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原子力災害対応用ロボットの性能試験法; 貫通孔を介した展開後の走破性能試験(JAEA-TM-0004、JAEA-TM-0005)

Test methods for robots for nuclear emergency response and decommissioning; Tests for moving performances of robots (JAEA-TM-0004 and JAEA-TM-0005)

川端 邦明  ; 山田 大地 ; 阿部 浩之*

Kawabata, Kuniaki; Yamada, Taichi; Abe, Hiroyuki*

本稿は、原子力災害対応および廃炉作業に用いるロボット等の遠隔操作機器(以下、ロボット)の性能を定量的かつ相対的に評価するための試験法について記述したものである。東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(以下、1F)での事故発生後から現在まで、作業やタスクに応じて多種多様な遠隔操作ロボットが導入されている。このような作業経験と教訓は、将来のロボットの設計、開発に重要であることから、我々はこれらを参考にしてロボット性能評価のための試験方法の開発に取り組んでいる。近年の廃炉作業においては、原子炉格納容器内の核燃料デブリの分布や状態に関する調査が実施されている。格納容器内部へロボット等の投入・展開は、放射性物質の飛散の防止のために小口径の貫通孔を介して行われている。著者らが1Fの1、2号機での作業実施について調査したところ、貫通孔を介して格納容器内に展開した後にロボットによって調査作業を実行するためには、貫通孔にケーブルを通した状態で、貫通孔の出口から下方にある床面上での自在な走行および貫通孔の出口から下方に位置する傾斜面上での自在な走行について高い性能が必要であることがわかった。本稿は、これらの性能に注目して、定量的かつ相対的なロボットの性能比較・評価に資する、貫通孔を介した展開後の床面上走破性能試験と貫通孔を介した展開後の傾斜面上走破性能試験の2つの試験手順について記述するものである。試験実施の参考のために、具体的な試験環境の例とテスト実行のデモンストレーションの様子についても掲載している。

This report describes the test procedures for performance evaluation of remotely operated robot utilized for nuclear emergency responses and decommissioning that provide to compare among the robot's performances quantitatively and relatively. After the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station of the Tokyo Electric Power Company Holdings Inc. (FDNPS) occurred, remotely operated robots have been deployed and utilized in the response tasks. Such post-accident work experiences and lessons learned are very valuable for developing the robots in the future. Therefore, we were motivated to develop the test methods for performance evaluation of the robot by referring with such experiences and lessons. In recent decommissioning tasks, reconnaissance on the distribution and status of nuclear fuel debris inside the Primary Containment Vessel (PCV) have been carried out. The insertion and deployment of robots into PCV were carried out through a penetration pipe with small diameter to prevent the scattering of radioactive materials. According to the authors' survey on such works have carried out in Units 1 and 2 of FDNPS, in order to carry out the reconnaissance work by the robot deployed into the PCV, it was clarified that the robots are required to run freely on the floor located below the exit of the penetration pipe and run freely on the inclined surface located below the exit of the pipe. This document describes two test procedures for performance evaluation of the robot connected with the cable such as running on the floor after being deployed through a penetration pipe and running on the inclined surface after being deployed through a penetration pipe. Typical course layout and the demonstration of test running are also illustrated for the references.

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