ジェットポンプビーム取り付け状態確認方法
【課題】ジェットポンプビームに設けられたビームボルトによる押し付け力を精度良く確認できるジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を提供する。
【解決手段】ジェットポンプビーム（以下、ビームという）２７がトランジションピースの突出部２５Ａ，２５Ｂに嵌め込まれ、ビーム２７へのたわみ付与後に、ビーム２７のビームボルト２８を締め付ける。ビームボルト２８の先端２８Ａがエルボ２３に嵌め込まれたインサート３１の上面に接触する。超音波センサヘッド４０をビームボルト２８に装着し、超音波センサヘッド４０内の超音波センサ４１から超音波をビームボルト２８に送信する。超音波測定装置４８は、ビームボルト２８の先端２８Ａ及びインサート３１の下面で生じた各反射波のエコー強度を求め、これらのエコー強度に基づいてエコー強度比Ｒを算出する。このエコー強度比Ｒによりビームの取り付け状態を確認する。
【解決手段】ジェットポンプビーム（以下、ビームという）２７がトランジションピースの突出部２５Ａ，２５Ｂに嵌め込まれ、ビーム２７へのたわみ付与後に、ビーム２７のビームボルト２８を締め付ける。ビームボルト２８の先端２８Ａがエルボ２３に嵌め込まれたインサート３１の上面に接触する。超音波センサヘッド４０をビームボルト２８に装着し、超音波センサヘッド４０内の超音波センサ４１から超音波をビームボルト２８に送信する。超音波測定装置４８は、ビームボルト２８の先端２８Ａ及びインサート３１の下面で生じた各反射波のエコー強度を求め、これらのエコー強度に基づいてエコー強度比Ｒを算出する。このエコー強度比Ｒによりビームの取り付け状態を確認する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェットポンプビームの取り付け状態確認方法に係り、特に、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプに適用するのに好適なジェットポンプビームの取り付け状態確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉は、再循環系配管が接続された原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）とＲＰＶ内の炉心を取り囲む円筒状の炉心シュラウドの間に形成された環状領域であるダウンカマ内に複数のジェットポンプを設置している。ジェットポンプは、エルボ、ノズル、ベルマウス、スロート及びディフューザを備える。再循環系配管に設けられた再循環ポンプの駆動によって昇圧された冷却水は、再循環系配管内を流れて、駆動水としてライザ管、トランジションピース及びエルボ内を通り、ノズルからベルマウス及びスロート内に噴出される。ノズルは駆動水の速度を増加させる。ダウンカマ内のノズル周囲に存在する冷却水が、噴出された駆動水の作用によって、被駆動水としてスロート内に吸込まれ、駆動水と運動量を交換しながらディフューザ内に流入する。ディフューザから排出された冷却水は、ＲＰＶ内の下部プレナムを通って炉心に供給される。
【０００３】
原子炉圧力容器内に設置されているジェットポンプに含まれるエルボ、ノズル、ベルマウス及びスロートは、一体化されて取り外し可能なインレットミキサを構成している。検査及び修理を行うとき、インレットミキサはトランジションピース及びディフューザから取り外される。
【０００４】
ライザ管内を上昇した駆動水は、エルボで流れ方向が１８０°変えられて下向きの流れになり、ジェットポンプのノズルに流入する。この結果、上向きの流体反力がエルボに加わるため、ジェットポンプビームによってエルボの上面を押さえている。ジェットポンプビームは、ライザ管の上端に接続されたトランジションピースの上方に向かって伸びている一対の突出部のそれぞれに形成された溝に両端部が挿入され、たわみ状態で保持されている。
【０００５】
特開昭６３−１６８５９４号公報は、沸騰水型原子炉に用いられるジェットポンプを記載している。このジェットポンプは、ライザ管、インレットミキサ及びディフューザを備えている。インレットミキサは、ライザ管に接続されたエルボ、エルボに接続されたノズル、ノズルの下方に配置されたベルマウス、及びベルマウスの下端に設けられたスロートを有している。エルボを挟んで対向して配置された一対の突出部を有するトランジションピースが、ライザ管に取り付けられる。ジェットポンプビームが、一対の突出部に形成されたそれぞれの溝内に挿入され、テンショナがジェットポンプビームとエルボの頂部との間に配置されたテンショナによって、ジェットポンプビームにたわみ量δが付与される。このようにして、ジェットポンプビームのエルボがトランジションピースに取り付けられ、たわみ量δが付与されたジェットポンプビームによって、エルボがトランジションピースに押し付けられる。
【０００６】
特許第４０５２３７７号公報は、ジェットポンプビーム固定装置を用いたジェットポンプビームの取り付け方法を記載している。このジェットポンプビーム固定装置は、ジェットポンプビームと噛み合ってこのジェットポンプビームを固定する際に用いられるビームボルトの周囲に形成されたラチェット歯と噛み合う固定装置をジェットポンプビームに取り付けている。特許第４０５２３７７号公報に記載された従来のジェットポンプビームの取り付け方法では、ジェットポンプビーム、トランジションピースに形成された溝、及びジェットポンプビームに取り付けられたビームボルトの下端部が接触する、エルボ頂部に形成された窪みに嵌め込まれたインサート上面における異物の有無を確認し、異物が存在する場合にそれを取り除くことが行われる。その後、ジェットポンプビームをトランジションピースの対向する一対の突出部に形成された各溝内に挿入してジェットポンプビームの中央部をテンショナで引っ張り上げてジェットポンプビームに所定のたわみ量を付与し、上記の固定装置によりビームボルトを締め付けている。
【０００７】
特開２０１０−１４６７４号公報は、ジェットポンプビームのボルト固定装置を用いたジェットポンプビームの取り付け方法を記載している。このボルト固定装置は、ビームボルトに軸方向に摺動可能に設けられたロックキャップ、ジェットポンプビームの上面に設置されてロックキャップを収納する本体ハウジングを有し、テーパ状外歯をロックキャップの外周側面に形成してこの外歯と噛み合う内歯状溝を本体ハウジングに形成している。特開２０１０−１４６７４号公報におけるジェットポンプビームの取り付けは、以下のようにして行われる。ジェットポンプビームをトランジションピースの対向する一対の突出部に形成された各溝内に挿入し、ジェットポンプビームに回転可能に取り付けられたビームボルトによりインレットミキサのエルボを押し付けている。ボルト固定装置の外歯と内歯状溝を噛み合わせることによって、ビームボルトの回り止めを行っている。
【０００８】
従来のジェットポンプの据付けでは、ジェットポンプビームのトラジションピースへの取り付け状態（ジェットポンプビームによるエルボの押付け力、及びビームボルト先端とインサートの間の異物の有無）を、ジェットポンプの据付け時に直接確認することができなかった。もし、ジェットポンプビームによるエルボの押付け力が不足したり、またはビームボルト先端とインサートの間に異物が介在していたりした場合には、流体反力に抗するに十分なエルボの押付け力が得られないことによるインレットミキサも振動等により、ジェットポンプの性能が想定どおりに生じないことが予想される。
【０００９】
また、ボルトの取り付け状態の確認方法が、例えば、特開平２−８８１２７号公報、特開平２−３０４３２５号公報及び特開平３−２１４０３３号公報に記載されている。
【００１０】
特開平２−８８１２７号公報は、ねじの着座確認装置を記載している。このねじの着座確認装置は、ホルダー内に設置された超音波センサ、超音波センサに超音波を送信する超音波パルス発生器、超音波センサからのエコー信号を受信する受信器、及び受信器及び超音波パルス発生器のそれぞれの出力信号を入力し、ねじ締結体を取り付ける対象物の、ねじ締結体頭部に接触する座面のエコー電圧レベルを検出するゲート回路を有する。特開平２−８８１２７号公報に記載されたねじの着座確認は、ねじ締結体の対象物への着座時と未着座時では、着座時の方が、対象物の着座面の超音波反射率が減少して対象物の着座面エコーの電圧レベルが低下することに着目している。
【００１１】
特開平２−３０４３２５号公報は、超音波ボルト締め付け作業確認方法を記載している。このボルト締め付け作業確認方法では、反射エコーのそれぞれの位置にゲートを設定し、予め記憶された基準ボルトの基準値と計測対象ボルトの計測値の差の絶対値もしくは予め記憶された基準値と計測値の比を取ることによって、ボルトの締結状態を確認する。
【００１２】
さらに、特開平３−２１４０３３号公報は、ボルト締結前後での超音波の伝播時間とエコー高さに基づいて、ボルトの軸力及び曲がりを測定する技術を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６３−１６８５９４号公報
【特許文献２】特許第４０５２３７７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４６７４号公報
【特許文献４】特開平２−８８１２７号公報
【特許文献５】特開平２−３０４３２５号公報
【特許文献６】特開平３−２１４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
沸騰水型原子炉に設けられたジェットポンプでは、ジェットポンプビームに回転可能に取り付けられたビームボルトの先端部に形成された曲面の曲率半径が、この先端部が接触する、エルボ上端部に形成された窪みに嵌め込まれたインサート上面に形成された下に凸の曲面の曲率半径よりも小さくなっている。
【００１５】
発明者らは、上記した形状を有するビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力を、超音波を用いて確認することを考えた。そこで、特開平２−８８１２７号公報、特開平２−３０４３２５号公報及び特開平３−２１４０３３号公報に記載された、それぞれの超音波によるボルトの締結状態の確認技術の適用を検討した。
【００１６】
特開平２−３０４３２５号公報に記載されたボルトの締結状態の確認では、計測対象のボルトでの測定値を、基準ボルトを用いて計測してあらかじめ記憶した基準値と比較してその締結状態を評価している。しかし、締結状態を確認する超音波センサを設置する対象物の表面状態により、超音波センサの音響的な接合状態が異なるため、測定値のバラつきが大きく評価精度が低下する。特に、沸騰水型原子炉に設けられたジェットポンプでは、先端面に曲面を有するビームボルトで、この曲面とは曲率半径が異なる、インサート上面に形成された下に凸の曲面を押圧するため、ビームボルトの先端とインサートの上面の接触部の状態の違いによって超音波センサの音響的な接合状態が異なり、その押しつけ力を精度良く確認することができない。
【００１７】
特開平２−８８１２７号公報に記載されたボルト（ねじ締結体）を対象物に締結した状態を確認する方法では、前述したように、ボルトの頭部の対象物への着座状態を、超音波を用いて確認しているが、この確認方法をビームボルトの先端面とインサートの上面との間での異物の有無の確認に適用したとしても、ビームボルトの先端とインサートの上面の接触部の状態の違いにより超音波センサの音響的な接合状態が異なるため、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力を精度良く確認することができない。特開平３−２１４０３３号公報に記載された、ボルトの軸力及び曲がりを測定する技術を、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力の確認に適用したとしても、同様な問題が生じる。
【００１８】
また、ボルト締結の前後で超音波を用いた計測を行う場合でも、超音波センサを設置する対象のボルトの表面状態及び超音波センサからボルトへの超音波の入射方向が変わることなどにより、超音波センサの音響的な接合状態が変化する。このため、超音波による測定値のバラつきが大きくなり、ボルトの締結状態に対する評価精度が低下する。このような技術をジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力の確認に適用した場合には、押しつけ力を精度良く確認することができない。
【００１９】
本発明の目的は、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトによる取付け状態を精度良く確認することができるジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、原子炉圧力容器内に設置されたディフューザに一端部が挿入され、原子炉圧力容器内に配置されたライザ管に他端部が連絡されたインレットミキサを、ライザ管に設けられたトランジションピースの一対の突出部の間に配置した状態で、一対の突出部にそれぞれ形成された溝内に、インレットミキサの上方に配置したジェットポンプビームの両端部を別々に嵌め込み、
ジェットポンプビームの中央部を上方に移動させてジェットポンプビームにたわみを付与し、
たわみが付与されたジェットポンプビームに噛み合った、下端部に第１曲面が形成されたネジ部材を、締め付けることにより、インレットミキサの上端部に嵌め込まれてその第１曲面の第１曲率半径よりも大きな第２曲率半径を有する第２曲面が上面に形成されたインサート部材のその第２曲面に押し付け、
ネジ部材の第１曲面がインサート部材の第２曲面に押し付けられている状態で、超音波センサからネジ部材に超音波を送信し、
第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及びインサート部材の、第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度を求め、
第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて、ジェットポンプビームの取り付け状態を確認することにある。
【００２１】
本発明によれば、ネジ部材の第１曲面がインレットミキサの上端部に嵌め込まれたインサート部材の第２曲面に押し付けられている状態で超音波センサからネジ部材に送信された超音波により第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及びその超音波によりインサート部材の、第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度をそれぞれ求め、第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて、ジェットポンプビームの取り付け状態（ネジ部材による押しつけ力）を確認しているので、ビームボルトの第１曲面とインサート部材の第２曲面との接触状態が正常であるかを精度良く確認することができる。このように、本発明は、ジェットポンプビームの取り付け状態（ネジ部材による押しつけ力）を精度良く確認することができる。
【００２２】
好ましくは、ジェットポンプビームの取り付け状態の確認は、第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて求められたエコー強度比に基づいて行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトによる取り付け状態を精度良く確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を示す説明図である。
【図２】図１に示す超音波センサヘッドの縦断面図である。
【図３】図１に示すジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が適用される沸騰水型原子炉の縦断面図である。
【図４】図３に示すジェットポンプ付近の拡大図である。
【図５】ジェットポンプビームが取り付けられたエルボ付近の斜視図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】図１に示すジェットポンプビーム取り付け状態確認方法における作業工程のフローチャートである。
【図８】図７に示す超音波計測工程の作業を示す説明図である。
【図９】ジェットポンプビームに設けられたビームボルトに装着された超音波センサヘッドの超音波センサから送信された超音波の伝播挙動を示す説明図である。
【図１０】ビームボルトとインサートが正常に接触している状態における、ジェットポンプビームのテンショニングの前と後での超音波エコー強度の測定結果を示す説明図である。
【図１１】ビームボルトとインサートの間に異物が存在している状態における、ジェットポンプビームのテンショニングの前と後での超音波エコー強度の測定結果を示す説明図である。
【図１２】正常状態及び異物介在状態のそれぞれにおけるビームボルト先端のエコー強度に対するインサート上面のエコー強度の強度比と、ジェットポンプビームのテンショニング力の関係を示す特性図である。
【図１３】本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法における作業工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１、図２、図７、図８及び図９を用いて説明する。
【００２７】
まず、本実施例のジェットポンプビームの取り付け方法を説明する前に、このジェットポンプが適用される沸騰水型原子炉の概略の構造を、図５及び図６を用いて以下に説明する。沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、原子炉圧力容器１を有し、原子炉圧力容器１内に炉心シュラウド４を設置している。炉心シュラウド４は、ＲＰＶ１の内面に取り付けられたシュラウド支持構造物６によって支持される。原子炉圧力容器は、以下、ＲＰＶと称する。ＲＰＶ１は、底部に下部鏡板である底部ヘッド２を有し、上端部に取り外し可能な上部ヘッド（上蓋）３を取り付けている。複数の燃料集合体が装荷された炉心５が、炉心シュラウド４内に配置される。気水分離器１５及び蒸気乾燥器１６がＲＰＶ１内で炉心５の上方に配置される。
【００２８】
複数のジェットポンプ９が、ＲＰＶ１と炉心シュラウド４の間に形成される環状のダウンカマ７内に配置され、シュラウド支持構造物６に設置される。ＲＰＶ１に設けられる再循環系は、再循環系配管１９及び再循環系配管１９に設置された再循環ポンプ（図示せず）を有する。再循環系配管１９の一端はＲＰＶ１のノズルに接続されてダウンカマ７に連絡される。再循環系配管１９の他端は、ＲＰＶ１の入口ノズル８に接続されてライザエルボ２０（図４参照）に連絡される。ライザエルボ２０はダウンカマ４内に配置されたライザ管２１の下端に接続され、ライザ管１３の上端はトランジションピース２２に接続される。トランジションピース２２は、実質的には、ライザ管１３の一部である。
【００２９】
ジェットポンプ９は、ディフューザ１３及びインレットミキサ２４を有する。インレットミキサ２４は、エルボ２３、ノズル１０、ベルマウス及びスロート１２を有し、これらが一体になって構成されている。トランジションピース２２はジェットポンプ９のエルボ２３に接続される。エルボ２３の他端がノズル１０に接続され、エルボ２３で流路が１８０°曲げられている。ノズル１０は、複数の支持板によってベルマウスに取り付けられ、このベルマウスの下端にスロート１２が接続される。ディフューザ１３の下端がシュラウド支持構造物６に接合される。スロート１２とディフューザ１３はスリップジョイントで接続され、このスリップジョイントにおいてスロート１２の下端部がディフューザ１３の上端部内に挿入されている。
【００３０】
ＲＰＶ１の内面に取り付けられて水平方向に伸びるライザブレース３２は、ライザ管２１を支持している。ライザ管１３に取り付けられて水平方向に伸びているブラケット３３が、ライザ管２１の両隣に位置している２基のジェットポンプ９のそれぞれのスロート１２を保持する。ブラケット３３に取り付けられたサポート部材３４が、スロート１２を鉛直方向に固定している。
【００３１】
トランジションピース２２は上方に向かって伸びる対となる突出部２５Ａ，２５Ｂを有しており、トランジションピース２２に接続された一つのエルボ２３が、突出部２５Ａと突出部２５Ｂの間に配置される（図５及び図６参照）。このエルボ２３は、１本のライザ管２１に連絡される２基のジェットポンプ９のうちの１基のジェットポンプ９のエルボ２３である。トランジションピース２２の他の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの間に、このトランジションピース２２に接続された他のエルボ２３が配置される（図５参照）。このエルボ２３は、上記した２基のジェットポンプ９のうちの残りのジェットポンプ９のエルボ２３である。トランジションピース２２の内部には、ライザ管２１と２本のエルボ２３をそれぞれ連絡する駆動水通路が形成されている。水平方向に伸びる溝３０Ａが２本の突出部２５Ａに形成され、水平方向に伸びて溝３０Ａと対向する溝３０Ｂが２本の突出部２５Ｂに形成される（図６参照）。ビームアセンブリ２６のジェットポンプビーム２７が、対向して配置された一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに形成された溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されている。他のビームアセンブリ２６のジェットポンプビーム２７が、対向して配置された他の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに形成された溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されている。
【００３２】
両端部が溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されたジェットポンプビーム２７に対して、ビームテンショニング（たわみ付与）が実施され、ジェットポンプビーム２７に所定のたわみ量が付与される。その後、ジェットポンプビーム２７に回転可能に取り付けられたビームボルト２８を締め付けることによって、インレットミキサ２４がトランジションピース２２、すなわちライザ管２１に押しつけられる。エルボ２３の上端部に窪み３６が形成されており（図１参照）、この窪み３６内にインサート３１が嵌め込まれている（図１及び図６参照）。インサート３１の上面には、凹部となる下に凸の第１曲面が形成されている。締めつけられたビームボルト２８の先端に形成された第２曲面が、インサート３１の上面に形成された下に凸の第１曲面に接触している。第１曲面の曲率半径が第２曲面の曲率半径よりも大きくなっている。
【００３３】
インレットミキサ２４は、保守点検を行うとき、ビームボルト２８を緩めてジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂから取り外し、ブラケット３３からサポート部材３４を取り外すことによって、ディフューザ１３、及びライザ管２１、すなわちトランジションピース２２から取り外すことができる。
【００３４】
ビームアセンブリ２６を、図６を用いて説明する。ビームアセンブリ２６は、ジェットポンプビーム２７及びビームボルト２８を有する。ジェットポンプビーム２７は、対向する突出部２５Ａ，２５Ｂにおいて、突出部２５Ａに形成された溝３０Ａの垂直な面と、突出部２５Ｂに形成された溝３０Ｂの垂直な面との間の長さを有している。ジェットポンプビーム２７の長手方向の中央部に、ビームボルト２８が取り付けられている。ビームボルト２８は、上下方向に伸びており、ジェットポンプビーム２７に形成された上下方向に貫通するネジ穴と噛み合っている。キーパ２９がジェットポンプビーム２７の上面に設けられる。ジェットポンプビーム２７の両端部が、対向する突出部２５Ａの溝３０Ａ及び突出部２５Ｂの溝３０Ｂに挿入されている。
【００３５】
ＲＰＶ１内の上部に存在する被駆動水である冷却水（被駆動流体、冷却材）は、給水配管１８からＲＰＶ１に供給された給水と混合されてダウンカマ７内を下降する。ダウンカマ７内の冷却水は、再循環ポンプの駆動によって再循環系配管１９内に吸引され、再循環ポンプによって昇圧される。この昇圧された冷却水を、便宜的に、駆動水（駆動流体）という。この駆動水は、再循環系配管１９、ライザエルボ２０、ライザ管２１、トランジションピース２２及びエルボ２３内を流れてノズル１０に達し、ノズル１０からベルマウス及びスロート１２内に噴出される。ダウンカマ７内でノズル１０の周囲に存在する被駆動水である冷却水は、ノズル１０からの駆動水の噴出によって、ノズル１０とベルマウスの間に形成される冷却水通路を通り、ベルマウスを経てスロート１２内に吸い込まれる。この冷却水は、駆動水と共にスロート１２内を下降し、ディフューザ１３の下端から吐出される。ディフューザ１３から吐出された冷却水は、下部プレナム１４を経て炉心５に供給される。
【００３６】
冷却水は、炉心５を通過する際に加熱されて水及び蒸気を含む気液二相流となる。気水分離器１５は気液二相流を蒸気と水に分離する。分離された蒸気は、更に蒸気乾燥器１６で湿分を除去されて主蒸気配管１７に導かれる。この蒸気は、主蒸気配管１７により蒸気タービン（図示せず）に導かれ、蒸気タービンを回転させる。蒸気タービンに連結された発電機が回転し、電力が発生する。蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水となる。この凝縮水は、給水として給水配管１８によりＲＰＶ１内に供給される。気水分離器１５及び蒸気乾燥器１６で分離された水は、落下して冷却水としてダウンカマ７内に達する。
【００３７】
エルボ１４、ノズル１６、ベルマウス１７、スロート１８及びディフューザ１９を主要な構成要素とするジェットポンプ１５は、ノズル１６の周囲の冷却水を吸込むことにより、少ない駆動水の流量でより多くの冷却水を炉心５に送り込むことができる。
【００３８】
所定のたわみ量が付与されたジェットポンプビーム２７は、エルボ２３、すなわち、インレットミキサ２４をライザ管２１側に押圧する押しつけ力を、ビームボルト２８を介してエルボ２３に加えている。具体的には、ジェットポンプビーム２７及びビームボルト２８は、エルボ２３内を駆動水が流れる際に流体反力が作用するエルボ２３に押しつけ力を付与する。
【００３９】
例えば、インレットミキサ２４の振動が増大したときには、沸騰水型原子炉の定期検査の期間中において、今まで用いられていたジェットポンプビーム２７を新しいジェットポンプビーム２７に交換する場合がある。この時におけるジェットポンプビームの取り付け方法を例に挙げて、本実施例のジェットポンプビームの取り付け方法を説明する。ビームボルト２８を緩めてジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂから抜き取る。その後、新しいジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付ける際において、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が実施される。このジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１、図２、図７、図８及び図９を用いて説明する。なお、新設の沸騰水型原子炉において、ジェットポンプビーム２７をトランジションピース２２の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付ける際にも本実施例を適用しても良い。
【００４０】
本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法には、図１及び図２に示す取り付け状態確認装置６７が用いられる。取り付け状態確認装置６７は、超音波センサヘッド４０及び超音波測定装置４８を有する。
【００４１】
超音波センサヘッド４０は、超音波センサ４１、固定機構４２、筺体４３、荷重調整おもり４５及び押し付けバネ４６を有する。筺体４３は内部に孔部４４を形成しており、この孔部４４は筺体４３の一端において外に向かって解放されている。筐体４３において、傾斜面が孔部４４の先端部に形成されている。この傾斜面は、ビームボルト２８の頭部を孔部４４に挿入する際のガイドとして機能する。
【００４２】
超音波センサ４１は、筺体４３の孔部４４内に配置され、孔部４４内に配置された、少なくとも２軸を有するジンバル構造になっている固定機構４２に取り付けられている。固定機構４２は孔部４４の軸方向に移動可能であり、固定機構４２の一部が孔部４４の内面に形成された少なくとも１つの溝（図示せず）内に挿入されている。この溝は孔部４４の軸方向に伸びている。固定機構４２の一部がその溝内に挿入されているので、固定機構４２が孔部４４の周方向に回転することが防止される。押し付けバネ４６は、孔部４４の底面と超音波センサ４１の間に配置され、孔部４４の底面及び超音波センサ４１の一面に接触している。荷重調整おもり４５が、筺体４３の、孔部４４が解放されていない他端に固定ネジ４７を用いて取り付けられる。
【００４３】
超音波測定装置４８は、同軸ケーブル４９により超音波センサ４１に接続される。
【００４４】
取り付け状態確認装置６７を用いた本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法は、図７に示す作業工程に基づいて行われる。
【００４５】
沸騰水型原子炉の定期検査の期間中において、ＲＰＶ１の上部ヘッド３が取り外され、ＲＰＶ１内の蒸気乾燥器１６及び気水分離器１５が取り外されてＲＰＶ１外に取り出される。炉心５内の全燃料集合体が、ＲＰＶ１から取り出されて燃料貯蔵プールに移送される（図示せず）。燃料集合体の移送時には、冷却水６６が、ＲＰＶ１の真上に形成されている原子炉ウエル６５内に充填されている（図８参照）。
【００４６】
ビームボルト２８を緩めて今まで使用されたジェットポンプビーム２７をトランジションピース２２の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂから抜き取る。その後、新しいジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付けるときにおいて、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が実施される。
【００４７】
異物が取合い部に存在しているかを確認する（ステップＳ１）。作業員は、新しいビーム２７を取り付ける突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂ、及びジェットポンプビーム２７に設けられたビームボルト２８の先端２８Ａが接触する、エルボ２３の上部に形成された窪み３１に嵌め込まれたインサート３１の上面をそれぞれ点検する。また、作業員は、取り付けるジェットポンプビーム２７の表面も点検する。それらにおいて異物が存在しているかを判定する（ステップＳ２）。異物が存在する（ＹＥＳ）と判定されたときには、該当する部分からその異物を除去する（ステップＳ７）。異物を除去した後、ステップＳ１における確認を再度行う。
【００４８】
ステップＳ２において、異物が存在しない（ＮＯ）と判定された場合には、ジェットポンプビームの調整及び据え付けを行う（ステップＳ３）。図５及び図６に示すように、ビームボルト２８を取り付けているジェットポンプビーム２７を、対向する一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに装着する。ジェットポンプビーム２７の一端部を突出部２５Ａの溝３０Ａに嵌め込み、そのジェットポンプビーム２７の他端部をその突出部２５Ａと対向している突出部２５Ｂの溝３０Ｂに嵌め込む。その後、ジェットポンプビーム２７を水平方向で溝３０Ａ，３０Ｂに沿って移動させ、ジェットポンプビーム２７の両端部を溝３０Ａ，３０Ｂ内の所定の位置に位置決めする。そして、ビームテンショニング（たわみ付与）を実施する（ステップＳ４）。テンショナ（図示せず）をジェットポンプビーム２７の長手方向での中央部に引っ掛けて、テンショナにより、ジェットポンプビーム２７の中央部を上方に向かって引っ張り上げる。これにより、ジェットポンプビーム２７にたわみが付与される。
【００４９】
その後、ビームボルトが締め付けられる（ステップＳ５）。ジェットポンプビーム２７をテンショナで引っ張り上げている状態で、ジェットポンプビーム２７に形成されて上下方向に貫通するネジ穴に噛み合っているビームボルト２８を締め付ける。この締め付けは、ビームボルト２８の先端２８Ａが窪み３１に嵌め込まれたインサート３１の上面に接触するまで行われる。具体的には、ビームボルト２８の先端２８Ａがインサート３１の上面に形成された下に凸の曲面に接触する。ビームボルト２８の締め付けが終了した後、突起部２７Ａ，２７Ｂからテンショナが外される。テンショナが外された後においても、ビームボルト２８の先端２８Ａが、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面に接触しているので、ステップＳ４でジェットポンプビーム２７に付与されたたわみが保持される。
【００５０】
超音波計測が行われる（ステップＳ６）。この超音波計測は、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認するために行われる。超音波計測を行うに際して、超音波センサヘッダ４０が、ＲＰＶ１内に設置されたジェットポンプ９のインレットミキサ２４のエルボ２３を抑えている、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の頭部に装着される。
【００５１】
超音波センサヘッダ４０のビームボルト２８への装着を、具体的に説明する。ＲＰＶ１を収納する原子炉格納容器（図示せず）を内部に設置した原子炉建屋（図示せず）内の運転床６８上に、作業台車（例えば、燃料交換機）６３が設置されている（図８参照）。作業台車６３は、冷却水が充填された原子炉ウエル６５の上方を跨いでいる。超音波測定装置４８が作業台車６３上に設けられている。作業台車６３に乗っている作業員が、超音波センサヘッダ４０に取り付けられた保持機構６４を持って、超音波センサヘッダ４０を原子炉ウエル６５からＲＰＶ１内へ下降させる。やがて、超音波センサヘッダ４０の筺体４３の下端が、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の上端付近まで到達する。保持機構６４による超音波センサヘッダ４０の下降は、冷却水中に配置された監視カメラ（図示せず）で撮影されてモニタに表示された映像を監視しながら行われる。筺体４３に形成された孔部４４がビームボルト２８の真上に位置しており、超音波センサヘッダ４０がさらに下降すると、ビームボルト２８の頭部が筺体４３の孔部４４内に挿入される。超音波センサ４１がビームボルト２８の上端に接触したとき、超音波センサヘッダ４０の下降が停止される（図８参照）。
【００５２】
ジンバル構造の固定機構４２、及び押し付けバネ４６の作用によって、超音波センサ４１はビームボルト２８の上端面に密着して押し付けられる。さらに、超音波センサ４１による超音波計測時において、超音波センサ４１のビームボルト２８の上端面への押付け荷重を一定に保つために、超音波センサ４１は、筺体４３及び荷重調整おもり４５により生じる所定の荷重でビームボルト２８の上端に押し付けられる。押し付けバネ４６は、超音波センサ４１がビームボルト２８の上端面に接触したときの衝撃により、超音波センサ４１の表面が割れるのを防止する役割も兼ねている。
【００５３】
超音波センサ４１のビームボルト２８の上端への押し付け荷重は、気中または水中の計測環境に応じて、押し付けバネ４６及び荷重調整おもり４５を変更することにより、所定の押し付け荷重に設定することができる。荷重調整おもり４５は固定ネジ４７により筺体４３に取り付けられるので、固定ネジ４７を外すことによって簡単に荷重調整おもり４５を交換することができる。
【００５４】
本実施例では、超音波センサ４１が水中で用いられるため、ＲＰＶ１内の冷却水が、超音波センサ４１とビームボルト２８の間でカプラントの役割を果たす。超音波センサヘッド４０を原子炉ウエル６５内の冷却水中に沈めたとき、筺体４３の孔部４４内の空気が、筺体４３の上端部に形成されて孔部４４に連通して筺体４３の上方に解放される空気抜き孔（図示せず）を通して筺体４３の外部に排気される。このため、冷却水が孔部４４内に満たされる。
【００５５】
なお、例えば、ＲＰＶ１内の冷却水を排出して超音波センサヘッド４０を気中に存在するビームボルト２８に装着する場合には、超音波センサ４１から送信された超音波をビームボルト２８に入射するために、カプラント材（グリセリン系、油系、水など）を事前に超音波センサ４１の先端もしくは、ビームボルト２８の上端に予め塗布する。
【００５６】
ビームボルト２８の上端に接触した超音波センサ４１から送信された超音波５１が、ビームボルト２８に入射される。この超音波５１は、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播してビームボルト２８の先端２８Ａに到達する。先端２８Ａに到達した超音波５１の一部は先端２８Ａで反射された反射波５２となり、残りの超音波５１は透過波５３となってインサート３１に伝達される。この透過波５３はインサート３１の下面で反射されて反射波５４になる。ビームボルト２８内を上方に向かって伝播する反射波５２は、超音波センサ４１に受信されて第１エコー（第１受信波）となり、インサート３１及びビームボルト２８内を上方に向かって伝播する反射波５４は、超音波センサ４１に受信されて第２エコー（第２受信波）となる。反射波５２の強度に対するインサート３１に伝達される透過波（超音波）５３の強度の割合は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触状態によって変化する。
【００５７】
ここで、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触状態が変化したときにおける第１エコー（第１受信波）及び第２エコー（第２受信波）違いを、図１０及び図１１を用いて具体的に説明する。
【００５８】
図１０は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している状態における、ジェットポンプビーム２７のテンショニングの前と後での第１エコー強度５６及び第２エコー強度５７のそれぞれの測定結果を示している。前述したように、ビームボルト２８の先端２８は、曲面（具体的には、球面）を形成しており、この曲面よりも大きな曲率半径を有する、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面（具体的には、球面）と接触している。インサート３１の上面にビームボルト２８の先端２８Ａを乗せただけのテンショニング前における状態では、ジェットポンプビーム２７のたわみによる押し付け力がビームボルト２８を介してインサート３１の上面に作用していないため、ビームボルト２８の先端２８Ａがビームボルト２８の自重によりインサート３１の上面に接触しているだけである。このため、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触面積が小さくなる。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａにおける反射波５２のエコー強度５６が大きく、また、インサート３１内に伝達されてインサート３１の下面で反射した反射波５４のエコー強度５７がエコー強度５６よりも小さくなる（図７のテンショニング前を参照）。
【００５９】
ジェットポンプビーム２７に上向きの所定の荷重を付与したテンショニング後におけるジェットポンプビーム２７がたわんでいる状態では、ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面（球面）の曲率半径は、たわんでいるジェットポンプビーム２７による押し付け力によりインサート３１の上面に押し付けられたビームボルト２８の弾性変形に伴い、破線５５で示すように増大する。ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面の曲率半径の増大は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触面積の増大をもたらす。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａに到達した超音波５１のうち、透過波５３となってインサート３１に伝達される超音波が増大する。これにより、ビームボルト２８の先端２８Ａで発生する反射波５２のエコー強度５６はテンショニング前に比べて減少し、インサート３１内に伝達した透過波５３によりインサート３１の下面で発生する反射波５４のエコー強度５７はテンショニング前に比べて増大する。
【００６０】
次に、異物がビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との間に存在する場合における反射波５４のエコー強度５７について説明する。図１１は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の間に異物５９が存在している状態における、ジェットポンプビーム２７のテンショニングの前と後での第１エコー強度５６及び第２エコー強度５７のそれぞれの測定結果を示している。異物５９が存在する場合におけるジェットポンプビーム２７のテンショニング前では、ビームボルト２８の自重が異物５９を介してインサート３１の上面には加わっているだけであり、ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面の曲率半径はビームボルト２８の製造直後でのその曲面の曲率半径と同じであり、また、異物５９が介在するためにビームボルト２８の先端２８Ａがインサート３１の上面に直接接触していない。このため、異物５９が存在する場合であってもテンショニング前では、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播した超音波５１によって生じる反射波５２のエコー強度５６及び反射波５４のエコー強度５７は、実質的に、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している状態（図１０）でのテンショニング前におけるエコー強度５６及び５７のそれぞれと同じになる（図１０及び図１１のテンショニング前を参照）。反射波５２のエコー強度５６は反射波５４のエコー強度５７よりも大きくなる。
【００６１】
異物５９が存在する場合においても、ステップＳ４のテンショニングが行われた後においては、たわみを付与されたジェットポンプビーム２７による押し付け力によりインサート３１の上面に向かって押し付けられたビームボルト２８の弾性変形に伴って、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の先端２８Ａの曲面（球面）の曲率半径が、図１１の上段において破線５５で示すように、増大する。このとき、異物５９もインサート３１の上面に押し付けられる。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａと異物５９との接触面積は増大するが、ビームボルト２８がインサート３１に、直接、接触しないため、透過波５３の伝達に寄与する、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触面積はほとんど増大しない。したがって、異物５９が存在する場合では、ビームボルト２８の先端２８Ａで生じる反射波５２のエコー強度５６、及びインサート３１の下面で生じる反射波５４のエコー強度５７は、テンショニングの前後においてほとんど変化しない。
【００６２】
ただし、異物５９が樹脂などのように柔らかい材質である場合には、ビームボルト２８の先端２８Ａが異物５９自体の塑性変形によりインサート３１の上面により密着するため、反射波５４が若干増大する場合がある。しかし、この場合でも、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常な接触状態であるときと比較して、反射波５４のエコー強度５７は小さい。また、図９に示したように、ビームボルト２８の上面に装着した超音波センサヘッド４０において、ジンバル構造を有する固定機構４２を用いて超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に密着させる場合でも、超音波センサ４１とビームボルト２８の上端との接触状態により、超音波センサ４１からビームボルト２８に入射される超音波５１のエネルギーが異なる場合がある。
【００６３】
このため、反射波５２のエコー強度５６に対する反射波５４のエコー強度５７の比を求め、超音波センサ４１とビームボルト２８の上端との接触状態の影響を補償する必要がある。反射波５２のエコー強度５６をＲＡ、及び反射波５４のエコー強度５７をＲＢとしたとき、エコー強度比Ｒは式（１）で求められる。
【００６４】
Ｒ＝ＲＢ／ＲＡ ……（１）
式（１）により求められたエコー強度比Ｒは、テンショニング時にジェットポンプビーム２７に付与された荷重（テンショニング力）に対して図１２のように変化する。図１２において、特性６０は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している場合におけるエコー強度比Ｒの変化を示している。特性６１は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の間に異物５９が存在する場合におけるエコー強度比Ｒの変化を示している。ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している場合でのエコー強度比Ｒは、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の間に異物５９が存在している場合におけるエコー強度比Ｒに比べて、著しく増大する。
【００６５】
図１２に示されたエコー強度比Ｒとテンショニング力の関係を示す特性を用いることによって、トランジションピース２２に取り付けられたジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認することができる。
【００６６】
本実施例では、試験により予め求めた、エコー強度比Ｒとテンショニング力の関係を示す特性（例えば、特性６０及び６１）が、超音波測定装置４８のメモリ（図示せず）に記憶されている。超音波測定装置４８のこのメモリには、エコー強度比Ｒの閾値６２（図１２参照）も記憶されている。この閾値６２は、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態及びジェットポンプビーム２７の荷重に基に、安全率を見込んで設定されている。ステップＳ６における超音波計測において、ビームボルト２８への超音波センサヘッダ４０の装着が終了した後、ビームボルト２８の上端に接触している超音波センサ４１から送信された超音波５１が、ビームボルト２８に入射される。
【００６７】
ビームボルト２８に入射された超音波５１は、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播し、前述したように、ビームボルト２８の先端２８Ａ及びインサート３１の下面のそれぞれで反射される。ビームボルト２８の先端２８Ａで生じた反射波５２、及びインサート３１の下面で生じた反射波５４は、超音波センサ４１で受信される。超音波センサ４１で受信された反射波５２及び５４は、同軸ケーブル４９を通して超音波測定装置４８に入力される。
【００６８】
超音波測定装置４８は、設定した時間ゲート５８（図１０及び図１１参照）の時間幅を通過した反射波５２及び５４を用いて、反射波５２のエコー強度５６及び反射波５４のエコー強度５７を求める。超音波測定装置４８は、求めたエコー強度５６及び５７を式（１）に代入してエコー強度比Ｒを算出する。なお、超音波測定装置４８には、ステップＳ４におけるジェットポンプビーム２７へのテンショニング時に、ジェットポンプビーム２７に付与した荷重（テンショニング力）が入力されて記憶されている。超音波測定装置４８は、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２以上であるかを判定する。算出されたエコー強度比Ｒが閾値６２以上であるとき、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態（ビームボルト２８による押しつけ力）は良好であり、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態の確認が終了する。
【００６９】
ステップＳ６において、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２未満であると判定されたときは、ジェットポンプビームが取り外される（ステップＳ８）。ビームボルト２８を緩めるとともにジェットポンプビーム２７のたわみが開放された後、トランジションピース２２の突出部２５Ａ．２５Ｂにそれぞれ形成された溝３０Ａ，３０Ｂに嵌め込まれているジェットポンプビーム２７が、溝３０Ａ，３０Ｂから取り出される。その後、前述したステップＳ１〜Ｓ６の各作業工程（必要であれば、作業工程Ｓ７，Ｓ８を含む）が、エコー強度比Ｒが閾値６２以上になってジェットポンプビーム２７の取り付け状態が良好であると判定されるまで、繰り返される。
【００７０】
本実施例によれば、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の上端に接触された超音波センサ４１からビームボルト２８に送信された超音波５１によりビームボルト２８の先端２８で生じる反射波５２のエコー強度５６、及びインサート３１の下面で生じる反射波５４のエコー強度５７を用いて、トランジションピース２２の突出部２５Ａ．２５Ｂに取り付けられたジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の取り付け状態（ビームボルト２８による押しつけ力）を判定しているので、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触状態が正常であるまたは異物５９が存在して異常であるかを精度良く確認することができる。このように、本実施例はジェットポンプビーム２７の取り付け状態を精度良く確認することができる。
【００７１】
特に、本実施例は、エコー強度５６及び５７を用いてエコー強度比Ｒを算出してこのエコー強度比Ｒに基づいてジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認しているので、超音波センサ４１とビームボルト２８の接触状態の影響を抑制してジェットポンプビーム２７の取り付け状態をさらに精度良く確認することができる。
【００７２】
また、ジェットポンプビーム２７の両端部が突出部２５Ａの溝３０Ａ及び突出部２５Ｂの溝３０Ｂにそれぞれ挿入されたときにジェットポンプビーム２７が傾いた状態で突出部２５Ａ，２５Ｂに装着される場合がある。この状態では、ビームボルト２８の中心軸と、ビームボルト２８の先端２８Ａが接触する、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面の曲率半径の中心が一致していない。このため、超音波センサ４１からビームボルト２８に入射されてビームボルト２８の軸方向に伝播された超音波のうち、インサート３１に入射される超音波が少なくなる。反射波５４のエコー強度５７が反射波５２のエコー強度５６よりも小さくなるので、ステップＳ６においてエコー強度比Ｒが閾値６２よりも小さいと判定される。このように、エコー強度比Ｒを用いることによって、ジェットポンプビーム２７の突出部２５Ａ，２５Ｂへの装着が適切に行われていない場合（ジェットポンプビーム２７が傾いて取り付けられた場合）においても、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態をさらに精度良く確認することができる。そのような場合には、ステップＳ８でジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂから取り外し、ステップＳ３でジェットポンプビーム２７の調整・取り付けを行うことによって、ジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂに正常な状態で適切に取り付けることができる。
【００７３】
本実施例は、筐体４３内に形成されて一端が解放された孔部４４内に超音波センサ４１を取り付けているので、ビームボルト２８を孔部４４内に挿入することによって、超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に容易に接触させることができる。このため、超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に接触させるのに要する時間を短縮することができる。また、その孔部４４内にビームボルト２８を挿入するので、超音波センサヘッド４０をビームボルト２８により安定して保持することができる。
【００７４】
また、エコー強度５６及び５７にそれぞれ時間ゲート５８を設定してこの時間ゲート５８を通過したエコー強度５６及び５７を用いてエコー強度比Ｒを算出しているので、算出されたエコー強度比Ｒに対するノイズの影響を抑制することができる。このため、エコー強度比Ｒの算出精度を高めることができる。
【００７５】
超音波センサヘッド４０の押し付けバネ４６及び荷重調整おもり４５は交換可能に筺体４３に取り付けられているので、超音波センサヘッド４０を気中及び水中のいずれかで用いる場合においても、適切な押し付け力で超音波センサ４１をビームボルト２８に押しつけることができる。
【００７６】
また、図１０及び図１１で説明したように、従来の探傷器では、反射波形の絶対値による反射エコー強度を求めている。しかしながら、同様の動作は、例えば、パルサレシーバとオシロスコープの組み合わせによっても実施可能である。この場合、得られる信号はＲＦ波形であるため、反射波のピーク(正側)−ピーク(負側)から反射波の振幅を求め、エコー強度の代用とすることができる。
【実施例２】
【００７７】
本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１３を用いて説明する。本実施例で実行される作業手順は、実施例１における作業手順に記録（ステップＳ９）を追加した作業手順である。本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法においても、実施例１で用いた取り付け状態確認装置６７が用いられる。
【００７８】
本実施例では、前述したステップＳ１〜Ｓ６の各作業手順が実行される。また、必要に応じてステップＳ７及びＳ８の各作業手順も実行される。ステップＳ６において、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２以上であると判定されたとき、得られた情報を記録する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、超音波センサ４１が受信した反射波５２及び５４の各波形情報、エコー強度５６及び５７の各情報、算出されたエコー強度比Ｒの情報、及びエコー強度比Ｒの判定結果の情報が、超音波測定装置４８のメモリ（図示せず）に記憶される。そして、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が終了する。
【００７９】
本実施例は、実施例１で生じた各効果を得ることができる。本実施例では、上記した各情報がメモリに記憶されているので、ジェットポンプビームの取り付け状態の確認の記録を提出する場合には、超音波測定装置４８のメモリに記憶された上記の各情報を基に報告書を作成することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…原子炉圧力容器、４…炉心シュラウド、５…炉心、９…ジェットポンプ、１０…ノズル、１２…スロート、１３…ディフューザ、２１…ライザ管、２２…トランジションピース、２３…エルボ、２４…インレットミキサ、２５，２５Ａ．２５Ｂ…突出部、２６…ビームアセンブリ、２７…ジェットポンプビーム、２８…ビームボルト、２８Ａ…先端、３０Ａ，３０Ｂ…溝、３１…インサート、４０…超音波センサヘッド、４１…超音波センサ、４２…固定機構、４３…筺体、４４…孔部、４５…荷重調整おもり、４８…超音波測定装置、６７…取り付け状態確認装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェットポンプビームの取り付け状態確認方法に係り、特に、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプに適用するのに好適なジェットポンプビームの取り付け状態確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水型原子炉は、再循環系配管が接続された原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）とＲＰＶ内の炉心を取り囲む円筒状の炉心シュラウドの間に形成された環状領域であるダウンカマ内に複数のジェットポンプを設置している。ジェットポンプは、エルボ、ノズル、ベルマウス、スロート及びディフューザを備える。再循環系配管に設けられた再循環ポンプの駆動によって昇圧された冷却水は、再循環系配管内を流れて、駆動水としてライザ管、トランジションピース及びエルボ内を通り、ノズルからベルマウス及びスロート内に噴出される。ノズルは駆動水の速度を増加させる。ダウンカマ内のノズル周囲に存在する冷却水が、噴出された駆動水の作用によって、被駆動水としてスロート内に吸込まれ、駆動水と運動量を交換しながらディフューザ内に流入する。ディフューザから排出された冷却水は、ＲＰＶ内の下部プレナムを通って炉心に供給される。
【０００３】
原子炉圧力容器内に設置されているジェットポンプに含まれるエルボ、ノズル、ベルマウス及びスロートは、一体化されて取り外し可能なインレットミキサを構成している。検査及び修理を行うとき、インレットミキサはトランジションピース及びディフューザから取り外される。
【０００４】
ライザ管内を上昇した駆動水は、エルボで流れ方向が１８０°変えられて下向きの流れになり、ジェットポンプのノズルに流入する。この結果、上向きの流体反力がエルボに加わるため、ジェットポンプビームによってエルボの上面を押さえている。ジェットポンプビームは、ライザ管の上端に接続されたトランジションピースの上方に向かって伸びている一対の突出部のそれぞれに形成された溝に両端部が挿入され、たわみ状態で保持されている。
【０００５】
特開昭６３−１６８５９４号公報は、沸騰水型原子炉に用いられるジェットポンプを記載している。このジェットポンプは、ライザ管、インレットミキサ及びディフューザを備えている。インレットミキサは、ライザ管に接続されたエルボ、エルボに接続されたノズル、ノズルの下方に配置されたベルマウス、及びベルマウスの下端に設けられたスロートを有している。エルボを挟んで対向して配置された一対の突出部を有するトランジションピースが、ライザ管に取り付けられる。ジェットポンプビームが、一対の突出部に形成されたそれぞれの溝内に挿入され、テンショナがジェットポンプビームとエルボの頂部との間に配置されたテンショナによって、ジェットポンプビームにたわみ量δが付与される。このようにして、ジェットポンプビームのエルボがトランジションピースに取り付けられ、たわみ量δが付与されたジェットポンプビームによって、エルボがトランジションピースに押し付けられる。
【０００６】
特許第４０５２３７７号公報は、ジェットポンプビーム固定装置を用いたジェットポンプビームの取り付け方法を記載している。このジェットポンプビーム固定装置は、ジェットポンプビームと噛み合ってこのジェットポンプビームを固定する際に用いられるビームボルトの周囲に形成されたラチェット歯と噛み合う固定装置をジェットポンプビームに取り付けている。特許第４０５２３７７号公報に記載された従来のジェットポンプビームの取り付け方法では、ジェットポンプビーム、トランジションピースに形成された溝、及びジェットポンプビームに取り付けられたビームボルトの下端部が接触する、エルボ頂部に形成された窪みに嵌め込まれたインサート上面における異物の有無を確認し、異物が存在する場合にそれを取り除くことが行われる。その後、ジェットポンプビームをトランジションピースの対向する一対の突出部に形成された各溝内に挿入してジェットポンプビームの中央部をテンショナで引っ張り上げてジェットポンプビームに所定のたわみ量を付与し、上記の固定装置によりビームボルトを締め付けている。
【０００７】
特開２０１０−１４６７４号公報は、ジェットポンプビームのボルト固定装置を用いたジェットポンプビームの取り付け方法を記載している。このボルト固定装置は、ビームボルトに軸方向に摺動可能に設けられたロックキャップ、ジェットポンプビームの上面に設置されてロックキャップを収納する本体ハウジングを有し、テーパ状外歯をロックキャップの外周側面に形成してこの外歯と噛み合う内歯状溝を本体ハウジングに形成している。特開２０１０−１４６７４号公報におけるジェットポンプビームの取り付けは、以下のようにして行われる。ジェットポンプビームをトランジションピースの対向する一対の突出部に形成された各溝内に挿入し、ジェットポンプビームに回転可能に取り付けられたビームボルトによりインレットミキサのエルボを押し付けている。ボルト固定装置の外歯と内歯状溝を噛み合わせることによって、ビームボルトの回り止めを行っている。
【０００８】
従来のジェットポンプの据付けでは、ジェットポンプビームのトラジションピースへの取り付け状態（ジェットポンプビームによるエルボの押付け力、及びビームボルト先端とインサートの間の異物の有無）を、ジェットポンプの据付け時に直接確認することができなかった。もし、ジェットポンプビームによるエルボの押付け力が不足したり、またはビームボルト先端とインサートの間に異物が介在していたりした場合には、流体反力に抗するに十分なエルボの押付け力が得られないことによるインレットミキサも振動等により、ジェットポンプの性能が想定どおりに生じないことが予想される。
【０００９】
また、ボルトの取り付け状態の確認方法が、例えば、特開平２−８８１２７号公報、特開平２−３０４３２５号公報及び特開平３−２１４０３３号公報に記載されている。
【００１０】
特開平２−８８１２７号公報は、ねじの着座確認装置を記載している。このねじの着座確認装置は、ホルダー内に設置された超音波センサ、超音波センサに超音波を送信する超音波パルス発生器、超音波センサからのエコー信号を受信する受信器、及び受信器及び超音波パルス発生器のそれぞれの出力信号を入力し、ねじ締結体を取り付ける対象物の、ねじ締結体頭部に接触する座面のエコー電圧レベルを検出するゲート回路を有する。特開平２−８８１２７号公報に記載されたねじの着座確認は、ねじ締結体の対象物への着座時と未着座時では、着座時の方が、対象物の着座面の超音波反射率が減少して対象物の着座面エコーの電圧レベルが低下することに着目している。
【００１１】
特開平２−３０４３２５号公報は、超音波ボルト締め付け作業確認方法を記載している。このボルト締め付け作業確認方法では、反射エコーのそれぞれの位置にゲートを設定し、予め記憶された基準ボルトの基準値と計測対象ボルトの計測値の差の絶対値もしくは予め記憶された基準値と計測値の比を取ることによって、ボルトの締結状態を確認する。
【００１２】
さらに、特開平３−２１４０３３号公報は、ボルト締結前後での超音波の伝播時間とエコー高さに基づいて、ボルトの軸力及び曲がりを測定する技術を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６３−１６８５９４号公報
【特許文献２】特許第４０５２３７７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４６７４号公報
【特許文献４】特開平２−８８１２７号公報
【特許文献５】特開平２−３０４３２５号公報
【特許文献６】特開平３−２１４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
沸騰水型原子炉に設けられたジェットポンプでは、ジェットポンプビームに回転可能に取り付けられたビームボルトの先端部に形成された曲面の曲率半径が、この先端部が接触する、エルボ上端部に形成された窪みに嵌め込まれたインサート上面に形成された下に凸の曲面の曲率半径よりも小さくなっている。
【００１５】
発明者らは、上記した形状を有するビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力を、超音波を用いて確認することを考えた。そこで、特開平２−８８１２７号公報、特開平２−３０４３２５号公報及び特開平３−２１４０３３号公報に記載された、それぞれの超音波によるボルトの締結状態の確認技術の適用を検討した。
【００１６】
特開平２−３０４３２５号公報に記載されたボルトの締結状態の確認では、計測対象のボルトでの測定値を、基準ボルトを用いて計測してあらかじめ記憶した基準値と比較してその締結状態を評価している。しかし、締結状態を確認する超音波センサを設置する対象物の表面状態により、超音波センサの音響的な接合状態が異なるため、測定値のバラつきが大きく評価精度が低下する。特に、沸騰水型原子炉に設けられたジェットポンプでは、先端面に曲面を有するビームボルトで、この曲面とは曲率半径が異なる、インサート上面に形成された下に凸の曲面を押圧するため、ビームボルトの先端とインサートの上面の接触部の状態の違いによって超音波センサの音響的な接合状態が異なり、その押しつけ力を精度良く確認することができない。
【００１７】
特開平２−８８１２７号公報に記載されたボルト（ねじ締結体）を対象物に締結した状態を確認する方法では、前述したように、ボルトの頭部の対象物への着座状態を、超音波を用いて確認しているが、この確認方法をビームボルトの先端面とインサートの上面との間での異物の有無の確認に適用したとしても、ビームボルトの先端とインサートの上面の接触部の状態の違いにより超音波センサの音響的な接合状態が異なるため、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力を精度良く確認することができない。特開平３−２１４０３３号公報に記載された、ボルトの軸力及び曲がりを測定する技術を、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力の確認に適用したとしても、同様な問題が生じる。
【００１８】
また、ボルト締結の前後で超音波を用いた計測を行う場合でも、超音波センサを設置する対象のボルトの表面状態及び超音波センサからボルトへの超音波の入射方向が変わることなどにより、超音波センサの音響的な接合状態が変化する。このため、超音波による測定値のバラつきが大きくなり、ボルトの締結状態に対する評価精度が低下する。このような技術をジェットポンプビームに設けられたビームボルトの先端面によるインサートの上面への押しつけ力の確認に適用した場合には、押しつけ力を精度良く確認することができない。
【００１９】
本発明の目的は、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトによる取付け状態を精度良く確認することができるジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、原子炉圧力容器内に設置されたディフューザに一端部が挿入され、原子炉圧力容器内に配置されたライザ管に他端部が連絡されたインレットミキサを、ライザ管に設けられたトランジションピースの一対の突出部の間に配置した状態で、一対の突出部にそれぞれ形成された溝内に、インレットミキサの上方に配置したジェットポンプビームの両端部を別々に嵌め込み、
ジェットポンプビームの中央部を上方に移動させてジェットポンプビームにたわみを付与し、
たわみが付与されたジェットポンプビームに噛み合った、下端部に第１曲面が形成されたネジ部材を、締め付けることにより、インレットミキサの上端部に嵌め込まれてその第１曲面の第１曲率半径よりも大きな第２曲率半径を有する第２曲面が上面に形成されたインサート部材のその第２曲面に押し付け、
ネジ部材の第１曲面がインサート部材の第２曲面に押し付けられている状態で、超音波センサからネジ部材に超音波を送信し、
第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及びインサート部材の、第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度を求め、
第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて、ジェットポンプビームの取り付け状態を確認することにある。
【００２１】
本発明によれば、ネジ部材の第１曲面がインレットミキサの上端部に嵌め込まれたインサート部材の第２曲面に押し付けられている状態で超音波センサからネジ部材に送信された超音波により第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及びその超音波によりインサート部材の、第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度をそれぞれ求め、第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて、ジェットポンプビームの取り付け状態（ネジ部材による押しつけ力）を確認しているので、ビームボルトの第１曲面とインサート部材の第２曲面との接触状態が正常であるかを精度良く確認することができる。このように、本発明は、ジェットポンプビームの取り付け状態（ネジ部材による押しつけ力）を精度良く確認することができる。
【００２２】
好ましくは、ジェットポンプビームの取り付け状態の確認は、第１エコー強度及び第２エコー強度を用いて求められたエコー強度比に基づいて行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ジェットポンプビームに設けられたビームボルトによる取り付け状態を精度良く確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を示す説明図である。
【図２】図１に示す超音波センサヘッドの縦断面図である。
【図３】図１に示すジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が適用される沸騰水型原子炉の縦断面図である。
【図４】図３に示すジェットポンプ付近の拡大図である。
【図５】ジェットポンプビームが取り付けられたエルボ付近の斜視図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】図１に示すジェットポンプビーム取り付け状態確認方法における作業工程のフローチャートである。
【図８】図７に示す超音波計測工程の作業を示す説明図である。
【図９】ジェットポンプビームに設けられたビームボルトに装着された超音波センサヘッドの超音波センサから送信された超音波の伝播挙動を示す説明図である。
【図１０】ビームボルトとインサートが正常に接触している状態における、ジェットポンプビームのテンショニングの前と後での超音波エコー強度の測定結果を示す説明図である。
【図１１】ビームボルトとインサートの間に異物が存在している状態における、ジェットポンプビームのテンショニングの前と後での超音波エコー強度の測定結果を示す説明図である。
【図１２】正常状態及び異物介在状態のそれぞれにおけるビームボルト先端のエコー強度に対するインサート上面のエコー強度の強度比と、ジェットポンプビームのテンショニング力の関係を示す特性図である。
【図１３】本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法における作業工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の好適な一実施例である実施例１のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１、図２、図７、図８及び図９を用いて説明する。
【００２７】
まず、本実施例のジェットポンプビームの取り付け方法を説明する前に、このジェットポンプが適用される沸騰水型原子炉の概略の構造を、図５及び図６を用いて以下に説明する。沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、原子炉圧力容器１を有し、原子炉圧力容器１内に炉心シュラウド４を設置している。炉心シュラウド４は、ＲＰＶ１の内面に取り付けられたシュラウド支持構造物６によって支持される。原子炉圧力容器は、以下、ＲＰＶと称する。ＲＰＶ１は、底部に下部鏡板である底部ヘッド２を有し、上端部に取り外し可能な上部ヘッド（上蓋）３を取り付けている。複数の燃料集合体が装荷された炉心５が、炉心シュラウド４内に配置される。気水分離器１５及び蒸気乾燥器１６がＲＰＶ１内で炉心５の上方に配置される。
【００２８】
複数のジェットポンプ９が、ＲＰＶ１と炉心シュラウド４の間に形成される環状のダウンカマ７内に配置され、シュラウド支持構造物６に設置される。ＲＰＶ１に設けられる再循環系は、再循環系配管１９及び再循環系配管１９に設置された再循環ポンプ（図示せず）を有する。再循環系配管１９の一端はＲＰＶ１のノズルに接続されてダウンカマ７に連絡される。再循環系配管１９の他端は、ＲＰＶ１の入口ノズル８に接続されてライザエルボ２０（図４参照）に連絡される。ライザエルボ２０はダウンカマ４内に配置されたライザ管２１の下端に接続され、ライザ管１３の上端はトランジションピース２２に接続される。トランジションピース２２は、実質的には、ライザ管１３の一部である。
【００２９】
ジェットポンプ９は、ディフューザ１３及びインレットミキサ２４を有する。インレットミキサ２４は、エルボ２３、ノズル１０、ベルマウス及びスロート１２を有し、これらが一体になって構成されている。トランジションピース２２はジェットポンプ９のエルボ２３に接続される。エルボ２３の他端がノズル１０に接続され、エルボ２３で流路が１８０°曲げられている。ノズル１０は、複数の支持板によってベルマウスに取り付けられ、このベルマウスの下端にスロート１２が接続される。ディフューザ１３の下端がシュラウド支持構造物６に接合される。スロート１２とディフューザ１３はスリップジョイントで接続され、このスリップジョイントにおいてスロート１２の下端部がディフューザ１３の上端部内に挿入されている。
【００３０】
ＲＰＶ１の内面に取り付けられて水平方向に伸びるライザブレース３２は、ライザ管２１を支持している。ライザ管１３に取り付けられて水平方向に伸びているブラケット３３が、ライザ管２１の両隣に位置している２基のジェットポンプ９のそれぞれのスロート１２を保持する。ブラケット３３に取り付けられたサポート部材３４が、スロート１２を鉛直方向に固定している。
【００３１】
トランジションピース２２は上方に向かって伸びる対となる突出部２５Ａ，２５Ｂを有しており、トランジションピース２２に接続された一つのエルボ２３が、突出部２５Ａと突出部２５Ｂの間に配置される（図５及び図６参照）。このエルボ２３は、１本のライザ管２１に連絡される２基のジェットポンプ９のうちの１基のジェットポンプ９のエルボ２３である。トランジションピース２２の他の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの間に、このトランジションピース２２に接続された他のエルボ２３が配置される（図５参照）。このエルボ２３は、上記した２基のジェットポンプ９のうちの残りのジェットポンプ９のエルボ２３である。トランジションピース２２の内部には、ライザ管２１と２本のエルボ２３をそれぞれ連絡する駆動水通路が形成されている。水平方向に伸びる溝３０Ａが２本の突出部２５Ａに形成され、水平方向に伸びて溝３０Ａと対向する溝３０Ｂが２本の突出部２５Ｂに形成される（図６参照）。ビームアセンブリ２６のジェットポンプビーム２７が、対向して配置された一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに形成された溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されている。他のビームアセンブリ２６のジェットポンプビーム２７が、対向して配置された他の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに形成された溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されている。
【００３２】
両端部が溝３０Ａ，３０Ｂ内に挿入されたジェットポンプビーム２７に対して、ビームテンショニング（たわみ付与）が実施され、ジェットポンプビーム２７に所定のたわみ量が付与される。その後、ジェットポンプビーム２７に回転可能に取り付けられたビームボルト２８を締め付けることによって、インレットミキサ２４がトランジションピース２２、すなわちライザ管２１に押しつけられる。エルボ２３の上端部に窪み３６が形成されており（図１参照）、この窪み３６内にインサート３１が嵌め込まれている（図１及び図６参照）。インサート３１の上面には、凹部となる下に凸の第１曲面が形成されている。締めつけられたビームボルト２８の先端に形成された第２曲面が、インサート３１の上面に形成された下に凸の第１曲面に接触している。第１曲面の曲率半径が第２曲面の曲率半径よりも大きくなっている。
【００３３】
インレットミキサ２４は、保守点検を行うとき、ビームボルト２８を緩めてジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂから取り外し、ブラケット３３からサポート部材３４を取り外すことによって、ディフューザ１３、及びライザ管２１、すなわちトランジションピース２２から取り外すことができる。
【００３４】
ビームアセンブリ２６を、図６を用いて説明する。ビームアセンブリ２６は、ジェットポンプビーム２７及びビームボルト２８を有する。ジェットポンプビーム２７は、対向する突出部２５Ａ，２５Ｂにおいて、突出部２５Ａに形成された溝３０Ａの垂直な面と、突出部２５Ｂに形成された溝３０Ｂの垂直な面との間の長さを有している。ジェットポンプビーム２７の長手方向の中央部に、ビームボルト２８が取り付けられている。ビームボルト２８は、上下方向に伸びており、ジェットポンプビーム２７に形成された上下方向に貫通するネジ穴と噛み合っている。キーパ２９がジェットポンプビーム２７の上面に設けられる。ジェットポンプビーム２７の両端部が、対向する突出部２５Ａの溝３０Ａ及び突出部２５Ｂの溝３０Ｂに挿入されている。
【００３５】
ＲＰＶ１内の上部に存在する被駆動水である冷却水（被駆動流体、冷却材）は、給水配管１８からＲＰＶ１に供給された給水と混合されてダウンカマ７内を下降する。ダウンカマ７内の冷却水は、再循環ポンプの駆動によって再循環系配管１９内に吸引され、再循環ポンプによって昇圧される。この昇圧された冷却水を、便宜的に、駆動水（駆動流体）という。この駆動水は、再循環系配管１９、ライザエルボ２０、ライザ管２１、トランジションピース２２及びエルボ２３内を流れてノズル１０に達し、ノズル１０からベルマウス及びスロート１２内に噴出される。ダウンカマ７内でノズル１０の周囲に存在する被駆動水である冷却水は、ノズル１０からの駆動水の噴出によって、ノズル１０とベルマウスの間に形成される冷却水通路を通り、ベルマウスを経てスロート１２内に吸い込まれる。この冷却水は、駆動水と共にスロート１２内を下降し、ディフューザ１３の下端から吐出される。ディフューザ１３から吐出された冷却水は、下部プレナム１４を経て炉心５に供給される。
【００３６】
冷却水は、炉心５を通過する際に加熱されて水及び蒸気を含む気液二相流となる。気水分離器１５は気液二相流を蒸気と水に分離する。分離された蒸気は、更に蒸気乾燥器１６で湿分を除去されて主蒸気配管１７に導かれる。この蒸気は、主蒸気配管１７により蒸気タービン（図示せず）に導かれ、蒸気タービンを回転させる。蒸気タービンに連結された発電機が回転し、電力が発生する。蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器（図示せず）で凝縮されて水となる。この凝縮水は、給水として給水配管１８によりＲＰＶ１内に供給される。気水分離器１５及び蒸気乾燥器１６で分離された水は、落下して冷却水としてダウンカマ７内に達する。
【００３７】
エルボ１４、ノズル１６、ベルマウス１７、スロート１８及びディフューザ１９を主要な構成要素とするジェットポンプ１５は、ノズル１６の周囲の冷却水を吸込むことにより、少ない駆動水の流量でより多くの冷却水を炉心５に送り込むことができる。
【００３８】
所定のたわみ量が付与されたジェットポンプビーム２７は、エルボ２３、すなわち、インレットミキサ２４をライザ管２１側に押圧する押しつけ力を、ビームボルト２８を介してエルボ２３に加えている。具体的には、ジェットポンプビーム２７及びビームボルト２８は、エルボ２３内を駆動水が流れる際に流体反力が作用するエルボ２３に押しつけ力を付与する。
【００３９】
例えば、インレットミキサ２４の振動が増大したときには、沸騰水型原子炉の定期検査の期間中において、今まで用いられていたジェットポンプビーム２７を新しいジェットポンプビーム２７に交換する場合がある。この時におけるジェットポンプビームの取り付け方法を例に挙げて、本実施例のジェットポンプビームの取り付け方法を説明する。ビームボルト２８を緩めてジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂから抜き取る。その後、新しいジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付ける際において、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が実施される。このジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１、図２、図７、図８及び図９を用いて説明する。なお、新設の沸騰水型原子炉において、ジェットポンプビーム２７をトランジションピース２２の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付ける際にも本実施例を適用しても良い。
【００４０】
本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法には、図１及び図２に示す取り付け状態確認装置６７が用いられる。取り付け状態確認装置６７は、超音波センサヘッド４０及び超音波測定装置４８を有する。
【００４１】
超音波センサヘッド４０は、超音波センサ４１、固定機構４２、筺体４３、荷重調整おもり４５及び押し付けバネ４６を有する。筺体４３は内部に孔部４４を形成しており、この孔部４４は筺体４３の一端において外に向かって解放されている。筐体４３において、傾斜面が孔部４４の先端部に形成されている。この傾斜面は、ビームボルト２８の頭部を孔部４４に挿入する際のガイドとして機能する。
【００４２】
超音波センサ４１は、筺体４３の孔部４４内に配置され、孔部４４内に配置された、少なくとも２軸を有するジンバル構造になっている固定機構４２に取り付けられている。固定機構４２は孔部４４の軸方向に移動可能であり、固定機構４２の一部が孔部４４の内面に形成された少なくとも１つの溝（図示せず）内に挿入されている。この溝は孔部４４の軸方向に伸びている。固定機構４２の一部がその溝内に挿入されているので、固定機構４２が孔部４４の周方向に回転することが防止される。押し付けバネ４６は、孔部４４の底面と超音波センサ４１の間に配置され、孔部４４の底面及び超音波センサ４１の一面に接触している。荷重調整おもり４５が、筺体４３の、孔部４４が解放されていない他端に固定ネジ４７を用いて取り付けられる。
【００４３】
超音波測定装置４８は、同軸ケーブル４９により超音波センサ４１に接続される。
【００４４】
取り付け状態確認装置６７を用いた本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法は、図７に示す作業工程に基づいて行われる。
【００４５】
沸騰水型原子炉の定期検査の期間中において、ＲＰＶ１の上部ヘッド３が取り外され、ＲＰＶ１内の蒸気乾燥器１６及び気水分離器１５が取り外されてＲＰＶ１外に取り出される。炉心５内の全燃料集合体が、ＲＰＶ１から取り出されて燃料貯蔵プールに移送される（図示せず）。燃料集合体の移送時には、冷却水６６が、ＲＰＶ１の真上に形成されている原子炉ウエル６５内に充填されている（図８参照）。
【００４６】
ビームボルト２８を緩めて今まで使用されたジェットポンプビーム２７をトランジションピース２２の一対の突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂから抜き取る。その後、新しいジェットポンプビーム２７を一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに取り付けるときにおいて、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が実施される。
【００４７】
異物が取合い部に存在しているかを確認する（ステップＳ１）。作業員は、新しいビーム２７を取り付ける突出部２５Ａ，２５Ｂの溝３０Ａ，３０Ｂ、及びジェットポンプビーム２７に設けられたビームボルト２８の先端２８Ａが接触する、エルボ２３の上部に形成された窪み３１に嵌め込まれたインサート３１の上面をそれぞれ点検する。また、作業員は、取り付けるジェットポンプビーム２７の表面も点検する。それらにおいて異物が存在しているかを判定する（ステップＳ２）。異物が存在する（ＹＥＳ）と判定されたときには、該当する部分からその異物を除去する（ステップＳ７）。異物を除去した後、ステップＳ１における確認を再度行う。
【００４８】
ステップＳ２において、異物が存在しない（ＮＯ）と判定された場合には、ジェットポンプビームの調整及び据え付けを行う（ステップＳ３）。図５及び図６に示すように、ビームボルト２８を取り付けているジェットポンプビーム２７を、対向する一対の突出部２５Ａ，２５Ｂに装着する。ジェットポンプビーム２７の一端部を突出部２５Ａの溝３０Ａに嵌め込み、そのジェットポンプビーム２７の他端部をその突出部２５Ａと対向している突出部２５Ｂの溝３０Ｂに嵌め込む。その後、ジェットポンプビーム２７を水平方向で溝３０Ａ，３０Ｂに沿って移動させ、ジェットポンプビーム２７の両端部を溝３０Ａ，３０Ｂ内の所定の位置に位置決めする。そして、ビームテンショニング（たわみ付与）を実施する（ステップＳ４）。テンショナ（図示せず）をジェットポンプビーム２７の長手方向での中央部に引っ掛けて、テンショナにより、ジェットポンプビーム２７の中央部を上方に向かって引っ張り上げる。これにより、ジェットポンプビーム２７にたわみが付与される。
【００４９】
その後、ビームボルトが締め付けられる（ステップＳ５）。ジェットポンプビーム２７をテンショナで引っ張り上げている状態で、ジェットポンプビーム２７に形成されて上下方向に貫通するネジ穴に噛み合っているビームボルト２８を締め付ける。この締め付けは、ビームボルト２８の先端２８Ａが窪み３１に嵌め込まれたインサート３１の上面に接触するまで行われる。具体的には、ビームボルト２８の先端２８Ａがインサート３１の上面に形成された下に凸の曲面に接触する。ビームボルト２８の締め付けが終了した後、突起部２７Ａ，２７Ｂからテンショナが外される。テンショナが外された後においても、ビームボルト２８の先端２８Ａが、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面に接触しているので、ステップＳ４でジェットポンプビーム２７に付与されたたわみが保持される。
【００５０】
超音波計測が行われる（ステップＳ６）。この超音波計測は、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認するために行われる。超音波計測を行うに際して、超音波センサヘッダ４０が、ＲＰＶ１内に設置されたジェットポンプ９のインレットミキサ２４のエルボ２３を抑えている、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の頭部に装着される。
【００５１】
超音波センサヘッダ４０のビームボルト２８への装着を、具体的に説明する。ＲＰＶ１を収納する原子炉格納容器（図示せず）を内部に設置した原子炉建屋（図示せず）内の運転床６８上に、作業台車（例えば、燃料交換機）６３が設置されている（図８参照）。作業台車６３は、冷却水が充填された原子炉ウエル６５の上方を跨いでいる。超音波測定装置４８が作業台車６３上に設けられている。作業台車６３に乗っている作業員が、超音波センサヘッダ４０に取り付けられた保持機構６４を持って、超音波センサヘッダ４０を原子炉ウエル６５からＲＰＶ１内へ下降させる。やがて、超音波センサヘッダ４０の筺体４３の下端が、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の上端付近まで到達する。保持機構６４による超音波センサヘッダ４０の下降は、冷却水中に配置された監視カメラ（図示せず）で撮影されてモニタに表示された映像を監視しながら行われる。筺体４３に形成された孔部４４がビームボルト２８の真上に位置しており、超音波センサヘッダ４０がさらに下降すると、ビームボルト２８の頭部が筺体４３の孔部４４内に挿入される。超音波センサ４１がビームボルト２８の上端に接触したとき、超音波センサヘッダ４０の下降が停止される（図８参照）。
【００５２】
ジンバル構造の固定機構４２、及び押し付けバネ４６の作用によって、超音波センサ４１はビームボルト２８の上端面に密着して押し付けられる。さらに、超音波センサ４１による超音波計測時において、超音波センサ４１のビームボルト２８の上端面への押付け荷重を一定に保つために、超音波センサ４１は、筺体４３及び荷重調整おもり４５により生じる所定の荷重でビームボルト２８の上端に押し付けられる。押し付けバネ４６は、超音波センサ４１がビームボルト２８の上端面に接触したときの衝撃により、超音波センサ４１の表面が割れるのを防止する役割も兼ねている。
【００５３】
超音波センサ４１のビームボルト２８の上端への押し付け荷重は、気中または水中の計測環境に応じて、押し付けバネ４６及び荷重調整おもり４５を変更することにより、所定の押し付け荷重に設定することができる。荷重調整おもり４５は固定ネジ４７により筺体４３に取り付けられるので、固定ネジ４７を外すことによって簡単に荷重調整おもり４５を交換することができる。
【００５４】
本実施例では、超音波センサ４１が水中で用いられるため、ＲＰＶ１内の冷却水が、超音波センサ４１とビームボルト２８の間でカプラントの役割を果たす。超音波センサヘッド４０を原子炉ウエル６５内の冷却水中に沈めたとき、筺体４３の孔部４４内の空気が、筺体４３の上端部に形成されて孔部４４に連通して筺体４３の上方に解放される空気抜き孔（図示せず）を通して筺体４３の外部に排気される。このため、冷却水が孔部４４内に満たされる。
【００５５】
なお、例えば、ＲＰＶ１内の冷却水を排出して超音波センサヘッド４０を気中に存在するビームボルト２８に装着する場合には、超音波センサ４１から送信された超音波をビームボルト２８に入射するために、カプラント材（グリセリン系、油系、水など）を事前に超音波センサ４１の先端もしくは、ビームボルト２８の上端に予め塗布する。
【００５６】
ビームボルト２８の上端に接触した超音波センサ４１から送信された超音波５１が、ビームボルト２８に入射される。この超音波５１は、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播してビームボルト２８の先端２８Ａに到達する。先端２８Ａに到達した超音波５１の一部は先端２８Ａで反射された反射波５２となり、残りの超音波５１は透過波５３となってインサート３１に伝達される。この透過波５３はインサート３１の下面で反射されて反射波５４になる。ビームボルト２８内を上方に向かって伝播する反射波５２は、超音波センサ４１に受信されて第１エコー（第１受信波）となり、インサート３１及びビームボルト２８内を上方に向かって伝播する反射波５４は、超音波センサ４１に受信されて第２エコー（第２受信波）となる。反射波５２の強度に対するインサート３１に伝達される透過波（超音波）５３の強度の割合は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触状態によって変化する。
【００５７】
ここで、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触状態が変化したときにおける第１エコー（第１受信波）及び第２エコー（第２受信波）違いを、図１０及び図１１を用いて具体的に説明する。
【００５８】
図１０は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している状態における、ジェットポンプビーム２７のテンショニングの前と後での第１エコー強度５６及び第２エコー強度５７のそれぞれの測定結果を示している。前述したように、ビームボルト２８の先端２８は、曲面（具体的には、球面）を形成しており、この曲面よりも大きな曲率半径を有する、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面（具体的には、球面）と接触している。インサート３１の上面にビームボルト２８の先端２８Ａを乗せただけのテンショニング前における状態では、ジェットポンプビーム２７のたわみによる押し付け力がビームボルト２８を介してインサート３１の上面に作用していないため、ビームボルト２８の先端２８Ａがビームボルト２８の自重によりインサート３１の上面に接触しているだけである。このため、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の接触面積が小さくなる。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａにおける反射波５２のエコー強度５６が大きく、また、インサート３１内に伝達されてインサート３１の下面で反射した反射波５４のエコー強度５７がエコー強度５６よりも小さくなる（図７のテンショニング前を参照）。
【００５９】
ジェットポンプビーム２７に上向きの所定の荷重を付与したテンショニング後におけるジェットポンプビーム２７がたわんでいる状態では、ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面（球面）の曲率半径は、たわんでいるジェットポンプビーム２７による押し付け力によりインサート３１の上面に押し付けられたビームボルト２８の弾性変形に伴い、破線５５で示すように増大する。ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面の曲率半径の増大は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触面積の増大をもたらす。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａに到達した超音波５１のうち、透過波５３となってインサート３１に伝達される超音波が増大する。これにより、ビームボルト２８の先端２８Ａで発生する反射波５２のエコー強度５６はテンショニング前に比べて減少し、インサート３１内に伝達した透過波５３によりインサート３１の下面で発生する反射波５４のエコー強度５７はテンショニング前に比べて増大する。
【００６０】
次に、異物がビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との間に存在する場合における反射波５４のエコー強度５７について説明する。図１１は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の間に異物５９が存在している状態における、ジェットポンプビーム２７のテンショニングの前と後での第１エコー強度５６及び第２エコー強度５７のそれぞれの測定結果を示している。異物５９が存在する場合におけるジェットポンプビーム２７のテンショニング前では、ビームボルト２８の自重が異物５９を介してインサート３１の上面には加わっているだけであり、ビームボルト２８の先端２８Ａの曲面の曲率半径はビームボルト２８の製造直後でのその曲面の曲率半径と同じであり、また、異物５９が介在するためにビームボルト２８の先端２８Ａがインサート３１の上面に直接接触していない。このため、異物５９が存在する場合であってもテンショニング前では、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播した超音波５１によって生じる反射波５２のエコー強度５６及び反射波５４のエコー強度５７は、実質的に、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している状態（図１０）でのテンショニング前におけるエコー強度５６及び５７のそれぞれと同じになる（図１０及び図１１のテンショニング前を参照）。反射波５２のエコー強度５６は反射波５４のエコー強度５７よりも大きくなる。
【００６１】
異物５９が存在する場合においても、ステップＳ４のテンショニングが行われた後においては、たわみを付与されたジェットポンプビーム２７による押し付け力によりインサート３１の上面に向かって押し付けられたビームボルト２８の弾性変形に伴って、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の先端２８Ａの曲面（球面）の曲率半径が、図１１の上段において破線５５で示すように、増大する。このとき、異物５９もインサート３１の上面に押し付けられる。この結果、ビームボルト２８の先端２８Ａと異物５９との接触面積は増大するが、ビームボルト２８がインサート３１に、直接、接触しないため、透過波５３の伝達に寄与する、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触面積はほとんど増大しない。したがって、異物５９が存在する場合では、ビームボルト２８の先端２８Ａで生じる反射波５２のエコー強度５６、及びインサート３１の下面で生じる反射波５４のエコー強度５７は、テンショニングの前後においてほとんど変化しない。
【００６２】
ただし、異物５９が樹脂などのように柔らかい材質である場合には、ビームボルト２８の先端２８Ａが異物５９自体の塑性変形によりインサート３１の上面により密着するため、反射波５４が若干増大する場合がある。しかし、この場合でも、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常な接触状態であるときと比較して、反射波５４のエコー強度５７は小さい。また、図９に示したように、ビームボルト２８の上面に装着した超音波センサヘッド４０において、ジンバル構造を有する固定機構４２を用いて超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に密着させる場合でも、超音波センサ４１とビームボルト２８の上端との接触状態により、超音波センサ４１からビームボルト２８に入射される超音波５１のエネルギーが異なる場合がある。
【００６３】
このため、反射波５２のエコー強度５６に対する反射波５４のエコー強度５７の比を求め、超音波センサ４１とビームボルト２８の上端との接触状態の影響を補償する必要がある。反射波５２のエコー強度５６をＲＡ、及び反射波５４のエコー強度５７をＲＢとしたとき、エコー強度比Ｒは式（１）で求められる。
【００６４】
Ｒ＝ＲＢ／ＲＡ ……（１）
式（１）により求められたエコー強度比Ｒは、テンショニング時にジェットポンプビーム２７に付与された荷重（テンショニング力）に対して図１２のように変化する。図１２において、特性６０は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している場合におけるエコー強度比Ｒの変化を示している。特性６１は、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の間に異物５９が存在する場合におけるエコー強度比Ｒの変化を示している。ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面が正常に接触している場合でのエコー強度比Ｒは、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面の間に異物５９が存在している場合におけるエコー強度比Ｒに比べて、著しく増大する。
【００６５】
図１２に示されたエコー強度比Ｒとテンショニング力の関係を示す特性を用いることによって、トランジションピース２２に取り付けられたジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認することができる。
【００６６】
本実施例では、試験により予め求めた、エコー強度比Ｒとテンショニング力の関係を示す特性（例えば、特性６０及び６１）が、超音波測定装置４８のメモリ（図示せず）に記憶されている。超音波測定装置４８のこのメモリには、エコー強度比Ｒの閾値６２（図１２参照）も記憶されている。この閾値６２は、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態及びジェットポンプビーム２７の荷重に基に、安全率を見込んで設定されている。ステップＳ６における超音波計測において、ビームボルト２８への超音波センサヘッダ４０の装着が終了した後、ビームボルト２８の上端に接触している超音波センサ４１から送信された超音波５１が、ビームボルト２８に入射される。
【００６７】
ビームボルト２８に入射された超音波５１は、ビームボルト２８内を下方に向かって伝播し、前述したように、ビームボルト２８の先端２８Ａ及びインサート３１の下面のそれぞれで反射される。ビームボルト２８の先端２８Ａで生じた反射波５２、及びインサート３１の下面で生じた反射波５４は、超音波センサ４１で受信される。超音波センサ４１で受信された反射波５２及び５４は、同軸ケーブル４９を通して超音波測定装置４８に入力される。
【００６８】
超音波測定装置４８は、設定した時間ゲート５８（図１０及び図１１参照）の時間幅を通過した反射波５２及び５４を用いて、反射波５２のエコー強度５６及び反射波５４のエコー強度５７を求める。超音波測定装置４８は、求めたエコー強度５６及び５７を式（１）に代入してエコー強度比Ｒを算出する。なお、超音波測定装置４８には、ステップＳ４におけるジェットポンプビーム２７へのテンショニング時に、ジェットポンプビーム２７に付与した荷重（テンショニング力）が入力されて記憶されている。超音波測定装置４８は、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２以上であるかを判定する。算出されたエコー強度比Ｒが閾値６２以上であるとき、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態（ビームボルト２８による押しつけ力）は良好であり、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態の確認が終了する。
【００６９】
ステップＳ６において、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２未満であると判定されたときは、ジェットポンプビームが取り外される（ステップＳ８）。ビームボルト２８を緩めるとともにジェットポンプビーム２７のたわみが開放された後、トランジションピース２２の突出部２５Ａ．２５Ｂにそれぞれ形成された溝３０Ａ，３０Ｂに嵌め込まれているジェットポンプビーム２７が、溝３０Ａ，３０Ｂから取り出される。その後、前述したステップＳ１〜Ｓ６の各作業工程（必要であれば、作業工程Ｓ７，Ｓ８を含む）が、エコー強度比Ｒが閾値６２以上になってジェットポンプビーム２７の取り付け状態が良好であると判定されるまで、繰り返される。
【００７０】
本実施例によれば、ジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の上端に接触された超音波センサ４１からビームボルト２８に送信された超音波５１によりビームボルト２８の先端２８で生じる反射波５２のエコー強度５６、及びインサート３１の下面で生じる反射波５４のエコー強度５７を用いて、トランジションピース２２の突出部２５Ａ．２５Ｂに取り付けられたジェットポンプビーム２７に取り付けられたビームボルト２８の取り付け状態（ビームボルト２８による押しつけ力）を判定しているので、ビームボルト２８の先端２８Ａとインサート３１の上面との接触状態が正常であるまたは異物５９が存在して異常であるかを精度良く確認することができる。このように、本実施例はジェットポンプビーム２７の取り付け状態を精度良く確認することができる。
【００７１】
特に、本実施例は、エコー強度５６及び５７を用いてエコー強度比Ｒを算出してこのエコー強度比Ｒに基づいてジェットポンプビーム２７の取り付け状態を確認しているので、超音波センサ４１とビームボルト２８の接触状態の影響を抑制してジェットポンプビーム２７の取り付け状態をさらに精度良く確認することができる。
【００７２】
また、ジェットポンプビーム２７の両端部が突出部２５Ａの溝３０Ａ及び突出部２５Ｂの溝３０Ｂにそれぞれ挿入されたときにジェットポンプビーム２７が傾いた状態で突出部２５Ａ，２５Ｂに装着される場合がある。この状態では、ビームボルト２８の中心軸と、ビームボルト２８の先端２８Ａが接触する、インサート３１の上面に形成された下に凸の曲面の曲率半径の中心が一致していない。このため、超音波センサ４１からビームボルト２８に入射されてビームボルト２８の軸方向に伝播された超音波のうち、インサート３１に入射される超音波が少なくなる。反射波５４のエコー強度５７が反射波５２のエコー強度５６よりも小さくなるので、ステップＳ６においてエコー強度比Ｒが閾値６２よりも小さいと判定される。このように、エコー強度比Ｒを用いることによって、ジェットポンプビーム２７の突出部２５Ａ，２５Ｂへの装着が適切に行われていない場合（ジェットポンプビーム２７が傾いて取り付けられた場合）においても、ジェットポンプビーム２７の取り付け状態をさらに精度良く確認することができる。そのような場合には、ステップＳ８でジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂから取り外し、ステップＳ３でジェットポンプビーム２７の調整・取り付けを行うことによって、ジェットポンプビーム２７を突出部２５Ａ，２５Ｂに正常な状態で適切に取り付けることができる。
【００７３】
本実施例は、筐体４３内に形成されて一端が解放された孔部４４内に超音波センサ４１を取り付けているので、ビームボルト２８を孔部４４内に挿入することによって、超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に容易に接触させることができる。このため、超音波センサ４１をビームボルト２８の上端に接触させるのに要する時間を短縮することができる。また、その孔部４４内にビームボルト２８を挿入するので、超音波センサヘッド４０をビームボルト２８により安定して保持することができる。
【００７４】
また、エコー強度５６及び５７にそれぞれ時間ゲート５８を設定してこの時間ゲート５８を通過したエコー強度５６及び５７を用いてエコー強度比Ｒを算出しているので、算出されたエコー強度比Ｒに対するノイズの影響を抑制することができる。このため、エコー強度比Ｒの算出精度を高めることができる。
【００７５】
超音波センサヘッド４０の押し付けバネ４６及び荷重調整おもり４５は交換可能に筺体４３に取り付けられているので、超音波センサヘッド４０を気中及び水中のいずれかで用いる場合においても、適切な押し付け力で超音波センサ４１をビームボルト２８に押しつけることができる。
【００７６】
また、図１０及び図１１で説明したように、従来の探傷器では、反射波形の絶対値による反射エコー強度を求めている。しかしながら、同様の動作は、例えば、パルサレシーバとオシロスコープの組み合わせによっても実施可能である。この場合、得られる信号はＲＦ波形であるため、反射波のピーク(正側)−ピーク(負側)から反射波の振幅を求め、エコー強度の代用とすることができる。
【実施例２】
【００７７】
本発明の他の実施例である実施例２のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法を、図１３を用いて説明する。本実施例で実行される作業手順は、実施例１における作業手順に記録（ステップＳ９）を追加した作業手順である。本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法においても、実施例１で用いた取り付け状態確認装置６７が用いられる。
【００７８】
本実施例では、前述したステップＳ１〜Ｓ６の各作業手順が実行される。また、必要に応じてステップＳ７及びＳ８の各作業手順も実行される。ステップＳ６において、算出されたエコー強度比Ｒが記憶されたテンショニング力において閾値６２以上であると判定されたとき、得られた情報を記録する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、超音波センサ４１が受信した反射波５２及び５４の各波形情報、エコー強度５６及び５７の各情報、算出されたエコー強度比Ｒの情報、及びエコー強度比Ｒの判定結果の情報が、超音波測定装置４８のメモリ（図示せず）に記憶される。そして、本実施例のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法が終了する。
【００７９】
本実施例は、実施例１で生じた各効果を得ることができる。本実施例では、上記した各情報がメモリに記憶されているので、ジェットポンプビームの取り付け状態の確認の記録を提出する場合には、超音波測定装置４８のメモリに記憶された上記の各情報を基に報告書を作成することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…原子炉圧力容器、４…炉心シュラウド、５…炉心、９…ジェットポンプ、１０…ノズル、１２…スロート、１３…ディフューザ、２１…ライザ管、２２…トランジションピース、２３…エルボ、２４…インレットミキサ、２５，２５Ａ．２５Ｂ…突出部、２６…ビームアセンブリ、２７…ジェットポンプビーム、２８…ビームボルト、２８Ａ…先端、３０Ａ，３０Ｂ…溝、３１…インサート、４０…超音波センサヘッド、４１…超音波センサ、４２…固定機構、４３…筺体、４４…孔部、４５…荷重調整おもり、４８…超音波測定装置、６７…取り付け状態確認装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉圧力容器内に設置されたディフューザに一端部が挿入され、前記原子炉圧力容器内に配置されたライザ管に他端部が連絡されたインレットミキサを、前記ライザ管に設けられたトランジションピースの一対の突出部の間に配置した状態で、前記一対の突出部にそれぞれ形成された溝内に、前記インレットミキサの上方に配置したジェットポンプビームの両端部を別々に嵌め込み、
前記ジェットポンプビームの中央部を上方に移動させて前記ジェットポンプビームにたわみを付与し、
たわみが付与された前記ジェットポンプビームに噛み合った、下端部に第１曲面が形成されたネジ部材を、締め付けることにより、前記インレットミキサの上端部に嵌め込まれて前記第１曲面の第１曲率半径よりも大きな第２曲率半径を有する第２曲面が上面に形成されたインサート部材の前記第２曲面に押し付け、
前記ネジ部材の前記第１曲面が前記インサート部材の前記第２曲面に押し付けられている状態で、超音波センサから前記ネジ部材に超音波を送信し、
前記第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及び前記インサート部材の、前記第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度を求め、
前記第１エコー強度及び前記第２エコー強度を用いて、前記ジェットポンプビームの取り付け状態を確認することを特徴とするジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【請求項２】
前記ジェットポンプビームの取り付け状態の確認は、前記第１エコー強度及び前記第２エコー強度を用いて求められたエコー強度比に基づいて行われる請求項１に記載のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【請求項３】
前記超音波センサ、及び１つの開放端を有する孔部が形成されて前記孔部内に配置された前記超音波センサを保持する筺体を備えた超音波センサヘッドを用い、超音波センサから前記ネジ部材への前記超音波の送信は、前記ネジ部材の一部を前記筺体の前記孔部内に挿入して前記超音波センサを前記ネジ部材に接触させた状態で行う請求項１または２に記載のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【請求項１】
原子炉圧力容器内に設置されたディフューザに一端部が挿入され、前記原子炉圧力容器内に配置されたライザ管に他端部が連絡されたインレットミキサを、前記ライザ管に設けられたトランジションピースの一対の突出部の間に配置した状態で、前記一対の突出部にそれぞれ形成された溝内に、前記インレットミキサの上方に配置したジェットポンプビームの両端部を別々に嵌め込み、
前記ジェットポンプビームの中央部を上方に移動させて前記ジェットポンプビームにたわみを付与し、
たわみが付与された前記ジェットポンプビームに噛み合った、下端部に第１曲面が形成されたネジ部材を、締め付けることにより、前記インレットミキサの上端部に嵌め込まれて前記第１曲面の第１曲率半径よりも大きな第２曲率半径を有する第２曲面が上面に形成されたインサート部材の前記第２曲面に押し付け、
前記ネジ部材の前記第１曲面が前記インサート部材の前記第２曲面に押し付けられている状態で、超音波センサから前記ネジ部材に超音波を送信し、
前記第１曲面で生じた第１反射波の第１エコー強度、及び前記インサート部材の、前記第２曲面とは反対側の面で生じた第２反射波の第２エコー強度を求め、
前記第１エコー強度及び前記第２エコー強度を用いて、前記ジェットポンプビームの取り付け状態を確認することを特徴とするジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【請求項２】
前記ジェットポンプビームの取り付け状態の確認は、前記第１エコー強度及び前記第２エコー強度を用いて求められたエコー強度比に基づいて行われる請求項１に記載のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【請求項３】
前記超音波センサ、及び１つの開放端を有する孔部が形成されて前記孔部内に配置された前記超音波センサを保持する筺体を備えた超音波センサヘッドを用い、超音波センサから前記ネジ部材への前記超音波の送信は、前記ネジ部材の一部を前記筺体の前記孔部内に挿入して前記超音波センサを前記ネジ部材に接触させた状態で行う請求項１または２に記載のジェットポンプビーム取り付け状態確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２３３８１７（Ｐ２０１２−２３３８１７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３４７３（Ｐ２０１１−１０３４７３）
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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