(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の炉心槽の周方向に沿って延在する溶接ビードを検査するための装置であって、
前記溶接ビードを検出するためのビードセンサと、
前記溶接ビードを撮像するための撮像ユニットと、
前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを支持するとともに、前記炉心槽の前記周方向に移動可能に構成されたキャリアと、
前記ビードセンサによる前記溶接ビードの検出中において、前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを前記炉心槽の軸方向に沿って移動させるように構成された第１アクチュエータと、
前記撮像ユニットによる前記溶接ビードの撮像中において、前記ビードセンサによる前記溶接ビードの検出位置にて前記キャリアを前記周方向に移動させるように構成された第２アクチュエータと、
を備え、
前記炉心槽の半径方向に関して位置決めされた状態で、前記周方向に沿って前記炉心槽に取り付けられた走行レールをさらに備え、
前記キャリアは、前記走行レールに沿って走行可能に構成され、
前記走行レールは、
前記周方向に連続した環状レール部と、
前記環状レール部に交差するように設けられた少なくとも一本のブリッジ部と、
を含むことを特徴とする炉心槽の検査装置。
【請求項２】
前記走行レールは、前記炉心槽の上部フランジに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項３】
前記走行レールは、前記炉心槽に形成された複数の位置決め用の凸部又は凹部とそれぞれ嵌合可能な嵌合部を複数有することを特徴とする請求項１又は２に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項４】
前記走行レールは、前記環状レール部又は前記ブリッジ部の少なくとも一方に設けられたリブをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項５】
前記環状レール部の中心上において前記少なくとも一本のブリッジ部に回動可能に一端が固定され、他端が前記キャリアに連結された走行ガイドロッドをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項６】
前記ビードセンサと、前記撮像ユニットと、前記キャリアの少なくとも一部とが、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内にアクセス可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項７】
前記検査装置は、前記隙間内の前記溶接ビードを検査するための狭隘部検査用キャリアと、前記熱遮へい体によって覆われていない領域における前記溶接ビードを検査するための非狭隘部検査用キャリアと、を含む複数の前記キャリア間で交換可能に構成されたことを特徴とする請求項６に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項８】
前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータによる前記キャリアの移動中、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内における少なくとも一本のピンが位置する周方向位置範囲に前記撮像ユニットが差し掛かったとき、前記少なくとも一本のピンを前記撮像ユニットが回避するように前記撮像ユニットを前記軸方向に移動させるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項９】
前記キャリアに取り付けられたカウンタウェイトをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項１０】
前記ビードセンサは、前記撮像ユニットに対してずれた位置において前記キャリアに支持されたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項１１】
前記ビードセンサに接続されるセンサ送りケーブルと、
前記撮像ユニットに接続される撮像ユニット送りケーブルと、をさらに備え、
前記キャリアは、前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルが挿通されるガイド管を含み、
前記第１アクチュエータは、前記ガイド管内において前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルを進退させて、前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを前記軸方向に沿って移動させるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の炉心槽の検査装置。
【請求項１２】
前記ガイド管の先端部は、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内に挿入可能に構成されており、
前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットは、それぞれ、前記ガイド管内を延在する前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルによって、前記ガイド管の前記先端部の下方に垂下されていることを特徴とする請求項１１に記載の炉心槽の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、原子炉の炉心槽の検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子炉の健全性を評価する検査の一つとして、炉心槽の溶接部の状態を検査することが要求される。炉心槽は、通常、複数の板材が溶接されて円筒形状に形成されているが、過酷な環境下で使用されることによって他の部位よりも脆弱な溶接部にき裂や破損等の不具合が発生しやすい。そこで、炉心槽の検査においては、溶接部を重点的に検査することが求められている。
【０００３】
従来、炉心槽の検査においては、原子炉から取り出した炉心槽を直立姿勢の状態とし、遠隔操作されるカメラを用いて炉心槽の視認検査を行っている。この際、炉心槽の上方からクレーン等によって吊り下げたカメラを炉心槽内に導入し、遠隔操作によりカメラを溶接部に接近させて撮像することが一般的であった。
【０００４】
近年、カメラの移動速度や撮影範囲についての要求が厳しくなりつつあり、この要求に対応した構成として、例えば特許文献１には、カメラを含む検査装置を炉心槽の外周面に沿って移動させる移動機構が開示されている。
また、炉心槽の検査においては、狭隘部における検査の実施も求められる場合があり、例えば特許文献２及び３では、狭隘部において溶接部を検査する方法が開示されている。この方法では、炉心槽の外周側に配置された熱遮へい体の上端部に沿って移動する走行ローラにファイバスコープ及びＵＴプローブを垂下させ、ファイバスコープによって溶接部の目視検査を行うと共に、ＵＴプローブを用いて溶接部の非破壊検査を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７０７８８号公報
【特許文献２】特開平８−２２６９９１号公報
【特許文献３】特開平８−２２６９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮像ユニットを用いた炉心槽の溶接部の観察によって溶接部の検査を行う場合、炉心槽の経年変化によりスケール等が付着して溶接部の視認性が低下し、溶接部ではない箇所の画像に基づいて誤った検査を行ってしまう可能性がある。
この点、特許文献１〜３においては、炉心槽の経年変化により溶接部の視認性が低下した場合において、撮像ユニットを用いた溶接部の検査を適切に行うための手法について開示がない。
【０００７】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、経年変化により視認性が低下した炉心槽においても適切に溶接部の検査を行うことができる炉心槽の検査装置および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】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る炉心槽の検査装置は、
原子炉の炉心槽の周方向に沿って延在する溶接ビードを検査するための装置であって、
前記溶接ビードを検出するためのビードセンサと、
前記溶接ビードを撮像するための撮像ユニットと、
前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを支持するとともに、前記炉心槽の前記周方向に移動可能に構成されたキャリアと、
前記ビードセンサによる前記溶接ビードの検出中において、前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを前記炉心槽の軸方向に沿って移動させるように構成された第１アクチュエータと、
前記撮像ユニットによる前記溶接ビードの撮像中において、前記ビードセンサによる前記溶接ビードの検出位置にて前記キャリアを前記周方向に移動させるように構成された第２アクチュエータと、
を備える。
【０００９】
上記（１）の炉心槽の検査装置は、溶接ビードを検出するためのビードセンサと、溶接ビードを撮像するための撮像ユニットとを備えている。そして、ビードセンサによる溶接ビードの検出位置において撮像ユニットによって溶接ビードを撮像するようになっている。これにより、経年変化により視認性が低下した炉心槽においても溶接ビードを見逃すことなく、適切に撮像することができる。
また、ビードセンサ及び撮像ユニットの移動機構として、ビードセンサによる溶接ビードの検出中において、ビードセンサ及び撮像ユニットを軸方向に沿って移動させるように構成された第１アクチュエータと、撮像ユニットによる溶接ビードの撮像中において、ビードセンサによる溶接ビードの検出位置にてキャリアを周方向に移動させるように構成された第２アクチュエータと、を備えている。第１アクチュエータにより軸方向に移動されるビードセンサによって溶接ビードの高さ方向位置を検出し、その高さ方向位置において第２アクチュエータにより撮像ユニットをキャリアとともに周方向に移動させることによって、例えば炉心槽の水平方向に延在する溶接ビードのように、炉心槽に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビードを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記炉心槽の半径方向に関して位置決めされた状態で、前記周方向に沿って前記炉心槽に取り付けられた走行レールをさらに備え、
前記キャリアは、前記走行レールに沿って走行可能に構成される。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、炉心槽の半径方向に関して位置決めされた状態で、周方向に沿って炉心槽に取り付けられた走行レールを備えているので、この走行レールに沿ってキャリアを正確に移動させることができる。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記走行レールは、前記炉心槽の上部フランジに取り付けられている。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、炉心槽の上部フランジに走行レールが取り付けられているので、走行レールの脱着が容易である。また、通常、炉心槽の上部フランジは概ね正確に水平方向に延在しているため、これに沿わせることで走行レールを水平方向に沿って適正に設置することができる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記走行レールは、前記炉心槽に形成された複数の位置決め用の凸部又は凹部とそれぞれ嵌合可能な嵌合部を複数有する。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、走行レールの設置時、凸部又は凹部と嵌合部とを嵌合させることによって、炉心槽に対して走行レールを正確に位置決めすることができる。これにより、キャリアやビードセンサ及び撮像ユニットを適正に移動させることができる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかの構成において、
前記走行レールは、
前記周方向に連続した環状レール部と、
前記環状レール部に交差するように設けられた少なくとも一本のブリッジ部と、
を含む。
【００１７】
上記（５）の構成によれば、環状レール部に交差するように、少なくとも一本のブリッジ部が設けられているので、環状レール部の強度を確保でき、キャリアの移動時においても環状レール部を安定的に支持できる。
【００１８】
（６）一実施形態では、上記（５）の構成において、
前記走行レールは、前記環状レール部又は前記ブリッジ部の少なくとも一方に設けられたリブをさらに含む。
【００１９】
上記（６）の構成によれば、環状レール部の強度をより一層向上させることができるので、キャリアやビードセンサ及び撮像ユニットの荷重を受けても環状レール部が撓んでしまうことを防止でき、キャリアを適正に移動させることができる。
【００２０】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、
前記環状レール部の中心上において前記少なくとも一本のブリッジ部に回動可能に一端が固定され、他端が前記キャリアに連結された走行ガイドロッドをさらに備える。
【００２１】
上記（７）の構成によれば、キャリアを炉心槽の半径方向に関して正確に位置決めすることができ、キャリアを環状レール部において適正に移動させることができる。
【００２２】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、
前記ビードセンサと、前記撮像ユニットと、前記キャリアの少なくとも一部とが、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内にアクセス可能に構成される。
【００２３】
上記（８）の構成によれば、炉心槽と熱遮へい体との間の狭隘部における溶接ビードを確実に検出し、溶接ビードを適切に撮像することができる。
【００２４】
（９）一実施形態では、上記（８）の構成において、
前記検査装置は、前記隙間内の前記溶接ビードを検査するための狭隘部検査用キャリアと、前記熱遮へい体によって覆われていない領域における前記溶接ビードを検査するための非狭隘部検査用キャリアと、を含む複数の前記キャリア間で交換可能に構成される。
【００２５】
上記（９）の構成によれば、狭隘部検査用キャリアと非狭隘部検査用キャリアを含む複数種のキャリアを交換可能としているため、検査する対象部位によって適切なキャリアを選択することによって、炉心槽の大部分の領域を適切に検査することができる。
【００２６】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータによる前記キャリアの移動中、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内における少なくとも一本のピンが位置する周方向位置範囲に前記撮像ユニットが差し掛かったとき、前記少なくとも一本のピンを前記撮像ユニットが回避するように前記撮像ユニットを前記軸方向に移動させるように構成される。
【００２７】
上記（１０）の構成によれば、例えば熱遮へい体の取付ピンなどの炉心槽の外周側にピンが設けられている場合、撮像ユニットがピンを回避するように撮像ユニットを軸方向に移動させることにより、撮像ユニットとピンとの干渉を防止しながら炉心槽に沿ってキャリアを円滑に移動させることができる。よって、検査における作業の効率化が図れる。
【００２８】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記キャリアに取り付けられたカウンタウェイトをさらに備える。
【００２９】
溶接ビードの検出時または撮像時においては、ビードセンサ及び撮像ユニットの重心が、走行レールとキャリアとの接点である支持点から離れて位置する。そのため、上記（１１）の構成のように、カウンタウェイトによりキャリアにおける重量バランスを調節することによって、安定してキャリアを移動させることができる。
【００３０】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記ビードセンサは、前記撮像ユニットに対してずれた位置において前記キャリアに取り付けられている。
【００３１】
上記（１２）の構成によれば、ビードセンサと撮像ユニットの位置を異ならせているため、それぞれの角度を調節することによって、略同一の面を監視（検出又は撮像）することができる。
【００３２】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れかの構成において、
前記検査装置は、
前記ビードセンサに接続されるセンサ送りケーブルと、
前記撮像ユニットに接続される撮像ユニット送りケーブルと、をさらに備え、
前記キャリアは、前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルが挿通されるガイド管を含み、
前記第１アクチュエータは、前記ガイド管内において前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルを進退させて、前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットを前記軸方向に沿って移動させるように構成される。
【００３３】
上記（１３）の構成によれば、ガイド管に挿通されたケーブル（センサ送りケーブル及び撮像ユニット送りケーブル）を介してビードセンサ及び撮像ユニットを軸方向に移動可能であるから、ビードセンサ及び撮像ユニットから離れた場所に第１アクチュエータに配置することができる。よって、ビードセンサ及び撮像ユニットの近傍の狭隘なスペースではなく、例えば炉心槽の上方空間のような比較的広いスペースを利用して第１アクチュエータを設置することが可能となる。
【００３４】
（１４）一実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記ガイド管の先端部は、前記炉心槽の外周側に設けられた熱遮へい体と前記炉心槽との間の隙間内に挿入可能に構成されており、
前記ビードセンサ及び前記撮像ユニットは、それぞれ、前記ガイド管内を延在する前記センサ送りケーブル及び前記撮像ユニット送りケーブルによって、前記ガイド管の前記先端部の下方に垂下されている。
【００３５】
上記（１４）の構成によれば、ガイド管の先端部を熱遮へい体と炉心槽との間の環状隙間に挿入した状態で検査を行えば、第１アクチュエータによってビードセンサ及び撮像ユニットを軸方向沿って移動させる際、ビードセンサ及び撮像ユニットの隙間内への侵入が容易になる。
【００３６】
（１５）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る炉心槽の検査方法は、
原子炉の炉心槽の周方向に沿って延在する溶接ビードを検査する方法であって、
ビードセンサを前記炉心槽の軸方向に移動させながら、前記ビードセンサにより前記溶接ビードを検出するステップと、
前記ビードセンサによる前記溶接ビードの検出位置にて撮像ユニットを前記周方向に移動させながら、前記撮像ユニットにより前記溶接ビードを撮像するステップと、
を備える。
【００３７】
上記（１５）の炉心槽の検査方法によれば、ビードセンサを炉心槽の軸方向に移動させながら、ビードセンサにより溶接ビードを検出し、その検出位置にて撮像ユニットを周方向に移動させながら、撮像ユニットにより溶接ビードを撮像するようになっている。これにより、経年変化により視認性が低下した炉心槽においても溶接ビードを見逃すことなく、溶接ビードを適切に撮像することができる。
また、炉心槽の軸方向に移動させたビードセンサによって溶接ビードの高さ方向位置を検出し、その高さ方向位置において撮像ユニットを周方向に移動させて撮像することによって、例えば炉心槽の水平方向に延在する溶接ビードのように、炉心槽に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビードを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、経年変化により視認性が低下した炉心槽においても溶接ビードを見逃すことなく、溶接ビードを適切に撮像することができる。また、例えば炉心槽の水平方向に延在する溶接ビードのように、炉心槽に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビードを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施形態に係る原子炉の側断面図である。
【図２】一実施形態に係る炉心槽の側面図である。
【図３】一実施形態に係る炉心槽の検査装置を炉心槽に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係る炉心槽の検査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図６】図４のＢ部拡大図である。
【図７】図４のＣ部拡大図である。
【図８】一実施形態におけるカウンタウェイトを備えたキャリアの側面図である。
【図９】一実施形態に係る炉心槽の検査方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００４１】
最初に、図１を参照して、本実施形態における検査対象である炉心槽３０を備える原子炉１について説明する。なお、図１は、一実施形態に係る原子炉１の側断面図である。
【００４２】
図１に例示的に示すように、幾つかの実施形態に係る原子炉１は、核分裂反応で発生する熱エネルギーにより蒸気を生成するように構成されている。図１に例示的に示す実施形態において、原子炉１は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）である。他の実施形態では、原子炉１は沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）であってもよく、あるいは、加圧水型原子炉及び沸騰水型原子炉を含む軽水炉とは異なり、減速材又は冷却材として軽水以外の物質を用いるタイプの原子炉であってもよい。
【００４３】
原子炉１は、原子炉容器２と、炉心槽３０と、燃料集合体１５と、制御棒１６と、を備える。
具体的には、原子炉容器２は、原子炉容器本体３と、原子炉容器本体３と、開閉可能な原子炉容器蓋（上鏡）４とを含む。
原子炉容器本体３は、下部が半球形状をなす下鏡５により閉塞された円筒形状となっている。そして、原子炉容器本体３は、上部に一次冷却水としての軽水（冷却材）を供給する冷却材入口部（入口管台）６と、軽水を排出する冷却材出口部（出口管台）７とが形成されている。また、原子炉容器本体３は、冷却材入口部６及び冷却材出口部７とは別に、図示しない注水ノズル（注水管台）が形成されている。
【００４４】
原子炉容器本体３の内部には、冷却材入口部６及び冷却材出口部７より上方に上部炉心支持板８が固定されており、下方の下鏡５の近傍に位置するように下部炉心支持板９が固定されている。上部炉心支持板８及び下部炉心支持板９は、円板形状をなしており、図示しない多数の連通孔が形成されている。そして、上部炉心支持板８の下方には、複数の炉心支持柱１０を介して、図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板１１が連結されている。
【００４５】
炉心槽３０は、円筒形状を有している。また、炉心槽３０は、原子炉容器本体３の内部において、該原子炉容器本体３の内壁面と所定間隔をもって配置されている。炉心槽３０は、上部が上部炉心板１１に連結され、下部に下部炉心板１２が連結されている。下部炉心板１２は、円板形状をなし、図示しない多数の連通孔が形成されており、下部炉心支持板９に支持されている。また、炉心槽３０は、その外周側が熱遮へい体４０（図２、図３参照）によって覆われていてもよい。
【００４６】
炉心１３は、上部炉心板１１と炉心槽３０と下部炉心板１２により形成されている。
炉心１３の内部には、多数の燃料集合体１５及び多数の制御棒１６が配置されている。多数の制御棒１６は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ１７となり、燃料集合体１５内に挿入可能となっている。上部炉心支持板８には、該上部炉心支持板８を貫通するように、多数の制御棒クラスタ案内管１８が固定されている。各制御棒クラスタ案内管１８は、下端部が燃料集合体１５内の制御棒クラスタ１７まで延出されている。
【００４７】
燃料集合体１５は、複数の燃料棒が格子状に配列された状態で支持板（不図示）に支持されている。燃料集合体１５に含まれる複数の燃料棒における核分裂反応は、複数の制御棒１６を備える制御棒クラスタ１７により制御されるようになっている。制御棒クラスタ１７は制御棒駆動装置１９により駆動されて、制御棒クラスタ１７の備える複数の制御棒１６が燃料集合体１５の内部において上下に移動するようになっている。
【００４８】
原子炉容器２を構成する原子炉容器蓋４は、上部が半球形状をなし、磁気式ジャッキの制御棒駆動装置１９が設けられており、原子炉容器蓋４と一体をなすハウジング２１内に収容されている。多数の制御棒クラスタ案内管１８は、上端部が制御棒駆動装置１９まで延出され、該制御棒駆動装置１９から延出された制御棒クラスタ駆動軸２０が、制御棒クラスタ案内管１８内を通って燃料集合体１５まで延出され、制御棒クラスタ１７を把持可能に構成されている。制御棒駆動装置１９は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ１７に連結され、制御棒クラスタ駆動軸２０を上下動させることで、原子炉１の出力を制御している。
【００４９】
上記構成を有する原子炉１においては、制御棒駆動装置１９により制御棒クラスタ駆動軸２０を移動して燃料集合体１５から制御棒１６を所定量引き抜くことで、炉心１３内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギーにより原子炉容器２内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が冷却材出口部７から排出され、不図示の蒸気発生器に送られる。すなわち、燃料集合体１５を構成する原子燃料が核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギーを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくするとともに、発生した熱を奪って冷却する。一方、制御棒１６を燃料集合体１５に挿入することで、炉心１３内で生成される中性子数を調整し、また、制御棒１６を燃料集合体１５に全て挿入することで、原子炉を緊急に停止することができる。
【００５０】
また、上述の原子炉１は、原子力プラント（不図示）に設けられていてもよい。原子力プラントは、原子炉１と、原子炉１で生成された蒸気により駆動される蒸気タービンと、蒸気タービンの回転軸の回転により駆動される発電機と、を備える。
【００５１】
ここで、図２に例示的に示す実施形態における炉心槽３０の具体的な構成について説明する。図２は、一実施形態に係る炉心槽３０の側面図である。なお、図２において熱遮へい体４０は破線で示している。
【００５２】
一実施形態において、炉心槽３０は、円筒形状をなしており、原子炉容器２（図１参照）に収容された状態では、炉心槽３０の上端に形成された上部フランジ３１が、原子炉容器２（図１参照）の上部に設けられた段部に係合することによって原子炉容器２（図１参照）に支持されるようになっている。
具体的には、炉心槽３０は、上部フランジ３１を備えた上部構造部３２と、燃料集合体１５（図１参照）と対向する円筒形状の胴部３３と、を含む。
炉心槽３０の底面には、上述したように燃料集合体１５（図１参照）の荷重を支持する下部炉心支持板９（図１参照）が連結される。
【００５３】
炉心槽３０の外周側には、炉心槽３０を覆うように円筒形状の熱遮へい体４０が取り付けられている。熱遮へい体４０は、炉心槽３０の上部構造部３２よりも下方において胴部３３を覆うように設けられていてもよい。例えば、熱遮へい体４０は、上部構造部３２に設けられた入口ノズル３７（図３参照）又は出口ノズル３８より下方に設けられている。なお、入口ノズル３７又は出口ノズル３８は、図１に示す冷却材入口部６及び冷却材出口部７に対応して設けられている。なお、他の実施形態では、熱遮へい体４０は炉心槽３０の周方向において断続的に設けられていてもよい。すなわち、熱遮へい体４０は、複数のパネルが周方向において互いに離間するように、炉心槽３０の外周に沿って配列された構成であってもよい。
【００５４】
熱遮へい体４０は、少なくとも一本のピン４５によって炉心槽３０の外周側に取り付けられる。少なくとも一本のピン４５は、炉心槽３０と熱遮へい体４０と間の環状隙間に放射状に設けられていてもよい。また、少なくとも一本のピン４５は、炉心槽３０と熱遮へい体４０と間の環状隙間のうち上部に設けられていてもよい。
【００５５】
胴部３３は、上部構造部３２および複数の円筒体３３Ａ，３３Ｂが鉛直方向に積層されて、互いに溶接されることによって一体に形成されている。そのため、鉛直方向に隣接した上部構造部３２および円筒体３３Ａ，３３Ｂの接合部には、溶接ビード（溶接線）３５Ａ〜３５Ｃが形成されている。これらの溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃは、炉心槽３０の全周に亘って水平方向に沿って形成されている。
また、例えば、上部構造部３２および円筒体３３Ａ，３３Ｂのそれぞれが板材を曲げ加工して円筒状に成形されている場合、炉心槽３０には、鉛直方向の溶接ビード３６Ａ〜３６Ｃも形成されている。なお、図２に示す例では、溶接ビード３６Ａ〜３６Ｃの周方向位置が互いにずれているが、溶接ビード３６Ａ〜３６Ｃの周方向位置は一致していてもよい。
【００５６】
次に、図３〜図８を参照して、幾つかの実施形態に係る炉心槽３０の検査装置５０について説明する。図３は、一実施形態に係る検査装置５０を炉心槽３０に取り付けた状態を示す斜視図である。図４は、一実施形態に係る検査装置５０の概略構成を示す斜視図である。図５は、図３のＡ−Ａ線断面を示す図である。図６は、図４のＢ部拡大図である。図７は、図４のＣ部拡大図である。図８は、一実施形態におけるカウンタウェイト７８を備えたキャリア７０の側面図である。
なお、図３は、検査装置５０のうちビードセンサ５２及び撮像ユニット５４の周辺構造を示すために熱遮へい体４０を部分的に切り開いて部分断面斜視図として示している。また、図６は、後述するラック７２を示すためにガイド管７１を量略している。図７は、図４のＣ部（ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４）を、炉心槽３０側から視た図である。
【００５７】
以下の実施形態では、水平方向に延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検査について例示的に説明する。また、以下の説明において、「軸方向」とは炉心槽３０の軸方向のことを言い、「周方向」とは炉心槽３０の周方向のことを言う。
【００５８】
図３及び図４に例示的に示す炉心槽３０の検査装置５０は、原子炉１（図１参照）の炉心槽３０の周方向に沿って延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査するための装置である。一実施形態として、図示される検査装置５０は、炉心槽３０の外周面における溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査するようになっている。
【００５９】
幾つかの実施形態では、炉心槽３０の検査装置５０は、ビードセンサ５２と、撮像ユニット５４と、キャリア７０と、第１アクチュエータ５６と、第２アクチュエータ５８と、を備える。
【００６０】
ビードセンサ５２は、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検出するように構成されている。例えば、ビードセンサ５２として、渦電流センサや赤外線センサ等が用いられる。
撮像ユニット５４は、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像するように構成される。すなわち、撮像ユニット５４は、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを含む炉心槽３０の検査領域の画像を取得するように構成される。撮像ユニット５４で撮像された溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの画像は、目視検査に用いられたり、画像分析に用いられたりする。
【００６１】
キャリア７０は、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を支持するとともに、軸方向および周方向に移動可能に構成される。
第１アクチュエータ５６は、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出中において、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を軸方向に沿って移動させるように構成される。
第２アクチュエータ５８は、撮像ユニット５４による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの撮像中において、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出位置にてキャリア７０を周方向に移動させるように構成される。
なお、キャリア７０、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５８の具体的な構成については後述する。
【００６２】
上記検査装置５０は、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検出するためのビードセンサ５２と、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像するための撮像ユニット５４とを備えている。そして、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出位置において撮像ユニット５４によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像するようになっている。これにより、経年変化により視認性が低下した炉心槽３０においても溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを見逃すことなく、適切に撮像することができる。
また、キャリア７０の移動機構として、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出中において、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を軸方向に沿って移動させるように構成された第１アクチュエータ５６と、撮像ユニット５４による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの撮像中において、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出位置にてキャリア７０を周方向に移動させるように構成された第２アクチュエータ５８と、を備えている。第１アクチュエータ５６により軸方向に移動されるビードセンサ５２によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの高さ方向位置を検出し、その高さ方向位置において第２アクチュエータ５８により撮像ユニット５４を周方向に移動させることによって、例えば炉心槽３０の水平方向に延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃのように、炉心槽３０に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【００６３】
図３及び図４に示すように、幾つかの実施形態では、検査装置５０は、炉心槽３０の半径方向に関して位置決めされた状態で、周方向に沿って炉心槽３０に取り付けられた走行レール６０をさらに備えており、キャリア７０は、走行レール６０に沿って走行可能に構成される。
この構成によれば、炉心槽３０の半径方向に関して位置決めされた状態で、周方向に沿って炉心槽に取り付けられた走行レール６０を備えているので、この走行レール６０に沿ってキャリア７０を正確に移動させることができる。
【００６４】
走行レール６０は、炉心槽３０の上部フランジ３１に取り付けられていてもよい。
例えば、炉心槽３０の検査を水中にて行う場合、検査用プールの上方から走行レール６０の脱着を行うことができるため、走行レール６０の取り付け又は取り外し作業が簡便となる。また、通常、炉心槽３０の上部フランジ３１は概ね正確に水平方向に延在しているため、これに沿わせることで走行レール６０を水平方向に沿って適正に設置することができる。
【００６５】
走行レール６０は、炉心槽３０に形成された複数の位置決め用の凸部又は凹部とそれぞれ嵌合可能な嵌合部６１を複数有する。図４に示す実施形態では、走行レール６０の下面に、軸方向下方に突出した嵌合部６１が設けられている。一方、図示は省略するが、炉心槽３０の上部フランジ３１（図３参照）には、嵌合部６１に対応した位置に凹部が設けられている。そして、走行レール６０の嵌合部（凸部）６１と、上部フランジ３１（図３参照）の凹部とを嵌合させることによって、炉心槽３０に対して走行レール６０を適切に位置決めすることができる。
このように、走行レール６０の設置時、炉心槽３０（図３参照）の凸部又は凹部と走行レール６０の嵌合部６１とを嵌合させることによって、炉心槽３０（図３参照）に対して走行レール６０を正確に位置決めすることができる。これにより、キャリア７０やビードセンサ５２及び撮像ユニット５４（何れも図３参照）を適正に移動させることができる。
【００６６】
図３及び図４に示す実施形態では、走行レール６０は、周方向に連続した環状レール部６２と、環状レール部６２に交差するように設けられた少なくとも一本のブリッジ部６３と、を含む。
具体的には、環状レール部６２は、炉心槽３０の上部フランジ３１に沿って正円形状をなす環状に形成されている。ブリッジ部６３は、端部が環状レール部６２に接続され、環状レール部６２の内周側において直線状に延設されている。一実施形態では、少なくとも一本のブリッジ部６３は、炉心槽３０の中心軸Ｏから環状レール部６２へ向けて放射状に配置された複数本（図示される例では４本）のブリッジ部６３を含む。
このように、環状レール部６２に交差するように少なくとも一本のブリッジ部６３が設けられているので、環状レール部６２の強度を確保でき、キャリア７０の移動時においても環状レール部６２を安定的に支持できる。
【００６７】
図５に示すように、走行レール６０は、環状レール部６２又はブリッジ部６３の少なくとも一方に設けられたリブ６５をさらに含んでいてもよい。例えば、リブ６５は、走行レール６０の下面に形成される。
これにより、環状レール部６２の強度をより一層向上させることができるので、キャリア７０やビードセンサ５２及び撮像ユニット５４（何れも図３参照）の荷重を受けても環状レール部６２が撓んでしまうことを防止でき、キャリア７０（図３参照）を適正に移動させることができる。
【００６８】
図３及び図４に示す実施形態では、検査装置５０は、環状レール部６２の中心（中心軸Ｏ）上において少なくとも一本のブリッジ部６３に回動可能に一端が固定され、他端がキャリア７０に連結された走行ガイドロッド６７をさらに備える。例えば、走行ガイドロッド６７は、一端が環状レール部６２の中心（中心軸Ｏ）においてブリッジ部６３に回動可能に取り付けられ、この取り付け部を支点として、他端に連結されたキャリア７０が環状レール部６２に沿って回動するように構成される。この場合、走行ガイドロッド６７の長さは、環状レール部６２の半径に概ね一致している。
これにより、キャリア７０を炉心槽３０の半径方向に関して正確に位置決めすることができ、キャリア７０を環状レール部６２において適正に移動させることができる。
【００６９】
ここで、図３、図４、図６及び図７を参照して、一実施形態におけるキャリア７０、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５８の具体的な構成について説明する。
【００７０】
図３、図４及び図６に示すように、キャリア７０は、走行レール６０に支持され、周方向にのみ移動するように構成された固定フレーム７９と、固定フレーム７９に取り付けられたガイド管７１と、を含む。
固定フレーム７９には、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５８が取り付けられている。
ガイド管７１は、鉛直方向に延設されており、その上部で固定フレーム７９に取り付けられている。また、ガイド管７１は中空構造を有し、ガイド管７１の内部をビードセンサ５２及び撮像ユニット５４が通過可能になっている。図７に示すように、ビードセンサ５２はセンサ送りケーブル５３に接続されており、撮像ユニット５４は撮像ユニット送りケーブル５５に接続されている。センサ送りケーブル５３及び撮像ユニット送りケーブル５５は、それぞれ、ガイド管７１内に挿通されている。センサ送りケーブル５３及び撮像ユニット送りケーブル５５は、それぞれ、第１アクチュエータ５６によってガイド管７１内を軸方向に沿って進退するようになっている。こうして、第１アクチュエータ５６によって、各送りケーブル５３，５５に接続されたビードセンサ５３及び撮像ユニット５４がそれぞれ軸方向に移動可能に構成されている。このように、ガイド管７１に挿通された送りケーブル５３，５５を介してビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を軸方向に移動可能とすることで、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４から離れた場所に第１アクチュエータ５６に配置することができる。このため、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４の近傍の狭隘なスペースではなく、図３に示すように、比較的スペースを確保しやすい炉心槽３０の上方空間を利用して第１アクチュエータ５６を設置することが可能となる。
【００７１】
図６に示すように、第１アクチュエータ５６は、ラックアンドピニオン機構によって固定フレーム７９に対してガイド管７１を軸方向に沿って移動させるように構成されている。具体的には、固定フレーム７９に、第１アクチュエータ（例えばモータ）５６と、第１アクチュエータ５６により回転されるピニオン７３とが取り付けられている。一方、ガイド管７１の内部には、ラック７２が設けられている。そして、第１アクチュエータ５６が駆動することによってピニオン７３が回転し、このピニオン７３に歯合したラック７２が軸方向に移動するようになっている。ラック７２は、センサ送りケーブル５３及び撮像ユニット送りケーブル５５に接続されており、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４が、固定フレーム７９及びガイド管７１に対して（すなわち走行レール６０に対して）軸方向に移動するようになっている。このようにして、第１アクチュエータ５６によって、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４が軸方向に移動するようになっている。
【００７２】
また、ラック７２を挟んで第１アクチュエータ５６とは反対側に、第１アクチュエータ５６からラック７２へ作用する応力を受けるための反力受け部７４が設けられていてもよい。第１アクチュエータ５６の回動力が伝達されるラック７２はピニオン７３の側面に対して押圧されており、ラック７２には第１アクチュエータ５６とは反対側へ向かう外力が発生する。そのため、この外力を受ける反力を発生させるための反力受け部７４を設けることによって、ラック７２及び各送りケーブル５３，５５を安定して軸方向移動させることができる。
【００７３】
第２アクチュエータ（例えばモータ）５８は、固定フレーム７９と走行レール６０（具体的には環状レール部６２）の間に設けられた車輪７５を回転させるように構成される。車輪７５は、固定フレーム７９に回転自在に取り付けられている。そして、第２アクチュエータ５８が駆動することによって走行レール６０上において車輪７５が回転し、固定フレーム７９がガイド管７１とともに周方向に移動する。このようにして、第２アクチュエータ５８によって、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４が周方向に移動するようになっている。
【００７４】
図３に示すように、ビードセンサ５２と、撮像ユニット５４と、キャリア７０の少なくとも一部とが、炉心槽３０の外周側に設けられた熱遮へい体４０と炉心槽３０との間の隙間内にアクセス可能に構成されてもよい。
これにより、炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の狭隘部における溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを確実に検出し、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを適切に撮像することができる。
【００７５】
例えば、ガイド管７１は、鉛直方向に沿って設けられた第１直線部７１Ａと、第１直線部７１Ａの下端に設けられた屈曲部７１Ｂと、屈曲部７１Ｂの下端に鉛直方向に沿って設けられた第２直線部７１Ｃとを含む。第１直線部７１Ａには固定フレーム７９が取り付けられる。屈曲部７１Ｂは、炉心槽３０の半径方向において上端側よりも下端側が内周側に位置するように形成されている。そのため、第２直線部７１Ｃは第１直線部７１Ａよりも内周側に位置する。これにより、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４をより一層炉心槽３０の外周面に近づけることができ、炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の狭隘部にビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を円滑に導入することができる。
【００７６】
また、第２直線部７１Ｃによって形成されるガイド管７１の先端部は、炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の環状隙間に挿入可能な寸法を有する。そして、県装置５０による検査時、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４は、それぞれ、ガイド管７１内に挿通された送りケーブル５３，５５によって、ガイド管７１の先端部（第２直線部７１Ｃ）の下方に垂下されている。
これにより、検査装置５０による検査の事前準備として、第１アクチュエータ５６によってビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を軸方向沿って環状隙間内まで移動させる際、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４の環状隙間内に侵入させるのが容易になる。
【００７７】
さらに、検査装置５０は、炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の隙間内の溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査するための狭隘部検査用キャリアと、熱遮へい体によって覆われていない領域における溶接ビードを検査するための非狭隘部検査用キャリアと、を含む複数種のキャリア７０間で交換可能に構成されてもよい。一例として、狭隘部検査用キャリアは、上述したガイド管７１が第１直線部７１Ａと屈曲部７１Ｂと第２直線部７１Ｃとを含む構成とし、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を狭隘部に導入しやすい構成となっている。一方、非狭隘部検査用キャリアは、ガイド管７１が直線部のみで形成され、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４と炉心槽３０の外周面との間の距離をある程度確保できるようにし、炉心槽３０の外周面の凹凸に対応可能な構成としてもよい。
このように、狭隘部検査用キャリアと非狭隘部検査用キャリアを含む複数種のキャリア７０を交換可能とすることにより、検査する対象部位によって適切なキャリア７０を選択することで、炉心槽３０の大部分の領域を適切に検査することができる。
【００７８】
一実施形態では、第１アクチュエータ５６は、第２アクチュエータ５８によるキャリア７０の移動中、炉心槽３０の外周側に設けられた熱遮へい体４０と炉心槽３０との間の隙間内における少なくとも一本のピン４５が位置する周方向位置範囲に撮像ユニット５４が差し掛かったとき、少なくとも一本のピン４５を撮像ユニット５４が回避するように撮像ユニット５４（及びビードセンサ５２）を軸方向に移動させるように構成される。例えば、検査対象領域よりも上方にピン４５が設けられている場合、第２アクチュエータ５８によってキャリア７０を周方向に移動させる際、ピン４５の位置において第１アクチュエータ５６によってビードセンサ５２及び撮像ユニット５４をピン４５より上方まで移動させた後、第２アクチュエータ５８によってピン４５を回避可能な位置まで周方向に移動させる。そして、再度、第１アクチュエータ５６によってビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの位置まで降ろし、撮像ユニット５４による撮像を再開する。
なお、ガイド管７１の長さは、ガイド管７１の先端がピン４５よりも上方に位置するように設定されていることが好ましい。この場合、キャリア７０を周方向に移動させてもガイド管７１とピン４５とが干渉することはないため、第１アクチュエータ５６によってビードセンサ５２及び撮像ユニット５４のみを上昇させてピン４５を回避すれば足りる。
【００７９】
この構成によれば、例えば熱遮へい体の取付ピンや上部炉心板案内ピンなどのように炉心槽３０の外周側にピン４５が設けられている場合、撮像ユニット５４がピン４５を回避するように撮像ユニット５４（及びビードセンサ５２）を軸方向に移動させることにより、ピン４５の位置においてキャリア７０を設置し直すことなく、炉心槽３０に沿ってキャリアを移動させることができる。よって、検査における作業の効率化が図れる。
【００８０】
図７に示すように、キャリア７０は、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４が固定される固定材７６をさらに含む。固定材７６は、ガイド管７１の先端の開口から突出して設けられる。ビードセンサ５２は、撮像ユニット５４に対してずれた位置において、固定材７６に支持される。なお、図３、図４、図８及び図９では、固定材７６を省略している。
図示される実施形態では、ビードセンサ５２と撮像ユニット５４は、水平方向にずれた位置において固定材７６に取り付けられている。
図示しない他の実施形態では、ビードセンサ５２と撮像ユニット５４は、鉛直方向にずれた位置、又は、水平方向及び鉛直方向にずれた位置において、固定材７６に取り付けられていてもよい。
この構成によれば、ビードセンサ５２と撮像ユニット５４の位置を異ならせているため、それぞれの角度を調節することによって、略同一の面を監視（検出又は撮像）することができる。
【００８１】
図８に示す実施形態では、検査装置５０は、キャリア７０に取り付けられたカウンタウェイト７８をさらに備える。
溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出時または撮像時においては、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４の重心が、走行レール６０とキャリア７０との接点である支持点Ｐから離れて位置する。そのため、カウンタウェイト７８によりキャリア７０における重量バランスを調節することによって、安定してキャリア７０を移動させることができる。
具体的には、上述したようにガイド管７１が、第１直線部７１Ａと屈曲部７１Ｂと第２直線部７１Ｃとを含む場合、キャリア７０の走行レール６０への支持点Ｐに対してビードセンサ５２及び撮像ユニット５４の荷重によってガイド管７１の下端には外周側へ向かうモーメントＭ１が作用する。そこで、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４よりも外周側にカウンタウェイト７８を設けることによって内周側へ向かうモーメントＭ２が発生し、これらのモーメントＭ１，Ｍ２が釣り合うので、ガイド管７１を鉛直姿勢に安定して保持することができる。
【００８２】
次に、図９を参照して、炉心槽３０の検査方法について説明する。
幾つかの実施形態において、炉心槽３０の検査方法は、原子炉１（図１参照）の炉心槽３０の周方向に沿って延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃ（図９では３５Ｃは省略）を検査する方法であって、ビードセンサ５２を炉心槽３０の軸方向に移動させながら、ビードセンサ５２により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検出するステップと、ビードセンサ５２による溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検出位置にて撮像ユニット５４を周方向に移動させながら、撮像ユニット５４により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像するステップと、を備える。
【００８３】
上記炉心槽の検査方法によれば、ビードセンサ５２を炉心槽３０の軸方向に移動させながら、ビードセンサ５２により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検出し、その検出位置にて撮像ユニット５４を周方向に移動させながら、撮像ユニット５４により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像するようになっている。これにより、経年変化により視認性が低下した炉心槽３０においても溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを見逃すことなく、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを適切に撮像することができる。
また、炉心槽３０の軸方向に移動させたビードセンサ５２によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの高さ方向位置を検出し、その高さ方向位置において撮像ユニット５４を周方向に移動させて撮像することによって、例えば炉心槽３０の水平方向に延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃのように、炉心槽３０に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【００８４】
ここで、炉心槽３０の検査方法の一実施形態について具体的に説明する。
この検査方法では、原子炉２（図１参照）から取り出した炉心槽３０を直立姿勢の状態として溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃ（図９では３５Ｃは省略）を検査する。
最初に、図９（ａ）に示すように、炉心槽３０の上部フランジ３１に対して、走行レール６０を取り付ける。このとき、図４に示したように走行レール６０の嵌合部６１を炉心槽３０の上部フランジ３１の凹部又は凸部に嵌合させて、位置決めしてもよい。
次に、図９（ｂ）に示すように、キャリア７０を走行レール６０の環状レール部６２に取り付ける。このとき、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を熱遮へい体４０よりも上方に位置させておく。
【００８５】
続いて、図９（ｂ）に示すように、ガイド管７１の先端部（第２直線部７１Ｃ）を炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の隙間に挿入し、第１アクチュエータ５６を駆動し、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を降下させて炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の隙間に送り込む。このとき、ビードセンサ５２によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検出する。そして、ビードセンサ５２によって検出された高さ方向位置において、第１アクチュエータ５６を停止し、撮像ユニット５４によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを含む検査領域を撮像する。また、図９（ｃ）に示すように、撮像ユニット５４で溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを溶接する際、第２アクチュエータ５８によってビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を周方向に移動させ、所望の検査対象領域における撮像を実施する。
【００８６】
ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４がピン４５の周方向位置の直前まで到達したら、第１アクチュエータ５６を駆動し、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４をピン４５よりも上方まで移動させる。この状態で、第２アクチュエータ５８によってガイド管７１とビードセンサ５２及び撮像ユニット５４とを周方向に移動させ、ピン４５が設けられていない周方向位置において一旦停止し、第１アクチュエータ５６によって再度ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を下方に移動させる。このとき、ビードセンサ５２によって再度溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの高さ方向位置を検出した後に撮像ユニット５４により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像してもよい。あるいは、前回の溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの高さ方向位置を記憶しておき、記憶された高さ方向位置において撮像ユニット５４により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを撮像してもよい。
炉心槽３０の全周に亘って連続的または断続的に溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査した後、他の溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査する場合には、再度、ビードセンサ５２によって溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの高さ方向位置を検出して撮像ユニット５４により溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの撮像を行う。溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃの検査を終了する際には、第１アクチュエータ５６を駆動して、ビードセンサ５２及び撮像ユニット５４を上方に移動させた後、キャリア７０および走行レール６０を炉心槽３０から順に取り外す。
【００８７】
上述したように、本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、経年変化により視認性が低下した炉心槽３０においても溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを見逃すことなく、溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを適切に撮像することができる。また、例えば炉心槽３０の水平方向に延在する溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃのように、炉心槽３０に水平方向に沿って延在する長尺な溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを確実に検出し、適切に撮像することができる。
【００８８】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００８９】
例えば、上記実施形態では、図２に示すように炉心槽において水平方向に延在する溶接ビードを検査する場合について説明したが、炉心槽において水平方向以外に延在する溶接ビードを検査する場合にも適用することができる。
また、上記実施形態では、図３に示すように炉心槽３０の外周面における溶接ビード３５Ａ〜３５Ｃを検査する構成について説明したが、炉心槽３０の内周面における溶接ビードを検査するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、図３に示すように、炉心槽３０と熱遮へい体４０との間の隙間において検査を実施する場合について説明したが、熱遮へい体４０が存在しない場合、あるいは熱遮へい体４０で覆われていない検査対象においても適用できる。
さらにまた、上記実施形態では、図２に示すように原子炉１が加圧水型原子炉である場合について説明したが、他の実施形態では、原子炉１は沸騰水型原子炉であってもよい。
【００９０】
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００９１】
１      原子炉
２      原子炉容器
１３    炉心
１５    燃料集合体
１６    制御棒
３０    炉心槽
３１    上部フランジ
３２    上部構造部
３３    胴部
３３Ａ，３３Ｂ  円筒体
３５Ａ〜３５Ｃ，３６Ａ〜３６Ｃ  溶接ビード
４０    熱遮へい体
４５    ピン
５０    検査装置
５２    ビードセンサ
５３    センサ送りケーブル
５４    撮像ユニット
５５    撮像ユニット送りケーブル
５６    第１アクチュエータ
５８    第２アクチュエータ
６０    走行レール
６１    嵌合部
６２    環状レール部
６３    ブリッジ部
６５    リブ
６７    走行ガイドロッド
７０    キャリア
７１    ガイド管
７１Ａ  第１直線部
７１Ｂ  屈曲部
７１Ｃ  第２直線部
７２    ラック
７３    ピニオン
７４    反力受け部
７５    車輪
７６    固定材
７８    カウンタウェイト
７９    固定フレーム
【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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