(57)【要約】　　　（修正有）【課題】特に加圧水型原子炉の１次配管の内部において機械加工や点検作業を実行することを可能にする好適な装置及び方法を提供する。【解決手段】保守装置は、遠隔制御又はプログラムの方法によって、保守領域にて保守作業を実行するためのロボット２を備える。ロボット２は支持部２ａを備えていて、この支持部はクランプ支持体３に結合され、この支持体は保守装置１を導入領域と保守領域との間にて搬送させる手段４に固定されている。クランプ支持体３はクランプシュー１１，１３ａ，１３ｂを備えていて、これらのシューは保守装置１を保守領域にてクランプするために、略平行かつ反対の方向に動くことができる。搬送手段４は、２つの動力車輪組を備えてなるキャリッジの形態に構成されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの導入領域（３１）からアクセス可能であり、両者の間にて保守作業が実行されるような少なくとも２つの対面する面を有してなる、少なくともひとつの壁（３２）によって区画されているようなプラントの領域中において作業をするための装置であって、遠隔制御又はプログラムの方法によって保守作業を実行するためのロボット（２）と、ロボット（２）の支持部（２ａ）を作業位置に固定するための固定装置とを備えた装置において、動力式の遠隔制御の搬送キャリッジ（４）をさらに備え、ロボット（２）の支持部（２ａ）を固定するための装置（３）は搬送キャリッジ（４）に固定されたクランプ支持体であり、移動手段（１２，１４ａ，１４ｂ）に関連した少なくとも２つのクランプシュー（１１，１３ａ，１３ｂ）を備えていて、クランプ支持体（３）から遠ざけるような少なくともひとつの方向へシュー（１１，１３ａ，１３ｂ）を動かして、２つのクランプシュー（１１，１３ａ，１３ｂ）の動きは平行かつ反対の方向に行なわれ、ロボット（２）の支持部（２ａ）を動力式の搬送手段に固定する移動手段（９）を備え、ロボット（２）は相対的に回転して擬人的な形態を作るべく取付けられた要素（２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ）を備えたロボットアームであることを特徴とする保守装置。
【請求項２】
クランプ支持体（３）は、支持板（３ｃ）と、支持板（３ｃ）の片側に支持板（３ｃ）に対して垂直に設けられた案内要素（１０）の中を動けるように取付けられたクランプシュー（１１）と、支持板（３ｃ）におけるクランプシュー（１１）の取付けられた側とは反対側のクランプ支持体（３）の支持板（３ｃ）に対して垂直な方向に動けるように取付けられた２つのベアリングシュー（１３ａ，１３ｂ）と、を備え、クランプシュー（１１）とベアリングシュー（１３ａ，１３ｂ）とのそれぞれは、クランプ支持体（３）の支持板（３ｃ）に対して垂直な方向に動かすためのラム（１２，１４ａ，１４ｂ）を備え、クランプシュー（１１）とベアリングシュー（１３ａ，１３ｂ）とはそれぞれ反対方向に支持板（３ｃ）から遠ざかるように動かされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
クランプ支持体（３）はロボット（２）を支持するための要素（３ａ）を備え、ロボット（２）の支持要素（２ａ）を支持要素（３ａ）に組付けるためのクイック結合手段（９）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
クランプ支持体（３）の端部部分には、キャリッジ（４）に固定されたクランプシャーシ（３）が移動する長手方向に、釣合重り（８）が固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
クランプシャーシ（３）にはツール支持体（５）が固定されていて、保守作業を実行すべくロボットアーム（２）がつかみ取るツールを収容していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
回転駆動モータ（２３）に関連した少なくともひとつの車輪（２２）をそれぞれ備えた、第１及び第２の車輪組（２０ａ，２０ｂ）を横向きに配置されてなる支持板（１９）を備えたキャリッジから搬送キャリッジ（４）が構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
キャリッジ（４）の車輪組（２０ａ，２０ｂ）のそれぞれは、車輪組の２つの車輪（２２）を回転可能に取付けて、車輪組のひとつの車輪（２２）を駆動するモータ（２３）を支持する機械構造を備え、車輪組の機械構造（２１）は、機械的な結合要素（２５）によって支持板（１９）に結合されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
車輪組とキャリッジの支持板（１９）とを結合する結合要素（２５）は、車輪組を支持板（１９）に対して分離し傾斜を調節できるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
車輪組（２０ａ，２０ｂ）のそれぞれの機械構造（２１）は、開口を穿設された２枚の平坦な板を備え、両者の間には車輪組の車輪（２２）が回転すべく取付けられて、これらは互いに組立てられて、機械構造又は内側板のひとつの板（２１ｂ）は車輪組の車輪（２２）のひとつを駆動するモータ（２３）を支持していることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
キャリッジ（４）の支持板（１９）は、クランプ支持体（３）の支持板（３ｃ）を上位位置に機械的に取付けるための開口を備えていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
導入領域からアクセス可能であり、両者の間にて保守作業が実行されるような少なくとも２つの対面する面を有してなる、少なくともひとつの壁（３２）によって区画されているようなプラントの領域中において保守作業を実行するための方法であって、
支持部（２ａ）と支持部（２ａ）に対して動くことができる少なくともひとつの可動部（２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ）とを備えてなる遠隔制御式のロボット（２）を使用し、
ロボットの支持部（２ａ）は遠隔制御の動力式の搬送キャリッジ（４）に固定されてなる支持体（３）に固定されていて、
ロボット（２）と支持体（３）と搬送キャリッジ（４）とからなる組立体を、プラント（３２）の導入領域（３１）における保守領域にアクセスするための位置に配置して、
支持体（３）とロボット（２）とを支持してなる動力式の搬送手段を、搬送手段（４）の動力式の手段（２３）の遠隔制御によって、導入領域（３１）と保守領域（３７）との間にて動かして、
搬送キャリッジ（４）を保守領域（３７）にて停止させて、
搬送手段に固定された支持体（３）のクランプ手段（１１，１３ａ，１３ｂ）を保守領域（３７）の２つの支持面の間にて遠隔式に操作して、
ロボット（２）の少なくともひとつの可動部（２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ）を使用して、保守領域の内部にて保守作業を少なくとも開始させる
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
クランプ手段のための支持面は、プラントの領域の壁（３２）の２つの対面している面であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
クランプ手段（１１，１３ａ，１３ｂ）のための少なくともひとつの支持面は、支持体（４０，４０ａ）や位置決め帯鋼（４１）などのプラントに取付けられた面であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
保守領域（３７）における保守作業は、保守領域（３７）のプラントの表面に対する機械加工、点検、及び、溶接のいずれかであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
ロボット（２）の可動な端部部分（２ｆ）に支持されているツール（２６，２８，２９，３０）を交換して、保守作業を連続段階的に実行することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
保守作業の少なくともいくつかの段階は、保守領域（３７）の内部にてプログラムされたやり方で実行されることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
加圧水型の原子炉の１次配管の内部の保守領域において保守を実行するための方法であって、ロボット（２）と支持体（３）と搬送キャリッジ（４）とからなる組立体をプラントの導入領域における保守領域にアクセスするための位置に配置して、この導入領域は、原子炉の１次ポンプのケーシング（３１）、原子炉容器、及び、蒸気発生器の水箱のいずれかの少なくともひとつであることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両者の間にて保守作業が実行されるような少なくとも２つの対面する面を有してなる少なくともひとつの壁によって区画されているようなプラントの保守領域において、保守作業を実行するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある種の場合、特に、保守領域のサイズが窮屈であるために、及び／又は、保守領域が有害な環境であるために、作業者がアクセスできないような産業用プラントの領域において、保守作業を実行することが必要となる。こうした事例には、例えば、高温や、低圧、あるいは、高圧や、放射性物質で汚染された領域や、有害な液体や気体が充満している領域が含まれる。
特に、原子炉プラントの場合には、窮屈でかつ汚染された領域において、ある種の保守作業を実行する必要がある。
【０００３】
例えば、加圧水型の原子炉の場合には、原子炉の１次流体と接触している原子炉の箇所において、運転中に保守作業を実行しなければならない。原子炉のそうした箇所は一般に、点検や修理のための保守作業中には、極度に汚染されていて、アクセスが困難であって、１次系統の内部や、その他の原子炉の空洞の内部などである。
【０００４】
例えば、原子炉を停止させて、加圧水型原子炉の内部構造物の点検や修理の作業を実行するには、炉心の上方に配置されてなる内部構造物を原子炉の空洞の内部にて下に置いて、炉心の上部にアクセスできるようにする。原子炉の上部構造物を原子炉の空洞の底部にあるスタンドの上に置いたとき、構造物の水平下側は空洞の底部の上方に接近している。ある種の保守作業、例えば修理や点検などは、下側構造物の周辺部分から離れている保守領域である、構造物の面の下側へ手段を使用することを必要とする。この場合、一般には、遠隔制御のキャリッジを使用して、ある種の特定の作業を上側構造物の下側にて行なう。
【０００５】
１次系統それ自体に保守作業を行なう場合、例えば１次配管の一部分を交換する作業の場合には、そうした方法は本願と同日にされた特許出願の目的であるのだが、１次ポンプや原子炉容器などの構成要素の内部部分から構成される導入領域だけからアクセス可能であるような、１次配管の内部において、保守作業を実行するための手段が必要であろう。原子炉の１次配管の内部におけるそうした保守作業は、１次配管の交換部分を結合する溶接の内部部分を研削したり、内部部分の溶接に様々な点検を行なったりするために必要である。
【０００６】
加圧水型原子炉とは別のタイプの原子炉、特に、黒鉛−ガスの種類の原子炉の場合には、そうした原子炉を分解する作業において、案内管の組と原子炉の炉心との間の低い高さの領域にて作業を行なう必要がある。
これまで、窮屈な領域において、様々な用途に適していて、複雑な作業を実行することができるような、保守作業を遠隔制御式に実行するための手段は知られていない。
【０００７】
配管の内部において特定の作業を実行するのに使用される保守装置は公知である。そうした装置は、直径が正確に定められた配管の内部や、平均値付近の狭い範囲だけで直径が変化するような配管の内部だけで使用され、装置がデザインされた特定の目的のためだけに使用される。
【０００８】
原子炉などの産業用プラントの保守を実行するための遠隔制御式の多目的の保守方法及び装置は、ＦＲＡＭＡＴＯＭＥ社の特許ＦＲ−２　７８０　９０７号によって知られている。かかる装置は標準的なタイプのロボットアームを備え、支持部と支持部に対して動ける可動部とを備え、様々に変化する経路中を動くことができ、例えばツールホルダから連続式にツールをつかみ取って、それらのツールを使用して複雑なタイプの保守作業、例えば原子炉の２つの配管の２つの金属の溶接部の染色浸透点検を行なうようになっている。ロボットは好ましくは擬人的なタイプのロボットアームであって、例えば５ないし６つの軸線を有していて、ロボットの関節でつながれた要素に動力式に回転運動を与える。ロボットはクランプカラーを使用して、点検すべき配管に固定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そのような方法及び装置は、２枚の壁が短距離だけ間隔を隔てている領域や任意の直径の配管の内部にて保守作業を行なうには適していない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、プラントの導入領域からアクセス可能であり、両者の間にて保守作業が実行されるような少なくとも２つの対面する面を有してなる、少なくともひとつの壁によって区画されているようなプラントの領域中において作業をするための装置であって、遠隔制御又はプログラムの方法によって保守作業を実行するためのロボットと、ロボットの支持部を作業位置に固定するための固定装置とを備えた装置を提供することであって、この装置によれば、様々なタイプの保守作業を、遠隔制御式に、特に保守領域が窮屈であるために、また、有害な環境が存在しているために、作業者がアクセスできないような領域において、実行することが可能となる。
【００１１】
このため、本発明による保守装置は、動力式の遠隔制御の搬送手段をさらに備え、ロボットの支持部を固定するための装置は搬送手段に固定されたクランプ支持体であり、移動手段に関連した少なくとも２つのクランプシューを備えていて、クランプ支持体から遠ざけるような少なくともひとつの方向へシューを動かして、２つのクランプシューの動きは平行かつ反対の方向に行なわれ、ロボットの支持部を動力式の搬送手段に固定する移動手段を備えている。
【００１２】
また本発明は、導入領域からアクセス可能であり、両者の間にて保守作業が実行されるような少なくとも２つの対面する面を有してなる、少なくともひとつの壁によって区画されているようなプラントの領域中において保守作業を実行するための方法であって、
支持部と支持部に対して動くことができる少なくともひとつの可動部とを備えてなる遠隔制御式のロボットを使用し、
ロボットの支持部は遠隔制御の動力式の搬送手段に固定されてなる支持体に固定されていて、
ロボットと支持体と搬送手段とからなる組立体を、プラントの導入領域における保守領域にアクセスするための位置に配置して、
支持体とロボットとを支持してなる動力式の搬送手段を、動力式の手段の遠隔制御によって、導入領域と保守領域との間にて動かして、
搬送手段を保守領域にて停止させて、
支持体のクランプ手段を保守領域の２つの支持面の間にて遠隔式に操作して、ロボットの少なくともひとつの可動部を使用して、保守領域の内部にて保守作業を少なくとも開始させる、ことを特徴としている。
【００１３】
本発明を容易に理解できるように、本発明による保守装置と、これを使用して加圧水型の原子炉の１次配管の研削作業と染色浸透点検作業とを行なう方法について以下に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による保守装置１を示していて、この装置は主に、ロボットアーム２と、クランプ支持体３と搬送キャリッジ４とから構成されている。
ロボットアーム２は、支持部２ａと、一組の可動要素２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、及び、２ｆとを備え、これらは互いに擬人的に結合ないし取付けられて、キャリッジ４に固定されたクランプ支持体３に固着されている支持部に対して回転できるようになっている。
【００１５】
ロボットアーム２の様々な構成要素は、動力手段を備えていて、動力手段がロボットアーム２を動作させると、各構成要素は相対的に回転運動をすることができる。標準的なタイプのロボットアーム２は、６つの動力軸線を備えていると共に、端部部分２ｆによってツールホルダ５にあるツール６をつかみ取ることができ、ツールホルダは、キャリッジの横位置に固定されてなる支持体３に固定されている。
ロボットアーム２の様々な連結部分を回転ないしピボットさせる動きによって、まずは、ロボットアームの端部部分２ｆをツールホルダ５に載置されているツールの対応する組立体部分６に係合させる。図示の実施形態では、ツールホルダは支持体３の部分３ａにネジ固定されていて、同じく支持体を介してロボットアーム２の支持体２ａを迅速に固定することができる。
【００１６】
ロボットアームの動きによって、ロボットアームの端部部分２ｆはツール板６の対応する係合部分に係合して、ツール板６はロボットアーム２の端部２ｆにロックされる。
ロボットアームの端部部分をツール板６に係合させることで、ツールに電力及び／又は液圧を供給する手段とツールとを結合することが可能になる。
ロボットアームの動きによって、ツールを保守作業を行なう面に対して、例えば回転させたり並進させたりして動かすことができる。
【００１７】
ロボットアームと動力ツールとを動かす動力装置は、一組のケーブル７を介して電力を供給されて制御され、このケーブルはシャーシ３に結合されていて、シャーシに固定されたキャリッジ４を動かすことによって、導入領域と保守領域との間にて移動させることができる。組立体のそれぞれのケーブルないし供給管７は、ロボットアームに結合され、動力キャリッジ４を駆動する手段に結合され、また、支持体３を後述の如くクランプする手段に結合される。
キャリッジ４の後部には釣合重り８が固定されていて、キャリッジが動くときに、保守装置１の前方に取付けられたロボットアーム２の重量とのバランスを取る。
【００１８】
図２は、クランプ支持体３を示していて、このクランプ支持体は図１に示す如く保守装置に組付けられたときには、搬送キャリッジ４に固定される。
クランプ支持体３は、堅固な機械的構造物３ｂから構成されていて、この構造物は、平坦な支持板３ｃと、支持板３ｃに対して垂直であるような２枚のアングルブラケット３ｄ及び３’ｄとを備えている。アングルブラケット３ｄと３’ｄとの間には、支持板３ｃに対して垂直に、厚板ベアリングの形態である要素３ａが固定されていて、その前面には、ロボットアーム２の支持要素２ａをクイック結合すべく、ロボットアームの支持要素の対応する開口と係合する例えば台形形状である手段９が備えられている。
【００１９】
板形状の要素３ａの後面には、クランプシャーシ３のクランプシュー１１を垂直方向に案内するための要素１０が固定されている。クランプシュー１１は、その端部にはベアリング部分１１ａと細長い本体１１ｂとをＵ字形に結合されていて、Ｕ字形の枝分かれ部分に対応する端部部分には、作動ラム１２のロッド１２ａ（Ｕ字形の枝分かれの間に位置している）が結合されていて、このラムの本体は、支持板３ｃの下方にてクランプシャーシ３に固定されている。ラム１２によって、クランプシュー１１を支持板３ｃに対して垂直な方向に動かすことができる。また、支持板３ｃにおいて、クランプシュー１１を案内する装置１０を支持している面とは反対側の面には、２つのベアリングシュー１３ａ及び１３ｂが固定されていて、これらはそれぞれラム１４ａ及び１４ｂによって作動して、板３ｃに対して垂直な方向へ、つまり案内装置１０によって案内されているクランプラム１１の移動方向と平行である方向へ前記シューを動かす。
シュー１３ａと１３ｂとのそれぞれは、対応するラム１４ａ又は１４ｂのロッドに固定されていて、それぞれ案内板１５’ａ（又は１５’ｂ）を備え、固定板１６’ａ（又は１６’ｂ）に対して摺動するが、この固定板は支持板３ｃに対して垂直になるように支持板３ｃに固定されている。
【００２０】
クランプシューとベアリングシューとのラム１２、１４ａ、及び、１４ｂには、クランプシャーシ３の後部に配置されてなる液圧方向制御ユニット１８からの管１７などを介して液圧が供給される。
ベアリングシュー１３ａはクランプシャーシ３の前方に配置され、第２のベアリングシュー１３ｂはクランプシャーシ３の後方に配置されていて、この後方には釣合重り８も固定されている。
ラム１２、１４ａ、及び、１４ｂに液圧を供給することによって、シューを外方、つまりクランプシャーシ３から遠ざける方向に動かすことができ、これらの方向は互いに平行であって、支持板３ｃに対して垂直の反対向きになっている。
【００２１】
図３は、プラントの導入領域から保守作業を行なう保守作業へと、ロボット２を搬送するための手段を構成している、キャリッジ４を示している。
キャリッジ４は孔を穿設された支持板１９を備えて、クランプ支持体３をキャリッジ４に固定できるようになっていて、クランプ支持体３の支持板３ｃは、キャリッジの支持板１９に例えばボルトとナットによって結合及び固定される。
キャリッジ４はさらに、２つの車輪組２０ａ及び２０ｂを備え、これらは支持板１９の２つの横の側部にキャリッジ４の長手方向になるように取付けられている。
【００２２】
それぞれの車輪組２０ａと２０ｂとは機械構造２１を備えていて、機械構造２１の開口内にて回転すべく取付けられた回転軸を介して、２つの車輪２２を回転式に取付けている。機械構造２１それ自体は、車輪２２の両側に配設されてなる、２つの互いに平行な板２１ａ及び２１ｂとから構成されていて、これらはスペーサ片を挿入されて、機械的手段によって互いに結合されている。機械構造１１は、車輪組２０ａ及び２０ｂの車輪２２が回転できるように、これらを間隔を隔てて取付けている。機械構造は、キャリッジの内側に向いていて、第２の車輪組の内側板に対応している内側板２１ａと、キャリッジの外側に面している外側板２１ｂとから構成されている。
【００２３】
車輪組のそれぞれの内側板２１ａには、車輪組のひとつの車輪を回転駆動するためのモータ２３が取付けられている。
車輪２２は外周に溝を備えていて、この溝には丸い断面である通常はゴムで作られてベルト２４が係合しており、ベルト２４は車輪組の２つの車輪２２の周囲部分にわたって係合している。車輪組の外周部分は、好ましくはゴムやプラスチックから作られてなる、独立した丸い断面のトレッド帯を有しても良い。
【００２４】
車輪組２０ａ及び２０ｂの機械構造２１は、アングルブラケット２５を介して、支持板１９に固定されている。溶接された機械構成を採用することも可能であって、アングルブラケットを支持板１９と機械構造２１の内側板２１ａに溶接したり、機械構造によって、支持板１９の面に対して車輪組に間隔を隔てさせ傾斜を調節することができる。
【００２５】
図３に示したキャリッジ４の場合には、車輪組は上から下へ向けて外方へ傾斜していて、キャリッジを配管の内部にて効果的に保持し案内する。機械構造２１の板２１ａ及び２１ｂは、支持板１９に垂直な平面に対して外方へ向けて傾斜している。
【００２６】
モータ２３による２つの車輪組２０ａ及び２０ｂの独立した駆動は、互いに独立的に制御することができて、キャリッジが平坦な面に沿って動いたり、直線状ではない配管中を動いたりするときに、キャリッジの方向転換をすることができる。
第１の車輪組２０ａのための駆動モータ２３は第１の車輪組の前輪を駆動して、一方、第２の車輪組２０ｂのための駆動モータ２３は第２の車輪組の後輪を駆動する。従って、２つのそれぞれの駆動モータを制御することによって、キャリッジのハンドル操作をすることが可能である。
【００２７】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、及び、図４Ｄは、４つの異なったツールを示していて、これらは原子炉の１次系統の配管において、配管の一部を交換したときに配管の内部での作業に使用できるものである。
図４Ｅに示したツール支持体５には、配管の内部での作業に必要なツールが、支持及び取付板６を介して固定されている。
図４Ａに示したツール２６は、加圧水型の原子炉の１次配管中で、交換部分の結合溶接の内面を機械加工できるものである。
【００２８】
ツール２６は、標準的な取付板６の上に固定板２６ａを備えていて、これはツール支持体５の上の準備位置に配置されている。支持板２６ａには、ツールを駆動するためのモータと保護ケーシングとが固定されている。
ツール２７はフライスカッターから構成されていて、このカッターはケーシングの前面にて回転することができ、ツール２６のモータによって駆動される歯車と噛合してなる傘歯車にて駆動される。
【００２９】
図４Ｂに示したツール２８は、標準的な支持板６に取付けられたエアゾール缶であって、染色浸透作業に使用される浸透液又は検出液を収容している。エアゾール缶は制御手段に結合されていて、染色浸透技術を使用して点検すべき面に、遠隔式にスプレーをすることができる。
【００３０】
図４Ｃに示したツール２９は、スポンジ２９ａであって水噴霧器２９ｂと関連して、染色浸透点検にて検査される表面を洗浄する作業に使用される。
【００３１】
図４Ｄに示したツール３０は、支持取付板６に固定されていて、触針３０ａとカメラ３０ｂとを備えて、例えば１次配管の内部などの機械加工された面の輪郭を点検する。ツールは、容易にＴＩＧ溶接トーチなどの溶接ツールとすることもできる。
【００３２】
図５は、原子炉の１次系統のループの一部を示していて、１次ポンプのハウジング３１と、１次ポンプのハウジング３１の出口ノズル３１ａを原子炉容器に結合しているコールドレグ３２と、１次ポンプのハウジング３１の吸入側を不図示の蒸気発生器に結合しているＵ字形の肢３３とを備えている。
コールドレグ３２の部分３４のうち、１次ポンプの出口ノズル３１ａと原子炉容器の側の１次肢の残りの部分３２’との間の部分は、予め交換されていて、そのためには例えば本願と同日の特許出願に開示されている方法を使用する。
【００３３】
方法は、交換すべきコールドレグ３２の部分を切断し、ＲＣＶ系統の注入管へコールドレグを結合するためにタップ３５を設ける。所定の運転時間が経過した後には、原子炉のコールドレグ３２においてＲＣＶ系統に結合するタップの付近の内面には、“クレージング”として知られている欠陥が見られる。
交換すべき部分を切断したならば、新たな部分３４を取付けて１次配管のハウジング３１の出口ノズル３１ａに結合するために、第１の溶接結合３６を使用して、１次配管の残りの部分３２’を第２の溶接結合３７を使用して、原子炉容器に結合させる。溶接結合３６及び３７は通常、金属を幅の狭い面取部に堆積させて行なわれ、すなわち、面取部の軸線方向における幅は一般的に１５ｍｍ未満であって、結合される両側の部品は互いに極めて小さい角度を形成するように対面して、両者は面取り表面を有している。
【００３４】
交換部分３４をノズル３１ａと１次肢の残りの部分３２’とに途中まで溶接すべく、配管の内側にある溶接面取部を途中まで充填したならば、溶接の内側部分を研削して、１次配管３２の内面に対して面一にして、完全な溶接を得ることが必要である。
溶接の内側部分を平坦にする作業に続いて、染色浸透検査を行なう必要があり、必要があれば、欠陥を呈する領域を再度機械加工して、再度機械加工した領域を再度充填する必要がある。
配管３２の内部からこれらの作業を実行するために、本発明による保守方法及び装置を使用する。
そのために、図５に示す如く、１次ポンプの上部分における、ポンプの駆動モータとポンプ軸の密封通路とハウジングの中にあるポンプのインペラとを取外して、ポンプの拡散器３８はそのままに取残す。
【００３５】
矢印３９にて示すように、ハウジング３１の水平な上部結合面の上方に取付けられた昇降機を使用して、図１に示した本発明による保守装置を搬送プラットホームを介して支持して導入する。
昇降機と、かかる昇降機を水平面にて動かす手段とを使用して、保守装置１は単一の部分として又はハウジング３１の内部で組立てられる２つの連続した部分として、拡散器３８の内側の垂直な開口と保守装置との相対的なサイズに応じ、出口ノズル３１ａの入口か、ハウジング３１の内部のノズルの底面に延在する通路かのいずれかに配置される。
【００３６】
保守装置を２つの部分のコールドレグ３２の入口部分を構成している出口ノズル３１ａに導入したならば、まず最初に、キャリッジが支持しているロボットアーム２をハウジング３１の中に降ろして、次に、キャリッジを使用して出口ノズル３１ａの入口部分にロボットアームを配置する。
次に、昇降機を使用してキャリッジを降ろして、ハウジング３１の内部にて、これにクランプシャーシを取付ける。
【００３７】
オペレータはハウジング３１の内部に降りて、ロボットアームをクランプ支持体に組立てるが、ロボットのクイック結合装置の２つの部分をクランプ支持体に係合させることで組立は行なわれる。それから、オペレータは、キャリッジ１次ポンプのハウジング３１の出口ノズルにロボットアームを支持しているクランプ支持体にキャリッジを係合させる。
クイック結合装置を使用してのロボットアームとクランプ支持体との組立作業は、非常に短時間に行なわれて、オペレータがかかる組立てをして、キャリッジをコールドレグ３２の入口に配置して、ポンプのハウジング３１の内側へ取残す作業は、わずか３０秒のオーダーの時間で行なわれる。
【００３８】
ケーブル類はクランプシャーシに結合されていて、キャリッジによって運搬されるが、これを用いて１次配管の内部において駆動モータ２３を介してキャリッジの動きを遠隔式に制御する。
オペレータはクランプ支持体に支持されているカメラからの画像を受ける画面上にて、動きを監視して、キャリッジが例えば溶接領域３７などの保守領域に到達したときにかかる動きを停止させる。次に、ベアリングシュー１３ａ及び１３ｂとクランプシュー１１とのラムを送り出して、下向きのベアリングシュー１３ａ及び１３ｂを１次配管の内面の下側に当接させると共に、上向きのクランプシュー１１を１次配管３２の内面の上側に当接させる。
【００３９】
保守装置はシュー１３ａ、１３ｂ、及び、１１によって所定の位置にクランプされて、１次配管３２の溶接領域３７の付近における内壁の対面する面に当接する。
次に、ロボットアームを遠隔制御して、例えばプログラムされた又は遠隔制御の作業を開始させて、例えば、交換部分３４の溶接３７の内面を１次肢の残りの部分３２’に対して面一にする。
機械加工作業の実行は一般に、完全にプログラムされたやり方で、連続した経路にて溶接の内側部分を研削し、ロボットアームの端部２ｆは図４Ａに示したツール２６を支持している。
【００４０】
研削作業が完了したならば、図４Ｄに示したツール３０を使用して、研削した表面の輪郭を検査する。そのために、ロボットアームを動かして、ツール２６をツール支持体５に載置して、ロボットアームの端部要素２ｆを動作させて、ツール２６の支持板６を解放させる。
それからロボットアームは、ツール３０をその支持板６を介してつかみ取るように動く。
【００４１】
研削した面を点検したところ、表面の輪郭が満足できるならば、機械加工された表面を染色浸透点検で検査する。
まず最初に、研削された面を清浄にして、次に、ツール２８を使用してかかる面に浸透剤を塗布する。保守領域にある余分な浸透剤を取除くためには、ツール２９を使用して、それから、保守領域をテレビ的に点検して、余分な浸透剤が取除かれたことを検査する。次に、ツール２８を使用して、点検すべき面に検出器を付ける。最後に、テレビ的に保守領域を点検して、何らかの欠陥が存在しているか否かを判断する。
【００４２】
もしも欠陥が存在するのであれば、ツール２６などのフライスツールを使用して、欠陥を有している領域を掘削することによって、機械加工を実行することができる。次に、掘削した領域を再充填するために、ＴＩＧ溶接トーチからなるツールをロボットアームの端部部分に取付けて使用する。
それから、さらに染色浸透点検を実行する。完全に欠陥の存在しない表面が得られたならば、クランプ支持体のラムを引っ込めて、キャリッジを動力で動かして、保守装置をコールドレグの入口へ戻して、ポンプハウジング３１の出口ノズルに入れる。
次に、ハウジングに導入した昇降機を使用して、２つの部分からなる保守装置を引出す。
【００４３】
図６に示すように、溶接領域３７で行なわれたのと同様な保守作業を、ノズル３１ａと部分３４との間の溶接領域３６でも保守装置１を旋回させることなく実行することができる。そのために、ノズル３１の入口部分の下面に載っていて、ハウジング３１の底部に支持足を介して載っている、ノズル支持体４０を、ポンプハウジング３１の内部におけるノズル３１ａの入口付近に配置する。位置決め帯鋼４１は、支持足にて支持体４０に固定されて、ハウジング３１の内部に配置された支持体４０の部分の上にある。支持体４０は円筒形の部分を備え、ノズル３１ａの内面と、支持体の円筒形部分に載っている平坦な床面４０ａとを抱持している。保守作業を実行するために、保守装置１のキャリッジ４を動かして、例えば溶接３７の領域から、支持体４０の上に配置させ、それからキャリッジ４の車輪を支持体４０の円筒形の部分に接触させる。クランプ装置３のベアリングシュー１３ａ及び１３ｂを動作させて床４０ａに当接させ、クランプシュー１１を動作させて位置決め帯鋼４１の上部分に当接させて、装置の位置を確実にセットして、クランプシュー１１と位置決め帯鋼４１とを互いに対面させる。従って、装置１は作業位置に保持されて、配管の内部の溶接３７の領域について前述したのと同様に、溶接３６の領域における保守作業を実行する。
【００４４】
一般に、保守装置はプラントの壁の２つの対面する面の間にクランプされ、または、支持体や帯鋼の表面や少なくともひとつがプラントに取付けられてなる２つの面など、プラントに取付けられた２つの面の間にクランプされる。
保守装置は、１次ポンプのハウジングを介して１次肢の入口部分に導入するのに代えて、原子炉容器の内部から１次肢の反対側の端部部分を経由して保守装置を導入することも可能である。この場合には、コールドレグに単一の状態にて保守装置を導入することが可能である。保守装置をキャリッジによって動かして、溶接３７の領域などのコールドレグの内部の保守領域に配置させるようにする。溶接３７の内部部分における機械加工と点検との作業は上述の如く実行される。
【００４５】
保守装置を原子炉容器のノズルを経由してコールドレグの出口に導入する場合には、ツールローダーへのツールの供給は、原子炉の空洞の縁部からハンドリングポールを使用することによって、または、保護服を着たオペレータが容器に降りることによって可能である。
また、１次ポンプのハウジングの中へ保守装置を導入するのと同じく、クランプ支持体の上や、取扱装置を容器のノズルに配置するのに使用される昇降機の昇降板の上などにある、ツール支持体やツールラック５を使用して自動的にツールを供給することもできる。
【００４６】
容器のノズルを経由した通路の場合には、保守装置は屈曲部分を通り抜ける必要があるが、これは、キャリッジ４の２つの車輪組の独立した動力を使用して行なうことができる。
本発明による保守装置は、ただ１次配管の溶接の内面を研削及び点検する修理作業のみに使用できるだけでなく、ＲＣＶ系統のタップ３５の付近における１次配管の部分にクレージングが見つけられた場合に、クレージングの部分を掘削して、ＴＩＧ溶接ツールを使用してかかる領域を再充填することもでき、掘削と溶接との作業は保守装置によって１次配管の内部から行なうことができる。
【００４７】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
一般に、本発明による装置は、配管系統の内部部分の研削や研磨などのあらゆる機械作業や、溶接、及び、配管系統の内面にて実行される非破壊試験の作業などを実行することができる。
【００４８】
１次配管の場合には、ロボットアームの支持板は一般的に水平な状態において、キャリッジが移動して保守が行なわれる。キャリッジが動くときの及び保守装置がクランプを行なうときの、キャリッジの横方向の傾斜を制御することも可能であって、そのためには測定ケーブルによって制御柱に結合された傾斜計を使用する。しかしながら、ロボットアームはその支持体をあらゆる方向に向けた状態にて使用することが可能である。
いずれにしても、ロボットアームは、保守装置のキャリッジに固定されたクランプ支持体に結合するためのクイック結合手段を備えていて、このために、クランプ支持体とキャリッジには次々と様々なタイプのロボットアームを装着することが可能である。
【００４９】
原子炉の１次配管の内部における保守作業の場合には、保守装置は、原子炉容器から、または、１次ポンプ以外の構成要素から、１次配管の入口部分に導入することが可能である。例えば、保守装置は、マンホールを通して蒸気発生器の水箱に導入することができ、Ｕ字形の足部の端部ノズルや１次系統の高温肢の中に配置することができる。従って、原子炉の１次配管のあらゆる保守作業を実行することが可能である。
いずれにしても、１次配管の内部における導入領域から保守領域への保守装置の動きは、遠隔制御式の動力キャリッジによって行なわれる。
【００５０】
遠隔制御によって保守装置を所定の位置にクランプしたならば、遠隔操作やプログラム式の、または、遠隔制御とプログラムの実行とを組合わせる方法などの、遠隔制御によって保守領域の内部の保守を実行することができる。
本発明は、配管の内部における保守作業に限られるものではなく、本発明による方法及び装置は、例えば水平な２枚の平坦な面の間のアクセスが困難であるような領域においても、保守を実行することも可能である。この場合には、保守領域における下側の水平な平坦面の上にて、装置を動かして案内する。
【００５１】
本発明は、ただ原子炉の点検及び修理の分野のみに適用されるものではなく、あらゆる産業用プラントの保守作業であって、オペレータがアクセスするのが困難であるような領域や、有害な環境の存在のためにまったくアクセスできないような領域に適用することができる。
クランプ支持体は、キャリッジラムが取付けられてなるような、移動キャリッジ４自体から構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による保守装置を示した全体斜視図である。
【図２】図２は、図１の装置のクランプ支持体を示した斜視図である。
【図３】図３は、保守装置を搬送させる手段を斜め下方から見た斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、保守装置のロボットが使用することができる様々なツールを示した斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、保守装置のロボットが使用することができる様々なツールを示した斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、保守装置のロボットが使用することができる様々なツールを示した斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、保守装置のロボットが使用することができる様々なツールを示した斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、保守装置のロボットが使用することができる様々なツールを示した斜視図である。
【図５】図５は、加圧水型の原子炉の１次系統の一部分を示した分解斜視図であって、本発明の方法を使用して保守作業が実行される場所を示している。
【図６】図６は、保守装置が支持体と位置決め帯鋼とによって保守位置に保持されている様子を示した一部破断斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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