(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石付きクローラを備え、下地処理機構、水中硬化型のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤との混合塗布機構、及び前記磁石付きクローラを海水又は淡水を貯溜するタンクの内壁面へ吸着させる吸着機構を搭載した走行台車と、
前記タンクの内壁面の要補修個所付近の水と共に塗料剥離片及び塗料の残滓等を吸引する回収機構と、
前記タンクの内側に位置する前記クローラの磁石の磁力を前記タンクの外側から検出する磁力検出器とを備え、
前記タンクの内壁面の要補修個所に対応する外側表面のマーキング箇所と、前記磁力検出器で検知した前記磁石の位置とに基づいて、前記要補修個所と前記クローラの位置との関係を検知することを特徴とする水中塗膜補修装置。
【請求項２】
前記タンクが原子力発電施設における圧力抑制室である請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項３】
前記下地処理機構は、剥離ツール回転モータによって駆動される塗膜剥離ツールと、前記塗膜剥離ツールを補修面に押付ける剥離ツール押付モータとからなることを特徴とする請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項４】
前記混合塗布機構は、水中硬化型エポキシ樹脂の主剤及び硬化剤を貯溜する塗布容器と、撹拌モータにて駆動される撹拌押付け棒と、前記撹拌押付け棒を上下動させる押付モータと、前記塗布容器を上下に駆動する塗布容器駆動モータとからなり、前記塗布容器内で前記主剤と硬化剤を撹拌・混合し、要補修個所に向って前記撹拌押付け棒を押し付けることによって塗布するようにしたことを特徴とする請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項５】
前記下地処理機構と前記混合塗布機構は、前記走行台車に設けたスライドテーブルに搭載されて水平方向に位置移動可能に構成されている請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項６】
前記水中硬化型エポキシ樹脂の主剤と硬化剤は、陸上において別々のシリンダに予め詰められており、補修作業に先立ち、前記別々のシリンダに設けた圧出ピストンにより前記塗布容器内に圧出し貯溜するようにした請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項７】
前記吸着機構は、前記走行台車の外に設置したポンプにホースを介して接続された吸着盤で構成され、前記ポンプの吸込みを利用して前記吸着盤に負圧を生じさせ、前記下地処理機構の駆動時における反力に対抗させると共に下地処理による塗料剥離片や塗料残滓等を回収するようにした請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【請求項８】
検知した前記要補修個所と前記クローラの位置との関係を、前記磁石付きクローラを象った型紙に対応させることによって、前記要補修個所を特定することを特徴とする請求項１記載の水中塗膜補修装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中塗膜補修装置に関する。詳細には、塗膜で保護された海水又は淡水を貯溜するタンク（例えば、原子力発電所における圧力抑制室）における壁面水没部の部分的に劣化した塗膜面を補修する装置に関するものである。
この装置は、具体的には、上記タンクにおいて事前に実施した塗膜検査によって検出された補修箇所まで遠隔操作によって水中を移動し、該当箇所において壁面の除錆や目荒らしなどの下地処理を施した上、水中硬化型エポキシ樹脂塗料の主剤と硬化剤を混合させ、これを塗布して塗膜劣化部を補修する作業を水中で遠隔操作により行うものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、沸騰水型軽水炉の圧力抑制室には、内壁面にエポキシ塗料が塗布されている。従来の補修塗装は気中でのみ実施しており、通常のメンテナンスでは水没部の塗装は実施できなかった。また、緊急を要する補修が必要な場合には、圧力抑制室内部に蓄えられた２,０００ｍ３〜３,０００ｍ３の水を全て他のタンクに移送しなければならず、移送に伴う水質浄化や内部の清掃など、メンテナンスに多大なコストと工期が必要であった。
【０００３】
更に、最新のプラントでは潜水夫による水中塗装を一部で実施しているが（特許文献１参照）、安全面およびコスト面での負荷が大きいため、簡単には実施できないのが現状である。
【０００４】
この潜水夫による潜水作業は安全性の担保が厳しいため、工期がかかり、コストがかかった。更に、点検時の作業員の被ばく回避の問題も大きくなることから、潜水夫による工法および前記水移送を要する工法は安易に実施できる工法ではなかった。
【０００５】
上述したごとく、２０００ｍ３〜３０００ｍ３の水移送を要する工法や、潜水夫による工法の問題を解決すべく、本出願人は先に、ロボットに装着したビデオカメラによって構造物の塗膜の異常個所を発見し、安全かつスムーズな塗装を遠隔操作で可能にする水中塗膜装置を提供した（特許文献２参照）。
これは、ビデオカメラと垂直スラスタ及び水平スラスタを有し、水槽外で遠隔操作可能な装置本体と、装置本体の下部に付設した下地処理装置及び塗装装置とからなり、前記ビデオカメラによる映像を水槽外で目視点検することによって塗膜異常個所を発見し、該個所の補修を遠隔操作可能な前記下地処理装置と塗膜装置とにより行うようにしたものである。
【０００６】
また、前記特許文献１の技術において、塗膜の異常個所発見の為のビデオカメラに関し、本出願人はその改良技術を開示した。これは、図１１に示すように、磁石付きクローラ６０−１を備えた走行台車６０に搭載されたクラッド回収ノズル６０−２の後部に、アクリルカメラ６０−３を搭載し、塗膜面６０−４（図１２）が露わになったところを、このアクリルカメラ６０−３で映し出し検査する（特許文献３参照）。
このアクリルカメラ６０−３は、図１２に示すように、ＣＣＤカメラユニットａと塗膜面６０−４との間をアクリルｂで充填したものであり、高輝度ＬＥＤランプ６０−５の照明と併せて、通常では光を通さないような濁水中でも鮮明な塗膜面の映像を得ることができる。
【０００７】
上記特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載の装置によって、前記水抜工法や潜水夫による工法の問題点は解決されたが、例えば、原子力発電施設における圧力抑制室の水抜き・水移送を行わないで、予め特定された補修箇所へ遠隔操作で確実に移動し、塗膜の劣化部分を補修できるようにすること、また部分的な劣化の補修も可能とし、水没部の塗膜全体の健全性の維持はもとより、塗膜面の塗り替え時期を従来よりも延長させるという点において、更なる改良が望まれていた。
【特許文献１】特開平１１−１２５６９８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０４５３９号公報
【特許文献３】特開２００４−１９１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に鑑み、海水または淡水を貯溜するタンク、例えば原子力発電施設の圧力抑制室において水抜き・水移送を行わなくても、予め特定された補修箇所へ遠隔操作で移動し、塗膜の劣化部分を補修できるようにすること、また従来は実施できなかった部分的な劣化の補修も可能とすることで、前記タンクの水没部塗膜全体の健全性を維持できるようにして、塗膜全面の塗り替え時期を大幅に延長することを可能とする水中塗膜補修装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の水中塗膜補修装置は、
磁石付きクローラを備え、下地処理機構、水中硬化型のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤との混合塗布機構、及び前記磁石付きクローラを海水又は淡水を貯溜するタンクの内壁面へ吸着させる吸着機構を搭載した走行台車と、
前記タンクの内壁面の要補修個所付近の水と共に塗料剥離片及び塗料の残滓等を吸引する回収機構と、
前記タンクの内側に位置する前記クローラの磁石の磁力を前記タンクの外側から検出する磁力検出器とを備え、
前記タンクの内壁面の要補修個所に対応する外側表面のマーキング箇所と、前記磁力検出器で検知した前記磁石の位置とに基づいて、前記要補修個所と前記クローラの位置との関係を検知することを特徴とする。
前記下地処理機構は、例えば、剥離ツール回転モータによって駆動される塗膜剥離ツールと、前記塗膜剥離ツールを補修面に押付ける剥離ツール押付モータとからなる。
前記混合塗布機構は、例えば、水中硬化型エポキシ樹脂の主剤及び硬化剤を貯溜する塗布容器と、撹拌モータにて駆動される撹拌押付け棒と、前記撹拌押付け棒を上下動させる押付モータと、前記塗布容器を上下に駆動する塗布容器駆動モータとからなり、前記塗布容器内で前記主剤と硬化剤を撹拌・混合し、要補修個所に向って前記撹拌押付け棒を押し付けることによって塗布するものである。
前記下地処理機構と前記混合塗布機構は、前記走行台車に設けたスライドテーブルに搭載され、水平方向に位置移動可能であることが好ましい。
前記水中硬化型エポキシ樹脂の主剤と硬化剤は、陸上において別々のシリンダに予め詰められ、補修作業に先立ち、前記別々のシリンダに設けた圧出ピストンにより前記塗布容器内に圧出し貯溜することが好ましい。
前記吸着機構は、前記走行台車の外に設置したポンプにホースを介して接続した吸着盤で構成され、前記ポンプの吸込みを利用して前記吸着盤に負圧を生じさせ、前記下地処理機構の駆動時における反力に対抗させると共に下地処理による塗料剥離片や塗料残滓等を回収することが好ましい。これにより、前記タンク内の水質悪化を防ぐことができる。
更に、本発明の水中塗膜補修装置において検知した要補修個所とクローラの位置との関係を、前記磁石付きクローラを象った型紙に対応させることによって、要補修個所を正確に特定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水中塗膜補修装置によれば、補修作業の際には、走行台車が磁石付きクローラによってタンクの内壁面に吸着しながら移動する。その移動中、タンクの外側から磁力検出器による磁力測定によってクローラの磁石の位置が検知される。一方、タンクの要補修箇所は、事前の検査によりタンクの外側表面にマーキングされているので、磁力検出器で検知された磁石の位置によってクローラの位置を確認しながら、走行台車をマーキング箇所へ誘導することができる。これにより、水中塗膜補修装置は要補修箇所まで到達できる。
上記のように要補修個所とクローラの位置との関係を検知することに基づいて水中塗膜補修装置が要補修箇所まで到達したときには、例えば、磁石付きクローラを象った型紙に対応させることにより、上記磁石の位置で検知されるクローラの向きとマーキング箇所との関係を容易に認識することができる。これにより、要補修個所を正確に特定することができる。
従って、本発明の水中塗膜補修装置を用いることで、海水または淡水を貯溜するタンク、例えば圧力抑制室の水抜き・水移送を行なうことなく、予め特定された補修個所へ遠隔操作で移動して塗膜の劣化の部分の補修が可能になる。このため、従来は実施できなかった部分的な劣化補修を施すことができ、水槽内の水没部塗膜全体の健全性を維持すると共に、塗膜全面塗り替え時期を大幅に延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では、海水または淡水を貯溜するタンクとして圧力抑制室を例にとって説明する。
図１（ａ）に示す水中塗膜補修装置１０は、吸着走行のための磁石付きクローラ１１によって圧力抑制室の内壁面を自由に移動して塗膜補修を行うものであり、磁石付きクローラ１１を備えた走行台車６０（図１１）に、図１（ｂ）に示す下地処理機構１２及び混合塗布機構１３を搭載すると共に、吸着機構１４、回収機構１５、及びクローラ１１の位置特定のための磁力検出器３０を備えて構成される。
【００１２】
下地処理機構１２は、図１（ｂ）に示すように、塗膜剥離ツール１２−１を剥離ツール回転モータ１２−２によって回転させながら、剥離ツール押し付けモータ１２−３で補修面に押し付けて下地処理を行う。
【００１３】
混合塗布機構１３は、まず塗布容器駆動モータ１３−４により、図３に示すように作業前は下端から上方に離れた位置に保持されていた塗布容器１３−５を下降させ、補修面に押し付ける（図４）。そして、図２に示すように、圧出モータ１３−２及び１３’−２で圧出ピストン１３−３及び１３’−３を押すことにより、予め陸上で手作業にて別々のシリンダ１３−１及び１３’−１に詰められた水中硬化型エポキシ樹脂の主剤１３−９及び硬化剤１３’−９を塗布容器１３−５内に圧出する（図４）。
【００１４】
次に、撹拌押し付け棒１３−６を撹拌モータ１３−７で回転させながら、押し付けモータ１３−８で上下させて、混合塗布を行う（図５及び図６）。その後、塗布容器駆動モータ１３−４によって塗布容器１３−５を補修面から離す（図７）。以上により、所定個所の塗膜補修が行われる。
【００１５】
回収機構１５は、ポンプ（例えば、ダイヤフラムポンプ）２０の吸引により、下地処理による塗料剥離片や塗料の残滓などが圧力抑制室の水質を悪化させないようにするものである。
吸着機構１４は、図１（ａ）に示すように、前記ダイヤフラムポンプ２０の吸い込みを利用して、ポンプ２０にホース５０−１を介して接続した吸着盤１４−１に負圧を生じさせ、前記下地処理機構１２の駆動時の反力に負けない吸着力を維持する。
【００１６】
水中塗膜補修装置１０の位置特定には、磁力検出器３０を用いる。これは、図８に示すように、圧力抑制室を構成する鋼板４０の外側表面から、鋼板４０の内側に位置する水中塗膜補修装置１０のクローラ１１の磁石１１−１（図９）の磁力を検出するものである。その磁力によって磁石１１−１の位置を検知し、複数個並んだ磁石１１−１の位置関係から水中塗膜補修装置１０の外形（具体的には、クローラ１１の位置と向き）を外側に描くことができる。これに水中塗膜補修装置１０を象った型紙３０−１（図１０）を対応させることで、鋼板４０上のマーキング箇所に対するクローラ１１の位置と向きを容易に把握して、要補修箇所を正確に特定することができる。
【００１７】
水中塗膜補修装置１０の本体（具体的には、走行台車６０）は、図１（ａ）に示すように、磁石付きクローラ１１によって圧力抑制室の内壁面に磁着しながら移動できる。クローラ１１は、ネオジ磁石をウレタンゴムでコーティングしたもので、これにより、水中塗膜補修装置１０は、塗膜面をキズをつけることなく圧力抑制室の水没部内を移動することが可能である。
【００１８】
補修作業前に、水中塗膜検査装置（特開２００４−１９１２０参照）による水中塗膜検査を実施し、その結果、要補修とされた膜劣化箇所は、圧力抑制室を構成する鋼板４０の外側表面に予めマーキングされている。そして、補修作業時には、磁力検出器３０を用いた外側からの磁力測定に基づく誘導により、水中塗膜補修装置１０を補修箇所へ移動させることができる。これは、鋼板４０の外側から磁力測定３０−２（図９）によって磁石の位置を検出し、それらの位置関係から水中塗膜補修装置１０の配置（具体的には、クローラ１１の位置）を認識するものである。上記の要補修箇所に対応するマーキング箇所と水中塗膜補修装置１０の位置及び向きは、圧力抑制室の壁面を構成する鋼板４０上で明らかとなり、装置の移動方向を圧力抑制室の外にいる操縦者（図８）に適宜知らせることで、補修箇所への正確なアプローチが可能である。
【００１９】
（作用）
水中塗膜補修装置１０の本体を構成する走行台車６０は、磁石付きクローラ１１によって圧力抑制室の内壁面に吸着しながら移動する。事前に、水中塗膜検査装置（特開２００４−１９１２０参照）による水中塗膜検査を実施し、塗膜劣化箇所は圧力抑制室を構成する鋼板４０の外側表面に予めマーキングされている。補修作業時には、磁力検出器３０を用いた外側からの磁力測定による誘導を行い、水中塗膜補修装置１０を要補修箇所へ移動させることができる。
【００２０】
水中塗膜補修装置１０の監視カメラ１１−２で補修箇所を捉えることができたならば、吸着機構１４の吸着盤１４−１を作動させて補修作業を開始する。下地処理として、前述のように、剥離ツール回転モータ１２−２を回転させながら剥離ツール押し付けモータ１２−３で塗膜剥離ツール１２−１を補修面に押し付け、錆や劣化塗膜などを除去する。補修時間の目安は約３分であるが、監視カメラ１１−２で錆などが残っていないか補修状況を確認して、剥離ツール押し付けモータ１２−３によって塗膜剥離ツール１２−１を補修面から離し、次工程へ進む。
【００２１】
下地処理工程から混合・塗布工程への段取り替えは、図１（ｂ）に示すスライドテーブル１１−３をスライドテーブル駆動モータ１１−４で移動させて行う。これにより、下地処理を実施した箇所（要補修箇所）に混合塗布機構１３を正確に移動させることができる。
【００２２】
混合作業では、図４に示すように、塗布容器１３−５を塗布容器駆動モータ１３−４で補修面に押し付ける。そして、圧出モータ１３−２で圧出ピストン１３−３を動かし、別々のシリンダ１３−１と１３’−１に予め陸上で手作業により詰められた水中硬化型エポキシ樹脂の主剤１３−９および硬化剤１３’−９を塗布容器１３−５に圧出する。
次に、撹拌押し付け棒１３−６を撹拌モータ１３−７で回転させながら押し付け（図５）、押し付け棒押し付けモータ１３−８で上下させて行う（図６）。
【００２３】
これらは、円筒形の塗布容器１３−５の内部で行うため、混合終了後に塗布容器１３−５を塗布容器駆動モータ１３−４で補修面から離すだけで、塗布が完了する（図７）。
【００２４】
これら一連の補修作業実施中は、ダイヤフラムポンプ２０が作動しており、吸着盤１４−１によって補修面に吸着されている（図１（ａ））。同時に、補修箇所付近の水をダイヤフラムポンプ２０で吸引して圧力抑制室の水質を悪化させないようにしている。吸引した水は、フィルタタンク５０にホース５０−１で送られ、フィルタタンク５０の内部に設置したカートリッジフィルタ５０−２によって浄化される。
【００２５】
図１１は、本発明に係る磁石付きクローラの一例を示す。この磁石付きクローラ６０−１を備えた走行台車６０の中央部には監視カメラ６０−３が搭載され、塗膜面が露わになったところをこの監視カメラ６０−３で映し出して、検査を行う。監視カメラ６０−３は、図１２に示すように、ＣＣＤカメラユニットａと塗膜面の間をアクリルｂで充填したものであり、通常では光を通さないような濁水中でも鮮明な塗膜面の映像を得ることができるよう構成されている。なお、図１２において、符号６０−２はクラッド回収ノズル、６０−５は照明用の高輝度ＬＥＤランプである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は水中塗膜補修装置の概念図、（ｂ）は水中塗膜補修装置に装着された下地処理機構と混合塗布機構を示す。
【図２】エポキシ樹脂塗料の主剤と硬化剤を収容するシリンダを示す。
【図３】混合塗布機構の作業前の状態を示す。
【図４】混合塗布機構の２液圧出時の状態を示す。
【図５】混合塗布機構の混合時の状態を示す。
【図６】混合塗布機構の押付塗布時の状態を示す。
【図７】混合塗布機構の塗布作業後の状態を示す。
【図８】磁力検知による位置特定の説明図。
【図９】磁力検知方法の説明図。
【図１０】型紙を利用した磁力検知位置誘導方法の説明図を示す。
【図１１】公知磁石付きクローラを備えた走行台車を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＸ矢視図。
【図１２】アクリルカメラの説明図。
【符号の説明】
【００２７】
10 水中塗膜補修装置、
11 磁石付きクローラ、11-1 磁石、11-2 監視カメラ、11-3 スライドテーブル、11-4 スライドテーブル駆動モータ、
12 下地処理機構、12-1 塗膜剥離ツール、12-2 剥離ツール回転モータ、12-3 剥離ツール押し付けモータ、
13 混合塗布機構、13-1, 13'-1 シリンダ、13-2, 13'-2 圧出モータ、13-3, 13'-3 圧出ピストン、13-4 塗布容器駆動モータ、13-5 塗布容器、13-6 撹拌押付け棒、13-7 撹拌モータ、13-8 押し付け棒押付けモータ、13-9 主剤、13'-9 硬化剤、
14 吸着機構、14-1 吸着盤、15 回収機構、20 ダイアフラムポンプ、
30 磁力検出器、30-1 型紙、30-2 磁力測定、30-3 磁力測定による誘導、
40 圧力抑制室を構成する鋼板、
50 フィルタタンク、50-1 ホース、50-2 カートリッジフィルタ、
60 走行台車、60-1 磁石付きクローラ、60-2 クラッド回収ノズル、60-3 アクリルカメラ、60-4 塗膜面、60-5 高輝度ＬＥＤランプ。
【図１】
0004514688.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
0004514688.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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