複合型光ファイバを用いた1インチ伝熱配管用観察補修レーザー加工ヘッドの開発

Development of a laser processing head using a composite-type optical fiberscope to inspect and repair 1-inch heat exchanger pipes

岡 潔; 西村 昭彦  ; 関 健史*; 赤津 朋宏*; 山下 卓哉

Oka, Kiyoshi; Nishimura, Akihiko; Seki, Takeshi*; Akatsu, Tomohiro*; Yamashita, Takuya

現在のFBR原型炉であるもんじゅの熱交換器は蒸発器と加熱器を組合せた構造であり、蒸発器の伝熱管内には高温水と蒸気が混相流として流れ、外側を液体ナトリウムが流れる。これまでは渦電流深傷(Eddy Current Testing: ECT)による検査により伝熱管に欠陥が発見された場合、伝熱管を施栓により塞ぐのが対処の基本であった。しかしながら、施栓の割合が高くなると、有効伝熱面積が減少するため、熱交換率が低下することとなる。そこで、FBRで使用する伝熱管配管の検査・補修のための統合ツール開発を目的とし、本報告では、複合型光ファイバスコープ及びレーザー加工ヘッドの製作を行い、基礎的な動作検証を行った結果を述べる。

A composite-type optical fiberscope was combined with a laser processing head to repair heat exchange pipes of Fast Breeder Reactor (FBR). The head can rotate axially and move back and forth longitudinally in the 1-inch pipes. The property of fiberscope and the motion of the head can successfully observe the pipe's inner surface to find the cracks which should be repaired by laser welding. The project, which aims for developing the integrated system of inspection and repair, proposes an effective cost reduction for maintenance of FBRs by extension of the heat exchanger's lifetime. This report describes the outline of the laser processing head and the basic performance.