特許 6567437 水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6567437

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/00 20060101AFI20190819BHJP

   C25D 21/04 20060101ALI20190819BHJP

   C25D 21/10 20060101ALI20190819BHJP

   C25D 7/00 20060101ALI20190819BHJP

   G21D 1/00 20060101ALI20190819BHJP

   C25D 5/02 20060101ALN20190819BHJP

【ＦＩ】

   C25D17/00 F

   C25D21/04

   C25D21/10 301

   C25D7/00 X

   G21D1/00 X

   !C25D5/02 Z

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-9906(P2016-9906)

(22)【出願日】2016年1月21日

(65)【公開番号】特開2017-128774(P2017-128774A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年7月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145816

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿股 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】石崖 達也

(72)【発明者】

【氏名】前原 剛

(72)【発明者】

【氏名】川原田 義幸

(72)【発明者】

【氏名】小畑 稔

(72)【発明者】

【氏名】金子 哲治

【審査官】 ▲辻▼ 弘輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１７６８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第０７６３１５（ＪＰ，Ｃ２）

【文献】 特開２００９−２６３７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２７９７９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ １７／００ − １７／２８

Ｃ２５Ｄ ２１／００ − ２１／２２

Ｃ２５Ｄ ５／０２

Ｃ２５Ｄ ７／００

Ｇ２１Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子炉内構造物のメッキ処理面をチャンバーで覆い水中でメッキ処理を行う水中メッキ処理装置であって、
前記チャンバーは、前記メッキ処理面の周囲を液密状態に覆うシール部材と、
前記チャンバーの空間部への液体の注入および前記チャンバーの空間部から液体の排出を行う第１配管と、
前記チャンバーの空間部から液体を排出するためにこの空間部に圧縮気体の注入およびメッキ処理によって発生する気泡の排出を行う第２配管と、
前記チャンバー内に充填した液体を攪拌する攪拌装置と、
前記メッキ処理面に電位を発生させる電極と、
前記メッキ処理面に前記シール部材を押圧する押圧機構と、
を備えたことを特徴とする水中メッキ処理装置。

【請求項2】

メッキ処理中に前記メッキ処理面に発生した気泡を集める気泡室が前記チャンバー内に形成され、前記気泡室は前記第２配管に連通していることを特徴とする請求項１に記載の水中メッキ処理装置。

【請求項3】

前記気泡室は、下方側に拡開して上方側に窪んだ凹部形状に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の水中メッキ処理装置。

【請求項4】

前記気泡室は、前記シール部材に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の水中メッキ処理装置。

【請求項5】

前記攪拌装置が、攪拌羽根および／または超音波振動子からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水中メッキ処理装置。

【請求項6】

前記チャンバー内に注入したメッキ溶液の温度を測定する熱電対をこのチャンバーに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水中メッキ処理装置。

【請求項7】

前記押圧機構は、アクセス装置によって位置決めされ、このアクセス装置は、原子炉圧力容器内に配置された制御棒駆動機構ハウジング内に一端部を嵌入して支持固定したガイド杆と、ガイド杆の長手方向に沿って上下方向に摺動可能に構成されると共に任意の位置において位置決め固定が可能な支持杆を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水中メッキ処理装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載の水中メッキ処理装置を用いて、原子炉内構造物のメッキ処理面をチャンバーで覆い水中でメッキ処理を行うことを特徴とする水中メッキ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

原子炉炉内構造物および原子炉圧力容器（ＲＰＶ）において応力腐食割れ（ＳＣＣ）等が発生して、補修作業が必要になった場合、メッキ処理によって補修を行う補修技術がある。従来の原子炉内でのメッキ処理を行う補修技術では、原子炉内の炉水を全て抜いて、代わりにメッキ溶液を満たしておくことなどが必要になるため、補修装置の大型化や多量のメッキ溶液が必要となる可能性があった。

【0003】

そのため、定期点検中に補修作業を行うことになると定期点検の作業工期が長期化するなどの課題が生じる。そこで、補修対象となる箇所を部分的に補修できるようにするため、メッキ処理面をチャンバーで覆い、チャンバー内だけをメッキ溶液で満たした状態にしてメッキ処理を行う処理方法が提案されている。この処理方法では、炉水を抜かずにメッキ処理を行うことができるため、定期点検における作業工期の短縮化やメッキ処理に必要なメッキ溶液を少量で済ますことが可能になる。
そして、原子炉内にメッキ溶液を満たしておくメッキ処理方法、チャンバーを用いたメッキ処理方法などが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−４０１９０号公報

【特許文献2】特開平８−１７６８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、チャンバーを用いたメッキ処理方法では、メッキ処理に係わるメッキ溶液の種類によっては、メッキ溶液がチャンバーから炉水内に漏洩すると原子炉内の水質に影響を及ぼすことがある。また、メッキ処理中の化学反応によって、メッキ処理面に水素や酸素などの気泡が発生し、発生した気泡がメッキ処理面に付着したままの状態になると、メッキ処理を阻害してしまう可能性がある。

【0006】

本発明に係る実施形態は、上述した課題を解決するためになされたものであり、チャンバーを用いたメッキ処理においてメッキ溶液がチャンバーから漏洩するのを防止でき、しかもメッキ処理中に発生した気泡がメッキ処理面に付着したままの状態になるのを防止できる水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法の提供を目的とする。

【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、本発明の実施形態に係る水中メッキ処理装置は、原子炉内構造物および原子炉圧力容器内の水中におけるメッキ処理面をチャンバーで覆いメッキ処理を行う水中メッキ処理装置であって、前記チャンバーに設けられ、前記メッキ処理面の周囲を液密状態に覆うシール部材と、前記チャンバーの空間部への液体の注入および前記チャンバーの空間部から液体の排出を行う第１配管と、前記チャンバーの空間部から液体を排出するためにこの空間部に圧縮気体の注入およびメッキ処理によって発生する気泡の排出を行う第２配管と、前記チャンバー内に充填した液体を攪拌する攪拌装置と、前記メッキ処理面に電位を発生させる電極と、前記メッキ処理面に前記シール部材を押圧する押圧機構と、を備えたことを特徴とする。

【0008】

また、本発明の実施形態に係る水中メッキ処理方法では、本実施形態に係る水中メッキ処理装置を用いて、水中内のメッキ処理面を液密状態でメッキ処理を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法の実施形態によれば、チャンバーを用いたメッキ処理においてメッキ溶液がチャンバーから漏洩するのを防止でき、しかもメッキ処理中に発生した気泡がメッキ処理面に付着したままの状態になるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】メッキ処理時における水中メッキ処理装置の模式的な配置図である。（実施形態１）

【図2】水中メッキ処理装置の縦断面図（ａ）、横断面図（ｂ）および正面視の面と平行に切断した断面図（ｃ）である。（実施形態１）

【図3】水中メッキ処理装置のシステム構成を説明する図である。（実施形態１〜３）

【図4】水中メッキ処理方法を説明するフローチャートである。（実施形態１〜３）

【図5】他の水中メッキ処理装置の縦断面図（ａ）、横断面図（ｂ）および正面視の面と平行に切断した断面図（ｃ）である。（実施形態２）

【図6】別の水中メッキ処理装置の縦断面図である。（実施形態３）

【図7】水中メッキ処理装置の他のシステムを説明する構成図である。（実施形態４）

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法の実施形態について、図を参照して説明する。なお、各図において、共通する部材には同一の部材符号を付与して、重複する説明は適宜省略する。

【0012】

［実施形態１］
（メッキ処理装置の模式的な配置構成）
図１を用いて、水中メッキ処理装置１の原子炉圧力容器２０内での配置構成を模式的に説明する。なお、応力腐食割れ（ＳＣＣ）とは、溶接や冷間加工による残留応力や使用時にかかる外部応力によって、引張応力と腐食作用とが相互に作用して割れをもたらす現象をいう。

【0013】

そこで、図１を用いて、溶接線１６にＳＣＣが生じた場合を例に挙げて、水中メッキ処理装置１の原子炉圧力容器２０内における配置構成を説明する。また、図２、図５、図６を用いて、冷間加工された加工面にＳＣＣが生じた場合を例に挙げて、ＳＣＣが生じた加工面、すなわちメッキ処理面１７とチャンバー４との配置構成を説明する。

【0014】

図１では、原子炉圧力容器２０内でジェットポンプ２４を支持するバッフルプレート２３の溶接箇所である溶接線１６に応力腐食割れ（ＳＣＣ）が生じているのが発見され、溶接線１６に対してメッキ処理を行う場合を例に挙げており、水中メッキ処理装置１の配置構成における原子炉圧力容器２０内での要部断面図を示している。

【0015】

なお、本発明の実施形態に係る水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法は、ＳＣＣが発生したバッフルプレート２３の溶接線１６や冷間加工された加工面に対するメッキ処理に限定されるものではなく、原子炉内構造物および原子炉圧力容器内の水中においてメッキ処理面に対してメッキ処理を行うことができるものである。

【0016】

バッフルプレート２３は、炉心シュラウド２１と原子炉圧力容器２０の内壁との間に懸架され、環状に配されている。そして、炉心シュラウド２１と原子炉圧力容器２０の内壁にそれぞれ溶接されている。炉心シュラウド２１と原子炉圧力容器２０の内壁とバッフルプレート２３で囲まれた領域は、アニュラス部２５として構成されており、ジェットポンプ２４を設置したバッフルプレート２３には、ジェットポンプ２４の吐出口（不図示）が形成されている。

【0017】

水中メッキ処理装置１は、先端部に溶接線１６の周囲を覆うチャンバー４を備えており、チャンバー４は、押圧機構３によって溶接線１６の周囲を液密状態に覆うことができる。チャンバー４の前面には、後述するようにシール部材５（図２参照）が設けられている。

【0018】

押圧機構３は、シリンダ３ａとピストン３ｂから構成され、ピストン３ｂの先端部に設けた押圧板３ｃを炉心シュラウド２１に当接させ、シリンダ３ａの他端側に設けたチャンバー４を原子炉圧力容器２０の内壁とバッフルプレート２３の底面とに押圧する構成になっている。シリンダ３ａとチャンバー４の間は、支持部材９を介して連結されている。

【0019】

なお、押圧機構３の構成としては、シリンダ３ａとピストン３ｂからなる構成の代わりに、ネジ駆動によりチャンバー４をメッキ処理面１７に押圧する構成にしておくことも、従来から公知の駆動機構を用いて、チャンバー４をメッキ処理面１７に押圧するように構成しておくこともできる。

【0020】

支持部材９上に配設された押圧機構３およびチャンバー４の配設位置は、アクセス装置２によって位置決めできる構成になっている。アクセス装置２は、制御棒を駆動する制御棒駆動機構（ＣＤＲ）において中空ピストン（不図示）を取り外したＣＤＲハウジング内に一端部を嵌入して支持固定したガイド杆２ａと、ガイド杆２ａの長手方向に沿って上下方向に摺動可能に構成されると共に任意の位置において位置決め固定が可能な支持杆２ｂを備えている。

【0021】

ガイド杆２ａの一端部には、中空ピストンを取り外したＣＤＲハウジング２２の開口部に嵌入させる嵌入支え部２ｃを備えている。支持杆２ｂはガイド杆２ａに対して任意の位置で固定することができ、支持部材９に対しては多自由度でその位置を調整することができる。これにより、チャンバー４の配設位置や向きを自在に調整することができる。

【0022】

なお、アクセス装置２の構成としては、上述した構成に限定されず、メッキ処理面１７の形状や配設場所等に応じて、必要に応じた適宜の構成を採用することができる。例えば、アクセス装置２の構成として、ガイド杆２ａおよび支持杆２ｂを用いた構成の代わりに、多自由度の機能を有するマニュプレータを用いた構成にしておくこともできる。

【0023】

マニュプレータを用いた構成の場合にも、マニュプレータの基端部をＣＤＲハウジング２２に固定した構成や、原子炉圧力容器２０内における適宜の固定部材にマニュプレータの基端部を固定した構成にしておくことができる。そして、マニュプレータの先端部には、チャンバー４や押圧機構３を設けた構成にしておくことができる。

【0024】

（水中メッキ処理装置の要部構成）
図１では、原子炉圧力容器２０の内壁とバッフルプレート２３の底面との境界にある溶接線１６をチャンバー４で覆い、チャンバー４内を液密状態に密閉した構成を示しており、図２では、メッキ処理面１７をチャンバー４で覆い、チャンバー４内、即ち、空間部４ｂを液密状態に密閉した構成を示している。図１におけるチャンバー４の構成は、以下で説明するチャンバー４の構成と同様の構成を備えているので、重複した説明は省略する。

【0025】

以下では、図２に示すようなメッキ処理面１７に対してメッキ処理を行う場合を例に挙げて、チャンバー４の要部構成を説明する。図２では、アクセス装置２の構成を省略しており、水中メッキ処理装置１としては横向きの姿勢に配置したときの構成を示している。

【0026】

図２に示す水中メッキ処理装置１では、チャンバー４を構成する本体部４ａの前縁側周囲にシール部材５が環状に配設されている。シール部材５の本体部４ａからの突出量は、メッキ処理面１７の形状に対応して構成されている。シール部材５としては、チャンバー４の内部からチャンバー４の外部に液体が漏れ出るのを防止でき、またチャンバー４の外部からチャンバー４の内部に炉水が混入することを防ぐことができる材質の部材を用いることができる。例えば、ゴム材や樹脂材等を用いて構成しておくことができる。

【0027】

本体部４ａとシール部材５とメッキ処理面１７で囲まれた領域は、チャンバー４の空間部４ｂとして構成される。空間部４ｂの上面には、メッキ処理中に発生した気泡を集める気泡室１２が形成されている。気泡室１２は、気泡を集め易くするため下方側に拡開して上方側に窪んだ凹部形状に構成されている。図２（ａ）で示す構成例では、シール部材５の内面に形成されているが、気泡を集め易くした構成であれば、図６に示すように本体部４ａ側に形成しておくこともできる。

【0028】

チャンバー４には、空間部４ｂに液体を注入したり、空間部４ｂから液体を排出する第１配管６と、空間部４ｂに気体を注入したり、空間部４ｂから気体や余剰液体を排出する第２配管７がそれぞれ接続されている。第２配管７は、気泡室１２に接続しており、気泡室１２に集められた気泡を外部に排出させることもできる。

【0029】

また、空間部４ｂ内には、メッキ溶液中においてメッキ処理面１７との間で電位差を発生させる第１電極８ａと、メッキ溶液を撹拌する撹拌羽根１０ｂと、メッキ溶液の温度を測定する熱電対１３が配設されており、第１電極８ａ、撹拌羽根１０ｂおよび熱電対１３は、本体部４ａに設けられている。更に、第１電極８ａとメッキ処理面１７との間で発生する電位差は、空間部４ｂの外部に延設した本体部４ａの部位に設けた第２電極８ｂをメッキ処理面１７に接触させて導通させることにより生じさせることができる。

【0030】

本体部４ａの裏面側には、撹拌羽根１０ｂを回転駆動させる駆動モータ１０ａ、チャンバー４をメッキ処理面１７側に押圧する押圧機構３が設けられている。押圧機構３は、シリンダ３ａ、ピストン３ｂおよびピストン３ｂの先端部に設けた押圧板３ｃから構成されており、押圧機構３のシリンダ３ａは図１に示したような支持部材９（不図示）によって支持固定されている。

【0031】

押圧機構３のシリンダ３ａを支持固定している支持部材９（不図示）を所望の位置に固定しておき、ピストン３ｂをシリンダ３ａから突出させる制御を行うことでチャンバー４をメッキ処理面１７に対して所望の押圧力で押圧させることができる。

【0032】

なお、図２では、第１電極８ａと第２電極８ｂに電力を供給する配線、駆動モータ１０ａに電極を供給する配線、熱電対１３に接続した配線、押圧機構３を制御する制御装置等の図示は省略している。

【0033】

（水中メッキ処理装置のシステム構成）
図３を用いて、空間部４ｂ内に液体・気体を注入・排出するシステムについて説明する。
メッキ処理に用いる液体としては、純水、メッキ溶液、前処理溶液がある。また、チャンバー４の空間部４ｂから液体を排出するために空間部４ｂに注入する圧縮気体としては、原子炉圧力容器２０内に残留しても影響を及ぼさない空気等の気体を用いることができる。

【0034】

液体を貯蔵するタンクとしては、純水タンク３５、メッキ溶液タンク３６、前処理溶液タンク３７およびチャンバー４から排出した廃液を貯蔵する廃液タンク３８を備えている。前処理溶液タンク３７内には、メッキ処理前にメッキ処理面１７の表面処理を行ったり、清掃したりする前処理溶液が貯蔵されている。前処理溶液としては、例えばエッチング溶液を用いることができる。

【0035】

また、廃液タンク３８としては、チャンバー４から排出する液体をそれぞれ収納できるように複数のタンクを備えた構成しておくことも、廃液となるメッキ溶液と他の液体とを区別して収納できるように構成しておくこともでき、必要に応じて適宜の構成を採用することができる。
図３では図示を省略しているが、水中メッキ処理装置１のシステム構成としては、図示せぬ制御装置からの制御指令によって以下で説明する各部材を制御することができる。

【0036】

図３に示すように、純水タンク３５、メッキ溶液タンク３６および前処理溶液タンク３７の各タンク内の液体をチャンバー４内に注入するため、各タンク３５〜３７内の内圧を高める圧縮気体を発生する圧縮気体供給源３０を備えている。

【0037】

圧縮気体供給源３０としては、例えばコンプレッサを用いることができる。圧縮気体供給源３０には、第１ライン管４１と第２ライン管４２が接続しており、第１ライン管４１は後述する第２切替弁３３に接続している。第２ライン管４２は、圧力調整弁３１に接続しており、圧力調整弁３１は圧縮気体供給源３０から吐出された圧縮気体の圧力を所望の圧力に調整することができる。

【0038】

圧力調整弁３１での圧力調整としては、圧縮気体が例えば０．３ＭＰａ以上の圧力となるように調整することができる。この圧力調整弁３１で調整される圧力としては、０．３ＭＰａ以上の圧力に限定されるものではなく、必要に応じて適宜の圧力に調整することができる。

【0039】

圧力調整弁３１で圧力調整された圧縮気体は、第３ライン管４３を通って第１切替弁３２に供給される。第１切替弁３２が操作されると、第３ライン管４３は第４ライン管４４〜第７ライン管４７のいずれかに接続されるか、あるいは第１切替弁３２が供給停止位置に切替わっている場合には接続が遮断される。

【0040】

第４ライン管４４は、第２切替弁３３に接続している。第５ライン管４５は、純水タンク３５を介して第８ライン管４８から第２切替弁３３に接続している。第６ライン管４６は、メッキ溶液タンク３６を介して第９ライン管４９から第２切替弁３３に接続している。第７ライン管４７は、前処理溶液タンク３７を介して第１０ライン管５０から第２切替弁３３に接続している。

【0041】

そして、第５ライン管４５〜第７ライン管４７のいずれかに圧縮気体が供給されると、各タンク３５〜３７の内圧をそれぞれ高めることができる。そして、内圧が高められたタンク内に貯蔵されていた液体を、それぞれのタンクに接続した第８ライン管４８〜第１０ライン管５０のいずれかに導出して、第２切替弁３３からチャンバー４に供給することができる。

【0042】

また、第２切替弁３３に接続した第１１ライン管５３は、第３切替弁３４に接続しており、第１１ライン管５３を通ってチャンバー４内から排出された液体や気体を、第３切替弁３４側に排出することができる。また、例えば、チャンバー４に注入した前処理溶液が、再利用可能な状態であるときには、第１１ライン管５３に導出させずに、第１０ライン管５０を介して前処理溶液タンク３７に戻すように、構成しておくこともできる。第２切替弁３３とチャンバー４との間は、第１配管６と第２配管７が接続している。
なお、第１配管６と第２配管７には、上述した構成に限定されずに、必要に応じて適宜の液体や気体を流すように構成しておくこともできる。

【0043】

第３切替弁３４には、第１２ライン管５４と第１３ライン管５５とが接続しており、第１２ライン管５４は、廃液タンク３８に接続している。第１３ライン管５５は、チャンバー４から排出された炉水をそのまま原子炉圧力容器２０内に排出するためのドレン管として構成されている。

【0044】

（メッキ処理方法の手順）
図４を用いて、メッキ処理方法の手順について説明する。以下で説明するメッキ処理方法は、図示せぬ制御装置により実行されることになるが、制御装置に関する説明は省略している。

【0045】

ステップＳ１では、アクセス装置２を操作してチャンバー４を、炉水が満たされた原子炉圧力容器２０内のメッキ処理面１７に向けて設置する。そして、押圧機構３を操作して、メッキ処理面１７との間に形成した空間部４ｂをシール部材５によって液密状態に密閉する。チャンバー４の設置が終了するとステップＳ２に移る。

【0046】

ステップＳ２では、メッキ処理面１７を覆ったチャンバー４内に閉じ込められた炉水を排出するため、圧力調整弁３１で圧力調整した圧縮気体をチャンバー４内に注入する。同時に、第１配管６を通してチャンバー４内の炉水を排出する。チャンバー４から排出された炉水は、第１１ライン管５３から第１３ライン管５５を通って原子炉圧力容器２０内に戻すことができる。チャンバー４内から炉水が排出されるとステップＳ３に移る。

【0047】

ステップＳ３では、チャンバー４内の漏洩確認を行うため、チャンバー４内に注入した圧縮気体が、気泡となってチャンバー４から原子炉圧力容器２０の炉水内に漏れ出ているのか否かを確認する。この漏洩確認作業としては、原子炉圧力容器２０内に投入したカメラを用いて確認することができる。

【0048】

原子炉圧力容器２０内に投入したカメラとしては、メッキ処理を行う補修箇所の確認作業や、チャンバー４をメッキ処理面１７に対して正しい位置に設置したのかを確認する作業などにも利用することも、専用のカメラを使用することもできる。

【0049】

また、シール部材５からの漏れを確認する作業のため、第１ライン管４１に導入された圧縮気体を利用することもできる。シール部材５からの漏洩がないことが確認されるとステップＳ４に移る。
ステップＳ４では、メッキ処理面１７を処理するため、前処理溶液をチャンバー４内に注入する。チャンバー４への前処理溶液の注入が終了すると、ステップＳ５に移る。

【0050】

ステップＳ５では、前処理溶液によりメッキ処理面１７に対する前処理を行う。前処理としては、第１配管６から前処理溶液を注入しながら前処理を行うように構成しておくことができる。あるいは、チャンバー４に注入する前処理溶液の注入量の管理や前処理を行った前処理溶液を廃液するときの廃液量を削減させるため、前処理液を所定量チャンバー４内に注入したら前処理溶液の注入を止めるように構成しておくこともできる。

【0051】

なお、前処理溶液のチャンバー４内への注入量は、第１０ライン管５０に流量計や流量制御弁等を設けておくことにより制御することもできる。チャンバー４内での前処理が終了したらステップＳ６に移る。

【0052】

ステップＳ６では、前処理溶液をチャンバー４から回収するため、チャンバー４内に圧力調整弁３１で圧力調整した圧縮気体を注入し、第１配管６から前処理溶液を排出する。
第１配管６から排出された使用済みの前処理溶液は、予め実験等によって前処理実行後でも汚れ具合が低いものと確かめられている場合には、前処理溶液タンク３７に戻して再利用するように構成しておくこともできる。あるいは、使用済みの前処理溶液を廃液タンク３８に排出させることもできる。チャンバー４から前処理溶液の回収が終了するとステップＳ７に移る。

【0053】

ステップＳ７では、系統内に残留する前処理溶液を除去するため、純水タンク３５内の純水をチャンバー４内に注入し、注入した純水によってチャンバー４内を洗浄した後、圧縮気体をチャンバー４内に注入して、洗浄後の純水をチャンバー４から排出して回収する。このとき、第１配管６内に前処理溶液が残留していても、排出される純水とともに排出されることになる。排出された純水は、残留していた前処理溶液とともに廃液タンク３８に排出して回収される。

【0054】

なお、純水のチャンバー４内への注入および回収作業は、前処理溶液が炉水の水質管理に影響を及ぼさなければ、省略することもできる。チャンバー４からの純水の回収が終了するとステップＳ８に移る。

【0055】

ステップＳ８では、メッキ溶液をチャンバー４内に注入するため、圧力調整弁３１で圧力調整された圧縮気体をメッキ溶液タンク３６に供給する。そして、内圧が高められたメッキ溶液タンク３６からチャンバー４内にメッキ溶液を注入する。

【0056】

このとき、メッキ溶液タンク３６内のメッキ溶液としては、チャンバー４内を十分に満たすことができる必要最低限の量が貯蔵されている。メッキ溶液は、チャンバー４から原子炉圧力容器２０内に漏洩すると、炉水の水質に対して影響を及ぼすことになるので、メッキ溶液を循環させる構成にはせず、メッキ処理を行う度ごとにチャンバー４内を充満させるのに必要な量をメッキ溶液タンク３６に貯蔵しておくことができる。これにより、メッキ処理を行うのに必要な最低限の量で、メッキ処理を行うことができる。

【0057】

メッキ溶液タンク３６内に必要最低限の量のメッキ溶液を貯蔵しておく代わりに、第９ライン管に流量計や流量制御弁を設けた構成にしておくこともできる。チャンバー４内へのメッキ溶液の注入が終了するとステップＳ９に移る。

【0058】

ステップＳ９ではメッキ処理を行うため、図２に示す第１電極８ａと第２電極８ｂとの間で電位差を生じさせる。そして、撹拌装置１０の駆動モータ１０ａを駆動して、撹拌羽根１０ｂを回転させる。

【0059】

撹拌羽根１０ｂを回転させることにより、チャンバー４内のメッキ溶液を撹拌することができ、メッキ処理面１７上に発生する気泡をメッキ処理面１７から分離させる。メッキ処理面１７から分離した気泡は、チャンバー４内の気泡室１２に集められる。気泡室１２に集められた気泡は、そのまま気泡室１２に溜めておくことも、第２配管７を通ってチャンバー４の外部に排出させることもできる。
メッキ処理中は、熱電対１３によりメッキ溶液の温度を測定しながらメッキ処理を実行することができる。メッキ処理が終了したらステップＳ１０に移る。

【0060】

ステップＳ１０では、メッキ処理完了後のメッキ溶液をチャンバー４から回収するため、圧力調整弁３１で圧力調整した圧縮気体をチャンバー４内に注入する。同時に、第１配管６を介してチャンバー４内のメッキ溶液を排出して、廃液タンク３８に回収する。

【0061】

廃液タンク３８内に回収したメッキ溶液の量を計測する計測器を設けておくことで、予め設定した規定量以上のメッキ溶液が廃液タンク３８内に回収されていることを確認することができる。メッキ溶液の回収が終了するとステップＳ１１に移る。

【0062】

ステップＳ１１では、系統内に微量に残留するメッキ溶液を排出するための純水を注入し、チャンバー４内を純水で洗浄した後、洗浄に使った純水をチャンバー４から排出して廃液タンク３８に回収する。純水の注入および排出手順としては、上述したステップＳ７における前処理溶液を除去する構成の代わりにメッキ溶液を除去する構成にすることで行うことができるので、ここでの説明を省略する。

【0063】

（効果）
実施形態１に係る水中メッキ処理装置および水中メッキ処理方法を用いることにより、原子炉内構造物および原子炉圧力容器２０内において水中でのメッキ処理が可能となる。
しかも、メッキ処理中に発生するメッキ処理面に付着する気泡は、撹拌装置１０によって引き起こされた環流によって、メッキ処理面１７から強制的に除去することができる。

【0064】

メッキ処理面１７から除去された気泡は上昇し、シール部材５の内面に形成した気泡室１２に移動して溜められることになる。しかも、気泡室１２が下方側に拡開して上方側に窪んだ凹部形状に構成されているので、気泡を気泡室１２内に集め易くなる。

【0065】

また、気泡室１２に集めた気泡を第２配管７を介して外部に排出することができるので、撹拌装置１０によって引き起こされた環流によって気泡室１２に集められた気泡が、再びメッキ溶液中に拡散するのを防止できる。

【0066】

この構成により、メッキ処理面１７に気泡が付着した状態が防止できるので、メッキ処理作業を安定させて行うことができる。また、チャンバー４内のメッキ溶液を撹拌させることで、メッキ処理速度も安定化させることができる。

【0067】

なお、撹拌羽根１０ｂは、メッキ溶液を撹拌する際に作動させる旨の説明を行ったが、前処理溶液をチャンバー４内に注入した場合や純水をチャンバー４内に注入した場合においても、撹拌羽根１０ｂを作動させることができる。この場合には、前処理溶液や純水をチャンバー４内で満遍なく行き渡らせることができる。

【0068】

［実施形態２］
図５を用いて、本発明の実施形態２に係る水中メッキ処理装置１の要部構成を説明する。なお、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。また、実施形態２に係る水中メッキ処理装置１のメッキ処理面１７に対する配置構成、システム構成および水中メッキ処理方法に関しては、図１、図３および図４に示した構成を用いることができる。

【0069】

（水中メッキ処理装置の要部構成）
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、実施形態２では、撹拌装置１０として、チャンバー４内に撹拌羽根１０ｂを設けた構成の他に超音波振動子１１を設けた構成になっている。他の構成は、実施形態１における構成と同様の構成になっている。

【0070】

（効果）
超音波振動子１１を本体部４ａに更に設けることによって、メッキ処理中にメッキ溶液を大きく撹拌させることができ、メッキ処理面１７に発生した気泡を効率よく除去することができる。しかも、補修対象となるＳＣＣの亀裂部にもメッキ溶液を十分に浸透させることができ、亀裂部に対するメッキ処理を効率よく行うことができる。

【0071】

また、メッキ処理中に亀裂内で発生した気泡や汚れを亀裂内から排出することができるので、メッキ処理の効率を高められる。更に、チャンバー４内を前処理溶液や純水で満たして、メッキ処理面１７に対する前処理や洗浄を行う際にも、超音波振動子１１を作動させることができる。このように構成しておくことにより、亀裂内に対する前処理や亀裂内からメッキ溶液や前処理溶液を効率よく排出させることができる。

【0072】

［実施形態３］
図６を用いて、本発明の実施形態３に係る水中メッキ処理装置１の要部構成を説明する。なお、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。また、実施形態３に係る水中メッキ処理装置１のメッキ処理面１７に対する配置構成、システム構成および水中メッキ処理方法に関しては、図１、図３および図４に示した構成を用いることができる。

【0073】

（水中メッキ処理装置の要部構成）
図６に示すように、実施形態３では、シール部材５をチャンバー４の本体部４ａに対して着脱自在の構成になっている。他の構成は、実施形態１における構成と同様の構成になっている。

【0074】

本体部４ａは、環状の周縁部が前方側に突出した鉢状に構成されており、前方側に突出した周縁部の前端面には、環状に形成されたシール部材５が接合面１４において接着剤、両面テープ等の接合手段によって着脱自在に接合されている。図示例では、第１配管６と第２配管７が前方側に突出した周縁部に形成された構成を示しているが、駆動モータ１０ａを固定している本体部４ａの部位側に、第１配管６と第２配管７を形成しておくこともできる。

【0075】

前方側に突出した周縁部の前端面にシール部材５を着脱自在に接合する接合手段としては、チャンバー４における液密性を維持できる結合手段であれば、従来から公知の結合手段を採用することができる。

【0076】

（効果）
実施形態１、２の場合には、メッキ処理面１７の形状に対応して、シール部材５を備えたチャンバー４を複数用意しておかなければならないが、実施形態３では、シール部材５だけを本体部４ａに対して着脱自在に結合させることができるので、シール部材５を複数用意しておくことにより、メッキ処理面１７の形状に対応させることができる。

【0077】

［実施形態４］
図７を用いて、本発明の実施形態４に係る水中メッキ処理装置１の構成を説明する。なお、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。また、実施形態４に係る水中メッキ処理装置１のメッキ処理面１７に対する配置構成および水中メッキ処理方法に関しては、図１および図４に示した構成を用いることができる。

【0078】

（水中メッキ処理装置のシステム構成）
実施形態４に係る水中メッキ処理装置１のシステム構成は、図７に示す構成になっている。図７に示すように、実施形態４におけるシステム構成では、実施形態１のシステム構成において用いていた圧力調整弁３１と第１切替弁３２を用いる代わりに、第２切替弁３３とチャンバー４との間にチューブポンプ３９を用いた構成になっている。

【0079】

他の構成は、実施形態１における構成と同様の構成になっている。また、チャンバー４の構成としては、実施形態１における構成以外にも実施形態２、３における構成を用いることもできる。

【0080】

チャンバー４への純水の注入および排出、メッキ処理溶液の注入および排出、前処理溶液の注入および排出、圧縮気体の注入および排出は、チューブポンプ３９を作動させることにより行うことができる。

【0081】

チューブポンプ３９は、ゴム製や可撓性のチューブの弾力性を利用して、連続的に液体や気体を定量移送できる構成になっているので、チューブポンプ３９を回転させるときの回転数を制御することにより、チャンバー４内に注入する各種液体や気体の圧力を調整することができる。

【0082】

（効果）
チューブポンプを用いることでチャンバー４に注入したり排出したりする液体や気体の流量を管理することができるので、実施形態１の場合に比べて部品点数を少なくして水中メッキ処理装置１を構成することができる。

【0083】

また、第２切替弁３３に第１配管６と第２配管７とを連結させるポートを形成しておくことにより、前処理溶液を循環させることができ、使用済みとなった前処理溶液の廃液量を低減させることができる。必要に応じて、第２切替弁３３とチャンバー４との間で純水を循環させる構成にしておくことも、メッキ処理溶液を第２切替弁３３とチャンバー４との間で循環するように構成しておくこともできる。

【0084】

以上、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１…水中メッキ処理装置、２…アクセス装置、３…押圧機構、４…チャンバー、４ａ…本体部、４ｂ…空間部、５…シール部材、６…第１配管、７…第２配管、１０…撹拌装置、１０ｂ…撹拌羽根、１１…超音波振動子、１２…気泡室、１３…熱電対、１６…溶接線、１７…メッキ処理面、２０…原子炉圧力容器、２１…炉心シュラウド、２２…ＣＤＲハウジング、２３…バッフルプレート、３０…圧縮気体供給源、３１…圧力調整弁、３５…純水タンク、３６…メッキ溶液タンク、３７…前処理溶液タンク、３８…廃液タンク、３９…チューブポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】