(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部と、該胴部の横断方向に該胴部内に水平に配置された複数の管支持板と、前記胴部内にチューブレーンを画成するように前記各管支持板を貫いて列状に延びる複数の伝熱管と、前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板の直上に直径方向に対峙して前記胴部に形成された１対の検査穴とを有し、前記各管支持板の、前記チューブレーンに対応する部分には、フロースロットが形成されている熱交換器に適用されるスケール除去装置であって、
（ａ）前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板上に載置されて装着されるガイドレールアセンブリと、
（ｂ）該ガイドレールアセンブリに沿って移動自在の移動・接続手段と、
（ｃ）該移動・接続手段に傾倒自在に接続されると共に、２連のシリンダアセンブリからなる昇降装置組立体と、
（ｄ）該昇降装置組立体の起立・傾倒手段と、
（ｅ）前記２連のシリンダアセンブリの上端部に支持される伸縮アーム組立体であって、前記シリンダアセンブリに整列する垂直アーム部と、該垂直アーム部に関して旋回可能に取り付けられる旋回アーム部と、該旋回アーム部に対して入れ子式に伸縮する伸縮アーム部とを備える前記伸縮アーム組立体と、
（ｆ）先端にランス挿入管を備えて前記伸縮アーム部に取り付けられたランス送り装置と、
（ｇ）該ランス送り装置の内部に収容され、該ランス送り装置により引戻し自在に送り出される洗浄ノズル付きフレキシブルランスと、
を備えた熱交換器用スケール除去装置。
【請求項２】
前記ガイドレールアセンブリが装着される管支持板は、最下方の管支持板であり、該ガイドレールアセンブリは、該最下方の管支持板に形成されたフロースロットに係合して固定されている請求項１に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【請求項３】
前記移動・接続手段は、前記ガイドレールアセンブリのガイドレールに沿って移動可能な移動台車と、該移動台車の上に装着される接続台車とに分離可能であり、前記昇降装置組立体は該接続台車に起立・傾倒自在に接続される請求項１又は２に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【請求項４】
前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリを収容する筒状本体部を有し、前記起立・傾倒手段は、前記筒状本体部の外周面に接続されるワイヤと前記移動台車に接続される液圧式起立・傾倒装置とからなり、該ワイヤ及び該液圧式起立・傾倒装置を操作することにより前記昇降装置組立体の起立・傾倒状態を調整する請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【請求項５】
前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリの上端部と前記伸縮アーム組立体の下端部との間に、前記２連のシリンダアセンブリが上昇・下降する際の前記伝熱管に沿った移動を案内する案内ローラ組立体を含むチューブガイド機構を備えており、該案内ローラ組立体は、前記管支持板の各々に形成された前記フロースロットを通過する際に開状態の案内位置から閉状態の非案内位置に切り換わるようにされている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【請求項６】
前記ランス挿入管は、前記ランス送り装置に関して旋回可能に支持されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【請求項７】
前記フレキシブルランスは、洗浄ノズルと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が流体連絡関係で接続された２本の高圧水ホースと、該洗浄ノズルに一端が光連絡関係で接続された１本のイメージスコープと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が固定された２本のスチールベルトと、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトを相互に固定するため、それらの長さ方向に沿って離間して配置され、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトに係合するロック部材とを備え、ベルト状の形状に構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器用スケール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子力発電プラントにおいて用いられる蒸気発生器のような熱交換器に関し、特に、熱交換器の管群内のスケールを除去するための除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
熱交換器は様々な産業分野で比較的に広く使用される装置であるが、使用に伴って内部の伝熱管や管支持板にスケールと呼ばれる汚れが生じるので、熱交換器の性能を維持するためこの汚染物を取り除く必要がある。管支持板には、伝熱管を通すための通常ベック穴（BEC  ＝  Broached  Egg  Crater)と称される異形の穴が形成されており、該穴を画成する壁面と伝熱管の外周面との間には隙間が存在するので、該隙間近傍の伝熱管の外周面、特に管支持板の下面側にスケールが付着しやすい。
【０００３】
このようなスケールを除去するために、従来、様々なスケール除去装置が提案され開発されてきた。原子力発電プラント用の熱交換器である蒸気発生器は、作業員が所定量以上の放射線の照射を受けないようにするという健康管理上の制限があるほか、相当に大形の設備であるにもかかわらず、その内部にある伝熱管は、非常に多数の本数に達し、密に詰まって配設されており、しかも、各伝熱管は、その直径が約２２ｍｍ程度と細く、かつ比較的に薄肉のものであって、強い衝撃を受ければ損傷する可能性もある。また、蒸気発生器内には、例えば７枚というように複数の管支持板が設けられており、管支持板間の距離は、蒸気発生器全体の高さに比べればはるかに短いので、このような諸々の条件を踏まえてスケール除去装置を構成しなければならない。そのため、総合的にみて満足しうるようなスケール除去装置は、未だ提供されていない。
【０００４】
例えば、本出願人の特開平９−０２６１０７号公報に記載された蒸気発生器の洗浄装置は、図１７に総括的に符号２００で示すように、挿入機構２０１と案内機構２１０とを具備し、挿入機構２０１は、手前側に駆動装置２０２を有すると共に、先端側に固定板２０３を有し、第２ジャッキ２０４の作動で固定すると共に、手前側と先端側の中間に受け板２０６及び第１ジャッキ２０９を設けて、案内機構２１０を上方へ９０度方向転換させる機構としている。また、案内機構２１０は、曲面が移動できるように多数の短冊形の押え板２１１に分割され、案内機構２１０の背面には、高圧ホース及び電線ケーブル２０７を取り付け可能とし、案内機構２１０の先端部には、洗浄部本体２０８を設け、そこにある噴射ノズルは１８０度回転できる機構としている。
【０００５】
しかし、この特開平９−０２６１０７号公報に記載の洗浄装置２００では、噴射ノズルの送りは、案内機構２１０の水平部の矢印方向への一方向のみの移動に依拠しているため、駆動装置２０２の力の作用方向が案内機構２１０の水平部と少しでも整列していないと、送りが円滑に行われない問題がある。蒸気発生器の胴部には、直径方向に対峙して１対のハンドホール即ち検査穴が設けられており、上述の洗浄装置２００の挿入機構２０１はこの１対のハンドホール間に架け渡されるものであるが、上記１対のハンドホールは、設計上、互いに直径方向に正確に整列して形成されているはずであるにも拘わらず、実際上は、許容されている製造公差のために両ハンドホールの中心間には若干の上下方向の偏心が避けられない。そのため、特開平９−０２６１０７号公報記載の洗浄装置では、第２ジャッキ２０４を使って手動で挿入機構２０１の位置を調節している。これは、構成を複雑にするだけでなく、作業性を悪化させ、製造コストの低下となる。
【０００６】
また、上述の特開平９−０２６１０７号公報に記載の案内機構２１０は、上述したように多数（４０〜５０個）の短冊形の押え板２１１に分割されているが、伝熱管２１２を損傷しないようにするためには、各押え板２１１に伝熱管ガイド機構が必要になり、これでは構造が非常に複雑となり、このように複雑な装置を実用に供することは実質的に困難である。
【０００７】
また、本出願人の特開平９−０９００８４号公報に開示された別のスケール除去装置３００は、図１８及び図１９に示すように、ノズル装置３０２が管支持板のフロースロットを通り上方の洗浄位置へ到達しうるように、最下段と最上段の管支持板の間を伸縮可能な入れ子式昇降装置３０１を備えている。この昇降装置３０１は複数段に伸縮可能な入れ子式シリンダ３０３と、同入れ子式シリンダ３０３の下端が固定され左右に複数個の走行ローラ及び最下端に支持ローラ（特開平９−０９００８４号公報の図３及び図４参照）を設けられた支持台３０４とを有している。また、この昇降装置３０１は、蒸気発生器の対向するハンドホールに架け渡された走行レール３０５上を支持台３０４が移動可能である。そして、この昇降装置３０１は、それに結んだ４本のワイヤ３０６の操作によってハンドホールから走行レール３０５に沿って蒸気発生器内に搬入して鉛直に立て起こされるようになっている
【０００８】
しかし、このスケール除去装置３００においても、走行レール３０５が蒸気発生器のハンドホール間に架け渡されるため、上述の特開平９−０２６１０７号公報に記載の案内機構２１０と同様の問題が生じるだけでなく、昇降装置３０１の入れ子式シリンダ３０３の搬入・立て起こしをリジッドではない４本のワイヤ３０６の操作によっておこなうので、各ワイヤに対応したウインチ３０６ａ〜３０６ｄの操作が必要である。しかも、入れ子式シリンダ３０３を立てるときと倒すときとでは、各ワイヤの角度を微妙に調節しなければならず、ウインチの制御が煩雑となり、高コストの熟練作業員を必要とする。
【０００９】
更に、昇降装置の先端に連結されるフレキシブルランスの従来例としては、同様に本出願人の特開平９−０７９５０５号公報に記載のものがある。このフレキシブルランス４００は、図２０及び図２１に示すように、２枚の薄い帯状のバネ鋼板４０１で注水ホース４０２と光ファイバ４０６と窒素ガスホース４０３とを挟み、１対の送りドラム４０５により繰り出す。バネ鋼板４０１の両縁は粘着テープ４０４により留められている。このように、フレキシブルランス４００は全体を帯状に整形しつつ、繰り出され、伝熱管の列間に挿入して、スケールを洗い流すものである。
【００１０】
しかし、このフレキシブルランスも幾つかの解決すべき問題を含んでいる。例えば、２枚のバネ鋼板４０１を曲げたときに両者間にズレが起こり、これがランス先端にある洗浄ノズルの角度等に影響を及ぼして、効果的なスケール洗浄を困難にする可能性があり、また、送りドラム４０５によるフレキシブルランスの繰り出しでは、通常ゴム製である送りドラム４０５とバネ鋼板４０１との間に滑りが起こって、フレキシブルランスの繰り出しに悪影響が出ることが容易に予測される。
【００１１】
従って、本発明の一般的な目的は、蒸気発生器内への据え付けにより問題が生ずることなく、昇降装置を蒸気発生器内でスムーズに立て起こし、上昇させ、その先端にあるフレキシブルランスを信頼性のある仕方で洗浄位置へ送り出すことができる、構造が簡単で、しかも作業性のよい熱交換器管群内のスケール除去装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的から、請求項１に係る本発明の熱交換器用スケール除去装置は、胴部と、該胴部の横断方向に該胴部内に水平に配置された複数の管支持板と、前記胴部内にチューブレーンを画成するように前記各管支持板を貫いて列状に延びる複数の伝熱管と、前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板の直上に直径方向に対峙して前記胴部に形成された１対の検査穴とを有し、前記各管支持板の、前記チューブレーンに対応する部分には、フロースロットが形成されている熱交換器に適用されるスケール除去装置であって、
（ａ）前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板上に載置されて装着されるガイドレールアセンブリと、
（ｂ）該ガイドレールアセンブリに沿って移動自在の移動・接続手段と、
（ｃ）該移動・接続手段に傾倒自在に接続されると共に、２連のシリンダアセンブリからなる昇降装置組立体と、
（ｄ）該昇降装置組立体の起立・傾倒手段と、
（ｅ）前記２連のシリンダアセンブリの上端部に支持される伸縮アーム組立体であって、前記シリンダアセンブリに整列する垂直アーム部と、該垂直アーム部に関して旋回可能に取り付けられる旋回アーム部と、該旋回アーム部に対して入れ子式に伸縮する伸縮アーム部とを備える前記伸縮アーム組立体と、
（ｆ）先端にランス挿入管を備えて前記伸縮アーム部に取り付けられたランス送り装置と、
（ｇ）該ランス送り装置の内部に収容され、該ランス送り装置により引戻し自在に送り出される洗浄ノズル付きフレキシブルランスと、
を備えている。
【００１３】
この熱交換器用スケール除去装置において、請求項２に係る本発明によると、前記ガイドレールアセンブリが装着される管支持板は、最下方の管支持板であり、該ガイドレールアセンブリは、該最下方の管支持板に形成されたフロースロットに係合して固定されている。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明のように、前記移動・接続手段は、前記ガイドレールアセンブリのガイドレールに沿って移動可能な移動台車と、該移動台車の上に装着される接続台車とに分離可能であり、前記昇降装置組立体は該接続台車に起立・傾倒自在に接続されることが好ましい。
【００１５】
更に、請求項４に係る本発明によると、前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリを収容する筒状本体部を有し、前記起立・傾倒手段は、前記筒状本体部の外周面に接続されるワイヤと前記移動台車に接続される液圧式起立・傾倒装置とからなり、該ワイヤ及び該液圧式起立・傾倒装置を操作することにより前記昇降装置組立体の起立・傾倒状態を調整する。
【００１６】
請求項５に記載の本発明では、前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリの上端部と前記伸縮アーム組立体の下端部との間に、前記２連のシリンダアセンブリが上昇・下降する際の前記伝熱管に沿った移動を案内する案内ローラ組立体を含むチューブガイド機構を備えており、該案内ローラ組立体は、前記管支持板の各々に形成された前記フロースロットを通過する際に開状態の案内位置から閉状態の非案内位置に切り換わるようにされている。
【００１７】
請求項６に記載の本発明のように、前記ランス挿入管は、前記ランス送り装置に関して旋回可能に支持されていることが好ましい。
【００１８】
最後に、請求項７に係る本発明のように、前記フレキシブルランスは、洗浄ノズルと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が流体連絡関係で接続された２本の高圧水ホースと、該洗浄ノズルに一端が光連絡関係で接続された１本のイメージスコープと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が固定された２本のスチールベルトと、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトを相互に固定するため、それらの長さ方向に沿って離間して配置され、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトに係合するロック部材とを備え、ベルト状の形状に構成されていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとすする。また、本発明は、以下の説明から分かるように、この実施形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００２０】
＜蒸気発生器の一般的説明＞
図１は、本発明によるスケール除去装置１０を蒸気発生器に取り付けた状態で示すもので、これにより上記スケール除去装置１０の全体構成の概要を把握できるであろう。しかし、本発明をより良く理解するためには、蒸気発生器について説明する必要があると思われるので、図１を参照してその概要を簡単に説明する。符号１は、同一高さの位置に１対のハンドホールもしくは検査穴１ａが直径方向に対峙して形成された蒸気発生器のほぼ円筒形の胴部を表しており、胴部１内の下方部位には管板（図示せず）が配設されて図示しない水室を画成し、一方、この管板よりも上方には、上記水室と連通するように多数の通常Ｕ字形の伝熱管１２が配置されると共に、該伝熱管１２を横方向から支持するように複数（図には下から２枚のみを示すが、代表的には７枚程度）の管支持板１３ａ，１３ｂ・・・・水平に配置されている。各伝熱管１２は、管支持板１３ａ，１３ｂ・・・・に形成された通常ベック穴（BEC  ＝  Broached  Egg  Crater)と称する異形の穴を貫いて上下に延びている。
【００２１】
上記水室内のスペースは、仕切板によりホットレッグ部とコールドレッグ部に分けられていて、各Ｕ字形伝熱管１２の一端はホットレッグ部に連通し、他端はコールドレッグ部に連通しており、一方、図示しない管板よりも上方の胴部部分には、いずれも図示しない給水入口及び蒸気出口が形成されている。
【００２２】
従って、例えば原子力発電プラントの蒸気発生器の場合、原子炉から送られてきた高温高圧の冷却材は、蒸気発生器の水室のホットレッグ部に入り、伝熱管１２の内部を通ってコールドレッグ部に至り、再び原子炉に戻される。一方、上記給水入口からは給水が胴部１内に供給され、伝熱管１２の周りを満たす。従って、この給水は伝熱管１２の内部を流れる冷却材により加熱されて蒸気となり、上記蒸気出口から出て、発電のために蒸気タービン（図示せず）に送られる。このように給水が蒸気に変態するために、管支持板に形成された上記ベック穴の特に直下部分近傍にスケールと称する汚れが付着する。このスケールを放置すると、伝熱管の腐食等の原因になるため定期的に除去しなければならない。
【００２３】
＜スケール除去装置の概要説明＞
本発明によるスケール除去装置１０は、このスケールを効果的に除去するために開発されたもので、胴部１の外周面に、このスケール除去装置１０を操作するための諸機器からなる操作装置アセンブリ２０が取り付けられる。胴部１内には、操作装置アセンブリ２０と作動上連絡して、ガイドレールアセンブリ３０が組み込まれている。このガイドレールアセンブリ３０は、この実施形態では、最下方にある第１の管支持板１３ａ上に載置され、ガイドレールアセンブリ３０の各端部の近傍に上述したハンドホール１ａがある。
【００２４】
このガイドレールアセンブリ３０により支持され案内されるのが、昇降装置組立体（以下、単に昇降装置という）５０を移動・起立・傾倒可能に支持する移動・接続台車組立体（移動・接続手段）４０である。図１において垂直上方に延びる昇降装置５０の起立・傾倒は、ウインチ２５等の助成下に、リジッドな水圧式起立・傾倒装置６０により行われる。また、昇降装置５０は、チューブガイド装置７０と伸縮アーム組立体８０とを含んでおり、この伸縮アーム組立体８０の先端にランス送り装置９０が取り付けられている。ランス送り装置９０によりフレキシブルランスの先端に設けた洗浄ヘッドが管群内の所定位置に送り込まれる。該フレキシブルランスは、流体噴射ノズルを含み、そこから噴射されてスケールに衝突する流体の圧力によりスケールを剥がし除去する。管支持板上に落下した除去スケールは別の手段により胴部外に排出されるが、この手段は本発明の一部ではないため、説明を省略する。
【００２５】
＜スケール除去装置の組立て＞
上述したスケール除去装置１０は、蒸気発生器胴部の外部にあるときは半分解状態であるが、次のような手順で胴部内に搬入し組み立てられる。
１．ハンドホール１ａから手を挿入して、監視カメラ１００を胴部１ａ内に取りつける。監視カメラ１００の具体的な取付方法及び装置については後述する。
２．ガイドレールアセンブリの装着時に伝熱管１２を損傷から保護するため、伝熱管プロテクタ１１０を管群レーンに設置する。伝熱管プロテクタ１１０の詳細については後述する。
３．ガイドレールアセンブリ３０を構成する分割式のガイドレール(実施形態では２分割)３１をハンドホール１ａを介して胴部１内に導入する。このとき移動台車４１は予めガイドレールに装着しておく。
４．水圧式起立・傾倒装置６０をハンドホール１ａを介して胴部１内に搬入し、移動台車４１に接続する。
５．その後、チューブガイド機構７０、伸縮アーム８０及びランス送り装置９０等が接続された状態で、昇降装置５０を横向きにして移動台車４１の奥までハンドホール１ａから挿入する。
６．次に、接続台車４２をハンドホール経由で胴部内に搬入し、移動台車４１と接続台車４２とを固定して移動・接続台車組立体４０とする。
７．水圧式起立・傾倒装置６０により後述するウインチ及びラックの助成下に昇降装置５０を図示の直立状態に保持する。これにより、汚染部分、特に管支持板の下側を洗浄する準備が完了する。
【００２６】
＜操作装置アセンブリ２０の詳細構造＞
次に、図１、図３及び図４を参照して操作装置アセンブリ２０の詳細構造について説明する。操作装置アセンブリ２０は、ハンドホール１ａの上方にある適宜の位置で胴部１に固定的に取り付けられるフレーム構造の取付台２１と、この取付台２１により垂直方向に移動自在に支持・案内されるフレーム構造のウインチ取付台２２と、該ウインチ取付台２２の上方部位にあるホルダ２２ａにより水平方向に移動可能に支持された水平方向移動台２３とを備えている。
【００２７】
取付台２１にはブラケット２１ａが装着されており、該ブラケット２１ａにより手動ウインチ２１ｂが支持されている。同ウインチのワイヤ２１ｃの先端はウインチ取付台２２に設けられたフック２２ｂに結合されている。従って、手動ウインチ２１ｂの操作によりウインチ取付台２２延いてはそこに支持された各種装置を上下動させることができる。胴部１内へのガイドレールアセンブリ等の搬入の支障にならないように、搬入時、ウインチ取付台２２等は、図３に示す上方位置に保持される。
【００２８】
水平方向に移動可能な移動台２３に支持されているのは、前述した昇降装置５０用の昇降ウインチ２４と、前述した水圧式起立・傾倒装置６０と協動する立て起こしウインチ２５とである。昇降ウインチ２４は、昇降巻取りドラム２４ａと、図示しないが、そこに基端が取り付けられ他端が昇降装置５０に取り付けられた昇降位置検出ワイヤ２４ｂと、駆動モータ２４ｃとを有する。この昇降ウインチ２４により、昇降装置５０の最上端にあるランス送り装置９０の昇降量を検出することができる。立て起こしウインチ２５は、ケース２５ａ内に収納されたワイヤドラム２５ｂと、このワイヤドラム２５ｂに基端で固定され他端で昇降装置５０の昇降装置本体部５１に固定される立て起こしワイヤ２５ｃとを有する。また、立て起こしウインチ２５は、ケース２５ａに図示のように装着された減速機構付きモータ２５ｄを含んでいる。従って、該立て起こしウインチ２５が水圧式起立・傾倒装置６０と協動して後述するように昇降装置５０を立て起こすことができる。なお、取付台２１には各種ランプを含む作業指示装置２１ｄが装着されている。
【００２９】
操作装置アセンブリ２０は、更に、図４に最も良く示す横方向送り装置２６を含んでいる。この横方向送り装置２６は、予め胴部１のハンドホール１ａを囲んで適宜の手段により装着されるもので、同ハンドホール１ａに突起部２７ａで直結される固定台２７を有している。固定台２７の平面部２７ｂには、直径方向に対峙した１対のハンドホール１ａと好ましくは直線状に整列して、１対のブロック状ガイド２８が取り付けられている。このガイド２８はその天板２８ａが着脱自在となっており、天板２８ａを取り外すことにより、矩形断面の送りラック棒２９を上方から受け入れることができるように構成されている。図示の実施形態においては、送りラック棒２９は、１本の連続した棒状部材として示されているが、適宜相互に接続されて長い棒状部材となる分割式のものでもよい。
【００３０】
送りラック棒２９の先端には、Ｌ字形クランクのように形成された移動台車連結部材２９ａが設けられており、その下端部２９ｂで後述するように移動・接続台車組立体４０の移動台車４１（図１）に係合するようになっている。横方向送り装置２６は、送りラック棒２９を駆動するために、そのラック部２９ｃに係合するピニオンギヤ２６ａと、該ピニオンギヤを回転駆動する送りモータ２６ｂとを含んでいる。送りモータ２６ｂには周知のエンコーダ（図示せず）が接続されており、その回転量延いては送りラック棒２９の移動量、即ち移動・接続台車組立体４０の移動量を検出しうる。図４において固定台２７の左側面に見えるものは、上述したピニオンギヤ２６ａとラック部２９ｃの係合を手動で選択的に解除することができるハンドル２６ｃである。このハンドル２６ｃとラック部２９ｃの機械的な接続関係は、当業者にとって周知のものでよいため、図示を省略する。
【００３１】
＜補助的機器＞
次に、蒸気発生器の胴部１ａ内に本発明のスケール除去装置１０を搬入し組み立てるに先立って該胴部１ａ内に予め装着される補助的機器について簡単に説明する。この補助的機器には、図５に最も良く示す伝熱管プロテクタ１１０と、図６に最も良く示す監視カメラ１００とがある。
【００３２】
図１において、蒸気発生器の胴部１内には、１対のハンドホール１ａに整列してチューブレーンと称する相対的に広いスペースＳが存在する。このスペースＳを挟むように伝熱管の管群が存在するので、本発明のスケール除去装置１０をこのチューブレーンＳに設置するに際し、チューブレーンＳに対峙する管群の伝熱管１２を損傷しないように、チューブレーンＳの両側に伝熱管プロテクタ１１０を敷設するのが好ましい（この実施形態では片側にあるもののみを図示）。図５に示すように、伝熱管プロテクタ１１０は、ナイロン系の樹脂から形成されたベルト状本体を有し、その長手方向に沿って適宜の間隔で取り付けられた複数のクリップ１１１を備える。
【００３３】
該クリップ１１１は、離間して位置する２つの指状部材１１２と、それらの端部を接続する基部１１３とから断面コ字形に形成されており、基部１１３でベルト状本体に取り付けられ、２つの指状部材１１２が隣接する伝熱管１２の間に挿入されることにより、管群側に装着される。図示しない伝熱管プロテクタも同様にしてチューブレーンに敷設される。なお、全作業の終了後、各伝熱管プロテクタのクリップ１１１を伝熱管１２から取り外すには、図示しないが、敷設位置にある両伝熱管プロテクタ１１０の上縁に橋状に除去治具を掛け渡し、この除去治具により各伝熱管プロテクタ１１０の上縁をレーン内側に引っ張りつつ曲げることにより、各クリップ１１１を隣接伝熱管から簡単に外すことができる。
【００３４】
次に、監視カメラ１００の装着について図１及び図６を参照して説明する。この監視カメラ１００は、蒸気発生器胴部１内へのガイドレール３１の搬入、胴部１内での移動・接続台車組立体４０の組立て、この移動・接続台車組立体４０への昇降装置５０の取付け、昇降装置５０の立て起こし等の諸作業を特に遠隔的に監視するためのものであるから、第１及び第２管支持板１３ａ，１３ｂの間でなるべく胴部内面近くの上方位置、即ち図１に示す位置に配設するのが好適である。また、監視カメラ１００は、片側のハンドホール１ａから挿入されるものが１つあるだけでなく、他方の側のハンドホール１ａから挿入される別のものが存在していてもよい。
【００３５】
図６において、監視カメラ１００は、本体部１０１と、該本体部１０１に回転自在に支承された支持腕１０２とを備え、該支持腕１０２に、ＣＣＤカメラ制御部１０３と、ＣＣＤカメラ（図示せず）に光学的に連係したズームレンズ１０４と、監視対象を照射する照明ランプ１０５とが支持されている。一方、本体部１０１には、管群側が伝熱管の外形形状に倣って蒲鉾型に凹んだ側面１０６ａを有する伝熱管クランプ１０６と、該クランプ１０６を伝熱管１２に対して接近させたり離隔させたりするための空気シリンダ１０７と、鎖線で示すようにズームレンズ１０４及び照明ランプ１０５等を駆動するためのカメラ旋回モータ駆動部１０８とを支持している。
【００３６】
図示しないが、この監視カメラ１００には、本体部１０１に取り付けうる棒状部材が垂下していて、この棒状部材を持ってハンドホール１ａから胴部１内に監視カメラ１００を搬入し、希望位置に配設することができる。また、図示しないが、電源ケーブルや空気ホース等はハンドホール１ａを介してこの監視カメラ１００に引き込まれる。
【００３７】
＜ガイドレールアセンブリの詳細構造＞
図１に示すように、管支持板には、蒸気発生器胴部内のチューブレーンＳに対応する位置に、細長い複数のフロースロット１ｂが形成されている。このスロット１ｂを利用して、２分割式のガイドレール３１ａ，３１ｂからなるガイドレールアセンブリ３０の固定が行われる。即ち、各ハンドホール１ａから１つのガイドレール３１ａ，３１ｂを入れチューブレーンＳ上に置く。
【００３８】
図７において、各ガイドレール３１ａ，３１ｂは実質的に同一の構造であるため、図１において左側のガイドレール３１ａについて代表的に説明すると、該ガイドレール３１ａは、フランジ部３４を除いて頂部が開放した中空部３３を内部に有するチャンネル形状のものであり、そのハンドホール側の端部には、ガイドレール固定クランプ装置３２が設けられている。このクランプ装置３２は、掴み部３２ａと板状のクランプ部３２ｂとからなり、ハンドホール１ａから手を伸ばして、クランプ部３２ｂをフロースロット１ｂに導入し、掴み部３２ａを操作して、該クランプ部３２ｂとガイドレール底部との間で管支持板１３ａを挟持する。かくして、管支持板上へのガイドレール、延いてはガイドレールアセンブリ３０の固定が行われる。
【００３９】
＜移動・接続台車組立体＞
上述したようにガイドレールを胴部１内に導入もしくは搬入する際には、移動台車４１は、ガイドレールの中空部３３に既に収容された状態であるが、接続台車４２については、これが移動台車４１に接続された状態でハンドホール１ａから諸機器を搬入すると、ハンドホール−１ａが搬入に干渉する可能性があるため、昇降装置５０、水圧式起立・傾倒装置６０、チューブガイド装置７０、ランス送り装置９０等が胴部内に運び込まれてから、移動台車４１に固定される。移動台車４１は、そのフランジ部４５をガイドレール３１ａのフランジ部３４上に載置させて、ガイドレールの中空部３３に嵌まるボート状の形状を有し、長手方向の両端部の外側には、Ｔ字形をした連結部４１ａが設けられている。移動台車４１のフランジ部４５の幅はガイドレール３１ａのフランジ部３４のほぼ半分である。そして、連結部４１ａに、図４に関連して説明した送り装置２６の送りラック棒２９に設けられた移動台車連結部材２９ａの可撓性を有する下端部２９ｂが嵌まり、ロックされるような周知の構造になっている。この実施形態ではロックの解除は手動により行われる。また、移動台車４１の各側部には、２つの窓４１ｂが開口しており、各窓４１ｂから部分的に外部に突出するように、ガイドレール３１ａに沿った移動台車４１の移動を案内する回転ローラ４１ｃが設けられている。回転ローラ４１ｃはガイドレール３１ａのフランジ部３４の内側面に当接する。また、移動台車４１の長手方向端部の内側には、２つの凹所４１ｄが形成されている。
【００４０】
接続台車４２は、全体として、上記移動台車４１上に配置されるのに適した大きさと形状を有しており、長手方向の両側部に、ガイドレール３１ａのフランジ部３４に載置される脚部４６を備える。接続台車４２の底部４２ａは脚部４６の下面よりも上方にあり、移動台車４１のフランジ部４５上に載置される。そして、接続台車４２の底部４２ａの両端下部にシリンダ収納ブロック４３を有しており、該ブロック４３内に１対のシリンダ４４が収容されている。上述した接続台車４２を移動台車４１上の所定位置に置いてから、接続台車４２に設けたシリンダ４４に流体を供給すれば、図示しないロッドがシリンダ４４から出て、移動台車４１の凹所４１ｄに係合し、かくして移動台車４１と接続台車４２との接続が完了する。
【００４１】
更に、接続台車４２の頂部には、昇降装置５０を旋回可能に装着するための構造である昇降装置旋回ガイド４７及び昇降装置垂直クランプ４８が設けられている。後述するが、昇降装置５０の下端部には、旋回ピン装置５２とフック状の接続台車クランプ５３とが設けられており、それらと、接続台車４２のスパナ頭部のような形状の突起部である昇降装置旋回ガイド４７及び昇降装置垂直クランプ４８とがそれぞれ連係するようになっている。符号４９は、図７において接続台車４２の頂部右端及び頂部左端に設けられたカバーであり、図示しないが、このカバー４９により閉じられた凹所に所要の電装品を収容することができる。
【００４２】
昇降装置５０を移動・接続台車組立体４０に接続するためには、旋回ピン装置５２を、そこに内向きに設けられたピン５２ａが昇降装置旋回ガイド４７のピン受け凹部４７ａに嵌まるように位置決めする。そして、ピン５２ａを凹部４７ａに嵌合させながら、後述する諸装置を操作して昇降装置５０を徐々に起立させれば、最終的に昇降装置垂直クランプ４８，５３が係合してロックされ、昇降装置５０は垂直状態に保持される。なお、昇降装置垂直クランプ４８，５３のロックは、昇降装置垂直クランプ５３が昇降装置垂直クランプ４８に入ると、図示しないシリンダが作動してプレートが昇降装置垂直クランプ５３のフック部５３ａに入ることにより行われる。符号５４は、流体案内管であり、符号５５はカップラーを表している。
【００４３】
＜水圧式起立・傾倒装置＞
次に、図１、図７及び図８を参照して水圧式起立・傾倒装置６０の構造について説明する。図８において、水圧式起立・傾倒装置６０は、２つの立て起こし旋回シリンダ装置６１，６２と、水圧供給分配マニホルド６３と、立て起こし伸縮シリンダ装置６４とを有する。これらの機器６１〜６４は符号６５，６６等で示した側版により相互に接続され、前述した移動・接続台車組立体４０を介してガイドレールに沿って一体的に摺動するようになっている。図示しないが、２つの旋回シリンダ装置６１，６２の間にはラックが存在しており、立て起こし伸縮シリンダ装置６４の作動ロッド（図示せず）の端部に設けられたピニオンがこのラックに係合するようになっている。従って、旋回シリンダ装置６１，６２を作動してラックを移動させれば、ピニオンが回転し、立て起こし伸縮シリンダ装置６４を旋回もしくは揺動、即ち立て起こしたり、寝かせたりすることができる。２つの旋回シリンダ装置を用いることにより、各旋回シリンダ装置をハンドホールからの搬入搬出に好適な小型に形成しながら、十分な推力を得て、一方のシリンダでラックを押し、他方のシリンダでラックを引くことができる。
【００４４】
この実施形態では、旋回シリンダ装置６１，６２及び立て起こし伸縮シリンダ装置６４の作動流体は、水圧供給分配マニホルド６３を経由する水であり、水は、集合的に示した各種の水圧配管６７，６８を通って旋回シリンダ装置６１，６２及び立て起こし伸縮シリンダ装置６４を駆動する。
【００４５】
立て起こし伸縮シリンダ装置６４の旋回時における上記ピニオンから昇降装置本体部５１までの距離の変化に追随するために、立て起こし伸縮シリンダ装置６４の作動ロッド６４ａの上端６４ｂは、昇降装置本体部５１に対してスライド可能に接している。立て起こし旋回シリンダ装置６１の端部に設けられているのは、移動台車連結部６９であり、これは、移動台車４１のＴ字形をした突起である連結部４１ａ（図７参照）を補完するＴ字形の凹部を有する突起部６９ａと、その上方に位置するロック部６９ｂとを含み、移動台車４１の連結部４１ａに突起部６９ａを嵌め込むことにより、ロック部６９ｂで自動的にロックする構造である。ロックを解除したい場合には、ハンドホール１ａから手を伸ばしてロック部６９ｂを上方へ回せばよい。
【００４６】
＜昇降装置組立体＞
次に、特に図９の（ａ）及び（ｂ）等を参照して昇降装置組立体５０について説明するが、重複を避けるために、図１，７及び８に関連して説明した部分については説明を省略する。図９において、符号５１は既述した筒状の昇降装置本体部であり、その下端部には前述した旋回ピン装置５２及び接続台車クランプ５３等が設けられており、上端部にはチューブガイド装置７０の取付台５６が設けられている。昇降装置本体部５１は筒状の部材であり、その内部に水圧駆動の１対のもしくは２連の入れ子式伸縮シリンダアセンブリもしくは組立体５７が設けられている。
【００４７】
各シリンダ組立体５７は、この実施形態では、入れ子式に嵌まり合うように徐々に小径となる１１本のシリンダ５７ａ，５７ｂ，・・・からなり、最上方のシリンダ５７ａの上端が取付台５６に固定される。また、図１及び図３に関連して説明した昇降位置検出ワイヤ２４ｂは、昇降装置本体部５１の下端部内に設けたガイドローラ５１ａを経由して２組のシリンダ組立体５７の間を通り、上述した取付台５６に取り付けられている。シリンダ組立体５７が伸長することにより昇降位置検出ワイヤ２４ｂは引き出され、昇降装置本体部５１の上端部にある取付台５６の位置延いてはその取付台５６に取り付けられた長さ不変の部材の位置を検出する。
【００４８】
また、図１及び図３に関連して説明した立て起こしワイヤ２５ｃ（起立・傾倒手段）は、昇降装置本体部５１の上端部近傍で該昇降装置本体部５１の両側に取り付けられたワイヤシーブ５１ｂに取り付けられている。立て起こしワイヤ２５ｃ及び水圧式起立・傾倒装置６０による昇降装置５０の傾倒動作については、後述する。
【００４９】
取付台５６の平らな頂部５６ａには、ほぼ半円柱状の凹所５６ｂを有する接続部材５８が設けられている。図９の（ｂ）に示すように、この取付台５６へのチューブガイド装置（図１及び図１０参照）７０の取り付けは、フレーム構造体７１の下端部に形成された横穴７１ａが上記凹所５６ｂに整列するように、フレーム構造体７１を取付台５６上に載置し、しかる後、ピン５９を凹所５６ｂ及び横穴７１ａに挿通することにより行う。なお、挿通されたピン５９は適宜の手段で脱落を防止されている。
【００５０】
次に、このチューブガイド装置７０の詳細構造について、本発明によるスケール除去装置１０の動作を理解するために必要な機構を中心として、図１０を参照して説明する。昇降装置５０のシリンダ組立体５７は、洗浄位置に到達するために、管支持板１３ａ，１３ｂ・・・（図１参照）等に形成したフロースロット１ｂを通り抜けて伸長しなければならず、相当な長さに達する。従って、昇降装置５０のシリンダ組立体５７の伸長状態で装置が揺れて伝熱管１２に接触して損傷させないように、このチューブガイド装置７０は案内ローラ組立体からなる特別な保護装置７２を備えている。また、上述のように、フロースロット１ｂを通過しなければならないので、この案内ローラ組立体７２には、そのための特別な工夫も施されている。
【００５１】
図１０において、チューブガイド装置７０は、フロースロット１ｂの短辺方向の寸法よりも短い厚さに形成された窓枠状のフレーム構造体７１を有する。保護装置７２は上側及び下側案内ローラ組立体７２ａ，７２ｂからなり、フレーム構造体７１の２つの窓部もしくは開口部７１ｃ，７１ｄに、開閉自在の上側及び下側案内ローラ組立体７２ａ，７２ｂが配設されている。また、フレーム構造体７１の上端部は、後述する伸縮アーム組立体８０を例えばボルト（図示せず）のような手段で取り付けるための平らな面７１ｂを有する取付台７１ａとなっている。図１０の（ａ）は案内ローラ組立体７２ａ，７２ｂの開状態を示し、図１０の（ｂ）は閉状態を示す。上側及び下側案内ローラ組立体７２ａ，７２ｂの構造自体は同一であるため、一方のみについて説明する。
【００５２】
各案内ローラ組立体は、左側に４本、右側に４本、計８本のガイドレバー７３を有する。案内ローラ組立体の開状態では、各ガイドレバーはほぼ水平方向に平行に延び、案内ローラ組立体の閉状態ではほぼ垂直方向に延びる。これらのガイドレバー７３の基端部はリンク機構７４で相互に接続されているが、リンク機構７４のメカニズム自体は周知であるから更なる説明は省略することができる。窓枠状のフレーム構造体７１の垂直部７５ａ，７５ｂ内には、上記リンク機構７４に組み合う図示しない開閉シリンダが組み込まれていて、各開閉シリンダの作動により、関連した上側又は下側の８つのガイドレバー７３を同一方向に揺動もしくは移動させることができる。
【００５３】
８本のガイドレバー７３のうち横方向に所定量離間して配置された各２本の隣接ガイドレバー間には、ガイドローラ７６が回転自在に設けられ、一方、各ガイドレバー７３の先端部近傍には、１つのサイドローラ７７が回転自在に設けられる。ガイドレバー７３が開状態にあるときには、図１０の（ａ）に鎖線で示した伝熱管１２は、各１対のガイドレバー間にある。従って、昇降装置５０のシリンダ組立体５７が伸長もしくは収縮して、延いてはチューブガイド装置７０が上方もしくは下方に移動するときに、ガイドローラ７６及びサイドローラ７７により案内される。
【００５４】
次に、開状態にあるガイドレバー７３が管支持板１３ｂのフロースロット１ｂを画成する壁面に干渉しないように、チューブガイド装置７０には、更に、管支持板検知装置が設けられていて、その検出信号により、フレーム構造体７１の垂直部７５ａ，７５ｂ内に設けた図示しない上記開閉シリンダの作動を制御するようになっている。即ち、図１０の（ｂ）に示すように、フレーム構造体７１の管群に面する側面には、上部に１つ、中央部に２つ、下部に１つ、計４つの近接スイッチでよい位置検知装置７８ａ〜７８ｄが設けられている。位置検知装置７８ｂは裏側の側面にあり、図１０の（ｂ）には点線で表れている。
【００５５】
チューブガイド装置７０の管支持板通過とガイドレバー７３の開閉タイミングについて、図１０の（ａ）に示す状態にあるチューブガイド装置が上昇移動する場合について代表的に説明する。先ず、更なるチューブガイド装置７０の上昇移動に伴い、最上方の位置検知装置７８ａが管支持板を検知すると、上側案内ローラ組立体７２ａの全ガイドレバー７３が開閉シリンダを介して閉状態に移行し、チューブガイド装置７０の下半部の管支持板通過を許容する。そして、今度は中央の位置検知装置７８ｂが上記管支持板を検知すると、上側案内ローラ組立体７２ａの全ガイドレバー７３が開閉シリンダを介して開状態に移行し、その直後に、別の位置検知装置７８ｃが上記管支持板を検知すると、下側案内ローラ組立体７２ｂの全ガイドレバー７３が開閉シリンダを介して閉状態に移行し、チューブガイド装置７０の上半部の管支持板通過を許容する。最下方の位置検知装置７８ｄが管支持板を検知すると、下側案内ローラ組立体７２ｂの全ガイドレバー７３が開閉シリンダを介して開状態に移行し、かくして全てのガイドレバーが開状態となりチューブガイド装置７０を好適にガイドする。
【００５６】
＜伸縮アーム組立体＞
図１１に示すように、この伸縮アーム組立体８０は、上記チューブガイド装置７０の取付台７１ａに装着される。伸縮アーム組立体８０は、チューブガイド機構７０から垂直上方に延びる垂直アーム部８１と、該垂直アーム部８１に対して旋回可能な旋回アーム部８２と、該旋回アーム部８２に関して伸縮する伸縮アーム部８３とを備えており、該旋回アーム部８２及び伸縮アーム部８３は、図１１の（ａ）に示す洗浄作業時の水平状態と、図１１の（ｂ）に示す移動時の垂直状態とをとりうる。
【００５７】
旋回アーム部８２は、符号８４で示す部分で垂直アーム部８１に旋回可能に取り付けられると共に、レバー８５により支持されている。垂直アーム部８１内には鎖線で概略的に示した旋回シリンダ８１ａが設けられており、該旋回シリンダ８１ａのロッド８１ｂが上下動することにより、その先端に設けられたピン８１ｃがスロット８１ｄに沿って上下動し、以ってレバー８５を介して旋回アーム部８２及び伸縮アーム部８３が矢印で示すように旋回する。
【００５８】
旋回アーム部８２内には、伸縮シリンダ８２ａが設けられている。その作動ロッド８２ｂは伸縮アーム部８３に接続されていて、作動ロッド８２ｂの作動に連動して伸縮アーム部８３も矢印で示すように伸縮するようになっている。伸縮アーム部８３の先端にあるのはランス送り装置接続部材８６であり、旋回アーム部８２の図１１の（ａ）において右側端部の上方に設けられているのは、ランスガイド８７である。図示しないが、後述するランス送り装置に送り込まれるランスは、図２から了解されるように、ランスガイド８７から旋回アーム部８２及び伸縮アーム部８３の側面を通り、ランス送り装置９０に導入される。
【００５９】
図１に符号８９で示されたケーブル・ホースアセンブリは、図１１に示すように垂直アーム部８１内にまで延び、そこを更に上方に敷設されていて、一部がリニアエンコーダのようなリニアスケール８８に連絡している。このリニアスケール８８がランス送り装置接続部材８６延いては後述するランス送り装置９０の位置を検出する。
【００６０】
＜ランス送り装置概要＞
図１１に示した伸縮アーム部８３の先端にあるランス送り装置接続部材８６に図１２のランス送り装置９０が取り付けられる。このランス送り装置９０は、内部をフレキシブルランス１２０（図１３参照）が通るランス挿入管９１と、ケース９２ａで囲まれランス押付け機構等を有するランス送り機構９２とを含んでおり、これらは基台１５１上に装着される。また、±９０度旋回可能なランス挿入管９１には、洗浄しようとする管列の間にその先端を位置させた後、このランス挿入管９１を管群により支持するためのクランプ機構９３が設けられている。ランス押付け機構を含むランス送り機構９２及びクランプ機構９３の詳細については図１４を参照して後述する。なお、基台１５１の前端部分に符号９４で示すようにＣＣＤカメラ及び照明ランプを設けておくと作業の監視に都合がよい。
【００６１】
＜洗浄ヘッド付きフレキシブルランス＞
図１３は、上述したランス挿入管９１の先端から被洗浄位置に送り出されるフレキシブルランス１２０の一部、特に洗浄ヘッド１２１の近傍部分を示している。フレキシブルランス１２０は、２本の高圧ホース１２２と、フレキシブルランスに剛性を付与するためそれらの外側に配置された２本のスチールベルト１２３と、高圧ホース１２２間に延在する１本のイメージガイド１２４とからベルト状に形成されている。このフレキシブルランス１２０の送入及び引戻しを容易にするために、所定の間隔で長さ方向に離間した複数のロック部材である樹脂ブロック１２５がフレキシブルランス１２０の側面に配設されている。このロック部材は、後述するチェーンと組み合って駆動される被駆動部材となる。
【００６２】
各樹脂ブロック１２５は、単一部品から一体成形されていて、スチールベルト１２３が通るスリット１２５ａと、２本の高圧ホース１２２が通る大径の円柱穴１２５ｂと、１本のイメージガイド１２４が通る小径の円柱穴１２５ｃとを有し、予め２本のスチールベルト１２３と、２本の高圧ホース１２２と、１本のイメージガイド１２４とを各樹脂ブロック１２５に通してから、符号１２６で示す部分で該樹脂ブロック１２５をスチールベルト１２３にピンで固定することにより、フレキシブルランス１２０に組み付けることができる。
【００６３】
２本のスチールベルト１２３、２本の高圧ホース１２２、及び１本のイメージガイド（イメージスコープ）１２４の各先端部は、洗浄ヘッド１２１に取り付けられる。この洗浄ヘッド１２１は、ほぼ直方体の第１部分１２１ａと、それに連なる台形状の第２部分１２１ｂとを有し、第１部分１２１ａの短辺により画成される各側面には２つのノズル穴１２７が画成され、第２部分１２１ｂの丸く形成された各側面には２つのノズル穴１２８が画成されている。イメージガイド１２４の先端は、洗浄ヘッドの第２部分１２１ｂの前端面にまで延びており、そこにＣＣＤカメラ（イメージスコープ）１２９が設けられている。この実施形態では、２つのノズル穴１２７からの水ジェットの拡散角度は約１４度であり、別の２つのノズル穴１２８からの水ジェットの拡散角度は約２度である。なお、水ジェットの噴射は、洗浄中のフレキシブルランス１２０の姿勢を安定させるために、洗浄ヘッド１２１の対峙する両側面のノズル穴から同時に上下方向に行うことが好ましい。
【００６４】
＜ランス送り装置詳細＞
次に、図１４〜図１６を参照してランス送り装置９０について説明する。このランス送り装置９０のランス挿入管９１は±９０度旋回可能であり、そのために、水圧式の旋回用復動シリンダ１３１を備える。このシリンダ１３１から延びるロッド１３２にはラック１３３が形成されており、該ラック１３３は、歯車１３４を介して歯車列１３６に連絡しており、最終的に、ランス挿入管９１側の歯車１３５に連絡している。この歯車１３５の回転軸は、図１４において右側に見える作動軸１３７と同軸状に整列しているので、ランス挿入管９１は、図１２に示す状態から９０度旋回した位置（図２参照）に旋回することができる。
【００６５】
また、ランス送り装置９０は、例えば洗浄作業中に洗浄ノズルから噴射される高圧水の反作用でフレキシブルランス１２０が不安定な運動を起こさないように、ランス挿入管９１に装着された前述のクランプ機構９３を備えている。このクランプ機構９３は、固定用単動エアシリンダ１３８と、その内部の作動ロッド１３９と、該作動ロッドの先端に設けられた伝熱管係合部１４０とを有する。係合部１４０は図１２に示すように屋根形に形成されているが、隣接する伝熱管の間に入って該伝熱管に係合し、以ってランス挿入管９１を安定的に保持することができれば、上述のよう形状に限定されない。なお、このシリンダ１３８内には戻しばね（図示せず）が設けられているので、圧力を解放すれば、作動ロッド１３９は元の位置に戻り、伝熱管係合部１４０は伝熱管との係合から解放される。
【００６６】
ランス送り装置９０は、フレキシブルランス１２０を管群内に送り込んだり引き戻したりするために、逆回転可能な電動モータ１４１と、その出力軸により回転駆動されるウォーム歯車１４２と、該ウォーム歯車１４２と噛み合う歯車列１４３を介して回転駆動される１対のスプロケット１４４，１４４とを有すると共に、該スプロケット１４４，１４４に掛け渡されたチェーン１４５を有しており、このチェーン１４５が、フレキシブルランス１２０に係合する。即ち、フレキシブルランス１２０は、図１３に示すように、その長さ方向に一定の間隔で離間した樹脂ブロック１２５，１２５・・・を有しているため、チェーン１４５のリンクが該樹脂ブロック１２５，１２５間に嵌まり込んで回動することにより、フレキシブルランス１２０の駆動が行われる構成となっている。
【００６７】
更に、フレキシブルランス１２０とチェーン１４５との係合を良好にしてフレキシブルランス１２０の送りを円滑にするために、前述した諸部材１４１〜１４４等は、一体的に移動可能の支持台１４６に設けられていて、該支持台１４６に関連した押付用シリンダ１４７を作動することにより、チェーン１４５をフレキシブルランス１２０に選択的に押し付けられるようになっている。
【００６８】
図２に示したようなランス１２０が伝熱管１２の管群中に挿入され、ランス挿入管９１が＋９０゜（又は−９０゜）旋回した状態で電動モータ１４１に故障が発生したり、シリンダホースの抜け、断線等が発生したりした場合には、装置を器外に搬出するために、図１２の状態に戻さなければならない。
【００６９】
そのために、本発明のランス送り装置９０は、非常搬出可能化装置１５０を有している。水圧式復動シリンダ１５２を作動させると電動モータ１４１からチェーン１４５までの駆動系及び支持台１４６、押付用シリンダ１４７が右側に移動し、ランスが後退する。そして押付用シリンダ１４７によりチェーン１４５をランす１２０から引き離し、水圧式復動シリンダ１５２により、電動モータ１４１からチェーン１４５までの駆動系及び支持台１４６、押付用シリンダ１４７が左側に移動し、押付用シリンダ１４７によりチェーン１４５をランス１２０に押し付ける。この一連の動作の繰り返しによりランスを戻すことができる。
また、押付用シリンダ１４７によりチェーン１４５をランス１２０から引き離し、ランス１２０をハンドホール１ａから引っ張ることによってもランス１２０を戻すことは可能である。
次に、ランス挿入管９１においては、支持台１４６側にその旋回軸心（作動軸１３７と整列する）から偏心してワイヤ１４８の一端が接続されており、その他端は、ランス送り装置基台１５１側の案内部を経由して、同基台１５１に設けられた圧縮コイルばね１４９に接続されている。旋回用復動シリンダ１３１の圧力を解放すれば、支持台１４６側がワイヤ１４８により引っ張られて図１２の状態に戻される。
【００７０】
＜スケール除去装置の動作説明＞
以上の説明により、本発明によるスケール除去装置１０の作動も当業者が容易に実施しうる程度に理解しうるものと思うが、洗浄ノズルを洗浄位置へ移動させて洗浄を行うまでの一連の動作について、特に図１を参照して簡略に述べると次のようである。なお、洗浄作業後に本発明のスケール除去装置１０の胴部からの取り出しについては、ほぼ逆の作業を行えばよいので、その説明は省略する。
【００７１】
ガイドレールアセンブリ３０、移動・接続台車組立体４０、昇降装置５０、水圧式起立・傾倒装置６０、ランス送り装置９０等を胴部１内に搬入したら、昇降装置５０をガイドレール上でのほぼ横に寝た状態から、図１に示すように起立した状態に旋回させなければならない（図１では昇降装置のシリンダアセンブリが若干伸長した状態になっているが、起立作業を開始する前には完全に収縮した状態となっている）。図から分かるように、昇降装置５０の下端からランス送り装置９０の先端までの長さは、管支持板１３ａ，１３ｂ間の直線距離よりもかなり長いので、この起立作業の際には、移動・接続台車組立体４０をガイドレールの端の位置（図１において左端位置）に引っ張っておいてから、水圧式起立・傾倒装置６０を作動させて、監視カメラ１００により監視しつつ、昇降装置５０を徐々に起立させる。
【００７２】
そして、ランス送り装置９０の先端がフロースロット１ｂに臨むようになったら、或いはその前から、移動・接続台車組立体４０を徐々に右側に移動させながら、水圧式起立・傾倒装置６０を更に作動させつつ、立て起こしウインチ２５を作動してワイヤ２５ｃを引っ張り、昇降装置５０の起立を行う。
【００７３】
このようにして昇降装置５０が完全に起立したら、洗浄ノズルが予定した洗浄位置の高さに達するように、昇降装置５０のレベルシリンダアセンブリを伸長させる。この状態が図１である。この場合、昇降装置５０、延いてはランス送り装置９０の昇降量は、昇降位置検出ワイヤ２４ｂにより検出されており、勿論、制御可能である。
【００７４】
その後、図１１に示すように、伸縮アーム組立体８０の旋回アーム部８２を垂直アーム部８１に対して直交（必ずしも直交させる必要はなく、傾斜していてもよい）する状態に旋回させてから、伸縮アーム部８３を適宜伸ばす（最大ストローク３００ｍｍ）。そして、ランス送り装置９０を作動して、そのランス挿入管９１を図１２に示す上向き状態から図２に示す横向きの洗浄状態に旋回させ、伝熱管列の間に挿入する。この場合、図１に符号８９で示されたケーブル・ホースアセンブリは、図１１に示すように垂直アーム部８１内にまで延び、そこを更に上方に敷設されていて、一部がリニアエンコーダのようなリニアスケール８８に連絡している。このリニアスケール８８がランス送り装置接続部材８６延いてはランス送り装置９０の位置を検出し、洗浄ヘッド１２１の挿入量も電動モータ１４１の回転数を検出するので勿論制御可能である。このように位置づけられた洗浄ヘッド１２１から高圧水を図２に示すように噴射すれば、その位置にあるスケールを除去することがある。従って、本発明によるスケール除去装置１０を移動させることにより、胴部内の管群のスケールを全て洗浄除去しうる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る本発明によれば、胴部と、該胴部の横断方向に該胴部内に水平に配置された複数の管支持板と、前記胴部内にチューブレーンを画成するように前記各管支持板を貫いて列状に延びる複数の伝熱管と、前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板の直上に直径方向に対峙して前記胴部に形成された１対の検査穴とを有し、前記各管支持板の、前記チューブレーンに対応する部分には、フロースロットが形成されている熱交換器に適用されるスケール除去装置は、（ａ）前記管支持板のうちの少なくとも１つの管支持板上に装着されるガイドレールアセンブリと、（ｂ）該ガイドレールアセンブリに沿って移動自在の移動・接続手段と、（ｃ）該移動・接続手段に傾倒自在に接続されると共に、２連のシリンダアセンブリからなる昇降装置組立体と、（ｄ）該昇降装置組立体の起立・傾倒手段と、（ｅ）前記２連のシリンダアセンブリの上端部に支持される伸縮アーム組立体であって、前記シリンダアセンブリに整列する垂直アーム部と、該垂直アーム部に関して旋回可能に取り付けられる旋回アーム部と、該旋回アーム部に対して入れ子式に伸縮する伸縮アーム部とを備える前記伸縮アーム組立体と、（ｆ）先端にランス挿入管を備えて前記伸縮アーム部に取り付けられたランス送り装置と、（ｇ）該ランス送り装置の内部に収容され、該ランス送り装置により引戻し自在に送り出される洗浄ノズル付きフレキシブルランスとを備えており、特に、ガイドレールアセンブリは、水平出しされる管支持板上に装着されるため、このガイドレールアセンブリも正確に水平に配置され、そこに移動・接続手段を介して装着される昇降装置組立体も正確に垂直に配置されるので、狭い管列間でも洗浄ヘッドを容易にかつ伝熱管を損傷することなく位置づけることができ、これは効率的かつ信頼性のある洗浄作業につながる。
【００７６】
また、請求項２に係る本発明によれば、前記ガイドレールアセンブリが装着される管支持板は、最下方の管支持板であり、該ガイドレールアセンブリは、該最下方の管支持板に形成されたフロースロットに係合して固定されているので、ガイドレールアセンブリの支持が安定し、更に信頼性のあるスケール除去作業を保証すると共に、洗浄可能範囲が最大になる。
【００７７】
請求項３に係る本発明によれば、前記移動・接続手段は、前記ガイドレールアセンブリのガイドレールに沿って移動可能な移動台車と、該移動台車の上に装着される接続台車とに分離可能であり、前記昇降装置組立体は該接続台車に起立・傾倒自在に接続されるので、胴部内に搬入する際には、移動台車と接続台車と昇降装置組立体とを分離しておくことができ、搬入作業が容易になる。
【００７８】
また、請求項４に記載の本発明においては、前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリを収容する筒状本体部を有し、前記起立・傾倒手段は、前記筒状本体部の外周面に接続されるワイヤと前記移動台車に接続される液圧式起立・傾倒装置とからなり、該ワイヤ及び該液圧式起立・傾倒装置を操作することにより前記昇降装置組立体の起立・傾倒状態を調整するので、２連のシリンダアセンブリなら胴部内にハンドホールから容易に搬入でき、また、液圧式起立・傾倒装置はリジッドな装置であるから、ワイヤと組み合わせても昇降装置組立体の起立・傾倒作業が従来の場合ほど複雑になることがなく、熟練作業員の必要がなくなり、しかも短時間で所与の作業を実施できる。
【００７９】
更に、請求項５に係る本発明によれば、前記昇降装置組立体は、前記２連のシリンダアセンブリの上端部と前記伸縮アーム組立体の下端部との間に、前記２連のシリンダアセンブリが上昇・下降する際の前記伝熱管に沿った移動を案内する案内ローラ組立体を含むチューブガイド機構を備えており、該案内ローラ組立体は、前記管支持板の各々に形成された前記フロースロットを通過する際に開状態の案内位置から閉状態の非案内位置に切り換わるようにされているので、最上方の管支持板の近傍までランス送り装置を昇降ささせなければならないような場合でも、伝熱管に損傷を与えるようなことがなく、しかも管支持板に形成されたフロースロットを安全に通過できる。請求項６に記載の本発明のように、前記ランス挿入管が前記ランス送り装置に関して旋回可能に支持されていると有利である。
【００８０】
最後に、請求項７に記載の本発明のように、前記フレキシブルランスは、洗浄ノズルと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が流体連絡関係で接続された２本の高圧水ホースと、該洗浄ノズルに一端が光連絡関係で接続された１本のイメージスコープと、該洗浄ノズルにそれぞれ一端が固定された２本のスチールベルトと、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトを相互に固定するため、それらの長さ方向に沿って離間して配置され、前記高圧水ホース、前記イメージスコープ及び前記スチールベルトに係合するロック部材とを備え、ベルト状の形状に構成されていると、フレキシブルランスに無用な応力が働くことがなく滑らかに湾曲可能となり、また、ロック部材間に凹部が生じるため、これを利用してフレキシブルランスを駆動することができ、所望の位置への洗浄ヘッドの位置決めを正確かつ迅速におこなうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  蒸気発生器の胴部内に設置された本発明のスケール除去装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】  図１のスケール除去装置における洗浄状態を示す部分拡大斜視図である。
【図３】  スケール除去装置を操作するために蒸気発生器の胴部外周に設けられる操作装置アセンブリを示す斜視図である。
【図４】  図３の操作装置アセンブリの一部を構成する移動台車送り装置の斜視図である。
【図５】  本発明のスケール除去装置を搬入する前に胴部内に据え付けられる伝熱管プロテクタの斜視図である。
【図６】  本発明のスケール除去装置を搬入する前に胴部内に据え付けられる監視カメラの斜視図である。
【図７】  移動台車及び接続台車の接続前の移動・接続台車組立体の斜視図である。
【図８】  ガイドレール上に設置された水圧式起立・傾倒装置の斜視図である。
【図９】  （ａ）は昇降装置組立体の斜視図、（ｂ）はその上部にあるチューブガイド装置の部分斜視図である。
【図１０】  （ａ）は開状態にあるチューブガイド装置の全体斜視図、（ｂ）は閉状態にあるチューブガイド装置の全体斜視図である。
【図１１】  （ａ）はチューブガイド装置の上部に取り付けられる洗浄作業時の状態にある伸縮アーム組立体の斜視図、（ｂ）は昇降時の状態にある伸縮アーム組立体の斜視図である。
【図１２】  図１１の伸縮アーム組立体に取り付けられるランス送り装置の斜視図である。
【図１３】  図１２のランス送り装置により送り出されるフレキシブルランスの斜視図である。
【図１４】  ランス送り装置の断面図である。
【図１５】  図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】  （ａ）は図１４のＸＶＩａ−ＸＶＩａ線に沿った断面図、（ｂ）は図１４のＸＶＩｂ−ＸＶＩｂ線に沿った断面図である。
【図１７】  従来のスケール除去装置の一例を示す斜視図である。
【図１８】  従来の別のスケール除去装置を示す斜視図である。
【図１９】  図１８に示したスケール除去装置における昇降装置の起立・傾倒装置を示す図である。
【図２０】  従来のフレキシブルランスの送り装置を示す平面図である。
【図２１】  図２０のフレキシブルランスを示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ…チューブレーン、１…蒸気発生器の胴部、１ａ…ハンドホール（検査穴）、１ｂ…フロースロット、１０…スケール除去装置、１２…伝熱管、１３ａ，１３ｂ…管支持板、２０…操作装置アセンブリ、２５…立て起こしウインチ（起立・傾倒手段）、２５ｃ…立て起こしワイヤ（起立・傾倒手段）、３０…ガイドレールアセンブリ、３１（３１ａ，３１ｂ）…ガイドレール、４０…移動・接続手段（移動・接続台車組立体）、４１…移動台車、４２…接続台車、５０…昇降装置組立体、５１…筒状の昇降装置本体部（筒状本体部）、６０…水圧式起立・傾倒装置、７０…チューブガイド装置、７２…案内ローラ組立体、８０…伸縮アーム組立体、８１…垂直アーム部、８２…旋回アーム部、８３…伸縮アーム部、９０…ランス送り装置、９１…ランス挿入管、１２０…フレキシブルランス、１２１…洗浄ヘッド、１２２…高圧水ホース、１２３…スチールベルト、１２４…イメージガイド（イメージスコープ）、１２５…ロック部材（樹脂ブロック）、１２７…洗浄ノズル、１２８…洗浄ノズル、１２９…ＣＣＤカメラ（イメージスコープ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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