JPS6126929Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、位置の変えられる変換器取付装
置、より詳細には原子炉容器の検査装置に使用さ
れる変換器の取付装置に関する。

商業発電に用いられている原子炉容器は、溶接
によつて取り付けられたベース部および上部フラ
ンジを有するほゞ円筒形の金属容器を使用してい
る。円筒部本体は、通常、互いに溶接された一連
のより小さい円筒体を備えている。また、円周方
向に離間した複数のノズルが円筒部本体の壁部を
貫通して溶接されている。このように、炉容器を
製作する場合には数多くの溶接が必ず行なわれて
いる。

政府の規制によつて、原子炉容器の溶接部を定
期的に容積検査をして容器の構造的完全性を監視
することが要求される。炉の運転中に検査をしな
ければならないため、この溶接検査を実施するた
めの装置は、遠隔操作によつて水面下の放射性環
境下でうまく作動し得るとともに検査用センサー
の位置および運動を高度に制御し得るものでなけ
ればならない。

検査装置を収容しなければならない原子炉容器
の大きさが炉によつて異なるため、操作上の拘束
〓〓〓〓〓
因子は一層複雑となる。さらに、検査装置は現在
使用中の炉容器の溶接箇所に適用できなければな
らないばかりでなく、将来にわたつても炉容器の
検査に使用できる十分な融通性を持つものでなけ
ればならない。また、検査装置は、その使用に際
しても、通常の燃料交換および保守作業に最少の
影響しか与えないものでなければならない。

超音波変換器を使つて金属溶接部を検査するこ
とは公知である。そのようなシステムの１つは雑
誌「Materials Evaluation」1970年７月Vol.28，
No.７，pp162−167に記載されている。この論文
に記載されているのは送受器型超音波検査システ
ムであつて原子炉容器の運転中の検査に使用する
ものである。変換器の位置決め機構は炉容器の内
壁に設けた軌道を使うものである。

パイプの内側からの超音波検査の方法および装
置は米国特許第3584504号に開示されている。こ
の装置では、該装置の中心シヤフトによつてパイ
プ内で回転できるキヤリアに変換器列が取り付け
られている。

米国特許第3809607号には運転中の原子炉容器
の検査装置が詳述されているが、この装置は遠隔
操作により変換器列を炉容器内で正確に位置決め
できるようになつている。この装置は、放射状の
複数の支持アームが出ている中心本体から構成さ
れる位置決め支持装置を備えている。支持アーム
の先端は炉容器の予め定めた個所に着座するよう
になつていて、炉容器自体に対する検査装置用の
位置決め基準座標系を形成する。再位置決め支持
装置も設けられていて、これは前記支持アームの
長さを同時に変えて異なつた直径の炉容器に検査
装置が適合できるように共動する一体となつた調
節装置を含むものである。中心支柱は前記位置決
め支持装置に接続され、長軸に沿つて伸びてい
る。一つまたはそれ以上の可動検査装置がこの中
心支柱に取り付けられていて、駆動および位置指
示装置を備えている。３つの特別の検査装置部分
はフランジ走査部、ノズル走査部および容器走査
部等である。これらの走査部はいずれも炉容器の
製作時に使用した溶接の完全性をより正確に全体
的にプロツトできる多探触子送受器型超音波変換
器を使用している。

上記の検査装置が開発されてからも、元の検査
基準が改正されてより信頼性のある厳しい検査が
要求されている。また、前述のような従来装置は
炉容器のいくつかの溶接箇所については正確に測
定できず、あるいは溶接箇所によつては検査装置
を到達させることができなかつた。従来装置にみ
られるさらに他の欠点は、実際に検査を行なう場
合の信頼性および速度であつた。

前述の従来装置にあつて全く解決されることの
なかつた１つの問題は、特に単一の変換器列が用
いられる場合、複数の変換器の取り付けに伴なう
問題であつた。特定の一つの変換器を単一の板に
取り付けるのに用いる取付装置はいずれも、必然
的に、検査作業中に必要とされる多くの方位に適
合させるために、その位置を変えられるものでな
ければならない。もし、そうでないならば、変換
器列あるいは検査装置全体を炉容器から取り出し
て方位を変えなければならなくなるのであつて、
このことは明らかに検査作業を著しく遅くする。

かくして、この考案の目的は、従来技術の上述
のような欠点を克服するための改良された位置変
更可能な変換器取付装置を提供することである。

ここに、この考案は、取り外し自在かつ回転自
在に変換器を拘束する拘束装置、該拘束装置を取
囲む形状の枠装置、この枠装置内に前記拘束装置
を旋回自在に装着する第一接続装置、板に装着さ
れて前記枠装置を可動に保持する案内装置、およ
び前記枠装置を前記案内装置に可動に装着する第
二接続装置を備え、板に対し変換器を可動に装着
するための位置可変の変換器取付装置にある。

この考案は、添付図面とともに以下の例示的実
施例の説明から直ちに明らかになろう。

第１図に示す検査装置は、急速解放引上げ部１
６、支持環１８、３本の支持脚２０Ａ，２０Ｂお
よび２０Ｃ、ヘツド支持部２２、主支柱２４、操
作アーム２６、変換器列２８およびモータ、リゾ
ルバーおよび配線系統を組込んだ総合制御装置３
０から構成される。

総合制御装置３０はＵ形溝８０において主支柱
２４に装架された往復台８２を備えている。往復
台８２には内部に設けられ封止されたボール軸受
が取り付けられており、この球軸受はＵ形溝８０
内に装着、係合されていて主支柱２４上の操作ア
ーム２６の垂直方向の移動を容易にする。総合制
御装置３０には垂直駆動モータ（図示せず）が設
けられていて、その駆動時に操作アーム２６の垂
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直方向運動が行なわれる。操作アーム２６は、変
換器列２８を支持して所定の位置に持ち来たすよ
うにし、全部で９つの別個の運動軸を有してい
て、容器１０の必要なすべての領域に到達して検
査ができるようになつている。

変換器列２８は容器１０の溶接箇所またはその
他の箇所の完全性を検査できる検査装置として用
いられる。第２図は取付板４０に設けられた典型
的な変換器列２８の斜視図である。各変換器自体
に関して注意すべき点は、操作アーム２６によつ
て取付板４０を最適位置に位置させて、最大の検
査適応性が得られるようにグループ化あるいは配
列されていることである。例えば、３つの変換器
２４０，２４２および２４４は、第３図に示す如
く、超音波ビームが点２４６において容器１０に
衝突するように配置してもよい。変換器２４２
は、超音波が点２４６の位置で容器壁に垂直に衝
突して、水路距離を確認したりあるいは容器の傷
をチエツクしたりできる方向に向けて配列しても
よい。変換器２４０および２４４を使用して、溶
接点あるいはその近傍の部分でもよい点２４６に
向けて斜めに超音波を当ててもよい。さらに、変
換器２４０および２４４を組合せて超音波の送受
信体としてもあるいは単にそれぞれのビームを反
射させるだけでもよい。

各変換器は、第４図および第５図に示される全
体を符号２５０で表わす変換器取付装置によつて
取付板４０に取り付けられている。図示の姿勢は
通常状態である。変換器取付装置２５０は長軸方
向に溝２５４を切つた中空のほゞ矩形のバー２５
２を含む。バー２５２はそのうちの１つを第５図
に示すボルト２５６によつて取付板４０にボルト
締めされている。円形バー２５８は両端部をホル
ダ２６０によつて押えられていて、止めネジ２６
２によつてその位置にしつかりと固着されてい
る。ホルダ２６０は、第５図に示すボルト２６４
によつてバー２５２と平行にかつ間隔を置いて取
付板４０に取り付けられている。

変換器２４４はこの変換器２４４を収容できる
大きさの円形ボア２６８を内部に有する拘束手
段、つまり拘束ブロツク２６６（第１１図参照）
内に保持される。円形ボア２６８の頂部は皿穴状
に加工、つまり切取られていて、円形棚部分２７
０に変換器２４４のフランジ部２４５を受け入れ
てこれを支持する。板２７２が変換器フランジ部
２４５の周りに取り付けられボルト２７４によつ
て拘束ブロツク２６６の頂部に固着されている
が、変換器２４４はこの板２７２によつて拘束ブ
ロツク２６６内にしつかりと押えられて保持され
る。必要により、ボルト２７４をゆるめることに
よつて拘束ブロツク２６６内で変換器２４４を回
転してもよい。拘束ブロツク２６６は、ヒンジピ
ン２８４を受け入れる貫通した円形ボア２８０お
よび２８２を備えた立上がりフランジ部２７６お
よび２７８を備えている。

拘束ブロツク２６６は、枠装置、つまり枠部材
２８６（第１１図参照）に固着されている。この
枠部材２８６もまたそれぞれ円形ボア２９２およ
び２９４を有する２つの立上がりフランジ部２８
８および２９０を備えている。ヒンジピン２８４
がボア２８０および２９２を貫いて伸びていて、
拘束ブロツク２６６および枠部材２８６のそれぞ
れの一方の側面を互いに旋回自在に固定する。フ
ランジ部２７６の頂部からボア２９８内に伸びて
いる止めネジ２９６を使つてヒンジピン２８４を
拘束ブロツク２６６にクランプ止めする。ヒンジ
ピン２８４の他端はフランジ部２８８の円形ボア
２９２内で自由に回転できるようにしておく。拘
束ブロツク２６６の他の側面も断面がＴ形のヒン
ジピン３００によつて枠部材２８６に旋回自在に
固定されている。ヒンジピン３００の脚部はフラ
ンジ部２７８および２９０の円形ボア２８２およ
び２９４を貫いて延びている。ヒンジピン３００
も円形ボア２８２内で止めネジ３０２によつてフ
ランジ部２７８にクランプ止めされている。ヒン
ジピン３００の頭部はフランジ部２９０に接し、
フランジ部２９０にボルト締めされたＵ形クラン
プ３０４によつて押えられている。クランプ３０
４の脚部３０６および３０８は、それぞれに設け
られたボア３１２および３１４にボルト３１０を
ネジ込むことによつて締め付けられる。ボルト３
１０を締め付けると、脚部３０６および３０８が
ヒンジピン３００の頭部を周りから固く締め付け
ることになつて、クランプ３０４内でのヒンジピ
ン３００の頭部の回転を防ぐ。ボルト３１０をゆ
るめると、変換器２４４および拘束ブロツク２６
６はヒンジピン２８４および３００を中心に旋回
できるようになる。枢支された拘束ブロツク２６
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６を、変換器２４４を前方に傾かせた状態で第７
図に側面図で示す。変換器２４４、拘束ブロツク
２６６および枠部材２８６の分解斜視図は第１１
図に示す。

第４図および第９図に示すように、２つの円形
スリーブ３２０および３２２を円形バー２５８に
取り付け、ホルダ２６０にクランプ止めされるに
先立つてこの円形バー２５８に沿つて摺動させ
る。これらのスリーブ３２０および３２２は枠部
材２８６の一方の側にボルト３２１によつてボル
ト止めされる。枠部材２８６の他の側には角プラ
ケツト３２４がボルト３２６によつて固着されて
いる。角プラケツト３２４の垂直部分は端ボルト
３２８によつて矩形バー２５２にボルト締めされ
る。端ボルト３２８をゆるめると、枠部材２８６
したがつてそれに保持された変換器２４４をバー
２５２，２５８に沿つて横方向に移動できる。

第１０図に示すように、端ボルト３２８は角プ
ラケツト３２４の垂直部分のボア３２５内を貫い
ている。このボア３２５を通つてからボルト３２
５は板３４０および溝２５４内を貫いて延びてバ
ー２５２に入つている。ボルト３２８の脚部３３
０は筒形ナツトつまりピボツト３４２内にネジ込
まれ、先端に割ピン３４４をして筒形ナツト３４
２から外れるのを防止する。中心ボルト３４６は
角プラケツト３２４の垂直部分にネジ込まれスト
ツプ部材として作用する板３４０に接する。止ナ
ツト３４８をゆるめると、ボルト３４６を締め付
けることができ、板３４０と角プラケツト３２４
との間の距離が大きくなつて、枠部材２８６を円
形バー２５８を中心に旋回させ得る。この枢支さ
れた枠部材２８６の例を第８図に示す。ボルト３
４６を締め付けると、筒形ナツト３４２が溝２５
４内で旋回し、枠部材２８６を傾斜させることが
できる。ここで注意すべき点は枠部材２８６の旋
回運動を行なうためあるいはそれを補助するため
に端ボルト３２８がゆるめられることはないこと
である。もしそれらがゆるんで抜けるようなこと
があれば、多くのボルトヘツドフランジ３５０を
使つて各種ボルトを押えて所定位置に保持させ
る。

変換器列２８が炉容器１０の周りに、特にノズ
ル３８のうちの１つの内部にあるいはその近傍に
配置された場合、容器壁面が曲面であることか
ら、変換器のうちの１つを容器壁面に対して垂直
に保持するとともに同時に適当な間隔を設けるこ
とが困難になる。そのため、少なくとも２つの変
換器３７０および３７２がバー２５２および２５
８にではなくブラケツト３７４および３７６に取
り付けられる。このように取り付けた例は第６図
および第７図に示す。拘束ブロツク２６６は枠部
材２８６から取り外され、ブラケツト３７４およ
び３７６にボルト締めされている。前述のように
Ｕ形クランプ３０４のボルト３１０をゆるめるこ
とによつて適宜角度だけ旋回できる。但し、この
場合にはクランプ３０４は枠部材２８６ではなく
拘束ブロツク２６６にボルト締めされている。

第７図に示すように、変換器の超音波ビーム３
８０は、曲面の炉容器壁３８２にほゞ直角に当た
り、その反射音を受けるためには同じ変換器が使
用し得る。このように、変換器を支持する取付板
４０と炉容器壁３８２との間の垂直距離は連続的
に監視される。そのような情報を利用すれば、操
作アーム２６を衝突させることなく移動させ得
る。

以上、変換器をしつかりと保持、拘束し、一方
この変換器の取付板に対する移動、旋回、回転運
動ができるように調節できる汎用性の変換器取付
装置について説明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、原子炉容器の検査するノズルのうち
の１つのノズルの内部に変換器列を位置させた状
態での検査位置に在る検査装置の斜視図；第２図
および第３図は操作アームに担持された変換器列
の説明図；および第４図ないし第１１図は、第２
図に示す変換器列の変換器に用いる取付装置を示
す、いくつかは断面で表わす平面図または斜視図
である。 １０……原子炉容器、２８……変換器列、１６
……引上げ装置、３０……総合制御装置、２０
Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ……支持脚、２４……主支
柱、２６……操作アーム。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 変換器を取付板に対して取外し自在に固定す
   るための位置可変の変換器取付装置であつて、 長軸方向の溝を有し、上記取付板にボルト結
   合された矩形のバーと、 上記矩形のバーに対して平行に離間して上記
   取付板に固着された少なくとも２つのホルダ
   と、 上記ホルダにより保持された円形バーと、 上記円形バー上に回動可能に取付られ、上記
   矩形のバー上に滑動可能に取付られて上記取付
   板に対して位置決めできる枠部材と、 上記枠部材上に回動可能に取付られ、上記変
   換器を取付るための円形ボアを有する拘束ブロ
   ツクとを備えた変換器取付装置。 (2) 変換器取付装置が、上記拘束ブロツクの頂部
   に取付られ、上記変換器のフランジ上および周
   囲に嵌合する板を備えてなる実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の変換器取付装置。