本発明は、主蒸気ラインプラグ装置を水平に維持するように監視する主蒸気ラインプラグ装置の水平監視装置と方法に関する。

沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の主蒸気（ＭＳ）ラインは、原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内で発生した蒸気をタービンに導く４本の主蒸気管から構成されている。 また、各主蒸気管には、原子炉圧力容器の主蒸気ノズルに主蒸気流量制御器と逃がし安全弁が設けられ、かつ格納容器の貫通部前後に主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）が設けられている。

主蒸気（ＭＳ）ラインは、予め設定された周期（例えば１年半）で実施される定期点検において、主蒸気ラインを構成する逃がし安全弁、主蒸気隔離弁、等の検査（リーク試験、耐圧試験、機能試験、等）が必要となる。
この定期点検において、原子炉圧力容器の内側から主蒸気ノズルを閉鎖するために、主蒸気ラインプラグ装置（ＭＳＬＰ）が用いられる。

主蒸気ラインプラグ装置は、原子炉圧力容器内の同一高さに設けられた４つの主蒸気ノズルを内側から閉鎖する４つのプラグを有し、各プラグを主蒸気ノズル内に押し込む機能を有する。 そのため、主蒸気ラインプラグ装置の４つのプラグとその押し込み機構は、原子炉圧力容器の内面に近接して位置している。

主蒸気ラインプラグ装置による主蒸気ノズルの閉鎖作業は、原子炉圧力容器内に冷却水（純水）が満たされた状態で実施される。 この際、原子炉圧力容器の上部に設けられたクレーンにより主蒸気ラインプラグ装置を吊り上げ、水平を維持したまま、主蒸気ノズルの高さまで冷却水中をクレーンにより吊り降ろす必要がある。

そこで、主蒸気ラインプラグ装置の外周部に複数（例えば４つ）の水深センサーを取り付け、各水深センサーによる検出値（水深）が一致するように監視して、主蒸気ラインプラグ装置の水平維持を図っていた。

なお、水平に対する傾斜を計測する手段は、例えば特許文献１、２に開示されている。

特許文献１は、ボーリング孔が削孔予定線に対して、どの程度だけ変位しているかを調べるための方法及び装置であり、水平に対する傾斜を計測する計測装置である気泡式水準器を有するものである。
特許文献２は、制御棒駆動機構ハウジングを設置するための整列装置において、電子式水準器を用いることによって、炉心に対する正確な傾斜角を遠隔的に操縦者に伝達するものである。

原子炉圧力容器の内径は大きく（例えば６ｍ以上）、主蒸気ラインプラグ装置（ＭＳＬＰ）の位置する水深は深い（例えば１０ｍ）。 そのため、冷却水中での主蒸気ラインプラグ装置の吊上げ、吊降ろしの際に原子炉圧力容器内で主蒸気ラインプラグ装置が傾斜すると、主蒸気ラインプラグ装置が原子炉圧力容器内面にスティックする可能性がある。
しかし、水深１０ｍ位置での吊上げ、吊り降ろしの際には上からの監視しかできず傾斜検知が困難であった。

またこのスティックを回避するため、従来は、上述したように、複数（例えば４つ）の水深センサーによる検出値（水深）が一致するように監視して、主蒸気ラインプラグ装置の水平維持を図っていた。
しかしこの手段の場合、水深センサーと原子炉圧力容器の上部を結ぶ１０ｍ以上の長いセンサーケーブルを同時に扱うため作業性が悪化するとともに、水中で水圧等により水深センサーやセンサーケーブルが損傷を受けやすく、水深検知精度が悪化しやすい問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。 すなわち本発明の目的は、原子炉圧力容器内に冷却水が満たされた状態で、主蒸気ラインプラグ装置を主蒸気ノズルの高さまで冷却水中を吊り降ろす際に、１０ｍを超える水深位置での主蒸気ラインプラグ装置の傾斜を上方からの目視で監視することができる主蒸気ラインプラグ装置の水平監視装置と方法を提供することにある。

本発明によれば、吊り具によって吊り下げられた主蒸気ラインプラグ装置の水平監視装置であって、
主蒸気ラインプラグ装置の上面に固定された目盛り板と、
上端が主蒸気ラインプラグ装置の上方に搖動可能に吊り下げられ、下方に鉛直に延び、主蒸気ラインプラグ装置が水平に位置するときに、下端が目盛り板の中心に自重で位置する棒状の振り下げ装置と、を備え、
前記振り下げ装置を鉛直上方から見た場合において、振り下げ装置の下端が目盛り板の中心と重なるように主蒸気ラインプラグ装置を吊り下げることによって、主蒸気ラインプラグ装置を水平に維持するように監視する、ことを特徴とする主蒸気ラインプラグ装置の水平監視装置が提供される。

本発明の実施形態によれば、前記吊り具と主蒸気ラインプラグ装置は、前記主蒸気ラインプラグ装置が水平に位置するときに、吊り具で吊り下げられる吊金物が目盛り板の中心の鉛直上方に位置するように連結されており、
前記振り下げ装置は、内輪と外輪の接触面が球面であり外輪が吊金物の下部に固定された球面軸受と、球面軸受の内輪に上端が固定され下方に直線状に延びる棒部材と、棒部材の下端に固定され下端に尖端部を有する先端金物と、を有する。

また、前記目盛り板の上面は、前記主蒸気ラインプラグ装置が水平に位置するときに、水平又は中央が凹んだ球面であり、
目盛り板の上面には、その中心を同心に囲む複数の円形マークが表示されており、各円形マークの半径は主蒸気ラインプラグ装置の傾斜角度に比例する。

また本発明によれば、吊り具によって吊り下げられた主蒸気ラインプラグ装置の水平監視方法であって、
主蒸気ラインプラグ装置の上面に固定された目盛り板と、
上端が主蒸気ラインプラグ装置の上方に搖動可能に吊り下げられ、下方に鉛直に延び、主蒸気ラインプラグ装置が水平に位置するときに、下端が目盛り板の中心に自重で位置する棒状の振り下げ装置と、を備え、
前記振り下げ装置を鉛直上方から見た場合において、振り下げ装置の下端が目盛り板の中心と重なるように主蒸気ラインプラグ装置を吊り下げることによって、主蒸気ラインプラグ装置を水平に維持するように監視する、ことを特徴とする主蒸気ラインプラグ装置の水平監視方法が提供される。

上記本発明の装置及び方法によれば、振り下げ装置の上端が主蒸気ラインプラグ装置の上方に搖動可能に吊り下げられ、下方に鉛直に延びるので、水中においても、強い水流を受けない限り、常に下端が上端の真下に自重で位置する。
また、目盛り板は、主蒸気ラインプラグ装置の上面に固定されており、振り下げ装置は、主蒸気ラインプラグ装置が水平に位置するときに、下端が目盛り板の中心に自重で位置するようになっているので、主蒸気ラインプラグ装置が水平から外れて傾斜すると、その傾斜角度に比例する距離だけ、主蒸気ラインプラグ装置の下がっている方向に振り下げ装置の下端が目盛り板の中心から離れるので、その距離と方向により主蒸気ラインプラグ装置の傾斜の大きさと方向を目視で確認することができる。

従って、振り下げ装置を鉛直上方から見た場合において、振り下げ装置の下端が目盛り板の中心と重なるように主蒸気ラインプラグ装置を吊り下げることによって、主蒸気ラインプラグ装置を水平に維持するように監視することができる。

これにより、原子炉圧力容器内に冷却水が満たされた状態で、主蒸気ラインプラグ装置を主蒸気ノズルの高さまで冷却水中を吊り降ろす際に、１０ｍを超える水深位置での主蒸気ラインプラグ装置の傾斜を上方からの目視で監視することができ、かつ水深センサーを用いる場合のような作業性の悪化や、水深センサーやセンサーケーブルの損傷や水深検知精度の悪化に伴うトラブル（例えばスティック）を未然に回避することができる。

主蒸気ラインプラグ装置による主蒸気ノズルの閉鎖作業を示す模式図である。

図１のＡ−Ａ矢視図である。

図１の主要部拡大図である。

図３の主蒸気ラインプラグ装置を分離して示す図である。

図３の部分拡大図である。

本発明による水平監視装置の模式図である。

本発明による水平監視装置の使用状態を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、主蒸気ラインプラグ装置１０による主蒸気ノズル２の閉鎖作業を示す模式図である。

この図において、１は原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、２は主蒸気ノズル、３は原子炉圧力容器１の上部に設けられた上部水槽、４は原子炉圧力容器１の上部に設けられた天井クレーン、５は天井クレーン４で吊り下げられた吊り具、６は吊り具５と主蒸気ラインプラグ装置１０を連結する連結ビーム、７は吊り具５で吊り下げられる吊金物である。

原子炉圧力容器１の上蓋１ａは、この図では既に撤去されている。 また、原子炉圧力容器１の内部と上部水槽３には冷却水（純水）が溜められており、上部水槽３の上部は開放されている。
また、主蒸気ノズル２の外側に連結されている主蒸気管、主蒸気流量制御器、逃がし安全弁、主蒸気隔離弁、等は図示を省略している。

冷却水は、閉鎖作業の開始時において、流れや渦がなく、常温であり、上部から主蒸気ノズル２の高さ（水深約１０ｍ）まで目視で良く見える透明度を有している。

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。
この例において、主蒸気ノズル２は４つ設けられ、そのうち主蒸気ノズル２Ａ，２Ｃと主蒸気ノズル２Ｂ，２Ｄが、それぞれ原子炉圧力容器１の中心に対して対称位置に設けられている。

図３は図１の主要部拡大図であり、図４は図３の主蒸気ラインプラグ装置１０を分離して示す図である。
図２〜図４において、主蒸気ラインプラグ装置１０は、プラグ１２、逆圧サポートリング１４、及びＸビーム１６からなる。

プラグ１２は、主蒸気ノズル２に内側から挿入して主蒸気ノズル２を水封する機能を有し、空圧又は水圧のシールとＯリングを備える。 プラグ１２は、この例では、４つの主蒸気ノズル２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）にそれぞれ１つずつ、計４つが用意されている。

逆圧サポートリング１４は、原子炉圧力容器１の内面に沿ってリング状に円形に延びるリング架台１４ａを有している。 リング架台１４ａの断面形状はこの例では矩形である。 この構成により、定期検査中、原子炉圧力容器１内に取り付けた状態でも、原子炉圧力容器１内の燃料移動ができる。
逆圧サポートリング１４のリング架台１４ａは、原子炉圧力容器１内に設けられたブラケット（図示せず）にセットされ、プラグ１２の挿入、引出時に装置全体を支える架台として機能する。

図４に示すように、逆圧サポートリング１４は、リング架台１４ａの外周面から水平方向外方に移動可能なプラグ支持部材１４ｂと、プラグ支持部材１４ｂを水平方向外方に押し付けるプラグ押付ジャッキ１４ｃを備えている。
プラグ支持部材１４ｂとプラグ押付ジャッキ１４ｃは、４つのプラグ１２にそれぞれ１つずつ、計４組がプラグ１２に対向する位置に設けられている。
この構成により、逆圧サポートリング１４は、プラグ取付後は主蒸気ノズル２の高さにセットされ、主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）のリーク試験時に、主蒸気配管側の圧力に対しプラグ１２を原子炉圧力容器１の内側から押さえることができる。

図２において、リング架台１４ａの外周面にはさらに複数のガイド１４ｄが設けられている。 ガイド１４ｄは、鉛直に延び外方が開口した鉛直溝を有している。
一方、原子炉圧力容器１の内面には、鉛直に延びる複数のガイドロッド１ｂが固定されており、ガイド１４ｄの鉛直溝にガイドロッド１ｂを嵌合させることにより、リング架台１４ａの周方向位置を案内し、４つのプラグ１２がそれぞれ対応する主蒸気ノズル２の周方向位置を維持するようになっている。

Ｘビーム１６は、主蒸気ノズル２Ａ，２Ｃに両端が近接する第１水平ビーム１６ａと、主蒸気ノズル２Ｂ，２Ｄに両端が近接する第２水平ビーム１６ｂとからなり中央で交叉するＸ架台１６ｃを有する。 第１水平ビーム１６ａと第２水平ビーム１６ｂの高さは同一に設定されている。

図４に示すように、Ｘビーム１６は、第１水平ビーム１６ａ及び第２水平ビーム１６ｂの両端下部に連結ジャッキ１７、両端上部にプラグ押し込みジャッキ１８を有する。

連結ジャッキ１７は、第１水平ビーム１６ａ及び第２水平ビーム１６ｂの両端部がリング架台１４ａの上面に支持された状態で、リング架台１４ａの内面に設けられた嵌合孔にピンを挿入又は引き抜くようになっている。
この構成により、嵌合孔にピンを挿入することでＸビーム１６を逆圧サポートリング１４と一体化することができ、嵌合孔からピンを引き抜くことでＸビーム１６を逆圧サポートリング１４から分離することができる。

プラグ押し込みジャッキ１８は、Ｘビーム１６が逆圧サポートリング１４と一体化された状態において、プラグ１２を半径方向外方に押し込み、又は引き抜くようになっている。 また、プラグ１２との着脱機構（図示せず）も備えている。
この構成により、プラグ１２が主蒸気ノズル２に対向する位置において、プラグ１２を主蒸気ノズル２に半径方向外方に押し込み、又は主蒸気ノズル２から引き抜くことができる。

なお、上述した例では、主蒸気ラインプラグ装置１０を構成するプラグ１２、逆圧サポートリング１４及びＸビーム１６がそれぞれ分離可能に構成されているが、本発明はこの構成に限定されず、全体が一体に構成されてもよい。

図６は、本発明による水平監視装置２０の模式図である。
この図において、本発明による水平監視装置２０は、目盛り板２２と振り下げ装置２４とを備える。

目盛り板２２は、図２、図３に示すように、主蒸気ラインプラグ装置１０（具体的にはＸビーム１６）の上面中央に固定されている。
また、目盛り板２２の上面は、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平に位置するときに、水平又は中央が凹んだ球面である。 さらに、目盛り板２２の上面には、複数の円形マーク２２ａが表示されている。 各円形マーク２２ａは、その中心Ｏを同心に囲み主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜角度に比例する半径を有する この例で４つの円形マーク２２ａは、内側から例えば、１、２、３、４度の傾斜角度を示すようになっている。 なお、傾斜角度の代わりに、主蒸気ラインプラグ装置１０又はＸビーム１６の両端間のレベル差を示すようにしてもよい。

振り下げ装置２４は、棒状の部材であり、上端２４ａが主蒸気ラインプラグ装置１０の上方に搖動可能に吊り下げられ、下方に鉛直に延び、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平に位置するときに、下端２４ｂが目盛り板２２の中心Ｏに自重で位置するようになっている。

図６において、振り下げ装置２４は、内輪と外輪の接触面が球面であり外輪が吊り具５で吊り下げられる吊金物７の下部に固定された球面軸受２５ａと、球面軸受２５ａの内輪に上端が固定され下方に直線状に延びる棒部材２５ｂと、棒部材２５ｂの下端に固定され下端に尖端部を有する先端金物２５ｃとを有する。
棒部材２５ｂは、好ましくは曲げ剛性の高い金属部材であり、冷却水中の移動による抵抗により変形しないようになっている。

図１、図３において、主蒸気ラインプラグ装置１０（具体的にはＸビーム１６）は、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平に位置するときに、吊金物７が目盛り板２２の中心Ｏの鉛直上方に位置するように複数（少なくとも３本）の連結ビーム６で連結されている。
この連結ビーム６は、好ましくは曲げ剛性の高い金属部材であり、吊金物７は連結ビーム６を介してＸビーム１６と一体化するようになっている。

さらに、この例では、吊金物７と主蒸気ラインプラグ装置１０は、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平に位置するときに、吊金物７が目盛り板２２の中心Ｏの鉛直上方に位置するように設定されている。

図７（Ａ）は、本発明による水平監視装置２０の使用状態を示す図である。
この図において、主蒸気ラインプラグ装置１０は、それを構成するプラグ１２、逆圧サポートリング１４及びＸビーム１６が一体に連結されており、吊り具５によって吊り下げられた主蒸気ラインプラグ装置１０が傾斜している状態を示している。
主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜は、この例において右側が高く、左側が低くなっている。
この場合、目盛り板２２の中心Ｏは、振り下げ装置２４の上端２４ａに対して図で右方向に移動するが、振り下げ装置２４の下端２４ｂは、自重により上端２４ａの真下に位置し続ける。
すなわち、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平から外れて傾斜すると、その傾斜角度に比例する距離だけ、主蒸気ラインプラグ装置１０の下がっている方向に振り下げ装置２４の下端２４ｂが目盛り板２２の中心Ｏから離れるので、その距離と方向により主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜の大きさと方向を目視で確認することができる。

図７（Ｂ）は、本発明による水平監視装置２０の別の使用状態を示す図である。
この図において、主蒸気ラインプラグ装置１０を構成するプラグ１２と逆圧サポートリング１４は、原子炉圧力容器１内に残され、主蒸気ノズル２の高さにセットされ、主蒸気配管側の圧力に対しプラグ１２を原子炉圧力容器１の内側から押さえた状態になっている。 この状態で主蒸気隔離弁（ＭＳＩＶ）のリーク試験を行うことができる。
この例では、主蒸気ラインプラグ装置１０を構成するＸビーム１６のみが吊り具５によって吊り下げられており、Ｘビーム１６が傾斜している状態を示している。
Ｘビーム１６の傾斜は、この例において右側が高く、左側が低くなっている。
この場合、目盛り板２２の中心Ｏは、振り下げ装置２４の上端２４ａに対して図で右方向に移動するが、振り下げ装置２４の下端２４ｂは、自重により上端２４ａの真下に位置し続ける。
すなわち、Ｘビーム１６が水平から外れて傾斜すると、その傾斜角度に比例する距離だけ、Ｘビーム１６の下がっている方向に振り下げ装置２４の下端２４ｂが目盛り板２２の中心Ｏから離れるので、その距離と方向により主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜の大きさと方向を目視で確認することができる。

従って、上述した水平監視装置２０を用いることにより、振り下げ装置２４を鉛直上方から見た場合において、振り下げ装置２４の下端２４ｂが目盛り板２２の中心Ｏと重なるように主蒸気ラインプラグ装置１０を吊り下げることによって、主蒸気ラインプラグ装置１０を水平に維持するように監視することができる。

上述した本発明の装置及び方法によれば、振り下げ装置２４の上端２４ａが主蒸気ラインプラグ装置１０の上方（吊り具５で吊り下げられる吊金物７の下部）に搖動可能に吊り下げられ、下方に鉛直に延びるので、水中においても、強い水流を受けない限り、常に下端２４ｂ（先端金物２５ｃ）が上端２４ａの真下に自重で位置する。
また、目盛り板２２は、主蒸気ラインプラグ装置１０の上面に固定されており、振り下げ装置２４は、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平に位置するときに、下端２４ｂが目盛り板２２の中心Ｏに自重で位置するようになっているので、主蒸気ラインプラグ装置１０が水平から外れて傾斜すると、その傾斜角度に比例する距離だけ、主蒸気ラインプラグ装置１０の下がっている方向に振り下げ装置２４の下端２４ｂ（先端金物２５ｃ）が目盛り板２２の中心Ｏから離れるので、その距離と方向により主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜の大きさと方向を目視で確認することができる。

従って、振り下げ装置２４を鉛直上方から見た場合において、振り下げ装置２４の下端２４ｂ（先端金物２５ｃ）が目盛り板２２の中心Ｏと重なるように主蒸気ラインプラグ装置１０を吊り下げることによって、主蒸気ラインプラグ装置１０を水平に維持するように監視することができる。

これにより、原子炉圧力容器１内に冷却水が満たされた状態で、主蒸気ラインプラグ装置１０を主蒸気ノズル２の高さまで冷却水中を吊り降ろす際に、１０ｍを超える水深位置での主蒸気ラインプラグ装置１０の傾斜を上方からの目視で監視することができ、かつ水深センサーを用いる場合のような作業性の悪化や、水深センサーやセンサーケーブルの損傷や水深検知精度の悪化に伴うトラブル（例えばスティック）を未然に回避することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、
１ａ 上蓋、１ｂ ガイドロッド、
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 主蒸気ノズル、
３ 上部水槽、４ 天井クレーン、５ 吊り具、
６ 連結ビーム、７ 吊金物、
１０ 主蒸気ラインプラグ装置、１２ プラグ、
１４ 逆圧サポートリング、
１４ａ リング架台、１４ｂ プラグ支持部材、
１４ｃ プラグ押付ジャッキ、１４ｄ ガイド、
１６ Ｘビーム、
１６ａ 第１水平ビーム、１６ｂ 第２水平ビーム、
１６ｃ Ｘ架台、１７ 連結ジャッキ、
１８ プラグ押し込みジャッキ、
２０ 水平監視装置、
２２ 目盛り板、２２ａ 円形マーク、
２４ 振り下げ装置、２４ａ 上端、２４ｂ 下端、
２５ａ 球面軸受、２５ｂ 棒部材、２５ｃ 先端金物