働して検査装置８２を支持する。キッカーアーム１０２は、フレームサブアセンブリ８４または位置決めアームサブアセンブリの一部であってもよく、フレームサブアセンブリの長軸に沿ってフォークアームの間に配置するのが好ましい。位置決めアームサブアセンブリ８６のフォーク９８とキッカーアーム１０２の協調的な動きにより、例えばライザー５８のような検査対象管に対するフレームサブアセンブリ８４の相対的な位置決めを正確に行うことができる。キッカーアーム１０２の空気圧駆動装置１０４は、フォークアーム９８に働く、緩衝作用の少ない液圧の動力１００に比べてばねのようなはるかに柔軟な動力をキッカーアームに作用させる。かかる構成によると、走査ヘッドは完全に展開された状態で検査対象物から一定の距離に保たれ、それと共に、キッカーアームのばねのような動きが、自動検査装置を定位置に楔支された状態に維持する。
【００３５】
配向旋回サブアセンブリ１０６は、当該サブアセンブリをフレームサブアセンブリ８４に取り付けるための旋回式継手１０８を有する。配線箱１１２付きの旋回アダプタアーム１１０は、構成を変えるための簡易脱着ピン継手１１４によって拘束される（図３および５に示す）。アーム１１０は対称形であり、時計回りの配置から反時計回りの配置へ簡単に再構成できる。この旋回運動により、ツールを正立状態または上下逆向きにして、様々な検査に対応させることができる。
【００３６】
フレームサブアセンブリ８４に取り付けられた誘導または把持サブアセンブリ８８は、走査サブアセンブリのさらに下方へ延びて、配管エルボ部の上に着座するか、または配管付属品を把持することによって、装置を垂直方向に位置決めする目的に使われる。フレームに取り付けられた誘導またはサイドレール１３０は、ツールを配管エルボ部の上に誘導して、ツールの重量を支える。誘導またはサイドレールの代わりに把持具１２８を取り付けて、ライザーブレースから自動検査装置８２を懸架させることができる。図８に示すマウンティングカップ組立体１１６は、遠隔操作によってフレームサブアセンブリ８４に結合できるが、このサブアセンブリは配管の端部または遷移部に対して検査装置８２を垂直方向に位置決めするために使用される。
【００３７】
走査サブアセンブリ９２は、配管に適合するサイズの馬蹄形の走査ヘッド１１８、走査ヘッド手首継手１２０、線形ハンガー継手１２２および線形駆動ギアボックス１２４から成る。走査ヘッド１１８は、移動自在に結合されたトランスデューサ１２６を収容しており、検査を行うために当該トランスデューサを配管溶接部に沿って移動させる手段を有している。フレームサブアセンブリ８４に結合された走査サブアセンブリ９２は、トランスデューサを配管沿いに、フレームの長手方向と並置関係にある配管または配管エルボ部に対して垂直方向、水平方向、半径方向、および周方向に移動させる手段を提供する。Ｘ軸から懸架された走査ヘッド手首継手１２０、線形ハンガー継手１２２および直線ドライブボックス１２４により、９０度の回転、Ｙ軸方向（フレーム組立体の長手方向）に約９．５インチの行程、およびＸ軸方向（フレーム組立体の平坦面に垂直な方向）に１．２５インチの行程が可能であるため、自動検査装置は非常に用途が広い。
【００３８】
図９および１０の拡大図を参照すると、走査サブアセンブリの駆動装置の詳細を理解することができる。モータ１３２は、センサ１２６をほぼＵ字形の走査ヘッド１３８の内側表面上の軌条１３４に沿って駆動し、空気圧シリンダ１３６は、センサ１２６を半径方向に移動させ、必要に応じて検査対象物の表面に密着させる。モータ１４０は、走査ヘッド１３８を９０度回転できるギア装置１４２を介して手首運動を可能にする。モータ１４４は、ギア装置１４６および線形ハンガー継手１２２を介して、Ｘ軸方向に１．２５インチの行程を可能にする。Ｙ軸方向の運動は、モータ１４８と、フレームサブアセンブリ８４の歯軌条に載っている駆動歯車１５０とによって実現する。位置決めアームサブアセンブリ８６に結合されたフレームサブアセンブリ８４は、配管と壁（例えばシュラウドや圧力容器）との間のばらつきのある環状隙間内でフレームを位置決めする手段を提供し、それによって走査サブアセンブリ駆動装置は、センサ１２６が走査対象部分をカバーするように走査ヘッド１３８を配管やエルボ管の周りに精密に位置決めすることができる。この独特の設計は、様々な溶接部およびプラント条件について、アクセスに制約がある領域で遠隔制御によって配管検査を自動的に行う手段を提供する。
【００３９】
図５は、配向旋回サブアセンブリ１０６が反対方向に旋回した状態で、また、誘導またはサイドレールサブアセンブリ８８の代わりに把持アセンブリ１２８が取り付けられた図４の自動検査装置を示している。把持装置を配管付属品の様々な部品に取り付けることで、検査装置８２の支持をさらに確かなものにすることができる。サイドレール１３０は、走査ヘッド１１８およびプローブ１２６の保護にも使用できる。図６は、エルボ管５５の上方に配置された誘導サブアセンブリ８８を示す。フォークアーム９８がライザー管５８に圧接され、キッカーアーム１０２が容器壁１６に圧接されることにより、フレーム組立体８４が容器壁とライザー管５８との間の走査位置に楔支される。図７は、図６に示すエルボ管の断面の正面図であり、サイドレール１３０および走査サブアセンブリ９２がよく分かるように示してある。図８は、容器壁１６（図示せず）と入口混合器７４との間に楔支された検査サブアセンブリ８２を示す。フレームサブアセンブリ８４が入口混合器７４に並んだ状態で、検査サブアセンブリを引き下げ、走査サブアセンブリのヘッドを９０度下方に回転させて溶接部の走査対象表面の周囲に展開させることにより、円周溶接部８０を検査することができる。
【００４０】
本発明はさらに、上記の装置を用いて配管を検査する方法も意図しており、その方法は、走査アセンブリを配管へ移送するステップと、遠隔操作により走査アセンブリを配管とその対向面との間の望ましい位置に楔支させるステップと、配管の表面を走査するステップとから成る。この方法はまた、走査アセンブリを配管沿いの望ましい位置に位置決めし、走査アセンブリのフレームサブアセンブリの両側からアームをそれぞれ反対側に、配管および対向面に接触するまで延伸させるステップを含むことができる。
【００４１】
本発明の特定の実施態様について詳しく説明してきたが、当業者は、本開示書全体の教示するところに照らして、これら詳述した実施態様に対する種々の変更および代替への展開が可能である。したがって、ここに開示した特定の実施態様は説明目的だけのものであり、本発明の範囲を何らも制約せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に記載の全範囲およびその全ての均等物である。
【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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