配管処理装置および配管処理方法
【課題】配管に挿入する案内をし、かつ配管の中心を通って挿入を案内すること。
【解決手段】配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体１が、当該被挿入体１の中心軸Ｓ１に沿う軸方向、中心軸Ｓ１に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、配管内に挿入される被挿入体１の前側に設けられており配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部２と、挿入端部２の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサ２１と、挿入端部２の側部において中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサ２２と、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じて移動機構を制御する制御部と、を備える。
【解決手段】配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体１が、当該被挿入体１の中心軸Ｓ１に沿う軸方向、中心軸Ｓ１に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、配管内に挿入される被挿入体１の前側に設けられており配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部２と、挿入端部２の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサ２１と、挿入端部２の側部において中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサ２２と、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じて移動機構を制御する制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、配管の検査や加工などを行う配管処理装置および配管処理方法であって、特に、配管の中心に対する配置を精度良く行うことのできる配管処理装置および配管処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力設備では、その安全性や信頼性を確保するため、検査装置によって定期的に配管の検査が行われる。そして、検査の結果、配管の管台の溶接部になどに、経年変化によるクラックなどの表面欠陥が発生するおそれのある場合や、経年変化による表面欠陥が判明した場合、加工装置によって必要箇所を切削・補修することになる。このような、検査や加工などを行う処理装置は、対象とする配管の開口部から挿入されることになるが、精度良く検査や加工を行うため、配管の中心を通って挿入されることが好ましい。原子力設備では、放射線環境下である配管に対して検査や加工を行うため、安全性を考慮して処理装置を遠隔操作で移動させることが望まれているが、特に、比較的管径の小さい配管にあっては、遠隔操作によって配管の中心を通って処理装置を挿入することは難しい。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１に記載の配管検査装置および配管検査方法は、簡便かつ正確に超音波センサを配管の中心に配置可能にし、精度の良い探傷を可能とすることを目的としている。そして、超音波センサ、駆動部、位置制御部および超音波送受信制御部を備え、略円筒状の配管を探傷する装置において、配管軸とセンサ回転軸が一致するようにセンサを配置し回転走査させることによって配管内径面を探傷するものであり、この探傷前に、配管軸と想定される位置に配置したセンサから軸垂直方向に超音波を送信しつつセンサを走査させることによって得られた超音波信号、超音波伝播時間およびセンサの位置情報に基づいて配管軸の位置を算出し、算出された配管軸の位置にセンサを位置補正する制御信号を生成し送信する位置補正部をさらに備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２２１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載の配管検査装置および配管検査方法は、探傷を行うための超音波センサを、配管軸の位置を算出するための位置情報を得る超音波センサとして用いているため、当該超音波センサを配管内面に向くように配置している。すなわち、特許文献１に記載の配管検査装置は、装置を配管に挿入するとき、配管の位置情報を得る手段はなく、開口部に装置を挿入するための案内もない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って挿入を案内することのできる配管処理装置および配管処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の配管処理装置は、配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体が、当該被挿入体の中心軸に沿う軸方向、前記中心軸に直交する径方向、前記中心軸回りに回転する回転方向、および前記中心軸に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、前記配管内に挿入される前記被挿入体の前側に設けられており前記配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部と、前記挿入端部の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサと、前記挿入端部の側部において前記中心軸と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサと、前記軸方向超音波センサおよび前記径方向超音波センサの検出結果に応じて前記移動機構を制御する制御部と、を備えること特徴とする。
【０００８】
この配管処理装置によれば、軸方向超音波センサによって配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に被挿入体を配置し、軸方向超音波センサによって検出する距離が配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、径方向超音波センサによって配管の内面が検出される位置まで被挿入体を軸方向に移動させ、被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に中心軸が一致する位置まで、被挿入体を傾斜方向に移動させた後、被挿入体を軸方向に移動させて被挿入体を配管内に挿入する。このため、中心軸が配管の中心軸に一致した状態で、被挿入体が配管内に挿入される。この結果、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って被挿入体の挿入を案内することができる。
【０００９】
また、本発明の配管処理装置は、前記挿入端部は、前側に向けて先細りに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この配管処理装置によれば、径方向超音波センサによって配管の内面が検出される位置まで被挿入体を軸方向に移動させ、被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に中心軸が一致する位置まで、被挿入体を傾斜方向に移動させるとき、挿入端部を配管の内面に接触する事態を防ぐことができる。この結果、より正確な位置に被挿入体を移動させることができる。
【００１１】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体の側部に設けられて、中心軸と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサが前記中心軸に沿って複数配置されたセンサ支持部を備え、前記センサ支持部が、前記中心軸を基準とした対称位置で複数設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この配管処理装置によれば、検査用超音波センサを配管内面に沿って移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００１４】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管の内面に接触した状態となることから、検査用超音波センサを配管内面に接触させて移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。しかも、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする。
【００１６】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の配管処理装置は、前後方向に傾倒可能に支持された前記センサ支持部が、前方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００１８】
この配管処理装置によれば、被挿入体が配管に挿入されるとき、センサ支持部が前側に傾いて前側が先細りになるため、挿入を円滑に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、周方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする。
【００２０】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って周方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の配管処理装置は、前記検査用超音波センサは、前記センサ支持部に対して前記中心軸に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する前記検査用超音波センサが前記センサ支持部の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００２２】
検査用超音波センサを複数配置することで、異なる角度で複数の音波を送受信するので検出精度が向上する。そして、検査用超音波センサが少なくとも３つ配置された場合、中側の検査用超音波センサが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう場合がある。この点、この配管処理装置によれば、中側に位置する検査用超音波センサがセンサ支持部の外面から突出するように弾性付勢されているため、中側に位置する検査用超音波センサが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう事態を防ぎ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００２３】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体の側部に突出して設けられた突起部が、前記中心軸を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００２４】
この配管処理装置によれば、突起部が配管内面に接触しつつ、配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、中心軸を配管の中心軸に一致させた状態を保つことができる。
【００２５】
また、本発明の配管処理装置は、各前記突起部が、各前記センサ支持部とともに前記中心軸を基準として周方向に均等配置されていることを特徴とする。
【００２６】
この配管処理装置によれば、各突起部および各センサ支持部が、配管内において周方向で均等に配置されることから、中心軸を配管の中心軸に一致させた状態を安定して保つことができる。
【００２７】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体、前記挿入端部、前記センサ支持部、または前記突起部の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されていることを特徴とする。
【００２８】
この配管処理装置によれば、配管への挿入、配管内での移動、配管からの抜き出しに際して円滑に移動させることができる。
【００２９】
上述の目的を達成するために、本発明の配管処理方法は、上述したいずれか１つの配管処理装置を、前記移動機構によって移動させ、前記配管の開口部から前記配管内に挿入する配管処理方法であって、前記軸方向超音波センサによって前記配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に、前記被挿入体を配置する工程と、次に、前記軸方向超音波センサによって検出する距離が前記配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面が検出される位置まで、前記被挿入体を軸方向に移動させる工程と、次に、前記被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、前記被挿入体を回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記配管の内面からの距離が等しい前記２つの点を結ぶ直線に前記中心軸が一致する位置まで、前記被挿入体を傾斜方向に移動させた後、前記被挿入体を軸方向に移動させて当該被挿入体を前記配管内に挿入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
この配管処理方法によれば、配管に挿入する案内をするとともに、中心軸が配管の中心軸に一致した状態で、被挿入体が配管内に挿入される。この結果、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って被挿入体の挿入を案内することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、配管に挿入する案内をし、かつ配管の中心を通って挿入を案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、原子力設備の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、原子炉容器の横断面図である。
【図３】図３は、注水管台の断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の外観図である。
【図５】図５は、図４の配管処理装置を軸回りに９０度回転した状態での外観図である。
【図６】図６は、図４の配管処理装置を前側から視た外観図である。
【図７】図７は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９は、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の制御系のブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３４】
図１は、原子力設備の一例を示す概略図であり、図２は、原子炉容器の横断面図である。図１に示すように、原子力設備１００は、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）がある。この原子力設備１００は、原子炉容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３およびポンプ１０４が、一次冷却水管１０５により順次連結されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。また、蒸気発生器１０３とタービン（図示省略）との間には、二次冷却水の循環経路が構成されている。
【００３５】
この原子力設備１００では、一次冷却水が原子炉容器１０１にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１０２にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管１０５を介して蒸気発生器１０３に供給される。蒸気発生器１０３では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換により蒸気となった二次冷却水は、タービンに供給される。タービンは、二次冷却水の蒸気により駆動される。そして、タービンの動力が発電機（図示省略）に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、凝縮して水となり蒸気発生器１０３に供給される。一方、熱交換後の一次冷却水は、一次冷却水管１０５を介してポンプ１０４側に回収される。
【００３６】
蒸気発生器１０３は、図１に示すように、半球形状に形成された下部において、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとが仕切板１０３ｃによって区画されて設けられている。入口側水室１０３ａおよび出口側水室１０３ｂは、その天井部に設けられた管板１０３ｄによって蒸気発生器１０３の上部側と区画されている。蒸気発生器１０３の上部側には、逆Ｕ字形状の伝熱管１０３ｅが設けられている。この伝熱管１０３ｅは、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとを繋ぐように端部が管板１０３ｄに支持されている。また、入口側水室１０３ａは、配管ノズルとしての入口管台１０３ｆが設けられ、この入口管台１０３ｆに入口側の一次冷却水管１０５が接続されている。一方、出口側水室１０３ｂは、配管ノズルとしての出口管台１０３ｇが設けられ、この出口管台１０３ｇに出口側の一次冷却水管１０５が接続されている。
【００３７】
原子炉容器１０１は、図１に示すように、燃料集合体（図示省略）が挿抜できるように、容器本体１０１ａとその上部に装着される容器蓋１０１ｂとにより構成されている。容器蓋１０１ｂは、容器本体１０１ａに対して開閉可能に設けられている。容器本体１０１ａは、上方が開口し、下方が半球形状とされて閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口管台１０１ｃおよび出口管台１０１ｄが設けられている。出口管台１０１ｄは、蒸気発生器１０３の入口管台１０３ｆに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、入口管台１０１ｃは、蒸気発生器１０３の出口管台１０３ｇに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、原子炉容器１０１は、図２に示すように、容器本体１０１ａにおいて入口管台１０１ｃおよび出口管台１０１ｄと同等高さの位置に、注水用の管である注水管台１０１ｅが設けられている。注水管台１０１ｅは、管である注水配管１０１ｆが溶接によって接続されている。
【００３８】
図３は、注水管台の断面図である。注水管台１０１ｅは、上述した原子力設備１００の安全性や信頼性を確保するため、定期的に検査が行われる。この検査の結果、図３に示す、注水管台１０１ｅと注水配管１０１ｆとの接続部分である溶接部１０１ｇに、経年変化によるクラックなどの表面欠陥が発生するおそれのある場合や、経年変化による表面欠陥が判明した場合、当該溶接部１０１ｇを切削・補修する。
【００３９】
上記の検査や、切削・補修などの加工を行うため、本実施の形態に係る配管処理装置が適用される。図４は、本実施の形態に係る配管処理装置の外観図であり、図５は、図４の配管処理装置を軸回りに９０度回転した状態での外観図であり、図６は、図４の配管処理装置を前側から視た外観図であり、図７は、図５におけるＡ−Ａ断面図であり、図８は、図４におけるＢ−Ｂ断面図であり、図９は、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００４０】
配管処理装置は、上述した原子炉容器１０１の内側であって注水管台１０１ｅから注水配管１０１ｆに至る配管の内部に挿入されるもので、被挿入体１と、被挿入体１の前記配管内に挿入される前側に設けられた挿入端部２と、被挿入体１の後側に設けられて移動機構６（図１０参照）としての図示しない多関節構造のマニピュレータに固定される固定部３とを備えている。そして、挿入端部２が配管処理装置として構成されている。また、配管処理装置は、中心軸Ｓ１に沿って挿入の前側から、挿入端部２、被挿入体１、固定部３の順で配置されている。なお、以下の説明において、中心軸Ｓ１の延在方向（中心軸Ｓ１に沿う方向）を軸方向といい、中心軸Ｓ１に直交する方向を径方向という。また、配管処理装置が配管に挿入される方向を挿入方向といい、挿入方向に向く側を前側といい、その反対に向く側を後側という。
【００４１】
挿入端部２は、配管としての注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆの内径よりも小さい外径に形成され、図４〜図７および図９に示すように、中心軸Ｓ１を中心とした円柱形状をなしている。具体的に、挿入端部２は、前側に向けて先細りとなるように、中心軸Ｓ１を中心とした円錐形状を基に、前面がほぼ平坦とされ、外面が前側に向けて傾斜したテーパ面２ａを有している。
【００４２】
この挿入端部２は、図５〜図７に示すように、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２が設けられている。軸方向超音波センサ２１は、挿入端部２の前端に設けられ、中心軸Ｓ１に沿う挿入方向に音波を送受信するものである。径方向超音波センサ２２は、中心軸Ｓ１と交差（直交）する方向（径方向）に音波を送受信するものである。
【００４３】
被挿入体１は、図４〜図６、図８および図９に示すように、中心軸Ｓ１を中心とした円柱形状をなす本体部１０を基に構成されている。この本体部１０は、配管としての注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆの内径よりも小さい外径に形成されている。
【００４４】
この被挿入体１は、図４〜図８に示すように、センサ支持部１１を有している。センサ支持部１１は、軸方向に沿って延在して設けられ、本体部１０の側部に突出し、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。本実施の形態では、センサ支持部１１は、２つ設けられており、中心軸Ｓ１を中心として相反する方向に突出して配置されている。なお、図には明示しないが、センサ支持部１１は、例えば、３つ設けられている場合、中心軸Ｓ１を中心とした周方向に均等配置される。
【００４５】
このセンサ支持部１１は、軸方向に沿って複数の検査用超音波センサ１１１が設けられている。検査用超音波センサ１１１は、本実施の形態では、１つのセンサ支持部１１に対して軸方向に沿って３つ設けられている。この検査用超音波センサ１１１は、中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信するものである。また、個々の検査用超音波センサ１１１は、被挿入体１が配管内に挿入された場合、中心軸Ｓ１に直交する方向（径方向）に対して異なる角度で音波を送受信する。これは、単一の角度で音波を送受信すると、当該角度と同じ方向で欠陥があった場合に受信感度が低下してしまい、当該欠陥を検出することができないおそれがあるためである。すなわち、異なる角度で複数の音波を送受信することで検出精度が向上する。
【００４６】
また、被挿入体１は、図７に示すように、スライド移動部１２を有している。スライド移動部１２は、軸方向に沿って延在する支持部材１２ａを有している。支持部材１２ａは、センサ支持部１１を支持するものである。また、スライド移動部１２は、支持部材１２ａの両端に、センサ支持部１１の両端の外側で本体部１０の側部に突出して設けられた摺動部１２ｂを有している。さらに、スライド移動部１２は、摺動軸１２ｃを有している。摺動軸１２ｃは、中心軸Ｓ１に直交する方向に延在して本体部１０に固定され、自身の延在方向に摺動部１２ｂを摺動可能に挿通する。このため、スライド移動部１２は、摺動軸１２ｃが延在する中心軸Ｓ１に直交する方向にスライド可能に設けられている。すなわち、スライド移動部１２に支持されているセンサ支持部１１は、径方向にスライド可能に設けられる。また、スライド移動部１２は、圧縮コイルバネ１２ｄを有している。圧縮コイルバネ１２ｄは、摺動軸１２ｃに挿通され、摺動部１２ｂに当接している。このため、スライド移動部１２は、圧縮コイルバネ１２ｄによって、摺動軸１２ｃが延在する径方向であって、本体部１０の外側に向けて弾性付勢されている。すなわち、スライド移動部１２に支持されているセンサ支持部１１は、径方向であって、本体部１０の外側に突出する方向に弾性付勢されている。また、スライド移動部１２は、支持部材１２ａの両端に摺動部１２ｂが設けられ、各摺動部１２ｂがそれぞれ摺動軸１２ｃに沿ってスライド移動可能に設けられ、かつ圧縮コイルバネ１２ｄによって本体部１０の外側に向けて弾性付勢されている。このため、スライド移動部１２は、軸方向の一端側と他端側とが、それぞれスライド移動可能に弾性付勢されている。すなわち、センサ支持部１１は、軸方向の一端側と他端側とが、それぞれスライド移動可能に弾性付勢されている。また、本体部１０の外側に向けて弾性付勢された各センサ支持部１１の外面間の寸法Ｈ１は、挿入される配管の内径よりも大きい。
【００４７】
また、被挿入体１は、図７および図８に示すように、傾倒移動部１３を有している。傾倒移動部１３は、支持部材１２ａにおいてセンサ支持部１１の両側に沿って立設された軸受部材１３ａと、当該軸受部材１３ａに対して径方向に延在して設けられ、センサ支持部１１の延在方向のほぼ中央部に挿入された回転軸１３ｂとを有している。このため、センサ支持部１１は、スライド移動部１２に対し、挿入方向の前後方向に傾倒可能に支持されている。なお、傾倒移動部１３は、スライド移動部１２がない場合、本体部１０に設けられて、センサ支持部１１を挿入方向の前後方向に傾倒可能に支持する。
【００４８】
また、傾倒移動部１３は、傾倒付勢部１４を有している。傾倒付勢部１４は、スプリングプランジャとして構成され、支持部材１２ａに固定されており、プランジャ部が、傾倒移動部１３に支持されたセンサ支持部１１における挿入方向の後側に当接し、当該センサ支持部１１を被挿入体１の外側に弾性付勢する。すなわち、傾倒移動部１３によって挿入の前後方向に傾倒可能に支持されたセンサ支持部１１は、前方向に弾性付勢される。なお、傾倒付勢部１４は、スライド移動部１２がない場合、本体部１０に設けられて、センサ支持部１１を挿入の前方向に弾性付勢する。
【００４９】
また、被挿入体１は、図８に示すように、周方向移動部１５を有している。周方向移動部１５は、傾倒移動部１３において、回転軸１３ｂが挿通されるセンサ支持部１１側の穴の少なくとも径方向の内径が、回転軸１３ｂの外径よりも大きく形成されている。すなわち、センサ支持部１１は、大径の穴である周方向移動部１５によって、回転軸１３ｂに対し、径方向に移動可能に支持されることになる。このため、センサ支持部１１は、回転軸１３ｂに対し、中心軸Ｓ１の周方向への移動が許容され、周方向に傾倒可能に支持される。なお、周方向移動部１５は、傾倒移動部１３がない場合、図には明示しないが、スライド移動部１２の支持部材１２ａに対して周方向に延在するレールと、当該レールに摺動する摺動子との構成によって、センサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。また、周方向移動部１５は、スライド移動部１２がない場合、上述のように本体部１０に設けられた傾倒移動部１３に対してセンサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。また、周方向移動部１５は、傾倒移動部１３およびスライド移動部１２がない場合、本体部１０に対して周方向に延在するレールと、当該レールに摺動する摺動子との構成によって、センサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。
【００５０】
また、センサ支持部１１は、センサ押出部１６を有している。センサ押出部１６は、検査用超音波センサ１１１が中心軸Ｓ１に沿って少なくとも３つ配置されている場合に設けられるもので、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａを、外面から径方向に突出するようにセンサ支持部１１に対してスライド可能に支持する。そして、センサ押出部１６は、当該検査用超音波センサ１１１ａを外側に弾性付勢する圧縮コイルバネとして構成されている。なお、検査用超音波センサ１１１ａは、センサ支持部１１の外側に抜けないようにセンサ支持部１１に対してスライド移動を規制されている。
【００５１】
また、被挿入体１は、図４〜図６、図８および図９に示すように、突起部１８を有している。突起部１８は、被挿入体１の側部にて径方向に突出して設けられ、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。本実施の形態では、突起部１８は、２つ設けられており、中心軸Ｓ１を中心として相反する方向に突出して配置されている。なお、図には明示しないが、突起部１８は、例えば、３つ設けられている場合、中心軸Ｓ１を中心とした周方向に均等配置される。この突起部１８は、本体部１０に対し、スライド支持部１８ａによって径方向にスライド移動可能に設けられている。また、突起部１８は、圧縮コイルバネ１８ｂによってスライド方向である径方向に突出する方向に弾性付勢されている。なお、図９に示すように、圧縮コイルバネ１８ｂは、軸方向で複数（本実施の形態では２つ）設けられている。このため、突起部１８は、弾性付勢されつつ軸方向の前後で傾倒移動することが可能である。また、本体部１０の外側に向けて弾性付勢された各突起部１８の外面間の寸法Ｈ２は、挿入される配管の内径よりも大きい。
【００５２】
なお、突起部１８は、センサ支持部１１とともに中心軸Ｓ１を基準として周方向に均等配置されていることが好ましい。
【００５３】
また、上述した配管処理装置は、被挿入体１、挿入端部２、センサ支持部１１、または突起部１８の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されている。
【００５４】
また、固定部３は、被挿入体１の後側において、挿入端部２を前後逆にした形状の継手部４を介して設けられている。固定部３は、後方に延在する管状部材であって、先細りに形成された挿入端部２の前端の外径よりも小径に形成されている。この固定部３は、後端の接続部３ａが、移動機構６に取り付けられる。このため、配管処理装置は、移動機構６によって中心軸Ｓ１に沿う軸方向、当該軸方向に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対して移動される。
【００５５】
図１０は、本実施の形態に係る配管処理装置の制御系のブロック図であり、図１１〜図１６は、本実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【００５６】
図１０に示すように、上述した配管処理装置は、上述した軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２が、制御部５に接続されている。また、配管処理装置は、上述した各検査用超音波センサ１１１が制御部５に接続されている。また、配管処理装置は、当該配管処理装置を移動させる移動機構６が接続されている。移動機構６は、上述したように、多関節構造のマニピュレータとして構成されており、配管処理装置を軸方向に移動させる軸方向移動部６１、配管処理装置を径方向に移動させる径方向移動部６２、配管処理装置を回転方向に移動させる回転方向移動部６３、および配管処理装置を傾斜方向に移動させる傾斜方向移動部６４を有している。そして、これら軸方向移動部６１、径方向移動部６２、回転方向移動部６３、および傾斜方向移動部６４が制御部５に接続されている。
【００５７】
制御部５は、マイコンなどで構成され、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じ、移動機構６の軸方向移動部６１、径方向移動部６２、回転方向移動部６３、および傾斜方向移動部６４を制御する。また、制御部５は、各検査用超音波センサ１１１の検出結果を入力し、配管の検査情報を記憶する。
【００５８】
具体的に、制御部５による配管処理装置の動作を説明する。ここでは、上述した原子力設備１００の安全性や信頼性を確保するため、原子炉容器１０１において注水管台１０１ｅと注水配管１０１ｆとの接続部分である溶接部１０１ｇの検査を行う工程を説明する。検査対象の配管（注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆ）の内部は、水で満たされた状態であり、この水中に、移動機構６、および当該移動機構６に取り付けられた配管処理装置が配置される。なお、移動機構６は、配管の位置情報および配管の内部構造情報が制御部５に予め記憶されており、基本的には制御部５に記憶された情報を基に配管処理装置を移動させる。
【００５９】
まず、図１１に示すように、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に、被挿入体１を配置する。軸方向超音波センサ２１が、配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出することで、配管の開口部１０１ｈの外縁に対する配管処理装置の位置を認識することができる。
【００６０】
次に、図１２に示すように、図１１の位置から、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が、配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。配管の開口部１０１ｈの外縁よりも距離が大きくなることは、配管の開口部１０１ｈを検出したことを意味する。すなわち、軸方向超音波センサ２１が、配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きい距離を検出することで、配管の開口部１０１ｈを認識することができる。そして、予め記憶された配管の位置情報に基づき、被挿入体１の中心軸Ｓ１を、配管の中心軸Ｓ２の位置に合わせる。ここでは、配管の中心軸Ｓ２の正確な位置が確認できないため、配管の中心軸Ｓ２に対して被挿入体１の中心軸Ｓ１が一致していない可能性がある。
【００６１】
次に、図１３に示すように、図１２の位置から、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで、被挿入体１を軸方向に移動させる。径方向超音波センサ２２が設けられた挿入端部２は、配管の内径よりも小さい外径であり、かつ先細りに形成されている。また、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置では、被挿入体１は、配管内に未だ挿入されない。このため、挿入端部２や被挿入体１は、配管に接触することはない。
【００６２】
次に、図１４に示すように、図１３の位置において、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出する。そして、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。ここでは、配管の断面が円形の場合、全ての距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させる。また、配管の断面が楕円形である場合、対向する距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させる。このため、被挿入体１の中心軸Ｓ１上において径方向超音波センサ２２による検出点Ｐ１が、配管の中心軸Ｓ２に一致することになる。
【００６３】
次に、図１５に示すように、図１４の位置から、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出する。そして、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。ここで、所定距離とは、被挿入体１が配管に未だ挿入されない範囲をいう。このため、被挿入体１の中心軸Ｓ１上において径方向超音波センサ２２による検出点Ｐ２が、配管の中心軸Ｓ２に一致することになる。
【００６４】
次に、図１６に示すように、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させる。すなわち、先に検出された各点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線が配管の中心軸Ｓ２に一致していることから、あとは被挿入体１の中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に対して傾いているだけであり、この各点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線上に被挿入体１の中心軸Ｓ１を一致させることにより、中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に一致することになる。その後、被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を配管内に挿入する。これにより、中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。
【００６５】
上記のごとく、被挿入体１が配管内に挿入されることで、各検査用超音波センサ１１１によって配管の検査が行われる。
【００６６】
本実施の形態の配管処理装置は、配管の開口部１０１ｈより配管内に挿入される被挿入体１が、当該被挿入体１の中心軸Ｓ１に沿う軸方向、当該中心軸Ｓ１に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構６によって移動可能に設けられた配管処理装置である。そして、この配管処理装置は、配管内に挿入される被挿入体１の前側に設けられており配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部２と、挿入端部２の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサ２１と、挿入端部２の側部において中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサ２２と、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じて移動機構６を制御する制御部５と、を備える。
【００６７】
この配管処理装置によれば、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に被挿入体１を配置し、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させた後、被挿入体１を軸方向に移動させて被挿入体１を配管内に挿入する。このため、中心軸Ｓ１が配管の中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。この結果、配管の中心を通って被挿入体１の挿入を案内することが可能になる。
【００６８】
また、本実施の形態の配管処理装置では、挿入端部２は、前側に向けて先細りに形成されている。
【００６９】
この配管処理装置によれば、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させるとき、挿入端部２を配管の内面に接触する事態を防ぐことができる。この結果、より正確な位置に被挿入体１を移動させることが可能になる。
【００７０】
本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１の側部に設けられて、中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサ１１１が中心軸Ｓ１に沿って複数配置されたセンサ支持部１１を備えている。そして、このセンサ支持部１１が、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。
【００７１】
この配管処理装置によれば、検査用超音波センサ１１１を配管内面に沿って移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、中心軸Ｓ１に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００７３】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管の内面に接触した状態となることから、検査用超音波センサ１１１を配管内面に接触させて移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。しかも、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７４】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されている。
【００７５】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７６】
また、本実施の形態の配管処理装置は、前後方向に傾倒可能に支持されたセンサ支持部１１が、前方向に弾性付勢されている。
【００７７】
この配管処理装置によれば、被挿入体１が配管に挿入されるとき、センサ支持部１１が前側に傾いて前側が先細りになるため、挿入を円滑に行うことが可能になる。そして、被挿入体１が配管に挿入された状態では、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。なお、センサ支持部１１が、前方向に傾倒した状態で弾性付勢されていることから、当該センサ支持部１１の前方にある検査用超音波センサ１１１が配管の内面から距離をおいて配置される場合、当該検査用超音波センサ１１１を挿入時の径方向超音波センサとして代用することが可能になる。
【００７８】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、周方向に傾倒可能に支持されている。
【００７９】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って周方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００８０】
また、本実施の形態の配管処理装置では、検査用超音波センサ１１１は、センサ支持部１１に対して中心軸Ｓ１に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａがセンサ支持部１１の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００８１】
検査用超音波センサ１１１を複数配置することで、異なる角度で複数の音波を送受信するので検出精度が向上する。そして、検査用超音波センサ１１１が少なくとも３つ配置された場合、中側の検査用超音波センサ１１１ａが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう場合がある。この点、この配管処理装置によれば、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａがセンサ支持部１１の外面から突出するように弾性付勢されているため、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう事態を防ぎ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００８２】
また、本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１の側部に突出して設けられた突起部１８が、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ中心軸Ｓ１に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００８３】
この配管処理装置によれば、突起部１８が配管内面に接触しつつ、配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、中心軸Ｓ１を配管の中心軸Ｓ２に一致させた状態を保つことが可能になる。
【００８４】
また、本実施の形態の配管処理装置は、各突起部１８が、各センサ支持部１１とともに中心軸Ｓ１を基準として周方向に均等配置されている。
【００８５】
この配管処理装置によれば、各突起部１８および各センサ支持部１１が、配管内において周方向で均等に配置されることから、中心軸Ｓ１を配管の中心軸Ｓ２に一致させた状態を安定して保つことが可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１、挿入端部２、センサ支持部１１、または突起部１８の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されている。
【００８７】
この配管処理装置によれば、配管への挿入、配管内での移動、配管からの抜き出しに際して円滑に移動させることが可能になる。
【００８８】
また、本実施の形態の配管処理方法は、上述したいずれか１つの配管処理装置を、移動機構６によって移動させ、配管の開口部１０１ｈから配管内に挿入する配管処理方法であって、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に、被挿入体１を配置する工程と、次に、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで、被挿入体１を軸方向に移動させる工程と、次に、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させた後、被挿入体１を軸方向に移動させて当該被挿入体１を配管内に挿入する工程と、を含む。
【００８９】
この配管処理方法によれば、中心軸Ｓ１が配管の中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。この結果、配管の中心を通って被挿入体１の挿入を案内することが可能になる。
【００９０】
なお、上述した実施の形態では、配管処理装置として、検査用超音波センサ１１１を搭載した配管検査装置を例に説明したが、検査用超音波センサ１１１に換えて、切削加工を行う機構を設ければ、配管加工装置として精度良く配管の加工を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 被挿入体
２ 挿入端部
２ａ テーパ面
２１ 軸方向超音波センサ
２２ 径方向超音波センサ
３ 固定部
４ 継手部
５ 制御部
６ 移動機構
６１ 軸方向移動部
６２ 径方向移動部
６３ 回転方向移動部
６４ 傾斜方向移動部
１０ 本体部
１１ センサ支持部
１１１（１１１ａ） 検査用超音波センサ
１２ スライド移動部
１２ａ 支持部材
１２ｂ 摺動部
１２ｃ 摺動軸
１２ｄ 圧縮コイルバネ
１３ 傾倒移動部
１３ａ 軸受部材
１３ｂ 回転軸
１４ 傾倒付勢部
１５ 周方向移動部
１６ センサ押出部
１８ 突起部
１８ａ スライド支持部
１８ｂ 圧縮コイルバネ
１０１ｅ 注水管台
１０１ｆ 注水配管
１０１ｈ 開口部
Ｐ１，Ｐ２ 検出点
Ｓ１ 装置の中心軸
Ｓ２ 配管の中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、配管の検査や加工などを行う配管処理装置および配管処理方法であって、特に、配管の中心に対する配置を精度良く行うことのできる配管処理装置および配管処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力設備では、その安全性や信頼性を確保するため、検査装置によって定期的に配管の検査が行われる。そして、検査の結果、配管の管台の溶接部になどに、経年変化によるクラックなどの表面欠陥が発生するおそれのある場合や、経年変化による表面欠陥が判明した場合、加工装置によって必要箇所を切削・補修することになる。このような、検査や加工などを行う処理装置は、対象とする配管の開口部から挿入されることになるが、精度良く検査や加工を行うため、配管の中心を通って挿入されることが好ましい。原子力設備では、放射線環境下である配管に対して検査や加工を行うため、安全性を考慮して処理装置を遠隔操作で移動させることが望まれているが、特に、比較的管径の小さい配管にあっては、遠隔操作によって配管の中心を通って処理装置を挿入することは難しい。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１に記載の配管検査装置および配管検査方法は、簡便かつ正確に超音波センサを配管の中心に配置可能にし、精度の良い探傷を可能とすることを目的としている。そして、超音波センサ、駆動部、位置制御部および超音波送受信制御部を備え、略円筒状の配管を探傷する装置において、配管軸とセンサ回転軸が一致するようにセンサを配置し回転走査させることによって配管内径面を探傷するものであり、この探傷前に、配管軸と想定される位置に配置したセンサから軸垂直方向に超音波を送信しつつセンサを走査させることによって得られた超音波信号、超音波伝播時間およびセンサの位置情報に基づいて配管軸の位置を算出し、算出された配管軸の位置にセンサを位置補正する制御信号を生成し送信する位置補正部をさらに備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２２１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載の配管検査装置および配管検査方法は、探傷を行うための超音波センサを、配管軸の位置を算出するための位置情報を得る超音波センサとして用いているため、当該超音波センサを配管内面に向くように配置している。すなわち、特許文献１に記載の配管検査装置は、装置を配管に挿入するとき、配管の位置情報を得る手段はなく、開口部に装置を挿入するための案内もない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って挿入を案内することのできる配管処理装置および配管処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の配管処理装置は、配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体が、当該被挿入体の中心軸に沿う軸方向、前記中心軸に直交する径方向、前記中心軸回りに回転する回転方向、および前記中心軸に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、前記配管内に挿入される前記被挿入体の前側に設けられており前記配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部と、前記挿入端部の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサと、前記挿入端部の側部において前記中心軸と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサと、前記軸方向超音波センサおよび前記径方向超音波センサの検出結果に応じて前記移動機構を制御する制御部と、を備えること特徴とする。
【０００８】
この配管処理装置によれば、軸方向超音波センサによって配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に被挿入体を配置し、軸方向超音波センサによって検出する距離が配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、径方向超音波センサによって配管の内面が検出される位置まで被挿入体を軸方向に移動させ、被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に中心軸が一致する位置まで、被挿入体を傾斜方向に移動させた後、被挿入体を軸方向に移動させて被挿入体を配管内に挿入する。このため、中心軸が配管の中心軸に一致した状態で、被挿入体が配管内に挿入される。この結果、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って被挿入体の挿入を案内することができる。
【０００９】
また、本発明の配管処理装置は、前記挿入端部は、前側に向けて先細りに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この配管処理装置によれば、径方向超音波センサによって配管の内面が検出される位置まで被挿入体を軸方向に移動させ、被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサによって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に中心軸が一致する位置まで、被挿入体を傾斜方向に移動させるとき、挿入端部を配管の内面に接触する事態を防ぐことができる。この結果、より正確な位置に被挿入体を移動させることができる。
【００１１】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体の側部に設けられて、中心軸と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサが前記中心軸に沿って複数配置されたセンサ支持部を備え、前記センサ支持部が、前記中心軸を基準とした対称位置で複数設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この配管処理装置によれば、検査用超音波センサを配管内面に沿って移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００１４】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管の内面に接触した状態となることから、検査用超音波センサを配管内面に接触させて移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。しかも、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする。
【００１６】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の配管処理装置は、前後方向に傾倒可能に支持された前記センサ支持部が、前方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００１８】
この配管処理装置によれば、被挿入体が配管に挿入されるとき、センサ支持部が前側に傾いて前側が先細りになるため、挿入を円滑に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の配管処理装置は、前記センサ支持部が、周方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする。
【００２０】
この配管処理装置によれば、センサ支持部が配管内面の凹凸に沿って周方向に移動することから、検査用超音波センサを配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の配管処理装置は、前記検査用超音波センサは、前記センサ支持部に対して前記中心軸に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する前記検査用超音波センサが前記センサ支持部の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００２２】
検査用超音波センサを複数配置することで、異なる角度で複数の音波を送受信するので検出精度が向上する。そして、検査用超音波センサが少なくとも３つ配置された場合、中側の検査用超音波センサが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう場合がある。この点、この配管処理装置によれば、中側に位置する検査用超音波センサがセンサ支持部の外面から突出するように弾性付勢されているため、中側に位置する検査用超音波センサが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう事態を防ぎ、精度良く配管の検査を行うことができる。
【００２３】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体の側部に突出して設けられた突起部が、前記中心軸を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする。
【００２４】
この配管処理装置によれば、突起部が配管内面に接触しつつ、配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、中心軸を配管の中心軸に一致させた状態を保つことができる。
【００２５】
また、本発明の配管処理装置は、各前記突起部が、各前記センサ支持部とともに前記中心軸を基準として周方向に均等配置されていることを特徴とする。
【００２６】
この配管処理装置によれば、各突起部および各センサ支持部が、配管内において周方向で均等に配置されることから、中心軸を配管の中心軸に一致させた状態を安定して保つことができる。
【００２７】
また、本発明の配管処理装置は、前記被挿入体、前記挿入端部、前記センサ支持部、または前記突起部の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されていることを特徴とする。
【００２８】
この配管処理装置によれば、配管への挿入、配管内での移動、配管からの抜き出しに際して円滑に移動させることができる。
【００２９】
上述の目的を達成するために、本発明の配管処理方法は、上述したいずれか１つの配管処理装置を、前記移動機構によって移動させ、前記配管の開口部から前記配管内に挿入する配管処理方法であって、前記軸方向超音波センサによって前記配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に、前記被挿入体を配置する工程と、次に、前記軸方向超音波センサによって検出する距離が前記配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面が検出される位置まで、前記被挿入体を軸方向に移動させる工程と、次に、前記被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、前記被挿入体を回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、次に、前記配管の内面からの距離が等しい前記２つの点を結ぶ直線に前記中心軸が一致する位置まで、前記被挿入体を傾斜方向に移動させた後、前記被挿入体を軸方向に移動させて当該被挿入体を前記配管内に挿入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３０】
この配管処理方法によれば、配管に挿入する案内をするとともに、中心軸が配管の中心軸に一致した状態で、被挿入体が配管内に挿入される。この結果、配管に挿入する案内をすることができ、かつ配管の中心を通って被挿入体の挿入を案内することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、配管に挿入する案内をし、かつ配管の中心を通って挿入を案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、原子力設備の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、原子炉容器の横断面図である。
【図３】図３は、注水管台の断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の外観図である。
【図５】図５は、図４の配管処理装置を軸回りに９０度回転した状態での外観図である。
【図６】図６は、図４の配管処理装置を前側から視た外観図である。
【図７】図７は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９は、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の制御系のブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３４】
図１は、原子力設備の一例を示す概略図であり、図２は、原子炉容器の横断面図である。図１に示すように、原子力設備１００は、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）がある。この原子力設備１００は、原子炉容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３およびポンプ１０４が、一次冷却水管１０５により順次連結されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。また、蒸気発生器１０３とタービン（図示省略）との間には、二次冷却水の循環経路が構成されている。
【００３５】
この原子力設備１００では、一次冷却水が原子炉容器１０１にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１０２にて加圧されて圧力を一定に維持されつつ、一次冷却水管１０５を介して蒸気発生器１０３に供給される。蒸気発生器１０３では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換により蒸気となった二次冷却水は、タービンに供給される。タービンは、二次冷却水の蒸気により駆動される。そして、タービンの動力が発電機（図示省略）に伝達されて発電される。タービンの駆動に供された蒸気は、凝縮して水となり蒸気発生器１０３に供給される。一方、熱交換後の一次冷却水は、一次冷却水管１０５を介してポンプ１０４側に回収される。
【００３６】
蒸気発生器１０３は、図１に示すように、半球形状に形成された下部において、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとが仕切板１０３ｃによって区画されて設けられている。入口側水室１０３ａおよび出口側水室１０３ｂは、その天井部に設けられた管板１０３ｄによって蒸気発生器１０３の上部側と区画されている。蒸気発生器１０３の上部側には、逆Ｕ字形状の伝熱管１０３ｅが設けられている。この伝熱管１０３ｅは、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとを繋ぐように端部が管板１０３ｄに支持されている。また、入口側水室１０３ａは、配管ノズルとしての入口管台１０３ｆが設けられ、この入口管台１０３ｆに入口側の一次冷却水管１０５が接続されている。一方、出口側水室１０３ｂは、配管ノズルとしての出口管台１０３ｇが設けられ、この出口管台１０３ｇに出口側の一次冷却水管１０５が接続されている。
【００３７】
原子炉容器１０１は、図１に示すように、燃料集合体（図示省略）が挿抜できるように、容器本体１０１ａとその上部に装着される容器蓋１０１ｂとにより構成されている。容器蓋１０１ｂは、容器本体１０１ａに対して開閉可能に設けられている。容器本体１０１ａは、上方が開口し、下方が半球形状とされて閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水を給排する入口管台１０１ｃおよび出口管台１０１ｄが設けられている。出口管台１０１ｄは、蒸気発生器１０３の入口管台１０３ｆに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、入口管台１０１ｃは、蒸気発生器１０３の出口管台１０３ｇに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、原子炉容器１０１は、図２に示すように、容器本体１０１ａにおいて入口管台１０１ｃおよび出口管台１０１ｄと同等高さの位置に、注水用の管である注水管台１０１ｅが設けられている。注水管台１０１ｅは、管である注水配管１０１ｆが溶接によって接続されている。
【００３８】
図３は、注水管台の断面図である。注水管台１０１ｅは、上述した原子力設備１００の安全性や信頼性を確保するため、定期的に検査が行われる。この検査の結果、図３に示す、注水管台１０１ｅと注水配管１０１ｆとの接続部分である溶接部１０１ｇに、経年変化によるクラックなどの表面欠陥が発生するおそれのある場合や、経年変化による表面欠陥が判明した場合、当該溶接部１０１ｇを切削・補修する。
【００３９】
上記の検査や、切削・補修などの加工を行うため、本実施の形態に係る配管処理装置が適用される。図４は、本実施の形態に係る配管処理装置の外観図であり、図５は、図４の配管処理装置を軸回りに９０度回転した状態での外観図であり、図６は、図４の配管処理装置を前側から視た外観図であり、図７は、図５におけるＡ−Ａ断面図であり、図８は、図４におけるＢ−Ｂ断面図であり、図９は、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００４０】
配管処理装置は、上述した原子炉容器１０１の内側であって注水管台１０１ｅから注水配管１０１ｆに至る配管の内部に挿入されるもので、被挿入体１と、被挿入体１の前記配管内に挿入される前側に設けられた挿入端部２と、被挿入体１の後側に設けられて移動機構６（図１０参照）としての図示しない多関節構造のマニピュレータに固定される固定部３とを備えている。そして、挿入端部２が配管処理装置として構成されている。また、配管処理装置は、中心軸Ｓ１に沿って挿入の前側から、挿入端部２、被挿入体１、固定部３の順で配置されている。なお、以下の説明において、中心軸Ｓ１の延在方向（中心軸Ｓ１に沿う方向）を軸方向といい、中心軸Ｓ１に直交する方向を径方向という。また、配管処理装置が配管に挿入される方向を挿入方向といい、挿入方向に向く側を前側といい、その反対に向く側を後側という。
【００４１】
挿入端部２は、配管としての注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆの内径よりも小さい外径に形成され、図４〜図７および図９に示すように、中心軸Ｓ１を中心とした円柱形状をなしている。具体的に、挿入端部２は、前側に向けて先細りとなるように、中心軸Ｓ１を中心とした円錐形状を基に、前面がほぼ平坦とされ、外面が前側に向けて傾斜したテーパ面２ａを有している。
【００４２】
この挿入端部２は、図５〜図７に示すように、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２が設けられている。軸方向超音波センサ２１は、挿入端部２の前端に設けられ、中心軸Ｓ１に沿う挿入方向に音波を送受信するものである。径方向超音波センサ２２は、中心軸Ｓ１と交差（直交）する方向（径方向）に音波を送受信するものである。
【００４３】
被挿入体１は、図４〜図６、図８および図９に示すように、中心軸Ｓ１を中心とした円柱形状をなす本体部１０を基に構成されている。この本体部１０は、配管としての注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆの内径よりも小さい外径に形成されている。
【００４４】
この被挿入体１は、図４〜図８に示すように、センサ支持部１１を有している。センサ支持部１１は、軸方向に沿って延在して設けられ、本体部１０の側部に突出し、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。本実施の形態では、センサ支持部１１は、２つ設けられており、中心軸Ｓ１を中心として相反する方向に突出して配置されている。なお、図には明示しないが、センサ支持部１１は、例えば、３つ設けられている場合、中心軸Ｓ１を中心とした周方向に均等配置される。
【００４５】
このセンサ支持部１１は、軸方向に沿って複数の検査用超音波センサ１１１が設けられている。検査用超音波センサ１１１は、本実施の形態では、１つのセンサ支持部１１に対して軸方向に沿って３つ設けられている。この検査用超音波センサ１１１は、中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信するものである。また、個々の検査用超音波センサ１１１は、被挿入体１が配管内に挿入された場合、中心軸Ｓ１に直交する方向（径方向）に対して異なる角度で音波を送受信する。これは、単一の角度で音波を送受信すると、当該角度と同じ方向で欠陥があった場合に受信感度が低下してしまい、当該欠陥を検出することができないおそれがあるためである。すなわち、異なる角度で複数の音波を送受信することで検出精度が向上する。
【００４６】
また、被挿入体１は、図７に示すように、スライド移動部１２を有している。スライド移動部１２は、軸方向に沿って延在する支持部材１２ａを有している。支持部材１２ａは、センサ支持部１１を支持するものである。また、スライド移動部１２は、支持部材１２ａの両端に、センサ支持部１１の両端の外側で本体部１０の側部に突出して設けられた摺動部１２ｂを有している。さらに、スライド移動部１２は、摺動軸１２ｃを有している。摺動軸１２ｃは、中心軸Ｓ１に直交する方向に延在して本体部１０に固定され、自身の延在方向に摺動部１２ｂを摺動可能に挿通する。このため、スライド移動部１２は、摺動軸１２ｃが延在する中心軸Ｓ１に直交する方向にスライド可能に設けられている。すなわち、スライド移動部１２に支持されているセンサ支持部１１は、径方向にスライド可能に設けられる。また、スライド移動部１２は、圧縮コイルバネ１２ｄを有している。圧縮コイルバネ１２ｄは、摺動軸１２ｃに挿通され、摺動部１２ｂに当接している。このため、スライド移動部１２は、圧縮コイルバネ１２ｄによって、摺動軸１２ｃが延在する径方向であって、本体部１０の外側に向けて弾性付勢されている。すなわち、スライド移動部１２に支持されているセンサ支持部１１は、径方向であって、本体部１０の外側に突出する方向に弾性付勢されている。また、スライド移動部１２は、支持部材１２ａの両端に摺動部１２ｂが設けられ、各摺動部１２ｂがそれぞれ摺動軸１２ｃに沿ってスライド移動可能に設けられ、かつ圧縮コイルバネ１２ｄによって本体部１０の外側に向けて弾性付勢されている。このため、スライド移動部１２は、軸方向の一端側と他端側とが、それぞれスライド移動可能に弾性付勢されている。すなわち、センサ支持部１１は、軸方向の一端側と他端側とが、それぞれスライド移動可能に弾性付勢されている。また、本体部１０の外側に向けて弾性付勢された各センサ支持部１１の外面間の寸法Ｈ１は、挿入される配管の内径よりも大きい。
【００４７】
また、被挿入体１は、図７および図８に示すように、傾倒移動部１３を有している。傾倒移動部１３は、支持部材１２ａにおいてセンサ支持部１１の両側に沿って立設された軸受部材１３ａと、当該軸受部材１３ａに対して径方向に延在して設けられ、センサ支持部１１の延在方向のほぼ中央部に挿入された回転軸１３ｂとを有している。このため、センサ支持部１１は、スライド移動部１２に対し、挿入方向の前後方向に傾倒可能に支持されている。なお、傾倒移動部１３は、スライド移動部１２がない場合、本体部１０に設けられて、センサ支持部１１を挿入方向の前後方向に傾倒可能に支持する。
【００４８】
また、傾倒移動部１３は、傾倒付勢部１４を有している。傾倒付勢部１４は、スプリングプランジャとして構成され、支持部材１２ａに固定されており、プランジャ部が、傾倒移動部１３に支持されたセンサ支持部１１における挿入方向の後側に当接し、当該センサ支持部１１を被挿入体１の外側に弾性付勢する。すなわち、傾倒移動部１３によって挿入の前後方向に傾倒可能に支持されたセンサ支持部１１は、前方向に弾性付勢される。なお、傾倒付勢部１４は、スライド移動部１２がない場合、本体部１０に設けられて、センサ支持部１１を挿入の前方向に弾性付勢する。
【００４９】
また、被挿入体１は、図８に示すように、周方向移動部１５を有している。周方向移動部１５は、傾倒移動部１３において、回転軸１３ｂが挿通されるセンサ支持部１１側の穴の少なくとも径方向の内径が、回転軸１３ｂの外径よりも大きく形成されている。すなわち、センサ支持部１１は、大径の穴である周方向移動部１５によって、回転軸１３ｂに対し、径方向に移動可能に支持されることになる。このため、センサ支持部１１は、回転軸１３ｂに対し、中心軸Ｓ１の周方向への移動が許容され、周方向に傾倒可能に支持される。なお、周方向移動部１５は、傾倒移動部１３がない場合、図には明示しないが、スライド移動部１２の支持部材１２ａに対して周方向に延在するレールと、当該レールに摺動する摺動子との構成によって、センサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。また、周方向移動部１５は、スライド移動部１２がない場合、上述のように本体部１０に設けられた傾倒移動部１３に対してセンサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。また、周方向移動部１５は、傾倒移動部１３およびスライド移動部１２がない場合、本体部１０に対して周方向に延在するレールと、当該レールに摺動する摺動子との構成によって、センサ支持部１１を周方向に傾倒可能に支持する。
【００５０】
また、センサ支持部１１は、センサ押出部１６を有している。センサ押出部１６は、検査用超音波センサ１１１が中心軸Ｓ１に沿って少なくとも３つ配置されている場合に設けられるもので、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａを、外面から径方向に突出するようにセンサ支持部１１に対してスライド可能に支持する。そして、センサ押出部１６は、当該検査用超音波センサ１１１ａを外側に弾性付勢する圧縮コイルバネとして構成されている。なお、検査用超音波センサ１１１ａは、センサ支持部１１の外側に抜けないようにセンサ支持部１１に対してスライド移動を規制されている。
【００５１】
また、被挿入体１は、図４〜図６、図８および図９に示すように、突起部１８を有している。突起部１８は、被挿入体１の側部にて径方向に突出して設けられ、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。本実施の形態では、突起部１８は、２つ設けられており、中心軸Ｓ１を中心として相反する方向に突出して配置されている。なお、図には明示しないが、突起部１８は、例えば、３つ設けられている場合、中心軸Ｓ１を中心とした周方向に均等配置される。この突起部１８は、本体部１０に対し、スライド支持部１８ａによって径方向にスライド移動可能に設けられている。また、突起部１８は、圧縮コイルバネ１８ｂによってスライド方向である径方向に突出する方向に弾性付勢されている。なお、図９に示すように、圧縮コイルバネ１８ｂは、軸方向で複数（本実施の形態では２つ）設けられている。このため、突起部１８は、弾性付勢されつつ軸方向の前後で傾倒移動することが可能である。また、本体部１０の外側に向けて弾性付勢された各突起部１８の外面間の寸法Ｈ２は、挿入される配管の内径よりも大きい。
【００５２】
なお、突起部１８は、センサ支持部１１とともに中心軸Ｓ１を基準として周方向に均等配置されていることが好ましい。
【００５３】
また、上述した配管処理装置は、被挿入体１、挿入端部２、センサ支持部１１、または突起部１８の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されている。
【００５４】
また、固定部３は、被挿入体１の後側において、挿入端部２を前後逆にした形状の継手部４を介して設けられている。固定部３は、後方に延在する管状部材であって、先細りに形成された挿入端部２の前端の外径よりも小径に形成されている。この固定部３は、後端の接続部３ａが、移動機構６に取り付けられる。このため、配管処理装置は、移動機構６によって中心軸Ｓ１に沿う軸方向、当該軸方向に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対して移動される。
【００５５】
図１０は、本実施の形態に係る配管処理装置の制御系のブロック図であり、図１１〜図１６は、本実施の形態に係る配管処理装置の挿入工程図である。
【００５６】
図１０に示すように、上述した配管処理装置は、上述した軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２が、制御部５に接続されている。また、配管処理装置は、上述した各検査用超音波センサ１１１が制御部５に接続されている。また、配管処理装置は、当該配管処理装置を移動させる移動機構６が接続されている。移動機構６は、上述したように、多関節構造のマニピュレータとして構成されており、配管処理装置を軸方向に移動させる軸方向移動部６１、配管処理装置を径方向に移動させる径方向移動部６２、配管処理装置を回転方向に移動させる回転方向移動部６３、および配管処理装置を傾斜方向に移動させる傾斜方向移動部６４を有している。そして、これら軸方向移動部６１、径方向移動部６２、回転方向移動部６３、および傾斜方向移動部６４が制御部５に接続されている。
【００５７】
制御部５は、マイコンなどで構成され、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じ、移動機構６の軸方向移動部６１、径方向移動部６２、回転方向移動部６３、および傾斜方向移動部６４を制御する。また、制御部５は、各検査用超音波センサ１１１の検出結果を入力し、配管の検査情報を記憶する。
【００５８】
具体的に、制御部５による配管処理装置の動作を説明する。ここでは、上述した原子力設備１００の安全性や信頼性を確保するため、原子炉容器１０１において注水管台１０１ｅと注水配管１０１ｆとの接続部分である溶接部１０１ｇの検査を行う工程を説明する。検査対象の配管（注水管台１０１ｅおよび注水配管１０１ｆ）の内部は、水で満たされた状態であり、この水中に、移動機構６、および当該移動機構６に取り付けられた配管処理装置が配置される。なお、移動機構６は、配管の位置情報および配管の内部構造情報が制御部５に予め記憶されており、基本的には制御部５に記憶された情報を基に配管処理装置を移動させる。
【００５９】
まず、図１１に示すように、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に、被挿入体１を配置する。軸方向超音波センサ２１が、配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出することで、配管の開口部１０１ｈの外縁に対する配管処理装置の位置を認識することができる。
【００６０】
次に、図１２に示すように、図１１の位置から、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が、配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。配管の開口部１０１ｈの外縁よりも距離が大きくなることは、配管の開口部１０１ｈを検出したことを意味する。すなわち、軸方向超音波センサ２１が、配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きい距離を検出することで、配管の開口部１０１ｈを認識することができる。そして、予め記憶された配管の位置情報に基づき、被挿入体１の中心軸Ｓ１を、配管の中心軸Ｓ２の位置に合わせる。ここでは、配管の中心軸Ｓ２の正確な位置が確認できないため、配管の中心軸Ｓ２に対して被挿入体１の中心軸Ｓ１が一致していない可能性がある。
【００６１】
次に、図１３に示すように、図１２の位置から、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで、被挿入体１を軸方向に移動させる。径方向超音波センサ２２が設けられた挿入端部２は、配管の内径よりも小さい外径であり、かつ先細りに形成されている。また、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置では、被挿入体１は、配管内に未だ挿入されない。このため、挿入端部２や被挿入体１は、配管に接触することはない。
【００６２】
次に、図１４に示すように、図１３の位置において、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出する。そして、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。ここでは、配管の断面が円形の場合、全ての距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させる。また、配管の断面が楕円形である場合、対向する距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させる。このため、被挿入体１の中心軸Ｓ１上において径方向超音波センサ２２による検出点Ｐ１が、配管の中心軸Ｓ２に一致することになる。
【００６３】
次に、図１５に示すように、図１４の位置から、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出する。そして、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる。ここで、所定距離とは、被挿入体１が配管に未だ挿入されない範囲をいう。このため、被挿入体１の中心軸Ｓ１上において径方向超音波センサ２２による検出点Ｐ２が、配管の中心軸Ｓ２に一致することになる。
【００６４】
次に、図１６に示すように、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させる。すなわち、先に検出された各点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線が配管の中心軸Ｓ２に一致していることから、あとは被挿入体１の中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に対して傾いているだけであり、この各点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線上に被挿入体１の中心軸Ｓ１を一致させることにより、中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に一致することになる。その後、被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を配管内に挿入する。これにより、中心軸Ｓ１が中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。
【００６５】
上記のごとく、被挿入体１が配管内に挿入されることで、各検査用超音波センサ１１１によって配管の検査が行われる。
【００６６】
本実施の形態の配管処理装置は、配管の開口部１０１ｈより配管内に挿入される被挿入体１が、当該被挿入体１の中心軸Ｓ１に沿う軸方向、当該中心軸Ｓ１に直交する径方向、中心軸Ｓ１回りに回転する回転方向、および中心軸Ｓ１に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構６によって移動可能に設けられた配管処理装置である。そして、この配管処理装置は、配管内に挿入される被挿入体１の前側に設けられており配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部２と、挿入端部２の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサ２１と、挿入端部２の側部において中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサ２２と、軸方向超音波センサ２１および径方向超音波センサ２２の検出結果に応じて移動機構６を制御する制御部５と、を備える。
【００６７】
この配管処理装置によれば、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に被挿入体１を配置し、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を回転方向に回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させた後、被挿入体１を軸方向に移動させて被挿入体１を配管内に挿入する。このため、中心軸Ｓ１が配管の中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。この結果、配管の中心を通って被挿入体１の挿入を案内することが可能になる。
【００６８】
また、本実施の形態の配管処理装置では、挿入端部２は、前側に向けて先細りに形成されている。
【００６９】
この配管処理装置によれば、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで被挿入体１を軸方向に移動させ、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出して当該距離が等しくなる位置まで被挿入体１を径方向に移動させ、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させるとき、挿入端部２を配管の内面に接触する事態を防ぐことができる。この結果、より正確な位置に被挿入体１を移動させることが可能になる。
【００７０】
本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１の側部に設けられて、中心軸Ｓ１と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサ１１１が中心軸Ｓ１に沿って複数配置されたセンサ支持部１１を備えている。そして、このセンサ支持部１１が、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置で複数設けられている。
【００７１】
この配管処理装置によれば、検査用超音波センサ１１１を配管内面に沿って移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７２】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、中心軸Ｓ１に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００７３】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管の内面に接触した状態となることから、検査用超音波センサ１１１を配管内面に接触させて移動させることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。しかも、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７４】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されている。
【００７５】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００７６】
また、本実施の形態の配管処理装置は、前後方向に傾倒可能に支持されたセンサ支持部１１が、前方向に弾性付勢されている。
【００７７】
この配管処理装置によれば、被挿入体１が配管に挿入されるとき、センサ支持部１１が前側に傾いて前側が先細りになるため、挿入を円滑に行うことが可能になる。そして、被挿入体１が配管に挿入された状態では、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って前後方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。なお、センサ支持部１１が、前方向に傾倒した状態で弾性付勢されていることから、当該センサ支持部１１の前方にある検査用超音波センサ１１１が配管の内面から距離をおいて配置される場合、当該検査用超音波センサ１１１を挿入時の径方向超音波センサとして代用することが可能になる。
【００７８】
また、本実施の形態の配管処理装置は、センサ支持部１１が、周方向に傾倒可能に支持されている。
【００７９】
この配管処理装置によれば、センサ支持部１１が配管内面の凹凸に沿って周方向に移動することから、検査用超音波センサ１１１を配管内面の形状に沿って倣わせることができ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００８０】
また、本実施の形態の配管処理装置では、検査用超音波センサ１１１は、センサ支持部１１に対して中心軸Ｓ１に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａがセンサ支持部１１の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００８１】
検査用超音波センサ１１１を複数配置することで、異なる角度で複数の音波を送受信するので検出精度が向上する。そして、検査用超音波センサ１１１が少なくとも３つ配置された場合、中側の検査用超音波センサ１１１ａが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう場合がある。この点、この配管処理装置によれば、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａがセンサ支持部１１の外面から突出するように弾性付勢されているため、中側に位置する検査用超音波センサ１１１ａが配管内面の凹凸によって配管内面から離隔してしまう事態を防ぎ、精度良く配管の検査を行うことが可能になる。
【００８２】
また、本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１の側部に突出して設けられた突起部１８が、中心軸Ｓ１を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ中心軸Ｓ１に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されている。
【００８３】
この配管処理装置によれば、突起部１８が配管内面に接触しつつ、配管内面の凹凸に沿って径方向に移動することから、中心軸Ｓ１を配管の中心軸Ｓ２に一致させた状態を保つことが可能になる。
【００８４】
また、本実施の形態の配管処理装置は、各突起部１８が、各センサ支持部１１とともに中心軸Ｓ１を基準として周方向に均等配置されている。
【００８５】
この配管処理装置によれば、各突起部１８および各センサ支持部１１が、配管内において周方向で均等に配置されることから、中心軸Ｓ１を配管の中心軸Ｓ２に一致させた状態を安定して保つことが可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態の配管処理装置は、被挿入体１、挿入端部２、センサ支持部１１、または突起部１８の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されている。
【００８７】
この配管処理装置によれば、配管への挿入、配管内での移動、配管からの抜き出しに際して円滑に移動させることが可能になる。
【００８８】
また、本実施の形態の配管処理方法は、上述したいずれか１つの配管処理装置を、移動機構６によって移動させ、配管の開口部１０１ｈから配管内に挿入する配管処理方法であって、軸方向超音波センサ２１によって配管の開口部１０１ｈの外縁との距離を検出する位置に、被挿入体１を配置する工程と、次に、軸方向超音波センサ２１によって検出する距離が配管の開口部１０１ｈの外縁よりも大きくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、径方向超音波センサ２２によって配管の内面が検出される位置まで、被挿入体１を軸方向に移動させる工程と、次に、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、被挿入体１を軸方向に所定距離移動させた後、被挿入体１を回転方向に回転させつつ、径方向超音波センサ２２によって配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、被挿入体１を径方向に移動させる工程と、次に、配管の内面からの距離が等しい前記２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線に中心軸Ｓ１が一致する位置まで、被挿入体１を傾斜方向に移動させた後、被挿入体１を軸方向に移動させて当該被挿入体１を配管内に挿入する工程と、を含む。
【００８９】
この配管処理方法によれば、中心軸Ｓ１が配管の中心軸Ｓ２に一致した状態で、被挿入体１が配管内に挿入される。この結果、配管の中心を通って被挿入体１の挿入を案内することが可能になる。
【００９０】
なお、上述した実施の形態では、配管処理装置として、検査用超音波センサ１１１を搭載した配管検査装置を例に説明したが、検査用超音波センサ１１１に換えて、切削加工を行う機構を設ければ、配管加工装置として精度良く配管の加工を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 被挿入体
２ 挿入端部
２ａ テーパ面
２１ 軸方向超音波センサ
２２ 径方向超音波センサ
３ 固定部
４ 継手部
５ 制御部
６ 移動機構
６１ 軸方向移動部
６２ 径方向移動部
６３ 回転方向移動部
６４ 傾斜方向移動部
１０ 本体部
１１ センサ支持部
１１１（１１１ａ） 検査用超音波センサ
１２ スライド移動部
１２ａ 支持部材
１２ｂ 摺動部
１２ｃ 摺動軸
１２ｄ 圧縮コイルバネ
１３ 傾倒移動部
１３ａ 軸受部材
１３ｂ 回転軸
１４ 傾倒付勢部
１５ 周方向移動部
１６ センサ押出部
１８ 突起部
１８ａ スライド支持部
１８ｂ 圧縮コイルバネ
１０１ｅ 注水管台
１０１ｆ 注水配管
１０１ｈ 開口部
Ｐ１，Ｐ２ 検出点
Ｓ１ 装置の中心軸
Ｓ２ 配管の中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体が、当該被挿入体の中心軸に沿う軸方向、前記中心軸に直交する径方向、前記中心軸回りに回転する回転方向、および前記中心軸に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、
前記配管内に挿入される前記被挿入体の前側に設けられており前記配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部と、
前記挿入端部の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサと、
前記挿入端部の側部において前記中心軸と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサと、
前記軸方向超音波センサおよび前記径方向超音波センサの検出結果に応じて前記移動機構を制御する制御部と、
を備えること特徴とする配管処理装置。
【請求項２】
前記挿入端部は、前側に向けて先細りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管処理装置。
【請求項３】
前記被挿入体の側部に設けられて、中心軸と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサが前記中心軸に沿って複数配置されたセンサ支持部を備え、
前記センサ支持部が、前記中心軸を基準とした対称位置で複数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管処理装置。
【請求項４】
前記センサ支持部が、前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３に記載の配管処理装置。
【請求項５】
前記センサ支持部が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする請求項３または４に記載の配管処理装置。
【請求項６】
前後方向に傾倒可能に支持された前記センサ支持部が、前方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項５に記載の配管処理装置。
【請求項７】
前記センサ支持部が、周方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項８】
前記検査用超音波センサは、前記センサ支持部に対して前記中心軸に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する前記検査用超音波センサが前記センサ支持部の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項９】
前記被挿入体の側部に突出して設けられた突起部が、前記中心軸を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項１０】
各前記突起部が、各前記センサ支持部とともに前記中心軸を基準として周方向に均等配置されていることを特徴とする請求項９に記載の配管処理装置。
【請求項１１】
前記被挿入体、前記挿入端部、前記センサ支持部、または前記突起部の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つの配管処理装置を、前記移動機構によって移動させ、前記配管の開口部から前記配管内に挿入する配管処理方法であって、
前記軸方向超音波センサによって前記配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に、前記被挿入体を配置する工程と、
次に、前記軸方向超音波センサによって検出する距離が前記配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面が検出される位置まで、前記被挿入体を軸方向に移動させる工程と、
次に、前記被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、前記被挿入体を回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に前記中心軸が一致する位置まで、前記被挿入体を傾斜方向に移動させた後、前記被挿入体を軸方向に移動させて当該被挿入体を前記配管内に挿入する工程と、
を含むことを特徴とする配管処理方法。
【請求項１】
配管の開口部より配管内に挿入される被挿入体が、当該被挿入体の中心軸に沿う軸方向、前記中心軸に直交する径方向、前記中心軸回りに回転する回転方向、および前記中心軸に対して傾斜する傾斜方向に対し、移動機構によって移動可能に設けられた配管処理装置であって、
前記配管内に挿入される前記被挿入体の前側に設けられており前記配管の内径よりも小さい外径に形成された挿入端部と、
前記挿入端部の前端において挿入する方向に音波を送受信する軸方向超音波センサと、
前記挿入端部の側部において前記中心軸と交差する方向に音波を送受信する径方向超音波センサと、
前記軸方向超音波センサおよび前記径方向超音波センサの検出結果に応じて前記移動機構を制御する制御部と、
を備えること特徴とする配管処理装置。
【請求項２】
前記挿入端部は、前側に向けて先細りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管処理装置。
【請求項３】
前記被挿入体の側部に設けられて、中心軸と交差する方向に音波を送受信する検査用超音波センサが前記中心軸に沿って複数配置されたセンサ支持部を備え、
前記センサ支持部が、前記中心軸を基準とした対称位置で複数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管処理装置。
【請求項４】
前記センサ支持部が、前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３に記載の配管処理装置。
【請求項５】
前記センサ支持部が、挿入の前後方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする請求項３または４に記載の配管処理装置。
【請求項６】
前後方向に傾倒可能に支持された前記センサ支持部が、前方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項５に記載の配管処理装置。
【請求項７】
前記センサ支持部が、周方向に傾倒可能に支持されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項８】
前記検査用超音波センサは、前記センサ支持部に対して前記中心軸に沿って少なくとも３つ配置され、中側に位置する前記検査用超音波センサが前記センサ支持部の外面から突出する方向にスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項９】
前記被挿入体の側部に突出して設けられた突起部が、前記中心軸を基準とした対称位置に複数設けられ、かつ前記中心軸に直交する径方向でスライド可能に支持されているとともに、突出する方向に弾性付勢されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項１０】
各前記突起部が、各前記センサ支持部とともに前記中心軸を基準として周方向に均等配置されていることを特徴とする請求項９に記載の配管処理装置。
【請求項１１】
前記被挿入体、前記挿入端部、前記センサ支持部、または前記突起部の少なくとも１つの外角が、円弧または面取り処理されていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１つに記載の配管処理装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つの配管処理装置を、前記移動機構によって移動させ、前記配管の開口部から前記配管内に挿入する配管処理方法であって、
前記軸方向超音波センサによって前記配管の開口部の外縁との距離を検出する位置に、前記被挿入体を配置する工程と、
次に、前記軸方向超音波センサによって検出する距離が前記配管の開口部の外縁よりも大きくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面が検出される位置まで、前記被挿入体を軸方向に移動させる工程と、
次に、前記被挿入体を回転方向に回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記被挿入体を軸方向に所定距離移動させた後、前記被挿入体を回転方向に回転させつつ、前記径方向超音波センサによって前記配管の内面からの距離を検出し、当該距離が等しくなる位置まで、前記被挿入体を径方向に移動させる工程と、
次に、前記配管の内面からの距離が等しい２つの点を結ぶ直線に前記中心軸が一致する位置まで、前記被挿入体を傾斜方向に移動させた後、前記被挿入体を軸方向に移動させて当該被挿入体を前記配管内に挿入する工程と、
を含むことを特徴とする配管処理方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２２０２１８（Ｐ２０１２−２２０２１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３１１６（Ｐ２０１１−８３１１６）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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