(57)【要約】【課題】配管の溶接部内面に圧縮残留応力を付与するまでに要する時間を短縮できる配管溶接部の予防保全方法を提供する。【解決手段】沸騰水型原子力プラントの再循環系配管１０の一部であるライザー管１５Ａ，１５Ｂ及び１５Ｃのき裂存在部分を切断して除去する。研磨装置を有する配管内アクセス装置２５を、切断箇所の開口部からライザー管１５Ａ内に挿入し、ライザー管１５Ａ内でその切断箇所の近くで待機させる。切断箇所に挿入された新配管４１の両端部がライザー管１５Ａと溶接にて接合される。配管内アクセス装置２５が、溶接終了後、ライザー管１５Ａ内を移動し、研磨装置を溶接部４２の内面付近に位置させる。研磨装置はその内面付近を研磨して圧縮残留応力を付与する。作業終了後、配管アクセス装置２５は、隣りのライザー管１５Ｂの切断箇所から取り出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮残留応力を付与する圧縮残留応力付与装置を有する移動体を、配管系を構成している配管の切断されて形成された開口部から前記配管内に挿入し、前記移動体が前記配管内に存在する状態で前記配管の切断箇所に配管部材の両端部を溶接して前記配管系を修復し、前記圧縮残留応力付与装置を用いて前記配管部材の溶接部の内面付近に圧縮残留応力を発生させることを特徴とする配管溶接部の予防保全方法。
【請求項２】
前記移動体は前記配管系に形成された他の開口部から取り出される請求項１に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項３】
前記他の開口部は、前記配管系における前記配管の他の切断箇所及び前記配管に設置された機器を取り外すことにより形成される開口部のいずれかである請求項２に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項４】
使用される前記移動体は、前記配管の内面と接触して回転する車輪をそれぞれ有しかつ互いに連結された複数の移動エレメントを備えている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項５】
前記移動体エレメントは、前記車輪を前記配管内面に押し付ける車輪移動装置を有する請求項４に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項６】
前記移動体エレメントは前記車輪を回転させる駆動装置を有している請求項４または請求項５に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項７】
前記複数の移動体エレメントは互いにユニバーサルジョイント手段によって連結されている請求項４に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項８】
前記移動体エレメントは、隣り合う相互の前記移動体エレメントの動きを拘束しかつこの拘束を解除する操作手段を備えている請求項４または請求項７に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項９】
前記移動体はＰＴ装置を備えている請求項４に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項１０】
圧縮残留応力を付与する圧縮残留応力付与装置を有する移動体を、原子力プラントの再循環系配管を構成している複数の分岐配管のうち切断された前記分岐配管に形成された開口部から前記分岐配管内に挿入し、前記移動体が前記分岐配管内に存在する状態で前記分岐配管の切断箇所に配管部材の両端部を溶接して前記分岐配管を修復し、前記圧縮残留応力付与装置を用いて前記配管部材の溶接部の内面付近に圧縮残留応力を発生させることを特徴とする配管溶接部の予防保全方法。
【請求項１１】
前記移動体は、この移動体が存在している前記分岐配管に隣り合っている別の前記分岐配管の切断箇所から取り出される請求項１０に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項１２】
前記移動体は、前記再循環系配管に設置されている機器が取り外されて前記再循環系配管に形成された開口部から取り出される請求項１０に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【請求項１３】
前記複数の分岐配管のうち１つは前記再循環系配管に含まれるクロス配管の上端部の接続部に接続され、残りの前記分岐配管は前記クロス配管に接続されたヘッダー管に接続されている請求項１０に記載の配管溶接部の予防保全方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管溶接部の予防保全方法に係り、特に、沸騰水型原子炉の再循環系配管の溶接部内面に圧縮残留応力を付与するのに好適な配管溶接部の予防保全方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラント、例えば、沸騰水型発電プラント（ＢＷＲプラントという）では、原子炉に接続されている再循環配管等の配管に対して、超音波探傷装置等を用いた検査が定期的に行われる。この検査によって、配管にき裂が発見された場合には、配管のき裂が存在している部分を切断して取り除き、新たらしい配管と交換する補修作業が行われる。新たらしい配管は溶接にて接合される。新しい配管を接合した後、配管の溶接部の内面付近に引張り残留応力が生じる。この引張り残留応力が一因となり、交換された配管の溶接部の内面に応力腐食割れ（以下、ＳＣＣという）が発生する可能性がある。
【０００３】
原子力発電プラントでは、稼動率向上の観点から構造材の応力腐食割れ（以下、ＳＣＣという。）の発生を抑制することが重要な課題となっている。
【０００４】
ＢＷＲプラントの原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）内に設けられた再循環入口ノズルに接続され、ＲＰＶの内外に配置されたライザー管（再循環系配管の一部）の溶接部内面に実施する表面改質方法が、特開２００２−２７７５８２号公報に記載されている。この表面改質方法は、磨き装置、レーザ照射装置及び検査装置を用いて行われる。再循環入口ノズルに接続されているライザー管がＲＰＶの外側で切断され、磨き装置、レーザ照射装置及び検査装置が切断により生じた、ライザー管の開口部から、順次、再循環入口ノズルを介してＲＰＶ内に位置するライザー管内に挿入される。ＳＣＣの発生を抑制するための、ライザー管の溶接部内面の改質が行われる。
【０００５】
特開平１０−１９７６７９号公報は、ＲＰＶに設けられたノズルの内面を研磨して検査し、その後、その内面にクラッド層を形成するノズル内面の補修方法を記述している。このノズル内面の補修は、ＲＰＶの内側に遮水ケースを押し付けてノズル内への水の流入を阻止して行われる。ノズルに接続される配管がＲＰＶの外側で切断され、研磨装置がノズル内に挿入される。ノズル内面は研磨装置に設けられた研磨具で研磨される。研磨後に検査装置によるノズル内面の検査が行われ、クラッド層が形成される。
【０００６】
特開平４−６９５９６号公報は、自走式の点検補修用ロボットを原子力発電所の配管内で走らせ、このロボットで配管内の点検及び補修を行うことを記載している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７７５８２号公報
【特許文献２】特開平１０−１９７６７９号公報
【特許文献３】特開平４−６９５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
配管の交換作業終了後における配管の溶接部には、その内面付近に引張り残留応力が生じる。特開２００２−２７７５８２号公報でも、ライザー管等の溶接部内面の改質作業が終了した後にそれぞれの装置が切断された再循環系配管の開口部から取り出され、再循環系配管の切断箇所に新たな配管が接合される。特開平１０−１９７６７９号公報においても、同様に、ノズル内面の補修終了後に配管の切断箇所に新しい配管が接合される。このような特開２００２−２７７５８２号公報及び特開平１０−１９７６７９号公報でも、接続された配管の溶接部内面付近に引張り残留応力が発生する。
【０００９】
ステンレス製配管の溶接部近傍はＳＣＣ感受性を有しており、ＳＣＣの要因は材質、応力及び環境の３つと言われている。耐ＳＣＣ性は、前述の３つの要因のうち少なくとも１つを取り除くことによって向上する。特開２００２−２７７５８２号公報は、溶接部内面へのレーザ照射によって引張り残留応力を圧縮残留応力に変え、ライザー管及びサーマルスリーブ等におけるＳＣＣの発生を防止している。しかしながら、その作業を行うために再循環系配管を切断し、その作業終了後にその配管の切断箇所に新しい配管を接合している。再循環系配管の別の場所に、内面に引っ張り残留応力を生じている新たな溶接部を生成していることになる。特開平１０−１９７６７９号公報においても、同様な問題が生じる。
【００１０】
特開２００２−２７７５８２号公報及び特開平１０−１９７６７９号公報において行われているように研磨装置で溶接部の内面付近を研磨することによっても、引張り圧縮残留応力を圧縮残留応力に変えることができる。ＢＷＲプラントの再循環系配管においては、再循環系配管に設けられた再循環ポンプまたはバルブを取り外すことにより形成された開口部から研磨装置を挿入して配管の溶接部内面付近の研磨を行う場合には、その開口部から溶接部内面まで研磨装置を移動させる必要がある。したがって、配管の溶接部内面に圧縮残留応力を付与する作業を開始するまでに長時間を要している。
【００１１】
本発明の目的は、配管の溶接部内面に圧縮残留応力を付与するまでに要する時間を短縮できる配管溶接部の予防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】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、圧縮残留応力を付与する圧縮残留応力付与装置を有する移動体を、配管系を構成している配管の切断されて形成された開口部からその配管内に挿入し、移動体が配管内に存在する状態で配管の切断箇所に配管部材の両端部を溶接して配管系を修復し、圧縮残留応力付与装置を用いて配管部材の溶接部の内面付近に圧縮残留応力を発生させることにある。
【００１３】
本発明は、切断されて形成された開口部から配管内に挿入した移動体が配管内に存在する状態で配管部材の両端部を配管の切断箇所に溶接して配管系を修復するので、その配管部材の溶接部の内面まで移動体を移動させ、圧縮残留応力付与装置を用いた圧縮残留応力を付与する作業を開始するまでに要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、配管の溶接部内面に圧縮残留応力を付与するまでに要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明者らは、配管溶接部内面付近に研磨装置等の圧縮残留応力付与装置を配管の溶接部内面付近に早く圧縮残留応力を付与できる方法を種々検討した。この結果、発明者らは、補修のために切断された配管内に、切断によって生じた開口部から圧縮残留応力付与装置を予め挿入し、切断箇所の近くに待機させておけばよいことに気がついた。これによって、配管の切断箇所に新しい配管を接続した後、その圧縮残留応力付与装置を溶接部内面に位置させるまでに要する時間が著しく短縮することができる。
【実施例１】
【００１６】
本発明の好適な一実施例である実施例１の配管溶接部の予防保全方法を、図１〜図８を用いて説明する。まず、本実施例が適用される沸騰水型発電プラント（ＢＷＲプラント）の原子炉付近の構成の概略を説明する。ＢＷＲプラントの原子炉１は、ＲＰＶ２、及びＲＰＶ２内に配置されている炉心３、炉心シュラウド４、気水分離器５及び蒸気乾燥器６を備えている。炉心３は、炉心シュラウド４によって取り囲まれ、複数の燃料集合体が装荷されている。気水分離器５は、炉心３の上方に配置されて炉心シュラウド４に設置される。蒸気乾燥器６は、気水分離器５の上方に配置されている。複数のジェットポンプ７が、ＲＰＶ２と炉心シュラウド４の間に形成されるダウンカマ８内に配置されている。主蒸気配管１８及び給水配管１９がＲＰＶ２に接続されている。
【００１７】
ＢＷＲプラントは、２系統の再循環系９を備えている。各再循環系９は、再循環系配管１０に再循環ポンプ１１及びバルブ１２Ａ，１２Ｂを設置している。バルブ１２Ａは再循環ポンプ１１の上流に配置され、バルブ１２Ｂは再循環ポンプ１１の下流に配置される。再循環系配管１０は、上流側の端部１８がＲＰＶ２に接続され、ダウンカマ８の底部に連絡される。再循環系配管１０の下流側の端部は、ＲＰＶ２内においてジェットポンプ７のノズル７Ａに接続される。再循環系配管１０は、図２及び図３に示すように、クロス配管１３、リングヘッダー管１４、複数のライザー管（分岐配管）１５及び分岐された接続管１６を有する。クロス配管１３及びリングヘッダー管１４はＲＰＶ２の外側に配置される。クロス配管１３は、再循環系配管１０の垂直配管部１７に接続される。一対のリングヘッダー管１４は、水平方向に伸びており、クロス配管１３の左右の開口部にそれぞれ接続される。複数のライザー管１５は、リングヘッダー管１４に接続される。ライザー管１５は、ＲＰＶ２の内外に配置される。ライザー管１５は、ＲＰＶ２内で接続管１６に接続される。接続管１６は、ダウンカマ８内で隣り合って配置されている２本のジェットポンプ７の各ノズル７Ａに接続されている。
【００１８】
ダウンカマ８の底部の冷却水（冷却材）は、再循環ポンプ１１の駆動によって再循環系配管１０内に流入し、再循環ポンプ１１によって昇圧されてクロス配管１３から左右のリングヘッダー管１４内に流入する。リングヘッダー管１４内に達した冷却水は、各ライザー管１５内に配分され、それぞれのライザー管１５内を通って該当する接続管１６内に導かれる接続管１６からノズル７Ａ内に達した冷却水は、ジェットポンプ７の本体内に噴出される。この噴出流の作用によって、ダウンカマ７内でノズル７Ａの周囲に存在する冷却水は、ジェットポンプ７内に吸引され、ジェットポンプ７から吐出されて下部プレナム２０内に達する。この冷却水は、炉心３内に供給されて燃料集合体内に存在する各燃料物質の核分裂により発生する熱で加熱され、一部が蒸気になる。炉心から排出された蒸気を含む冷却水は、気水分離器４内に導かれる。気水分離器４は、冷却水に含まれている蒸気を分離する。分離された蒸気は、蒸気乾燥器６に導かれ、湿分がさらに分離される。
【００１９】
湿分が分離された蒸気は、主蒸気配管１８によってタービン（図示せず）に供給される。タービンは、蒸気によって回転され、連結されている発電機（図示せず）を回転させる。タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水になる。この凝縮水は、給水として、給水配管１９を通ってＲＰＶ２内に戻される。
【００２０】
上記したＢＷＲプラントにおける再循環系配管１０において実施される予防保全方法を説明する。この予防保全方法は、例えば、３本のライザー管１５、すなわち、ライザー管１５Ａ，１５Ｂ及び１５Ｃを対象とした、ライザー管１５の一部を交換する作業において実行されるものである。
本実施例の予防保全方法で用いられる自走式の配管内アクセス装置（移動体）２５は、第１走行体（移動体エレメント）２６、第２走行体（移動体エレメント）３４及び研磨装置（圧縮残留応力付与装置）２７を備えている。配管内アクセス装置２５は予防保全装置である。第１走行体２６と第２走行体３４はユニバーサルジョイント４０で連結されている。研磨装置２７は第１走行体２６の前面に設置される。第１走行体２６は一対の駆動輪２８を有している。駆動輪２８は第１走行体２６に設けられた第１モータ（図示せず）によって駆動される。それぞれの駆動輪２８は一対のリンク部材（支持部材）３０Ａ，３０Ｂに回転可能に取り付けられる。これらのリンク部材３０Ａ，３０Ｂは、第１走行体２６の軸方向（前後方向）に移動可能な保持部材２９Ａ，２９Ｂに取り付けられている。保持部材２９Ａ，２９Ｂは、第１走行体２６に設けられる保持部材移動装置３１に取り付けられる。保持部材移動装置３１は、例えば、保持部材２９Ａ，２９Ｂと噛み合うネジ部材及びネジ部材を回転させる第３モータを含んでいる。そのネジ部材は、保持部材２９Ａと噛み合う部分及び保持部材２９Ｂと噛み合う部分に互いに逆方向になるネジが形成されている。固定ピン３３を移動させるエアシリンダ３２が第１走行体２６に設けられる。固定ピン３３はエアシリンダ３２に設けられる。監視用のテレビカメラ（図示せず）が第１走行体２６に設置されている。
【００２１】
第２走行体３４は、一対の駆動輪３５、保持部材３６Ａ，３６Ｂ及び保持部材移動装置３８を有する。駆動輪３５は第２走行体３４に設けられた第１モータ（図示せず）によって駆動される。それぞれの駆動輪３５は一対のリンク部材（支持部材）３７Ａ，３７Ｂに回転可能に取り付けられる。これらのリンク部材３７Ａ，３７Ｂは、第２走行体３４の軸方向（前後方向）に移動可能な保持部材３６Ａ，３６Ｂに取り付けられている。保持部材３６Ａ，３６Ｂは、第２走行体３４に設けられる保持部材移動装置３８に取り付けられる。保持部材移動装置３８は、例えば、保持部材３６Ａ，３６Ｂと噛み合うネジ部材及びネジ部材を回転させる第４モータを含んでいる。そのネジ部材は、保持部材３６Ａと噛み合う部分及び保持部材３６Ｂと噛み合う部分に互いに逆方向になるネジが形成されている。固定ピン３３が挿入されるピン孔３９が第２走行体３４に形成される。
【００２２】
各ライザー管１５の表面からの超音波検査によって、ライザー管１５Ａ，１５Ｂ及び１５Ｃにき裂の存在が発見された場合には、各ライザー管１５のき裂が存在している部分を切断して新しい配管に交換する必要がある。ライザー管１５Ａにおいて、取替え箇所４５Ａの部分が切断されて取り除かれる。その後、ライザー管１５Ａの開口部からライザー管１５Ａ内に配管内アクセス装置２５が挿入される。ライザー管１５Ａ内で配管内アクセス装置２５は、ライザー管１５Ａ内で保持部材移動装置３１の第３モータを駆動させてネジ部材を回転させ、保持部材２９Ａと保持部材２９Ｂの間隔を狭くするように保持部材２９Ａ，２９Ｂを移動させる。一対の駆動輪２８がライザー管１５Ａの内面に押し付けられ、第１走行体２６が保持される。保持部材移動装置３８の第４モータも駆動されてネジ部材が回転される。保持部材３６Ａ，３６Ｂはお互いの間隔が狭くなるように移動される。一対の駆動輪３５がライザー管１５Ａの内面に押し付けられ、第２走行体３４が保持される。このようにして、配管内アクセス装置２５がライザー管１５Ａ内に保持される。配管内アクセス装置２５に接続されているワイヤ及びケーブル４４が、ライザー管１５Ａの下方のリングヘッダー管１４内まで垂れ下がっている。ライザー管１５Ｂ，１５Ｃも、同じ位置である取替え箇所４５Ｂ，４５Ｃが切断して取り除かれる。
【００２３】
取替え箇所４５Ａの位置に新配管４１の両端がライザー管１５Ａに溶接にて接合される。４２，４３がそれぞれの溶接部である。新配管４１の接合によって、ライザー管１５Ａが修復される。新配管４１を溶接している間に、作業員が、ライザー管１５Ｂの切断によって生じた開口部からフレキシブルなマジックハンド（図示せず）を、ライザー管１５Ｂを経てリングヘッダー管１４内に挿入する。リングヘッダー管１４内に垂れ下がっているワイヤ及びケーブル４４が、マジックハンドによって掴まれてライザー管１５Ｂの開口部から引き出される（図６参照）。ケーブル４４は、第１からだ意４の各モータ及び研磨装置２７に設けられた第５モータ（図示せず）に電力を供給するケーブルである。
【００２４】
新配管４１が接合された後、第１及び第２モータがそれぞれ駆動されて駆動輪２８，３５がそれぞれ回転し、配管内アクセス装置２５がライザー管１５Ａ内を上方へ向かって移動する（図５参照）。図５に示された配管内アクセス装置２５は第１走行体２６及び第２走行体３４が省略されている。研磨装置２７が溶接部４２の内面付近に到達したとき、配管内アクセス装置２５の移動が停止される。研磨装置２７が駆動されて溶接部４２の内面付近が研磨される。この研磨は、研磨装置２７を溶接部４２の内面に沿って回転させることによって、溶接部４２の内面を周方向全面にわたって行うことができる。研磨が終了した後、第１走行体２６に設けられている検査装置による検査が行われる。その後、第１及び第２モータが駆動され、研磨装置２７が溶接部４３の内面に達するまで、配管内アクセス装置２５が移動される。溶接部４３の内面付近においても、同様に、研磨装置２７による研磨及び検査装置による検査が行われる。溶接部４２，４３のそれぞれの内面付近を研磨することによって、溶接部４２，４３のそれぞれの内面付近に生じていた引張り残留応力が圧縮残留応力に改善される。
【００２５】
溶接部４２，４３のそれぞれの内面付近での研磨及び検査が終了した後、第１及び第２モータを逆回転させて駆動輪２８，３５を回転させ、配管内アクセス装置２５をリングヘッダー管１４に向かって移動させる。配管内アクセス装置２５がリングヘッダー管１４内に到達したとき、第３モータ及び第４モータを駆動してそれぞれのネジ部材を回転させ、保持部材２９Ａと保持部材２９Ｂの間の間隔、及び保持部材３６Ａと保持部材３６Ｂの間の間隔がそれぞれ広げられる。これにより、一対の駆動輪２８の間の距離、および一対の駆動輪３５の間の距離が狭められる。ライザー管１５Ｂの開口部から引き出されているワイヤ及びケーブル４４、特にワイヤ４４を引っ張ることによって、配管内アクセス装置２５は、リングヘッダー管１４、及びリングヘッダー管１４に接続されているライザー管１５Ｂを経て、ライザー管１５Ａに隣接しているライザー管１５Ｂから外に引き出される（図７参照）。
【００２６】
配管内アクセス装置２５がリングヘッダー管１４内に移った後、第１及び第４モータを駆動して駆動輪２８，３５をリングヘッダー管１４の内面に接触させ、駆動輪２８，３５を回転させて配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｂの方に向かって移動させることも可能である。さらに、配管内アクセス装置２５がライザー管１５Ｂ内に移った後、第１及び第４モータを駆動して駆動輪２８，３５をライザー管１５Ｂの内面に接触させ、駆動輪２８，３５を回転させて配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｂの開口部の方に向かって移動させることも可能である。
【００２７】
ライザー管１５Ｂにも新配管４１を接合する必要があるため、配管内アクセス装置２５がライザー管１５Ｂの開口部からライザー管１５Ｂ内に挿入される。ワイヤ及びケーブル４４が下向きになっており、配管内アクセス装置２５よりも先にライザー管１５Ｂ内に挿入される。ライザー管１５Ａの場合と同様に一対の駆動輪２８及び一対の駆動輪３５をそれぞれライザー管１５Ｂの内面に押し付けることによって、配管内アクセス装置２５がライザー管１５Ｂ内で新配管４１の接合部の近くに保持される。この状態で、新配管４１の両端部がライザー管１５Ｂにそれぞれ溶接によって接合される。新配管４１の接合によってライザー管１５Ｂも修復される。新配管４１の両端部とライザー管１５Ｂのそれぞれの溶接部の内面付近が、前述したように研磨装置２７によって研磨される。そして、実施例２で述べるＰＴ検査が行われる。
【００２８】
この検査が終了した後、ライザー管１５Ａの場合と同様に、既に、ライザー管１５Ｃの開口部から引き出されているワイヤ及びケーブル４４を引っ張ることによって、配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｃの開口部から外に取り出すことができる。
【００２９】
ライザー管１５Ｃに新配管４１を接合する前に、ワイヤ及びケーブル４４を下に向けて配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｃ内に挿入し、ライザー管１５Ａの場合と同様に駆動輪２８，３５をライザー管１５Ｃの内面に接触させて、配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｃ内に保持する。この状態で、新配管４１の両端部をライザー管１５Ｃにそれぞれ溶接する。新配管４１の両端部とライザー管１５Ｃとの二箇所の溶接部の内面付近を研磨装置２７で研磨する。検査を行った後、配管内アクセス装置２５を再循環系配管１０の外側に取り出す。すなわち、再循環系配管１０に設けられたバルブ１２Ｂが再循環系配管１０から取り外されている。の垂直配管部１７内を下方に垂れ下がったワイヤ及びケーブル４４は、フレキシブルなマジックハンドを用いてバルブ１２Ｂが取り外されて形成された再循環系配管１０の開口部から外側に引き出されている。
【００３０】
垂直配管部１７の内径がライザー管１５Ｃの内径よりも大きくなっている。このため、ライザー管１５Ｃから垂直配管部１７への配管内アクセス装置２５の移動は以下のようにして行われる。ライザー管１５Ｃ内を移動している配管内アクセス装置２５の第２走行体３４の駆動輪３５がクロス配管１３内に到達したときは、配管内アクセス装置２５は、第１走行体２６の一対の駆動輪２８がライザー管１５Ｃの内面に押し付けられて保持されているので、下方に落下することを防止できる。配管内アクセス装置２５がさらに下降して駆動輪３５がクロス配管１３の垂直部１３Ａ（図８参照）内に到達したとき、第４モータが駆動されて一対の駆動輪３５が垂直部１３Ａの内面に押し付けられる。この状態においても、一対の駆動輪２８はライザー管１５Ｃの内面に押し付けられている。一対の駆動輪３５が垂直部１３Ａの内面に押し付けられた後、保持部材移動装置３１のバネ部材を回転させることにより、一対の駆動輪２８がライザー管１５Ｃの内面から離される。駆動輪２８が垂直部１３Ａ内に達した後、一対の駆動輪２８も垂直部１３Ａの内面に押し付けられる。ワイヤ４４を引っ張りながら駆動輪２８，３５を駆動させて、配管内アクセス装置２５を、垂直配管部１７内を下降させる。配管内アクセス装置２５は再循環系配管１０の開口部から外に取り出される（図８参照）。
【００３１】
配管内アクセス装置２５を取り出した後、バルブ１２Ｂが再循環系配管１０に取り付けられる。
【００３２】
以上の作業によって、本実施例におけるライザー管１５の取替え作業、及び新配管４１の両端部における各溶接部の内面付近の研磨作業（圧縮残留応力付与作業）が終了する。
【００３３】
本実施例は、切断したライザー管（配管）１５の開口部からライザー管１５内に配管内アクセス装置２５を挿入してライザー管１５Ａの切断箇所近くに待機させ、新配管４１の両端部と残っているライザー管１５Ａをそれぞれ溶接して接合する。溶接が完了して溶接部４２，４３の温度が設定温度（例えば、１００℃以下）まで低下した後、ライザー管１５Ａ内で待機している配管内アクセス装置２５を移動させて研磨装置２７を溶接部４２，４３の内面付近に順次位置させ、それぞれの内面付近を研磨装置２７によって研磨する。したがって、溶接部４２，４３の内面付近で発生している引張り残留応力を圧縮残留応力に改善することができる。本実施例は、配管内アクセス装置２５を、新配管４１とライザー管１５Ａを溶接している間、ライザー管１５Ａ内でその溶接部の近く待機させるので、溶接終了後に溶接部に素早く到達させることができる。したがって、本実施例は、溶接部４２，４３に圧縮残留応力を付与する作業に着手するまでの時間を、新配管の両端部を溶接した後にアクセスする開口部（例えば、バルブ１２Ｂを取り外して形成される開口部）から配管内アクセス装置２５を再循環系配管１０内に挿入して溶接部４２，４３まで移動させる従来の場合に比べて、著しく短縮することができる。このような本実施例はＢＷＲプラントの定期検査の期間を短縮することができる。
【００３４】
本実施例は、切断した配管の溶接部の近くで配管内に配管内アクセス装置２５を待機させるので、配管内アクセス装置２５によって圧縮残留応力を付与できる溶接部の数が著しく増大する。
【００３５】
ＢＷＲプラントの再循環系配管１０において、ライザー管１５Ａの溶接部４２，４３への研磨作業が終了した後、ライザー管１５Ａ内に存在する配管内アクセス装置２５を、ライザー管１５Ａに隣接する他のライザー管１５Ｂに形成された開口部から取り出される。このため、配管内アクセス装置２５のライザー管内からの取り出しを、簡単に短時間に行うことができる。特に、配管の交換箇所が隣りのライザー管１５Ｂに存在する場合には、ライザー管１５Ｂの切断箇所に形成された開口部を利用して、ライザー管１５Ａ内に存在する配管内アクセス装置２５を取り出すことができる。
【００３６】
クロス配管１３の上端に接続されるライザー管１５Ｃ、及びこのライザー管１５Ｃに隣接する他のライザー管（例えば、ライザー管１５Ｂ）が切断されて開口部が形成される場合には、配管内アクセス装置２５を、ライザー管１５Ｂが切断されて形成された開口部からライザー管１５Ｂ内に先に挿入して待機させ、ライザー管１５Ｂの切断箇所に新配管４１を溶接にて接合することが望ましい。これによって、ライザー管１５Ｂと新配管４１の溶接部の内面付近を研磨装置２７で研磨した後に配管内アクセス装置２５をライザー管１５Ｃの切断箇所から取り出すことができる。また、ライザー管１５Ｃの切断箇所に新配管４１を溶接する際にライザー管１５Ｃ内に予め挿入されて待機している配管内アクセス装置２５は、ライザー管１５Ｃと新配管４１の溶接部の内面付近を研磨した後、ライザー管１５Ｃの真下に位置する垂直配管部１７を通して再循環系配管１０に形成された開口部から容易にかつ短時間に取り出すことができる。この開口部は、再循環系配管１０に取り付けられた機器（バルブ１２Ａ，１２Ｂ及び再循環ポンプ１１等）を取り外すことによって形成される。
【００３７】
ライザー管１５Ｃの切断箇所を先に新配管４１を溶接してその後にライザー管１５Ｂの切断箇所に新配管４１を溶接した場合には、ライザー管１５Ｂ内に挿入されている配管内アクセス装置２５は、ライザー管１５Ｂとリングヘッダー管１４の分岐部、及びリングヘッダー管１４とクロス配管１３の分岐部の二箇所の分岐部を通して再循環系配管１０に形成された上記開口部から取り出す必要がある。配管内アクセス装置２５が二箇所の分岐部を通過するために、長い時間を必要とする。したがって、ライザー管１５Ｃから垂直配管部１７への配管内アクセス装置２５の移動に要する時間は、ライザー管１５Ｂから垂直配管部１７へのその移動に要する時間よりも短縮される。
【００３８】
配管内アクセス装置２５は、一対の駆動輪及びこれらの駆動輪を配管の半径方向に移動させる装置（車輪移動装置）がそれぞれ設けられた複数の走行体を有しているので、ライザー管１５Ｃ、及びクロス配管１３の垂直部１３Ａのように、内径の異なる２つの配管内での移動を容易に行うことができる。配管内アクセス装置２５にはワイヤ４４が取り付けられているため、配管内アクセス装置２５が異常状態になった場合でも、ワイヤ４４を引っ張ることによって配管内アクセス装置２５をライザー管１５内から引き出すことができる。一対の駆動輪を配管の半径方向に移動させる装置が駆動輪をライザー管１５Ａの内面に押し付けることができるので、ライザー管１５Ａ内で待機している配管内アクセス装置２５を、垂直であるライザー管１５Ａ内に保持することができる。また、本実施例は、配管内アクセス装置２５を移動させる移動装置（例えば、駆動輪２８）をライザー管１５の内面に押し付けるので、配管内アクセス装置２５をライザー管１５内に保持する新たな機構を設ける必要がない。このため、配管内アクセス装置２５の構造を単純化することができ、それのコンパクト化を図ることができる。
【００３９】
ライザー管１５Ａ内に挿入する前の状態では、第１走行体２６に設けられたエアシリンダ３２の先端に取り付けられている固定ピン３３が、第２走行体３４に形成されたピン孔３９内に挿入されている。しかしながら、配管内アクセス装置２５を切断された開口部からライザー管１５Ａ内に挿入する前に、エアシリンダ３２を操作することによって固定ピン３３がピン孔３９から引抜かれる。固定ピン３３がピン孔３９から引き抜かれることよって、第１走行体２６と第２走行体３４の連結が解除される。このため、ユニバーサルジョイント４０の動きが自由になるため、リングヘッダー管１４からのライザー管１５の分岐部、及びライザー管１５の曲管部内を、それらの形状に沿って配管内アクセス装置２５を容易に移動させることができる。配管内アクセス装置２５のライザー管１５Ａ内からの回収作業を容易に行うことができる。また、配管内アクセス装置２５をライザー管１５内から回収した後、エアシリンダ３２を操作して固定ピン３３をピン孔３９内に挿入する。これによって、ユニバーサルジョイント４０の機能が拘束されるため、第１走行体２６及び第２走行体３４がふらつかないので、配管内アクセス装置２５の搬送等における取り扱いが容易になる。
【００４０】
エアシリンダ３２、固定ピン３３及びピン孔３９は、隣り合う走行体２９，３４の動きを拘束しかつこの拘束を解除する操作装置である。
【００４１】
配管内アクセス装置２５は、第１走行体２６と第２走行体３４がユニバーサルジョイント４０によって連結されているため、固定ピン３３がピン孔３９から引抜かれた状態では、第１走行体２６及び第２走行体３４はお互いに自由に動くことができる。したがって、配管内アクセス装置２５の、分岐部、及びライザー管１５の曲管部内における移動をスムーズにかつ容易に行うことができる。管内アクセス装置２５のライザー管１５Ａ内からの回収がさらに容易になる。
【００４２】
管内アクセス装置２５には、研磨装置２７の替りに他の圧縮残留応力付与装置を取り付けることが可能である。この圧縮残留応力付与装置として、例えば、液体研磨剤噴射装置を用いることができる。液体研磨剤噴射装置を管内アクセス装置２５に設置した場合には、液体研磨剤を液体研磨剤噴射装置に供給するホースが必要になる。このホースは、ワイヤ４４に取り付けられ、ワイヤ４４が隣りのライザー管１５の切断箇所から引き出される際に一緒に引き出される。引き出されたホースの一端に液体研磨剤供給装置が接続される。液体研磨剤供給装置から供給される液体研磨剤が、ホースを介して例えばライザー管１５Ａの溶接部４２の内面付近に位置している液体研磨剤噴射装置に供給され、その内面付近に向かって噴射される。このような液体研磨剤の噴出によって、溶接部の内面付近の引張り圧縮残留応力を圧縮残留応力に変えることができる。
【実施例２】
【００４３】
本発明の他の実施例である実施例２の配管溶接部の予防保全方法を、図９を用いて説明する。本実施例における配管溶接部の予防保全方法の基本的な概念は、実施例１のその方法と同じである。本実施例の予防保全方法は、配管内アクセス装置２５以外に、配管内アクセス装置４８を用いている。配管アクセス装置４８は、配管アクセス装置２５において研磨装置２７の替りにＰＴヘッドを設置している。
【００４４】
ＰＴヘッドは、浸透探傷試験（ＰＴ）を行う際に用いられる。ＰＴは、材料表面に開口した傷（クラック）を探し出す非破壊検査の一種である。ＰＴによる検査は、以下のようにして行われる。検査対象の構造材の表面に検査用の浸透液（赤色など）を塗布し、この浸透液を構造材表面に存在するクラックに染みこませる。設定された浸透時間の経過後に構造材表面から一旦浸透液を除去し、その表面が乾燥した後、構造材表面に現像液（白色など）を塗布する。これによってクラック内に染み込んでいた浸透液が構造材表面ににじみだし指示模様を描く。この指示模様を見ることによってクラックの存在及びクラックの状態を知ることができる。
配管アクセス装置４８の他の構成は、配管アクセス装置２５と同じである。配管アクセス装置４８も、テレビカメラを搭載している。配管アクセス装置４８はＰＴ検査装置である。
【００４５】
例えば、ライザー管１５Ａの切断箇所からライザー管１５Ａ内に、配管アクセス装置４８が配管アクセス装置２５の前に位置するように、配管アクセス装置２５，４８が挿入される。これらの装置は、実施例１における配管アクセス装置２５と同様に、ライザー管１５Ａと新配管４１の溶接が終了するまでライザー管１５Ａ内に待機している。それらの溶接が終了した後、配管アクセス装置４８を溶接部４２に向かって移動させ、ＰＴヘッドをその溶接部の内面付近に対向させる。ＰＴヘッドから溶接部４２の内面に向かってＰＴ液が噴射される。ＰＴ液は前述した浸透液及び現像液である。浸透液、現像液の順にライザー管１５Ａの内面に順次噴射される。現像液の噴射後にライザー管１５Ａの内面に形成された指示模様をテレビカメラで撮影して表示装置（図示せず）に表示させることによって、クラックの存在を確認することができる。
溶接部４２の内面に対するＰＴ検査が終了した後、溶接部４３の内面に対するＰＴ検査が同様に行われる。それらのＰＴ検査が終了した後、配管アクセス装置２５の研磨装置２７を用いた、溶接部４２，４３のそれぞれの内面付近へ圧縮残留応力を発生させる作業が、実施例１と同様に実行される。この作業に対して支障が生じないように、配管アクセス装置４８は溶接部４３より前方に移動されている。配管アクセス装置４８に接続されるワイヤ及びケーブル４４Ａは、ワイヤ及びケーブル４４と同様に、マジックハンドを用いてライザー管１５Ｂの開口部４９から引き出されている。研磨による溶接部４２，４３の内面付近への圧縮残留応力の付与が終了した後、配管アクセス装置２５，４８は、実施例１での配管アクセス装置２５と同様に、開口部４９から取り出される。その後、ライザー管１５Ｂの開口部４９に新配管４１が溶接される。
【００４６】
本実施例は、実施例１で生じる効果を得ることができる。さらに、圧縮残留応力を発生させる作業の前後に溶接部４２，４３の各内面に対してＰＴ検査を実行するので、検査装置等を別途用いることなく同時作業を行うことが可能となる為、施工時間短縮の効果を得ることができる。本実施例は、配管アクセス装置２５，４８をライザー管１５Ａ内に予め挿入しライザー管１５Ａの切断箇所の近くに待機させているので、溶接部内面付近のＰＴ検査終了後にＰＴヘッドを搭載した配管アクセス装置をライザー管１５Ｂの開口部４９から溶接部内面付近まで移動させ、溶接部内面でのＰＴ検査終了後にその配管アクセス装置を開口部４９から取り出し、ＰＴヘッドを研磨装置２７に付け替えた配管アクセス装置を、再度、溶接部４２，４３まで移動させるという作業が不要になる。したがって、本実施例は、溶接部４２，４３に対してＰＴ検査を行い、それらの溶接部への圧縮残留応力の付与が終了するまでに要する時間を著しく短縮することができる。
【００４７】
実施例２では配管アクセス装置２５，４８を用いているが、ＰＴヘッドを配管アクセス装置２５に搭載することも可能である。ＰＴヘッドを搭載した配管アクセス装置を、図１０を用いて説明する。その配管アクセス装置２５Ａは、図１０には示されていないが、配管アクセス装置２５と同様に、ユニバーサルジョイント４０で連結された第１走行体２６及び第２走行体３４を有している。研磨装置２７は第１走行体２６の前面に設置され、ＰＴヘッド５０が第２走行体３４の後面に設置されている。実施例２において、配管アクセス装置２５，４８の替りに配管アクセス装置２５Ａを用いることによって、ＰＴ検査及び圧縮残留応力の付与を行うことができる。配管アクセス装置２５Ａの使用は、配管アクセス装置２５，４８の２つの装置を配管から取り出すことがなくなるので、配管アクセス装置の配管からの取り出し作業に要する時間を短縮することができる。
【００４８】
前述の各実施例は、き裂が生じた配管を新配管と交換した際における新配管と元の配管との溶接部内面付近への圧縮残留応力の付与を行うものであるが、特開２００２−２７７５８２号公報及び特開平１０−１９７６７９号公報に記載された作業を実施した後、配管の切断箇所に配管を溶接して生じる溶接部の内面への圧縮残留応力の付与にも適用することができる。すなわち、配管の切断箇所からレーザー照射装置等の装置を挿入して配管内面への該当する作業を実施した後、その装置をその切断箇所から取り出す。その後、レーザー照射装置等を挿入した切断箇所に対向する他方の切断箇所から配管内に配管アクセス装置２５を挿入してその切断箇所の近くに待機させる。切断箇所に新配管を挿入してこの新配管の両端部を配管に溶接する。溶接終了後の適切な時期に、配管内に待機していた配管アクセス装置２５を用いて溶接部内面付近に対して研磨作業を施し、この内面付近に圧縮残留応力を発生させる。配管内の配管アクセス装置２５は、その溶接部に近い部分で配管に設置されている機器を取り外して形成される開口部から外に取り出される。
【００４９】
配管アクセス装置２５を用いた配管溶接部の予防保全方法は、再循環系配管以外のステンレス配管（例えば、残留熱除去系配管及び原子炉冷却材浄化系配管等）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例である配管溶接部の予防保全方法が適用される沸騰水型発電プラントの概略構成図である。
【図２】図１に示すジェットポンプ付近の詳細構成図である。
【図３】本発明の好適な一実施例である実施例１の配管溶接部の予防保全方法を示す説明図である。
【図４】図３に示す配管内アクセス装置の詳細構成図である。
【図５】図３に示す新しい配管の溶接部にアクセスする配管内アクセス装置の状態を示す説明図である。
【図６】実施例１において新しい配管の溶接部の内面付近に対する研磨作業が終了した後、配管内アクセス装置を外へ引き出す途中の過程を示す説明図である。
【図７】実施例１において新しい配管の溶接部の内面付近に対する研磨作業が終了した後、配管内アクセス装置をライザー管の外へ引き出した状態を示す説明図である。
【図８】実施例１において新しい配管の溶接部の内面付近に対する研磨作業が終了した後、配管内アクセス装置をライザー管の外へ引き出した他の状態を示す説明図である。
【図９】本発明の好適な一実施例である実施例２の配管溶接部の予防保全方法を示す説明図である。
【図１０】ＰＴヘッドを設置した配管内アクセス装置の他の実施例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
２…原子炉圧力容器、３…炉心、７…ジェットポンプ、９…再循環系、１０…再循環系配管、１１…再循環ポンプ、１２Ａ，１２Ｂ…バルブ、１３…クロス配管、１４…リングヘッダー管、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…ライザー管、２５，２５Ａ…配管内アクセス装置、２６…第１走行体、２７…研磨装置、２８，３５…駆動輪、３２…エアシリンダ、３５…第２走行体、４０…ユニバーサルジョイント、４１…新配管、４２，４３…溶接部。
【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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