JPH0866829A - 伝熱管の供試材サンプリング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲り部をもった伝熱管から供試用サンプルを
容易に採取する。 【構成】 伝熱管ａの中に挿入されるフレキシブルなホ
ース３の先端に、平行リンク機構７を介して窓枠状放電
加工電極１３が設けられている。ホース３に沿って、遠
隔操作ワイヤ９が設けられ、その先端は、平行リンク機
構７に連結されており、ワイヤ９を外部へ引っ張ると、
その電極が、伝熱管ａの内面に向かって移動して接触す
るようになっている。更に、窓枠状放電加工電極１３の
中央部にサンプル保持機構３０が設けられ、サンプル又
は、サンプルとなるべき伝熱管ａの管壁部分をしっかり
と保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造部材等の材料の変
化を検査するためのサンプリング技術に関し、特に熱交
換器の圧力バウンダリとなる伝熱管からサンプルを採取
する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】使用状況が厳しい構造部材などは、使用
時間が経つにつれて材質が劣化することがあり、必要に
応じサンプルを採取し、検査することがある。例えば、
加圧水型原子炉の蒸気発生器においては、細い伝熱管内
を高温高圧の原子炉冷却材（軽水）が流れ、伝熱管外の
給水を加熱、沸騰せしめる。したがって、薄肉の伝熱管
は、熱的にも化学的にも厳しい条件下にあり、相応の材
料が選択使用されてはいるが、常に注意して監視すべき
部位である。加圧水型原子炉の蒸気発生器の代表的な伝
熱管の形状は、逆Ｕ字形である。このような逆Ｕ字形伝
熱管から材質検査用供試材すなわちサンプルを採取する
には、大よそ次のような方法によっていた。即ち、逆Ｕ
字形伝熱管の脚部すなわち直管部からサンプルを採取す
るには、水室側から切断装置を挿入し、サンプリングす
べき部分を含む短直管を水室側へ取り出していた。具体
的には、伝熱管の端部のシール溶接部と、サンプリング
すべき部位より奥の部分をそれぞれ全周切断し、水室側
に引き抜く。水室の形状、寸法や、除去短管の長さによ
っては、除去短直管は、更に長手方向に分断される。逆
Ｕ字部からサンプリングする場合、湾曲したサンプルを
管板の孔を通して、取り出すことはほとんどできないか
ら、胴側空間から接近し、邪魔となる外側の伝熱管を順
次部分的に除去し、目的とする伝熱管のサンプルを採取
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、Ｕ字状
曲り部のサンプルを伝熱管の外側から採取する場合、当
該伝熱管の外側の健全な伝熱管を多数部分的に切除せね
ばならない。このため、サンプル採取の作業時間も長
く、かつ、その健全な伝熱管の復旧作業も高度な技術と
細心の注意を必要とし、全体として長期の時間と厖大な
コストを必要としていた。又、前述のような直管部のサ
ンプルの採取方法も、上記曲り部のサンプル採取方法に
比べれば相対的には容易ではあるが、それでも相当の長
さの伝熱管を引き抜かねばならず、相応の時間を要して
いた。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
で、伝熱管の曲り部は勿論直管部においても、供試用サ
ンプルを極めて容易に採取する方法及び装置を提供を目
的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的の下に、本発
明の方法によれば、伝熱管内へ窓枠形放電加工電極を挿
入し、その放電加工電極を伝熱管のサンプル採取領域の
内面に押接し、供試材部を吸着部材等で支持しつつその
周囲を前記放電加工電極による放電加工によって切除分
離し、しかる後そのサンプルを伝熱管外へ取り出す。更
に、本発明の装置は、可撓中空桿と、同可撓中空桿の先
端に装着された平行リンク機構と、その平行リンク機構
に取りつけられた窓枠状放電加工電極と、前記可撓中空
桿に沿って延び先端がその平行リンク機構に連結された
遠隔操作ワイヤと、前記放電加工電極の中央部に設けら
れた供試材保持機構とから構成される。

【０００５】

【作用】以上の構成の本発明において、平行リンク機構
を介して可撓中空桿の先端に取着された放電加工電極
を、伝熱管の中に挿入してサンプル採取領域に位置決め
する。そして、遠隔操作ワイヤを引くと、平行リンク機
構はばね力に抗して動き、窓枠状放電加工電極を伝熱管
内面に押しつける。放電加工電極は伝熱管の内面に倣う
円筒面を形成するように構成されているから、伝熱管の
内面に好適に接触する。窓枠状電極に囲まれた伝熱管部
分（サンプル）を、保持機構により保持しつつ、放電加
工電極に通電し、そのサンプルを伝熱管の母体から切り
出す。可撓中空桿を引き出せば、放電加工電極の中心部
に保持されたサンプルが取り出される。

【０００６】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。図１において、概念的に曲がって示された
伝熱管ａは、蒸気発生器の管板ｂに端部が固定されてい
る。管板ｂの下側（図において）は、水室（一次側）で
あり、上側（図において）は、胴側空間（二次側）であ
る。本発明によるサンプリング装置１の可撓中空桿すな
わちホース３は、水室側から伝熱管ａの中に挿入される
が、その先端に支持板５を介して平行リンク機構７が装
着されている。この平行リンク機構７に連結された遠隔
操作ワイヤ９が伝熱管ａの外に延出し、駆動装置１１に
連絡している。更に、平行リンク機構７には、放電加工
電極１３が取りつけられているが、これから延出した通
電用ケーブル１５も、ワイヤ９と同様に伝熱管ａの外側
にある電源１７へ連絡し、電源１７は、制御盤１９を介
して駆動装置１１に連絡している。これら、電源１７、
制御盤１９等は一般に水室の外側に設置されるが、工夫
して水室内に入れてもよい。後述する保持機構に連絡し
た吸引ホース２１も、真空ポンプ２３に連絡している。

【０００７】図２は、フレキシブルなホース３の先端の
平行リンク機構７のまわりの詳細構造を拡大して示して
いる。図２において、平行リンク機構７では、電極１３
を押し引き自在に支持したリンク機構がリンク支持部材
２５に支持されている。このリンク支持部材２５は、ガ
イド２７によって移動が案内され、更にガイド２７を取
り囲む圧縮ばね２９によって上方に偏倚されているが、
ワイヤ９を引くと、圧縮ばね２９に抗してリンク支持部
材２５が下方へ移動し、リンク機構が枢動して電極１３
を左方（図において）へ押し出す。なお、このようにす
るには、ワイヤ９とホース３との正確な相対変位が必要
であり、ホース３の基端部は、ワイヤ駆動装置１１（図
１）のガイド管（図示しない）に連絡している。

【０００８】更に図２及びその平断面図である図３にお
いて、吸引ホース２１を介して真空ポンプ２３に連絡し
た保持口３１を含む保持機構３０が、電極１３の中に設
けられている。保持口３１は、概して環状の保持材３３
で囲まれており、保持材３３の先端は、電極１３の先端
面より突出している。前述のような上記実施例におい
て、ワイヤ駆動装置１１により、ワイヤ９を引くと、リ
ンク支持部材２５は、ホース３の先端に近付き、リンク
機構は、図４に示すように動く。図４に示されるよう
に、保持機構３０の保持材３３は、小さい蛇腹や単胞ス
ポンジで形成されるが、真空ポンプ２３と協働してその
内側に減圧空間を画成し、この減圧を利用して、伝熱管
ａのサンプルＣを吸着保持する。サンプルＣは、概して
図５のような形状となる。なお、図４は、加工電極１３
による放電加工が完了した状態を示している。

【０００９】更に前述の実施例において、ワイヤ９の駆
動装置１１は、手動で操作してもよいが、耐水、絶縁ホ
ースで囲まれた通電用ケーブル１５を介しての給電によ
るアーク電圧と、ワイヤ９の駆動力とを制御盤１９を関
連づけ、適切な放電加工が行われるように自動制御され
てもよい。なお、前記実施例においては、保持機構とし
て真空ポンプによる減圧、吸着方式を採用したが、接着
剤を利用したものとしてもよい。この場合、薄膜のゴム
で蓋をした保持材の中に、２液混合の接着剤を保持口か
ら供給しておく。このような保持機構を、平行リンク機
構を介して伝熱管の内面に押しつけると、ゴムが破れて
保持材がサンプルＣを接着する。勿論、放電加工は、接
着が完了した後に行われる。又、いずれの実施例におい
ても、放電加工に必要な加工水は、図示しない適宜な手
段（例えばモニターカメラ）の供給されるから、管板ｂ
の部分に加工水受を設けることが行われる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、常に、伝熱管の内側からアクセスし、伝熱管の
サンプルを採取するので、他の伝熱管の切除や直管部の
引き抜き等従来必要としていた各種付ずい作業を何ら必
要とせず、極めて容易かつ短時間にサンプルを採取する
ことができる。更に、請求項２の本発明によれば、平行
リンク機構を介して窓枠状放電加工電極を伝熱管内面に
押しつけ、その中央部の保持機構によりサンプルを保持
しつつ放電加工を行うので、脱落することなく、サンプ
ルを伝熱管内から確実に採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体系統図である。

【図２】前記実施例の要部拡大部分断面図である。

【図３】図２に対応する平断面図である。

【図４】前記実施例の作用を説明するための部分断面図
である。

【図５】前記実施例の作用を説明するための部分斜視図
である。

【符号の説明】

３ ホース ７ 平行リンク機構 ９ ワイヤ １３ 放電加工電極 ３０ 保持機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 善博 兵庫県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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝熱管内へ窓枠形放電加工電極を挿入
   し、同放電加工電極を伝熱管内面に押接し、供試材部を
   支持しつつその周囲を前記放電加工電極により切除分離
   し、前記供試材を取り出すことを特徴とする伝熱管の供
   試材サンプリング方法。
2. 【請求項２】 可撓中空桿と、同可撓中空桿の先端に装
   着された平行リンク機構と、同平行リンク機構に取りつ
   けられた窓枠状放電加工電極と、前記可撓中空桿に沿っ
   て延び先端が前記平行リンク機構に連結された遠隔操作
   ワイヤと、前記放電加工電極の中央部に設けられた供試
   材保持機構とを有してなることを特徴とする伝熱管の供
   試材サンプリング装置。