技術紹介

水中アレイ ET 技術の開発
藤原貢 *

三輪Fujiwara Mitsugu

岩田康 弘 **

M i w a Ya s u h i r o

圭 司 ***

Iwata Keiji

沖花晴 信 ****Okihana Harunobu

原子力発電所に設置されているタンクは、腐食減肉や孔蝕等の損傷有無について長期計画に基づく定期的な点検が実施されている。特に放射性物質を含む水を貯蔵するタンクに関しては、水漏えいがそのまま放射性物質の漏えい事象となることから、他のタンクよりも厳しい点検・管理が行われている。一般的なタンクの点検では、貯蔵されている水を一時的に排水し、作業員がタンク内に直接入って点検を行うが、IHI グループでは CCD カメラや小型グラインダを搭載できる水中タンク点検ロボット（炉内検査ロボッ
ト AIRIS21 から派生したロボット）を使用することで、貯蔵水を排水することなく、タンク内面の目視検査（以下 VT と称する）を可能にする技術を開発し、既に実用化している。
今回、この点検手法をさらに充実させるため、この水中ロボットに搭載して運用できる、水中アレイET（渦流探傷）検査システムおよび、それによる検査手法を新たに開発したので、そのモックアップ試験結果の一部を紹介する。
キーワード：水中検査、タンク点検、アレイ ET、水中ロボット

他に、②タンク内面点検用足場が不要である、③

1．はじめに作業員・点検員がタンク内に長時間立ち入らない原子力発電所のタンクのうち、IHI グループがため、被ばくが最小限に留まる、という長所を持っ点検工事の受注に注力しているタンクは、主としているが、検査手法は VT に固定されていた。て、放射性廃棄物処理系のステンレス鋼で製作さ今回、水中アレイ ET 技術による検査手法が追れた容量 60 ㎥～ 4000 ㎥の円筒形状タンク、容量加されたことにより、検査場所に対する検査手法300 ㎥～ 800 ㎥の角型ライニング槽等である。この選択、検査方法の組み合わせが可能になった。

れらに対する点検ロボットを用いた点検手法（概これにより、検査手法の特徴を生かした、より柔要を図 1 に示す）は、先に述べたように①タン

軟な点検工事方法が可能になると予想している。

ク貯蔵水の排水が原則不要である、という特徴の
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検査事業部 技術部 部長㈱ IHI 原子力プラント技術部 課長㈱ IHI 原子力プラント技術部 課長代理㈱ IHI 原子力プラント技術部

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図1

水中ロボットによるタンク点検の概要図

ETET100ETET

図1

水中アレイＥＴ検査システム

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IIC REVIEW/2009/10.  No.42

表1

水中 ET 検査システム基本仕様（1）アレイＥＴ探傷器、（2）処理用パソコン、（3）アレイＥＴプローブ

装置構成
周波数設定範囲

10kHz ～ 1MHz（通常 100kHz）

位相設定

0 ～ 359 度

適用ＥＴプローブ方式（1）絶対値型（ABS）（2）自己誘導型自己比較方式（DIF）

プローブチャンネル数

ABS64ch,DIF32ch（通常 16ch）

プローブ走査速度

50mm/Sec

データ表示（1）C スコープ映像化表示（2）リサージュ波形（アナログ画面表示）

図 3 モックアップ試験状況

2．水中アレイ ET 検査システムの構成

3．水中アレイ ET のモックアップ試験

アレイ ET 検査システムの構成を図 2 に示す。

2 項で述べたアレイ ET 検査システムについて、

本システムは、主として、水中タンク点検ロボッ

水中における ET 探傷性能の確認、および検査結ト本体、ロボット制御装置、アレイＥＴ検査装置果の画面表示確認試験を実施した。その結果を以の 3 つから構成される。水中ロボットには最大で、下に記す。

アレイ ET プローブ（基本仕様を表 1 に示す）を3.13 基搭載することができ、この場合、幅 100 mm

試験方法の母材部（ET）検査が可能である。また、中央

モックアップ試験状況を、図 3 に示す。模擬部のアレイ ET プローブを、従来の CCD カメラタンクのタンク内壁に、図 4 に示す人工きず入と置き換ることにより、溶接部（VT）と熱影響り試験片（仕様を表 2 に示す）を取り付け、こ部（ET）の同時検査が可能になる。

れを実工事での運用形態を模擬した水中ロボット

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図4

人工きず入り試験片

表2

人工きず仕様S1：幅 0.2mm ×長さ10 ｍｍ×深さ0.5 ｍｍ
S5：幅 0.2mm ×長さ10 ｍｍ×深さ0.7 ｍｍ
スリットきずS2：幅 0.2mm ×長さ10 ｍｍ×深さ1.0 ｍｍ
S3：幅 0.2mm ×長さ10 ｍｍ×深さ1.5 ｍｍ
S4：幅 0.2mm ×長さ10 ｍｍ×深さ2.0 ｍｍ
V1 ～ V3：φ 0.3 ×深さ0.5 ｍｍ
H3：φ 1 ×深さ0.7 ｍｍ

平底穴

H2：φ 1 ×深さ1.5mm
H4：φ 1 ×深さ2.0 ｍｍ
H1：φ 2 ×深さ0.7 ｍｍで検査し、人工きずの検出性について確認を行っ

ラの視認範囲は、図 6 に示すように 1 個あたり両た。

者とも 40 mm 幅である。

本モックアップ試験では、アレイ ET で検出し3.2たきず信号と人工きずとの関係を確認するため試験結果に、 アレイ ET プローブで検出する人工きずを

アレイ ET の探傷結果出力の一例を、図 7 に示VT（CCD カメラ映像）として取得し、アレイ探す。アレイ ET の探傷結果は、パソコンのディス傷結果（ET）と CCD カメラ映像結果（VT）の比プレーにカラー映像として表示され、V 振幅、H較を行った。このため、本試験ではモックアップ

振幅をそれぞれ探傷面の真上から見たような画像試験専用のアレイ ET ヘッドを使用している。使で表示（C スコープ表示）される。

用した水中ロボットおよび水中アレイ ET ヘッド

図 8 は、アレイ ET による探傷結果と CCD カの写真を、図 5 に示す。このアレイ ET プローブ

メラ映像結果（VT）を並べて表示したものである。

（8ch プローブ内臓）の検査範囲及び、CCD カメ

このうち、アレイ ET での人工きず検出性を、—

11—

IIC REVIEW/2009/10.  No.42

図5

水中ロボットおよび水中アレイ ET ヘッド（CCD カメラ）

図 6 アレイET プローブと CCD カメラの検査範囲

図 7 アレイ ET 探傷結果例

表 3 に示す。この結果より、アレイ ET の人工き4．まとめず検出性能は、目標とした検査速度で、所定の性能に達していることを確認した。

モックアップ試験において、アレイ ET の探傷

本試験の結果より得た、アレイ ET の最小きず性能が目標を達成したこと、またその検査画面検出能力を、図 9 に示す。

（ディスプレイ画面）が妥当な形で表示できたこ—

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0.2

0.7

0.71.0

図 9 モックアップ試験におけるアレイ ET 最小きず検出能力の低減、検出特性および検査速度限界の把握、現図 8 アレイ ET および VT 探傷結果の比較
表3

人工きず検出性確認結果

人工きずの種類と寸法タイプ

スリットきずW0.2mm ×L10mm平底穴○：検出可

地キャリブレーション要領の確立等のノウハウ蓄積を進め、早期実用化を目指す予定である。

走査速度と検出性30mm/
深さ［mm］ 直径［mm］
Sec50mm/Sec

参考文献

０．
５―

△△

（1）Harunobu Okihana,Keiji Iwata,Yasuhiro Miwa:

０．
７―

○

○

“Remote-Controlled surface Inspection Robot for

1.0―

○

○

1.5―

○

○

2.0―

○

○

0.5

0.3×

×

0.7

1.0○

○

0.7

2.0○

○

1.5

1.0○

○

2.0

1.0○

○

△：検出可＆否

Nuclear Facilities in Underwater Environment”, ICONE17,Brussels,Belgium(2009)（2）藤 原 貢、“ET ア レ イ 検 査 装 置 の 開 発 ”、IICREVIEW/2003/10.No.30（3）（社）日本非破壊検査協会、“渦流探傷試験 Ⅲ”、2003 年版

×：検出否とで、水中アレイ ET 技術のシステムの基本性能を確認することができた。
今後は、実工事での適用に向けて、検出ノイズ

検査事業部 技術部㈱ IHI 原子力プラント技術部部長

課長

藤原 貢

三輪 康弘

FAX. 045-791-3547

FAX. 045-759-2890㈱ IHI 原子力プラント技術部㈱ IHI 原子力プラント技術部

課長代理

沖花 晴信

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TEL. 045-759-2687

岩田 圭司

TEL. 045-759-2687

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