(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉サイトの、原子炉容器、使用済燃料プールおよび機器ピットのうちの少なくとも１つの水中環境内において検査を行い、または工具を使用する方法であって、
（ａ）前記原子炉容器、前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの少なくとも１つの一部分の上に位置する水プールの水面に、プラットホームを浮動させるステップと、
（ｂ）水平軸中心に旋回運動可能なブームを前記浮動プラットホームと前記水プール周辺のブーム支持構造の間に結合するステップと、
（ｃ）検査装置もしくは工具を前記浮動プラットホームから前記水面下の作業位置に配備して、前記作業位置において、前記検査装置を用いた検査もしくは前記工具を用いた作業を行うステップ、
とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ブームを伸縮させることによって前記プラットホームを前記支持構造側もしくは該構造から離隔する側に変位させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブームを概ね垂直方向に延在する軸中心に回転させて前記プラットホームを前記水面沿いに横方向変位させるステップを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記検査装置もしくは工具の重量を専ら前記浮動プラットホームからのみ支持するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記の配備するステップは、ケーブルを前記プラットホームから伸長させることによって前記検査装置もしくは工具を前記原子炉容器、前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの前記１つ内の前記作業位置近辺で支持するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
ケーブルドライブを前記プラットホームに設け、かつ前記検査装置もしくは工具を支持するケーブルを前記ケーブルドライブから伸長もしくは後退させるステップを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ケーブルリールを前記支持構造にかつケーブルドライブを前記浮動プラットホームに設けるステップと、ケーブルを前記ブーム構造沿いに前記ケーブルリールとケーブルドライブの間に位置付けするステップと、前記ケーブルを前記プラットホームから伸長させることによって前記検査装置もしくは工具を前記原子炉容器、前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの前記１つ内の作業位置近辺で支持するステップとを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉環境で溶接部および機械的構造の水中検査および補修を行うための非破壊試験および／または支持機器を配備する方法に関し、特に、原子炉サイトの原子炉容器、使用済燃料プールもしくは機器ピットのいずれか１つの水中環境における検査および／または作業器具の移送および配備に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉容器、使用済燃料プールもしくは機器ピット等の原子炉環境における水中の溶接部および機械的構造は、定期的に非破壊試験によってそれら自体の構造保全性を評価しかつ必要な場合には補修することによって、引き続き信頼性が保証されかつそれらの機能が果たされることが保証されなければならない。その試験は通常、同時進行の補修／調整作業が隣接エリアできわめて集中的に実施され、アクセスが至って限定されることが多い運転停止期間中に行われる。非破壊試験および補修作業用の支持機器には、例えば様々な特注の工具付属品、カメラ、ケーブルリール、プッシュプル装置、伸縮アーム／アセンブリ、油圧システム、真空ホース、過電流プローブ、その他の機器が含まれよう。
【特許文献１】日本公開特許公報Ｈ０９−２２２４９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
水中の溶接部および他の構造を試験する非破壊試験機器の移送および位置決めならびにそれらに関する作業のために使用される機器には、今日までブリッジ、プラットホームおよび水中用機材が含まれていた。ブリッジおよびプラットホームは作業空間が量的にごく限られ、その結果それらによって遂行すべき任務を連続して行わねばならないことが多く、そのためにプラント運転停止期間全体が長引く。また、燃料交換ブリッジを検査もしくは他の作業用に使用するときは、そのような別の活動を燃料移動中の燃料交換ブリッジから行うことは不可能である。水中用機材は、大半の任務にはブリッジもしくはプラットホームを使用する必要がないため、予定がかち合うことは少なく、平行作業が可能とされる。しかし、水中用基材はその初期コストが高く、そのプロファイルおよびデリバリシステムを管理する間、保守の面から費用が掛かりかつ比較的に複雑化しがちとされる。したがって、水中非破壊試験および補修作業の遂行において使用される機器を、検査もしくは補修作業の近辺で生起する他の活動、すなわち核燃料移動等を妨げたり干渉したりせず、かつ原子炉容器、機器ピットおよび使用済燃料プール内のクリティカルおよびノンクリティカルパス作業に対する適応力と潜在力を与えるように届ける方法に対する需要が高まっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好ましい態様によれば、原子炉サイトにおいて、原子炉容器、使用済燃料プールもしくは機器ピットの少なくとも１つの水中環境内で検査を行いもしくは器具を使用する方法であって、（ａ）前記原子炉容器、前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの１つの一部分の上に位置する水プールの水面にプラットホームを浮動させるステップ、および（ｂ）検査装置もしくは器具を前記浮動プラットホームから水面下の標的サイトに配備して検査もしくは作業を前記標的サイトで行うステップとから成る方法が提供される。
【０００５】
本発明の別の態様においては、原子炉サイトにおいて、使用済燃料プールもしくは機器ピットの少なくとも１つの水中環境内で検査を行いもしくは器具を使用する方法であって、（ａ）蒸気乾燥器を原子炉容器から取り外しかつ前記乾燥器を前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの１つに配置するステップと、（ｂ）フレームを前記蒸気乾燥器から前記使用済燃料プールおよび前記機器ピットの１つの一部分の上に位置する水プールの水面近辺で支持するステップ、および（ｃ）検査装置もしくは器具を前記フレームから前記水面下の標的サイトに配備して検査もしくは作業を前記標的サイトで行うステップとから成る方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
ここで図面に関し、特に図１は、原子炉遮蔽壁１２に囲繞された原子炉容器１０を示し、容器および遮蔽壁ともドライウェル１４内に配置されている。原子炉容器１０は、遮蔽建物１８に囲繞された格納構造１６内に配置される。図１には、原子炉容器の上部圧力ドーム２０が容器１０に固定された状態を示す。圧力ドーム２０上方の上部キャビティもしくはプールエリア２２では、原子炉容器はフロアエリア２４、すなわち水を張ったキャビティもしくは上部プール２２の水位を超えたエリアに囲繞される。原子炉容器１０内で作業が行われるときには、プールエリア２２内の水位をフロアエリア２４に至らない高さ、例えばフロアエリア２４より約１５．２４ｃｍ（６インチ）下まで上昇させることによって、圧力ドーム２０の取外し時に原子炉容器内部が水中にあることが理解されよう。図２では、圧力ドーム２０が容器１０から取り外され、ドームを容器１０に固定するのに一般的に使用されるスタッド２７が露出している。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、溶接部および機械的構造を水中で検査しかつこれに対する作業を行うための検査器具および他の作業器具を移送および配備する方法が提供される。再び図２に関し、一端を伸縮ブーム３２等の伸縮機材に固定した浮動プラットホーム３０を示す。ブーム３２の対向端はガイド３４に連結され、水平軸中心に旋回運動する。ガイド３４はフロアエリア２４沿いに軌跡３５に関して変位可能とされる。プラットホーム３０はケーブルリール３６および電動機３８を含み、それによってケーブル４０がケーブルリール３６から引き出されかつケーブルリール３６に巻き取られる。ケーブル４０はその下端に前記検査器具もしくは作業器具のいずれか１つもしくは複数の器具を担持する。本発明は特定タイプの検査器具もしくは作業器具に限定されるものではなく、任意の検査もしくは作業器具を核施設建物環境内の任意の水中サイトに位置付けして水中作業器具により遂行可能なあらゆる任務の遂行に利用可能とされることが理解されよう。
【０００８】
プラットホーム３０は、プールエリア２２の水面で浮動可能な実質的に如何なる形式の構造でも備えることが可能とされる。例えば、プラットホーム３０は、ケーブルリール、電動機、ケーブルその他の器具をプール２２の水面で支持するために纏められた浮動装置のアセンブリとして形成することが可能とされる。ガイド３４を軌跡３５沿いの選択された周方向位置に位置付けすることにより、かつブーム３２を伸縮自在ならびにブームとガイド３４の間の連結部で水平軸に関して旋回可能とすることによって、ケーブル４０は検査もしくは作業を行う垂直方向いずれの所望の水中標的サイトにも、かつプールエリア２２の水位に関わりなく位置付け可能とされることが理解されよう。電動機３８およびケーブルリール３６の制御は勿論、ブーム３２を介してフロアエリア２４その他の制御ステーションから電動機３８に通る電線を使用して達成可能とされる。無線制御もまた実施可能とされよう。
【０００９】
図３に関し、浮動ワークプラットホームの別の実施形態を示す。図３においては、浮動プラットホーム５０は、例えばデッキ５２を支持するポンツーン等、浮動装置のアセンブリを備えることが可能とされ、デッキ５２にはサイドサポート５４が搭載され、これによって伸縮ブーム５６の端部が浮動プラットホーム５０に旋回可能に取り付けられる。図３はまた、プーリ６０に結合され、プラットホーム５０のデッキ５２の中央開口６２を介してケーブルを導くためのケーブルドライブ５８も示す。ケーブルはリール６０からブーム５６沿いに延伸し、カート６６に搭載のケーブルリール６４に至る。ブーム５６の外側端はカート６６に担持された水平方向ピボットに取り付けられ、水平軸６８中心に旋回運動する。水平方向ピボットは同様に、軸７０により示す垂直方向ピボットに取り付けられる。垂直方向および水平方向軸中心のブームの運動は電動機もしくは手動により制御可能とされる。カート６６の有するホイール７２によって、カートはフロア面２４を転動移動もしくはフロア面レールによる誘導が可能とされる。また、ケーブルリール６４にはバネ荷重をかけてケーブル巻取りを付勢することが可能とされる。
【００１０】
ブームを水平方向および垂直方向軸に取り付けることにより、ブームは横旋回してプラットホーム５０を水面に沿って概ね弧状経路で変位させることが可能とされ、かつ高さ方向の変化を原子炉容器のプールエリアの水位により調整することが可能とされる。伸縮ブーム５６をその水平方向および垂直方向軸中心に制御された動きと併せて伸縮させることによって、プラットホーム５０はプールエリア内でいずれの表面位置にも位置付け可能とされ、したがって検査もしくは作業対象の標的サイトの垂直方向上方に位置することが可能とされる。適切に位置付けされたときに、ケーブルドライブ５８が始動され、器具を担持するケーブルが水中の標的サイトまで延伸されて検査もしくは作業が遂行される。ケーブルリール６４は必ずしもカート６６によって担持する必要はなく、図２に示す実施形態のように直接プラットホーム５０に置くことが可能とされることは理解されよう。
【００１１】
図４に関し、また別の形式の浮動プラットホーム８０を示す。この実施形態においては、プラットホーム８０は、例えば、ケーブルリール８４を支持する構造８２およびケーブルリール８４を駆動する可逆電動機８６を担持するポンツーン等の浮動装置のアセンブリを備える。プラットホーム８０は一対のフレキシブルライン８８によってフロアエリア２４に繋止可能とされる。
【００１２】
ライン８８の外側端は、フロアエリアまたは前述のような可動ガイドもしくはカートに固定可能とされる。プラットホーム８０を位置付けするために、方向制御されたスラスタ９０をプラットホーム８０によって担持することが可能とされる。スラスタ９０は垂直軸中心に回動可能な電動機駆動インペラを有することが可能とされ、それによってプラットホーム８０にいずれの横方向にも推力を付与し、すなわちプラットホームは垂直軸中心に３６０度回動する。スラスタ９０を回動可能に位置付けすることにより、プラットホーム８０を水中標的サイトに移送および標的サイト上方に配備可能とされる。ライン８８の１つは電動機８６用の電源を担持可能とされ、それによってケーブルリール８４を駆動するとともにスラスタ９０を駆動および位置付けする。この実施形態の浮動プラットホーム８０は図２にも示したが、プラットホーム３０または８０の一方のみが一般には使用されることは理解されよう。
【００１３】
次いで図５に関し、検査器具もしくは作業器具を位置付けするためのさらに別の機構を示す。この実施形態においては、浮動プラットホーム９１は先述の実施形態におけると同様にケーブルリールおよび電動機を担持してケーブルを配備し、検査もしくは作業器具を所望の位置に懸垂する。この実施形態においては、プラットホーム９１は４つのケーブルリール９３も含み、これにケーブル９４が取り付けられる。ケーブル９４の対向端は原子炉容器上方のフロアエリア周辺の固定位置に取り付けられる。ケーブルリール９３同士は相互に９０度に配置され、したがってケーブル９４同士は相互に９０度に配置される。個々のケーブルリール９３を選択的に巻回かつ巻回を解くことにより、浮動プラットホーム９１を原子炉容器内の検査もしくは作業位置上方に位置付け、それによって検査もしくは作業器具を降下し所望の機能を果たすことが可能とされる。例えば、リール９３のうち１つのケーブルを巻回し、対向するリール９３からのケーブルの巻回を解き、かつ残る２つのケーブルリールから巻回を解くことにより、浮動プラットホームをケーブルリールに巻回中のケーブルの方向に変位させることが可能とされる。斯様に、個々のケーブルを様々に巻回しかつ巻回を解くことによって、プラットホームを原子炉容器のいかなる所望の位置上方にも変位させることが可能とされる。この実施形態において４つのケーブルリールを使用して行われる運動は固定されたケーブルおよび駆動機構を使用して浮動プラットホームをケーブルの長さ沿いに移動することによっても達成可能とされることが理解されよう。また、同様の運動はケーブルリール９３を駆動ローラに代えても達成可能とされることが理解されよう。
【００１４】
どの原子炉容器でも様々なタイプのプラットホームの１つまたは２つ以上を使用して検査装置および／または器具を水中で標的サイトに位置付けすることが可能とされることが理解されよう。また、本願の浮動プラットホームは原子炉容器の上部プール２２に限らず、原子炉建物内で水を張った機器ピットもしくは燃料貯蔵プールで同様の目的のために使用可能とされる。例えば、かつ、図６に示す原子炉建物の一部の模式的平面図に関し、上部プール２２は、原子炉ウェル１０２と使用済燃料貯蔵プール１０４の間に取外し可能なゲート１００を備えた遮蔽壁を有することが可能とされる。機器ピット１０６は、原子炉ウェルを機器ピットから離隔する遮蔽ブロック１０８を有することが可能とされる。本明細書で開示したいずれのプラットホームも、上部プール２２の水の高さに見合う高さまで水を張ったそれらのエリアにおいて使用可能とされる。
【００１５】
本発明の別の実施形態を示す図７には、使用済燃料プールもしくは機器ピット上方に位置する蒸気乾燥器１１０を模式的に示す。この蒸気乾燥器を原子炉容器上端近辺に取り付けるために使用される取付ラグ１１２を使用してフレーム１１４を蒸気乾燥器上方に支持することが可能とされる。同フレームは、蒸気乾燥器の中央で交差する２つの支持アームを備えることができよう。フレームの中心にブーム１１６を旋回可能に取り付け、同ブームにより検査装置１１８をケーブルから担持して乾燥器の垂直軸中心に全３６０度旋回させることが可能とされる。ブーム１１６は伸縮自在もしくは所望により長さを固定してもよい。フレーム１１４を蒸気乾燥器に搭載することにより、オペレータが検査の進捗および結果を追跡し報告するのに使用するのと同じ座標系で器具を操作することが可能とされ、検査器具の操作が簡素化される。例えば、検査ブームの位置角度は乾燥器外側の検査位置の座標位置と同じになるであろう。検査ケーブルの伸縮は乾燥器の高さを表わすように換算が可能とされる。さらに、検査装置の半径方向および高さ方向軸が乾燥器極座標系に整合かつ換算されるため、検査装置位置フィードバック情報を使用して諸要素を運動制御器から直接測定することが可能とされる。図示しない指針装置を検査ヘッドに追加することにより、測定の精度向上が可能とされる。あるいは、フレームは使用済燃料プールもしくは機器ピットの取付ラグに取り付け、燃料プールおよび機器ピットで水位下に沈めることも可能とされる。それによって、燃料交換プラットホームおよび作業プラットホーム搬送のためのクリアランスが得られる。
【００１６】
以上に本発明を現在最も実用的かつ好適と考えられる実施形態に関して説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されるべきものではなく、否むしろ、付属の特許請求の範囲の理念と保護範囲内に包含される様々な変更および均等の構成に及ぶことを意図したものと了解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】格納および遮蔽建物を示す原子炉建物の切開模式図である。
【図２】原子炉容器のキャビティもしくは上部プールエリアの欠切斜視図で、上部圧力ドームを取り外して容器周囲のフロアエリアを示した図である。
【図３】浮動プラットホームをフロアエリアから上部プールエリア周辺に配備し検査器具および他の器具の水中サイトへの移送および配備を支持するための機構を示す斜視図である。
【図４】本発明の好適な実施形態による別の形式の浮動プラットホームの斜視図である。
【図５】浮動プラットホームを配備するための別の機構を示す斜視図である。
【図６】原子炉容器上に位置する上部プール沿いの使用済燃料貯蔵プールおよび機器ピットを示す原子炉建物の模式的平面図である。
【図７】使用済燃料プールもしくは機器ピット内に位置する蒸気乾燥器のラグに取り付けられたフレームの欠切斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  原子炉容器
１２  原子炉遮蔽壁
１４  ドライウェル
１６  格納構造
１８  遮蔽建物
２０  上部圧力ドーム
２２  上部キャビティもしくはプールエリア
２４  フロアエリア、すなわち水を張ったキャビティもしくは上部プール２２の水位を超えるエリア
２７  スタッド（ドームを容器１０に固定するのに一般に使用される）
３０  浮動プラットホーム
３２  伸縮材、例えば伸縮ブーム
３４  ガイド（水平軸中心の旋回運動用）
３５  軌跡（フロアエリア２４沿いの）
３６  ケーブルリール
３８  電動機（ケーブルリールからのケーブル繰出しおよび巻取り用）
４０  ケーブル
５０  浮動プラットホーム
５２  デッキ
５４  サイドサポート
５６  伸縮ブーム
５８  ケーブルドライブ
６０  プーリ（中央開口を介しケーブルを導くための）
６２  中央開口
６４  ケーブルリール
６６  カート
６８  水平軸
７０  軸
７２  ホイール
８０  浮動プラットホーム
８２  構造（ケーブルリールおよび可逆電動機を支持するための）
８４  ケーブルリール
８６  可逆電動機（ケーブルリールの駆動用）
８８  フレキシブルラインの対
９０  方向制御されたスラスタ
９１  浮動プラットホーム
９３  ケーブルリール
９４  ケーブル
１００  ゲート
１０２  原子炉ウェル
１０４  使用済燃料貯蔵プール
１０６  機器ピット
１０８  遮蔽ブロック
１１０  蒸気乾燥器
１１２  取付ラグ
１１４  フレーム（蒸気乾燥器上方の）
１１６  ブーム
１１８  検査装置
【図１】
0005178000.tif 000002
【図２】
0005178000.tif 000003
【図３】
0005178000.tif 000004
【図４】
0005178000.tif 000005
【図５】
0005178000.tif 000006
【図６】
0005178000.tif 000007
【図７】
0005178000.tif 000008