JPH07233905A - 管台穴内面ｅｃｔ検査工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ボイラ管寄せ内面に加工された管台穴表面に
は熱疲労き裂が発生することがあるが、この検査を容易
にする。 【構成】 管寄せ端部にあけられた検査孔より管寄せ内
面に挿入され管寄せ軸芯部に保持できるようにした外筒
０１に、検査孔通過時は外筒０１に収納されて小径化で
き外筒０１が管寄せ軸芯部に保持された後、スライド機
構０７により外筒０１から起立させて、先端に取付けら
れたＥＣＴセンサにより管台穴内面の内周全体のき裂の
有無、き裂の深さを検査する検査ヘッド保持具１０を設
ける。 【効果】 検査を行う管、および周辺の管を切断するこ
となく管台穴内面のき裂およびその深さの検査が可能と
なった。また管切断に伴う復旧作業および検査作業が不
要となり検査の迅速化が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラ管寄せ内面に加
工した管台穴内表面のき裂の有無およびき裂の深さの検
査時に使用される管寄せ内面ＥＣＴ検査工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラの管寄せに加工した多数の管台穴
内表面は、熱疲労き裂が発生する懸念がある。このた
め、定期検査で、き裂発生の有無を調べ、もし発生あり
の場合には、き裂の深さを計測し、ボイラの余寿命評価
を行う必要がある。これまではＣＣＤ（Charged Couple
Device ：電荷結合素子）カメラによる管寄せ内面の目
視検査によるか、および／または管寄せに挿入されてい
る管を管寄せ本体近くで切断し、管寄せの外側から管台
穴内面を検査する方法によっていた。しかし、前者の方
法では、き裂の有無は判別できても、き裂の深さまでは
計測できず、後者の方法では、１つの管台穴内表面を調
べるために、周辺の管も数本切断しない限り検査工具あ
るいは検査員が近づくことができず検査ができないとい
う不具合があった。従って、数本の管台穴内面を検査す
るためには、数１０本の管を切断しなければならず、ま
た検査后の復旧のための開先加工から溶接及びその検査
作業を必要としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来検査工具の
不具合に鑑み、本発明は検査を行う管台穴周辺の管寄せ
に挿入されている管を切断することなく、管台穴内表面
に熱疲労にて生じることのある、き裂の有無、およびき
裂の深さを渦電流センサ（以下ＥＣＴセンサという）に
より計測できるようにした管台穴内面ＥＣＴ検査工具を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の管台
穴内面ＥＣＴ検査工具は、 （１）管寄せ端部にあけられた小径の検査孔より検査ヘ
ッド保持具および駆動機構を収納し小径化して管寄せ内
部に挿入し、検査を行う管台穴の穿設されている近傍の
管寄せ内面所定の位置まで移送し、管寄せ内面の中心部
に保持する外筒を設けた。

【０００５】（２）管寄せ内面のほぼ中心部で外筒に収
納されている検査ヘッド保持具を、起立させ、管台穴の
方向に向ける変向装置および検査を行う位置まで挿入す
るスライド機構を具えた駆動機構を設けた。

【０００６】（３）先端に取り付けられたＥＣＴセンサ
が管台穴内面検査位置に到達後、管台穴内面に沿って１
周しながらき裂の有無およびき裂の深さを計測する検査
ヘッド保持具を設けた。

【０００７】

【作用】上述の構成により、本発明の管台穴内面ＥＣＴ
検査工具は、管寄せ端面の小径の検査孔を通過時は、検
査ヘッド保持具、および検査ヘッド保持具を管台穴の検
査面まで誘導する駆動機構、を折りたたんだ状態にして
外筒に収納し小径化しておき、通過後は、駆動機構に具
えられた変向装置によって検査ヘッド保持具の軸方向を
管寄せ内面にあけられた管台穴の方向、例えば外筒の軸
方向から９０°に首振りさせて、次いで検査ヘッド保持
具の先端に設けられているセンサが管台穴の検査面側部
に到達するまでスライド機構によって検査ヘッド保持具
を軸方向に移動させた後、当該位置でＥＣＴセンサを管
台穴の内面に沿って１周させながら管台穴の内面のき裂
の有無、およびき裂深さを計測できるので、検査を行う
管台穴周辺の管を切断することなく、また、切断管の復
旧作業およびこれに伴う検査作業を必要とせずボイラ余
寿命の診断ができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の管寄せ内面ＥＣＴ
検査工具の実施例を説明する。第４図は、本発明の管寄
せ内面ＥＣＴ検査工具の一実施例としての本装置を管寄
せ２４の内面へ案内棒５を押して管寄せ２４の端部にあ
けられた検査孔２６から挿入し、検査ヘッド保持具１０
およびスライド機構０７からなる検査ヘッドＡを９０度
首振させた後、スライド機構０７で検査ヘッド保持具１
０を管台穴２５へ挿入する状況を示したものである。第
１図は、外筒０１内に収納された状態から起立させて作
動状態にされた検査ヘッドＡおよび監視カメラ２３を示
す。第２図は検査ヘッド保持具１０の詳細を示し、第３
図はＥＣＴセンサ２０の検査ヘッド保持具１０への取付
け状況を示す。

【０００９】第４図において、０２は外筒０１を管寄せ
軸芯まわりに３６０度旋回させる旋回機構で、外筒０１
端部に設けられた内歯とモータ直結の平歯車で構成して
いる。０３は外筒０１を管寄せ２４にあけられた空所内
面の軸芯に保持させるため３脚で構成された脚で、管寄
せ２４端面にあけられた検査孔２６より挿入時は脚０３
を縮めた状態にして外筒０１と同径にして、挿入後は張
出しネジとエアーシリンダによる２段階で脚０３を拡げ
る機構としている。０４は外筒０１の先端に取付けた前
脚で、脚のつけ根にピニオン歯車を固定し、エアーシリ
ンダでラック歯車を前方に押すと脚０４が拡がる機構と
している。０５は検査孔２６より本装置を管寄せ２４内
面に挿入する案内棒で一端部が前記旋回機構０２の端部
に固着されるととも、前記脚０３を収納する区画が凹設
されている。Ａは後述するスライド機構０７、検査ヘッ
ド保持具１０から構成される検査ヘッドで、検査孔２６
通過時は図示点線で示すように外筒０１内に収納されて
外筒０１の外径と同等、若しくはそれ以下に小径化され
ている。２３は管寄せ内面を目視するためのカメラで、
検査ヘッドＡ同様検査孔２６通過時は外筒０１内に収納
される。２５は管寄せ２４の軸芯と直交してあけられた
管台穴である。

【００１０】第１図において、０６はエアーシリンダ
で、検査ヘッドＡを構成する検査ヘッド保持具１０を管
台穴２５のあけられている方向に向けるため、外筒０１
に対して９０度首振りさせるための変向装置を構成す
る。エアシリンダ０６の一端は検査ヘッドＡを構成する
スライド機構０７の上端のｍ点に枢着されるとともに、
他端は外筒０１の内面に設けられたブラケットに枢着さ
れている。スライド機構０７の軸方向のほぼ中心と外筒
０１との間に設けられた枢着軸ｎ点を軸として、検査ヘ
ッドＡはエアシリンダ０６の伸張により外筒０１に対し
て９０°首振りができる。０７は、前述の変向装置を具
えるほか、検査ヘッド保持具１０を管寄せ２４内径方向
に移動させる装置を具えたスライド機構で、前記変向装
置とともに検査ヘッド保持具１０の駆動機構を構成す
る。０８はスライド機構０７の駆動モータである。

【００１１】第２図及び第３図において、０９は検査ヘ
ッド保持具１０を管台穴２５に挿入するためのガイド
で、１２０度ピッチにスプリングでボールを押付けてい
るプランジャ２２を、取付け管台穴２５と検査ヘッド保
持具１０の軸芯を合わせる役目もする。３０はＥＣＴセ
ンサ（φ１〜φ５）２０を収納するケース１９と常に管
台穴２５の表面に接触させるためのバネ２１を管台穴２
５の表面に鉛直に保持させ、かつセンサー２０の信号線
をスリップリング１７へ導くための保持具で、回転モー
タ１６によってセンサ２０を管台穴２５内で回転させる
ための伝達軸１２の先端フランジ部と接続している。１
１は伝達軸１２の軸受でかつ、モータ１６、スリップリ
ング１７等を支持している。１３は駆動軸、１４，１５
は歯車で、モータ１６と同軸上にあるスリップリング１
７を迂回して伝達軸１２に回転を伝える。１８はスライ
ド機構０７に検査ヘッド保持具を取付けるための支持板
を示している。

【００１２】上述した様に、本実施例の管寄せ内面ＥＣ
Ｔ検査工具によれば、管寄せ２４の端部にあけられた検
査孔２６から、案内棒０５の先端部に取付けた外筒０１
に収納して小径化した駆動機構検査ヘッド保持具１０を
管寄せ２４内面に挿入して、外筒０１の両端部にそれぞ
れ設けられ検査孔２６通過時は折畳まれ、通過后は機械
的および流体力によって拡開して外筒０５を管寄せ内面
の軸芯部に保持する脚０３，０４によって外筒０１を軸
方向の所定位置に固定する。

【００１３】次いでＥＣＴセンサ２０とその回転機構を
保持する検査ヘッド保持具１０とこれを管寄せ内径方向
に移動させるスライド機構を外筒０１に設けられた収納
筒より変向装置を構成するエアーシリンダ０６とリンク
によって９０度首振させて、管台穴２５のあけられてい
る方向に検査ヘッド保持具１０の方向決めする。次いで
管台穴への検査ヘッド保持具１０の挿入をスライド機構
で行ない、検査ヘッド保持具１０の先端に取り付けられ
ているＥＣＴセンサを管台穴内の検査面まで移動させて
回転機構によって管台穴内面に沿って１周しながら、き
裂深さを計測する。１周後は管台穴の軸方向にスライド
機構で０．５〜１mm移動し再び、回転し計測する。計測
データは、回転機構と同軸上のスリップリングを介して
データ処理装置へ伝送する。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の管寄せ内面
ＥＣＴ検査工具によれば、特許請求の範囲に示す簡素な
構成によって、管寄せの管台穴内面に発生したき裂およ
びき裂の深さが検査を行う管台穴周辺の他の管を切断す
ることなく計測可能となり、余寿命を診断する上で大い
に役立つ。さらに、検査後の復旧作業および復旧作業に
伴い必要とな復旧部の検査作業が不要となりボイラの定
期検査が迅速化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明の管寄せ内面ＥＣＴ検査工具
の実施例を示す正面図、

【図２】図１の検査ヘッド保持具を示す図で、図２
（ａ）は平面図、図２（ｂ）正面図、図２（ｂ）は断面
図、

【図３】図２の検査ヘッド保持具の先端部を示す図で、
図３（ａ）はＥＣＴセンサ保持部の縦断面図図、図３
（ｂ）は図３（ａ）の矢視Ａ−Ａ横断図、

【図４】図１の管寄せ内面ＥＣＴ検査工具を管寄せ内面
に挿入した時の図で、図４（ａ）は検査ヘッド保持具お
よびスライド機構を外筒より起立させた状態を示す正面
図、図４（ｂ）は図４（ａ）状態から検査ヘッド保持具
を管台穴に進入させた状態を示す図である。

【符号の説明】

０１ 外筒 ０２ 旋回機構 ０３ 脚 ０４ 前脚 ０５ 案内棒 ０６ 首振り機構のエアーシリンダ ０７ スライド機構 ０８ モータ ０９ ガイド １０ 検査ヘッド保持具 １１ 軸受 １２ 伝達軸 １３ 駆動軸 １４ 歯車 １５ 歯車 １６ モータ １７ スリップリング １８ 支持板 １９ ケース ２０ センサ ２１ バネ ２２ プランジャー ２３ カメラ ２４ 管寄せ ２５ 管台穴 ２６ 検査孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 峯 愛知県名古屋市港区大江町３番地 中部電 力株式会社火力センター内 (72)発明者 亀井 博正 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 藤田 憲 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 木村 明彦 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 斉田 富兼 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 花澤 弘史 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラの管寄せに穿設された管台穴の内
   面をＥＣＴセンサを用いて非破壊検査する検査工具にお
   いて、管寄せ端部にあけられた検査孔より管寄せ内面に
   挿入され管寄せ軸芯部に保持される円筒状の外筒と、そ
   の先端部に前記管台穴の内面を検査する前記ＥＣＴセン
   サを具えるとともに前記ＥＣＴセンサをその軸まわりに
   回動させる回動機構を具えた検査ヘッド保持具と、前記
   外筒にその軸方向中央部が枢着され前記外筒の軸方向か
   ら前記検査ヘッド保持具を起立させ前記検査ヘッド保持
   具の軸方向を変える変向装置と前記検査ヘッド保持具を
   軸方向に進退させるスライド機構とを具えた駆動機構と
   からなることを特徴とする管台穴内面ＥＣＴ検査工具。