(57)【要約】【課題】検査に用いられる仮設管の搬出入及び布設・移動を効率化することのできる自動超音波探傷検査システムを提供すること。【解決手段】自動超音波探傷検査システム１は、原子炉格納容器１０に収容される原子炉圧力容器２又は原子炉圧力容器２の配管を検査する自動超音波探傷検査装置３に接続される。自動超音波探傷検査システム１は、原子炉格納容器１０の内壁１１側に配置され、原子炉格納容器１０の外側に配置される自動超音波探傷検査装置３につながる仮設管５が挿通可能な案内管４と、原子炉格納容器１０に形成され、案内管４の一方の端部４ａが連通して仮設管５を挿通可能な穴６と、仮設管５を原子炉圧力容器２に近づく側に巻き揚げる自動巻き揚げ装置８と、穴６から延びる仮設管５を原子炉格納容器１０外側に巻き取る自動巻き取り装置９と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉格納容器に収容される原子炉圧力容器又は該原子炉圧力容器の配管を検査する自動超音波探傷検査装置に接続される自動超音波探傷検査システムであって、
前記原子炉格納容器の内壁側に配置され、前記原子炉格納容器の外側に配置される前記自動超音波探傷検査装置につながる仮設管が挿通可能な案内管と、
前記原子炉格納容器に形成され、前記案内管の一方の端部が連通して前記仮設管を挿通可能な穴と、
前記仮設管を前記原子炉圧力容器に近づく側に巻き揚げる自動巻き揚げ装置と、
前記穴から延びる前記仮設管を巻き取り、前記原子炉圧力容器外側に巻き取る自動巻き取り装置と、を有する自動超音波探傷検査システム。
【請求項２】
前記穴を塞ぐ蓋を有し、前記穴は、前記仮設管が挿入されない状態において前記蓋により塞がれている請求項１に記載の自動超音波探傷検査システム。
【請求項３】
前記案内管は、複数の中空の管部材により構成され、一の管部材と他の管部材とが互いに接続される接続部における内側面は、前記仮設管が移動可能に平らである請求項１又は２に記載の自動超音波探傷検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動超音波探傷検査システムに関し、特に、原子炉圧力容器又は該原子炉圧力容器の配管を検査する自動超音波探傷検査装置に接続される自動超音波探傷検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原子力発電所の原子炉圧力容器及びその周辺の配管は、配管の健全性を確認するため、建設時の供用前検査、定期点検時供用期間中検査において、自動超音波探傷検査装置を用いた検査が行われる。かかる検査では、原子炉圧力容器を格納する原子炉格納容器の内部にケーブル、給水管、給気管などの仮設管が搬入され、これらの仮設管の布設及び移動は人力で行われている。
【０００３】
原子炉圧力容器の自動超音波探傷検査に関して、原子炉圧力容器の胴体の周軌道を走行するケーブルを案内する装置により検査の効率化及び安全性の向上を図る技術が開発されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載の技術は原子炉圧力容器の外周に配置されるケーブルを案内することのみが検討され、本願のように原子炉圧力容器を収容する原子炉格納容器の内部を通って原子炉圧力容器につながるケーブル、給水管、給気管などの仮設管の案内については検討されていない。
【０００４】
原子炉格納容器の内部は複雑な配線で構成されており、自動超音波探傷検査に用いる上記の仮設管の搬出入及び布設・移動は容易ではない。また、仮設管の搬出入及び布設・移動は人力で行われるため効率的でないという問題があった。
【特許文献１】特公昭６３−１８７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような状況に鑑み、原子炉圧力容器及び原子炉圧力容器につながる配管を検査する自動超音波探傷検査において、検査に用いられる仮設管の搬出入及び布設・移動を効率化することのできる自動超音波探傷検査システム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】
【０００６】
（１）  原子炉格納容器に収容される原子炉圧力容器又は該原子炉圧力容器の配管を検査する自動超音波探傷検査装置に接続される自動超音波探傷検査システムであって、前記原子炉格納容器の内壁側に配置され、前記原子炉格納容器の外側に配置される前記自動超音波探傷検査装置につながる仮設管が挿通可能な案内管と、前記原子炉格納容器に形成され、前記案内管の一方の端部が連通して前記仮設管を挿通可能な穴と、前記仮設管を前記原子炉圧力容器に近づく側に巻き揚げる自動巻き揚げ装置と、前記穴から延びる前記仮設管を巻き取り、前記原子炉圧力容器外側に巻き取る自動巻き取り装置と、を有する自動超音波探傷検査システム。
【０００７】
（２）  前記穴を塞ぐ蓋を有し、前記穴は、前記仮設管が挿入されない状態において前記蓋により塞がれている（１）に記載の自動超音波探傷検査システム。
【０００８】
（３）  前記案内管は、複数の中空の管部材により構成され、一の管部材と他の管部材とが互いに接続される接続部における内側面は、前記仮設管が移動可能に平らである（１）又は（２）に記載の自動超音波探傷検査システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、原子炉圧力容器及び原子炉圧力容器につながる配管を検査する自動超音波探傷検査において、検査に用いられる仮設管の搬出入及び布設・移動を効率化することのできる自動超音波探傷検査システムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。
【００１１】
１．全体構成
本発明に係る自動超音波探傷検査システム１は、内部中央に原子炉圧力容器２が収容される原子炉格納容器１０を有する。原子炉格納容器１０の内壁１１側には案内管４が配置され、原子炉格納容器１０は案内管４の一方の端部４ａが連通する穴６を備える。自動超音波探傷検査の際には、原子炉格納容器１０の外側に配置される自動超音波探傷検査装置３につながる仮設管５が案内管４を挿通する。また、原子炉格納容器１０の内部には、仮設管５を、原子炉圧力容器２に近づく方向へ巻き揚げる自動巻き揚げ装置８が配置される。さらに、自動超音波探傷検査システム１は、原子炉格納容器１０の外側に仮設管５を巻き取る自動巻き取り装置９を有する。
【００１２】
２．自動超音波探傷検査装置
本実施形態における自動超音波探傷検査装置３は、原子炉圧力容器２用の自動超音波探傷検査装置３Ａと、原子炉圧力容器２の配管を検査する配管用自動超音波探傷検査装置３Ｂと、原子炉内蔵型冷却材再循環ポンプ（ＲＩＰ）を検査するＲＩＰ用自動超音波探傷検査装置３Ｃと、を含む。これらの自動超音波探傷検査装置３の受信機、表示部（モニター）、電源などを含む本体部分は、原子炉格納容器１０の外側に、原子炉格納容器１０とは離れて位置する。自動超音波探傷検査装置３の探触子部分は、原子炉圧力容器２又はその周辺の配管に接触し走査する走行機構３０内に組み込まれる。走行機構３０は、発信子や受信子の探触子と、ガイドレールやアーム、チェーンなどの探触子の移動を可能にする部材により構成される。自動超音波探傷検査の際に、仮設管５は走行機構３０と本体との間に繋がれる。自動超音波探傷検査装置３は、検査対象を破壊せずに超音波を探傷するものであれば、従来公知のものを用いてよい。
【００１３】
３．原子炉格納容器
図１に示すように、原子炉格納容器１０は、高さが３０ｍから４０ｍ、内径が２０ｍから３０ｍの略紡錘形の形状である。この紡錘形状の底部近傍には、後述する案内管４が連通する穴６が配置される。上記の通り、検査に三種類の自動超音波探傷検査装置３が用いられる場合は、穴６もこれに対応する数の三箇所に形成される。原子炉格納容器１０の内側には、内壁１１に沿うように、案内管４が配置される。原子炉格納容器１０の内部中央には、直径が６ｍから８ｍの範囲の原子炉圧力容器２が配置される。なお、原子炉格納容器１０の下部には、検査機材の搬出入のための、所員用エアロック（図示せず）及び機器搬出入用ハッチ（図示せず）が設けられている。
【００１４】
４．案内管
案内管４は、原子炉格納容器１０の内部において垂直方向に直線状に配置され、原子炉格納容器１０の内壁１１に沿うように延びる。案内管４は、原子炉格納容器１０の内部における他の機構の配線を避けて、適宜布設される。必要に応じて、原子炉格納容器１０内の設置面に水平に配置されてもよい。仮設管５が案内管４の内側面４ｃ上を移動可能に、案内管４は円筒状が好ましいがこれに限られない。内壁１１近傍では、原子炉格納容器１０の他の機構に用いられる配線が比較的少ないため、案内管４を直線状に延ばしやすい。後に詳述するように、案内管４の内部には仮設管５が通るため、直線状であることにより、仮設管５が通りやすくなる。
【００１５】
案内管４は、例えば、原子炉格納容器１０の内部の四箇所、原子炉圧力容器２を中心として０度、９０度、１８０度、２７０度の位置に配置される。案内管４の配置は、自動超音波探傷検査装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃから延びるそれぞれが２０ｍから８０ｍの仮設管５が通ることができればこれに限られず、二箇所でもよい。
【００１６】
案内管４の一方の端部４ａは穴６を介して原子炉格納容器１０の外部へ出ている。案内管４は、内部が中空の複数の管部材により構成される。原子炉格納容器１０の内部において、案内管４が穴６から垂直方向上方へ屈曲する箇所では、屈曲角度が９０度よりも緩いエルボ管などが用いられる。例えば、４５度の屈曲角度を有するエルボ管が例示できる。屈曲角度が９０度よりも緩い角度にすることにより、案内管４の内部を挿通する、後述する仮設管５が引っ掛かかりづらくなり、移動できる。
【００１７】
図２に示すように、案内管４を構成する管部材のうち、直線状の管とエルボ管との接続部は、中空の内部に面する内側面４ｃが平らになるように接合される。
【００１８】
案内管４の他方の端部４ｂは、原子炉圧力容器２の検査対象部分に近い位置に配置される。検査対象部分に直接接触するのは、案内管４を挿通し、案内管４から延びる仮設管５の先端部に取り付けられた走行機構３０であるため、案内管４は検査対象に近い位置に配置されていればよい。ここで「近い位置」とは、原子炉格納容器１０の他の機構の配線と関連して案内管４を配置することができる位置であって、検査対象部分と案内管４の端部４ｂとの距離が他の位置に配置する場合と比較して短いことを意味する。
【００１９】
案内管４の原子炉格納容器１０の外部へ出ている端部４ａと、原子炉圧力容器２に近い側の他方の端部４ｂとには、それぞれ蓋４００が設けられる。蓋４００は、端部４ａ、４ｂ近傍においてヒンジ部材により開閉可能に接合される。蓋４００は、案内管４の内径に嵌まり合うように適合され、案内管４の外径と略同一の寸法の外径を有する。つまり、案内管４の両端には、蓋４００が設けられている。蓋４００が設けられることにより、自動超音波探傷検査をしない間、案内管４の内部が放射能により汚染されることが防止できる。
【００２０】
案内管４には、互いに間隔を空けて仮設管の取出しと内部を確認するため、必要に応じて開けることができる蓋付の窓１３が設けられる。蓋付の窓１３は、案内管４の一部に切込みが形成され、案内管４の外側面４ｄにヒンジ部材で固定される。この場合も、蓋付の窓１３が形成される案内管４の内側面４ｃは平らになるように形成される。
【００２１】
案内管４は、原子炉格納容器１０の内部に取り付けられるため、原子炉圧力容器から発せられる熱に溶解しない鋼鉄などの素材で構成される。案内管４の内径は、２００ｍｍから２５０ｍｍの範囲である。また、蓋４００も、案内管４と同じ素材で構成される。他の素材であってもよいが、原子炉圧力容器２から発せられる熱で溶融しない素材であることが必要である。
【００２２】
５．仮設管
自動超音波探傷検査に際して、案内管４に仮設管５が通される。仮設管５にはケーブル、給水管、空気を供給する給気管が含まれる。ケーブルは導電性の部材、給水及び空気を供給する給気管は樹脂などの従来公知の部材で構成される。
【００２３】
仮設管５の一方の端部５ａは、走行機構３０に接続するためのコネクタに接続される。コネクタは、案内管４の内部を挿通する際、案内管４の内部で引っ掛かることのないよう、平坦な形状のものが好ましい。コネクタは、自動超音波探傷検査装置３の走行機構３０に適宜対応した形状であり、従来公知のものが用いられる。
【００２４】
仮設管５のうち電気ケーブルは、走行機構３０が原子炉圧力容器２又は原子炉圧力容器２の周辺の配管上を走行してパルスを発信し、受信した信号を、原子炉格納容器１０の外側に配置される自動超音波探傷検査装置３の本体に伝える。仮設管５のうち給水管は、超音波伝達媒体の水を供給する。仮設管５のうち給気管は、走行機構３０の駆動用の圧縮空気を供給する。走行機構３０内の所定の部分に接続されて、水及び空気を供給する。
【００２５】
６．巻き揚げ装置
原子炉圧力容器２の近傍には、仮設管５を原子炉圧力容器２に近づく方向に巻き揚げる自動巻き揚げ装置８が配置される。自動巻き揚げ装置８は、案内管端部４ｂから下垂したワイヤを送出し案内管端部４ａから取出したワイヤを自動巻き取り装置９の仮設管端部５ａに取付けて、仮設管５を原子炉圧力容器２に近づく方へ引上げる。このため、自動巻き揚げ装置８は、送出し機能を備えたワイヤを巻き揚げる装置であり、回転ドラムと、ワイヤと、駆動機構とを備える。自動巻き揚げ装置８は、原子炉圧力容器２の近傍に、一つ配置されてもよく、複数であってもよい。
【００２６】
７．巻き取り装置
原子炉格納容器１０の外側には、自動巻き取り装置９が配置される。自動巻き取り装置９は、原子炉格納容器１０の外側に配置される、原子炉圧力容器２廻りまで布設された仮設管５を次の検査箇所又は全ての検査終了後自動巻き取り装置９まで巻き取り、案内管４の内部にある仮設管５の一部又は全てを巻き取る装置である。自動巻き取り装置９は、回転ドラムと、駆動機構を備える。
【００２７】
８．使用の状態
図１を参照して、本発明に係る自動超音波探傷検査システムの使用の状態を説明する。原子炉圧力容器２又は原子炉圧力容器２の周辺の配管を自動超音波探傷検査するに際し、自動巻き取り装置９に巻き取られていた仮設管５が案内管４の一方の端部４ａから挿入される。
【００２８】
自動巻き取り装置９に巻き取られていた仮設管５については、自動巻き揚げ装置８により案内管端部４ｂから下垂したワイヤを送出し、案内管端部４ａから取出したワイヤが仮設管端部５ａに取付けられる。その後、仮設管５は、案内管４の一方の端部４ａから挿入されて、最上階の検査対象箇所の最寄の端部４ｂ又は蓋付の窓１３から検査に必要な長さだけ巻き揚げられ、その終端の端部５ｂが自動超音波探傷検査装置３に接続される。また、端部５ａは、走行機構３０に接続後、検査される。
【００２９】
検査後の仮設管５の端部５ａ及び端部５ｂは、それぞれ、走行機構３０及び自動超音波探傷検査装置３から取り外される。取り外された仮設管５は、自動巻き取り装置９で必要な長さを巻き取られ、その下階の検査対象箇所の最寄の蓋付の窓１３から端部５ａを取出してワイヤに取付けて自動巻き揚げ装置８により検査に必要な長さだけ引き出される。そして、仮設管５の終端の端部５ｂが自動超音波探傷検査装置３に接続される。また、端部５ａは、走行機構３０に接続される。また、端部５ａは、走行機構３０に接続後、検査される。
【００３０】
検査対象箇所毎に上記の作業を繰り返し、全ての検査終了後に仮設管５の端部５ａ及び端部５ｂは、走行機構３０及び自動超音波探傷検査装置３から取り外され、仮設管５が自動巻き取り装置９で巻き取られる。
【００３１】
本実施形態によれば、原子炉圧力容器２の自動超音波探傷検査の際に、検査に用いる仮設管５を自動巻き揚げ装置８により原子炉圧力容器２に近づくように自動的に巻き揚げ、案内管４を通すことにより仮設管５の布設が可能となる。したがって、複雑な配線の入り組んだ原子炉格納容器１０の内部に仮設管５の搬出入及び布設・移動が効率的に行えるようになり、搬出入及び布設・移動にかかる時間が短縮できる。
【００３２】
また、検査を行わない間、案内管４は蓋４００により塞がれているため、案内管４の内部は放射能に汚染されない。検査を行っている間においても、案内管４の内部を通る仮設管５が放射能に汚染されることを防止することができる。
【００３３】
さらに、案内管４を構成する複数の管部材は、案内管４の内側面が平らになるように互いに接合されているため、仮設管５が案内管４の内部を通るときに、接合部に引っ掛かることなく滑るように移動することができ、作業が効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る自動超音波探傷検査システムの概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      自動超音波探傷検査システム
２      原子炉圧力容器
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  自動超音波探傷検査装置
４      案内管
４ａ、４ｂ  案内管端部
４ｃ    案内管内側面
４ｄ    案内管外側面
４ｅ    凹部
５      仮設管
５ａ、５ｂ  仮設管端部
６      穴
８      自動巻き揚げ装置
９      自動巻き取り装置
１０    原子炉格納容器
１１    内壁
１３    窓
３０    走行機構
４０    接続部
４００  蓋
【図１】
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