JPH0755987A - 原子炉の炉内点検補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】装置は、支持機構５，設置機構１３，軌道６，
検査機構７，補修機構１４，支持設置制御装置１５，補
修制御装置１６，検査制御装置１７とから構成される。
支持機構５，軌道６，検査機構７，補修機構１４は、設
置機構１３によってこの順に且つ別々に吊り下げて、原
子炉圧力容器１内の上部格子板３の格子穴を通過させ、
シュラウド内に設置する。最初に、２組の支持機構５
ａ，５ｂを上部格子板３と炉心支持板４の穴で支持させ
る。次に、クランプ機構８によって軌道６を支持機構５
に固定する。次に検査機構７及び補修機構１４を軌道５
に設置し、検査機構７で補修位置を決定し、同一軌道上
を走行する補修機構に位置データを引き渡す。 【効果】本発明は、シュラウド等の入り口が狭隘な個所
で連続して高位置精度の補修操作ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉圧力容器及びそ
の内部構造物の溶接部熱影響部等の検査と補修を実行す
る装置、例えば原子炉圧力容器内のシュラウド側面等に
おいて、遠隔操作で検査・補修作業を実行する装置に係
り、特に、容器の入り口が狭隘で、且つ容器内の検査・
補修対象が広範囲な場所で検査・補修を実施する場合に
好適な炉内点検補修装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、原子炉内構造物の検査補修装置の
第一の公知例として、特開平2−116747号公報がある。
本公知例は、原子炉圧力容器内のシュラウド外面の溶接
線を検査する装置である。また、第二の公知例として、
シュラウド内の遠隔作業装置として、特開平5−80186号
公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】第１の公知例特開平2
−116747 号公報では検査装置を提供するものであり、
この結果に基づいて補修する方法が開示されていなかっ
た。

【０００４】シュラウド外面側などは非常に狭隘である
ために、装置の小型化が要求される。

【０００５】検査装置はプロ−ブの先だけを投入すれば
良いので、狭隘部検査は可能である。

【０００６】しかし、補修装置は小型化が困難なため
に、補修位置まで接近できず、欠陥が検出されても補修
できないという第一の問題点があった。

【０００７】より具体的に説明すると、シュラウド内面
側から補修装置を投入せざるを得ないが、欠陥が内側か
ら目視できないと補修位置の同定が困難であった。ま
た、目視で補修装置を補修位置に位置決めするには、欠
陥が相当大きくないとできないという問題点があった。

【０００８】第２の公知例特開平5−80186号公報では、
アーム長が３ｍ以上になるので、アーム移動時にアーム
のたわみによるアーム先端の振動が生じ、アーム移動の
たびに装置の３次元的位置決めが必要であり、補修装置
の位置決め操作が難しいという第２の問題点があった。

【０００９】さらに、検査及び補修装置は、原子炉圧力
容器内の上部格子板の穴や、場合によってはさらに炉心
支持板の穴を通過しなければシュラウド内面やシュラウ
ドサポ−トに接近できないので、これらの装置の外形
は、これらの穴の径以下に設計しなければならず、検査
装置と補修装置は、それぞれ独立した装置で構成せざる
を得ない。

【００１０】このことは、検査装置で同定した亀裂位置
を加工位置として補修装置に引き渡すことが困難にな
り、補修ができなという第３の問題点があった。

【００１１】本発明の第１の目的は、上部格子板等によ
り入り口が狭隘なシュラウド内面等において、広範囲に
位置決めでき、振動が無く再現性の優れた位置決めを可
能にする点検補修装置を提供することにある。

【００１２】本発明の第２の目的は、補修位置の目視が
難しい場所で、補修位置に精密な位置決めを可能にする
点検補修装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに、検査機構と少なくとも一台以上の補修機構と、軌
道機構と、軌道機構を支える少なくとも２本以上の支持
機構と、軌道機構と支持機構を作業位置に降ろす設置機
構とから構成し、且つ上部格子板の穴を通過できる大き
さに検査機構，補修機構，軌道機構と支持機構を構成
し、軌道機構を支持機構に固定するクランプ機構を支持
機構に、検査機構及び補修機構が軌道機構に走行可能な
ように結合するクランプ機構を検査機構及び補修機構に
設けた。

【００１４】第２の目的を達成するために、検査機構
と、補修機構と、軌道機構と、支持機構と、前記検査機
構で得られた検出位置から補修目標位置を演算する制御
装置とから構成し、検査機構と補修機構に同一の軌道走
行機構を設けた。

【００１５】

【作用】第１の目的を達成するための手段は次のように
作用する。

【００１６】設置機構により少なくとも２本以上の支持
機構を上部格子板の穴を通過させて炉内シュラウド内面
近傍に遠隔操作で固定する。

【００１７】次に、設置機構によって、軌道機構を上部
格子板の穴を通過させて支持機構のクランプ位置に遠隔
操作で位置決めする。

【００１８】クランプ機構を動作させて、軌道機構を炉
内に固定させる。

【００１９】次に、検査機構または補修機構を軌道機構
に位置決めし、クランプ機構を作動させて、軌道機構に
結合させる。

【００２０】この結果、検査機構または補修機構は安定
した軌道上を自由に走行できるので、広範囲で振動のな
い位置決めが容易にでき、且つ再現性の良い位置決めが
できる。

【００２１】第２の目的を達成するための手段は、次の
ように作用する。

【００２２】検査機構と補修機構は、同一の軌道走行機
構を有するので、支持機構で支えられた一つの軌道機構
上を走行できる。

【００２３】検査機構でシュラウド外面側の欠陥位置を
超音波探触子などで検出し、検出した位置に基づき、制
御装置内で補修目標位置を決定する。

【００２４】補修機構は、制御装置によってこの目標値
に位置制御されるように作用する。この作用により、補
修位置が補修機構から目視できなくても、補修位置への
精密な位置決めが可能になる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２６】図１は、本発明の一実施例の全体構成を示
す。

【００２７】図１では、原子炉圧力容器１を一部断面に
よる鳥瞰図で表したものであり、本発明と直接関係のあ
るシュラウド２，上部格子板３，炉心支持板４，制御棒
駆動機構ハウジング１０，シュラウドサポート１１、及
びシュラウドサポートレグ１２だけを示した。

【００２８】したがって、その他の原子炉圧力容器の内
部機器である蒸気乾燥器，気水分離器，シュラウドヘッ
ド，燃料集合体，制御棒駆動機構等は、補修作業の邪魔
になるので除いてある。

【００２９】また、制御棒駆動機構案内管，中性子束計
装管などは、当該部近傍だけを除去するだけで良いが、
図を簡略化するために図示していない。

【００３０】最初に、この領域のシュラウドの補修を行
う装置の構成について説明する。本実施例では、軌道６
ａと、支持機構５ａ，５ｂと、設置機構１３と、検査機
構７と、補修機構１４と、支持機構５ａ，５ｂ及び設置
機構１３を制御する支持設置制御装置１５と、検査機構
７の検査制御装置１７と補修機構１４の補修制御装置１
６とから構成される。

【００３１】支持機構５ａ，５ｂの上下は、燃料棒と同
様に上部格子板３と炉心支持板４の穴で位置決めされて
支持されている。

【００３２】支持機構５ａは、その先端がテ−パ−状に
なっており、上端に空圧シリンダで動作するロック機構
３０と、下端につば３１と、その途中にクランプ機構８
ａを有する。

【００３３】クランプ機構８ａは、支持機構５ａの鉛直
軸方向にしゅう動可能で、任意の位置で固定可能なよう
に支持機構５ａに結合されており、その周囲に軌道６ａ
を固定するクランプ爪９ａを有する。

【００３４】このクランプ爪９ａは、クランプ機構８ａ
に装着されている図示していない空圧シリンダにより、
遠隔操作で軌道６ａの固定，開放が行われる。

【００３５】ロック機構３０とクランプ機構８ａの空圧
シリンダに空気を送るチューブ２３は、支持機構５ａの
内部を通り、支持機構５ａの上端から炉心に出て、炉上
部サービスプラットホ−ム上にある支持設置制御装置１
５に接続されている。

【００３６】クランプ機構８ｂもクランプ機構８ａと同
様の構成である。

【００３７】軌道６ａは、クランプ機構８ａ，８ｂの爪
９ａ，９ｂで固定され、支持機構５ａ，５ｂに支持され
ている。

【００３８】軌道６ａの炉心支持板４からの高さは、ク
ランプ機構８ａ，８ｂの支持機構５ａ，５ｂ上の位置を
変えることで調整できるので、高さをあらかじめ想定し
た補修位置に手動で設定することができる。

【００３９】クランプ機構８を支持機構５に固定する高
さは、すなわち補修位置は、図８に示す検査機構７０で
超音波検査することで決定される。

【００４０】検査機構７０は、フレーム７１，Ｘ軸駆動
機構７２，Ｚ軸駆動機構７３，超音波探触子５２，４本
の足７４、及び４組の吸盤７５から構成されている。

【００４１】Ｘ軸駆動機構７２はフレーム７１上に装着
され、シュラウド円周方向に動作する。

【００４２】Ｚ軸駆動機構７３は、Ｘ軸駆動機構７２上
に装着され、Ｘ軸方向にすなわち鉛直方向に動作する。

【００４３】Ｘ軸駆動機構７２とＺ軸駆動機構７３の構
造は、例えばステッピングモータ，タイミングベルト，
ボールネジの組合せで構成される。

【００４４】超音波探触子７２は、Ｚ軸駆動機構７３上
に装着されており、Ｘ軸駆動機構７２とＺ軸駆動機構７
３の動作を組み合わせて、シュラウド壁面内の非破壊検
査ができる。

【００４５】また、４本の足７４は、フレーム７１の側
面に装着されており、それぞれの足の先には、吸盤７５
が装着されている。

【００４６】吸盤は吸引することでシュラウド壁面に吸
着することができる。

【００４７】フレーム７１の上面側には、操作ポール２
２に接続されるポール結合筒６０と、各駆動機構の制御
用ケ−ブルと吸盤の吸着用のチューブ７６がある。

【００４８】検査機構７０は、操作ポール２２を用い
て、検査機構７０を支え、炉内に投入し、上部格子板３
の格子穴を通過させて、検査位置または補修位置の近傍
に吸着させて、シュラウド内の欠陥の有無を検査する。

【００４９】欠陥が発見されると、操作ポール２２の長
さと検査機構の各軸の駆動位置で、おおよその補修位置
を決め、この位置に支持機構５に対するクランプ機構８
の固定する位置を決める。

【００５０】本実施例では、装置をできるだけ簡単にす
るために手動設定としたが、電動等により遠隔操作で昇
降できるようにしても良い。

【００５１】この場合、軌道を炉外に出し入れすること
無しに鉛直方向の検査及び補修範囲を拡大できる効果が
ある。

【００５２】検査機構７と補修機構１４は、軌道６ａ上
を走行可能なように装着されており、それぞれに制御用
ケ−ブル１９，２０が接続されている。

【００５３】この制御用ケ−ブル１９，２０は、上部格
子板３の格子穴及び設置機構１３を経由して、それぞれ
の制御装置１６，１７に接続されている。

【００５４】補修機構１４の炉外への引上げは、その上
部にある吊り下げ用ワイヤ２１により行われる。

【００５５】一方、検査機構７は、図１には図示されて
いない操作ポール２２を用いて炉外に引き上げることが
できる。

【００５６】検査機構７および補修機構１４の構造の詳
細と軌道への着脱方法の詳細は後述する。

【００５７】ここで重要な点は、クランプ機構８を含む
支持機構５の水平断面外形，軌道６の垂直断面外形，検
査機構７及び補修機構１４の断面外形が上部格子板３の
格子穴を通過できる大きさに構成されていることであ
る。

【００５８】次に、設置機構の詳細とこれらの機構の設
置手順について説明する。

【００５９】図２から図４は、それぞれ支持機構７ａ，
軌道６ａ，補修機構１４の設置状況を示したもので、図
の順に設置が行われる。

【００６０】すなわち、最初に支持機構７ａ，７ｂが設
置され、次に軌道６ａが設置され、次に検査機構７と補
修機構１４が設置される。

【００６１】設置操作に当たっては、炉内の炉水が満水
状態で操作し、操作を観察するために適当な数の水中テ
レビカメラを投入する。

【００６２】このカメラによる観察は、以下の説明では
記述を省略する。

【００６３】設置機構１３は、図２にその詳細が示され
ている。

【００６４】設置機構１３は、門型のフレーム構造であ
り、台座１９，吊り上げ機構２５，フック２４，車輪１
９及びレール２６とから構成されている。

【００６５】台座１９は、門型フレームの中途に固定さ
れ、作業者が炉心部での設置状況を観察したり、操作ポ
ールなどで設置時の微妙な位置調整作業の足場に使われ
たり、ワイヤ１８の固定に使われる。

【００６６】設置機構１３は、門型フレームの足にある
車輪１９を介して、レール２６上に載っている。

【００６７】レール２６は、円形上であり、その中心軸
が炉心の中心軸と同軸上にあるので、設置機構１３は車
輪１９の回転に応じて、炉心の周囲を回転できる。

【００６８】吊り下げ機構２５は、門型フレームの足の
ある側面方向１００に水平移動可能なように、門型フレ
ームの上部に接続されている。

【００６９】この設置機構の回転と、吊り下げ機構の水
平移動により、吊り下げ機構の位置を、炉心水平断面上
の任意の位置に位置決めできる。

【００７０】フック２４は吊り下げ機構２５の先端にあ
り、支持機構７等の吊り降ろし、引上げのために使用さ
れる。

【００７１】最初に、支持機構５の設置手順を説明す
る。

【００７２】支持機構５ａと支持機構５ｂは、ほぼ同じ
手順で行われるので、ここでは支持機構５ａを説明し、
支持機構５ｂの説明は省略する。

【００７３】支持機構５ａを設置する位置に来るよう
に、吊り下げ機構２５の水平移動と設置機構１３の回転
移動をする。

【００７４】図２では、すでに支持機構５ｂが設置済で
あるので、支持機構５ｂに繋がれているワイヤ１８ｂを
引っ張らないようにワイヤの長さを調整しながら（伸ば
しながら）回転させることが必要である。

【００７５】位置決め後、吊り下げ用ワイヤ１８ａの一
端を支持機構５ａの上端に繋ぎ、他端をフック２４に繋
ぐ。

【００７６】吊り下げ機構２５を動作させ、支持機構５
ａを炉心に入れ、支持機構５ａの先端が上部格子板の近
くになるまで下降させる。

【００７７】支持機構５ａの先端は、テ−パ状になって
おり、その先端が格子板の穴に挿入するように、設置機
構１３と吊り下げ機構２５の位置を微調整する。

【００７８】支持機構５ａの先端が、格子支持板３の格
子穴に挿入できたら、再び下降させ、炉心支持板４の近
くまで下降させる。

【００７９】通常この状態では、支持機構５ａの先端が
炉心支持板４の穴の位置にほぼ一致しているので、ワイ
ヤの位置を操作ポール等で微妙に調整するだけで、炉心
支持板に挿入できる。

【００８０】その後、支持機構５ａのロック機構３０を
上部格子板３の格子穴に合うように回転させる。

【００８１】その後、支持機構５ａを、支持機構５ａの
下端にあるつば３１が炉心支持板４に接触するまで下降
させる。

【００８２】ロック機構３０を動作させ、支持機構５ａ
を上部格子板４に固定する。

【００８３】次に、軌道６ａの構造及び設置手順につい
て説明する。

【００８４】軌道６ａは、図３及び図５に示すように、
円弧形状をしており、その円弧の表側には、検査機構や
補修機構を動作させるためのラック歯車４７を有し、そ
の一端には、吊り具３４を有する。

【００８５】軌道６ａは、互いに軸４４で繋がれた３個
の円弧状の部分軌道３１，３２，３３から構成され、裏
側には、部分軌道を軸４４の回りに回転させる水圧シリ
ンダ４４と、設置時に用いる吊り具３５，３６，３７を
有する。

【００８６】最初に、部分軌道の軸４４回りの回転機構
について説明する。

【００８７】部分軌道３１と３３は、部分軌道３２に対
して、円弧の外側に回転できるように構成されている。

【００８８】内側への回転は、軌道６ａが全体として一
つの円弧形状になる以上には回転しないように、水圧シ
リンダ４４に図示していないストッパを有する。

【００８９】この構成により、図３に示すように、軌道
６ａは、部分軌道が鉛直方向に一直線上に並ぶことがで
き、上部格子板３を容易に通過でき、また、水圧シリン
ダ４４を動作させて、図４に示すように円弧形状にする
ことができる。

【００９０】この回転は、次に示す構成により、遠隔操
作で行うことができる。

【００９１】部分軌道３１と３２を繋ぐそれぞれの端部
には、軸受ブロック４２が装着されており、この両軸受
ブロック４２が水圧シリンダ４１ａを軸４５を介して、
軸４５の回りに矢印１０１ａに示す方向に回転できるよ
うに支持している。

【００９２】同様に、部分軌道３１と３２を繋ぐそれぞ
れの端部にも、軸受ブロック４２を介して水圧シリンダ
４１ｂが装着されている。

【００９３】この水圧シリンダ４１ａ，４１ｂにはチュ
ーブ４０が接続されており、チューブ４０は炉外の支持
設置制御装置１５に接続されており、支持設置制御装置
１５により、遠隔操作でシリンダの動作が可能なように
構成されている。

【００９４】すなわち、遠隔操作で、軌道６ａの形状を
一直線上から円弧形状に変えたり、その逆に円弧形状か
ら一直線上に変えることができる。

【００９５】次に、設置時に用いる吊り具について説明
する。

【００９６】吊り具３５は、Ｌ型構造をしており、一端
にワイヤ３９が繋がれており、多端が部分軌道３２に結
合されている。

【００９７】その結合部は、吊り具３５の一端が部分軌
道３２の円弧裏側の面の法線軸の回り、すなわち軸心１
０２の方向に回転できるように、且つ、その回転軸が円
弧形状の場合の軌道６ａの重心を通るように構成されて
いる。

【００９８】吊り具３６，３７は、Ｌ型構造をしてお
り、一端にそれぞれワイヤ４３ａ，４３ｂが繋がれてお
り、多端が部分軌道３２に結合されている。

【００９９】その結合部は、部分軌道３２の円弧裏面
に、裏面法線軸の回り、すなわち軸心１０３ａ，１０３
ｂの方向に回転するように構成されている。

【０１００】この例では、ワイヤ４３ａと４３ｂの間隔
は、上部格子板３の格子穴以下に構成されている。

【０１０１】これは、後で述べる軌道の回転操作時にワ
イヤが格子板に不要な力を加えることを防ぐためであ
る。

【０１０２】次に軌道６ａの設置方法について説明す
る。

【０１０３】軌道６ａは、支持機構５の設置と同様に、
設置機構１３を用いてワイヤ３８で炉内に吊り下げられ
る。

【０１０４】このとき、軌道６ａは、水圧シリンダ４１
によって一直線上になるようにしておき、ワイヤ３９，
４３ａ，４３ｂはたるませておく。

【０１０５】ワイヤ３８により、軌道６ａを下降させて
上部格子板３を通過させる。

【０１０６】軌道６ａが完全に上部格子板３を通過後、
ワイヤ３９を徐々に引き上げ、ワイヤ３９で軌道６ａの
重量を支えるようにする。

【０１０７】つぎに、軌道６ａが水平状態になっても、
ワイヤ３８に軌道６ａの重量が加重されないように、完
全にたるませる。

【０１０８】この状態では、吊り具３６が吊り具３５よ
り下にあるので、吊り具３６に繋がれているワイヤ４３
ａを徐々に引き上げると、軌道６ａは軸心１０２を中心
に回転する。

【０１０９】このとき、ワイヤ４３ａに加わる荷重は、
ほとんどワイヤの重量だけである。なぜなら、軸心１０
２は、軌道６ａの重心を通り、バランスしており、軌道
６ａの回転に要する力は小さいからである。

【０１１０】この操作を軌道６ａが水平になるまで続け
る。

【０１１１】ほぼ水平になったならば、もう一方のワイ
ヤ４３ｂを合わせて使い、完全に水平にする。

【０１１２】水平の確認には、軌道６ａの上面に装着さ
れた水準器４６を図示していない水中テレビカメラで確
認する。

【０１１３】次に、軌道６ａをクランプ機構８ａ，８ｂ
に載せ、空圧シリンダにより爪９ａ，９ｂを動作させ
て、軌道６ａを支持機構５ａ，５ｂに固定する。

【０１１４】次に、検査機構７と補修機構１４の構造に
ついて説明し、その次に補修機構１４を例にあげて、軌
道５ａへのセット法について説明する。

【０１１５】検査機構７は、図６に示すように、フレー
ム４８，クランプ機構４９，走行機構５０，スキャナ５
１，探触子５２，ケーブル１９とから構成される。クラ
ンプ機構４９は、フレーム４８上にあり、空圧シリンダ
５３と、リンク５７ａ，57b,５７ｃ，５７ｄ（図示され
ていない）と車輪５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ（図
示されていない）とから構成される。

【０１１６】リンク５７ｃ，５７ｄは、フレーム５８の
下側に固定されており、先端に車輪５６ｃ，５６ｄが装
着されている。

【０１１７】車輪５６ｃ，５６ｄは、周囲が凹構造にな
っており、軌道６ａの下面と噛み合うように構成されて
いる。

【０１１８】一方、リンク５７ａと５７ｂは、空圧シリ
ンダ５３を介してフレーム５８の上側に結合されてお
り、各リンクの先端には車輪５６ａ，５６ｂが装着され
ている。

【０１１９】車輪５６ａ，５６ｂの周囲は、凹構造にな
っており、軌道６ａの上面と噛み合うように構成されて
いる。

【０１２０】さらに、リンク５７ａと５７ｂは、空圧シ
リンダ５３により、車輪５６ａ，５６ｂを上方に移動す
るように構成されている。

【０１２１】この構成により、検査機構７を軌道６ａの
円周方向の移動可能なように軌道６ａへクランプするこ
とができる。

【０１２２】検査機構の軌道円周方向への移動は、走行
機構５０で行われる。

【０１２３】走行機構５０は、モータ５５とピニオン歯
車５８，モータ５５の回転をピニオン歯車に伝達する対
の歯車から構成される。

【０１２４】このピニオン歯車は、検査機構７を軌道６
ａにクランプするときに、軌道６ａのラック歯車４７と
噛み合う。

【０１２５】したがって、モータ５５の回転により、検
査機構７は軌道６ａの円周方向への移動が可能になる。

【０１２６】スキャナ５１は、モータ５４によって超音
波探触子５２を鉛直方向に動作させて、溶接線近傍の熱
影響部を超音波探傷するために存在する。

【０１２７】モータ５４の回転を探触子５２に伝達する
ためには、例えば、図６に示すように、一対の歯車とボ
ールネジの組合せで容易に構成できる。

【０１２８】検査機構７の各モータ、図示されていない
位置センサ及び探触子はケーブル１９によって検査制御
装置１７に接続されており、検査機構７の遠隔操作によ
る超音波探傷試験を可能にする。

【０１２９】また、フレーム４８の上面には、操作ポー
ル２２と嵌合するポール結合筒６０を有し、検査機構７
の設置に使用される。

【０１３０】次に、検査機構７の軌道６ａへの設置方法
について説明する。

【０１３１】図４は、検査機構７に操作ポール２２を結
合して、炉内に降ろしている状況を示す。

【０１３２】この図のように、車輪５６ａ，５６ｂが検
査機構のフレーム４８内に収まり、検査機構７が上部格
子板３を通過できるように、空圧シリンダ５３を制御す
る。すなわち車輪を支えるシャフトが鉛直方向を向くよ
うに、空圧シリンダの位置を制御する。

【０１３３】操作ポールを操作して、検査機構７を上部
格子板３の格子穴を通過させ、軌道５ａのそばに位置決
めする。

【０１３４】次に、操作ポール２２により、車輪５６
ｃ，５６ｄを軌道６ａの下側に噛み合わせた後、空圧シ
リンダ５３を作動させて、車輪５６ａ，５６ｂを軌道６
ａの上側に噛み合わせる。

【０１３５】この時、ピニオン歯車５８をラック歯車に
円滑に噛み合わせるために、モータ５５をゆっくりと回
転させる。

【０１３６】次に補修機構について簡単に説明する。

【０１３７】ここでは、補修作業として放電加工を用い
た切削加工用補修機構１４を一例として、図７を用いて
説明する。

【０１３８】但し、本発明は放電加工切削に限定するも
のではなく、切削，研磨，溶接などの補修機構も適用で
きる。

【０１３９】補修機構１４は、フレーム４８，クランプ
機構４９，走行機構５０，Ｚ軸動作機構６１，Ｒ軸動作
機構６２、及び放電加工用電極６３とから構成される。

【０１４０】ここで、Ｚ軸，Ｒ軸とは、炉心の軸（鉛直
軸）心をＺ軸に見立てた円柱座標系で定義したものであ
る。

【０１４１】Ｒ軸とは、軌道６ａの円弧中心から半径方
向外側に向いた軸を指す。

【０１４２】クランプ機構４９，走行機構５０，Ｚ軸動
作機構６１，Ｒ軸動作機構６２の各動作軸の位置制御
や、電極６３の放電電圧制御は、サービスプラットホー
ム上に置いた補修制御装置１６により行われる。

【０１４３】このため、補修制御装置１６と補修機構の
間には、制御用ケーブル２０が接続されている。

【０１４４】クランプ機構４８と走行機構５０は、検査
機構７と同様に、軌道５ａにクランプして、軌道上を円
周方向に走行する機能を有する。

【０１４５】この機構の詳細は、基本的には検査機構７
と同一である。

【０１４６】但し、クランプ機構４８は、空圧シリンダ
５３で上側の車輪が動作する点は同じであるが、車輪が
鉛直方向ではなく、円周の外側方向に動作する点が異な
る。走行機構５０は、ピニオン歯車５８が軌道５ａに噛
み合う点は同じであるが、そのモータをピニオン歯車５
８に伝達する方法が、歯車列ではなく、タイミングベル
ト伝達である点が異なる。

【０１４７】これらの動力伝達法は、この方法に限定す
るものではなく、従来技術の各種方法、例えばチェーン
駆動なども適用できる。

【０１４８】Ｚ軸動作機構６１は、フレーム４８に装着
されており、モータとボールネジにより動作する。

【０１４９】Ｒ軸動作機構６２は、Ｚ軸動作機構上に載
っており、モータとボールネジの組合せにより、Ｒ軸方
向に動作する。

【０１５０】電極６３は、２本の円柱形に構成され、Ｒ
軸動作機構上に載っている。

【０１５１】走行機構（θ軸）と合わせてこれらの３つ
の動作機構は、電極６３を円柱座標系Ｒ，θ，Ｚ軸の任
意の位置に動作させるためのものである。

【０１５２】図７の例では、電極をθ，Ｚ軸で位置決め
後、Ｒ軸方向にＡＶＣ（自動放電電圧制御）で位置制御
して、放電加工を行う。

【０１５３】この動作により、シュラウド面に１対の穴
をあけることができる。

【０１５４】以上の補修機構１４の軌道５ａへの設置法
については、検査機構７の設置法とほぼ同じである。

【０１５５】但し、操作ポールで支持する代わりに、ワ
イヤ２１で支持する点が異なる。

【０１５６】これは、補修機構の重量が検査機構に比べ
て大きいので、操作ポールでは位置決め操作や吊り下げ
操作などの取扱が困難になるからである。

【０１５７】次に、補修作業の手順について説明する。

【０１５８】最初に、検査装置７を動作させて、超音波
探触子を溶接線６４の熱影響部を検査し、欠陥の有無を
検査する。

【０１５９】万一、この検査により欠陥が発見された場
合、その位置を補修位置として、以下の方法で記録す
る。

【０１６０】原点を、軌道５ａの円弧部の曲率中心軸
と、軌道５ａの鉛直方向の中心面との交点にとり、鉛直
方向をＺ軸にとる円柱座標系（Ｒ，θ，Ｚ）を考える。

【０１６１】この座標系で、補修位置を記録する。

【０１６２】すなわち、θ軸の位置は、走行機構４９の
位置センサで測定する。

【０１６３】Ｚ軸の位置は、Ｚ軸駆動機構５１の位置セ
ンサで記録する。

【０１６４】Ｒ軸の位置は、超音波探触子５２のシュラ
ウド壁面からの反射信号から換算した壁面と軌道との距
離を記録する。

【０１６５】シュラウド内面にある欠陥の先端部は、検
査機構７の超音波探触子５２のデータを処理することに
より求め、Ｒ軸の加工最終値として記録する。

【０１６６】次に、補修機構１４の軌道５ａ上の位置を
先程記録したＲ軸の位置を目標値として補修機構の走行
機構５０を自動制御する。

【０１６７】その後、先程記録したＺ軸の位置を目標値
として、補修機構１４のＺ軸動作機構６１を自動制御す
る。

【０１６８】先程記録したＲ軸の位置から一定値ｓを減
じた値を目標値として、補修機構のＲ軸駆動機構を自動
制御する。

【０１６９】但し、これらの自動制御においては、検査
装置７と補修機構１４との形状の違いによる位置ずれ量
は、初期位置オフセット値としてあらかじめ補正してお
く。このような手順により、補修機構１４の補修位置へ
の自動制御が可能になる。また、自動制御しない場合で
あっても、目標値と現在位置の値を比較することで、補
修機構１４を容易に精度よく補修位置に位置決めでき
る。

【０１７０】さらに、欠陥が外側に開口していて、内側
から見えない場合であっても、超音波探触子を用いた検
査機構７で欠陥位置を同定することにより、補修機構１
４の目標値を容易に決定でき、検査と補修が一体化した
保全作業が可能になる効果がある。

【０１７１】さらに、モータとしてステッピングモータ
を使用すれば、放射線線量率が高く、位置センサの使用
寿命が極端に短い場合であっても、検査機構で位置決定
するまでの間さえ、位置センサが機能を保つことができ
れば、その後に位置センサが機能喪失しても、ステッピ
ングモータのステップパルス数を基に位置決めが可能に
なる効果がある。

【０１７２】本実施例では、検査機構として超音波探触
子を用いたが、欠陥の種類によっては他の検査機構によ
って位置検出してもよい。

【０１７３】すなわち、シュラウド内面側に表面開口し
ている場合には浸透探傷検査機構を使用しても良く、シ
ュラウド内面側近傍で表面開口していない場合には渦電
流検査機構を使用しても良い。

【０１７４】また、本実施例では、炉心支持板３と上部
格子板４の間のシュラウド２の補修に適用したが、他の
実施例として、図１に示すように、支持機構５ｃ，５ｄ
を炉心支持板４と制御棒駆動機構ハウジング１０を使っ
て支持することで、炉心支持板４より下鏡までの検査及
び補修が可能になる。

【０１７５】すなわち炉心支持板４より下のシュラウド
２，シュラウドサポート１１，シュラウドサポートレグ
１２の検査補修では、炉心支持板３と制御棒駆動機構ハ
ウジング１０の間にある制御棒駆動機構案内管（図示し
ていない）を除去する必要がある。

【０１７６】第２の公知例特開昭5−80186号公報を応用
した場合、制御棒駆動機構案内管を全数除去しなければ
ならないが、本発明によればシュラウド近傍の制御棒駆
動機構案内管を除去するだけで良い効果がある。

【０１７７】また、他の実施例として、前の実施例と同
じように支持機構５ｃ，５ｄを炉心支持板４と制御棒駆
動機構ハウジング１０を使って支持し、軌道の位置を制
御棒駆動機構ハウジング１０の上面高さまで下げれば、
制御棒駆動機構ハウジング１０，中性子束モニタハウジ
ング（図示していない）等の検査，補修も可能になる効
果がある。

【０１７８】また、一変形例として、支持機構５をシュ
ラウド内壁面に吸着する吸盤を有する吸着機構に置き換
えても、軌道の水平姿勢決定操作が難しくなることを除
き、広範囲で且つ、検査と補修が一体となった保全作業
が可能になる効果がある。

【０１７９】他の一実施例として、支持機構５に伸縮機
能を持たせ、支持機構５を軌道６の回りに遠隔操作で回
転可能なように結合及び固定する機能を軌道６に付加
し、全体として、上部格子板等の穴を通過できるように
しても良い。

【０１８０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば以下
の効果がある。

【０１８１】本発明の第１の効果は、上部格子板の格子
穴などの入り口が狭く、その内部が広い原子炉圧力容器
構造物であるシュラウド等の容器内において、点検機構
及び補修機構を連続操作で広範囲に位置決めでき、位置
決めの際に振動が無く、再現性の優れた位置決めを可能
にすることにある。

【０１８２】本発明の第２の効果は、補修位置の目視が
難しい場所で、補修機構を補修位置に精密に位置決めで
き、検査と補修が一体となった保全作業を可能にするこ
とにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す鳥瞰図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の主な構成要素の一部の外観
を示す鳥瞰図である。

【図３】本発明の一実施例の主な構成要素の一部の外観
を示す鳥瞰図である。

【図４】本発明の一実施例の主な構成要素の一部の外観
を示す鳥瞰図である。

【図５】本発明の一実施例の一構成要素を部分拡大して
外観を示した鳥瞰図である。

【図６】本発明の一実施例の一構成要素の外観を示した
鳥瞰図である。

【図７】本発明の一実施例の一構成要素の外観を示した
鳥瞰図である。

【図８】本発明の一実施例の一構成要素の外観を示した
鳥瞰図である。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…シュラウド、３…上部格子
板、４…炉心支持板、５…支持機構、６…軌道、７…検
査機構、８…クランプ機構、１３…設置機構、１４…補
修機構、１５…支持設置制御装置、１６…補修制御装
置、１７…検査制御装置、３１，３２，３３…部分軌
道、３５，３６…吊り具、４９…ロック機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守中 廉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉内の点検補修装置において、軌道機
   構と、前記軌道機構を支える支持機構と、前記軌道機構
   上を走行する検査機構と、前記軌道機構上を走行する少
   なくとも一台以上の補修機構と、前記すべての機構を作
   業位置に降ろす設置機構とから構成し、且つ上部格子板
   の穴を通過できる大きさに前記軌道機構，前記支持機
   構，前記検査機構及び前記補修機構を構成し、遠隔操作
   で前記支持機構及び軌道機構を炉内に固定する機構と、
   前記検査機構及び前記補修機構を前記同一軌道上に遠隔
   操作で懸架する機構を有することを特徴とする原子炉の
   炉内点検補修装置。
2. 【請求項２】原子炉内の点検補修装置において、上部格
   子板の穴と炉心支持板の穴を用いて固定される支持機構
   と、前記支持機構で支えられる軌道機構と、前記軌道機
   構上を走行する検査機構と補修機構と、前記検査機構の
   検査結果から補修位置を演算し、前記補修位置を目標値
   として前記補修機構を位置制御する制御装置とから構成
   されることを特徴とする原子炉の炉内点検補修装置。
3. 【請求項３】原子炉内の点検補修装置において、上部格
   子板の穴と炉心支持板の穴を用いて固定される支持機構
   と、前記支持機構で支えられる軌道機構と、前記軌道機
   構上を走行する少なくとも一台以上の作業機構と、前記
   の各機構を上部格子板より下の炉内に別々に降ろす設置
   設備とから構成し、前記各機構を少なくとも２個以上に
   分離して原子炉内に降ろし、原子炉内で遠隔操作により
   設置，組み立てることを特徴とする炉内点検補修装置。
4. 【請求項４】請求項１において、前記軌道機構を少なく
   とも２個以上の部分軌道から構成し、且つ前記部分軌道
   をリンクで結合するように構成し、前記一つの部分軌道
   が前記他の部分軌道に対して回転動作を与えるアクチュ
   エータを前記リンク部に設けたことを特徴とする原子炉
   の炉内点検補修装置。
5. 【請求項５】請求項２において、前記検査機構として、
   超音波探傷装置を用いたことを特徴とする炉内点検補修
   装置。
6. 【請求項６】請求項３において、前記支持機構を炉心支
   持板と制御棒駆動機構ハウジングによって固定するよう
   に支持することを特徴とする炉内点検補修装置。