(57)【要約】【課題】  パイプ間の狭隘部で発生した部分摩耗箇所を検査可能なパイプの部分摩耗検査器及び部分摩耗箇所を画像で確認しながら検査が可能な部分摩耗検査設備を提供する。【解決手段】  パイプ１１の部分摩耗箇所を画像で確認しながら検査する部分摩耗検査設備１０は部分摩耗箇所を検査するパイプの部分摩耗検査器１２と部分摩耗箇所を見出すパイプ側面観察器１３を備え、パイプの部分摩耗検査器１２は操作棒１４と、操作棒１４の先部に設けられ上側に左右対称の傾斜面１５、１６を有するガイド部１７を備えた台座部材１８と、傾斜面１５、１６の任意に選択された一方の傾斜面１６に沿って傾斜して取付けられた傾動ガイド部材２１を有し、台座部材１８には傾動ガイド部材２１の回動範囲を規制するストッパー３４が設けられ、傾動ガイド部材２１に設けられた超音波探触子取付け部３９には超音波探触子４３が基部から先部方向に付勢されて取付けられている。【選択図】        図１
2006010524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配置されたパイプの側面に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を検査するパイプの部分摩耗検査器であって、
管材又は棒材からなる操作棒と、
前記操作棒の先部に設けられ、上側に左右対称に設けられた傾斜面を有するガイド部を備えた台座部材と、
前記ガイド部の対称軸上に設けたピンを介してその基部が回動可能に、かつ前記傾斜面の任意に選択された一方の傾斜面に沿って下側ガイド面が傾斜して取付けられた傾動ガイド部材と、
前記傾動ガイド部材の先部に設けられ、前記ピンの軸心に平行となった左右対となるマグネットローラとを有し、
前記台座部材には前記傾動ガイド部材の回動範囲を規制するストッパーが設けられ、前記傾動ガイド部材は後ろ側に延長して超音波探触子取付け部を有し、該超音波探触子取付け部には超音波探触子が基部から先部方向に付勢されて取付けられていることを特徴とするパイプの部分摩耗検査器。
【請求項２】
請求項１記載のパイプの部分摩耗検査器において、前記超音波探触子はそれぞれ円板状の発信用振動子と受信用振動子を有し、該超音波探触子の先端部の断面積は基部の断面積より小さいことを特徴とするパイプの部分摩耗検査器。
【請求項３】
水平に配置されたパイプの側面に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を検査する請求項１及び２のいずれか１項に記載のパイプの部分摩耗検査器と、
前記パイプの側面を観察して前記部分摩耗箇所を見出すパイプ側面観察器を備え、
前記パイプ側面観察器は、管材又は棒材からなる観察器用操作棒と、前記観察器用操作棒の先部に備えられた保持部材の先側に撮像手段の光軸を回動可能にして設けた撮像部と、前記保持部材の基側に照明手段の光軸を回動可能にして設けた照明部と、前記撮像部及び照明部をそれぞれ遠隔から操作し撮像した前記パイプの画像信号を表示部に出力する撮像操作部を有していることを特徴とするパイプの部分摩耗検査設備。
【請求項４】
請求項３記載のパイプの部分摩耗検査設備において、前記撮像手段の光軸を水平方向に対して斜め下方に向け、前記照明手段の光軸を水平方向に向けたことを特徴とするパイプの部分摩耗検査設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプの側面に発生した部分摩耗箇所を画像で確認しながら部分摩耗箇所の残肉厚を精度よく測定するパイプの部分摩耗検査器及びこれを用いた部分摩耗検査設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプ内部の狭隘部（例えば、ボイラの汽水分離器の円錐胴）で発生した部分摩耗箇所の検査（摩耗箇所の分布及び残肉厚の測定）は、検査対象部を撮像するカメラと、検査対象部の厚みを測定する超音波探触子を備えた検査装置をパイプ内に装入し検査対象近傍まで移動させた後、駆動手段によってカメラと超音波探触子をそれぞれ３次元方向に移動させ、カメラで捉えた検査対象部の映像を見ながら超音波探触子により検査対象部の残肉厚を測定していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６１９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、火力発電設備の熱交換器の伝熱管、例えば、再熱蒸気管は、石炭灰が混入した排ガスの流れ方向に直交した管列をなすように多段配設され、各再熱蒸気管は排ガスの流れ方向に沿って隙間を設けて配置された複数の支持管近傍で支持されている。このため、支持管の近傍の再熱蒸気管の周りでは排ガスの流れが乱されて石炭灰が再熱蒸気管の側面に衝突しながら通過していくため、再熱蒸気管の側面上に部分摩耗が発生する。しかし、再熱蒸気管の内径は小さい（例えば、５０ｍｍ程度）ため、特許文献１に記載された検査装置を再熱蒸気管内に装入して部分摩耗が発生した箇所の残肉厚を測定することはできない。このため、部分摩耗の有無は、支持管近傍の再熱蒸気管の管列に対して下方から照明を当てながら作業者が肉眼で観察して判定を行なっているが、再熱蒸気管同士の狭い隙間から見上げるので視認できる範囲が狭く部分摩耗の発生状況を観察することが困難になっている。また、下から見上げる姿勢で作業を行なうので、作業者への身体的負担も大きくなるという問題が生じる。
そして、部分摩耗の発生が確認されると、部分摩耗箇所の最小肉厚位置と最小肉厚値を求めるため、手で超音波探触子を部分摩耗箇所に押し当てて残肉厚の分布を測定する。このとき、手で持った超音波探触子を再熱蒸気管に押し当てることが可能な範囲は、下から２〜３本目の再熱蒸気管までであり、それよりも奥の再熱蒸気管に部分摩耗が発生していてもその箇所の残肉厚を測定することができないという問題がある。このため、全再熱蒸気管の残肉厚の経時変化を把握することができないため、頻繁に再熱蒸気管の検査を行なう必要が生じ、検査コストが増加すると共に火力発電所の操業度が低下するという問題が存在している。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、パイプ間の狭隘部で発生した部分摩耗箇所の検査が可能なパイプの部分摩耗検査器、及び部分摩耗箇所を画像で確認しながら狭隘部の部分摩耗箇所の検査を行なうことが可能な部分摩耗検査設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載のパイプの部分摩耗検査器は、水平に配置されたパイプの側面に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を検査するパイプの部分摩耗検査器であって、
管材又は棒材からなる操作棒と、
前記操作棒の先部に設けられ、上側に左右対称に設けられた傾斜面を有するガイド部を備えた台座部材と、
前記ガイド部の対称軸上に設けたピンを介してその基部が回動可能に、かつ前記傾斜面の任意に選択された一方の傾斜面に沿って下側ガイド面が傾斜して取付けられた傾動ガイド部材と、
前記傾動ガイド部材の先部に設けられ、前記ピンの軸心に平行となった左右対となるマグネットローラとを有し、
前記台座部材には前記傾動ガイド部材の回動範囲を規制するストッパーが設けられ、前記傾動ガイド部材は後ろ側に延長して超音波探触子取付け部を有し、該超音波探触子取付け部には超音波探触子が基部から先部方向に付勢されて取付けられている。
【０００７】
請求項２記載のパイプの部分摩耗検査器は、請求項１記載のパイプの部分摩耗検査器において、前記超音波探触子はそれぞれ円板状の発信用振動子と受信用振動子を有し、該超音波探触子の先端部の断面積は基部の断面積より小さい。
【０００８】
前記目的に沿う請求項３記載のパイプの部分摩耗検査設備は、水平に配置されたパイプの側面に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を検査する請求項１及び２のいずれか１項に記載のパイプの部分摩耗検査器と、
前記パイプの側面を観察して前記部分摩耗箇所を見出すパイプ側面観察器を備え、
前記パイプ側面観察器は、管材又は棒材からなる観察器用操作棒と、前記観察器用操作棒の先部に備えられた保持部材の先側に撮像手段の光軸を回動可能にして設けた撮像部と、前記保持部材の基側に照明手段の光軸を回動可能にして設けた照明部と、前記撮像部及び照明部をそれぞれ遠隔から操作し撮像した前記パイプの画像信号を表示部に出力する撮像操作部を有している。
【０００９】
請求項４記載のパイプの部分摩耗検査設備は、請求項３記載のパイプの部分摩耗検査設備において、前記撮像手段の光軸を水平方向に対して斜め下方に向け、前記照明手段の光軸を水平方向に向けている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及び２記載のパイプの部分摩耗検査器においては、超音波探触子が操作棒の先部にオフセットさせて設けられているので、水平に配置されたパイプの管列の奥のパイプ間の狭隘部に発生した部分摩耗箇所に超音波探触子を当接させることができ、パイプの管列の奥の狭隘部に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を容易に測定することが可能になる。また、操作棒の軸に対してマグネットローラを先部に備えた傾動ガイド部材を傾斜させると共に回動範囲を規制して取付けているので、傾動ガイド部材をパイプの側面に吸着させながら移動させることができ、超音波探触子を部分摩耗箇所に確実に当接させて部分摩耗箇所における残肉厚を連続して測定し残肉厚の最小値を容易に決定することが可能になる。更に、超音波探触子が基部から先部方向に付勢されて取付けられているので、部分摩耗箇所に超音波探触子を適正な押え力で当接させることができ、残肉厚を精度よく測定することが可能になる。
【００１１】
特に、請求項２記載のパイプの部分摩耗検査器においては、超音波探触子は、それぞれ円板状の発信用振動子と受信用振動子を有しているので、適切な交軸点となるように配置することにより、多重エコーに起因する不要ピークを除外して第１底面エコーのみを検出することができると共に、残肉厚の測定を容易にかつ精度よく行なうことが可能になる。また、超音波探触子の先端部の断面積は基部の断面積より小さいので、超音波探触子の先端部を部分摩耗箇所のパイプ側面に容易に接触させることができ、部分摩耗箇所の残肉厚の分布から残肉厚の最小値を精度よく求めることが可能になる。
【００１２】
請求項３記載のパイプの部分摩耗検査設備においては、パイプ側面の観察しようとする位置に応じて撮像手段の光軸及び照明手段の光軸の方向をそれぞれ調整することができ、パイプの側面における部分摩耗の有無を確実に判定することが可能になると共に、部分摩耗箇所の位置を確認しながら残肉厚の測定を行なうことが可能になる。また、作業者は部分摩耗箇所の確認及び部分摩耗箇所における残肉厚の測定を表示部を見ながら行なうことができ、下から見上げる作業姿勢をなくして作業者への身体的負担を軽減することが可能になる。更に、残肉厚の測定時には、照明部からの照明光を切ることにより超音波探触子、超音波探触子取付け部、及び傾動ガイド部材からの反射光を抑えて、超音波探触子が部分摩耗箇所に確実に当接しているか否かの確認を行なうことが可能になる。
【００１３】
請求項４記載のパイプの部分摩耗検査設備においては、撮像手段の光軸を水平方向に対して斜め下方に向け、照明手段の光軸を水平方向に向けているので、パイプの縁部を鮮明に撮像することができ、パイプに発生した部分摩耗箇所を容易に見いだし位置を正確に特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るパイプの部分摩耗検査設備の説明図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同部分摩耗検査設備で使用される部分摩耗検査器の側面図、及び部分拡大側面図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同部分摩耗検査器の正面図、及び部分拡大正面図、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同部分摩耗検査器の傾動ガイド部材の側面図、背面図、及び底面図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る部分摩耗検査設備で使用されるパイプ側面観察器の側面図、及び部分拡大側面図、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同パイプ側面観察器の正面図、及び部分拡大正面図、図７パイプの側面に発生した部分摩耗箇所の検査状況を示す説明図、図８はパイプの側面に発生した部分摩耗箇所の検査状況を示す説明図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るパイプの部分摩耗検査設備１０は、水平に配置されたパイプ１１（図４参照）の側面に発生した部分摩耗箇所の残肉厚を検査するパイプの部分摩耗検査器１２と、パイプ１１の側面を観察して部分摩耗箇所を見出すパイプ側面観察器１３を備えている。以下これらについて、詳細に説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パイプの部分摩耗検査器１２は、操作棒１４と、操作棒１４の先部に設けられ、上側に左右対称に設けられた傾斜面１５、１６を有するガイド部１７を備えた台座部材１８と、ガイド部１７の対称軸上に設けたピン１９を介してその基部が回動可能、かつ傾斜面１５、１６の任意に選択された一方、例えば，傾斜面１６に沿って下側ガイド面２０が傾斜して取付けられた傾動ガイド部材２１と、傾動ガイド部材２１の先部に設けられ、ピン１９の軸心に平行となった左右対となるマグネットローラ２２、２３を有している。
【００１６】
操作棒１４は管材からなって、基側には筒状の握り部２４が取付けられ、先側には操作棒１４の軸方向に沿って並べて２個の取付け用貫通孔が形成されている。更に、下方の取付け用貫通孔の下側には隙間を設けて第１の貫通孔２５、第１の貫通孔２５と同一の高さ位置で周方向に９０°ずれた位置に第２の貫通孔２６がそれぞれ形成されている。
台座部材１８は、操作棒１４の先部を嵌入可能な有底の筒形状をした受け金具２７と、受け金具２７に連結部２８を介して固定され上方に開口部を形成している門型フレーム２９を有している。そして、受け金具２７の側部には受け金具２７内に操作棒１４の先部を嵌入させた際に各取付け用貫通孔と貫通するように挿通孔３０が形成されており、各挿通孔３０を介して挿通ピン３１をそれぞれ取付け用貫通孔に嵌入させることにより、操作棒１４の先部に受け金具２７を介して台座部材１８を取付けることができる。
【００１７】
ガイド部１７はガイド部１７の対称軸が操作棒１４の軸に平行になるように、固定部材の一例であるねじ３２を介して門型フレーム２９の内側に取付けられている。また、ガイド部１７の上部側の対称軸上の位置には連結孔３３が形成され、ガイド部１７の下部側位置で対称軸の両側には掛止用孔とねじ孔が並べて形成されている。
また、台座部材１８には、傾動ガイド部材２１の回動範囲を規制するストッパー３４が設けられている。ここで、ストッパー３４は、例えば、正面視して矩形状となった基部と、基部に連接し基部の対称軸に対してガイド部１７に形成された傾斜面１５、１６の傾斜角度と実質的に同じ角度で傾斜した傾斜面３４ａを正面視した際に斜辺とする擬直角三角形状となった先部から構成されている。
【００１８】
そして、正面視して、ガイド部１７の任意に選択された一方の傾斜面１６にストッパー３４の先部の傾斜面３４ａの中央部より基部側が重なるように配置したときに、ストッパー３４の先部はガイド部１７の他方の傾斜面１５を略覆うと共にガイド部１７の他方の傾斜面１５から先側に突出している。更に、ガイド部１７の一方の傾斜面１６にストッパー３４の傾斜面３４ａを重ねた際に、ガイド部１７に形成した掛止用孔とねじ孔にそれぞれ貫通するようにストッパー３４の基部の下側位置で対称軸の両側に挿通孔が形成されており、ストッパー３４の一方の挿通孔を介してガイド部１７の掛止用孔に止めピン３５を嵌入させ、ストッパー３４の他方の挿通孔を介して止めねじ３６をガイド部１７のねじ孔に螺合させることにより、ストッパー３４をガイド部１７に連結することができる。
【００１９】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、傾動ガイド部材２１は、平行に隙間を設けて配置された対となる側板部３７、３８と、側板部３７、３８の長手方向の中央部を連結し後ろ側（側板部３７側）に延長する超音波探触子取付け部３９を有している。そして、側板部３７、３８の左右には、側板部３７、３８の先部同士を連結するようにピン１９の軸心に平行となったマグネットローラ２２、２３が図示しない軸受を介して取付けられている。
更に、超音波探触子取付け部３９上で側板部３７、３８間の隙間の中央部には、取付け部４０が設けられている。更に、取付け部４０の中央部には連結受け孔４１が形成されている。これによって、ガイド部１７の任意に選択された一方の傾斜面１６に沿って傾動ガイド部材２１の下側ガイド面２０が傾斜するようにしながらガイド部１７の連結孔３３と取付け部４０に形成した連結受け孔４１が貫通するように取付け部４０の位置を調整して連結孔３３を介してピン１９を連結受け孔４１に嵌入することにより、ガイド部１７の一方の傾斜面１６に沿って下側ガイド面２０を傾斜させて傾動ガイド部材２１を回動可能に取付けることができる。
なお、ガイド部１７の一方の傾斜面１６と傾動ガイド部材２１の下側ガイド面２０とを平行に配置した際に、下側ガイド面２０とストッパー３４の間に、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度の隙間が形成されるように連結孔３３と連結受け孔４１の位置を調整する。下側ガイド面２０とストッパー３４の間に隙間が形成されることにより、一方の傾斜面１６に沿って傾動ガイド部材２１が回動した際に、傾動ガイド部材２１の下側ガイド面２０がストッパー３４の先部の傾斜面３４ａに接触して、傾動ガイド部材２１の回動範囲を規制できる。
【００２０】
また、超音波探触子取付け部３９は、側板部３７、３８の長手方向の中央部に連結し後ろ側（側板部３７側）に延長する取り出し部材４２と、取り出し部材４２の先側（後ろ側）に隙間を開けて設けられ超音波探触子４３を収納するホルダー４４を有している。そして、ホルダー４４は取り出し部材４２の先側に付勢機構４５を介して取付けられている。ここで、ホルダー４４の中央部には超音波探触子４３を嵌入する嵌入孔４６が形成され、嵌入孔４６の側面には貫通するスリット４７が設けられている。また、スリット４７には締め込みねじ４８が螺合して、スリット４７の隙間を調整可能にしている。スリット４７の隙間を調整することにより、超音波探触子４３の嵌入孔４６への嵌入を容易にすると共に、嵌入した超音波探触子４３の脱落を防止できる。
付勢機構４５は、嵌入孔４６の軸方向と平行にホルダー４４内に一端側が装入されるスプリングガイド４９と、スプリングガイド４９の他端側に挿通させた図示しないスプリングが圧縮状態で保持されるようにスプリングガイド４９の他端側に基部側を挿通させて取付け先部側を取り出し部材４２の先側底面に固定した留め金５０と、取り出し部材４２の先部端面に対向するホルダー４４の端部内に一部が収容され取り出し部材４２の先側端面上におけるホルダー４４の移動と共にスライドする複数のボール５１を有している。これによって、超音波探触子４３をホルダー４４に取付けた際に、超音波探触子４３をその基部から先部方向に付勢させることができる。
【００２１】
ここで、超音波探触子４３は、いずれも円板状の発信用振動子と受信用振動子を有し、適切な交軸点となるように配置している。このような構成とすることにより、パイプ１１の外面に超音波探触子４３を当接させて超音波を発信したとき、パイプ１１の内面で１回だけ反射した反射波（第１底面エコー）だけを受信することができる。このため、反射波に対応したピークを正確、かつ素早く読み取ることができる。また、受信用振動子の形状を円板状にしたため、反射波のピークをより鮮明に受信することができる。
なお、超音波探触子４３には、発信用振動子に駆動信号を入力する駆動用信号線と、受信用振動子から出力された受信信号を取り出す受信用信号線が設けられている。このため、例えば、駆動用信号線を第１の貫通孔２５から、受信用信号線を第２の貫通孔２６からそれぞれ操作棒１４の内部に挿通させることにより、操作棒１４の取り扱いが容易になる。そして、図１に示すように、操作棒１４の握り部２４の端部側で超音波探傷機５２の出力端子５３に接続した出力信号線５４と入力端子５５に接続した入力信号線５６をそれぞれ駆動用信号線及び受信用信号線とコネクター５７を介して接続することができる。
【００２２】
図５（Ａ）、（Ｂ）及び図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パイプ側面観察器１３は、観察器用操作棒５８と、観察器用操作棒５８の先部に備えられた保持部材５９を有している。そして、保持部材５９の先側には撮像手段の一例であるＣＣＤカメラ６０の光軸を回動可能にして設けた撮像部６１と、保持部材５９の基側に照明手段の一例である水平に並べて配置された白色発光ダイオード６２の光軸を回動可能にして設けた照明部６３と、撮像部６１及び照明部６３をそれぞれ遠隔から操作し撮像したパイプ１１の画像信号を表示部の一例である液晶モニター６４に出力する撮像操作部６５を有している。
観察器用操作棒５８は管材からなっており、先側には取付け用貫通孔６６が形成され、内部には撮像部６１及び照明部６３をそれぞれ駆動する操作信号用ケーブルが挿通している。また、観察器用操作棒５８の基側には、各操作信号用ケーブルと撮像操作部６５に一端側が接続している接続用ケーブル６７を接続するコネクター６８がピン６９を介して固定されている。
【００２３】
保持部材５９は、連結部７０の両側に平行に配置された側板７１、７２を備えた門型枠体７３と、門型枠体７３の一辺の中央部に設けられ観察器用操作棒５８の内側に先側が嵌入可能な管状の取付け部７４を備えており、取付け部７４の側部には観察器用操作棒５８内に嵌入させた際に取付け用貫通孔６６と貫通状態になるように掛止孔７５が形成されている。これによって、取付け部７４を観察器用操作棒５８内に嵌入させ、取付け用貫通孔６６を介してピン７６を掛止孔７５に嵌入することにより、保持部材５９を観察器用操作棒５８の先部に取付けることができる。
【００２４】
撮像部６１は、ＣＣＤカメラ６０と、ＣＣＤカメラ６０を内部に収容するカメラ収納箱７７と、ＣＣＤカメラ６０と共にカメラ収納箱７７内に水平に並べて収容された（本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６０の上部に３個並べて収容されている）補助照明手段の一例である白色発光ダイオード７８を有している。そして、白色発光ダイオード７８を間にして対向するカメラ収納箱７７の側部の一方には取付けピン７９が設けられ、他方の側部には取付けピン７９の位置に合わせてねじ孔が形成されている。
門型枠体７３の各側板７１、７２の先側に貫通する孔を設け、例えば、側板７１に設けた孔に取付けピン７９を挿通させ、側板７２に設けた孔を介して取付けねじ８０をカメラ収納箱７７に形成したねじ孔に螺合することにより、カメラ収納箱７７を保持部材５９に対して回動可能に、例えば、ＣＣＤカメラ６０の光軸を水平方向に対して斜め下方に向けて取付けることができ、取付けねじ８０を締め込むことにより保持部材５９に固定することができる。
【００２５】
照明部６３は、白色発光ダイオード６２と、白色発光ダイオード６２を内部に収容するダイオード収納箱８１を有している。そして、白色発光ダイオード６２を間にして対向するダイオード収納箱８１の側部の一方には取付けピン８２が設けられ、他方の側部には取付けピン８２の位置に合わせてねじ孔が形成されている。これによって、門型枠体７３の各側板７１、７２の基側に貫通する孔を設け、側板７１に設けた孔に取付けピン８２を挿通させ、側板７２に設けた孔を介して取付けねじ８３をダイオード収納箱８１に形成したねじ孔に螺合することにより、ダイオード収納箱８１を保持部材５９に対して回動可能に、例えば、白色発光ダイオード６２の光軸を水平方向に向けて取付けることができ、取付けねじ８３を締め込むことにより保持部材５９に固定することができる。
【００２６】
次に、本発明の一実施の形態に係るパイプの部分摩耗検査設備１０を、図７に示す火力発電設備の再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗箇所の検査に適用する場合について説明する。
図７に示す再熱蒸気管８４において、石炭灰を含んだ排ガスが下から上に向かって流れる場合、再熱蒸気管８４の部分摩耗は、再熱蒸気管８４と直交して配置された支持管８５の両側に設けられた支持部材８６との当接部分の近傍、すなわち、支持管８５を間にして対向する再熱蒸気管８４の側面で水平方向に対して４５°傾斜した部位を中心とした領域に発生する。このため、パイプの部分摩耗検査器１２では、ガイド部１７の上側に左右対称に設ける傾斜面１５、１６の角度を実質的に４５°に形成し、ストッパー３４の先部に形成する傾斜面３４ａの角度も４５°に形成する。これによって、パイプの部分摩耗検査器１２の傾動ガイド部材２１を操作棒１４の軸に対して実質的に４５°傾斜させて設けることができ、傾動ガイド部材２１を再熱蒸気管８４の側面にマグネットローラ２２、２３を介して当接させた際に、傾動ガイド部材２１を再熱蒸気管８４の側面で部分摩耗が発生している部位に容易に配置することができる。
【００２７】
また、パイプ側面観察器１３に設けられた撮像部６１のカメラ収納箱７７を回動させＣＣＤカメラ６０の光軸を水平方向に対して斜め４５°下方に向けて取付けねじ８０で固定する。更に、照明部６３に設けられたダイオード収納箱８１を回動させて白色発光ダイオード６２の光軸を水平方向に向けて取付けねじ８３で固定する。これによって、再熱蒸気管８４を水平方向から照明して再熱蒸気管８４の縁部を鮮明にして４５°斜め上方から再熱蒸気管８４の縁部を撮像することができ、再熱蒸気管８４の縁部に生じた凹部（すなわち部分摩耗箇所）を容易に検出できる。なお、再熱蒸気管８４の管列に発生する部分摩耗は、排ガスの上流側から６０ｃｍ程度の範囲に存在する再熱蒸気管８４に限定されるので、操作棒１４及び観察器用操作棒５８の長さを調整する。
【００２８】
先ず、図１に示すように、パイプの部分摩耗検査器１２と超音波探傷機５２を出力信号線５４、入力信号線５６で接続し、パイプ側面観察器１３と撮像操作部６５を接続用ケーブル６７で接続し、電源部８７から超音波探傷機５２、撮像操作部６５、及び液晶モニター６４にそれぞれ電力を供給する。次いで、撮像操作部６５を操作して撮像部６１のＣＣＤカメラ６０を起動させると共に、白色発光ダイオード６２、７８をそれぞれ点灯させる。そして、支持管８５を間にして対向する再熱蒸気管８４からなる管列の間に下方から支持管８５に沿ってパイプ側面観察器１３を装入し、一方の管列を構成する再熱蒸気管８４の側面を下から順に液晶モニター６４を見ながら検査する。
【００２９】
再熱蒸気管８４の側面に部分摩耗箇所が発見された場合、液晶モニター６４に部分摩耗箇所が写し出されるようにパイプ側面観察器１３の位置を調整し、観察器用操作棒５８を固定部材の一例であるゴムバンド８８を介して他方の管列を構成する再熱蒸気管８４に固定する。次いで、撮像操作部６５を操作して照明部６３の白色発光ダイオード６２を消灯させて、パイプの部分摩耗検査器１２を再熱蒸気管８４からなる管列の間に下方から装入し、液晶モニター６４を見ながら写し出された部分摩耗箇所に超音波探触子４３が当接するように傾動ガイド部材２１の位置を調整しマグネットローラー２２、２３を介して再熱蒸気管８４の側面に吸着する。照明部６３の白色発光ダイオード６２を消灯しているので、超音波探触子４３、超音波探触子取付け部３９、及び傾動ガイド部材２１からの反射光を抑えて、超音波探触子４３が部分摩耗箇所に確実に当接しているか否かの確認ができる。
【００３０】
部分摩耗箇所に超音波探触子４３が当接したのが確認されると、操作棒１４を操作して傾動ガイド部材２１を再熱蒸気管８４の側面に沿って移動させる。このとき、傾動ガイド部材２１はマグネットローラー２２、２３を介して再熱蒸気管８４の側面上を移動し、傾動ガイド部材２１の回動範囲はストッパー３４で傾斜角４５°に対して、例えば±５°の範囲に規制されているので、傾動ガイド部材２１を再熱蒸気管８４の側面から離脱しないようにしながら、部分摩耗箇所の凹凸状態に対応させて移動させることができる。
また、超音波探触子４３は基部から先部方向に付勢されて取付けられ、しかも、超音波探触子４３の先端部の断面積は基部の断面積より小さくなっているので、部分摩耗箇所の凹凸状態に対応させて超音波探触子４３の先端部を常に適正な押圧状態で当接させながら移動させることができる。これによって、部分摩耗箇所において、再熱蒸気管８４の軸方向の１点を中心とした所定幅の領域（超音波探触子４３から放射される超音波ビーム幅によって決定される）における再熱蒸気管８４の周方向に沿った方向の残肉厚分布を測定することができる。
【００３１】
ここで、超音波探触子４３の発信用振動子から発射された超音波は再熱蒸気管８４の内面で反射し受信用振動子で受信されるため、超音波探傷器５２では第１底面エコーだけを検出できる。このため、第１底面エコーに対応したピークから超音波の往復伝播時間を求めることができ、再熱蒸気管８４中の超音波の伝播速度を用いて部分摩耗箇所の肉厚を求めることができる。
そして、再熱蒸気管８４の軸方向の１点を中心とした所定幅の領域における再熱蒸気管８４の周方向に沿った方向の残肉厚分布の測定が終了すると、傾動ガイド部材２１を再熱蒸気管８４の軸方向に所定幅移動させて、同様の測定を行なう。これらの操作を再熱蒸気管８４の軸方向に広がる部分摩耗箇所の一端側から他端側までの範囲で繰り返すことにより、部分摩耗箇所の再熱蒸気管８４の周方向に沿った方向の残肉厚の分布を求めることができ、最小残肉厚が決定できる。なお、超音波探触子４３は傾動ガイド部材２１の後ろ側に延長して設けられた超音波探触子取付け部３９に設けられているので、支持部材８６近傍の狭隘部に発生している部分摩耗箇所に対しても超音波探触子４３を確実に当接させることができる。
【００３２】
一方の管列を構成する再熱蒸気管８４における部分摩耗の検査が終了すると、他方の管列を構成する再熱蒸気管８４における部分摩耗の検査を開始する。ここで、他方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗の位置は、一方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗の位置と鏡面対称の関係になっている。
このため、ガイド部１７のねじ孔に螺合している止めねじ３６、及びガイド部１７の掛止用孔に嵌入している止めピン３５をそれぞれ取り外し、ストッパー３４をガイド部１７から分離する。そして、ガイド部１７の任意に選択された一方の傾斜面１６に沿って傾動ガイド部材２１の下側ガイド面２０が傾斜するように取付けられた傾動ガイド部材２１をピン１９の周りに回動させて、他方の傾斜面１５に沿って傾動ガイド部材２１の下側ガイド面２０が傾斜するように配置する。
【００３３】
次いで、取り外したストッパー３４を裏返し、ガイド部１７の他方の傾斜面１５にストッパー３４の先部の傾斜面３４ａの中央部より基部側が重なるように配置し、ストッパー３４の一方の挿通孔と貫通状態になっているガイド部１７の掛止用孔に止めピン３５を嵌入させ、ストッパー３４の他方の挿通孔と貫通状態になっているねじ孔に止めねじ３６を螺合する。これによって、図８に示すように、操作棒１４の先部に設けた台座部材１８を介して傾動ガイド部材２１を、一方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗箇所の検査を実施したときと鏡面対称の状態で取付けることができ、他方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗箇所の検査を実施することができる。なお、他方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗箇所の検査方法は、一方の管列を構成する再熱蒸気管８４に発生している部分摩耗箇所の検査方法と同様に行なうことができるので、検査方法の説明は省略する。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の部分摩耗検査器及びこれを用いた部分摩耗検査設備を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、部分摩耗箇所の検査（部分摩耗箇所の位置確認及び残肉厚測定）を液晶モニターを見ながら実施したが、液晶モニターに表示された画像を、例えば、ビデオテープ等の映像記録媒体に記録しながら部分摩耗箇所の検査を行なってもよい。更に、操作棒及び観察器用操作棒を管材から構成したが、棒材から構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパイプの部分摩耗検査設備の説明図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同部分摩耗検査設備で使用される部分摩耗検査器の側面図、及び部分拡大側面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同部分摩耗検査器の正面図、及び部分拡大正面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同部分摩耗検査器の傾動ガイド部材の側面図、背面図、及び底面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る部分摩耗検査設備で使用されるパイプ側面観察器の側面図、及び部分拡大側面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同パイプ側面観察器の正面図、及び部分拡大正面図である。
【図７】パイプの側面に発生した部分摩耗箇所の検査状況を示す説明図である。
【図８】パイプの側面に発生した部分摩耗箇所の検査状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：パイプの部分摩耗検査設備、１１：パイプ、１２：パイプの部分摩耗検査器、１３：パイプ側面観察器、１４：操作棒、１５、１６：傾斜面、１７：ガイド部、１８：台座部材、１９：ピン、２０：下側ガイド面、２１：傾動ガイド部材、２２、２３：マグネットローラ、２４：握り部、２５：第１の貫通孔、２６：第２の貫通孔、２７：受け金具、２８：連結部、２９：門型フレーム、３０：挿通孔、３１：挿通ピン、３２：ねじ、３３：連結孔、３４：ストッパー、３４ａ：傾斜面、３５：止めピン、３６：止めねじ、３７、３８：側板部、３９：超音波探触子取付け部、４０：取付け部、４１：連結受け孔、４２：取り出し部材、４３：超音波探触子、４４：ホルダー、４５：付勢機構、４６：嵌入孔、４７：スリット、４８：締め込みねじ、４９：スプリングガイド、５０：留め金、５１：ボール、５２：超音波探傷機、５３：出力端子、５４：出力信号線、５５：入力端子、５６：入力信号線、５７：コネクター、５８：観察器用操作棒、５９：保持部材、６０：ＣＣＤカメラ、６１：撮像部、６２：白色発光ダイオード、６３：照明部、６４：液晶モニター、６５：撮像操作部、６６：取付け用貫通孔、６７：接続用ケーブル、６８：コネクター、６９：ピン、７０：連結部、７１、７２：側板、７３：門型枠体、７４：取付け部、７５：掛止孔、７６：ピン、７７：カメラ収納箱、７８：白色発光ダイオード、７９：取付けピン、８０：取付けねじ、８１：ダイオード収納箱、８２：取付けピン、８３：取付けねじ、８４：再熱蒸気管、８５：支持管、８６：支持部材、８７：電源部、８８：ゴムバンド
【図１】
2006010524.tif 000003
【図２】
2006010524.tif 000004
【図３】
2006010524.tif 000005
【図４】
2006010524.tif 000006
【図５】
2006010524.tif 000007
【図６】
2006010524.tif 000008
【図７】
2006010524.tif 000009
【図８】
2006010524.tif 000010