(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、１次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、１次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、２次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、２次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、２次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷することを特徴とするキャニスタ蓋溶接部分の検査方法。
【請求項２】
１次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、１次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、１次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、２次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、胴部の上端に環状の貯留枠を外嵌し、２次蓋上面、胴部内側面、並びに貯留枠で囲まれる空間に水を貯留したうえ、２次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷することを特徴とするキャニスタ蓋溶接部分の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原子力発電所などで発生する使用済み燃料を、その崩壊熱が除去されるまでの間、図７及び図８に示すようなキャニスタを用いて乾式保管（風冷保管）することが検討されている。
【０００３】
このキャニスタは、使用済み燃料が収納される円筒状の胴部１と、該胴部１の下端部に順に取り付けられる下部遮蔽プラグ２及び底蓋３と、胴部１の上端部に順に取り付けられる上部遮蔽プラグ４、１次蓋５、及び２次蓋６とで構成されている。
【０００４】
使用済み燃料を保管する際には、下部遮蔽プラグ２及び底蓋３を下端部に取り付けた胴部１内に使用済み燃料を収納し、該使用済み燃料を上方から覆うように上部遮蔽プラグ４を胴部１に挿入した後、当該胴部１に１次蓋５及び２次蓋６を順次溶接固着する。
【０００５】
更に、上述したような手順によって使用済み燃料が封入されたキャニスタを、貯蔵キャスク（図示せず）に収納し、所定の期間保管する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７及び図８に示すキャニスタでは、１次蓋５と胴部１の溶接部分７、並びに２次蓋６と胴部１の溶接部分８に、非破壊検査による体積試験を実施して、当該溶接部分７，８の健全性を確認することが望ましい。
【０００７】
しかしながら、胴部１に１次蓋５及び２次蓋６を溶接した後では、両蓋５，６の下面が閉空間に含まれてしまうため、溶接部分７，８に対する放射線透過試験を行なうことはできない。
【０００８】
また、溶接部分７，８に対して超音波探傷試験を行なう場合には、溶接部分７，８の表面を平滑に研削する必要がある。
【０００９】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、キャニスタ蓋溶接部分に対する体積試験を容易に実施し得るキャニスタ蓋溶接部分の検査方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法では、１次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、１次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、１次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、２次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、２次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、２次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷する。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法では、１次蓋を胴部内方上端寄り箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、１次蓋上面及び胴部内側面で囲まれる空間に水を貯留したうえ、１次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷し、２次蓋を胴部内方上端箇所に嵌入し且つ全周溶接した後、胴部の上端に環状の貯留枠を外嵌し、２次蓋上面、胴部内側面、並びに貯留枠で囲まれる空間に水を貯留したうえ、２次蓋と胴部の相互の溶接部分を前記の水が介在する状態で超音波探傷する。
【００１２】
本発明の請求項１あるいは請求項２に記載のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法のいずれにおいても、溶接部分に対する超音波探傷を、１次蓋上、または２次蓋上に貯留した水を介した水浸法によって行ない、溶接部分の表面を平滑に研削する作業を省く。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１４】
図１は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第１の例を示すものであり、図中、図７及び図８と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００１５】
１次蓋５を胴部１内方上端寄りの所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部１の上端に装着した位置決め治具（図示せず）に支持されて胴部１の径方向並びに周方向へ変位し得る超音波探触子９を、１次蓋５と胴部１との相互の溶接部分７に対峙するように位置させる。
【００１６】
そして、１次蓋５の上面と胴部１の内側面で囲まれる空間１０に水１１を貯留し、前記の超音波探触子９を、溶接部分７に対して水１１が介在する状態で溶接部分７の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分７を超音波探傷する。
【００１７】
更に、位置決め治具及び超音波探触子９を胴部１の上端から取り外し且つ空間１０の水１１を排除したうえ、２次蓋６を胴部１の内方上端の所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、再度、胴部１の上端に位置決め治具を装着し、前記の超音波探触子９を、２次蓋６と胴部１の相互の溶接部分８に対峙するように位置させる。
【００１８】
そして、２次蓋６の上面と胴部１の内側面で囲まれる空間１２に水１３を貯留し、前記の超音波探触子９を、２次蓋６と胴部１の相互の溶接部分８に対して水１３が介在する状態で溶接部分８の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分８を超音波探傷する。
【００１９】
なお、３５は補助遮蔽部材であり、この補助遮蔽部材３５は、１次蓋５の上面に仮置きされる。
【００２０】
図２は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第２の例を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００２１】
１次蓋５を胴部１内方上端寄りの所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部１の上端に装着した位置決め治具（図示せず）に支持されて胴部１の径方向並びに周方向へ変位し得る超音波探触子９を、１次蓋５と胴部１の相互の溶接部分７に対峙するように位置させる。
【００２２】
そして、１次蓋５の上面と胴部１の内側面で囲まれる空間１０に水１１を貯留し、前記の超音波探触子９を、１次蓋５と胴部１の相互の溶接部分７に対して水１１が介在する状態で溶接部分７の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分７を超音波探傷する。
【００２３】
更に、位置決め治具及び超音波探触子９を胴部１の上端から取り外し且つ空間１０の水１１を排除したうえ、２次蓋６を胴部１の内方上端の所定箇所に嵌入し、その全周を溶接した後、胴部１の上端に環状の貯留枠１４を、漏水を防止するためのシール部材１５を介して外嵌する。
【００２４】
次いで、位置決め治具（図示せず）を貯留枠１４の上端に装着し、前記の超音波探触子９を、２次蓋６と胴部１の相互の溶接部分８に対峙するように位置させる。
【００２５】
そして、２次蓋６の上面と胴部１及び貯留枠１４の内側面で囲まれる空間１６に水１７を貯留し、前記の超音波探触子９を、溶接部分８に対して水１７が介在する状態で溶接部分８の延長方向へ変位させることにより、当該溶接部分８を超音波探傷する。
【００２６】
このように、図１、図２に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査方法のいずれにおいても、溶接部分７，８に対する超音波探傷を、１次蓋５上、または２次蓋６上に貯留した水１１，１３，１７を介した水浸法によって行なうので、溶接部分７，８の表面を平滑に研削する作業を省くことができる。
【００２７】
図３及び図４は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の一例を示すもので、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００２８】
この検査装置は、１次蓋５または２次蓋６に正対するように胴部１上端に装着可能な位置決め治具１８と、先端部が胴部１の上端内縁に沿って周回し得るように位置決め治具１８に設けた探傷アーム１９と、該探傷アーム１９の先端部寄りに胴部１の径方向へ変位可能に装着した超音波探触子９とを備えている。
【００２９】
位置決め治具１８は、胴部１の上端部に取り付けられる１次蓋５あるいは２次蓋６の略中心部に対峙可能な固定体２０と、該固定体２０を中心として放射状に延びる３本の支持軸２１と、該支持軸２１に取り付けた台座２２と、前記の固定体２０から両蓋５，６へ向かって突出し且つ周方向へ回動し得る回転軸２３と、該回転軸２３に対して上下位置を調整可能に取り付けた旋回体２４とを有する。
【００３０】
探傷アーム１９は、前記の旋回体２４から胴部１の内縁部分へ向かって延びる案内軸２５と、該案内軸２５にその長手方向へ移動し得るように取り付けられた移動体２６とを有し、該移動体２６には、両蓋５，６の上面周縁近傍部分に対峙し得るように超音波探触子９が取り付けられている。
【００３１】
固定体２０には、回転軸２３を周方向へ回動させる旋回駆動装置２７が設けられている。
【００３２】
台座２２の下部には胴部１の外縁部分に嵌合し得る切り欠き２８が削設されている。
【００３３】
また、台座２２の上端寄りの部分には、支持軸２１が挿通される透孔２９が胴部１径方向に穿設されている。
【００３４】
更に、台座２２の上端部には、先端が前記の透孔２９に貫通するねじ孔３０が螺設されており、このねじ孔３０には、支持軸２１の長手方向任意の位置に台座２２を固定し得る止めねじ３１が螺合されている。
【００３５】
すなわち、台座２２の切り欠き２８を胴部１の外縁部分に嵌合させたうえ、台座２２に対する支持軸２１の長手方向位置を適宜調整し且つ止めねじ３１を締め込むと、固定体２０を両蓋５，６の略中心部に対峙する位置に設定できる。
【００３６】
また、台座２２の切り欠き２８には、胴部１の外周面に接し得るゴム板３２が設けられており、当該ゴム板３２によって、胴部１の外周面を保護し且つ胴部１外周面に対する台座２２の嵌合をより密接にする。
【００３７】
旋回体２４には、案内軸２５に対して略平行に延びるボールねじ３３の基部が回転自在に支持され、また、ボールねじ３３を回動させ得る移動体駆動装置３４が設けられている。
【００３８】
移動体２６は、案内軸２５にその長手方向へ摺動可能に係合し且つボールねじ３３に螺合しており、移動体駆動装置３４を作動させると、移動体２６がボールねじ３３の回動方向に応じて案内軸２５の長手方向へ移動する。
【００３９】
図３及び図４に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置によって、溶接部分７の超音波探傷検査を実施する際には、胴部１の外縁部分に、位置決め治具１８の各台座２２を嵌合させ且つ台座２２と支持軸２１との相対位置を調整して、回転軸２３の軸線を１次蓋５の中心に位置させる。
【００４０】
更に、止めねじ３１を締め込むことにより、各台座２２を支持軸２１に固定し、超音波探触子９を溶接部分７に対峙するように位置させる。
【００４１】
その後、１次蓋５の上面と胴部１の内側面で囲まれる空間１０に水１１を貯留する。
【００４２】
そして、旋回駆動装置２７を作動させて、超音波探触子９が溶接部分７の所定箇所に水１１を介して対峙するように回転軸２３を回動させ、また、移動体駆動装置３４を作動させて、超音波探触子９が取り付けられている移動体２６を案内軸２５に沿って適宜移動させたうえ、超音波探触子９の発振部から溶接部分７に超音波を出射させて、当該溶接部分７の探傷を行なう。
【００４３】
このようにして、溶接部分７の所定箇所に対する探傷が完了したならば、旋回駆動装置２７を作動させ、回転軸２３を回動させることにより、超音波探触子９の位置をずらし、引き続き、上述したような手順で溶接部分７の探傷を行なう。
【００４４】
また、２次蓋６を胴部１に固着する溶接部分８（図１及び図２参照）の超音波探傷検査も、略同様な手順によって行なうことができる。
【００４５】
更に、図２に示すように、胴部１の上端に貯留枠１４を外嵌した場合には、該貯留枠１４に位置決め治具１８を装着するようにすればよい。
【００４６】
このように、図３及び図４に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置では、位置決め治具１８に対する探傷アーム１９の周回動作、並びに当該探傷アーム１９に対する超音波探触子９の胴部１径方向への変位動作によって、溶接部分７へ適切な方向から超音波を入射させることができる。
【００４７】
図５及び図６は本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の別の例を示し、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００４８】
この検査装置は、１次蓋５または２次蓋６に正対するように胴部１上端に装着可能な位置決め治具３６と、先端部が胴部１の上端内縁に沿って周回し得るように位置決め治具３６に設けた探傷アーム３７と、該探傷アーム３７の先端部寄りに胴部１の径方向へ変位可能に装着した超音波探触子９とを備えている。
【００４９】
位置決め治具３６は、胴部１の上端部に取り付けられる１次蓋５あるいは２次蓋６の略中心部に対峙可能な固定体３８と、該固定体３８を中心として放射状に延び且つそれぞれ胴部１の上端部に嵌合可能な３本の支持脚３９とを有する。
【００５０】
固定体３８には、その中心部分を貫通する回転軸４０を具備した旋回駆動装置４１と、回転軸４０の回動角度を検知するエンコーダ４２とが搭載されている。
【００５１】
探傷アーム３７は、その長手方向中間部分が、旋回駆動装置４１の回転軸４０に対して上下位置を調整できるように取り付けられている。
【００５２】
また、探傷アーム３７の基端部には、１次蓋５または２次蓋６の上面を転動し得るローラ４３が枢支され、探傷アーム３７の先端寄り部分には、超音波探触子９が、両蓋５，６の上面周縁近傍部分に対峙可能に且つ探傷アーム３７長手方向へ移動可能の取り付けられている。
【００５３】
この超音波探触子９は、探傷アーム３７に搭載したエンコーダ機能付の探触子駆動装置４４及びタイミングベルト４５により、探傷アーム３７長手方向へ移動するようになっている。
【００５４】
図５及び図６に示すキャニスタ蓋溶接部分の検査装置によって、溶接部分８の超音波探傷検査を実施する際には、胴部１の外縁部分に、位置決め治具３６の各支持脚３９を嵌合させ、回転軸４０の軸線を２次蓋６の中心に位置させる。
【００５５】
その後、２次蓋６の上面と胴部１の内側面で囲まれる空間１２に水１３を貯留する。
【００５６】
そして、旋回駆動装置４１を作動させて、超音波探触子９が溶接部分８の所定箇所に水１３を介して対峙するように回転軸４０を回動させ、また、探触子駆動装置４４を作動させて、超音波探触子９を探傷アーム３７の長手方向に適宜移動させたうえ、超音波探触子９の発振部から溶接部分８に超音波を出射させて、当該溶接部分８の探傷を行なう。
【００５７】
このようにして、溶接部分８の所定箇所に対する探傷が完了したならば、旋回駆動装置４１を作動させ、回転軸４０を回動させることにより、超音波探触子９の位置をずらし、引き続き、上述したような手順で溶接部分８の探傷を行なう。
【００５８】
また、１次蓋５を胴部１に固着する溶接部分７（図１及び図２参照）の超音波探傷検査も、略同様な手順によって行なうことができる。
【００５９】
更に、図２に示すように、胴部１の上端に貯留枠１４を外嵌した場合には、該貯留枠１４に位置決め治具３６を装着するようにすればよい。
【００６０】
このように、図５及び図６に示すキャニスタ蓋の溶接部分検査装置では、位置決め治具３６に対する探傷アーム３７の周回動作、並びに当該探傷アーム３７に対する超音波探触子９の胴部１径方向への変位動作によって、溶接部分８へ適切な方向から超音波を入射させることができる。
【００６１】
なお、本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法によれば、溶接部分に対する超音波探傷を、１次蓋上、または２次蓋上に貯留した水を介した水浸法によって行うので、溶接部分の体積試験を容易に実施でき、溶接部分の表面を平滑に研削する作業を省くことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第１の例を示す部分切断側面図である。
【図２】  本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法の実施の形態の第２の例を示す部分切断側面図である。
【図３】  本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の一例を示す部分切断側面図である。
【図４】  図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】  本発明のキャニスタ蓋溶接部分の検査方法に用いる検査装置の別の例を示す部分切断断面図である。
【図６】  図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】  検査対象のキャニスタの概念図である。
【図８】  図７に関連するキャニスタ上部の部分切断側面図である。
【符号の説明】
１          胴部
５          １次蓋
６          ２次蓋
７          溶接部分
８          溶接部分
９          超音波探触子
１０          空間
１１          水
１２          空間
１３          水
１４          貯留枠
１６          空間
１７          水
１８          位置決め治具
１９          探傷アーム
３６          位置決め治具
３７          探傷アーム
【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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