(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ鋼管等の形状を自動的に測定する装置であって、水平方向に多数配列された鋼管群の最上段の管上に設置するためのローラを有し、ワイヤ方式により上下方向に昇降する昇降部材と、該昇降部材に設置された、レーザ発生器とカメラを組み合わせた複数個のセンサと、該センサを水平方向に移動させるトラバース装置と、伸縮するＸリンクに一対の羽根板を取り付けて構成されＸリンクが広がった際に羽根板が隣接する管群に当接することで前記センサを固定するセンタリング装置とから構成されることを特徴とする管形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管形状測定装置に関し、ボイラの横置型熱交換器等の減肉状況等を観察したり、ボイラの横置型熱交換器の吊り下げ管付着金物溶接部近傍等の減肉状況等を観察するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラの熱交換器の外観を観察するに際しては、従来では、検査員の目視検査に頼っていた。一般に、これら熱交換器群は、水平方向に多数配列されており、上下方向に２０段程度、水平方向には１００列を越えるのが普通である。しかも、管群間の隙間は１００ｍｍ以下が普通である。このため、検査員は、これら管群の最上段の管上より、管群の内部を目視検査していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前述したように、一般に、これら熱交換器群は、水平方向に多数配列されており、上下方向に２０段程度、水平方向には１００列を越えるのが普通である。しかも、管群間の隙間は１００ｍｍ以下が普通である。このため、検査員は、これら管群の最上段の管上より、管群の内部を目視検査していたが、最上段の管より３〜４段目までしか目視出来ていなかった。従って、上下方向に２０段にも及び実際の熱交換器のほんの一部しか点検していなかった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、レーザとカメラを組み合わせたセンサが自動的に上下方向に昇降することによって、上下方向全ての管群の外観検査を可能とする管形状測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、ボイラ鋼管等の形状を自動的に測定する装置であって、水平方向に多数配列された鋼管群の最上段の管上に設置するためのローラを有し、ワイヤ方式により上下方向に昇降する昇降部材と、該昇降部材に設置された、レーザ発生器とカメラを組み合わせた複数個のセンサと、該センサを水平方向に移動させるトラバース装置と、伸縮するＸリンクに一対の羽根板を取り付けて構成されＸリンクが広がった際に羽根板が隣接する管群に当接することで前記センサを固定するセンタリング装置とから構成されることを特徴とする。
【０００８】
前記構成の本発明によれば、レーザ発生器とカメラを組み合わせた複数個のセンサを水平に多数配列された管群の内まで搬送できるので、被検査管を全て観察し、外形形状を観察することができる。
【０００９】
また前記構成の本発明によれば、レーザ発生器とカメラを組み合わせたセンサを水平に多数配列された管群の内部まで搬送できるので、被検査管を全て観察し、外形形状を観察することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
先ず、  本発明の第１の実施の形態に係る管形状測定装置を図１〜図３によって説明する。なお図１は実施の形態にかかる管形状測定装置を示す斜視図、図２は図１のＡ矢視図、図３はセンサの説明図である。
【００１２】
図１に示すように、水平に多数配列されたボイラ鋼管群の最上段の管１の上に測定装置本体２が設置される。測定装置本体２には、最上段の管１の上に設置されるローラ２ａを有している。また測定装置本体２は、図示しないモータ駆動によって昇降されるワイヤ３と、該ワイヤ３の最下段に左右一対設けられた、レーザ発生器４と小型カメラ５とを相対させてなるセンサ６と、該センサ６を前記管１に沿って図示しないモータ駆動により４００ｍｍ動かすことのできるトラバース機構７と、同センサ６を管間に固定するセンタリング装置８を備える。
【００１３】
前記センタリング装置８は、測定装置本体２の下部に前後一対設けられ、図２に示すように、図示しないエアーの入り切りで伸縮するＸリンク９に左右一対の羽根板１０ａ、１０ｂが取付られて構成され、Ｘリンク９が広がった際に左右一対の羽根板１０ａ、１０ｂが互いに隣接する管１の上下２本に亙ってそれぞれ当接されることで測定装置本体２（センサ６）が管間に固定されるようになっている。
【００１４】
そして、図示しない遠隔操作盤から指示された信号は、これも図示しないケーブルを伝わって測定装置本体２に伝達され、各種装置が駆動制御されるようになっている。
【００１５】
このように構成されるため、まず、ワイヤ３が最も縮んだ状態で測定装置本体２を管１の上にセットする。続いて、図示しないモータを遠隔操作によって作動させ、ワイヤ３を降ろしながらセンサ６が管１に対して観察する上で最も適切な位置にくるようにする。そして、センタリング装置８を作動させ、左右一対の羽根板１０ａ、１０ｂを広げて測定装置本体２（厳密にはセンサ６）を管１と管１の間に固定する。
【００１６】
続いて、遠隔操作によって、左右一対のセンサ６を左右に任意の角度をもって開き、レーザ光線が、観察する管１の２時もしくは１０時の方向に当たるようにする。なお、２時、１０時は角度を表し、測定条件により適宜変化させられる。この状態で、トラバース機構７を作動させ、左右一対のセンサ６を管１に沿って往復運動させる。
【００１７】
この時、小型カメラ５で観察された外観状況およびレーザ光線の輝線Ｃは図示しないテープレコーダに記録され、管表面の減肉量が測定される。詳説すると、図３に示すように、光切断法として既知であるが、レーザ発生器４から放射されたスリット状のレーザ光線が管１の外面形状に沿って描く輝線Ｃをレーザ発生器４に対比した小型カメラ５で観察し、健全な管形状と比較することで、管外表面の減肉量が測定される。
【００１８】
続いて、センタリング装置８の左右一対の羽根板１０ａ、１０ｂを閉じ、以後この一連の動きを順次繰り返すことで、ボイラ鋼管群の最上段から最下段管まで検査することが出来る。
【００１９】
次に第２の実施の形態にかかる管形状測定装置を、斜視図である図４を基に説明する。この管形状測定装置では、ボイラ炉内へ前部レール支持台１１を挿入し、ボイラ炉外に設置した後部レール支持台１２との間に挿入用レール１３を渡し、このレール１３に沿って動くアクセス装置１４に回転機構を持たせ、測定装置本体２を吊持している。このため測定装置本体２は、モノレール状にレール１３にぶら下がって水平移動することとなる。このような構成にすることにより、ボイラ炉内が高温状態で作業員が入ることが出来なくても、図示しない遠隔装置で自動的に検査することが出来るようになる。
【００２０】
なお図４において、図１に示す構成部材と同一機能をはたす部分には同一符号を付している。即ち、１は管、２は測定装置本体、２ａはローラ、３はワイヤ、４はレーザ発生器、５は小型カメラ、６はセンサ、７はトラバース機構、８はセンタリング装置である。
【００２１】
次に第３の実施の形態にかかる管形状測定装置を、斜視図である図５を基に説明する。図５に示すように、水平に多数配列されたボイラ鋼管群の最上段の管１の上に測定装置本体２２が設置される。測定装置本体２２は、管１上を走行するローラ２３と、モータ２４によって昇降されるスライドパック２５と、該スライドパック２５の最下段に設けられた、一度に３２本のレーザ線を発するレーザ発生器２６と小型カメラ２７とを相対させてなるセンサ２８と、小型カメラ２７を動かすことのできるパン・チルト機構２９と、センサを回転させる回転機構３０とセンサ２８を管間に固定するセンタリング装置３１を備える。
【００２２】
そして、図示しない遠隔操作盤から指示された信号は、これも図示しないケーブルを伝わって測定装置本体２２に伝達され、各種装置が駆動制御されるようになっている。
【００２３】
このように構成されるため、まず、スライドパック２５が最も縮んだ状態で測定装置本体２２を管１の上にセットする。続いて、管１に沿って、測定装置本体２２を任意の吊り下げ管付着金物溶接部４０まで移動させる。そして、モータ２４を遠隔操作によって作動させ、スライドパック２５を降ろしながらセンサ２８が吊り下げ管付着金物溶接部４０に対して観察する上で最も適切な位置にくるようにする。そして、センタリング装置３１を作動させて、管と管の間に固定する。
【００２４】
次に遠隔操作によって、小型カメラ２７を作動させ、観察する上で最も最適な角度にする。この状態で、スライドパック２５を降ろしながら吊り下げ管付着金物溶接部４０に沿って下降運動させることにより吊り下げ管付着金物溶接部４０の最上段位置から最下段まで検査することができる。
【００２５】
この時、小型カメラ２７で観察された外観状況およびレーザ光線の輝線は図示しないテープレコーダに記録され、管表面の減肉状況が観察される。また、回転機構３０で回転させることにより、レーザ光線が管１の下側から照射されるため管の裏側の減肉を観察することもできる。光切断法は、一般に既知であるが、レーザ発生器２６から放射されたスリット上の光は３２本であり、外面形状に沿って描く輝線のゆがみにより管の減肉が確認される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、従来観察することが出来なかった鋼管群の奥まで管表面を観察することが出来るようになったため、異常な管の減肉を把握し、熱交換器等の噴破事故を未然に防ぐことが出来るようになった。したがって、熱交換器等の保全に有効である。
【００２７】
また、パネル間の移動や管群の上下移動を自動的に行うため、短時間に多数の管表面を観察することが可能となり、熱交換器等の保全に有効である。
【００２８】
また本発明によれば、従来観察することが出来なかった鋼管群の奥まで管表面を観察することが出来るようになったため、異常な管の減肉を把握し、熱交換器等の噴破事故を未然に防ぐことが出来ることは勿論、特に熱交換器の吊り下げ管付着金物溶接部近傍等の状況を観察するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る管形状測定装置を示す斜視図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】センサの動作状況を示す説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る管形状測定装置を示す斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る管形状測定装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１  管
２  測定装置本体
２ａ  ローラ
３  ワイヤ
４  レーザ発生器
５  小型カメラ
６  センサ
７  トラバース機構
８  センタリング装置
９  Ｘリンク
１０ａ，１０ｂ  羽根板
１１  前部レール支持台
１２  後部レール支持台
１３  挿入用レール
１４  アクセス装置
２２  測定装置本体
２３  ローラ
２４  モータ
２５  スライドパック
２６  レーザ発生器
２７  小型カメラ
２８  センサ
２９  パン・チルト機構
３０  回転機構
３１  センタリング装置
４０  吊り下げ管付着金物溶接部
【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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