(57)【要約】【課題】構造物の破損や変形を招くことなく健全な状態を維持したまま、簡便に、かつ能率よく放電加工を行なうことができる炉心シュラウド外側加工装置および炉心シュラウド外側加工方法を提供する。【解決手段】炉心シュラウド外側の加工位置への工具アクセス装置として、炉心シュラウドに設けられた上部格子板の中心位置に固定配置される中心ロッド８と、この中心ロッドに回動可能に設けられ、炉心シュラウドの上端周縁部上に沿って旋回し得る旋回台車９と、この旋回台車から炉心シュラウドの外周面に沿って垂直下方に配置される垂下ロッド状の昇降および旋回が可能な旋回アーム１５とを備える一方、アクセス装置５の下端に着脱可能に取付けられる放電加工機７ａを備える。放電加工機７ａは、アクセス装置の旋回アーム下端に設けられた係止部１６に係止されるチャック２３と、このチャックに連結されて垂下し、それ自身が回転可能なアーム付きマスト７と、このアーム付きマストの下端に設けられ、加工位置にて放電加工を行なう放電加工機とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉における炉心シュラウドの外面またはシュラウド外側の構造物の補修、サンプリング等を行なうための炉心シュラウド外側放電加工装置であって、前記炉心シュラウド外側の加工位置への工具アクセス装置として、前記炉心シュラウドに設けられた上部格子板の中心位置に固定配置される中心ロッドと、この中心ロッドに回動可能に設けられ、前記炉心シュラウドの上端周縁部上に沿って旋回し得る旋回台車と、この旋回台車から前記炉心シュラウドの外周面に沿って垂直下方に配置される垂下ロッド状の昇降および旋回が可能な旋回アームとを備える一方、前記アクセス装置の下端に着脱可能に取付けられる放電加工機を備え、前記放電加工機は、前記アクセス装置の旋回アーム下端に設けられた係止部に係止されるチャックと、このチャックに連結されて垂下し、それ自身が回転可能なアーム付きマストと、このアーム付きマストの下端に設けられ、前記加工位置にて放電加工を行なう放電加工用本体部とを有することを特徴とする炉心シュラウド外側放電加工装置。
【請求項２】
前記チャックは、前記放電加工機の方位を調整する方位調整用回転機構を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置。
【請求項３】
前記放電加工機は、加工部位における表面位置に対する距離を測定する超音波距離センサを有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置。
【請求項４】
前記放電加工機は、放電工具を前記加工部位に対して３次元動作する工具駆動機構を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置。
【請求項５】
前記放電加工機は、放電加工部に水を噴射する噴射装置、および放電加工時の発生物等を外部に排出する吸引装置の少なくともいずれか一方を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置。
【請求項６】
請求項１記載のアクセス装置を前記原子炉上方から吊下ろし、前記炉心シュラウドの上部格子板上に載置する工程と、前記放電加工機を前記原子炉上方から吊下して前記炉心シュラウドの外側に導入する工程と、前記放電加工機のアーム付きマストを前記チャックに装着する工程と、前記放電加工機を前記炉心シュラウド外側の加工位置に移動させる工程と、前記放電加工機の放電加工用本体部への通電により、前記炉心シュラウドの外面またはシュラウド外側構造物の補修、サンプリング等の放電加工を行なうことを特徴とする炉心シュラウド外側放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沸騰水型原子炉における原子炉圧力容器内の炉心シュラウド外壁またはシュラウド外側構造物を対象として放電加工による補修、サンプリング等を行なう場合に適用される炉心シュラウド外側加工装置、および同装置を用いる炉心シュラウド外側加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所要の運転期間が経過した沸騰水型原子炉プラントにおいては、原子炉圧力容器内の炉心シュラウド外壁またはシュラウド外側構造物を補修したり、これらの構造物からサンプリングすること等が行なわれている。この加工の具体例としては、シュラウド欠陥除去、センサ除去、溶接部サンプル採取等が挙げられる。
【０００３】
そして、このような炉心シュラウドに関連する構造物の補修等を原子炉外からの遠隔操作によって行なうための装置は、従来種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、従来の装置においては、加工装置にクランプ機構を取付け、炉壁内面や加工対象となる放電位置の近傍に存在している構造物等を利用して、クランプ機構と炉内構造物との反力作用により固定している場合が多い。
【０００５】
このような従来の装置を使用して加工を行なう場合には、炉外構造物などを反力受けとして利用することから、構造物の破損や変形を招く可能性がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２７１２５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術においては、加工装置にクランプ機構を取付け、加工対象となる放電位置の近傍に存在している炉外構造物や炉壁内面を利用し、炉外構造物などを反力受けとして利用しているため、構造物の破損や変形を招く可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、構造物の破損や変形を招くことなく健全な状態を維持したまま、簡便に、かつ能率よく放電加工を行なうことができる炉心シュラウド外側加工装置および炉心シュラウド外側加工方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明では、原子炉における炉心シュラウドの外面またはシュラウド外側の構造物の補修、サンプリング等を行なうための炉心シュラウド外側放電加工装置であって、前記炉心シュラウド外側の加工位置への工具アクセス装置として、前記炉心シュラウドに設けられた上部格子板の中心位置に固定配置される中心ロッドと、この中心ロッドに回動可能に設けられ、前記炉心シュラウドの上端周縁部上に沿って旋回し得る旋回台車と、この旋回台車から前記炉心シュラウドの外周面に沿って垂直下方に配置される垂下ロッド状の昇降および旋回が可能な旋回アームとを備える一方、前記アクセス装置の下端に着脱可能に取付けられる放電加工機を備え、前記放電加工機は、前記アクセス装置の旋回アーム下端に設けられた係止部に係止されるチャックと、このチャックに連結されて垂下し、それ自身が回転可能なアーム付きマストと、このアーム付きマストの下端に設けられ、前記加工位置にて放電加工を行なう放電加工用本体部とを有することを特徴とする炉心シュラウド外側放電加工装置を提供する。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記チャックは、前記放電加工機の方位を調整する方位調整用回転機構を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置を提供する。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記放電加工機は、加工部位における表面位置に対する距離を測定する超音波距離センサを有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置を提供する。
【００１２】
請求項４に係る発明では、前記放電加工機は、放電工具を前記加工部位に対して３次元動作する工具駆動機構を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置を提供する。
【００１３】
請求項５に係る発明では、前記放電加工機は、放電加工部に水を噴射する噴射装置、および放電加工時の発生物等を外部に排出する吸引装置の少なくともいずれか一方を有する請求項１記載の炉心シュラウド外側放電加工装置を提供する。
【００１４】
請求項６に係る発明では、請求項１記載のアクセス装置を前記原子炉上方から吊下ろし、前記炉心シュラウドの上部格子板上に載置する工程と、前記放電加工機を前記原子炉上方から吊下して前記炉心シュラウドの外側に導入する工程と、前記放電加工機のアーム付きマストを前記チャックに装着する工程と、前記放電加工機を前記炉心シュラウド外側の加工位置に移動させる工程と、前記放電加工機の放電加工用本体部への通電により、前記炉心シュラウドの外面またはシュラウド外側構造物の補修、サンプリング等の放電加工を行なうことを特徴とする炉心シュラウド外側放電加工方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る炉心シュラウド外側加工装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図６は本発明の一実施形態を示している。図１は、本発明に係るシュラウド外壁およびシュラウド外側構造物の放電加工方法と放電加工装置の一実施形態を示す全体構成図である。図２は、図１に示した旋回台車および旋回アームを示す拡大図、図３は、図２の一部を省略して示す側面図、図４は、図１に示したアーム付きマストおよび放電加工機を示す拡大図、図５は、図４に示したアーム付きマストおよび放電加工機の左側面図、図６は、図５に示した放電加工機の拡大図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、本実施形態の放電加工装置は、原子炉圧力容器１の炉心シュラウド２の外側加工位置への工具アクセス用として、炉心シュラウド２の中心位置に配置される中心ロッド８と、この中心ロッド８に回動可能に設けられた旋回台車９と、この旋回台車９に設けられた旋回アーム１５とからなるアクセス装置５を備えている。このアクセス装置５の旋回アーム１５に、アーム付きマスト７が着脱可能に連結され、アーム付きマスト７の下端には、放電加工機７ａが設けられている。なお、中心ロッド８には吊下具８ａが設けられている。
【００１８】
台車９は、炉心シュラウド２の上端外周部４上に沿って走行する車輪１０を有するとともに、この旋回台車９上には、旋回アーム１５を昇降するための支持塔１１が設けられている。
【００１９】
支持塔１１の側面部には昇降機構１２が設けられ、この昇降機構１２に、旋回アーム１５の上部に設けられた支持機構部１３が連結されている。
【００２０】
図３は昇降機構部分を拡大して示す側面図である。この図３に示すように、支持塔１１の一側面側の中央部に、上下方向に沿うボールねじ２０が設けられ、このボールねじ２０に移動コマ２１が螺合して、昇降するようになっている。移動コマ２１は、その両側に位置して旋回支持塔１１に設けられた一対の縦方向ガイド２２に案内され、昇降するようになっている。
【００２１】
旋回アーム１５は、図２に示すように、下端部に雌型ツールシャンクからなる係止部１６が下向きに開口して設けられている。
【００２２】
図４および図５は、アーム付きマスト７の構成を示している。
【００２３】
これらの図に示すように、アーム付きマスト７は、縦長なマスト２１の上端に水平面上で旋回可能なアーム２２を設けたものであり、このアーム２２の回動端には、上向きの雄型ツールシャンクからなるチャック２３が設けられている。このチャック２３の上端には、係止ピン２４が設けられ、この係止ピン２４を旋回アーム１５の係止部１６内にて引上げることにより、係止部１６内にチャック２３を係止することができる。また、マスト２１の上端部内には、アーム２２を回転するためのモータ２５が設けられ、このモータ２５の駆動により、チャック２３を中心としてマスト２１が水平回転されるようになっている。
【００２４】
さらに、マスト２１の下端部には、放電加工機７ａが設けられ、その上方には、炉心シュラウド２側に面して、吸盤２６およびスクリュー３１が配設されている。このスクリュー３１の回転により、マスト２１に横向き移動を行わせ、吸盤２６を、例えば炉心シュラウド２の外側面等に吸着させ、マスト２１、ひいては放電加工機７ａを固定することができる。なお、マスト２１の最下端には、炉心シュラウド２の外壁面に形成されている段部に係止し得る上向きの係止段部７ｂが形成されている。これにより、マスト２１に上向き荷重をかけたとき、係止段部７ｂを介して、マスト２１を炉心シュラウド２１に縦方向にて停止固定することができる。
【００２５】
図６は、放電加工機７ａの構成を拡大している。
【００２６】
この図６に示すように、放電加工機７ａはアーム付きマスト７の下端に連結具２７，４２を介して連結されている。
【００２７】
連結具２７には外ケース２８が取り付けられ、この外ケース２８の内方にゴム等の干渉部および複数のガイド部材４０を介して内ケース２９が配置され、この内ケース２９内に板状の工具取付け部３７が配置されている。
【００２８】
また、放電加工機７ａには、放電工具を加工部位に対して３次元動作するための工具駆動機構として、左右方向および前後方向移動用のモータ３３，３４が設けられている。そして、これらのモータ３３，３４は、ラック・ピニオン等のギア機構からなる動力伝達部３５，３６を介して、内ケース２９に連結され、この内ケース２９を介して工具取付け部３７を前後左右に３次元的に駆動できるようになっている。
【００２９】
工具取付け部３７には、工具取付け用の孔３８が形成されており、この孔３８には、図６に示すように、プラス電極としてのネジ等の取付け具５０が挿入されるようになっている。
【００３０】
工具取付け部３７の周囲には、加工部位における表面位置に対する距離を測定するための複数の超音波距離センサ４０が設けられるとともに、放電加工時の発生物等を外部に排出する吸引装置としての複数の吸引孔４３が穿設されている。この吸引孔４４には、図示しない外部への吸引ホースが接続されている。また、放電加工部を清浄にするために水を噴射する噴射装置として、水噴射用の孔も設けられている。放電加工機７ａの下部には、放電加工用のマイナス極４１が設けられている。
【００３１】
そして、図６に仮想線で示すように、マイナス極４１に陰極電源ケーブル４３ｂが接続され、プラス電極としての取付け具には、陽極電源ケーブル４３ａが接続されている。
【００３２】
以上の構成において、放電加工を行なう場合には、図１および図２に示すように、アクセス装置５を、原子炉圧力容器１の上方から吊下ろし、炉心シュラウド２の上部格子板３の中心部に中心ロッド８を挿入固定する。なお、中心ロッド８には挿入部を拡径する機構が設けてあり、安定設置が可能となっている。また、旋回台車９は同時に炉心シュラウド２の上端周縁部に配置する。
【００３３】
次に、アクセス装置５の旋回アーム１５に設けられた下端の係止部１６に、アーム付きマスト７のチャック２３を装着し、これにより放電加工機７ａの連結を行なう。
【００３４】
この後、放電加工機７ａへの通電を行ない、放電加工により、例えば炉心シュラウド２の外面を補修したり、サンプリング等を行なう。
【００３５】
放電加工の際には、モータ２５によりアーム２２を回転させ、また、昇降機構１２により上下動を行なうことができる。特にチャック２３の方位調整用回転を行うことにより、支持される放電加工機７ａの方位を調整することによって、加工対象部に高精度で工具位置を一致させることができる。
【００３６】
また、放電加工機７ａに設けた超音波距離センサ４０により、加工部位における表面位置に対する距離を測定することができる。したがって、この測定値に基づいて放電工具を加工部位に対して３次元動作させることにより、加工対象部を高精度で加工することができる。
【００３７】
さらに、放電加工機７ａに水の噴射装置および放電加工時の発生物等を外部に排出する吸引装置等を設けたことにより、加工部を清浄にして、高精度の加工を行なうことができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原子炉外側構造物を原子炉上方からの遠隔操作によって容易、迅速に、かつ正確に位置決めを行ない、確実に補修を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシュラウド外側放電加工装置の一実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１に示した旋回台車および旋回アームを示す拡大図。
【図３】図２の一部を省略して示す側面図。
【図４】図１に示したアーム付きマストおよび放電加工機を示す拡大図。
【図５】図４に示したアーム付きマストおよび放電加工機の左側面図。
【図６】図５に示した放電加工機の拡大図。
【符号の説明】
１  原子炉圧力容器
２  炉心シュラウド
３  上部格子板
４  上端外周部
５  アクセス装置
７  アーム付きマスト
７ａ  放電加工機
８  中心ロッド
９  旋回台車
１２  昇降機構
１５  旋回アーム
２０  ボールねじ
２１  マスト
２２  アーム
２３  チャック
３７  工具取付け部
４０  超音波距離センサ
【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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