JP4352255B2 - Underwater inspection device and underwater inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電所および使用済み燃料再処理施設などの内張り容器の状態を貯水状態で検査する水中検査装置および水中検査方法に関する。 The present invention relates to an underwater inspection apparatus and an underwater inspection method for inspecting the state of a lining container such as a nuclear power plant and a spent fuel reprocessing facility in a water storage state.
構造物の表面に生じた亀裂などの欠陥を検出する際に、その内部に汚れがあると、正確な検出結果が得られない。 When a defect such as a crack generated on the surface of the structure is detected, if there is dirt inside the structure, an accurate detection result cannot be obtained.
従来の水中検査装置としては、10m以上の水深で検査箱を大気開放状態にするために、圧縮空気を駆動流体とするジェットポンプで検査箱内の水を吸引し、このジェットポンプ出口には排水チューブを取付け、ジェットポンプから噴出される気泡を利用し、排水チューブを介して水面上に揚水させ局所排水していた。その後に、真空ポンプを用いて検査箱内の大気を吸引し負圧状態を保ち、誘導加熱コイルを用いて欠陥内部まで乾燥させる大がかりな装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional underwater inspection device, in order to open the inspection box to the atmosphere at a depth of 10 m or more, water in the inspection box is sucked with a jet pump using compressed air as a driving fluid, and the water is discharged to the jet pump outlet. A tube was attached, and bubbles were ejected from the jet pump and pumped to the surface of the water through a drainage tube for local drainage. After that, a large-scale apparatus has been proposed in which the atmosphere in the inspection box is sucked using a vacuum pump to maintain a negative pressure state and is dried to the inside of the defect using an induction heating coil (see, for example, Patent Document 1).
また、作業員が水中に潜り、検査対象部に簡易な覆いをかぶせ、覆いの中で超音波振動子により検査対象部を洗浄し、浸透液を検査対象部に注入し、覆いを取外し、現像剤を含んだパテを検査対象部に押し当てて接触させ、パテをはがし、欠陥状態を観察する水中浸透探傷検査方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, an operator dives into the water, covers the inspection target part with a simple cover, cleans the inspection target part with an ultrasonic vibrator in the cover, injects permeate into the inspection target part, removes the cover, and develops. An underwater penetrant inspection method has been proposed in which a putty containing an agent is pressed against and contacted with an inspection target part, the putty is peeled off, and a defect state is observed (for example, see Patent Document 2).
特許文献1の水中検査装置は、ジェットポンプや誘導加熱コイルを用意しなければならず、装置構成が大がかりであり、検査対象部を乾燥させる必要もあり、検査に長時間を要していた。
The underwater inspection apparatus of
特許文献1の水中浸透探傷検査方法では、作業員が水中に潜っている。例えば、原子力発電所および使用済み燃料再処理施設などにおいて、中性子を吸収し遮断する水中とはいえ、作業員が水中に潜る作業は、作業員の安全上、できるだけ避けたいことである。
In the underwater penetrant inspection method of
本発明の課題は、水中の内張りの母材および溶接部などの貫通欠陥が目詰まりしていても、作業員が潜水することなく、欠陥の目詰まりを確実に除去する手段を備えた内容積の小さい検査箱で水中検査を実施することである。 An object of the present invention is to provide an internal volume having means for reliably removing clogging of a defect without diving the operator even if a penetration defect such as a base material of a lining in water and a welded portion are clogged. Underwater inspection in a small inspection box.
本発明は、前記課題を解決するために、内部に超音波振動子を収納し開口端面にシールパッキンを有する検査箱を検査対象部に載せ、検査箱の内部を負圧にするとともに検査箱の内部水を超音波振動子が露出しない状態まで排水し、検査箱の内部水から露出しない状態で超音波振動子を駆動し検査対象部を洗浄し、洗浄中に生ずる気泡により検査対象部の洗浄完了を検知し、洗浄した検査対象部の欠陥を検査する水中検査装置および水中検査方法を提案する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention places an inspection box containing an ultrasonic transducer inside and having a seal packing on the opening end surface on an inspection target part, and makes the inside of the inspection box have a negative pressure and Drain the internal water until the ultrasonic transducer is not exposed, drive the ultrasonic transducer without exposing it from the internal water of the inspection box to clean the inspection target, and clean the inspection target with air bubbles generated during cleaning An underwater inspection device and an underwater inspection method for detecting completion and inspecting a defect of a cleaned inspection target part are proposed.
本発明によれば、水深10m以上の水中であっても検査箱を容易に設置でき、水噴射エゼクタによる簡易な局所排水手段を用いて、超音波振動子を水没させた状態で、検査箱内部を排水して検査箱を維持し、超音波洗浄し、内張り容器の溶接部などに生じた欠陥の目詰まりを容易に除去し、溶接部の貫通欠陥などを検出できる。 According to the present invention, the inspection box can be easily installed even under water at a depth of 10 m or more, and the ultrasonic vibrator is submerged in a state where the ultrasonic vibrator is submerged using a simple local drainage means using a water jet ejector. The inspection box is maintained by draining, ultrasonic cleaning, clogging of defects generated in the welded portion of the lining container and the like can be easily removed, and the penetration defect of the welded portion can be detected.
次に、図1〜図5を参照しながら、本発明による水中検査装置の実施例を説明する。ここでは、使用済み燃料貯蔵プールの水中にある内張りの溶接部のシール性能を検査する場合を例として本発明を説明する。 Next, an embodiment of the underwater inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the present invention will be described by taking as an example the case of inspecting the sealing performance of the welded portion of the lining in the spent fuel storage pool.
図1は、本発明による水中検査装置の一実施例の構成を示す系統図である。 FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of an embodiment of the underwater inspection apparatus according to the present invention.
本実施例の水中検査装置は、大きく分けて、一端が開口され他は密閉され超音波振動子76収納する検査箱1と、負圧発生装置11と、水噴射エゼクタ29とからなる。
The underwater inspection apparatus of the present embodiment is roughly divided into an
検査箱1は、開口されている端面にシールパッキンを備え、負圧ライン2に接続されるとともに、下側に超音波振動子76を収納している。超音波振動子76は、超音波発振機77により駆動される。
The
検査箱1には、撮像手段として水中テレビカメラ32が搭載され、撮像した画像は、テレビモニタ38で観測できる。
The
負圧発生装置11は、負圧ライン2を介して、検査箱1内に負圧を供給するとともに、水源74からの給水を用いて、高圧供給水ポンプ17により、水噴射エゼクタ29を駆動する。
The negative pressure generator 11 supplies negative pressure into the
負圧発生装置11は、負圧ライン2側に負圧圧力計31と圧力計バルブ17とベントバルブ16と接続カプラ12とを備え、給水ライン6側に接続カプラ14と流量計35と給水量調整バルブ18と給水分岐ホース71と給水圧力計36を備えている。
The negative pressure generator 11 includes a negative pressure pressure gauge 31, a
負圧発生装置11は、供給ライン20側に高圧供給水ポンプ27と供給水元側バルブ24と接続カプラ21,23とホース22とを備え、呼び水ライン25側に呼び水バルブ26と接続カプラ28とを備え、給水ドレンライン72側にドレンバルブ15と接続カプラ28とを備え、検査箱内給水ライン73側に給水バルブ19と接続カプラ28とを備えている。
The negative pressure generator 11 includes a high pressure
一方、検査対象部は、コンクリート躯体67の内側に密着して置かれた複数の内張り30である。隣合う内張り30を溶接し、内部の水が内張り30の外側に漏れ出さないようになっている。隣合う内張り30を溶接している溶接線63のコンクリート躯体67側には漏洩検知溝68が設けられ、溶接線63の溶接に貫通欠陥が万が一生じた場合に、しみ出した水は漏洩検知溝68から漏洩検出系33のフローグラス34に溜まるので、貫通欠陥が生じていることが判明するようになっている。
On the other hand, the inspection target portion is a plurality of
次に、本発明の水中検査装置のより詳細な構造を説明する。 Next, a more detailed structure of the underwater inspection apparatus of the present invention will be described.
図2は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す側断面図であり、図3は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す正面図であり、図4は、本発明による(一窓形)水中検査装置の構造をより詳細に示す裏面図である。 FIG. 2 is a side sectional view showing the structure of the (single window type) underwater inspection apparatus according to the present invention in more detail, and FIG. 3 shows the structure of the (single window type) underwater inspection apparatus according to the present invention in more detail. FIG. 4 is a front view, and FIG. 4 is a back view showing the structure of the (single window type) underwater inspection apparatus according to the present invention in more detail.
検査箱1の開口端面とは反対側の面に検査箱1内部を視認できる透明なアクリル板などからなる密閉窓49と、密閉窓49の近傍にテレビカメラと照明灯からなる水中カメラ32のユニットとを備えている。検査箱1の密閉窓49の近傍に沿ってスライドガイド55を備え、スライドガイド55にスライダ60を取付け、スライダ60にはカメラホルダ56を取付け、カメラホルダ56にはカメラ30を取付け、カメラホルダ56には操作ロープ59を備えている。
A unit of a sealed
検査箱1の内部には、開口端面45の反対側に超音波振動子76が固定されている。超音波振動子76には接続ケーブル78が接続され、検査箱1の開口端面45側で反対面の上部は、検査箱1の内部監視用の透明アクリル板49が密閉窓として設けられている。
An
検査箱1は、その筐体に取付けられた取扱いトング39により支持され、取扱いトング39は、プール水41よりも上方に出ており、検査者または取扱い機具により固定される。
The
検査箱1の下部側には、水噴射エゼクタ29と検査箱1とを連結する穴64およびエゼクタ接続配管53が設置されている。水噴射エゼクタ29は、エゼクタ取付け金具54で検査箱1に固定され、給水ライン6を介して負圧発生装置11と接続されている。
On the lower side of the
図5は、図1の検査箱1により貫通欠陥部のシール性能を検査している状態を示す斜視図である。図5の状態は、検査箱1から水を完全に排出していない状態、すなわち、超音波振動子が水没した状態を示している。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the sealing performance of the penetration defect portion is inspected by the
この状態では、水噴射エゼクタ29からジェット水流が出される際に負圧が発生し、検査箱1中の水がエゼクタ接続配管53から吸い出され、検査箱1の内部に負圧が発生し、検査箱1は、内張り30が接合している溶接線63上にパッキン46により密着し、シールする。
In this state, a negative pressure is generated when the jet water flow is discharged from the
次に、本発明の水中検査装置によりシール性能を検査する手順を説明する。 Next, a procedure for inspecting the sealing performance with the underwater inspection apparatus of the present invention will be described.
手順1:準備作業
水中検査装置の検査箱1の負圧ライン2側でホース3の接続カプラ4を検査箱1側の接続カプラ5に接続する。ホース8の接続カプラ9を検査箱1の給水ライン6側の接続カプラ7に接続する。検査箱1を水中内張り30の壁面の検査対象部に設定する。
Procedure 1: Preparatory work The connecting
検査箱1に接続した負圧ライン2側でホース3の接続カプラ10を負圧発生装置11側の接続カプラ12に接続する。検査箱1に接続した給水ライン6側でホース8の接続カプラ13を負圧発生装置11側の接続カプラ14に接続する。
The connecting coupler 10 of the
負圧発生装置11の給水ライン6側のドレンバルブ15を閉じ、負圧ライン2側のベントバルブ16を閉じ、負圧ライン2側の圧力計バルブ17を開き、給水ライン6側の給水量調整バルブ18を閉じ、給水ライン6側の検査箱内給水バルブ19を閉じ、ホース22の接続カプラ23を供給ライン20側の接続カプラ21に接続し、ホース22を水源74にセットし、供給水元側バルブ24を開き、呼び水ライン25側の呼び水バルブ26を閉じ、高圧給水ポンプ27を起動する。
The drain valve 15 on the
手順2:負圧ライン2側のエア抜き
次に、負圧ライン2側のエアを抜く。負圧ライン2側のホース3にある接続カプラ10を取外し、給水ライン6側の接続カプラ28に接続し、給水ライン6側の検査箱内給水バルブ19を開いて、検査箱1内部のエアを抜く。エア抜き完了後、給水ライン6側の検査箱内給水バルブ19を閉じ、ホース3の接続カプラ10を取外し、ホース3の接続カプラ10を負圧ライン2側の接続カプラ12に接続する。
Procedure 2: Air release on the
手順3:検査
次に、水中で検査する。負圧ライン2側のベントバルブ16を閉じ、給水ライン6側の給水量調整バルブ18を開き、水噴射エゼクタ29に給水すると、検査箱1内部の水が吸引され、検査箱1内部が負圧状態になり、検査箱1が水中の内張り30の壁面に密着する。
Procedure 3: Inspection Next, inspect underwater. When the vent valve 16 on the
検査箱1内部の負圧状態は、負圧発生装置11の負圧圧力計31で確認し、水中テレビカメラ32と接続したテレビモニタ38で検査箱1内部の内部水42の状態を確認する。
The negative pressure state inside the
次に、高圧供給水ポンプ27を継続運転しながら、負圧ライン2側のベントバルブ16を少し開き検査箱1の内部水42を排水する。この時、水位低下をテレビモニタ38で確認しながら、検査箱1内の内部水42を排水する。検査箱1内の超音波振動子76が露出しない状態まで排水し、ベントバルブ16を閉じ、検査箱1を保持する。
Next, while continuously operating the high-pressure
検査箱1を設置した内張り30の壁面で目詰まり状態の溶接部貫通欠陥40の有無を検査するため、超音波発振機77の電源スイッチを入れ、検査箱1を設置した内張り30の溶接部貫通欠陥40部分を超音波で洗浄すると、溶接部貫通欠陥40部分の目詰まりが解消され、内張り30の溶接部貫通欠陥40から検査箱1内の内部水42中に気泡43が発生するので、この気泡43をテレビモニタ38で確認し、洗浄完了と判断できる。
In order to inspect the presence or absence of a clogged
すなわち、検査箱1の内部に設けた超音波振動子76により、溶接線63で目詰まり状態の溶接部の貫通欠陥40を超音波洗浄すると、溶接部の貫通欠陥40の目詰まりが解消され、内張り30の溶接部の貫通欠陥40から検査箱1の内部水42中に気泡43が発生することをテレビモニタ38で確認し、洗浄完了と判断できる。
That is, when the
手順4:検査箱1の開放
次に、検査箱1を開放する。給水ドレンライン72側のドレンバルブ15を閉じ、給水ライン6側の給水量調整バルブ18を閉じ、負圧ライン2側でホース3の接続カプラ10を負圧ライン2側の接続カプラ12から取外し、負圧ライン2側でホース3の接続カプラ10を検査箱内給水ライン73の接続カプラ28に接続し、検査箱内給水バルブ19を開き、検査箱1内に注水する。検査箱1が内張り30の壁面から離れたら、高圧供給水ポンプ27を停止させ、前記準備作業の逆手順で、配管や装置類を回収する。
Procedure 4: Opening the
手順5:漏洩検出系による漏洩水の確認
なお、手順4:検査箱1の開放後に、内張り容器66に設けている漏洩検出系33のフローグラス34で漏洩水を確認すると、検査箱1を設置した溶接部における貫通欠陥40の目詰まりが解消されたことを判断できる。
Procedure 5: Confirmation of leaked water by leak detection system Note 4: After the
これらの手順で、作業を完了する。 These steps complete the work.
検査箱1の構造は、上記形状に限らず、内張り面の設置部分の形状に合せて、適宜選択できる。
The structure of the
また、上記実施例では、1個の検査箱1を用いたが、内張り容器のシール性能検査の際に、欠陥部目詰まり除去のために、水中の対象部位(溶接部貫通欠陥の目詰まり部)に、検査箱1を複数個装着すれば、複数箇所のシール性能検査が可能となり、検査時間を短縮できる。
In the above embodiment, one
すなわち、内部に超音波振動子を収納し開口端面にシールパッキンを有する検査箱を検査対象部に載せ、検査箱の内部を負圧にするとともに検査箱の内部水を超音波振動子が露出しない状態まで排水し、検査箱の内部水から露出しない状態で超音波振動子を駆動し検査対象部を洗浄し、洗浄中に生ずる気泡により検査対象部の洗浄完了を検知し、洗浄した検査対象部の欠陥を検査する水中検査方法を並行して実施すれば、定期検査などの期間を短縮できる。 In other words, an inspection box containing an ultrasonic transducer inside and having a seal packing on the opening end face is placed on the inspection target part, the pressure inside the inspection box is made negative, and the ultrasonic transducer is not exposed to the water inside the inspection box Drain to the state, drive the ultrasonic transducer in a state where it is not exposed from the internal water of the inspection box, clean the inspection target part, detect the completion of cleaning of the inspection target part by bubbles generated during cleaning, and clean the inspection target part If the underwater inspection method for inspecting defects is performed in parallel, the period of periodic inspections can be shortened.
1 検査箱
2 負圧ライン
3 ホース
4,5 接続カプラ
6 給水ライン
7,9 接続カプラ
8 ホース
10,12,13,14 接続カプラ
11 負圧発生装置
15 ドレンバルブ
16 ベンドバルブ
17 圧力計バルブ
18 給水量調整バルブ
19 給水バルブ
20 供給ライン
21,23 接続カプラ
22 ホース
24 供給水元側バルブ
25 呼び水ライン
26 呼び水バルブ
27 高圧供給水ポンプ
28 接続カプラ
29 水噴射エゼクタ
30 内張り
31 負圧圧力計
32 水中テレビカメラ
33 漏洩検出系
34 フローグラス
35 流量計
36 給水圧力計
37 カメラ用ケーブル
38 テレビモニタ
39 取扱いトング
40 溶接部貫通欠陥
41 プール水
42 内部水
43 気泡
45 開口端面
46 シールパッキン
47 パッキン溝
48 ピン
49 透明アクリル板
50 パッキン
51 押え板
52,61,62 固定ボルト
53 エゼクタ接続配管
54 エゼクタ取付け金具
55 スライドガイド
56 カメラホルダ
57 カメラユニット
58 接続金具
59 操作ロープ
60 スライダ
63 溶接線
64,65 穴
66 内張り容器
67 コンクリート躯体
68 漏洩検知溝
70 水面
71 給水分岐ホース
72 給水ドレンライン
73 検査箱内給水ライン
74 水源
75 中心線
76 超音波振動子
77 超音波発振機
78 接続ケーブル
1
Claims (3)
前記検査箱の前記開口端面とは反対側に形成された透明窓を通して、排水される内部水の水位を検出するとともに、洗浄中に生ずる気泡により前記検査対象部の洗浄完了を検知する撮像手段およびモニタを備えたことを特徴とする水中検査装置。 The underwater inspection apparatus according to claim 1,
An imaging means for detecting the level of internal water to be drained through a transparent window formed on the opposite side of the opening end surface of the inspection box, and detecting completion of cleaning of the inspection target portion by bubbles generated during cleaning, and An underwater inspection apparatus comprising a monitor.
前記検査箱の内部を負圧にするとともに前記検査箱の内部水を前記超音波振動子が露出しない状態まで排水し、
前記検査箱の内部水から露出しない状態で前記超音波振動子を駆動し前記検査対象部を洗浄し、
洗浄中に生ずる気泡により前記検査対象部の洗浄完了を検知し、
洗浄した前記検査対象部の欠陥を検査する水中検査方法。
Place the inspection box with the ultrasonic vibrator inside and the seal packing on the opening end face on the inspection target part,
Drain the internal water of the inspection box to a state where the ultrasonic vibrator is not exposed while making negative pressure inside the inspection box,
Driving the ultrasonic transducer in a state where it is not exposed from the internal water of the inspection box, and cleaning the inspection target portion,
Detecting the completion of cleaning of the inspection target part by bubbles generated during cleaning,
An underwater inspection method for inspecting a defect of the cleaned inspection target part.
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