JP3890239B2

JP3890239B2 - Underwater remote surface inspection device in a nuclear reactor

Info

Publication number: JP3890239B2
Application number: JP2002065793A
Authority: JP
Inventors: 和雄酒巻; 博司坂本; 寧金澤; 基司坪田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003262695A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントの供用期間中に原子炉内面または原子炉内構造物の表面に発生したクラック、腐食などの表面検査を高精度で行うことができる原子炉内の水中遠隔表面調査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に沸騰水型原子炉の一例を示している。この沸騰水型原子炉１は原子炉容器である原子炉圧力容器２を備えている。この原子炉圧力容器２の内部には、上部より蒸気乾燥器３、気水分離器４、燃料集合体５、５…５が順次配置されている。各燃料集合体５は複数の細長の燃料棒（図示を省略）を備えた柱状部材であり、各燃料棒は複数の二酸化ウランペレットを燃料被覆管で覆うようにして構成されている。燃料集合体５同士の間隙にはその長手方向に移動可能な制御棒６、６…６が挿入されており、これらの制御棒６、６…６は液圧等によって駆動されるロッド７ａ、７ａ…７ａを介して、原子炉圧力容器２の下部に設けられた制御棒駆動機構７、７…７により上下方向に駆動される。
【０００３】
制御棒駆動機構７は、原子炉圧力容器２の下部から原子炉圧力容器２を貫通して延びる円筒状のＣＲＤハウジング７ｂ、７ｂ…７ｂを備えており、ロッド７ａ、７ａ…７ａはＣＲＤハウジング７ｂ、７ｂ…７ｂ内に挿入されている。ＣＲＤハウジング７ｂの外径よりも太いフランジ７ｃが形成されている。
【０００４】
原子炉圧力容器２の内部は燃料集合体５，５…５が十分に冠水する位置まで炉水（軽水）８で満たされており、この炉水８は原子炉１の減速材及び冷却材として機能する。そして、燃料集合体５における核分裂反応によって発生した熱は炉水８に伝達され、伝達された熱によって炉水８が沸騰する。沸騰した炉水８は気水分離器４で水蒸気と水とに分離された後、蒸気出口２ａを経由して蒸気タービン（図示を省略）へ送られる。また、原子炉１の出力制御は、複数の燃料集合体５、５…５で構成された炉心に対して制御棒駆動機構７、７…７により制御棒６、６…６を挿入し又引き抜くことによって行われる。
【０００５】
図７は沸騰水型原子炉の下部構造を示しており、この沸騰水型原子炉は原子炉容器である原子炉圧力容器２を備えている。この原子炉圧力容器２は、支持スカート１７を介して支持ペデスタル１６上に支持されている。
【０００６】
原子炉圧力容器２の下部（下鏡）には、原子炉の炉心（図示を省略）に対して制御棒（図示を省略）の挿入・引き抜きを行う制御棒駆動機構（ＣＲＤ）７が多数本林立状態で垂設されている。これらの制御棒駆動機構７は、ステンレス鋼で形成された円筒状のＣＲＤハウジング７ｂを備えており、このＣＲＤハウジング７ｂは、原子炉圧力容器２の下部から原子炉圧力容器２を貫通して延び、原子炉圧力容器２の下鏡によって固定されている。
【０００７】
また、各制御棒駆動機構７同士の間隙には複数の中性子束検出装置２１が適宜配設されており、これらの中性子束検出装置２１は長尺ハウジングである中性子束モニタ案内管２２及び中性子モニタハウジング（インコアモニタハウジング：ＩＣＭハウジング）２３を備えている。中性子モニタハウジング２３の上部は、炭素鋼を母材とする原子炉圧力容器２の貫通孔に挿通され、原子炉圧力容器２の内側から溶接によって固定されている。
【０００８】
以下の説明においては、ＣＲＤハウジング７ｂ及び中性子モニタハウジング２３を総称して原子炉容器貫通ハウジング２５と言う。
【０００９】
図８は、原子炉容器貫通ハウジング２５の１つであるＣＲＤハウジング７ｂを原子炉圧力容器２の底部に固定支持した状態を示す断面図である。図８に示したように原子炉圧力容器２の内面にはステンレス肉盛部９が溶接によって形成され、鏡面仕上げされている。また、原子炉圧力容器２の貫通孔２ｂの傾斜部には、耐熱・耐食合金であるインコネル材の溶接部１１によってスタブチューブ１０が溶接されており、このスタブチューブ１０は、ＣＲＤハウジング７ｂを原子炉圧力容器２の底部に固定するための台を形成している。スタブチューブ１０の頂部には開先部が形成され、この開先部もインコネル材などで形成された溶接部１２を介してＣＲＤハウジング７ｂに固定され、シールされている。このスタブチューブ１０の溶接部１２により、ＣＲＤハウジング７ｂは原子炉圧力容器２内の下方に位置するプレッシャバウンダリ１３から区画され、炉水環境から隔離されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような原子炉圧力容器２の内面または炉内構造物の表面について点検、検査を行う場合、水深が２０数メ−トルと深く、また、狭い場所での水中遠隔作業となるため作業性が悪く、その作業に長時間を要するという課題がある。
【００１１】
すなわち、例えば原子炉内および炉内構造物の応力腐食割れ（ＩＧＳＣＣ）等を発見するためには、原子炉圧力容器２の内面または炉内構造物表面部の点検、検査を正確に、かつ短時間で行うことが要請される。
【００１２】
このような事情の下で従来、レプリカ採取手段を活用して制御棒駆動機構ハウジングの据付部等の寸法や形状を測定することを提案している（特開平７−２７０５８１号公報）。この技術を応用することにより、上記要請に対応することが可能と考えられる。
【００１３】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、原子炉内面および炉内構造物表面の点検、検査を正確に、かつ短時間で行うことができる原子炉内の水中遠隔表面調査装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するため、請求項１に係る発明は、水張りされた原子炉内に吊下げられる装置本体と、この装置本体に組込まれ、被検査面である原子炉内面または原子炉内構造物の表面欠陥を検査する検査装置と、この検査装置を前記原子炉内に位置決めする位置決め機構とを備え、前記検査装置は、被検査面に圧接シールされる開口部を有するシールチャンバと、このシールチャンバに薬液を供給して被検査面をエッチングするエッチング手段と、シールチャンバから前記薬液を排出する薬液排出手段と、薬液が排出された前記シールチャンバにレプリカ剤を供給し、被検査面の表面状態を採取するレプリカ採取手段と、シールチャンバに接続されて水面上に延びて配設されたレプリカ剤の充填確認用の透明ホースとを備え、薬液排出手段は圧縮空気をシールチャンバ内の上部に供給する空気供給ホースと、シールチャンバ内の薬液を薬液回収タンクに回収する薬液排出ホースとから構成したことを特徴とする水中遠隔表面調査装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、本実施形態では沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内および炉内構造物を検査対象とするので、以下の説明においては図６〜図８も参照する。また、図１〜図５における説明中、図６〜図８と同一構成部分についてはこれらの図に示した符号と同一の符号を使用する。
【００２１】
図１は、本実施形態による原子炉内の水中遠隔表面調査装置全体を示す構成図であり、原子炉圧力容器２の炉壁内面に設けられたステンレス肉盛部９と、ＣＲＤハウジング７ｂの周囲のスタブチューブ１０とのインコネル溶接部１１（ステンレス肉盛部９上に同材製の溶接板９ａを設けた例）を検査対象として例示している。
【００２２】
また、図２は図１の下側部詳細を示す説明図であり、図３は図１の上側部詳細を示す説明図である。
【００２３】
本実施形態においては、原子炉圧力容器２内に吊下げられる装置本体として、本体部ポール３０が設けられ、この本体部ポール３０の下端部に位置決め機構としてのフランジ３１が設けられている。フランジ３１は、ＣＲＤハウジング７ｂの上面部に着座する。このフランジ３１の中心部下方には、ＣＲＤハウジング７ｂの上端開口部から内部下方に挿入される縦長なガイドロッド３２が取付けられている。このガイドロッド３２は、ＣＲＤハウジング７ｂの上端リング３３に周辺部が係止されて安定に支持されている。
【００２４】
一方、本体部ポール３０の上端部分には、図３に示すように、十字ブレード状のガイド部材３４が取付けられ、このガイド部材３４が炉心支持板１５の制御棒挿通孔１５ａ部分に挿入されている。そして、本体部ポール３０は、ガイド部材３４のさらに上端側に設けられた吊り部３５を有し、この吊り部３５を介して図示省略のクレーンワイヤ等によって上方から吊下げられるようになっている。これにより、本体部ポール３０は、上端のガイド部材３４によって炉心支持板１５にガイドされて昇降し、下端に設けられた位置決め機構としてのフランジ３１等によってＣＲＤハウジング７ｂに位置決めされる。
【００２５】
なお、本体部ポール３０の上端に設けられたガイド部材３４のブレード部の側部には、水平方向で対向する１対の縦板等からなる方位用ガイド３６が取付けられ、この方位用ガイド３６が、炉心支持板１５の上面に突出した位置決めピン１６と係合し、本体部ポール３０の方位を定めることができるようになっている。これにより、本体部ポール３０の上端側にも位置決め機構が構成されている。
【００２６】
次に、本体部ポール３０に設けられる水中遠隔表面調査用機器としての検査装置３７の構成について説明する。
【００２７】
検査装置３７は大別して、原子炉内または原子炉内構造物の表面に圧接シールされて局部空間を形成する開口部を有するシールチャンバ３８と、このシールチャンバ３８に導電性の薬液を供給する薬液供給手段３９と、原子炉内構造物であるインコネル溶接部１１の表面をエッチングするエッチング手段４０と、エッチング後にシールチャンバ３８から薬液を排出する薬液排出手段４１と、薬液が排出されたシールチャンバ３８にレプリカ剤を供給し、インコネル溶接部１１の表面状態を採取するためのレプリカ採取手段４２とを備える。なお、これらの機器からなる検査装置３７はカバー４３によって被覆されている。
【００２８】
まず、シールチャンバ３８は、図２に拡大して示したように、本体部ポール３０の下端部近傍に取り付けられた固定プレート４４から下方に延びるアーム４５の下端に取り付けられた押え金具４６により形成される。なお、固定プレート４４は、本体部ポール３０の内部に固定された支持柱４７に締付具４８を介して固定されている。押え金具４６は、インコネル溶接部１１の周囲を覆う円弧板状の主部材４６ａと、この主部材４６ａの上下位置に付設されてインコネル溶接部１１の外周面の上下方向に沿う一定領域を被覆する補助部材４６ｂ，４６ｃとからなっている。そして、これら各部材４６ａ，４６ｂ，４６ｃにより、インコネル溶接部１１の表面に向く開口部を有するシールチャンバ３８が、インコネル溶接部１１の被検査部位に形成される。
【００２９】
なお、シールチャンバ３８の周枠部となる補助部材４６ｂ，４６ｃの先端部にはシール材４９が設けられ、このシール材４９が被検査部となるインコネル溶接部１１の表面に圧接することにより、シールチャンバ３８の開口部が被検査部表面に対する圧接シールが行われるようになっている。シール材４９としては、シールチャンバ３８の開口部に面する先端側に柔軟性の大きいゴム材を配した２層のゴム材が適用され、その周囲を非金属、例えばナイロン樹脂製の固定板で囲んだ構成のものが採用されている。これにより、シールチャンバ３８を形成する各部材４６ｂ，４６ｃはインコネル溶接部１１の表面に対して電気的絶縁性を保持した状態で圧接し、シールチャンバ３８内を密閉状態とすることができる。
【００３０】
また、シールチャンバ３８の上下位置調節および被検査面への圧接シール用の圧接力調節等を行う各調節機構５０，５１が、固定プレート４４、アーム４５およびこれらに設けた駆動部等によって構成されている。上下位置調節機構５０は、図２に示すように、固定プレート４４にエアシリンダ５２を取付け、このエアシリンダ５２の下向きの駆動ロッド５３をピン５４によって上述したアーム４５の上端に連結することにより構成されている。すなわち、エアシリンダ５２の駆動ロッド５３を下方に向けて出没させることにより、駆動ロッド５３に連結したアーム４５を昇降させ、このアーム４５の下端に設けた押え金具４６、ひいてはシールチャンバ３８の上下位置を調節することができる。
【００３１】
また、圧接力調節機構５１は、前記のピン５４を支点としてアーム４５の下端側をスタブチューブ１０に対して接離する方向に回動できるようにし、このアーム４５を楔機構５５によってスタブチューブ１０側に押動する構成とされている。すなわち、楔機構５５は、アーム４５の反スタブチューブ１０側の面に設けられた楔斜面が上向きの固定楔５６と、この固定楔５６の楔斜面と対向する楔斜面を有する移動楔５７とを備え、移動楔５７をエアシリンダ５８によって上下動させることにより固定楔５６を押圧して、アーム４５をスタブチューブ１０側に移動させるようになっている。
【００３２】
エアシリンダ５８は、固定プレート４４の先端側にカバー４３の位置で連結された縦長な支持板５９にブラケット６０を介して取付けられており、このエアシリンダ５８の下向きの駆動ロッド６１に、移動楔５７の上面から突出する楔ロッド６２が水平なピン６４を介して連結されている。そして、移動楔５７が、カバー４３の下端位置に設けられた楔ガイド６３により固定楔５６と反対側の面を鉛直方向に沿って上下に案内され、下方への移動時に固定楔５６を介してアーム４５をスタブチューブ１０側に押動する。これにより、押え金具４６ひいてはシールチャンバ３８がスタブチューブ１０側に移動して、シールチャンバ３８のシール性が高まるものである。なお、楔ガイド６３は、エアシリンダ５２の駆動ロッド５３のピン５４に、例えば引張ばね６３ａによりシールチャンバ３８側に付勢するようにしてもよい。また、シール性を低下させる場合には、エアシリンダ５８の駆動ロッド６１を上昇させ、前記と逆の操作を行えばよい。
【００３３】
次に、図１および図４を参照して薬液供給手段３９、エッチング手段４０および薬液排出手段４１について説明する。図１は、これらの手段３９，４０，４１を構成する主要部材の配置等を示し、図４は詳細な系統構成を示している。
【００３４】
薬液供給手段３９は、シールチャンバ３８にエッチング用の薬液を圧縮空気により供給するものであり、図４に示すように、一定量の導電性の薬液（例えば１０％シュウ酸）６５を収容した薬液タンク６６を備え、この薬液タンク６６から薬液６５がシールチャンバ３８に薬液供給ホース６７を介して供給されるようにになっている。薬液供給ホース６７には逆止弁６８が設けられ、シールチャンバ３８側から薬液タンク６６側への逆流が防止されるようになっている。薬液タンク６６からシールチャンバ３８への薬液６５の供給は圧縮空気により行われる。すなわち、図示省略のコンプレッサ等の空気供給源と、この空気供給源から供給される圧縮空気を調整するレギュレータ６９、圧力計７０等を有する圧力調整機構７１とが備えられ、これに接続された流量制御弁７２を有する空気供給ホース７３を介して薬液タンク６６に圧縮空気が供給されるようになっている。この供給された圧縮空気により、薬液タンク６６内の薬液６５が押圧され、空気供給ホース７３を介してシールチャンバ３８へ供給される。なお、薬液タンク６６は原子炉圧力容器２に張られた水７４中に配置され、空気供給源は原子炉圧力容器２上方の気中に配置される。
【００３５】
図１には、これらの薬液タンク６６、薬液供給ホース６７、空気供給ホース７３等の本体部ポール３０への取付け構成等が示されている。この図１に示すように、薬液タンク６６は本体部ポール３０のシールチャンバ３８上方位置に、支持具１０１を介して支持されている。この薬液タンク６６から導かれた薬液供給ホース６７がアーム４５を経て垂下し、押え金具４６に接続される。押え金具４６内には、図４に拡大して示すように、薬液供給ホース６７に連通する薬液供給孔７５が設けられ、薬液６５はこの薬液供給孔７５を介してシールチャンバ３８に導入される。この場合、薬液６５はシールチャンバ３８内で下方から上方に向って流れる。
【００３６】
エッチング手段４０は、シールチャンバ３８内に被検査面と非接触状態で配置された電極７７と、この電極７７に気中側から電流を供給する電源装置７８とにより構成されている。電極７７は耐食性金属、例えば白金板等によって構成され、被検査面となるインコネル溶接部１１の表面に対向する状態で設けられている。電源装置７８は、例えば商用電源に接続された整流盤７９を備え、この整流盤７９からの直流電流を、押え金具４６を介して電極７７に接続された一方のエッチング用ケーブル８０と、シールチャンバ３８の外側、すなわち原子炉圧力容器２の炉壁または炉内構造物としてのスタブチューブ１０等に接続された他方のエッチング用テーブル８１とにより通電するようになっている。
【００３７】
このエッチング手段４０では、上述した薬液供給手段３９によってシールチャンバ３８内に薬液を供給するとともに電極７７に通電を行うことにより、被検査面であるインコネル溶接部１１を腐食させるものである。この場合、本実施形態においては、電源装置７８に設けられた制御装置により、薬液供給と通電とを関連させて、エッチング作用を能率よく、かつ確実に行えるようになっている。
【００３８】
すなわち、制御装置はエッチング開始確認用回路部を有している。このエッチング開始確認用回路部においては、薬液６５の供給にあたり、予め電源装置７８の電源をＯＮに設定するスイッチ部と、このスイッチ部により通電が開始された際に、電極７７に数ボルトの小電流を供給する状態とする電圧設定部とを備えている。そして、薬液６５がシールチャンバ３８に供給されると同時に、自動的に小電流の通電が行われ、これにより薬液６５がシールチャンバ３８に供給され、インコネル溶接部１１のエッチングを開始したことが確認されるようになっている。
【００３９】
また、制御装置は、エッチング開始確認後のエッチング作用を制御するエッチング用回路部を備えている。このエッチング用回路部は、エッチングの開始が確認された後に、エッチング用電流としての所定電圧の電流供給への切替を行う電流切替部と、電流切替後に、被検査面の素材に対応したエッチング時間を設定するタイマ部とを備えている。これにより、所定の電圧の電流により必要なエッチングが自動的に、確実に行われる。
【００４０】
薬液排出手段４１は、シールチャンバ３８からエッチング終了後の薬液を圧縮空気力によって排出するものである。すなわち、図４に示すように、この薬液排出手段４１は、薬液供給手段３９で適用した圧力調整機構７１から圧縮空気をシールチャンバ３８に供給する空気供給ホース８２を有し、この空気供給ホース８２には逆止弁８３が設けられている。また、シールチャンバ３８から気中側にエッチング終了後の薬液を排出する薬液排出ホース８４を有し、この薬液排出ホース８４は薬液回収タンク８５に接続されている。なお、薬液排出ホース８４には逆止弁８６が設けられている。そして、前述したエッチング終了後に、空気供給ホース８２から供給される圧縮空気をシールチャンバ３８内の上部に供給して加圧することにより、シールチャンバ３８内の薬液が薬液排出ホース８４を介して排液回収タンク８５に収容される。
【００４１】
なお、薬液排出手段４１には、薬液タンク６６内が空の状態となった後、薬液タンク６６内にさらに洗浄水を送水してタンク内洗浄を行い、その後、気中の排水タンクに使用済の洗浄液を排出する系統を設けることもできる。
【００４２】
次に、図１および図５に参照してレプリカ採取手段４２について説明する。図１は、レプリカ採取手段４２を構成する主要部材の配置等を示し、図４は詳細な系統構成を示している。
【００４３】
このレプリカ採取手段４２は、上述したエッチング手段４０によってエッチングしたインコネル溶接部１１の表面腐食部材をレプリカ剤によって採取するものである。図５に示すように、レプリカ採取手段４２は、レプリカ剤を収容するレプリカ剤収容体８７と、このレプリカ剤収容体８７からレプリカ剤を押出すエアシリンダ装置８８と、押出されたレプリカ剤を混合するミキサ８９と、このミキサ８９からシールチャンバ３８にレプリカ剤を供給するレプリカ剤供給ホース９０と、レプリカ剤がシールチャンバ３８内に充填されたことを確認するための透明な充填確認用ホース９１および水中カメラ９２とを備えている。
【００４４】
レプリカ剤収容体８７は２液を個別に収容する並列な２列の縦筒状の収容部を有する構成のものであり、エアシリンダ装置８８は同一のエアシリンダ９３に２本の下向きの駆動ロッド９４，９５を並列に備えた構成とされている。エアシリンダ９３には、気中側からエア供給ホース９６，９７を介して駆動用エアが供給され、これにより各駆動ロッド９４，９５が下降してレプリカ剤収容体８７から２液のレプリカ剤がミキサ８９に押出されるようになっている。
【００４５】
ミキサ８９は１本の螺旋管等により構成されており、その内部を２液のレプリカ剤が通過する間に混合される。そして、混合されたレプリカ剤は、レプリカ剤供給ホース９０によりシールチャンバ３８に供給される。なお、レプリカ剤供給ホース９０は透明ホースとして構成され、外部からレプリカ剤の状態を確認することができる。
【００４６】
シールチャンバ３８を構成する押さえ金具４６には、例えば高さの異なる２つのレプリカ剤通路９８，９９が形成されており、レプリカ剤供給ホース９０は、シールチャンバ３８の下部に連通する低所側のレプリカ剤通路９８に接続されている。これにより、レプリカ剤はシールチャンバ３８内の下部側から次第に収容されていく。シールチャンバ３８の上部に連通するレプリカ剤通路９９に充填確認用ホース９１が接続されている。
【００４７】
充填確認用ホース９１は、例えばシールチャンバ３８から気中まで延びる透明ホースとして構成されている。そして、シールチャンバ３８内にレプリカ剤が充満した後にレプリカ剤が供給されると、余剰分が充填確認用ホース９１に流れ込む。
【００４８】
水中カメラ９２は、透明な充填確認用ホース９１を観察できる位置に配設されており、観察結果はケーブル１００を介して図示しない制御室等のモニタ等に表示され、これによりレプリカ剤の充填を確認することができる。
【００４９】
上述したレプリカ剤収容体８７およびエアシリンダ装置８８等は、図１に示したように、本体部ポール３０の薬液タンク６６下側位置に例えば同一の支持具１０２を介して支持されている。
【００５０】
次に作用を説明する。図１〜図３に示したように、本実施形態による原子炉内の水中遠隔表面調査装置においては、装置本体としての本体部ポール３０に全ての構成部材が配置されているので、この本体部ポール３０を原子炉圧力容器２の上部から吊り降ろし、その本体部ポール３０の下端部に設けられた位置決め機構としてのフランジ３１およびガイドロッド３２を、ＣＲＤハウジング７ｂの上端部に位置決めするとともに、その上部のガイド部材３４を炉心支持板の制御棒案内管１５ａに位置決め固定することができる。この場合、図３（Ｂ）に示したように、スタブチューブ１０の中心と本体部ポール３０の中心とが一致する。
【００５１】
本体部ポール３０が位置決め固定された後、楔機構５５等の操作によってシールチャンバ３８のスタブチューブ１０側への圧接シールを行い、被検査部であるインコネル溶接部１１の表面にシールチャンバ３８を圧接シール手段とする。
【００５２】
この状態で、まず、図４に示したように、薬液供給手段３９の薬液タンク６６から薬液供給ホース６７を介して導電性の薬液をシールチャンバ３８に供給すると同時に、エッチング手段４０の白金板等からなる電極７７に電流を供給して炉内構造物であるインコネル溶接部１１の表面を腐食させる。
【００５３】
この場合、上述したように、電源装置７８のエッチング開始確認用回路部、電圧設定部等により、必要なエッチングが自動的に、確実に行える。
【００５４】
エッチング終了後は、エッチング液を排出し、その後続けて、もしくはレプリカ採取手段４２用の他のシールチャンバ３８と交換して、レプリカ採取を行う。すなわち、エアシリンダ装置８８によりレプリカ剤収容体８７からレプリカ剤を混合させてシールチャンバ３８に供給するとともに、水中カメラ９２により充填確認を行い、レプリカ剤によりインコネル溶接部１１の表面状態を採取する。その後、一定時間経過後に、本体部ポール３０を気上に引上げ、レプリカ剤を取出してホットラボに移動し、顕微鏡で材料の組織部を観察することにより、健全性の確認を行う。
【００５５】
以上の実施形態によれば、原子炉圧力容器２内に吊下げられる装置本体としての本体部ポール３０に、原子炉内構造物としてのＣＲＤハウジング７ｂ部のインコネル溶接部１１の表面欠陥を調査する検査装置３７を設け、この検査装置３７のシールチャンバ３８の開口部により局部空間を形成し、導電性の薬液をシールチャンバ３８内に供給すると同時にシールチャンバ３８内の電極７７に電流を供給してインコネル溶接部１１の表面をエッチングさせ、この状態でレプリカ剤をシールチャンバ３８内に供給して、表面腐食状態を採取するようにしたことにより原子炉内構造物としてのインコネル溶接部１１の表面欠陥の調査などの保守点検作業を正確に、かつ短時間で行うことができる。
【００５６】
また、本体部ポール３０に設置した薬液タンク６６には所定容量の薬液を予め供給しておき、気中まで延長した空気供給ホース７３より圧縮空気を供給し、シールチャンバ３８の内面に薬液が到達したら、電圧を調節し一定の電流を数分間通電させ、シールチャンバ３８内の被検査面をエッチングし、エッチングが完了したら薬液タンク６６内に圧縮空気を供給して薬液容器内を空の状態にし、さらに必要に応じて洗浄水を送水して薬液排出ホース８４を気上まで導き、薬液回収タンク８５内に回収可能としたことにより、欠陥調査などの保守点検作業を安全かつ正確に行うことができる。
【００５７】
また、シールチャンバ３８の圧接シールに使用しているシール材４９は、円筒状の２層構造で先端部に軟らかい硬度のゴム材とし、本体部には強度の高い硬いゴム材とし、この２層構造シール材を非鉄材、例えばナイロン材の固定板により周囲を囲んで固定した構造とし、シールチャンバ３８の内部に電極７７を取付けた構成としたことにより、表面欠陥の調査などの保守点検作業を確実なシールの下で安全に、かつ短時間で行うことができる。
【００５８】
また、レプリカ剤をシールチャンバ３８内に供給し、被検査面の表面腐食状態を採取した後、装置全体を引上げてシールチャンバ３８内からレプリカ剤を取出し、ホットラボに移動して顕微鏡により材料の組織部を観察することにより、健全性の確認を確実に行える。
【００５９】
なお、導電性の薬液がシールチャンバ３８内に供給されると同時にシール内面に形成された電極７７に電流を供給して、被検査面をエッチングさせるための装置と、レプリカ剤をシールチャンバ３８内に供給して表面腐食状態を採取する装置とを、各々別の装置とすることにより、原子炉内構造物表面欠陥の調査などの保守点検作業を安全かつ正確に行うことができる。
【００６０】
また、導電性の薬液がシールチャンバ３８内に供給されると、配管部および排水用配管部にはそれぞれ逆止弁が組込まれ薬液が配管内に残らない構造としたため、原子炉内構造物表面欠陥の調査などの保守点検作業が安全かつ確実に行うことができる。
【００６１】
また、導電性の薬液がシールチャンバ３８内に供給されるシール部は薬液が下方から上方へと流れる通路としたことにより、原子炉内構造物表面欠陥の調査などの保守点検作業が正確かつ確実に行うことができる。
【００６２】
また、導電性の薬液がシールチャンバ３８内に供給されたことの確認方法として、予め電源装置の電源をＯＮにしておき、電圧を数ボルトに設定しておくことにより、薬液がシールチャンバ３８内に供給されると同時に、自動的に電流が供給され、原子炉内構造物の表面エッチングが開始することが確認でき、所定の電流を一定時間流すことにより確実に原子炉内構造物の表面エッチングが行えるため、原子炉内構造物表面欠陥の調査などの保守点検作業が短時間かつ正確に行うことができる。
【００６３】
さらに、レプリカ剤をシールチャンバ３８内に供給し、表面腐食状態を採取した後に、装置全体を引上げてシールチャンバ３８内からレプリカ剤を取出す配管部には、透明ホースを組込み、レプリカ剤がシールチャンバ３８内に供給されたことを水中カメラ９２を通して目視確認可能としたため、原子炉内構造物表面欠陥の調査などの保守点検作業を正確かつ確実に行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施形態においては、検査対象を、原子炉圧力容器２のＣＲＤハウジング７ｂにおけるスタブチューブ１０のインコネル溶接部としたが、本発明はこれに限らず、原子炉圧力容器２の炉壁内面、または上記以外の炉内構造物の表面を検査対象とすることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原子炉内および炉内構造物表面部の点検、検査を正確に、かつ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す原子炉内構造物の水中遠隔表面調査装置全体構成図。
【図２】図１の下側部詳細を示す説明図。
【図３】（Ａ）は図１の上側部詳細を示す説明図、（Ｂ）はエアシリンダと薬液タンクの配置関係を示す説明図。
【図４】水中エッチングの回路図。
【図５】水中遠隔レプリカの回路図。
【図６】沸騰水型原子炉の概略構成図。
【図７】沸騰水型原子炉の下部構造を示した概略構成図。
【図８】原子炉圧力容器の底部に固設された原子炉容器貫通ハウジングの溶接部を示した縦断面図。
【符号の説明】
１沸騰水型原子炉
２原子炉圧力容器
７ｂＣＲＤハウジング
８炉心
９ステンレス肉盛部
１０スタブチューブ
１１インコネル溶接部
１２溶接部
３０本体部ポール
３１フランジ
３２ガイドロッド
３７検査装置
３８シールチャンバ
３９薬液供給手段
４０エッチング手段
４１薬液排出手段
４２レプリカ採取手段
４４固定プレート
４５アーム
４６押え金具
４９シール材
５５楔機構
６６薬液タンク
６７薬液供給ホース
７３空気供給ホース
７７電極
８２空気供給ホース
８３逆止弁
８４薬液排出ホース
８６逆止弁
８７レプリカ剤収容体
８８エアシリンダ装置
８９ミキサ
９０レプリカ剤供給ホース
９１充填確認用ホース
９２水中カメラ
９６供給エアホース
９８，９９レプリカ剤通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underwater remote surface inspection apparatus in a reactor capable of performing high-precision surface inspections such as cracks and corrosion generated on the inner surface of a nuclear reactor or the surface of a reactor internal structure during the operation period of a nuclear power plant. About.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows an example of a boiling water reactor. The boiling water reactor 1 includes a reactor pressure vessel 2 that is a reactor vessel. Inside the reactor pressure vessel 2, a steam dryer 3, a steam / water separator 4, and fuel assemblies 5, 5. Each fuel assembly 5 is a columnar member provided with a plurality of elongated fuel rods (not shown), and each fuel rod is configured to cover a plurality of uranium dioxide pellets with a fuel cladding tube. Control rods 6, 6... 6 that are movable in the longitudinal direction are inserted in the gaps between the fuel assemblies 5, and these control rods 6, 6... 6 are rods 7 a and 7 a that are driven by hydraulic pressure or the like. ... Are vertically driven by control rod drive mechanisms 7, 7... 7 provided at the lower part of the reactor pressure vessel 2 through 7 a.
[0003]
The control rod drive mechanism 7 includes cylindrical CRD housings 7b, 7b,... 7b extending from the lower part of the reactor pressure vessel 2 through the reactor pressure vessel 2. The rods 7a, 7a,. , 7b... 7b. A flange 7c thicker than the outer diameter of the CRD housing 7b is formed.
[0004]
The reactor pressure vessel 2 is filled with reactor water (light water) 8 until the fuel assemblies 5, 5... 5 are sufficiently submerged, and this reactor water 8 is used as a moderator and coolant for the reactor 1. Function. The heat generated by the fission reaction in the fuel assembly 5 is transmitted to the reactor water 8, and the reactor water 8 boils by the transmitted heat. The boiled reactor water 8 is separated into steam and water by the steam separator 4 and then sent to the steam turbine (not shown) via the steam outlet 2a. Further, the power control of the nuclear reactor 1 is performed by inserting and withdrawing the control rods 6, 6... 6 by the control rod drive mechanisms 7, 7. Is done by.
[0005]
FIG. 7 shows a substructure of a boiling water reactor, and this boiling water reactor includes a reactor pressure vessel 2 which is a reactor vessel. The reactor pressure vessel 2 is supported on a support pedestal 16 via a support skirt 17.
[0006]
In the lower part (lower mirror) of the reactor pressure vessel 2, there are a number of control rod drive mechanisms (CRD) 7 for inserting and extracting control rods (not shown) with respect to the reactor core (not shown). It is suspended in a forested state. These control rod drive mechanisms 7 include a cylindrical CRD housing 7b formed of stainless steel. The CRD housing 7b extends from the lower part of the reactor pressure vessel 2 through the reactor pressure vessel 2. The reactor pressure vessel 2 is fixed by a lower mirror.
[0007]
A plurality of neutron flux detectors 21 are appropriately disposed in the gaps between the control rod drive mechanisms 7, and these neutron flux detectors 21 are neutron flux monitor guide tubes 22 and neutron monitors, which are long housings. A housing (in-core monitor housing: ICM housing) 23 is provided. The upper part of the neutron monitor housing 23 is inserted into a through hole of the reactor pressure vessel 2 made of carbon steel as a base material, and is fixed by welding from the inside of the reactor pressure vessel 2.
[0008]
In the following description, the CRD housing 7b and the neutron monitor housing 23 are collectively referred to as a reactor vessel penetration housing 25.
[0009]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a CRD housing 7 b that is one of the reactor vessel penetration housings 25 is fixedly supported on the bottom of the reactor pressure vessel 2. As shown in FIG. 8, a stainless steel overlay 9 is formed on the inner surface of the reactor pressure vessel 2 by welding and is mirror-finished. Further, a stub tube 10 is welded to an inclined portion of the through hole 2b of the reactor pressure vessel 2 by a welded portion 11 of an inconel material that is a heat-resistant / corrosion-resistant alloy. A stand for fixing to the bottom of the furnace pressure vessel 2 is formed. A groove portion is formed at the top of the stub tube 10, and this groove portion is also fixed and sealed to the CRD housing 7b via a welded portion 12 formed of inconel material or the like. By the welded portion 12 of the stub tube 10, the CRD housing 7b is partitioned from the pressure boundary 13 located below the reactor pressure vessel 2, and is isolated from the reactor water environment.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
When inspecting and inspecting the inner surface of the reactor pressure vessel 2 or the surface of the reactor internal structure as described above, the water depth is as deep as 20 or more meters, and workability is possible because it is a remote operation underwater in a narrow place. However, there is a problem that the work takes a long time.
[0011]
That is, in order to find, for example, stress corrosion cracking (IGSCC) in the reactor and in-reactor structures, the inspection and inspection of the inner surface of the reactor pressure vessel 2 or the surface of the in-reactor structure are performed accurately and shortly. It is requested to be done in time.
[0012]
Under such circumstances, conventionally, it has been proposed to measure the size and shape of the installation portion of the control rod drive mechanism housing using a replica collection means (Japanese Patent Laid-Open No. 7-270581). By applying this technology, it is considered possible to meet the above requirements.
[0013]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances. An underwater remote surface inspection apparatus in a reactor that can accurately and quickly inspect and inspect the inner surface of a reactor and the surface of a structure in the reactor. The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 includes an apparatus main body suspended in a water-filled nuclear reactor, and a nuclear reactor inner surface or a reactor internal structure which is incorporated in the apparatus main body and is a surface to be inspected. An inspection apparatus for inspecting a surface defect of an object, and a positioning mechanism for positioning the inspection apparatus in the nuclear reactor. The inspection apparatus includes a seal chamber having an opening that is pressed against and sealed to a surface to be inspected, Seal chamber Liquid medicine Supply do it Etching means for etching the surface to be inspected; , Seal Chan From ba A chemical solution discharging means for discharging the chemical solution; , The replica agent is supplied to the seal chamber from which the chemical solution has been discharged. , Collect the surface condition of the surface to be inspected Ru With replica collection means A transparent hose connected to the seal chamber and extending over the water surface for confirming the filling of the replica agent, and the chemical solution discharge means supplies the compressed air to the upper part of the seal chamber, and an air supply hose A chemical solution discharge hose that collects the chemical solution in the chamber to the chemical recovery tank An underwater remote surface inspection device is provided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, since the inside of the reactor pressure vessel and the reactor internal structure of the boiling water reactor are to be inspected, FIGS. 6 to 8 are also referred to in the following description. 1 to 5, the same reference numerals as those shown in these drawings are used for the same components as those in FIGS. 6 to 8.
[0021]
FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire underwater remote surface inspection apparatus in a nuclear reactor according to the present embodiment, and a stainless steel overlay 9 provided on the inner wall of the reactor pressure vessel 2 and the periphery of the CRD housing 7b. Inconel welded part 11 (example in which welded plate 9a made of the same material is provided on stainless steel overlay part 9) with stub tube 10 is illustrated as an inspection object.
[0022]
2 is an explanatory view showing details of the lower part of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view showing details of the upper part of FIG.
[0023]
In the present embodiment, a main body pole 30 is provided as an apparatus main body suspended in the reactor pressure vessel 2, and a flange 31 as a positioning mechanism is provided at a lower end portion of the main body pole 30. The flange 31 is seated on the upper surface of the CRD housing 7b. A vertically long guide rod 32 is attached below the center of the flange 31 so as to be inserted downward from the upper end opening of the CRD housing 7b. The guide rod 32 is supported stably with its peripheral portion locked to the upper end ring 33 of the CRD housing 7b.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 3, a cross blade-shaped guide member 34 is attached to the upper end portion of the main body pole 30, and this guide member 34 is inserted into the control rod insertion hole 15a portion of the core support plate 15. Yes. The main body pole 30 has a suspension 35 provided on the upper end side of the guide member 34, and is suspended from above by a crane wire or the like (not shown) via the suspension 35. . Accordingly, the main body pole 30 is guided by the core support plate 15 by the guide member 34 at the upper end and moves up and down, and is positioned in the CRD housing 7b by the flange 31 as a positioning mechanism provided at the lower end.
[0025]
An orientation guide 36 composed of a pair of vertical plates facing in the horizontal direction is attached to the side of the blade portion of the guide member 34 provided at the upper end of the main body pole 30. However, it is possible to determine the orientation of the main body pole 30 by engaging with the positioning pins 16 protruding from the upper surface of the core support plate 15. Thus, a positioning mechanism is also configured on the upper end side of the main body pole 30.
[0026]
Next, the configuration of the inspection device 37 as an underwater remote surface inspection device provided in the main body pole 30 will be described.
[0027]
The inspection device 37 is roughly divided into a seal chamber 38 having an opening that is sealed by pressure contact with the surface of the reactor or the structure inside the reactor, and a chemical that supplies a conductive chemical to the seal chamber 38. Supply means 39, etching means 40 for etching the surface of the Inconel welded portion 11, which is a reactor internal structure, chemical liquid discharging means 41 for discharging the chemical liquid from the seal chamber 38 after etching, and seal chamber 38 from which the chemical liquid has been discharged And a replica collecting means 42 for supplying a replica agent to the surface of the Inconel weld 11. Note that the inspection device 37 including these devices is covered with a cover 43.
[0028]
First, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the seal chamber 38 is formed by a presser fitting 46 attached to the lower end of an arm 45 extending downward from a fixed plate 44 attached in the vicinity of the lower end of the main body pole 30. Is done. The fixing plate 44 is fixed to a support column 47 fixed inside the main body pole 30 via a fastener 48. The presser fitting 46 is attached to the vertical position of the main member 46a and covers a certain region along the vertical direction of the outer peripheral surface of the inconel welded portion 11 so as to cover the periphery of the inconel welded portion 11. It consists of auxiliary members 46b and 46c. Then, the seal chamber 38 having an opening facing the surface of the Inconel welded portion 11 is formed in the inspection site of the Inconel welded portion 11 by these members 46a, 46b, and 46c.
[0029]
A sealing material 49 is provided at the tip of the auxiliary members 46b and 46c serving as the peripheral frame portion of the seal chamber 38, and the sealing material 49 is brought into pressure contact with the surface of the Inconel welded portion 11 serving as a portion to be inspected. The opening of the seal chamber 38 is pressed against the surface of the part to be inspected. As the sealing material 49, a two-layer rubber material in which a rubber material having a high flexibility is disposed on the tip side facing the opening of the sealing chamber 38 is applied, and the periphery thereof is a fixing plate made of a nonmetal such as nylon resin. The enclosed structure is adopted. As a result, the members 46b and 46c forming the seal chamber 38 are brought into pressure contact with the surface of the Inconel welded portion 11 while maintaining electrical insulation, and the inside of the seal chamber 38 can be sealed.
[0030]
Further, the adjustment mechanisms 50 and 51 for adjusting the vertical position of the seal chamber 38 and the pressure contact force for pressure contact sealing to the surface to be inspected are constituted by a fixed plate 44, an arm 45, a drive unit provided on these, and the like. ing. As shown in FIG. 2, the vertical position adjusting mechanism 50 is configured by attaching an air cylinder 52 to the fixed plate 44 and connecting a downward drive rod 53 of the air cylinder 52 to the upper end of the arm 45 described above by a pin 54. Has been. That is, the arm 45 connected to the drive rod 53 is raised and lowered by projecting and retracting the drive rod 53 of the air cylinder 52 downward, and the upper and lower positions of the presser fitting 46 provided at the lower end of the arm 45 and, consequently, the seal chamber 38. Can be adjusted.
[0031]
Further, the pressure contact force adjusting mechanism 51 is configured so that the lower end side of the arm 45 can be rotated in the direction of contacting and separating from the stub tube 10 with the pin 54 as a fulcrum, and the arm 45 is rotated by the wedge mechanism 55. It is configured to push to the side. That is, the wedge mechanism 55 includes a fixed wedge 56 provided on the surface of the arm 45 on the side opposite to the stub tube 10 and a moving wedge 57 having a wedge inclined surface facing the wedge inclined surface of the fixed wedge 56. The moving wedge 57 is moved up and down by the air cylinder 58 to press the fixed wedge 56 and move the arm 45 to the stub tube 10 side.
[0032]
The air cylinder 58 is attached to a vertically long support plate 59 connected to the front end side of the fixed plate 44 at the position of the cover 43 via a bracket 60, and a moving wedge is attached to a downward drive rod 61 of the air cylinder 58. A wedge rod 62 protruding from the upper surface of 57 is connected via a horizontal pin 64. The moving wedge 57 is guided up and down along the vertical direction on the surface opposite to the fixed wedge 56 by the wedge guide 63 provided at the lower end position of the cover 43, and is moved through the fixed wedge 56 when moving downward. The arm 45 is pushed toward the stub tube 10 side. As a result, the presser fitting 46 and thus the seal chamber 38 move to the stub tube 10 side, and the sealing performance of the seal chamber 38 is enhanced. The wedge guide 63 may be biased toward the pin 54 of the drive rod 53 of the air cylinder 52 toward the seal chamber 38 by, for example, a tension spring 63a. Further, in order to reduce the sealing performance, the drive rod 61 of the air cylinder 58 is raised and the reverse operation is performed.
[0033]
Next, the chemical liquid supply means 39, the etching means 40, and the chemical liquid discharge means 41 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the arrangement of main members constituting these means 39, 40 and 41, and FIG. 4 shows a detailed system configuration.
[0034]
The chemical solution supply means 39 supplies the chemical solution for etching to the seal chamber 38 by compressed air. As shown in FIG. 4, the chemical solution containing a certain amount of conductive chemical solution (for example, 10% oxalic acid) 65 is contained. A tank 66 is provided, and a chemical liquid 65 is supplied from the chemical liquid tank 66 to the seal chamber 38 via a chemical liquid supply hose 67. The chemical solution supply hose 67 is provided with a check valve 68 to prevent back flow from the seal chamber 38 side to the chemical solution tank 66 side. Supply of the chemical liquid 65 from the chemical liquid tank 66 to the seal chamber 38 is performed by compressed air. That is, an air supply source such as a compressor (not shown), and a pressure adjustment mechanism 71 having a regulator 69, a pressure gauge 70, and the like for adjusting compressed air supplied from the air supply source are provided, and a flow rate connected thereto. Compressed air is supplied to the chemical liquid tank 66 through an air supply hose 73 having a control valve 72. The supplied compressed air presses the chemical liquid 65 in the chemical liquid tank 66 and supplies it to the seal chamber 38 via the air supply hose 73. The chemical tank 66 is disposed in water 74 stretched on the reactor pressure vessel 2, and the air supply source is disposed in the air above the reactor pressure vessel 2.
[0035]
FIG. 1 shows a configuration for attaching the chemical solution tank 66, the chemical solution supply hose 67, the air supply hose 73, and the like to the main body pole 30. As shown in FIG. 1, the chemical liquid tank 66 is supported at a position above the seal chamber 38 of the main body pole 30 via a support tool 101. A chemical solution supply hose 67 guided from the chemical solution tank 66 hangs down through the arm 45 and is connected to the presser fitting 46. As shown in an enlarged view in FIG. 4, a chemical liquid supply hole 75 communicating with the chemical liquid supply hose 67 is provided in the presser fitting 46, and the chemical liquid 65 is introduced into the seal chamber 38 through the chemical liquid supply hole 75. . In this case, the chemical liquid 65 flows from the lower side to the upper side in the seal chamber 38.
[0036]
The etching means 40 includes an electrode 77 disposed in a non-contact state with the surface to be inspected in the seal chamber 38, and a power supply device 78 for supplying current to the electrode 77 from the air side. The electrode 77 is made of a corrosion-resistant metal, such as a platinum plate, and is provided in a state of facing the surface of the Inconel welded portion 11 serving as a surface to be inspected. The power supply device 78 includes, for example, a rectifying board 79 connected to a commercial power source, and a DC current from the rectifying board 79 is connected to one of the etching cables 80 connected to the electrode 77 through the presser fitting 46, and a seal chamber. Electricity is supplied to the outer side of 38, that is, the other etching table 81 connected to the reactor wall of the reactor pressure vessel 2 or the stub tube 10 as a reactor internal structure.
[0037]
In this etching means 40, the chemical liquid supply means 39 supplies the chemical liquid into the seal chamber 38 and energizes the electrode 77, thereby corroding the Inconel welded portion 11 that is the surface to be inspected. In this case, in the present embodiment, the control device provided in the power supply device 78 can perform the etching operation efficiently and reliably by relating the chemical supply and the energization.
[0038]
That is, the control device has an etching start confirmation circuit unit. In this etching start confirmation circuit part, when supplying the chemical solution 65, a switch part for setting the power supply 78 to ON beforehand, and when the energization is started by this switch part, a small voltage of several volts is applied to the electrode 77. A voltage setting unit configured to supply current. Then, at the same time as the chemical liquid 65 is supplied to the seal chamber 38, a small current is automatically applied, thereby confirming that the chemical liquid 65 is supplied to the seal chamber 38 and etching of the Inconel welded part 11 is started. It has come to be.
[0039]
Further, the control device includes an etching circuit unit that controls the etching action after confirming the start of etching. The etching circuit section includes a current switching section for switching to a current supply of a predetermined voltage as an etching current after the start of etching is confirmed, and an etching time corresponding to the material of the surface to be inspected after the current switching. And a timer unit for setting. As a result, the necessary etching is automatically and reliably performed with a current of a predetermined voltage.
[0040]
The chemical solution discharging means 41 discharges the chemical solution after the etching from the seal chamber 38 by compressed air force. That is, as shown in FIG. 4, the chemical solution discharge means 41 has an air supply hose 82 that supplies compressed air to the seal chamber 38 from the pressure adjustment mechanism 71 applied by the chemical solution supply means 39, and this air supply hose 82. Is provided with a check valve 83. Further, a chemical solution discharge hose 84 for discharging the chemical solution after completion of etching is provided on the air side from the seal chamber 38, and this chemical solution discharge hose 84 is connected to the chemical solution recovery tank 85. The chemical solution discharge hose 84 is provided with a check valve 86. Then, after the above-described etching is completed, the compressed air supplied from the air supply hose 82 is supplied to the upper portion of the seal chamber 38 and pressurized, whereby the chemical solution in the seal chamber 38 is discharged via the chemical discharge hose 84. It is accommodated in the recovery tank 85.
[0041]
In addition, after the inside of the chemical solution tank 66 becomes empty, the chemical solution discharge means 41 further supplies cleaning water to the chemical solution tank 66 for cleaning in the tank, and then used for the waste water tank. It is also possible to provide a system for discharging the cleaning liquid.
[0042]
Next, the replica collection means 42 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the arrangement of main members constituting the replica collection means 42, and FIG. 4 shows a detailed system configuration.
[0043]
The replica collection means 42 collects the surface corrosion member of the Inconel welded portion 11 etched by the above-described etching means 40 using a replica agent. As shown in FIG. 5, the replica collection means 42 mixes the replica agent container 87 that stores the replica agent, the air cylinder device 88 that extrudes the replica agent from the replica agent container 87, and the extruded replica agent. A mixer 89, a replica agent supply hose 90 for supplying the replica agent from the mixer 89 to the seal chamber 38, a transparent filling confirmation hose 91 for confirming that the replica agent is filled in the seal chamber 38, and And an underwater camera 92.
[0044]
The replica agent container 87 has a structure having two parallel rows of vertical cylindrical container portions that individually store two liquids, and the air cylinder device 88 includes two downward drive rods in the same air cylinder 93. 94 and 95 are provided in parallel. Driving air is supplied to the air cylinder 93 from the air side through the air supply hoses 96 and 97, whereby the driving rods 94 and 95 are lowered and the two liquid replica agents are discharged from the replica agent container 87. It is pushed out to the mixer 89.
[0045]
The mixer 89 is composed of a single spiral tube or the like, and is mixed while two liquid replica agents pass through the inside. The mixed replica agent is supplied to the seal chamber 38 by the replica agent supply hose 90. The replica agent supply hose 90 is configured as a transparent hose, and the state of the replica agent can be confirmed from the outside.
[0046]
For example, two replica agent passages 98 and 99 having different heights are formed in the holding metal fitting 46 constituting the seal chamber 38, and the replica agent supply hose 90 is connected to a lower portion communicating with the lower portion of the seal chamber 38. The replica agent passage 98 is connected. Thereby, the replica agent is gradually accommodated from the lower side in the seal chamber 38. A filling confirmation hose 91 is connected to a replica agent passage 99 communicating with the upper portion of the seal chamber 38.
[0047]
The filling confirmation hose 91 is configured as a transparent hose extending from the seal chamber 38 to the air, for example. When the replica agent is supplied after the seal chamber 38 is filled with the replica agent, the surplus flows into the filling confirmation hose 91.
[0048]
The underwater camera 92 is disposed at a position where the transparent filling hose 91 can be observed, and the observation result is displayed on a monitor or the like such as a control room (not shown) via the cable 100, thereby filling the replica agent. Can be confirmed.
[0049]
As shown in FIG. 1, the replica agent container 87 and the air cylinder device 88 and the like described above are supported at the lower position of the chemical liquid tank 66 of the main body pole 30 via, for example, the same support tool 102.
[0050]
Next, the operation will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, in the underwater remote surface inspection apparatus in the nuclear reactor according to the present embodiment, all the structural members are arranged on the main body pole 30 as the apparatus main body. The pole 30 is suspended from the upper part of the reactor pressure vessel 2, and the flange 31 and the guide rod 32 as positioning mechanisms provided at the lower end of the main body pole 30 are positioned at the upper end of the CRD housing 7b, and The upper guide member 34 can be positioned and fixed to the control rod guide tube 15a of the core support plate. In this case, as shown in FIG. 3B, the center of the stub tube 10 and the center of the main body pole 30 coincide.
[0051]
After the main body pole 30 is positioned and fixed, the seal chamber 38 is pressed against the stub tube 10 side by operating the wedge mechanism 55 and the like, and the seal chamber 38 is pressed against the surface of the inconel welded portion 11 that is the part to be inspected. A sealing means is used.
[0052]
In this state, first, as shown in FIG. 4, the conductive chemical solution is supplied from the chemical solution tank 66 of the chemical solution supply means 39 to the seal chamber 38 via the chemical solution supply hose 67, and at the same time, the platinum plate of the etching means 40, etc. A current is supplied to the electrode 77 made of the material to corrode the surface of the Inconel welded portion 11 which is a furnace internal structure.
[0053]
In this case, as described above, the necessary etching can be automatically and reliably performed by the etching start confirmation circuit unit, the voltage setting unit, and the like of the power supply device 78.
[0054]
After completion of the etching, the etching solution is discharged, and thereafter, the replica is collected by exchanging with another seal chamber 38 for the replica collecting means 42. Specifically, the replica agent is mixed from the replica agent container 87 by the air cylinder device 88 and supplied to the seal chamber 38, and the underwater camera 92 is used to check the filling, and the surface state of the Inconel welded portion 11 is sampled by the replica agent. Thereafter, after a certain period of time, the body pole 30 is lifted up, the replica agent is taken out, moved to a hot lab, and the structure of the material is observed with a microscope to confirm the soundness.
[0055]
According to the above embodiment, the surface defect of the Inconel welded portion 11 of the CRD housing 7b portion as the reactor internal structure is investigated in the main body pole 30 as the device main body suspended in the reactor pressure vessel 2. An inspection device 37 is provided, a local space is formed by the opening of the seal chamber 38 of the inspection device 37, and a current is supplied to the electrode 77 in the seal chamber 38 at the same time as the conductive chemical solution is supplied into the seal chamber 38. By etching the surface of the Inconel weld 11 and supplying the replica agent into the seal chamber 38 in this state to collect the surface corrosion state, surface defects of the Inconel weld 11 as a reactor internal structure are obtained. Maintenance and inspection work such as surveys can be performed accurately and in a short time.
[0056]
Further, a predetermined volume of chemical solution is supplied in advance to the chemical tank 66 installed on the main body pole 30, and compressed air is supplied from the air supply hose 73 extended to the air, so that the chemical solution reaches the inner surface of the seal chamber 38. Then, the voltage is adjusted, a constant current is applied for several minutes, the surface to be inspected in the seal chamber 38 is etched, and when etching is completed, compressed air is supplied into the chemical tank 66 to empty the chemical container. Furthermore, if necessary, cleaning water is sent to the chemical solution discharge hose 84 to the air and can be collected in the chemical solution collection tank 85, so that maintenance and inspection work such as defect investigation can be performed safely and accurately. it can.
[0057]
Further, the sealing material 49 used for the pressure seal of the seal chamber 38 is a cylindrical two-layer structure with a soft rubber material at the tip and a hard rubber material with high strength at the main body. The structure seal material has a structure in which the periphery is fixed by a non-ferrous material, for example, a nylon fixing plate, and the electrode 77 is attached to the inside of the seal chamber 38, so that maintenance inspection work such as investigation of surface defects can be performed. It can be performed safely and in a short time under a reliable seal.
[0058]
Further, after supplying the replica agent into the seal chamber 38 and collecting the surface corrosion state of the surface to be inspected, the entire apparatus is pulled up, the replica agent is taken out from the seal chamber 38, moved to a hot lab, and the structure of the material is observed with a microscope. By observing the part, soundness can be confirmed reliably.
[0059]
Note that a conductive chemical solution is supplied into the seal chamber 38 and simultaneously an electric current is supplied to the electrode 77 formed on the inner surface of the seal to etch the surface to be inspected, and a replica agent is supplied to the seal chamber 38. By using different devices for collecting the surface corrosion state by supplying them to the reactor, it is possible to safely and accurately perform maintenance and inspection work such as investigation of surface defects in the reactor internal structure.
[0060]
Further, when a conductive chemical solution is supplied into the seal chamber 38, a check valve is incorporated in each of the piping portion and the drainage piping portion so that the chemical solution does not remain in the piping. Maintenance and inspection work such as inspection of defects can be performed safely and reliably.
[0061]
In addition, since the seal portion to which the conductive chemical solution is supplied into the seal chamber 38 is a passage through which the chemical solution flows upward from below, maintenance and inspection work such as investigation of surface defects in the reactor structure is accurate and reliable. Can be done.
[0062]
Further, as a method for confirming that the conductive chemical solution has been supplied into the seal chamber 38, the power supply is turned on in advance and the voltage is set to several volts so that the chemical solution is contained in the seal chamber 38. At the same time, the current is automatically supplied, and it can be confirmed that the surface etching of the reactor internal structure starts, and the surface etching of the reactor internal structure is reliably performed by flowing a predetermined current for a certain period of time. Therefore, maintenance and inspection work such as investigation of surface defects in reactor structures can be performed in a short time and accurately.
[0063]
Further, after supplying the replica agent into the seal chamber 38 and collecting the surface corrosion state, a transparent hose is incorporated in the piping portion where the entire apparatus is pulled up and the replica agent is taken out from the seal chamber 38. Since it can be visually confirmed through the underwater camera 92 that it has been supplied into the reactor 38, maintenance and inspection work such as investigation of surface defects in the reactor structure can be performed accurately and reliably.
[0064]
In the above embodiment, the inspection object is the Inconel welded portion of the stub tube 10 in the CRD housing 7b of the reactor pressure vessel 2, but the present invention is not limited to this, and the inner surface of the reactor wall of the reactor pressure vessel 2 is used. Alternatively, the surface of the in-furnace structure other than the above can be an inspection target.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, inspection and inspection of the inside of the nuclear reactor and the surface of the structure inside the reactor can be performed accurately and in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an underwater remote surface inspection apparatus for a reactor internal structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing details of the lower side of FIG. 1;
3A is an explanatory diagram showing details of the upper part of FIG. 1, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing an arrangement relationship between an air cylinder and a chemical tank.
FIG. 4 is a circuit diagram of underwater etching.
FIG. 5 is a circuit diagram of an underwater remote replica.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a boiling water reactor.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a lower structure of a boiling water reactor.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a welded portion of a reactor vessel penetration housing fixed to the bottom of the reactor pressure vessel.
[Explanation of symbols]
1 Boiling water reactor
2 Reactor pressure vessel
7b CRD housing
8 Core
9 Stainless steel overlay
10 Stub tube
11 Inconel welds
12 Welded part
30 Body pole
31 Flange
32 Guide rod
37 Inspection equipment
38 Seal chamber
39 Chemical supply means
40 Etching means
41 Chemical discharge means
42 Replica collection means
44 Fixed plate
45 arms
46 Presser bracket
49 Sealing material
55 Wedge mechanism
66 chemical tank
67 Chemical supply hose
73 Air supply hose
77 electrodes
82 Air supply hose
83 Check valve
84 Chemical solution discharge hose
86 Check valve
87 Replica agent container
88 Air cylinder device
89 mixer
90 Replica agent supply hose
91 Filling confirmation hose
92 Underwater camera
96 Supply air hose
98,99 Replica agent passage

Claims

An apparatus main body suspended in a water-filled nuclear reactor, an inspection apparatus that is incorporated in the apparatus main body and inspects a surface defect of a reactor inner surface or a reactor internal structure, and the inspection apparatus. A positioning mechanism for positioning in a nuclear reactor, and the inspection apparatus includes a seal chamber having an opening that is pressed against the surface to be inspected, and an etching unit that supplies a chemical to the seal chamber and etches the surface to be inspected. When the drug solution discharge means for discharging the chemical liquid from the seal Chan server, supplies a replica agent to said sealing chamber the chemical solution is discharged, and the replica picking means you collect surface condition of the inspected surface, connected to the seal chamber And a transparent hose for confirming the filling of the replica agent, which is disposed extending over the water surface, and the chemical solution discharging means is an empty space for supplying compressed air to the upper part in the seal chamber. A supply hose, the underwater remote surface inspection apparatus the chemical solution within the seal chamber, characterized by being configured and a drug solution discharge hose to recover the chemicals collecting tank.