JPH0565553B2

JPH0565553B2 -

Info

Publication number: JPH0565553B2
Application number: JP57088894A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Bizen; Kunio Ishikawa; Tetsuo Abe; Takashi Takaoka; Takahisa Fukao; Masanari Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1993-09-17
Also published as: JPS58206681A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はコークス炉炭化室又は燃焼室壁の損傷
状態等を検査する時に用いる検査方法に関するも
のである。

コークス炉は、その高い熱負荷のために、現在
では耐火煉瓦を主材料として構築されている。し
かしながら、機械的外力、熱応力、装入炭水分等
の作用その他によつて永年使用しているうちに各
部に損傷をきたすものである。特に炭化室壁は、
前記の諸要因にもとづく作用が集中するために損
傷し易い。このような損傷が生じた場合、損傷個
所にモルタルを吹き付けたり、損傷の程度が大き
い場合には耐火煉瓦の取換えを行なわねばならな
い。そのために、炭化室又は燃焼室壁に損傷が生
じたかどうかを検査する必要があり、更に損傷個
所及び状況を正確に把握し補修し直結できるよう
にすることが望ましい。

従来は、このような損傷個所を発見するために
炭化室の窯口又は装入口あるいは燃焼室の覗き穴
より室内を覗き込む人為的な方法で行なつてい
た。したがつて損傷個所の発見並びに正確な把握
は容易ではなく、しかも高温など作業環境の良く
ない所での人為的な検査は好ましくない。

本発明は以上のような事情に鑑みなされたもの
で、光フアイバーを用いて炉外にて観察し、検査
し得るようにすると共に損傷個所を正確に把握し
得るようにしたコークス炉炭化室又は燃焼室壁の
検査方法を提供するものである。

本発明検査方法は、光フイアバーとその先端部
に設けた集光部とより構成される光学系を用い、
この光フアイバーを有する光学系を炭化室又は燃
焼室内に挿入して炭化室又は燃焼室壁の壁面の像
を集光部により光フアイバーの先端面に結像せし
め、この像を光フアイバーにて伝送して炉外に位
置するその他端側にて接眼レンズによる観察、モ
ニターテレビジヨンによる観察や写真撮影を行な
つて検査するようにしたものである。しかも集光
部の位置する高さとその炭化室又は燃焼室内への
挿入距離等にもとづいて検査している炭化室又は
燃焼室壁面の絶対位置を知ることによつて壁面の
絶対位置との関連にて検査し得るようにしたもの
である。

以下本発明検査方法を採用した検査装置の一実
施例をもとにして本発明方法の詳細な内容を説明
する。第１図乃至第６図は上記実施例の一例を示
す図で、そのうち第１図は正面図、第２図は第１
図における−線断面図、第３図は後に述べる
操作台より上の部分の平面図、第４図はその中に
光フアイバー等を収納したランスを炭化室内に挿
入した状態を示す図、第５図は第４図における
−線断面図、第６図はランスの先端部の拡大縦
断面図である。これら図のうち第１図乃至第３図
において、１は集光部と光フアイバーよりなる光
学系保持用ランス、２はランスの補強用リブ、３
はサイドローラー、４は操作台、５は軸受け、６
はランス１を検査するもの（例えば炭化室）に挿
入する時に用いるラツク６ａとピニオン６ｂで、
ピニオン６ｂを回転させてランス１に固定された
ラツク６ａを前後動させることによつてランス１
の前進後退を行なう。７はワイヤー、８はランス
１の後端部に配置されたカメラ、９はアンカー、
１０はランス１を傾斜させる時等に利用される傾
斜用ギヤー、１１はギヤー１０を回転させるモー
ター、１２は操作台４を上下動するために用いる
油圧シリンダー、１３は防熱壁、１４は空気タン
ク、１５は走行用車輪、１６は走行用モーター、
１７は冷却水用タンク、２０は油タンク、２１は
モニターテレビ、２２は制御板である。

ランス１の内部および第４図ににて示すラン
ス１の先端部分は、夫々第５図および第６図に示
すような構造で、これら図において２４は石英製
覗き窓、２５は赤外線用フイルター（赤外線カツ
トフイルター）、２６は空気吹付用ノズルで前述
の空気タンク１４に接続されている。２８は断熱
材、２９は冷却水供給管、３０は冷却水回収管で
これら管は冷却水用タンク１７に接続されてい
る。３１は光フアイバーバンドルよりなるライト
ガイド、３２は光フアイバーバンドルよりなるイ
メージガイド、３３は集光部を構成するレンズ、
３４は反射鏡である。

次に以上説明した構造の検査装置による検査に
ついて説明する。まず走行用モーター１６を駆動
させて検査すべき炭化室のコークス側又は押出し
側の窯口の前まで検査装置を移動させる。その後
油圧シリンダー１２を働かせて操作台４を上下動
させ、又モーター１１を駆動してランス１の傾斜
具合いを調整してランス１を所定の高さに水平状
態にて保持する。続いてピニオン６ｂを回転させ
てランス１を前進させ、これを窯口より炭化室内
に挿入して第４図に示すようにする。つまりラン
ス１の先端部に形成された開口１ａが炭化室４０
の検査すべき壁面４１に向いて位置するようにな
る。ここでライトガイド３１を通して照明光をあ
てて壁面４１を照明する。壁面４１よりの反射光
は覗き窓２４を通り更に赤外線用フイルター２５
を通り反射鏡３４にて反射された後結像レンズ３
３にて壁面４１の像をイメージガイド３２の端面
３２ａに結像させる。イメージガイド３２の端面
３２ａに形成された像はイメージガイド３２を通
つてその他端に伝送される。伝送された像は炉内
観察用カメラ８に撮影される。又モニターテレビ
２１にて観察される。モノターテレビでの観察に
代えて、接眼レンズを介しての観察を行なうよう
にしてもよい。このようにして炭化室壁面の様子
は炭化室外にて観察され損傷個所を直ちに検出出
来る。又検査している位置はランス１の（正確に
は集光部の）高さと挿入された距離とによつて決
定できる。

例えば、操作台を一定の高さにすることによつ
てランス１の高さを一定値y₁にし、ランス１を前
進させてその移動量から窯口より検出点までの距
離x₁を求めれば、y₁とx₁とから壁面の観察個所を
決定することができる。したがつて油圧シリンダ
ー１２により操作台４の高さを調整してy₁を定め
た後、ランス１を前進させてｘ方向の走査を行な
う。このようにして壁面のうち高さy₁のすべての
部分についての観察が終了した後に操作台４の高
さを変化させてy₂とし、同様に高さy₂におけるｘ
方向のすべての部分の観察を行なう。このように
してｙの値を変化させてはｘ方向の走査を行ない
すべての高さｙについての走査を行なえばよい。

また、壁面の損傷は主として目地部分に起るの
で、目地の位置をコンピユーターに記憶させてお
き、集光部が目地の上を走行するように油圧シリ
ンダー１２及びピニオン６ｂを作動させれば、検
査時間を大幅に短縮することができる。

以上のようにして炭化室の壁面のすべての観察
を行なつた結果、損傷部分が発見されれば、その
個所のｘ，ｙの値を前述のランスの挿入距離と操
作台の高さとから夫々求めることによつて損傷個
所を正確に定めることが出来る。

ランス１内には冷却水供給管２９、冷却水回収
管３０が配置されていて、冷却水用タンク１７よ
り冷却水を供給管２９より供給し回収管３０から
回収するので、ライトガイド３１やイメージガイ
ド３２等は冷却され、したがつてランス１を高温
である炭化室内に挿入しても損傷することはな
い。

又炭化室内の煉瓦と目地とは共に同程度の輝度
を有し識別が困難な場合がある。その場合は空気
吹付用ノズル２６を通してガスを斜め方向又は正
面等から炭化室壁面に吹付ければ煉瓦と目地とで
温度差が生じ、輝度が異なるので識別し得るよう
になる。特に目地が切れていると温度差が一層大
になり識別が容易になる。この場合、吹きつける
ガスとしては空気のほかに窒素等が考えられる。
しかし空気の方が識別が一層容易になるので好ま
しい。これは目地の切れている部分にはカーボン
が良く付着するのでこれが燃焼してその部分の温
度が高くなるからではないかと思われる。なお、
空気以外に酸素ガス又は種々の濃度の酸素含有ガ
スを用いることもできる。

以上の装置を用いてその検査には、コンピユー
ターを利用してのデーター処理を導入することが
出来る。前述のようにｘとｙの値を求めることに
よつて炭化室壁面の観察している部分の絶対位置
を定めることが出来る。したがつて観察した内容
の記録と同時に観察位置としてｘ，ｙの値をコン
ピユーターに記憶しておけばよい。このようにし
て、本実施例の装置とコンピユーターとを組合わ
せ用い、一定時間毎の観察データーをその位置の
データーと共に記憶しておけば、炭化室壁面の各
位置の状況の時間的変化を、コンピユーターに記
憶されたデーターにもとづいて求めることが出来
る。

このように観察データーをコンピユーターに記
憶させる場合は、イメージガイドにて伝送されて
来た光（壁面の像）を電気信号に変換する変換器
を介してコンピユーターに入力する。又ビデオに
収録する場合には、磁気信号に変換する変換器を
介してビデオに接続することになる。いずれにし
ても単なるデーターの記憶よりも、何らかの形に
よる画像として記憶しておくのが望ましい。

一般に、炭化室とサービスプラツトホームの関
係から操作台に搭載されたランスの高さは炭化室
の底よりも高い。そのために上記の実施例の装置
で前述のような方法で観察する場合は、ランスを
最も下降せしめた時よりも更に下の僅かな部分は
観察することが出来ない。しかし傾斜用ギヤー１
０を回転させることによつてランス１を水平位置
より傾斜させてやれば、ランスの最下位よりも低
い部分の観察を行なうことが出来る。この場合
は、前述の操作台４の高さによつてきまるｙの値
と、ランス１の移動量によつてきまるｘの値とに
よつて炭化室壁面の観察している個所の絶対位置
をきめることはできない。しかしこのｘ，ｙの値
のほかにランス１の水平面からの傾斜角θを求め
このθの値を加えてやれば観察している個所の絶
対位置を求めることができる。

上記の実施例のランス１は、炭化室の一端の窯
口から挿入して炉長のほぼ中央部まで到達できる
程度の長さの細長い筒状体よりなつている。した
がつて炭化室壁面を走査するにあたつてこの長い
ランスをランス全体にわたつて移動させることと
なる。

このようなランスの長さを短くししたがつてラ
ンス全体を炭化室内で移動させる距離も少くし、
かつ炭化室外での移動を簡便化するためには第７
図に示すような構造の伸縮式ランス１′とすれば
よい（詳細な構造は後述する）。この場合、例え
ば空気吹付け用ノズル等のランス内に配置するも
のが金属等の硬い材料にて作られていることは好
ましくない。したがつてライトガイド、イメージ
ガイドを覆う管や空気吹付け用ノズルに接続する
ガス供給導管等はすべて耐熱用のフレキシブルチ
ユーブを用い、第３図に示す巻取ドラム３６のよ
うなものを走行車上に設置して上記のすべてのフ
レキシブルチユーブ３５をこれに巻取るように
し、ランスの伸縮や操作台の移動に際して全く支
障をきたさないようにする必要がある。

以上の説明ではランスを炭化室の窯口より挿入
して炭化室壁面を観察する方法について述べた
が、例えば炉上より炭化室に設けられた各装入口
や燃焼室の各覗き穴を通してランスを挿入し、炭
化室又は燃焼室の壁面を観察するようにしてもよ
い。

また、赤外線フイルター２５の設置位置は、前
述した以外に反射鏡３４と結像レンズ３３との
間、又はイメージガイド３２とカメラ８との間に
設けることができる。

又集光部は反射鏡、プリズム、レンズ等を単体
で又は組合わせて構成する。この集光部は図示す
るものの他、第８図に示すように結像レンズ３３
までを光フアイバー３２を覆う保護管３７内に配
置し保護管３７の先端に窓３８を設けた構造にし
てもよい。この場合窓３８を赤外線用フイルター
としてもよい。更に反射鏡３４の代わりに全反射
プリズムを用いることも出来る。尚照明しなくと
も観察し得る場合はライトガイド３１は必要がな
い。

以上検査装置を専用の走行車に設置した場合に
ついて説明したが、検査装置は押出機、ガイド車
又は装入車へ搭載することもできる。

次に他の実施例を第９図乃至第１６図について
説明する。第９図は本発明に用いる他の例の検査
装置の正面図、第１０図は同側面図、第１１図は
第９図におけるランスの拡大縦断面図、第１２図
は第１１図における−線断面図、第１３
図は同−線断面図、第１４図は同−
線断面図、第１５図はランス支持装置の他の
例の正面図、第１６図は同側面図である。これら
図のうち第９図及び第１０図において、１０１及
び１０２は光学系保持用の第１ランス及び第２ラ
ンスで、第１ランス１０１は、第２ランス１０２
内に摺動して収納又は繰出可能に設置される。１
０３は第２ランス１０２を支持し、水平方向及び
上下方向に移動させるためのランス支持装置であ
る。第２ランス１０２は、ランス支持装置１０３
に設けられた４個のローラー１０６で上下方向よ
り挾持されて水平方向に支持され、駆動装置（図
示せず）にてローラー１０６を回転することによ
り水平方向に前進又は後退される。ランス支持装
置１０３は、台車１０９上のマスト１０７の両側
面に当接するギア１０４及びローラー１０５を用
いてマスト１０７に取付けられ、駆動装置（図示
せず）にてギア１０４を回転させるか、あるいは
ランス支持装置１０３を直接引き上げ又は引き下
げることにより、上下方向に移動される。１０８
は輻射熱遮蔽板、１１０は走行用車輪である。

第１ランス１０１及び第２ランス１０２の内部
は、第１１図乃至第１４図に示すような構造で、
これらの図において、第１ランス１０１は、外面
を断熱材１２９で覆つた外筒１２８と該外筒１２
８内に間隙を設けて同軸に設置された内筒１２７
より構成され、第２ランス１０２はそれぞれ間隙
を設けて同軸に設置された外筒１１８、中筒１１
９及び内筒１２０より構成される。

第１ランス１０１は、第１３図に示すように、
外筒１２８の外面軸方向に設けられた３本のガイ
ドシユー１１４を第２ランス１０２の先端部に設
けられたリング１１６で支持することにより、第
２ランス１０２内に出入可能に保持される。第１
ランス１０１の先端は断熱材１１３で覆われた着
脱可能なキヤツプ１１２で封止され、覗き窓１３
０が設けられる。なおランス内には例えば第６図
に示すような反射鏡、イメージガイド等が設けら
れているが図示していない。第１ランス１０１の
後端には冷却流体供給用のホース１２５及び駆動
用チエーン１２１が取付けられる。チエーン１２
１は駆動源（図示せず）により、第２ランス１０
２内の軸方向に設置されたチエーンガイド１２２
に沿つて移動されるので、チエーン１２１の他端
を駆動装置（図示せず）により引張れば第１ラン
ス１０１は第２ランス１０２内に引込まれランス
全体は短かくなる。反対にチエーン１２１を押出
せば第２ランス１０２内より押出されるので、ラ
ンス全体は長くなる。駆動源としてパルスモータ
を使用すれば、ランス先端の位置の記憶が容易で
ある。

冷却用流体は、第１ランス１０１と第２ランス
１０２で供給系路が別れている。第１ランス１０
１の冷却用流体は、第１１図中に矢印で示すよう
に、ホース１２５より内筒１２７内を進み先端の
孔１１５より内筒１２７と外筒１２８との間の空
隙を戻り、次に孔１２６より第２ランス１０２内
へ放出され、第２ランスの末端より系外へ放出さ
れる。第２ランス１０２の冷却用流体は、導管１
２４より供給され、外筒１１８と中筒１１９の間
の空隙を進み、孔１１７より中筒１１９と内筒１
２０の間の空隙を戻り、孔１２３より第２ランス
１０２の末端を経て系外へ放出される。

次にランス支持装置１０３の他の例を第１５図
及び第１６図について説明する。第２ランス１０
２は、ランス支持装置１０３の軸受１３２により
放射状に設置された合計６個のローラー１０６に
より水平方向に支持され、前述したと同様の方法
で水平方向又は上下方向に移動される。１３１は
第２ランス１０２を水平方向から上向き又は下向
きに30度程度迄の範囲で傾斜させるための角度調
整用ジヤツキである。

本発明は、以上説明したように光フアイバーを
炭化室又は燃焼室の外より室内へ挿入し、炭化室
又は燃焼室の壁面の像を光フアイバー内を伝送す
ることによつて炉外にて観察し得るようにしたの
で炭化室又は燃焼室の温度を降下させることなし
に壁面のすべてを観察することが出来る。しかも
集光部の高さや挿入長等によつて観察していると
ころの絶対位置を知ることが出来るので、壁面に
損傷があつた場合は、その正確な位置を知ること
が出来補修工事にとつて好ましい。又、コンピユ
ーターを利用して各観察位置のデーターとそれに
対応する位置情報を記憶すれば、壁面の各点での
時間に対する変化を知ることが出来、したがつて
適切な時期での補修が適確に行ない得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を利用した検査装置の一
例の正面図、第２図は第１図における−線断
面図、第３図は上記検査装置の操作台の部分の平
面図、第４図は上記検査装置のランス部分の平面
図、第５図は第４図における−線断面図、第
６図はランスの先端部の拡大縦断面図、第７図は
ランスの他の例の縦断面図、第８図は集光部の他
の例の構成を示す図、第９図は検査装置の他の例
の正面図、第１０図は同側面図、第１１図は第９
図のランスの拡大縦断面図、第１２図は第１１図
における−線断面図、第１３図は同
−線断面図、第１４図は同−線断面
図、第１５図はランス支持装置の他の例の正面
図、第１６図は同側面図である。１……光学系保持用ランス、４……操作台、８
……炉内観察用カメラ、１２……油圧シリンダ
ー、２１……モニターテレビ、２４……石英製覗
き窓、２５……赤外線用フイルター、３１……ラ
イトガイド、３２……イメージガイド、３３……
結像レンズ、３４……反射鏡、１０１……第１ラ
ンス、１０２……第２ランス、１０３……ランス
支持装置、１０７……マスト、１１４……ガイド
シユー、１１６……リング、１２１……チエー
ン、１２２……チエーンガイド、１３１……角度
調整用ジヤツキ。

Claims

【特許請求の範囲】１光フアイバーと、被観察物体の像を前記光フ
アイバーの先端面に結像する集光部とよりなる光
学系を有し、前記光フアイバーのうち少なくとも
炭化室又は燃焼室内に挿入される部分が金属製保
護管に配置され該保護管内に冷却流体を流通する
ようにし、更にガス吹付用ノズルを有するもの
で、コークス炉炭化室又は燃焼室内に挿入して前
記ノズルより炭化室又は燃焼室壁面にガスを吹付
けながら該室壁面の絶対位置に関連せしめて壁面
上を走査させ、炭化室又は燃焼室壁面の各位置を
観察して損傷部を検出することを特徴とするコー
クス炉炉壁の検査方法。２炭化室の窯口又は挿入口から炭化室内へある
いは燃焼室の覗き穴から燃焼室内への挿入される
集光部の挿入距離と該集光部の高さとの関係にも
とづき炭化室又は燃焼室壁面の観察中の絶対位置
を決定することを特徴とする特許請求の範囲１の
コークス炉炉壁の検査方法。３集光部としてレンズを用い又光りフアイバー
の炉外に位置する端面付近に拡大観察又は撮像す
るための装置を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲１又は２のコークス炉炉壁の検査方法。４炭化室又は燃焼室壁面の観察データーとそれ
に対応する絶対位置とをコンピユーターに記憶す
ることによつて壁面の各位置の時間的変化を検知
し得るようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲１，２又は３のコークス炉炉壁の検査方法。５炭化室壁面の目地の絶対位置を予めコンピユ
ーターに記憶させておき、集光部を記憶された目
地の絶対位置に沿つて走行させることを特徴とす
る特許請求の範囲１，３又は４のコークス炉炉壁
の検査方法。