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JP4664770B2 - Laser maintenance equipment - Google Patents

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JP4664770B2
JP4664770B2 JP2005228801A JP2005228801A JP4664770B2 JP 4664770 B2 JP4664770 B2 JP 4664770B2 JP 2005228801 A JP2005228801 A JP 2005228801A JP 2005228801 A JP2005228801 A JP 2005228801A JP 4664770 B2 JP4664770 B2 JP 4664770B2
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英彦 黒田
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健太郎 土橋
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Description

本発明は、レーザ超音波非破壊検査とレーザ予防保全を共用できるレーザによる探傷検査・予防保全技術に係り、特に、装置を入れ替えることなく探傷検査と予防保全を実施できるレーザ保全装置に関する。  The present invention relates to a laser flaw detection inspection and preventive maintenance technology that can share laser ultrasonic nondestructive inspection and laser preventive maintenance, and more particularly to a laser maintenance apparatus capable of performing flaw detection inspection and preventive maintenance without replacing the apparatus.

原子炉内管状構造物の継続的な健全性を確保する一つの考え方は、まず構造物にひびの発生や材料的な劣化などがないことを非破壊的に検査・計測し、次に構造物のひびや劣化の発生を未然に防止するための改質・加工技術を適用することである。  One way to ensure the continued soundness of the tubular structure inside the reactor is to first non-destructively inspect and measure the structure for cracks and material deterioration, and then to the structure. Applying reforming and processing technology to prevent the occurrence of cracks and deterioration.

以下、代表的な原子炉内管状構造物として炉内計装筒を取り上げて説明する。  Hereinafter, an in-core instrumentation cylinder will be described as a typical in-reactor tubular structure.

炉内計装筒は、加圧水型原子力発電プラントの原子炉炉心付近の中性子束等を計測するセンサを炉外から炉心に導く案内管であり、原子炉容器底部を貫通して溶接接合されている。炉心の中性子束は原子炉の運転状況を直接的に示すパラメータであり、この測定に関わる炉内計装筒の健全性を確保することはプラントの安定的な運転の観点から重要である。  The in-core instrument tube is a guide tube that guides a sensor that measures the neutron flux, etc., near the reactor core of a pressurized water nuclear power plant from the outside of the reactor to the core, and is welded and joined through the bottom of the reactor vessel. . The neutron flux in the core is a parameter that directly indicates the operating status of the reactor, and it is important from the viewpoint of stable plant operation to ensure the soundness of the in-core instrumentation cylinder related to this measurement.

炉内計装筒の非破壊検査装置については実用新案登録第2590283号公報(特許文献1)に提案されている(図18,図19参照)。本装置は原子炉容器1内の底部に位置した炉内計装筒2を検査するための昇降可能な非破壊検査装置3であって、細長い筒状の本体部4を備える。この本体部4内に、先端部に炉内計装筒2の検査用センサ5を有する案内装置6と、検査用センサ5を炉内計装筒2に対して挿入・引抜きするためのセンサ挿入・引抜装置7と、検査用センサ5を炉内計装筒2内で旋回するための旋回装置8とが設けられると共に、本体部4の下端に炉内計装筒2のクランプ装置9が設けられている、炉内計装筒2の非破壊検査装置3である。  A nondestructive inspection device for an in-core instrument tube has been proposed in Japanese Utility Model Registration No. 2590283 (Patent Document 1) (see FIGS. 18 and 19). This apparatus is a non-destructive inspection apparatus 3 that can be moved up and down for inspecting an in-core instrument tube 2 located at the bottom of a reactor vessel 1 and includes an elongated cylindrical main body 4. A guide device 6 having a sensor 5 for inspecting the in-core instrumentation cylinder 2 at the front end and a sensor insertion for inserting / extracting the inspection sensor 5 from the in-core instrumentation cylinder 2 in the main body 4. A pulling device 7 and a turning device 8 for turning the inspection sensor 5 in the in-core instrumentation tube 2 are provided, and a clamp device 9 for the in-core instrumentation tube 2 is provided at the lower end of the main body 4. This is a nondestructive inspection device 3 for an in-core instrumentation cylinder 2.

一方、レーザ技術は、その高いエネルギー密度、ピークパワー、可干渉性、コヒーレントな直進性などの特徴を利用することで、構造物のひび検出、ひび寸法計測、応力計測、材料組成計測、距離計測、振動計測、形状計測、温度計測等の原子炉内材料の検査・計測、あるいは、材料表面の応力改善、溶体化処理、クラッディング、付着物除去、研磨、ひび除去、ひび封止、溶接、切断等の原子炉内材料の改質・加工に利用できる(例えば「佐野氏他:“レーザを使用した原子炉の水中メインテナンス技術”、溶接技術、平成17年5月号、P.78−82(2005)」;非特許文献1)。  Laser technology, on the other hand, takes advantage of its high energy density, peak power, coherence, coherent straightness, and other features to detect structure cracks, crack dimensions, stress measurements, material composition measurements, and distance measurements. , Vibration measurement, shape measurement, temperature measurement and other in-reactor material inspection and measurement, or material surface stress improvement, solution treatment, cladding, removal of deposits, polishing, crack removal, crack sealing, welding, It can be used for reforming and processing of materials in the reactor such as cutting (for example, “Mr. Sano et al .:“ Reactor underwater maintenance technology using laser ”, welding technology, May 2005 issue, pages 78-82). (2005) "; Non-Patent Document 1).

これらレーザ技術は、原理的に、対象物が高温、高所、高放射線場、複雑形状部などアクセスが困難であったり、アクセス性が悪く遠隔非接触の手法が求められる部位であったりする場合に有効な手法である。また、狭あい部、遮蔽物の内側、配管内面など、レーザビームを対象部位まで空間的に伝送することが難しい部位への適用も光ファイバー技術の利用(依田氏他:“光ファイバによる20MWレーザパルスの伝送とその応用”、レーザ研究、第28巻、No.5、P.309−313(2000);非特許文献2)により、効率的に実現可能であることが示されている。  In principle, these laser technologies are used when the object is difficult to access, such as high temperatures, high places, high radiation fields, and complicated shapes, or where access is poor and remote non-contact methods are required. This is an effective method. The use of optical fiber technology (such as Yoda et al .: “20MW laser pulse by optical fiber” is also applicable to areas where it is difficult to spatially transmit the laser beam to the target area, such as narrow spaces, the inside of shielding, and the inner surface of piping. And its application ", Laser Research, Vol. 28, No. 5, P. 309-313 (2000); Non-Patent Document 2), it is shown that it can be efficiently realized.

特に、レーザ技術を用いた非破壊検査手法としてレーザ超音波法がある。このレーザ技術はパルスレーザ光を構造材の材料に照射した際に発生する歪みを利用して超音波を送信し、別途構造材の材料に照射した受信用のレーザ光の干渉効果を用いて、その超音波を振動信号として計測するものであり、例えば「山脇氏:“レーザ超音波と非接触材料評価”、溶接学会誌、第64巻、No.2、P.104−108(1995)」;非特許文献3などで知られている。このように送受信された超音波は、通常の接触型の素子で送受信した超音波と同じように、構造物の種々のひび検査や材料計測に用いることができる。  In particular, there is a laser ultrasonic method as a nondestructive inspection method using laser technology. In this laser technology, ultrasonic waves are transmitted using distortion generated when pulsed laser light is applied to the structural material, and the interference effect of the receiving laser light separately applied to the structural material is used. The ultrasonic wave is measured as a vibration signal, for example, “Mr. Yamawaki:“ Laser ultrasonic wave and non-contact material evaluation ”, Journal of Japan Welding Society, Vol. 64, No. 2, P. 104-108 (1995)”. It is known from Non-Patent Document 3 and the like. The ultrasonic waves transmitted / received in this way can be used for various crack inspections and material measurements of structures, similarly to the ultrasonic waves transmitted / received by a normal contact type element.

また、レーザ超音波法を用いた欠陥探傷方法としては、特開2000−180418号公報(特許文献2)に開示された表面検査装置が既に知られている。この表面検査装置は、励起した超音波が構造材のひびにより反射された反射エコーから計測対象である構造材のひびを見つける方法であったり、見つけた構造材のひびに対してレーザの送受信位置を挟み込むようにレーザを照射し、励起した超音波伝播特性からひびの深さを計測できる技術に関するものである。  As a defect inspection method using a laser ultrasonic method, a surface inspection apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-180418 (Patent Document 2) has already been known. This surface inspection device is a method of finding the crack of the structural material to be measured from the reflected echo reflected by the crack of the structural material, and the transmission / reception position of the laser with respect to the detected crack of the structural material. It is related with the technique which can measure the depth of a crack from the ultrasonic wave propagation characteristic excited by irradiating a laser so that it may be inserted.

レーザ超音波法を用いた炉内の管状構造物の非破壊検査手法として特開2005−40809号公報(特許文献3)のレーザ照射装置が知られている。このレーザ照射装置は、図20に示されるように、検査対象である管状構造物に対して超音波送信用レーザ光(以後、送信レーザ光Lという。)と超音波受信用レーザ光(以後、受信レーザ光Lという。)の2本のレーザ光を照射し、励起された超音波信号を利用して対象部位のひびを検査するものである。
実用新案登録第2590283号公報 特開2000−180418号公報 特開2005−40809号公報 佐野、牧野、落合、山本:“レーザを使用した原子炉の水中メインテナンス技術”、溶接技術、平成17年5月号、P.78−82(2005) 依田、佐野、向井、Schmidt−Uhlig,T.,Marowsky,G.:“光ファイバによる20MWレーザパルスの伝送とその応用”、レーザー研究、第28巻、No.5、P.309−313(2000) 山脇:“レーザ超音波と非接触材料評価”、溶接学会誌、第64巻、No.2、P.104−108(1995)
As a nondestructive inspection method for a tubular structure in a furnace using a laser ultrasonic method, a laser irradiation apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-40809 (Patent Document 3) is known. As shown in FIG. 20, this laser irradiation apparatus uses an ultrasonic transmission laser beam (hereinafter referred to as a transmission laser beam L 1 ) and an ultrasonic reception laser beam (hereinafter referred to as “transmission laser beam L 1 ”) for a tubular structure to be inspected. , Two laser beams of the received laser beam L 2 ), and the crack of the target part is inspected using the excited ultrasonic signal.
Utility Model Registration No. 2590283 JP 2000-180418 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-40809 Sano, Makino, Ochiai, Yamamoto: "Reactor underwater maintenance technology using lasers", welding technology, May 2005, P.I. 78-82 (2005) Yoda, Sano, Mukai, Schmidt-Uhlig, T .; , Marowsky, G .; : “Transmission of 20 MW laser pulse by optical fiber and its application”, Laser Research, Vol. 5, P.I. 309-313 (2000) Yamawaki: “Laser ultrasonic waves and non-contact material evaluation”, Journal of the Japan Welding Society, Vol. 2, P.I. 104-108 (1995)

炉内計装筒の非破壊検査装置は、実用新案登録第2590283号公報でも述べられている通り、公知の構造の検査用センサ5を用いて炉内計装筒の非破壊検査を容易に実現することが可能である。  As described in Utility Model Registration No. 2590283, the non-destructive inspection device for in-core instrumentation cylinders easily realizes non-destructive inspection of in-core instrumentation tubes by using the inspection sensor 5 having a known structure. Is possible.

しかしながら、実際の炉内計装筒の非破壊検査において構造材にひびが発見されなかった場合にも、将来にわたり構造材のひびの発生を防止する予防保全を行なうことが望ましいことがある。例えば構造材の材料表面の応力改善などの予防保全にレーザ技術を適用することはごく一般的になっている(レーザピーニング技術:[非特許文献1]参照)が、公知の構造の検査用センサ5を使用する炉内計装筒2の非破壊検査装置3では、非破壊検査装置3とは別にレーザ保全装置を準備し、検査作業や保全作業の都度装置を入れ替えて作業を実施する必要がある。作業の都度、非破壊検査装置とレーザ保全装置の入替えを実施することは、検査から予防保全までの作業全体を考えた場合、作業工程が長期化し、ひいてはコストアップにつながる問題点があった。  However, even if no cracks are found in the structural material in the nondestructive inspection of the actual in-core instrumentation cylinder, it may be desirable to perform preventive maintenance to prevent the structural material from cracking in the future. For example, it is very common to apply laser technology to preventive maintenance such as stress improvement on the surface of a structural material (laser peening technology: see [Non-Patent Document 1]). In the non-destructive inspection device 3 of the in-core instrumentation cylinder 2 using 5, it is necessary to prepare a laser maintenance device separately from the non-destructive inspection device 3, and perform the work by replacing the device for each inspection work or maintenance work. is there. The replacement of the non-destructive inspection device and the laser maintenance device every time the work is performed, there is a problem that the work process is prolonged and costs are increased when considering the entire work from inspection to preventive maintenance.

一方、レーザ超音波探傷装置については、基本的な装置構成や探傷手法、炉内計装筒の円筒内面の探傷検査に用いる要素技術の提案はなされているものの、レーザによる予防保全と組み合わせた炉内計装筒の非破壊検査装置としての全体システムは提案されていない。  On the other hand, with regard to the laser ultrasonic flaw detector, although the basic equipment configuration, flaw detection technique, and elemental technology used for flaw detection inspection of the cylinder inner surface of the in-furnace instrumentation cylinder have been proposed, the furnace combined with laser preventive maintenance No whole system has been proposed as a nondestructive inspection device for internal instrumentation cylinders.

本発明は上述した事情を考慮してなされたものであり、レーザ超音波探傷などの非破壊検査と、レーザによる材料表面の応力改善などの予防保全とに装置の大部分を共用可能な、レーザ保全装置を提供するものである。  The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and is capable of sharing most of the apparatus for nondestructive inspection such as laser ultrasonic flaw detection and preventive maintenance such as improvement of stress on the material surface by laser. A maintenance device is provided.

本発明のレーザ保全装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、レーザ光源および光学系から構成されレーザ光を発振する一方、レーザ光の照射条件を探傷検査および予防保全ができる照射条件に変更可能なレーザシステムと、このレーザシステムから発振したレーザ光を伝送する光伝送手段と、この光伝送手段で伝送されたレーザ光を対象部位に照射するためのレーザ照射手段と、前記光伝送手段およびレーザ照射手段を対象部位まで搬送するとともに、対象部位の任意の範囲で走査する搬送・走査機構と、この搬送・走査機構の走査動作を制御・監視する操作盤と、前記搬送・走査機構を炉容器上部から対象に対して1次元または2次元的に走行させて位置決めし、吊設支持する作業台車と、前記搬送・走査機構は、少なくとも一側面が開放された多角形の本体ケーシングと、前記搬送・走査機構を対象に着座するための着座台と、前記光伝送手段および走査動作のための動力・制御信号を伝送するケーブルを案内する案内機構とを有し、前記本体ケーシング内には、その先端に設置された前記レーザ照射手段を対象部位に挿入する挿入管と、この挿入管を介して前記レーザ照射手段を昇降および回転動作させる上下動駆動機構および回転駆動機構と、前記搬送・走査機構の着座台が対象に着座したことを検知する着座検出手段と、着座後に搬送・走査機構を対象に固定する駆動固定機構とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the laser maintenance apparatus of the present invention comprises a laser light source and an optical system and oscillates laser light, while the laser light irradiation conditions are flaw detection inspection and A laser system that can be changed to an irradiation condition that enables preventive maintenance, an optical transmission unit that transmits laser light oscillated from the laser system, and a laser irradiation that irradiates the target site with the laser beam transmitted by the optical transmission unit Means , a transport / scanning mechanism for transporting the light transmission means and the laser irradiation means to the target site, and scanning within an arbitrary range of the target site, and an operation panel for controlling / monitoring the scanning operation of the transport / scanning mechanism, A work carriage that positions and transports the transport / scanning mechanism one-dimensionally or two-dimensionally with respect to the object from above the furnace vessel, and the transport / scanner Includes a polygonal main body casing having at least one open side, a seat for seating the transport / scanning mechanism, a cable for transmitting the optical transmission means and a power / control signal for scanning operation. A guide mechanism for guiding the laser irradiation means, an insertion tube for inserting the laser irradiation means installed at the tip of the main body casing into a target site, and raising and lowering the laser irradiation means through the insertion tube. A vertical drive mechanism and a rotational drive mechanism that rotate, a seating detection unit that detects that the seating base of the transport / scan mechanism is seated on a target, and a drive fixing mechanism that fixes the transport / scan mechanism to the target after sitting the is characterized in that it comprises.

本発明のレーザ保全装置は、検査作業や保全作業の都度の装置の入替え作業を不要とし、検査作業および保全作業を効率よく能率的に実施でき、作業工程の短期化、ひいてはコストダウンを図ることができる。  The laser maintenance apparatus of the present invention eliminates the need to replace the apparatus every inspection work or maintenance work, and can efficiently and efficiently carry out the inspection work and maintenance work, thereby shortening the work process and thereby reducing the cost. Can do.

本発明のレーザ保全装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。  An embodiment of a laser maintenance apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明のレーザ保全装置の第1実施形態を示す全体構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a laser maintenance apparatus of the present invention.

このレーザ保全装置10は、沸騰水型原子炉や加圧水型原子炉の原子炉管状構造物などの炉内計装筒の探傷検査や材料表面の応力改善などの予防保全に共用可能に適用される装置である。図1は、原子炉管状構造物のレーザ保全装置10を沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器11内の炉内計装筒12に適用した例を示す。加圧水型原子炉の原子炉容器内の炉内計装筒にも同様に適用することができる。  The laser maintenance apparatus 10 is applied to preventive maintenance such as flaw inspection of an in-core instrument tube such as a reactor tubular structure of a boiling water reactor or a pressurized water reactor, and stress improvement of a material surface. Device. FIG. 1 shows an example in which a reactor tubular structure laser maintenance device 10 is applied to an in-core instrument tube 12 in a reactor pressure vessel 11 of a boiling water reactor. The present invention can be similarly applied to an in-core instrument tube in a reactor vessel of a pressurized water reactor.

原子炉圧力容器11は、原子炉建屋14内に収容され、この原子炉圧力容器11の上方に原子炉ウェル15が形成される。この原子炉ウェル15および原子炉圧力容器11内に原子炉水16が張られている。原子炉ウェル15の上方にオペレーションフロア18が形成され、このオペレーションフロア18上に作業台車14が一次元あるいは二次元移動自在に設けられる。  The reactor pressure vessel 11 is accommodated in the reactor building 14, and a reactor well 15 is formed above the reactor pressure vessel 11. Reactor water 16 is stretched in the reactor well 15 and the reactor pressure vessel 11. An operation floor 18 is formed above the reactor well 15, and a work carriage 14 is provided on the operation floor 18 so as to be movable one-dimensionally or two-dimensionally.

また、原子炉建屋14内のオペレーションフロア18上にレーザ超音波センシングシステムを構成する保全用または検査・保全用のレーザシステム20が設置される。このレーザシステム20は原子炉内管状構造物の対象部位を検査、計測、改質、加工するためのレーザ光源および光学系を構成している。このレーザシステム20によって受信された探傷信号の処理、表示、解析、記録などの処理を行なう探傷信号処理システム21および搬送・走査機構23の走査動作を制御・監視する操作盤22がオペレーションフロア18上に設けられる。保全用レーザシステム20は、超音波送信用レーザ光源(以後、送信レーザ光源という。)、超音波受信用レーザ光源(以後、受信レーザ光源という。)、超音波受信用干渉計等のレーザ超音波法による超音波信号の送受信に必要な要素を備える。 Also, a maintenance or inspection / maintenance laser system 20 constituting a laser ultrasonic sensing system is installed on an operation floor 18 in the reactor building 14. The laser system 20 constitutes a laser light source and an optical system for inspecting, measuring, modifying, and processing a target portion of the tubular structure in the reactor. A flaw detection signal processing system 21 that performs processing such as processing, display, analysis, and recording of flaw detection signals received by the laser system 20 and an operation panel 22 that controls and monitors the scanning operation of the transport / scanning mechanism 23 are provided on the operation floor 18. Is provided. The maintenance laser system 20 includes laser ultrasonic waves such as an ultrasonic transmission laser light source (hereinafter referred to as a transmission laser light source), an ultrasonic reception laser light source (hereinafter referred to as a reception laser light source), and an ultrasonic reception interferometer . Elements necessary for transmitting and receiving ultrasonic signals by the method.

さらに、原子炉ウェル15および原子炉圧力容器11は原子炉水16で満たされており、原子炉圧力容器11の下部(下鏡部)に原子炉内管状構造物としての炉内計装筒12が設置されている。炉内計装筒12は図示しない中性子計装管等を案内するもので、例えば約9.5mm、15.2mmなどの細い内径dを有する。炉内計装筒12は、図2に示すように、原子炉圧力容器11の下鏡部11aへの固定や管(筒)接続に全周接続Wが用いられる。  Furthermore, the reactor well 15 and the reactor pressure vessel 11 are filled with the reactor water 16, and an in-core instrument tube 12 as a tubular structure inside the reactor is provided at the lower part (lower mirror part) of the reactor pressure vessel 11. Is installed. The in-core instrument tube 12 guides a neutron instrumentation tube (not shown) and has a small inner diameter d such as about 9.5 mm or 15.2 mm. As shown in FIG. 2, the in-core instrumentation cylinder 12 uses an all-round connection W for fixing to the lower mirror portion 11 a of the reactor pressure vessel 11 and for connecting a tube (cylinder).

保全用レーザシステム20は、光伝送手段として1本あるいは複数本の光ファイバ25を介して搬送・走査機構23に接続される一方、この搬送・走査機構23は動力・信号用電気ケーブル群26を介して操作盤22と接続される。保全用レーザシステム20と探傷信号処理システム21との間も動力・信号用電気ケーブル群26により接続される。  The maintenance laser system 20 is connected to a transport / scanning mechanism 23 via one or a plurality of optical fibers 25 as an optical transmission means, and the transport / scanning mechanism 23 connects a power / signal electric cable group 26. Via the operation panel 22. The maintenance laser system 20 and the flaw detection signal processing system 21 are also connected by a power / signal electric cable group 26.

保全用レーザシステム20に光ファイバ25を介して接続される搬送・走査機構23は、一次元または二次元的に走行可能な作業用台車19の昇降機構27から吊設される吊設ワイヤあるいはケーブル28により昇降自在に吊設支持される。作業用台車19は、炉内計装筒12の内面探傷検査や材料表面応力改善などの予防保全専用の台車であっても、また、燃料交換のため、原子炉圧力容器(RPV)11の上方に設置された燃料交換用設備で代用してもよい。  The transport / scanning mechanism 23 connected to the maintenance laser system 20 via the optical fiber 25 is a suspended wire or cable suspended from the lifting mechanism 27 of the work carriage 19 that can travel in one or two dimensions. 28 is suspended and supported so as to be movable up and down. The working carriage 19 may be a carriage dedicated to preventive maintenance such as internal flaw detection and material surface stress improvement of the in-core instrument tube 12 or above the reactor pressure vessel (RPV) 11 for fuel replacement. A fuel replacement facility installed in the vehicle may be substituted.

保全用レーザシステム20から発振された送信レーザ光Lは、光ファイバ25に導かれ、その出口端から搬送・走査機構23に伝達され、原子炉内管状構造物の内面探傷検査や予防保全に用いられる。保全用レーザシステム20に含まれる送信レーザ光源としては、例えばQスイッチNd:YAGレーザの第2高調波(波長532mm)を使用することが可能である。このレーザ光源は、発振エネルギ、走査条件等を調整するだけで、そのまま、予防保全を兼ねるレーザピーニング用光源として活用することができる。レーザ光源は、発振エネルギや走査条件等の調整により、探傷検出用光源として、また、予防保全用光源として共用させることができる。具体的には、発振エネルギを探傷検時は30mj、予防保全時は60mjとする。The transmission laser beam L 1 oscillated from the maintenance laser system 20 is guided to the optical fiber 25 and transmitted from the exit end to the transport / scanning mechanism 23 for the inner surface flaw inspection and preventive maintenance of the tubular structure in the reactor. Used. As a transmission laser light source included in the maintenance laser system 20, for example, a second harmonic (wavelength: 532 mm) of a Q-switch Nd: YAG laser can be used. This laser light source can be used as it is as a light source for laser peening, which also serves as preventive maintenance, simply by adjusting oscillation energy, scanning conditions, and the like. The laser light source can be shared as a flaw detection light source or a preventive maintenance light source by adjusting oscillation energy, scanning conditions, and the like. Specifically, the oscillation energy is set to 30 mj during flaw detection and 60 mj during preventive maintenance.

保全用レーザシステム20内で発振した送信レーザ光Lは、光ファイバ25に導かれてファイバ出口端から搬送・走査機構23に光伝送される。搬送・走査機構23の詳細な構造は図3に示される。The transmission laser light L 1 oscillated in the maintenance laser system 20 is guided to the optical fiber 25 and is optically transmitted to the transport / scanning mechanism 23 from the fiber exit end. The detailed structure of the transport / scanning mechanism 23 is shown in FIG.

搬送・走査機構23は、少なくとも一側面が開放された矩形(多角形)の長尺状あるいはボックス状の本体ケーシング30と、本体ケーシング30の下部に設けられる着座台31とを主たる構造物とする機構である。本体ケーシング30内には挿入管32が設置されており、この挿入管32は、上下動駆動機構33および回転駆動機構34により上下動自在かつ回転駆動自在に設けられる。  The transport / scanning mechanism 23 has a rectangular (polygonal) long or box-shaped main body casing 30 with at least one side surface opened and a seat base 31 provided at the lower portion of the main body casing 30 as main structures. Mechanism. An insertion tube 32 is installed in the main body casing 30, and the insertion tube 32 is provided so as to be vertically movable and rotationally driven by a vertical motion drive mechanism 33 and a rotational drive mechanism 34.

挿入管32の先端には特開2005−40809号公報(特許文献3)に開示された構成を有するレーザ照射ヘッド35がレーザ照射手段として取り付けられる。本体ケーシング30の一側方が矩形に開放されているのは、内部設置の上下動駆動機構33、回転駆動機構34、昇降および回転可能な挿入管32およびレーザ照射ヘッド35のメンテナンスを考慮したものである。搬送・走査機構23には炉内TVカメラ等が炉内観察手段が備えられる。炉内TVカメラ等が設けられることで、実際運用時における原子炉圧力容器11内の炉内物(内在物)の動作を観察できるようになっている。  A laser irradiation head 35 having a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-40809 (Patent Document 3) is attached to the distal end of the insertion tube 32 as laser irradiation means. One side of the main body casing 30 is opened in a rectangular shape in consideration of maintenance of the vertically installed drive mechanism 33, the rotary drive mechanism 34, the insertion tube 32 that can be moved up and down, and the laser irradiation head 35. It is. The conveyance / scanning mechanism 23 is provided with an in-furnace TV camera or the like and in-furnace observation means. By providing the in-reactor TV camera or the like, it is possible to observe the operation of the in-reactor (internal) in the reactor pressure vessel 11 during actual operation.

図3に示された搬送・走査機構23は、上下動駆動機構33の下降動作により、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35が原子炉内管状構造物としての炉内計装管12内に充分に挿入された状態を示す。挿入管32およびレーザ照射ヘッド35が最上部まで引き上げられた場合、すなわち、初期状態においては、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35は炉内計装管12の最頂部から完全に上方に引き抜かれた状態に保持される。  In the transport / scanning mechanism 23 shown in FIG. 3, the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are sufficiently placed in the in-core instrumentation tube 12 as a tubular structure in the reactor by the downward movement of the vertical movement drive mechanism 33. Indicates the inserted state. When the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are pulled up to the top, that is, in the initial state, the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are completely pulled out from the top of the in-core instrumentation tube 12. Kept in a state.

挿入管32は、回転駆動機構34により回転自在に支持され、かつ、回転駆動機構34が上下動駆動機構33により昇降自在に支持されることで、レーザ照射ヘッド35は、炉内計装筒12内で回転自在かつ昇降自在に位置決めでき、レーザ照射ヘッド35は原子炉内管状構造物としての炉内計装筒12内で挿入・引抜き自在に支持される。原子炉内管状構造物は、炉内計装筒以外にも種々考えられる。  The insertion tube 32 is rotatably supported by the rotation drive mechanism 34, and the rotation drive mechanism 34 is supported by the vertical movement drive mechanism 33 so that the laser irradiation head 35 can move up and down. The laser irradiation head 35 is supported so as to be freely inserted and withdrawn in an in-core instrument tube 12 as a tubular structure in the reactor. Various types of tubular structures in the reactor can be considered in addition to the in-core instrument tube.

レーザ超音波探傷に使用する送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lを伝送する光ファイバ25は、図3に示すように、搬送・走査機構23の上部からケーブルトレイ36に案内される。挿入管32は、光ファイバ25の外径よりも太い内径を有する。光ファイバ25は挿入管32内を経由して、挿入管32の先端部に設けられるレーザ照射ヘッド35と光学的に接続されるように、光ファイバ25の先端部が光学的に適切な位置関係となるよう固定される。As shown in FIG. 3, the optical fiber 25 that transmits the transmission laser beam L 1 and the reception laser beam L 2 used for laser ultrasonic flaw detection is guided to the cable tray 36 from the upper part of the conveyance / scanning mechanism 23. The insertion tube 32 has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the optical fiber 25. The optical fiber 25 has an optically appropriate positional relationship so that the optical fiber 25 is optically connected to the laser irradiation head 35 provided at the distal end of the insertion tube 32 via the insertion tube 32. To be fixed.

次に、レーザ保全装置の作用を説明する。  Next, the operation of the laser maintenance device will be described.

作業台車19から吊設ワイヤ28で吊り下げられた搬送・走査機構23は、作業台車19に備えられる昇降機構27の動作と吊設ワイヤ28の操作により、図1に点線矢印に示すような昇降経路で原子炉圧力容器11の炉底部に設けられた炉内計装筒12に着座される。  The conveyance / scanning mechanism 23 suspended from the work carriage 19 by the suspension wire 28 is moved up and down as shown by the dotted arrow in FIG. 1 by the operation of the elevation mechanism 27 provided on the work carriage 19 and the operation of the suspension wire 28. It is seated on an in-core instrument tube 12 provided at the bottom of the reactor pressure vessel 11 along the path.

搬送・走査機構23が炉内計装筒12に確実に着座したことは着座検出手段としての着座センサ37で検出され、ケーブル26を介して操作盤22に着座完了信号として送られる。操作盤22で着座完了信号が確認されると、駆動固定機構としての流体シリンダ38の作動によって支持機構(作動ロッド)39が炉内計装筒12に押し付けられ、搬送・走査機構23が炉内計装筒12に固定される。  The fact that the conveyance / scanning mechanism 23 is securely seated on the in-core instrument tube 12 is detected by a seating sensor 37 as seating detection means, and is sent to the operation panel 22 via the cable 26 as a seating completion signal. When the seating completion signal is confirmed on the operation panel 22, the support mechanism (operating rod) 39 is pressed against the in-core instrument tube 12 by the operation of the fluid cylinder 38 as a driving and fixing mechanism, and the conveying / scanning mechanism 23 is in the furnace. It is fixed to the instrumentation cylinder 12.

搬送・走査機構23が炉内計装筒12に固定された状態で、操作盤22により駆動力および駆動信号が動力・信号用電気ケーブル群26を介して上下動駆動機構33に伝送され、挿入管32およびその先端のレーザ照射ヘッド35が炉内計装筒12内に挿入される。上下動駆動機構33に備えられる上下位置センサにより所定の上下位置にレーザ照射ヘッド35が設置されると、保全用レーザシステム10から送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lが発振し、光ファイバ25およびレーザ照射ヘッド35を介して、適切な照射条件で炉内計装筒12内面の対象部位に照射され、探傷検査が開始される。With the conveyance / scanning mechanism 23 fixed to the in-core instrument tube 12, the operation panel 22 transmits the driving force and the driving signal to the vertical movement driving mechanism 33 via the power / signal electric cable group 26 for insertion. The tube 32 and the laser irradiation head 35 at the tip thereof are inserted into the in-core instrumentation cylinder 12. When the laser irradiation head 35 to a predetermined vertical position by the vertical position sensor provided in the vertical movement drive mechanism 33 is installed, it oscillates the transmission laser beam L 1 and the received laser beam L 2 from the maintenance laser system 10, the optical fiber 25 and the laser irradiation head 35 irradiate the target part on the inner surface of the in-core instrument tube 12 under appropriate irradiation conditions, and the flaw detection inspection is started.

探傷検査が開始されると、再び、操作盤22より駆動力およぴ駆動信号が図3に示される上下動駆動機構33および回転駆動機構34に伝送され、レーザ照射ヘッド35が所定の位置で螺旋走査、軸方向走査、あるいは回転走査され、炉内計装筒12の対象部位の検査が行なわれる。  When the flaw detection inspection is started, the driving force and the driving signal are transmitted again from the operation panel 22 to the vertical movement driving mechanism 33 and the rotation driving mechanism 34 shown in FIG. 3, and the laser irradiation head 35 is moved at a predetermined position. Spiral scanning, axial scanning, or rotational scanning is performed, and the target portion of the in-core instrument tube 12 is inspected.

炉内計装筒12内面の所定の検査範囲の探傷走査が完了した後には、上下動駆動機構33によりレーザ照射ヘッド35が引抜き位置まで上昇し、次の炉内計装筒12へ移動、または作業開始とほぼ逆の操作(作業)手順で搬送・走査機構23の収納作業が実施される。  After completion of the flaw detection scanning within a predetermined inspection range on the inner surface of the in-core instrument tube 12, the vertical movement drive mechanism 33 raises the laser irradiation head 35 to the extraction position and moves to the next in-core instrument tube 12. The carrying operation of the transport / scanning mechanism 23 is carried out by an operation (work) procedure almost opposite to the work start.

搬送・走査機構23を操作盤22の制御により作動させることで、炉内計装筒12の内面において、所望の非破壊検査を容易に実現することができるばかりでなく、例えば非破壊による探傷検査が完了し、その探傷検査の結果、炉内計装筒12内面にひびが検出されなかった場合など、送信レーザ光L1の照射条件を変更するだけ、あるいは上述の構成要素のいずれか一部を変更・追加するだけで、レーザによる計測、改質、加工応力改善等の予防保全作業に移行することができる。 By operating the conveyance / scanning mechanism 23 under the control of the operation panel 22, a desired nondestructive inspection can be easily realized on the inner surface of the in-core instrument tube 12. Is completed, and as a result of the flaw detection inspection, if no crack is detected on the inner surface of the in-core instrument tube 12, only the irradiation condition of the transmission laser beam L1 is changed, or any one of the above-described components is changed. By simply making changes / additions, it is possible to shift to preventive maintenance work such as laser measurement, modification, and machining stress improvement.

図4は、本発明のレーザ保全装置の第1実施形態の第1変形例を示すものである。  FIG. 4 shows a first modification of the first embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

このレーザ保全装置10の全体的な構成は、第1実施形態に示された保全装置と挿入管を除いて異ならないので、同じ構成には同一符号を用いて図示ならびに説明を省略する。  The overall configuration of the laser maintenance device 10 is the same as that of the first embodiment except for the maintenance device and the insertion tube. Therefore, the same reference numerals are used for the same components, and illustration and description are omitted.

第1変形例に示されたレーザ保全装置10は、ポリカーボネイト等の樹脂製の挿入管32aを用いたものである。この保全装置10は、挿入管32aが樹脂製であることを特徴とするものである。  The laser maintenance apparatus 10 shown in the first modification uses a resin insertion tube 32a such as polycarbonate. The maintenance device 10 is characterized in that the insertion tube 32a is made of resin.

原子炉内管状構造物としての炉内計装筒12は、図4(A)に示すように、原子炉圧力容器11の下鏡部11a(図2参照)に溶接固定される。炉内計装筒12は、溶接時の入熱により、図4(B)に示すように、長尺物が“く”の字型、あるいは図4(C)に示すように“S”の字型に内径が湾曲する可能性がある。炉内計装筒12の曲がり領域BAは、炉内計装筒12の機能や強度としては問題がないが、炉内計装筒12の内面に挿入管32aを挿入していくことを考えれば後述のような問題が生じ得る。すなわち、炉内計装筒12が標準的な直管状態(図4(A))である場合、挿入管32は金属製等であっても挿入・引抜きは可能である。  As shown in FIG. 4A, the in-core instrument tube 12 as a tubular structure in the reactor is welded and fixed to the lower mirror portion 11a (see FIG. 2) of the reactor pressure vessel 11. As shown in FIG. 4 (B), the in-core instrumentation cylinder 12 has a “<” shape as shown in FIG. 4 (B), or “S” as shown in FIG. 4 (C). There is a possibility that the inner diameter is curved in a letter shape. The bent area BA of the in-core instrument tube 12 has no problem as to the function and strength of the in-core instrument tube 12, but considering that the insertion tube 32 a is inserted into the inner surface of the in-core instrument tube 12. The following problems may occur. That is, when the in-core instrumentation cylinder 12 is in a standard straight tube state (FIG. 4A), the insertion tube 32 can be inserted and extracted even if it is made of metal or the like.

しかしながら、炉内計装筒12が曲がっている状態で金属製等の挿入管32を用いると、図4(B)に模式的に示すように、炉内計装筒(管)12の曲がり部近傍にレーザ照射ヘッド35が到達した際、挿入管32aと炉内計装筒12が干渉し、挿入・引抜が困難となる。ここで挿入管32aがポリカーボネイト等の樹脂製である場合、支持強度を保持しつつ曲がり部に柔軟に対応するので、曲がり管でも容易に炉内計装筒12内への挿入・引抜が容易でかつ可能となる。  However, when the insertion tube 32 made of metal or the like is used in a state where the in-core instrument tube 12 is bent, as shown schematically in FIG. 4B, the bent portion of the in-core instrument tube (tube) 12 When the laser irradiation head 35 reaches the vicinity, the insertion tube 32a and the in-furnace instrumentation cylinder 12 interfere with each other, making insertion / extraction difficult. Here, when the insertion tube 32a is made of a resin such as polycarbonate, the bending portion is flexibly accommodated while maintaining the supporting strength, so that even the bending tube can be easily inserted into and extracted from the in-core instrument tube 12. And it becomes possible.

図5および図6は、本発明のレーザ保全装置の第1実施形態の第2変形例を示す説明図である。  5 and 6 are explanatory views showing a second modification of the first embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この変形例に示されたレーザ保全装置10は、過負荷防止用インターロック機能を備えたものであり、保全装置の全体的構成は、図1ないし図3に示されたレーザ保全装置10と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して図示ならびに説明を省略する。  The laser maintenance device 10 shown in this modification has an overload prevention interlock function, and the overall configuration of the maintenance device is different from the laser maintenance device 10 shown in FIGS. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.

図5および図6に示されたレーザ保全装置10は、挿入管32を炉内計装筒12内に過負荷で挿入されることを防止するインターロック機能を備えたものである。すなわち、保全装置10の搬送・走査機構23は、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35の過負荷挿入を防止する過負荷挿入防止手段49が備えられる。  The laser maintenance apparatus 10 shown in FIGS. 5 and 6 is provided with an interlock function that prevents the insertion tube 32 from being inserted into the in-core instrumentation cylinder 12 due to overload. In other words, the transport / scanning mechanism 23 of the maintenance apparatus 10 is provided with an overload insertion preventing means 49 that prevents the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 from being overloaded.

一方、原子炉内管状構造物としての炉内計装筒12には、図4(B)および(C)に示すような湾曲部あるいは屈曲部が存在する可能性がある。  On the other hand, the in-core instrument tube 12 as the tubular structure in the reactor may have a curved portion or a bent portion as shown in FIGS. 4 (B) and (C).

原子炉内管状構造物である炉内計装筒12に湾曲部や屈曲部が存在しても、挿入管32に樹脂製の管を採用することにより、曲がり部BAへの挿入性は充分に確保できる。  Even if there is a curved portion or a bent portion in the in-core instrument tube 12 that is a tubular structure in the reactor, the insertion tube 32 is made of a resin tube, so that the insertability into the bent portion BA is sufficiently high. It can be secured.

しかし、炉内計装筒12の曲がりが非常に大きいと、挿入管32の挿入が困難となったり、また、樹脂製の挿入管32を採用しても、挿入が困難となる。  However, if the bending of the in-core instrumentation cylinder 12 is very large, it becomes difficult to insert the insertion tube 32, and even if the resin insertion tube 32 is adopted, the insertion becomes difficult.

挿入管32の炉内計装筒12への挿入が困難となる場合、通常の挿入管32の取扱い動作では、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35の一定以上の挿入が困難となる。所定以上の挿入が困難となるにも拘らず、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35が所定の位置まで挿入されるように、上下動駆動機構33の装置側は挿入負荷をかけていくことになる。結果として、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35の炉内計装筒12への噛み込み、あるいは、最終的には上下動駆動機構33の破損につながる懸念がある。  When it becomes difficult to insert the insertion tube 32 into the in-furnace instrumentation cylinder 12, it is difficult to insert the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 beyond a certain level in a normal handling operation of the insertion tube 32. In spite of the difficulty in inserting more than a predetermined amount, the apparatus side of the vertical movement drive mechanism 33 places an insertion load so that the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are inserted to a predetermined position. . As a result, there is a concern that the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 may be caught in the in-furnace instrumentation cylinder 12 or ultimately the vertical movement drive mechanism 33 may be damaged.

第2変形例のレーザ保全装置10では、過負荷防止用のインターロック機能を具備した過負荷挿入防止手段49を有することで、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35の曲がり部への噛み込み、上下動駆動機構33等の基礎・走査機構23の破損を防止するものである。  In the laser maintenance device 10 of the second modified example, the overload insertion preventing means 49 having an interlock function for preventing overload is provided, so that the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are bitten into the bent portion, and the top and bottom This prevents damage to the basic / scanning mechanism 23 such as the dynamic drive mechanism 33.

図5および図6は、図3に示されたC部の拡大図であり、搬送・走査機構23に備えられる上下動駆動機構33および回転駆動機構34の部分を示すものである。  FIGS. 5 and 6 are enlarged views of part C shown in FIG. 3, and show portions of the vertical drive mechanism 33 and the rotary drive mechanism 34 provided in the transport / scan mechanism 23.

回転駆動機構34は、回転駆動用モータ40、挿入管案内機構41および回転駆動台座42を主たる構成要素とするものである。回転駆動機構34は、上下動駆動機構33に自重にてぶら下がる構造に構成される。上下動駆動機構33は、図3に示された昇降駆動用モータ45、スクリューシャフトとしてのリードスクリュー46および47を主たる構成要素とする。  The rotation drive mechanism 34 includes a rotation drive motor 40, an insertion tube guide mechanism 41, and a rotation drive base 42 as main components. The rotation drive mechanism 34 is configured to hang from the vertical drive mechanism 33 by its own weight. The vertical movement drive mechanism 33 is mainly composed of a lift drive motor 45 and lead screws 46 and 47 as screw shafts shown in FIG.

回転駆動機構34を上下動駆動機構33に対し、ぶら下がり構造とすることで、回転駆動機構34は、上下動駆動機構33に対し、初期位置から上方向にある範囲Hで自由に移動できる。  By making the rotation drive mechanism 34 have a hanging structure with respect to the vertical movement drive mechanism 33, the rotation drive mechanism 34 can move freely with respect to the vertical movement drive mechanism 33 in a range H in the upward direction from the initial position.

回転駆動機構34は、昇降動駆動用モータ45によりリードスクリュー46を回転させるとナット47が上下動し、ナット46の上下動に追従して回転駆動機構34全体も上下動する。通常の場合、上下動動作に回転駆動機構34の回転動作を合わせることで、レーザ照射ヘッド35は、炉内計装筒12の内孔内を、任意の上下位置、任意の角度に設定すること、および任意の範囲で連続的な上下・回転駆動(らせん動作を含む)を実現することができる。  In the rotation drive mechanism 34, when the lead screw 46 is rotated by the lift drive motor 45, the nut 47 moves up and down, and the rotation drive mechanism 34 as a whole moves up and down following the vertical movement of the nut 46. In a normal case, the laser irradiation head 35 sets the inner hole of the in-core instrument cylinder 12 at an arbitrary vertical position and an arbitrary angle by matching the rotational operation of the rotary drive mechanism 34 with the vertical movement operation. In addition, continuous up / down / rotation driving (including helical movement) can be realized within an arbitrary range.

挿入管32を炉内計装筒12に挿入作動(下方向)中、挿入管32の先端に取り付けたレーザ照射ヘッド35が、何らかの理由によりそれ以上挿入困難となった場合、ナット47は設定値を目指して図5の鎖線で示すように、更に下方向へ移動するものの、回転駆動機構34は図6に示すように、ぶら下がり構造部(図示せず)によって過負荷によって押し込まれることがなく、ぶら下がり位置で停止する。  When the insertion tube 32 is inserted into the in-core instrument tube 12 (downward) and the laser irradiation head 35 attached to the distal end of the insertion tube 32 becomes difficult to insert for some reason, the nut 47 is set to the set value. As shown by the chain line in FIG. 5, the rotary drive mechanism 34 is not pushed by an overload by a hanging structure (not shown) as shown in FIG. Stop at the hanging position.

上下動駆動機構33の昇降駆動用モータ45には、上下動駆動機構33の上下位置を測定する第1の上下位置計測手段としての図示しない第1の位置検出センサが設けられており、回転駆動機構34の回転駆動台座42には、回転駆動機構34の上下位置を測定する第2の上下位置計測手段としての第2の位置検出センサ48が設けられ、この第2の位置検出センサ48で回転駆動機構34の実際の昇降(上下動)位置を計測し、検出している。  The up / down drive motor 45 of the vertical drive mechanism 33 is provided with a first position detection sensor (not shown) as a first vertical position measuring means for measuring the vertical position of the vertical drive mechanism 33, and is rotationally driven. The rotation drive base 42 of the mechanism 34 is provided with a second position detection sensor 48 as a second vertical position measuring means for measuring the vertical position of the rotation drive mechanism 34. The second position detection sensor 48 rotates the second position detection sensor 48. The actual raising / lowering (vertical movement) position of the drive mechanism 34 is measured and detected.

第1および第2の位置検出センサ48の出力値は、操作盤22の(図1参照)で常時モニタリングされており、第1の位置検出センサの出力値と第2の位置検出センサ48の出力値の差が設定値Hを超えれば、過負荷挿入防止手段49は挿入管32のそれ以上の挿入が不可と検知してその上下駆動を停止するインターロック機能を有する。上下動駆動機構33および回転駆動機構34に位置検出センサ48を設けて、上下動駆動機構33および回転駆動機構34の上下位置あるいは相対位置を常時モニタリングすることで、挿入管32およびレーザ照射ヘッド35の炉内計装筒12の曲がり部BAへの噛み込み、搬送・駆動機構23の破損を未然にかつ確実に防止することができる。  The output values of the first and second position detection sensors 48 are constantly monitored on the operation panel 22 (see FIG. 1), and the output values of the first position detection sensor and the second position detection sensor 48 are output. If the difference between the values exceeds the set value H, the overload insertion preventing means 49 has an interlock function that detects that further insertion of the insertion tube 32 is impossible and stops its vertical drive. A position detection sensor 48 is provided in the vertical movement drive mechanism 33 and the rotation drive mechanism 34 so that the vertical position or relative position of the vertical movement drive mechanism 33 and the rotation drive mechanism 34 is constantly monitored, whereby the insertion tube 32 and the laser irradiation head 35 are monitored. The in-furnace instrumentation cylinder 12 can be prevented from being caught in the bent portion BA and the conveyance / drive mechanism 23 can be prevented from being damaged.

なお、過負荷挿入防止手段49は、昇降駆動用モータ45にトルク測定機能を設置し、過負荷による挿入をトルク監視によって防止する機構で構成してもよい。  The overload insertion preventing means 49 may be configured by a mechanism that installs a torque measurement function in the lifting drive motor 45 and prevents insertion due to overload by torque monitoring.

[第2実施形態]
図7は本発明のレーザ保全装置の第2実施形態を示す全体構成図である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この実施形態に示されたレーザ保全装置10Aは、送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lを伝送する1本または複数本の光ファイバ25に関する取扱性を向上させたことを特徴とするもので、第1実施形態に示されたレーザ保全装置10と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。Laser protection device 10A shown in this embodiment, characterized in that to improve the handling properties to an optical fiber 25 of one or a plurality of transmitting transmits the laser beam L 1 and the received laser beam L 2 The same components as those of the laser maintenance apparatus 10 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図7に示されたレーザ保全装置10Aは、光学的な観点のみから言えば、光ファイバ25は、保全用レーザシステム20に接続される入射端から挿入管32およびレーザ照射ヘッド35(図3参照)近傍の出力端まで継ぎ目のない一本ものの光ファイバを用いることが望ましい。光ファイバ25に継ぎ目がある場合、継ぎ目部分でレーザ光エネルギーの一部が反射・散乱され、実効的に伝送できるレーザ光エネルギーが減少することと、継ぎ目の反射・散乱されたレーザ光成分が光ファイバあるいはその他光学素子の損傷の原因となる可能性があるためである。  In the laser maintenance apparatus 10A shown in FIG. 7, only from an optical point of view, the optical fiber 25 includes an insertion tube 32 and a laser irradiation head 35 (see FIG. 3) from the incident end connected to the maintenance laser system 20. It is desirable to use a single optical fiber that is seamless to the output end in the vicinity. When the optical fiber 25 has a seam, a part of the laser light energy is reflected and scattered at the seam part, the laser light energy that can be effectively transmitted is reduced, and the laser light component reflected and scattered at the seam is light. This is because it may cause damage to the fiber or other optical elements.

しかしながら、炉内計装筒12はオペレーションフロア18のレベルから約20m下方に位置するため、光ファイバ25の全長は最低でも20m以上の長尺となり、取扱性に問題があることが懸念される。  However, since the in-core instrumentation cylinder 12 is located about 20 m below the level of the operation floor 18, the total length of the optical fiber 25 is at least 20 m or more, and there is a concern that there is a problem in handling.

図7に示された原子炉内管状構造物のレーザ保全装置10Aでは、保全用レーザシステム20と搬送・走査機構23とを接続する光ファイバ25に防水型光ファイバコネクタ50を導入して保全用レーザシステム20側の長さlaの光ファイバ25aとレーザ照射ヘッド35(図3参照)側の長さlbの光ファイバ25bとを分割可能な構造としたものである。送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lを伝送する光ファイバ25を分割可能な構造とすることで光ファイバ25の取扱性を向上させたものである。In the laser maintenance device 10A for the tubular structure in the reactor shown in FIG. 7, a waterproof optical fiber connector 50 is introduced into the optical fiber 25 connecting the maintenance laser system 20 and the transport / scanning mechanism 23 for maintenance. The optical fiber 25a having a length la on the laser system 20 side and the optical fiber 25b having a length lb on the laser irradiation head 35 (see FIG. 3) side can be divided. The handleability of the optical fiber 25 is improved by adopting a structure in which the optical fiber 25 that transmits the transmission laser beam L 1 and the reception laser beam L 2 can be divided.

光ファイバ25を構成する光ファイバ25aと25bの長さの比率は任意であるが、搬送・走査機構23の取扱性を考慮すると、光ファイバ25aのファイバ長la、光ファイバ25bの
ファイバ長lbがla>lbでかつla+lb≧20mとし、光ファイバ25aは光ファイバリール51で光ファイバの送り出し長さを調整することを可能としている。
The ratio of the lengths of the optical fibers 25a and 25b constituting the optical fiber 25 is arbitrary, but considering the handleability of the transport / scanning mechanism 23, the fiber length la of the optical fiber 25a and the fiber length lb of the optical fiber 25b are When la> lb and la + lb ≧ 20 m, the optical fiber 25a can adjust the delivery length of the optical fiber by the optical fiber reel 51.

光ファイバ25を防水型光ファイバコネクタ50で接続すると、コネクタ部でのレーザ光の反射・散乱が発生する。この反射・散乱問題を解決するため、光ファイバ25aおよび光ファイバ25bの接続面には反射防止手段を設けて反射防止機能を持たせる。反射防止手段としては、送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lのそれぞれのレーザ波長に合わせてチューニングされた光学的な反射防止膜を設置する方法が望ましく、最適である。When the optical fiber 25 is connected by the waterproof optical fiber connector 50, reflection / scattering of the laser light at the connector portion occurs. In order to solve this reflection / scattering problem, an antireflection function is provided by providing antireflection means on the connection surfaces of the optical fiber 25a and the optical fiber 25b. As the antireflection means, a method of installing an optical antireflection film tuned in accordance with the respective laser wavelengths of the transmission laser light L 1 and the reception laser light L 2 is desirable and optimal.

光ファイバ25の反射防止対策として、より簡単には、反射防止手段は光ファイバ25b側のコネクタ要素を光ファイバ保護管に対して密封型(外部水環境に対しては防水)、光ファイバ25a側のコネクタ要素を光ファイバ保護管に対して非密封型(外部水環境に対しては防水)とし、継ぎ目に水を注入することでもよい。  As an antireflection measure for the optical fiber 25, more simply, the antireflection means is such that the connector element on the optical fiber 25b side is sealed with the optical fiber protective tube (waterproof against the external water environment), and the optical fiber 25a side. The connector element may be non-sealed with respect to the optical fiber protective tube (waterproof to the external water environment), and water may be injected into the seam.

さらには光ファイバ25b側の密封型コネクタ要素と、光ファイバ25a側の非密封型コネクタ要素を、水中で接続するだけでも良い。継ぎ目に水を注入することでコネクタ部でのレーザ光の反射・散乱を防止する作用を、図8を用いて説明する。  Furthermore, the sealed connector element on the optical fiber 25b side and the non-sealed connector element on the optical fiber 25a side may be simply connected in water. The effect | action which prevents the reflection and scattering of the laser beam in a connector part by inject | pouring water into a joint is demonstrated using FIG.

レーザ光(送信レーザ光Lおよび/または受信レーザ光L)の光の反射はレーザ光が伝播する2媒質に屈折率の差がある場合に発生し、その屈折率の差が大きいほど反射が大きくなることは知られている。光ファイバ25aおよび25bのファイバコアの材質が石英ガラスであったとすると、その屈折率は約1.46であり、周辺雰囲気が空気(屈折率1.00)である場合には垂直入射光の反射率Rは

Figure 0004664770
となる。The reflection of the laser beam (the transmission laser beam L 1 and / or the reception laser beam L 2 ) occurs when there is a difference in the refractive index between the two media through which the laser beam propagates. Is known to grow. If the material of the fiber cores of the optical fibers 25a and 25b is quartz glass, the refractive index is about 1.46, and when the ambient atmosphere is air (refractive index 1.00), the reflection of normal incident light is performed. The rate R is
Figure 0004664770
It becomes.

一方、光ファイバ25a,25b同士の継ぎ目の周辺を水雰囲気で置換すれば、水の屈折率が1.33であるため反射率は同様の計算から約0.2%となり、ファイバ端面で反射する光成分を1/10以下とすることができる。なお、水中で光ファイバ25a,25bを接続する際には図9および図10に示すような水中接続治具55を用いる。  On the other hand, if the periphery of the joint between the optical fibers 25a and 25b is replaced with a water atmosphere, the refractive index of water is 1.33, so the reflectance is about 0.2% from the same calculation, and is reflected at the end face of the fiber. The light component can be 1/10 or less. When connecting the optical fibers 25a and 25b in water, an underwater connection jig 55 as shown in FIGS. 9 and 10 is used.

図9は水中接続治具55の側面図、図10は水中接続治具55の平面図(上面図)をそれぞれ示すものである。水中接続治具55は、光ファイバ25aあるいは25bを各々内挿する光ファイバ保護管56a,56bを固定する固定台座57a,57bと、固定台座57a,57bの中心軸を保持しつつ図中矢印C方向にスライドするスライドガイド58と、それらを水中環境に保持する水槽59から構成されるもので、水中にて2本の光ファイバ25a,25bを効率的に接続することを可能としたものである。  FIG. 9 is a side view of the underwater connection jig 55, and FIG. 10 is a plan view (top view) of the underwater connection jig 55. The underwater connection jig 55 holds the fixed bases 57a and 57b for fixing the optical fiber protection tubes 56a and 56b into which the optical fibers 25a or 25b are inserted, respectively, and the center axis of the fixed bases 57a and 57b while maintaining the arrow C in the figure. It comprises a slide guide 58 that slides in a direction and a water tank 59 that holds them in an underwater environment, and enables two optical fibers 25a and 25b to be efficiently connected in water. .

光ファイバ25a,25b内を伝送される送信レーザ光Lと受信レーザ光Lとを比較すると、送信レーザ光Lのレーザエネルギーが高い。レーザ超音波探傷だけを考えれば比較的低い送信レーザ光Lエネルギーでも十分である。Optical fiber 25a, the inside 25b compares the transmission laser light L 1 to be transmitted and received laser light L 2, a high laser energy transmitted laser beam L 1. Considering only the laser ultrasonic flaw detection even with a relatively low transmission laser light L 1 energy is sufficient.

本実施形態に係るレーザ保全装置10Aは、探傷検査の他に予防保全用レーザ技術と共用できる装置を前提としていることから、高いレーザエネルギーでも使用可能な装置仕様である必要がある。[非特許文献2]によれば、例えばレーザピーニング用のレーザ光を伝送するためにはφ1.5mm以上のコア径を有する光ファイバを使用することが好ましいことが分かる。  Since the laser maintenance apparatus 10A according to the present embodiment is premised on an apparatus that can be shared with preventive maintenance laser technology in addition to flaw detection, it is necessary that the apparatus specifications be usable even at high laser energy. According to [Non-Patent Document 2], for example, it is preferable to use an optical fiber having a core diameter of 1.5 mm or more in order to transmit laser light for laser peening.

第2実施形態においても、非破壊検査と予防保全での装置共用化の観点から、光ファイバ25のコア径d1はφ1.5mm以上とする。また、この光ファイバ25aに接続される光ファイバ25bのコネクタ側コア径d2は、光ファイバ25のコネクタ側コア径をd1として、コア径d2≧コア径d1とするのが伝送効率上望ましい。更に、光ファイバ25aあるいは25bのいずれか一方を入口側から出口側に滑らかにコア径が小さくなるテーパ型の光ファイバ25bとすることも可能である。  Also in the second embodiment, the core diameter d1 of the optical fiber 25 is set to φ1.5 mm or more from the viewpoint of device sharing in nondestructive inspection and preventive maintenance. The connector-side core diameter d2 of the optical fiber 25b connected to the optical fiber 25a is preferably in terms of transmission efficiency, where the connector-side core diameter of the optical fiber 25 is d1, and the core diameter d2 ≧ core diameter d1. Further, either one of the optical fibers 25a and 25b can be a tapered optical fiber 25b in which the core diameter is smoothly reduced from the entrance side to the exit side.

さらに、光ファイバ25aあるいは25bは電気ケーブルなどよりも比較的大きな曲げでも折損する可能性があるため、運用上、各々光ファイバ保護管56a,56bに挿入して使用する。光ファイバ保護管56a,56bが最小曲げ半径を保証するが、それに加えて、機械的にケーブルトレイ13が最小曲げ半径以上でしか曲がらない構造を有することで、光ファイバ25の取り扱いを更に容易にすることができる。  Further, since the optical fiber 25a or 25b may be broken even when it is bent relatively larger than an electric cable or the like, the optical fiber 25a or 25b is inserted into the optical fiber protective tubes 56a and 56b for use. Although the optical fiber protection tubes 56a and 56b guarantee the minimum bending radius, in addition to this, the cable tray 13 is mechanically bent only at the minimum bending radius or more so that the optical fiber 25 can be handled more easily. can do.

図12および図13は、本発明のレーザ保全装置の第2実施形態における変形例を示す説明図である。  12 and 13 are explanatory views showing a modification of the laser maintenance apparatus according to the second embodiment of the present invention.

この変形例に示されたレーザ保全装置10Aは、原子炉圧力容器11内に設けられる原子炉内管状構造物である炉内計装筒12内面をレーザ超音波非破壊検査する場合の上下動駆動機構33および回転駆動機構34(図2および図5参照)の動作範囲を適切に設定することで、信頼性の高い検査結果を得ることを目的としたレーザ保全装置である。  The laser maintenance device 10A shown in this modification is driven in a vertical motion when laser ultrasonic nondestructive inspection is performed on the inner surface of an in-reactor instrumentation cylinder 12 which is a tubular structure in the reactor provided in the reactor pressure vessel 11. This laser maintenance device aims to obtain a highly reliable test result by appropriately setting the operation range of the mechanism 33 and the rotation drive mechanism 34 (see FIGS. 2 and 5).

レーザ超音波非破壊検査における欠陥の検出は、送信レーザ光Lを照射した際に、その照射位置を音源として同心円状に広がる表面波を利用し、その表面波が表面開口欠陥によって反射された反射信号を受信レーザ光Lで検知することで行なう。Defect detection in laser ultrasonic nondestructive inspection uses surface waves spreading concentrically with the irradiation position as a sound source when the transmission laser light L 1 is irradiated, and the surface waves are reflected by surface opening defects. It carried out by detecting the reflected signal at the receiving laser beam L 2.

原子炉圧力容器(または原子炉容器)11内の水中に設置した内径が、例えば9.5mmの炉内計装筒12(図7参照)を模擬した試験片における図12に示された実験データによれば、受信レーザ光の照射位置から半径約5mmの範囲が反射信号をSN比よく検出可能な領域であることを知見した。  Experimental data shown in FIG. 12 in a test piece simulating an in-core instrument cylinder 12 (see FIG. 7) having an inner diameter set in water in the reactor pressure vessel (or reactor vessel) 11 of, for example, 9.5 mm. According to the above, it has been found that a range of a radius of about 5 mm from the irradiation position of the received laser beam is an area where the reflected signal can be detected with a high SN ratio.

一方、炉内計装筒12の内面欠陥の確実な検出の観点からは、同じ位置を複数回(最少2回)以上オーバラップさせて検査することが望ましい。受信レーザ光Lの照射位置が炉内計装筒12の内面において周方向および軸方向の2次元的(らせん状)に走査する場合を考える。On the other hand, from the viewpoint of reliable detection of the inner surface defects of the in-core instrument tube 12, it is desirable to inspect the same position by overlapping it a plurality of times (minimum two times). Consider the case where the irradiation position of the received laser beam L 2 is scanned in the inner surface of the in-core instrument tube 12 two-dimensionally in the circumferential direction and the axial direction (spirally).

図12は、炉内計装筒12の内面展開図(すなわち検査面)であり、○印内に付した符号1〜12はある範囲における受信レーザ光Lの照射位置、点線は反射信号をSN比よく検出可能な領域(すなわち、照射位置を中心とした半径5mmの円)を表したものである。受信レーザ光Lの周方向および軸方向の走査ピッチを5mm以下とすれば、検査面上の任意の点に関し、最少2回以上の検査データが採取できることが分かる。FIG. 12 is an inner surface development view (that is, an inspection surface) of the in-core instrument tube 12. Reference numerals 1 to 12 given within the circles indicate irradiation positions of the received laser light L 2 in a certain range, and dotted lines indicate reflected signals. This represents an area that can be detected with a high S / N ratio (that is, a circle with a radius of 5 mm centered on the irradiation position). If the circumferential and axial scanning pitch of the received laser beam L 2 and 5mm or less, relates to any point on the test surface, it can be seen that at least 2 times or more inspection data can be collected.

今、炉内計装筒12の内径IDとすると、その1周の長さπpIDであるから、検査データ採取間隔をf(Hz)として、周方向の走査速度v

Figure 0004664770
また、1周の周回後の軸方向の移動量が5mm以下であれば良いことから、軸方向の走査速度v
Figure 0004664770
となる。走査速度のv、vの範囲内で、かつ、データ採取のオーバラップ率、検査の所要時間、走査機構の動作限界等を加味して走査速度を設定することにより、同じ位置のデータ採取を複数回実施可能な、信頼性の高い検査結果を得ることができる。Now, assuming that the inner diameter ID of the in-core instrument tube 12 is the length of one round πpID, the inspection data collection interval is f (Hz), and the circumferential scanning speed v R is
Figure 0004664770
Further, since the amount of movement in the axial direction after one round of rotation only needs to be 5 mm or less, the scanning speed v A in the axial direction is
Figure 0004664770
It becomes. Data collection at the same position is possible by setting the scanning speed within the range of the scanning speed v R and v A and taking into consideration the overlap rate of data collection, the time required for inspection, the operation limit of the scanning mechanism, etc. Can be performed a plurality of times, and a highly reliable test result can be obtained.

[第3実施形態]
図14は、本発明のレーザ保全装置の第3実施形態を示す全体構成図である。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is an overall configuration diagram showing a third embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この実施形態に示された原子炉内管状構造物のレーザ保全装置10Bは、炉内計装筒12内面をレーザ超音波非破壊検査する場合のデータ採取の信頼性を向上させることを目的としたレーザ保全装置であり、第1実施形態に示された保全装置10と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。  The laser maintenance device 10B for a tubular structure in a nuclear reactor shown in this embodiment aims to improve the reliability of data collection when the inner surface of an in-core instrument tube 12 is subjected to laser ultrasonic nondestructive inspection. It is a laser maintenance apparatus, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the maintenance apparatus 10 shown by 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図14に示されたレーザ保全装置10Bは、レーザ超音波探傷に必要な送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lは光ファイバ25で伝送されるが、最終的には、挿入管32のレーザ超音波照射ヘッド35から水中雰囲気を伝播して炉内計装筒12内面に照射される。原子炉水16は清浄な純水であるが、万が一、何らかの介在物等が光路中に浮遊していると、最悪の場合、送信レーザ光Lまたは受信レーザ光Lのいずれか、あるいは両方が炉内計装筒12の内面に照射される前に浮遊物によって反射・散乱され、検査データの採取ができなくなる可能性がある。Laser protection device 10B shown in Figure 14, the laser transmits the laser beam L 1 and the received laser beam L 2 required for ultrasonic flaw detection is transmitted by the optical fiber 25, in the end, the laser of the insertion tube 32 The underwater atmosphere propagates from the ultrasonic irradiation head 35 and is irradiated on the inner surface of the in-furnace instrumentation cylinder 12. The reactor water 16 is clean pure water, but in the worst case, if any inclusions are floating in the optical path, either the transmission laser beam L 1 or the reception laser beam L 2 or both are the worst. May be reflected and scattered by the suspended matter before being irradiated on the inner surface of the in-core instrument tube 12, and the inspection data may not be collected.

第3実施形態の保全装置10Bは、原子炉水を強制的に循環させる循環清浄化装置65を清浄水供給手段として備える。この循環清浄化装置65は、原子炉水16を汲み上げる第1の水チューブ66と、介在物を除去し、ポンプ出口側に噴出するフィルタ付きポンプシステム67と、フィルタ付きポンプシステム67の出口に接続され、ケーブルトレイを介して搬送・走査機構23の挿入管32に接続される第2の水チューブ68を備えるものである。第2の水チューブ68から噴射された清浄水は挿入管32と光ファイバ25の隙間を通り、最終的にはレーザ超音波照射ヘッド35のレーザ照射口から噴出される。  The maintenance device 10B according to the third embodiment includes a circulation cleaning device 65 that forcibly circulates reactor water as clean water supply means. The circulation cleaning device 65 is connected to a first water tube 66 that pumps up the reactor water 16, a pump system 67 with a filter that removes inclusions and jets to the pump outlet side, and an outlet of the pump system 67 with a filter. The second water tube 68 is connected to the insertion tube 32 of the transport / scanning mechanism 23 via a cable tray. The clean water ejected from the second water tube 68 passes through the gap between the insertion tube 32 and the optical fiber 25 and is finally ejected from the laser irradiation port of the laser ultrasonic irradiation head 35.

原子炉水の循環清浄化装置65を備えることで、送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lの水雰囲気中光路の水を清浄水で置換し、レーザ光の光路の健全性を確保するものである。By providing the circulating cleaning device 65 of the reactor water, which water in the optical path of water atmosphere transmission laser beam L 1 and the received laser beam L 2 is replaced with clean water, to ensure the integrity of the optical path of the laser beam It is.

このレーザ保全装置10Bは、炉内計装筒12内面の水雰囲気中に万が一浮遊物が存在する場合でも、通常通り検査データの採取を実施することが可能となる。なお、本実施形態では清浄水として原子炉水16を用いる場合を想定しているが、もちろん、清浄水を別途準備した清浄水タンク等から供給することも可能である。この場合、炉水位の上昇に留意する必要がある。  This laser maintenance device 10B can collect inspection data as usual even in the case where a floating substance exists in the water atmosphere on the inner surface of the in-core instrument tube 12. In this embodiment, it is assumed that the reactor water 16 is used as clean water, but it is of course possible to supply clean water from a separately prepared clean water tank or the like. In this case, it is necessary to pay attention to the rise of the reactor water level.

図15は、本発明のレーザ保全装置の第3実施形態の変形例を示すものである。  FIG. 15 shows a modification of the third embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この変形例に示されたレーザ保全装置10Bは、炉内挿入部品の脱落等が発生しない、機構的な信頼性の高いレーザ保全装置である。  The laser maintenance device 10B shown in this modification is a laser maintenance device with high mechanical reliability that does not cause dropping of in-furnace insert parts.

炉内計装筒12の内面に挿入されるのは、図15に示す挿入管32およびレーザ超音波照射ヘッド35である。  Inserted into the inner surface of the in-core instrument tube 12 are the insertion tube 32 and the laser ultrasonic wave irradiation head 35 shown in FIG.

このレーザ保全装置10Bは、炉内計装筒12用のレーザ非破壊検査装置を兼ね、装置の大部分が探傷検査装置とレーザによる予防保全装置とを兼ねるものである。保全装置10Bが、他のレーザ予防保全技術との組合せ活用を考える場合、挿入管32は共用が容易であるが、レーザ超音波照射ヘッド35は、照射条件の違い等から、取替え可能な構造であることが望ましい。  This laser maintenance device 10B also serves as a laser non-destructive inspection device for the in-core instrument tube 12, and most of the device also serves as a flaw detection device and a preventive maintenance device using a laser. When the maintenance apparatus 10B considers the combined use with other laser preventive maintenance technologies, the insertion tube 32 can be easily shared, but the laser ultrasonic irradiation head 35 has a replaceable structure due to a difference in irradiation conditions. It is desirable to be.

レーザ超音波照射ヘッド35を挿入管32に簡単かつ容易に着脱可能とするために、挿入管32とレーザ超音波照射ヘッド35をネジ取り合いとすることである。この場合、炉内計装筒12の内面における周回動作によりネジが緩み、レーザ超音波照射ヘッド35が炉内計装筒12内に脱落する懸念がある。  In order to make the laser ultrasonic wave irradiation head 35 easily and easily attachable to and detachable from the insertion tube 32, the insertion tube 32 and the laser ultrasonic wave irradiation head 35 are screwed together. In this case, there is a concern that the screw is loosened by the revolving operation on the inner surface of the in-core instrumentation cylinder 12 and the laser ultrasonic wave irradiation head 35 falls into the in-core instrumentation cylinder 12.

図15に示されたレーザ保全装置10Bの変形例では、レーザ超音波照射ヘッド35の炉内計装筒12内における回転方向Dを一方向に固定運用するとともに、挿入管32とレーザ超音波照射ヘッド35をネジ取り合いの方向を、周回動作により締め込み方向Eと一致させたものである。このようにすれば、用途に応じて容易にレーザ超音波照射ヘッド35を取替え可能であり、かつ、照射ヘッド35脱落の恐れのない保全装置10Bの搬送・走査機構23を実現することが可能となる。 In the modified example of the laser maintenance apparatus 10B shown in FIG. 15, the rotation direction D of the laser ultrasonic irradiation head 35 in the in-core instrument tube 12 is fixed and operated in one direction, and the insertion tube 32 and the laser ultrasonic irradiation are performed. The direction in which the head 35 is screwed is made to coincide with the tightening direction E by the turning operation . In this way, it is possible to easily replace the laser ultrasonic irradiation head 35 according to the application, and to realize the transport / scanning mechanism 23 of the maintenance device 10B that does not cause the irradiation head 35 to drop off. Become.

[第4実施形態]
図16は、本発明のレーザ保全装置の第4実施形態を示す全体構成図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 16 is an overall configuration diagram showing a fourth embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この実施形態に示された原子炉内管状構造物の保全装置10Cは、炉内計装筒12内面のレーザ超音波非破壊検査およびレーザ予防保全をより効率的に実現するためのレーザ保全装置である。第1実施形態ないし第3実施形態に示される保全装置10(10A,10B)と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。  The tubular structure maintenance device 10C shown in this embodiment is a laser maintenance device for more efficiently realizing laser ultrasonic nondestructive inspection and laser preventive maintenance of the inner surface of the in-core instrument tube 12. is there. The same components as those in the maintenance device 10 (10A, 10B) shown in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図16に示されたレーザ保全装置10Cの動作は第1実施形態ないし第3実施形態のレーザ保全装置10(10A,10B)に記載されたものと同じである。  The operation of the laser maintenance apparatus 10C shown in FIG. 16 is the same as that described in the laser maintenance apparatus 10 (10A, 10B) of the first to third embodiments.

第4実施形態に示されたレーザ保全装置10Cでは、図16に示すように、探傷信号処理システム21に1つの特徴を有する。原子炉内管状構造物の保全装置10Cは、複数系統含む探傷信号処理システム21Aと、複数の搬送・走査機構23Aおよび23Bと、各搬送・走査機構23A,23Bの各々を操作・監視する操作盤を複数系統含む操作盤22Aと、発振した送信レーザ光Lおよび受信レーザ光Lを光学的に分岐させ、複数系統の出力光を出力可能な保全用レーザシステム20Aと、保全用レーザシステム20Aからの出力光を搬送・走査機構23Aおよび23Bに各々伝送する1本または複数本の光ファイバ25A,25Bと、搬送・走査機構23Aおよび23Bを作業台車19から吊設支持するワイヤ(ケーブル)28Aおよび28Bで構成される。In the laser maintenance apparatus 10C shown in the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, the flaw detection signal processing system 21 has one feature. A maintenance device 10C for a tubular structure in a nuclear reactor includes a flaw detection signal processing system 21A including a plurality of systems, a plurality of transport / scan mechanisms 23A and 23B, and an operation panel for operating and monitoring each of the transport / scan mechanisms 23A and 23B. and an operation panel 22A and a plurality of systems including, oscillated transmission laser beam L 1 and the received laser beam L 2 optically is branched, and can output maintenance laser system 20A to output light of a plurality of systems, maintenance laser system 20A One or a plurality of optical fibers 25A, 25B for transmitting the output light from the carriage / scanning mechanisms 23A and 23B, respectively, and a wire (cable) 28A for suspending and supporting the carriage / scanning mechanisms 23A and 23B from the work carriage 19 And 28B.

レーザ保全装置10Cを図16に示すように構成すれば、1個の保全用レーザシステム20Aと1台の作業台車19を用いて、炉内において複数装置による作業を並行して実施することが可能となる。この保全装置10Cでは複数系統の搬送・走査機構23A,23Bを全てレーザ超音波非破壊検査に用いることも可能であるが、原子炉内管状構造物の保全装置10Cはレーザ探傷技術とレーザ保全技術とを共用可能であることが特徴であり、一部をレーザ超音波非破壊検査に、残りの保全装置10Cの全部または一部を活用して、レーザ予防保全に用いることも可能である。  If the laser maintenance device 10C is configured as shown in FIG. 16, it is possible to carry out operations by a plurality of devices in the furnace in parallel using one maintenance laser system 20A and one work carriage 19. It becomes. In this maintenance device 10C, it is possible to use all of the plural systems of transport / scanning mechanisms 23A, 23B for laser ultrasonic nondestructive inspection. However, the maintenance device 10C for the tubular structure in the reactor is equipped with laser flaw detection technology and laser maintenance technology. Can be shared, and a part can be used for laser ultrasonic nondestructive inspection, and the whole or a part of the remaining maintenance device 10C can be used for laser preventive maintenance.

[第5実施形態]
図17は、本発明のレーザ保全装置の第5実施形態を示す全体構成図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 17 is an overall configuration diagram showing a fifth embodiment of the laser maintenance apparatus of the present invention.

この実施形態に示されたレーザ保全装置10Dは、炉内計装筒12内面のレーザ超音波非破壊検査およびレーザ予防保全をより効率的に実現するためのレーザ保全装置である。第4実施形態に示された保全装置10Cと同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。  The laser maintenance apparatus 10D shown in this embodiment is a laser maintenance apparatus for more efficiently realizing laser ultrasonic nondestructive inspection and laser preventive maintenance on the inner surface of the in-core instrument tube 12. The same components as those of the maintenance device 10C shown in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図17に示されたレーザ保全装置10Dは、原子炉圧力容器11内に設けられるレーザ保全装置10Dの動作状況を観察するための観察手段として炉内用TVカメラ70A,70Bを具備し、各炉内用TVカメラ70A,70Bにより炉内計装筒12の周辺の炉内状況、レーザ保全装置10Dの炉内計装筒12への着座状況、レーザ保全装置10Dの内部に設置されている上下動駆動機構33、回転駆動機構34、挿入管32、レーザ照射ヘッド35(図3参照)の動作状況等を確認可能としている。  A laser maintenance device 10D shown in FIG. 17 includes in-reactor TV cameras 70A and 70B as observation means for observing the operation status of the laser maintenance device 10D provided in the reactor pressure vessel 11, and each reactor In-furnace status around the in-core instrument tube 12 by the internal TV cameras 70A and 70B, the seating status of the laser maintenance device 10D on the in-core instrument tube 12, and the vertical movement installed in the laser maintenance device 10D It is possible to confirm the operation status of the drive mechanism 33, the rotation drive mechanism 34, the insertion tube 32, and the laser irradiation head 35 (see FIG. 3).

第5実施形態のレーザ保全装置10Dは、炉内TVカメラ70A,70Bを観察手段として設け、炉内TVカメラ70A,70Bからの出力画像を画像用ケーブル71A,71Bにより操作盤22Aに導き、操作盤22A付近設置の表示手段(図示せず)で観察可能としておけば、保全装置10Dの搬送・走査機構23A,23B周辺および保全装置10Dに何らかのトラブルが発生した場合でもトラブルを迅速に検知し、炉内計装筒12の内面のレーザ超音波非破壊検査およびレーザ予防保全をより効率的に実現することができるようになる。  In the laser maintenance apparatus 10D of the fifth embodiment, the in-furnace TV cameras 70A and 70B are provided as observation means, and the output images from the in-furnace TV cameras 70A and 70B are guided to the operation panel 22A by the image cables 71A and 71B. If the display means (not shown) installed in the vicinity of the panel 22A can be observed, even if any trouble occurs around the transport / scanning mechanisms 23A, 23B of the maintenance device 10D and the maintenance device 10D, the trouble can be detected quickly. Laser ultrasonic nondestructive inspection and laser preventive maintenance of the inner surface of the in-core instrument tube 12 can be realized more efficiently.

本発明のレーザ保全装置の第1実施形態を示す全体構成図。1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a laser maintenance apparatus of the present invention. 図1のA部の拡大断面図。The expanded sectional view of the A section of FIG. 本発明の原子炉内管状構造物の保全装置に備えられる搬送・走査機構の説明図。Explanatory drawing of the conveyance and scanning mechanism with which the maintenance apparatus of the tubular structure in a reactor of this invention is equipped. (A),(B)および(C)は図2のB部を拡大した第1実施形態の第1変形例を示す動作説明図。(A), (B) and (C) are operation | movement explanatory drawings which show the 1st modification of 1st Embodiment which expanded the B section of FIG. 図3のC部を拡大して示すもので、保全装置の第1実施形態の第2変形例の搬送・走査機構を示す図。The figure which shows the C section of FIG. 3 on an enlarged scale, and shows the conveyance and scanning mechanism of the 2nd modification of 1st Embodiment of a maintenance apparatus. 図3のC部を拡大して示す図5と同様な図で、保全装置の過負荷防止用インターロック機能の説明図。FIG. 6 is an enlarged view of part C of FIG. 3, similar to FIG. 5, illustrating the interlock function for preventing overload of the maintenance device. 本発明のレーザ保全装置の第2実施形態を示す全体構成図。The whole block diagram which shows 2nd Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. (A)および(B)は本発明の原子炉内管状構造物の保全装置に備えられる光ファイバの反射特性を示す反射防止機能の動作説明図。(A) And (B) is operation | movement explanatory drawing of the antireflection function which shows the reflective characteristic of the optical fiber with which the maintenance apparatus of the tubular structure in a reactor of this invention is equipped. 本発明のレーザ保全装置の水中接続治具の構成例を示す側面図。The side view which shows the structural example of the underwater connection jig | tool of the laser maintenance apparatus of this invention. 図9に示された水中接続装置の平面図。The top view of the underwater connection apparatus shown by FIG. 本発明のレーザ保全装置の光ファイバの説明図。Explanatory drawing of the optical fiber of the laser maintenance apparatus of this invention. 本発明のレーザ保全装置の第2実施形態の変形例を示すレーザ超音波検査の範囲の説明図。Explanatory drawing of the range of the laser ultrasonic inspection which shows the modification of 2nd Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. 本発明のレーザ保全装置の第2実施形態の変形例を示すレーザ超音波検査の範囲の説明図。Explanatory drawing of the range of the laser ultrasonic inspection which shows the modification of 2nd Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. 本発明のレーザ保全装置の第3実施形態を示す全体構成図。The whole block diagram which shows 3rd Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. 本発明のレーザ保全装置の第3実施形態の変形例を示すもので、レーザ照射ヘッドの取付例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the modification of 3rd Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention, and shows the example of attachment of a laser irradiation head. 本発明のレーザ保全装置の第4実施形態を示す全体構成図。The whole block diagram which shows 4th Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. 本発明のレーザ保全装置の第5実施形態を示す全体構成図。The whole block diagram which shows 5th Embodiment of the laser maintenance apparatus of this invention. 従来の炉内計装筒の非破壊検査装置の全体構成図。The whole block diagram of the nondestructive inspection apparatus of the conventional in-core instrument tube. 図18に示された非破壊検査装置の全体構成を示す斜視図。The perspective view which shows the whole structure of the nondestructive inspection apparatus shown by FIG. 管状構造物のレーザ超音波検査用照射ヘッドの構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the irradiation head for laser ultrasonic inspection of a tubular structure.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A,10B,10C,10D レーザ保全装置
11 原子炉圧力容器
12 炉内計装筒(原子炉内管状構造物)
14 原子炉建屋
15 原子炉ウェル
16 原子炉水
18 オペレーションフロア
19 作業台車
20,20A 保全用レーザシステム
21,21A 探傷信号処理システム
22,22A 操作盤
23,23A,23B 搬送・走査機構
25 光ファイバ(光伝送手段)
26 動力・信号用電気ケーブル群
27 昇降機構
28 吊設ワイヤ
30 本体ケーシング
31 着座台
32 挿入管
33 上下動駆動機構
34 回転駆動機構
35 レーザ照射ヘッド(レーザ照射手段)
36 ケーブルトレイ
37 着座センサ(着座検出手段)
38 流体シリンダ(駆動固定機構)
40 回転駆動用モータ
41 挿入管案内機構
42 回転駆動台座
45 昇降駆動用モータ
46 リードスクリュー
47 ナット
48 第2の位置検出センサ(第2の上下位置計測手段)
49 過負荷挿入防止手段
50 防水型光ファイバコネクタ
51 光ファイバリール
55 水中接続治具
56a,56b 光ファイバ保護管
57a,57b 固定台座
58 スライドガイド
59 水槽
65 原子炉水の循環清浄化装置
66 水チューブ
67 フィルタ付ポンプシステム
68 第2の水チューブ
70A,70B 炉内TVカメラ(観察手段)
71A,71B 画像ケーブル
10, 10A, 10B, 10C, 10D Laser maintenance equipment 11 Reactor pressure vessel 12 In-core instrumentation tube (in-reactor tubular structure)
14 Reactor building 15 Reactor well 16 Reactor water 18 Operation floor 19 Work cart 20, 20A Maintenance laser system 21, 21A Inspection signal processing system 22, 22A Operation panel 23, 23A, 23B Conveying / scanning mechanism 25 Optical fiber ( Optical transmission means)
26 Power / Signal Electric Cable Group 27 Elevating Mechanism 28 Hanging Wire 30 Main Body Casing 31 Seat Base 32 Insertion Pipe 33 Vertical Movement Drive Mechanism 34 Rotation Drive Mechanism 35 Laser Irradiation Head (Laser Irradiation Means)
36 Cable tray 37 Seating sensor (sitting detection means)
38 Fluid cylinder (drive fixing mechanism)
40 Rotation Drive Motor 41 Insertion Pipe Guide Mechanism 42 Rotation Drive Base 45 Elevation Drive Motor 46 Lead Screw 47 Nut 48 Second Position Detection Sensor (Second Vertical Position Measurement Means)
49 Overload insertion preventing means 50 Waterproof optical fiber connector 51 Optical fiber reel 55 Underwater connection jigs 56a and 56b Optical fiber protection tubes 57a and 57b Fixed base 58 Slide guide 59 Water tank 65 Recirculation cleaning device for reactor water 66 Water tube 67 Pump system with filter 68 Second water tube 70A, 70B In-furnace TV camera (observation means)
71A, 71B Image cable

Claims (14)

レーザ光源および光学系から構成されレーザ光を発振する一方、レーザ光の照射条件を探傷検査および予防保全ができる照射条件に変更可能なレーザシステムと、
このレーザシステムから発振したレーザ光を伝送する光伝送手段と、
この光伝送手段で伝送されたレーザ光を対象部位に照射するためのレーザ照射手段と、
前記光伝送手段およびレーザ照射手段を対象部位まで搬送するとともに、対象部位の任意の範囲で走査する搬送・走査機構と、
この搬送・走査機構の走査動作を制御・監視する操作盤と、
前記搬送・走査機構を炉容器上部から対象に対して1次元または2次元的に走行させて位置決めし、吊設支持する作業台車と、
前記搬送・走査機構は、少なくとも一側面が開放された多角形の本体ケーシングと、
前記搬送・走査機構を対象に着座するための着座台と、
前記光伝送手段および走査動作のための動力・制御信号を伝送するケーブルを案内する案内機構とを有し、
前記本体ケーシング内には、その先端に設置された前記レーザ照射手段を対象部位に挿入する挿入管と、
この挿入管を介して前記レーザ照射手段を昇降および回転動作させる上下動駆動機構および回転駆動機構と、
前記搬送・走査機構の着座台が対象に着座したことを検知する着座検出手段と、
着座後に搬送・走査機構を対象に固定する駆動固定機構とを備えたことを特徴とするレーザ保全装置。
A laser system that is composed of a laser light source and an optical system and that oscillates laser light, and that can change the irradiation condition of the laser light to an irradiation condition that enables flaw detection and preventive maintenance ;
Optical transmission means for transmitting laser light oscillated from the laser system;
Laser irradiation means for irradiating the target site with the laser light transmitted by the light transmission means ;
A transport / scanning mechanism for transporting the optical transmission means and the laser irradiation means to a target part, and scanning in an arbitrary range of the target part;
An operation panel for controlling and monitoring the scanning operation of the transport / scanning mechanism;
A working carriage for positioning the transporting / scanning mechanism in a one-dimensional or two-dimensional manner with respect to the object from above the furnace vessel;
The conveyance / scanning mechanism includes a polygonal main body casing having at least one side opened,
A seating base for seating on the conveyance / scanning mechanism;
A guide mechanism for guiding the optical transmission means and a cable for transmitting a power / control signal for scanning operation;
In the main body casing, an insertion tube for inserting the laser irradiation means installed at the tip thereof into a target site,
A vertical drive mechanism and a rotary drive mechanism for moving the laser irradiation means up and down and rotating through the insertion tube;
A seating detecting means for detecting that the seating base of the transport / scanning mechanism is seated on an object;
A laser maintenance apparatus comprising: a driving and fixing mechanism that fixes a conveyance / scanning mechanism to a target after sitting .
前記搬送・走査機構に備えられた挿入管は、中空構造の樹脂製であることを特徴とする請求項1記載のレーザ保全装置。 2. The laser maintenance apparatus according to claim 1, wherein the insertion tube provided in the transport / scanning mechanism is made of a resin having a hollow structure. 前記搬送・走査機構は、対象部位に挿入される挿入管の過負荷挿入を防止するための過負荷挿入防止手段を具備し、
前記過負荷挿入防止手段は、前記回転駆動機構が任意の範囲で可動な状態で前記上下動駆動機構に設置されており、
前記上下動駆動機構の上下位置を測定する第1の上下位置計測手段と、前記回転駆動機構の上下位置を測定する第2の上下位置計測手段と、両上下位置計測手段からの出力値の差分を検出する位置偏差検出手段と、前記位置偏差検出手段の出力信号が特定の範囲を越えた場合に挿入動作異常を検知し、過負荷挿入を防止するインターロック機能を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザ保全装置。
The transport / scanning mechanism comprises overload insertion preventing means for preventing overload insertion of an insertion tube inserted into a target site ,
The overload insertion preventing means is installed in the vertical movement drive mechanism in a state where the rotation drive mechanism is movable in an arbitrary range,
The first vertical position measuring means for measuring the vertical position of the vertical drive mechanism, the second vertical position measuring means for measuring the vertical position of the rotary drive mechanism, and the difference between the output values from both vertical position measuring means A position deviation detecting means for detecting the error and an interlock function for detecting an insertion operation abnormality when the output signal of the position deviation detecting means exceeds a specific range and preventing overload insertion. The laser maintenance device according to claim 1 .
前記過負荷挿入防止手段は、前記回転駆動機構が任意の範囲で可動な状態で前記上下動駆動機構に設置されており、
前記上下動駆動機構にトルクを監視するトルク測定手段を備え、
前記トルク測定手段によるトルク監視によって過負荷挿入を防止するインターロック機能を備えたことを特徴とする請求項3記載のレーザ保全装置。
The overload insertion preventing means is installed in the vertical movement drive mechanism in a state where the rotation drive mechanism is movable in an arbitrary range,
A torque measuring means for monitoring the torque in the vertical movement drive mechanism;
4. The laser maintenance apparatus according to claim 3, further comprising an interlock function for preventing overload insertion by torque monitoring by the torque measuring means.
レーザ光源および光学系から構成されレーザ光を発振する一方、レーザ光の照射条件を探傷検査および予防保全ができる照射条件に変更可能なレーザシステムと、
このレーザシステムから発振したレーザ光を伝送する光伝送手段と、
この光伝送手段で伝送されたレーザ光を対象部位に照射するためのレーザ照射手段と、
前記光伝送手段およびレーザ照射手段を対象部位まで搬送するとともに、対象部位の任意の範囲で走査する搬送・走査機構と、
この搬送・走査機構の走査動作を制御・監視する操作盤と、
前記搬送・走査機構を炉容器上部から対象に対して1次元または2次元的に走行させて位置決めし、吊設支持する作業台車と、
前記光伝送手段は、レーザ光を伝送するための1本または複数本の光ファイバと光ファイバを機械的に保護する光ファイバ保護管とから構成され、
前記光ファイバおよび前記光ファイバ保護管の最少曲げ半径を保証しつつ前記光ファイバの送り出し長さを調整する光ファイバリールと、この光ファイバリールを介してレーザシステムから前記搬送・走査機構の上部までレーザ超音波探傷送受信用レーザ光を伝送する第1の光ファイバと、前記搬送・走査機構の上部から前記案内機構を介してレーザ照射手段までレーザ光を伝送する第2の光ファイバと、前記第1および第2の光ファイバの接続端に、原子炉水の侵入を防止しつつ光ファイバ同士を光学的に接続する防水機能付きの光ファイバコネクタを有するとともに、前記第1および第2の光ファイバ同士の接続部にレーザ光の反射防止手段とを施したことを特徴とするレーザ保全装置
A laser system that is composed of a laser light source and an optical system and that oscillates laser light, and that can change the irradiation condition of the laser light to an irradiation condition that enables flaw detection and preventive maintenance;
Optical transmission means for transmitting laser light oscillated from the laser system;
Laser irradiation means for irradiating the target site with the laser light transmitted by the light transmission means;
A transport / scanning mechanism for transporting the optical transmission means and the laser irradiation means to a target part, and scanning in an arbitrary range of the target part;
An operation panel for controlling and monitoring the scanning operation of the transport / scanning mechanism;
A working carriage for positioning the transporting / scanning mechanism in a one-dimensional or two-dimensional manner with respect to the object from above the furnace vessel;
The optical transmission means is composed of one or a plurality of optical fibers for transmitting laser light and an optical fiber protective tube for mechanically protecting the optical fibers,
An optical fiber reel that adjusts the delivery length of the optical fiber while ensuring a minimum bending radius of the optical fiber and the optical fiber protective tube, and from the laser system to the upper part of the transport / scanning mechanism via the optical fiber reel A first optical fiber for transmitting laser light for laser ultrasonic flaw detection transmission / reception; a second optical fiber for transmitting laser light from above the transport / scanning mechanism to the laser irradiation means through the guide mechanism; The first and second optical fibers have a waterproof optical fiber connector for optically connecting the optical fibers to each other at the connection ends of the first and second optical fibers while preventing penetration of the reactor water. A laser maintenance device characterized in that an antireflection means for laser light is applied to a connecting portion between them .
前記第1および第2の光ファイバ同士の接続部にレーザ光の反射防止手段を、前記第1および第2の光ファイバ同士の接続部に屈折率が1.0より大きい液体を封入することによって構成したことを特徴とする請求項5記載のレーザ保全装置。 By encapsulating laser light reflection preventing means in the connection portion between the first and second optical fibers, and enclosing a liquid having a refractive index greater than 1.0 in the connection portion between the first and second optical fibers. 6. The laser maintenance apparatus according to claim 5, wherein the apparatus is configured. 前記第1および第2の光ファイバ同士の接続部に屈折率が1.0より大きい液体を封入するために、前記第1の光ファイバ保護管および第2の光ファイバ保護管をそれぞれ固定する第1および第2の固定台座と、第1および第2の固定台座の中心軸を保持しつつ接続方向にスライド可能とするスライドガイドと、前記第1および第2の光ファイバ同士の接続部を水中環境に保持する水槽とから構成される光ファイバ水中接続装置を設けたことを特徴とする請求項6記載のレーザ保全装置。 A first optical fiber protective tube and a second optical fiber protective tube are respectively fixed in order to enclose a liquid having a refractive index greater than 1.0 in a connection portion between the first and second optical fibers. The first and second fixed bases, a slide guide that is slidable in the connecting direction while holding the central axes of the first and second fixed bases, and a connecting portion between the first and second optical fibers are underwater. 7. The laser maintenance device according to claim 6, further comprising an optical fiber underwater connection device comprising a water tank held in the environment. 前記第1および第2の光ファイバの、少なくともいずれか一方の光ファイバコア口径がφ1.5mm以上であることを特徴とする請求項5記載のレーザ保全装置。 6. The laser maintenance apparatus according to claim 5 , wherein at least one of the first and second optical fibers has an optical fiber core diameter of 1.5 mm or more. 前記第1の光ファイバは光ファイバコア口径がφ1.5mm以上であり、かつ、前記第2の光ファイバは光ファイバコア口径が、第1の光ファイバとの接続側において第1の光ファイバコア口径より大きく、前記レーザ照射手段側において前記第1の光ファイバのコア口径より小さいテーパ構造を有することを特徴とする請求項8記載のレーザ保全装置。 The first optical fiber has an optical fiber core diameter of 1.5 mm or more, and the second optical fiber has an optical fiber core diameter on the connection side with the first optical fiber. 9. The laser maintenance device according to claim 8 , wherein the laser maintenance device has a taper structure larger than the aperture and smaller than the core aperture of the first optical fiber on the laser irradiation means side. 前記回転駆動機構による回転動作速度vRおよび前記上下駆動機構による上下動作速度vAが、対象部位の内径ID、データ採取間隔fとして
Figure 0004664770
で定まる範囲であることを特徴とする請求項1記載のレーザ保全装置。
The rotational operation speed vR by the rotational drive mechanism and the vertical operation speed vA by the vertical drive mechanism are the inner diameter ID and the data collection interval f of the target part.
Figure 0004664770
The laser maintenance device according to claim 1 , wherein the laser maintenance device is within a range determined by:
前記光伝送手段に入射されるレーザ光が複数系統に分岐されており、かつ、前記作業台車は、複数系統の搬送・走査機構を取扱い可能な台車機能を有し、
探傷信号処理システムと、1本または複数本の光伝送手段と、レーザ照射手段と、搬送・走査機構と、操作盤とを複数系統具備することで、複数のレーザによる対象部位の検査、計測、改質、加工およびそれら組合せを並行して実施可能に構成したことを特徴とする請求項1記載のレーザ保全装置。
The laser beam incident on the optical transmission means is branched into a plurality of systems, and the working carriage has a carriage function capable of handling a plurality of systems of conveying and scanning mechanisms,
By providing a plurality of systems of a flaw detection signal processing system, one or a plurality of optical transmission means, a laser irradiation means, a conveyance / scanning mechanism, and an operation panel, inspection and measurement of a target part by a plurality of lasers, 2. The laser maintenance apparatus according to claim 1 , wherein the modification, processing, and combination thereof can be performed in parallel.
光学的な反射・散乱物を内在しない清浄水を供給する清浄水供給手段と、この清浄水供給手段から噴出される清浄水を前記レーザ照射手段まで導く清浄水案内手段をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載のレーザ保全装置。 It further comprises clean water supply means for supplying clean water that does not contain optical reflection / scattering substances, and clean water guide means for guiding clean water ejected from the clean water supply means to the laser irradiation means. The laser maintenance apparatus according to any one of claims 1 to 11 . 前記清浄水供給手段は、原子炉水を汲み上げる第1の水チューブと、前記第1の水チューブで炉水を汲み上げ、出口側に噴出するためのポンプ手段と、前記ポンプ手段で汲み上げられた炉水を濾過するフィルタ手段とで構成されることを特徴とする請求項12記載のレーザ保全装置。 The clean water supply means includes a first water tube for pumping up reactor water, pump means for pumping up reactor water with the first water tube and ejecting it to the outlet side, and a reactor pumped up by the pump means 13. The laser maintenance apparatus according to claim 12 , comprising a filter means for filtering water. 前記保全装置の動作状況あるいは原子炉内の状況を確認するためにTVカメラ等の観察手段を1台または複数台設けたことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載のレーザ保全装置。 14. The laser according to claim 1, wherein one or a plurality of observation means such as a TV camera is provided in order to confirm an operation state of the maintenance apparatus or a state in the nuclear reactor. Maintenance equipment.
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