(57)【要約】【課題】原子炉の制御棒案内管（５６）の内面を検査するための案内管の検査カメラ用固定具（７０）が、提供される。【解決手段】例示的な実施形態では、この案内管のカメラ用固定具は、基盤プレート（７２）と、第１の端部（７６）及び第２の端部（８２）を有する単一体タワー（７４）と、該単一体タワーに結合された支持ブラケット（８０）とを含む。単一体タワーは、基盤プレートに結合され、また支持ブラケットは、検査カメラ（８４）を支持するように構成されている。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の制御棒案内管（５６）の内面を検査するための案内管の検査カメラ用固定具（７０）であって、
基盤プレート（７２）と、
第１の端部（７６）及び第２の端部（８２）を有し、前記基盤プレートに結合された単一体タワー（７４）と、
該単一体タワーに結合され、検査カメラ（８４）を支持するように構成された支持ブラケット（８０）と、
を含むことを特徴とする案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項２】
吊り上げ装置に結合するように構成された吊り上げ装置用アダプタ（９０）を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項３】
前記吊り上げ装置用アダプタ（９０）は、前記単一体タワー（７４）の前記第２の端部（８２）に結合されていることを特徴とする、請求項２に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項４】
前記単一体タワー（７４）の前記第１の端部（７６）は、前記基盤プレート（７２）の中央部において該基盤プレートに結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項５】
前記単一体タワー（７４）は、前記基盤プレート（７２）に対してほぼ垂直であることを特徴とする、請求項４に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項６】
前記基盤プレート（７２）は、案内管の内側に受け入れられる寸法及び構成にされていることを特徴とする、請求項１に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項７】
前記基盤プレート（７２）は、それを貫通する複数の開口（７８）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の案内管の検査カメラ用固定具（７０）。
【請求項８】
カメラ用固定具組立体（７０）に結合された検査カメラ（８４）を含む、原子炉の制御棒案内管（５６）の内面を検査するための検査カメラ組立体であって、
基盤プレート（７２）と、
第１の端部（７６）及び第２の端部（８２）を有し、前記基盤プレートに結合された単一体タワー（７４）と、
該単一体タワーに結合され、前記検査カメラ（８４）が結合された支持ブラケット（８０）と、
を含むことを特徴とする検査カメラ組立体。
【請求項９】
吊り上げ装置に結合するように構成された吊り上げ装置用アダプタ（９０）を更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の組立体。
【請求項１０】
前記吊り上げ装置用アダプタ（９０）は、前記単一体タワー（７４）の前記第２の端部（８２）に結合されていることを特徴とする、請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
前記単一体タワー（７４）の前記第１の端部（７６）は、前記基盤プレート（７２）の中央部において該基盤プレートに結合されていることを特徴とする、請求項８に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に原子炉に関し、より具体的には、制御棒案内管の検査カメラ用固定具及び原子炉内で制御棒案内管を検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は、一般的にほぼ円筒形状を有し、例えば底部ヘッドと取り外し可能な頂部ヘッドとによって、両端部において閉鎖される。上部案内部材は、一般的にＲＰＶ内で炉心プレートの上方に間隔をおいて配置される。炉心シュラウドは、一般的に炉心を取り囲み、シュラウド支持構造体によって支持される。具体的には、シュラウドは、ほぼ円筒形状を有し、炉心プレート及び上部案内部材の両方を取り囲む。円筒形の原子炉圧力容器と円筒形状に作られたシュラウドとの間には、空間、つまり環状空間が配置されている。
【０００３】
原子炉の炉心は、正方形の断面をもつ燃料集合体の配列を備える。燃料集合体は、燃料支持体により下方から支持される。各燃料支持体は、燃料集合体の群を支持する。炉心内で発生される熱は、制御棒を炉心内に挿入することによって減少させることができ、また発生される熱は制御棒を炉心から後退させることによって増大させることができる。一部のＢＷＲでは、制御棒は、４つのグループの燃料集合体の間に挿入されることが可能なブレードを具える十字形の断面を有する。
【０００４】
制御棒は、原子炉容器の底部を貫通して延びる制御棒駆動装置により駆動される。制御棒駆動装置は、容器底部を貫通して延びる管である制御棒駆動装置（ＣＲＤ）ハウジングにより支持される。ＣＲＤハウジングは、制御棒の垂直方向の動きを案内するのを助ける制御棒案内管（ＣＲＧＴ）を支持する。燃料支持体はＣＲＧＴ上に嵌められている。
【０００５】
運転中のＢＷＲの内部構造体は、様々な腐食及び割れの発生を受けやすい。応力腐食割れ（ＳＣＣ）は、高温水に曝される構造部材、配管、制御棒案内管、ファスナ、及び溶接部のような原子炉構成部品内で起こる１つのよく知られた現象である。原子炉構成部品は、例えば膨張差、原子炉冷却水を封じ込めるために必要とされる作動圧力、並びに溶接、冷間加工及び他の不均一な金属処理からの残留応力のような他の原因などに関連する様々な応力を受ける。その上に、水の化学的性質、溶接、熱処理及び放射線は、構成部品の金属のＳＣＣに対する発生率を増大させる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
腐食及び割れの発生を受けやすいＢＷＲの内部構造体は、一般的に原子炉停止期間の間に検査される。検査には、超音波検査及びカメラを利用する目視検査が含まれる場合が多い。一般的に、カメラは、原子炉内の水中に降りた作業者により手動で操作される。目視検査のこの方法は、作業者が原子炉内部に留まることができる時間が制限されるために時間がかかる。また、水の上昇温暖流により時として生じる水流とカメラを手持ち方式で使用することのために、カメラ写真の品質が変化する可能性がある。時としてカメラ写真が許容できない場合があり、作業者は、目視検査を繰り返して、利用できないカメラ写真を撮り直さなければならない。検査の繰り返し部分は、原子炉の停止時間を長くし、より高い維持コストの原因となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
１つの態様では、原子炉の制御棒案内管の内面を検査するための案内管の検査カメラ用固定具が、提供される。案内管のカメラ用固定具は、基盤プレートと、第１の端部及び第２の端部を有する単一体タワーと、該単一体タワーに結合された支持ブラケットとを含む。単一体タワーは基盤プレートに結合され、また支持ブラケットは検査カメラを支持するように構成されている。
【０００８】
別の態様では、原子炉の制御棒案内管の内面を検査するための検査カメラ組立体が、提供される。検査カメラ組立体は、カメラ用固定具組立体に結合された検査カメラを含む。案内管のカメラ用固定具は、基盤プレートと、第１の端部及び第２の端部を有する単一体タワーと、該単一体タワーに結合された支持ブラケットとを含む。単一体タワーは基盤プレートに結合され、また支持ブラケットは検査カメラを支持するように構成されている。
【０００９】
別の態様では、原子炉の制御棒案内管の内面を目視検査する方法が、提供される。この方法は、検査カメラ組立体を案内管内に所定の位置まで挿入する段階と、案内管の内面の写真を撮る段階とを含む。検査カメラ組立体は、基盤プレートと、第１の端部及び第２の端部を有し、基盤プレートに結合された単一体タワーと、該単一体タワーに結合され、検査カメラが結合された支持ブラケットとを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
原子炉の制御棒案内管の内面を検査するための案内管の検査カメラ用固定具装置を、以下に一層詳細に説明する。固定具は、検査のために用いられる水中カメラを支持する。カメラは、作業者がカメラを保持する必要性を排除するように固定位置に保持され、目視検査工程の間にカメラの安定性をもたらす。カメラ用固定具は、水流、水の上昇温暖流、及び手持方式のカメラの使用の影響を無くすことにより、良質のカメラ写真を提供する。その上に、可動部分が全くないので、異物排除が大いに減少され、また汚染物質を捕らえる隙間の数も減少される。案内管の検査カメラ用固定具装置は、例えばアルミニウム、鋼、ステンレススチール、及びエンジニアリングプラスチック材料のような任意の適当な材料で製造される。
【００１１】
図を参照すると、図１は、沸騰水型原子炉の圧力容器（ＲＰＶ）１０の一部を破断して示した断面図である。ＲＰＶ１０は、ほぼ円筒形の形状を有し、底部ヘッド１２によって一方の端部が閉鎖され、また取り外し可能な頂部ヘッド１４によって他方の端部が閉鎖される。側壁１６が、底部ヘッド１２から頂部ヘッド１４まで延びる。側壁１６は上部フランジ１８を備える。頂部ヘッド１４は上部フランジ１８に取り付けられる。円筒形状の炉心シュラウド２０が、炉心２２を取り囲む。シュラウド２０は、一方の端部においてシュラウド支持体２４によって支持され、他方の端部に取り外し可能なシュラウドヘッド２６を含む。シュラウド２０と側壁１６との間には環状空間２８が形成される。リング形状をしたポンプデッキ３０が、シュラウド支持体２４とＲＰＶ側壁１６との間を延びる。ポンプデッキ３０は、複数の円形孔３２を備え、該円形孔の各々がジェットポンプ３４を収容する。ジェットポンプ３４は、炉心シュラウド２０の周りに円周方向に分散配置される。入口上昇管３６が、移行組立体３８によって２つのジェットポンプ３４に結合される。各々のジェットポンプ３４は、入口ミキサ４０とディフューザ４２とを含む。入口上昇管３６と２つの接続されたジェットポンプ３４とは、ジェットポンプ組立体４４を形成する。
【００１２】
核分裂性物質からなる燃料集合体４６を含む炉心２２内で熱が発生される。炉心２２を通って循環される水は、少なくとも部分的に蒸気に変えられる。蒸気分離装置４８は、循環する水から蒸気を分離する。残留する水は、蒸気ドライヤ５０によって蒸気から取り除かれる。蒸気は、圧力容器の頂部ヘッド１４付近の蒸気出口５２を通って、ＲＰＶ１０から外へ出る。
【００１３】
炉心２２内で発生される熱の量は、例えばハフニウムのような中性子吸収材料からなる制御棒５４を挿入及び引き出すことによって調整される。制御棒５４は、それが燃料集合体４６内に挿入される程度に応じて、さもなければ炉心２２内で熱を発生させる連鎖反応を促進するために使用される筈の中性子を吸収する。
【００１４】
制御棒案内管５６は、制御棒駆動装置５８から垂直に炉心支持プレート６０まで延びる。制御棒案内管５６は、制御棒５４の垂直方向でない方向の動きを制限し、また挿入及び引き出しの間、制御棒５４の垂直方向の動きを維持する。制御棒駆動装置５８は、制御棒５４の挿入及び引き出しを行なう。制御棒駆動装置５８は、底部ヘッド１２を貫通して延びる。
【００１５】
燃料集合体４６は、炉心２２の底部に置かれた炉心プレート６０によって整列させられる。上部案内部材６２は、燃料集合体４６が炉心２２内へ降ろされる時、該燃料集合体を整列させる。炉心プレート６０と上部案内部材６２とは、炉心シュラウド２０によって支持される。図２は、本発明の実施形態による検査カメラ用固定具装置７０の斜視図である。例示的な実施形態では、検査カメラ用固定具装置７０は、基盤プレート７２と該基盤プレート７２に結合された単一体タワー７４とを含む。具体的には、単一体タワー７４の第１の端部分７６は、該単一体タワー７４が基盤プレート７２に対してほぼ垂直になるように該基盤プレート７２に結合される。基盤プレート７２及び単一体タワー７４は、任意の適当な方法によって互いに結合されることができる。この例示的な実施形態では、単一体タワー７４は、溶接により基盤プレート７２に結合されている。別の実施形態では、単一体タワー７４は、ファスナにより基盤プレート７２に結合される。更に別の実施形態では、単一体タワー７４の第１の端部分７６は、基盤プレート７２内のねじ穴に係合するねじを備える。この例示的な実施形態では、単一体タワー７４は、基盤プレート７２の中央部に溶接されている。しかしながら、別の実施形態では、単一体タワー７４は、中央部以外の基盤プレートの区域に結合される。基盤プレート７２は、制御棒案内管５６内に受け入れられる寸法及び形状にされる。この例示的な実施形態では、基盤プレート７２は、円形である。しかしながら、別の実施形態では、基盤プレート７２は、例えば十字形の形状、長方形の形状、Ｙ形状、及び任意の他の適当な多角形の形状のような、案内管５６の形状に適合する形状を有する。また、複数の開口７８が基盤プレート７２を貫通している。
【００１６】
支持ブラケット８０が、単一体タワー７４の第２の端部分８２に結合される。支持ブラケット８０は、該支持ブラケット８０が基盤プレートにほぼ平行になるように単一体タワー７４から延びる。支持ブラケット８０及び単一体タワー７４は、任意の適当な方法によって互いに結合されることができる。この例示的な実施形態では、支持ブラケット８０は、溶接により単一体タワー７４に結合されている。別の実施形態では、支持ブラケット８０は、ファスナ及び／又はクランプ要素により単一体タワー７４に結合される。更に別の実施形態では、単一体タワー７４の第２の端部分８２は、支持ブラケット８０内のねじ穴と係合するねじを備える。
【００１７】
検査カメラ８４が、支持ブラケット８０に結合される。入力／出力ケーブル８６が、検査カメラ８４に取り付けられる。検査カメラ８４は、支持ブラケット８０と基盤プレート７２との間に配置される。穴８８が、支持ブラケット８０を貫通している。穴８８は、検査カメラ８４を受け入れる寸法にされる。検査カメラ８４は、任意の適当な方法により支持ブラケット８０に固定される。１つの実施形態では、止めねじが、支持ブラケット８０を貫通して延びており、穴８８の内側でカメラ８４に係合する。別の実施形態では、カメラ８４は、ねじが切られた端部分を有し、また穴８８は、カメラ８４のねじが切られた端部分に螺合する寸法にされたねじを備える。
【００１８】
吊り上げ装置用アダプタ９０が、単一体タワー７４の第２の端部分８２に取り付けられる。吊り上げ装置用アダプタ９０は、例えば操作ポール、ロープ、及び遠隔操作工具マニピュレータのような吊り上げ装置に結合できるように構成される。
【００１９】
検査カメラ用固定具装置７０は、制御棒案内管５６の内面の目視検査に用いられる。原子炉１０の停止の間、制御棒５４が制御棒案内管５６から除去された後に、装置７０は１つの制御棒案内管５６に挿入される。具体的には、操作ポール（図示せず）が吊り上げ装置用アダプタ９０に接続され、作業者が装置７０を制御棒案内管５６の内部の適所に下げる。検査カメラ８４は、入出力ケーブル８６によりカメラ８４に伝えられる信号によって作動されて、案内管５６の内面のカメラショットすなわち写真が撮られる。次に装置７０は、より多くのカメラ写真を撮る前に回転させられて、案内管５６内部の新しい円周方向位置にカメラ８４を位置決めすることができる。装置７０はまた、別のカメラ写真を撮る前に、案内管５６内部の新しい軸方向位置にカメラ８４を位置決めするために上げたり下げたりすることができる。案内管５６の内面の検査が完了すると、装置７０は、案内管５６から引き上げられて、検査される次の案内管５６内に挿入される。案内管５６の検査が完了すると、装置は、原子炉炉心２２から引き上げられて操作ポールから切り離される。
【００２０】
本発明を様々な具体的な実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することが可能であることは当業者には明らかであろう。また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】沸騰水型原子炉圧力容器の一部を破断した断面図。
【図２】本発明の実施形態による検査カメラ用固定具装置の斜視図。
【符号の説明】
７０　検査カメラ用固定具
７２　基盤プレート
７４　単一体タワー
７６　単一体タワーの第１の端部
７８　開口
８０　支持ブラケット
８２　単一体タワーの第２の端部
８４　検査カメラ
８６　入力／出力ケーブル
８８　支持ブラケットを貫通する穴
９０　吊り上げ装置用アダプタ
【図１】
2004004067.tif 000003
【図２】
2004004067.tif 000004