(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留し、液体取扱用の附属配管が取り付けられた蓋付きの開口を有し、内部に釜場を有するタンクの内部検査方法において、投光手段と撮像手段を備えた検査ヘッドを前記液体取扱用の附属配管を挿入路としてタンクへ挿入し、前記タンク内釜場に、検査ヘッドの釜場へのはまり込みを防ぎ、前記検査ヘッドを所定の方向に移動させる案内具を取り付け、前記検査ヘッドをケーブルを介してタンク外から操作して検査を行うことを特徴とするタンク内部検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水貯留タンク施設や発電所や製造プラントにおいて液体を貯留する大型のタンク内部を検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上水やいろいろな液体を貯留する大型のタンクは図１０に示すような構造のものが多い。すなわち、鋼鉄やＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）からなり両端に鏡蓋を有する円筒形のタンク本体１が大地２中に埋設される。タンク本体１の一端上部から流入出管３が導入されタンク本体１の底部で開口している。この流入出管３は、マンホール４内に設けられた弁５を介して外部のラインに接続されている。タンク本体１の他端上部には内部点検清掃等のための開口６が設けられ、この開口６はフランジ蓋７で塞がれる。フランジ蓋７には、外側に両フランジ短管８、継手９、弁類１０等が取り付けられるとともに、外側から内側に貫通して、タンク本体１底部の釜場１１に達する採水管１２と１本ないし複数本の附属配管１３が取り付けられている。採水管１２はサンプリング用であり、附属配管１３は消防用水や飲料水の抜き取り用である。この開口６の部分は大地２に掘られたピット１４内に収容されている。
【０００３】
このようなタンクは使用につれて内部に水垢や不純物が溜まり、また腐食や亀裂を生じることがあるので、定期的にあるいは随時に内部を検査する必要がある。この検査は従来、クレーン付き車両を用いてフランジ蓋７を両フランジ短管８、継手９、弁類１０、採水管１２および附属配管１３等とともに吊り上げ、貯留水等を排出し、開口６に梯子を掛けて人が立ち入って行っている。しかしこの検査方法は、貯留水を排出することによって水資源が無駄になり、排水と検査終了後の注水に時間がかかり、注意しないと酸欠事故を生じる危険がある等の問題がある。
【０００４】
そこで水中ロボットを用いる方法が発明されている。これは図１１に示すように、ピット１４に溜まった雨水を排水ポンプ１５によって排水し、車両１６に附属したクレーン１７によってフランジ蓋７を両フランジ短管、継手、弁類、採水管１２および附属配管１３等とともに吊り上げ、水を貯留したままのタンク本体１内に開口６からロボット本体１８を投入して検査するものである。ロボット本体１８には水中移動手段、投光器、カメラ等を有し、リール１９を介してケーブル２０によって制御装置２１に接続されている。排水ポンプ１５と制御装置２１およびロボット本体１８には発電機２２によって電力を供給する。
【０００５】
この水中ロボットを用いる検査方法によれば、貯留水を排出する必要はなく酸欠事故の危険もない。しかし、クレーン１７付きの車両１６、排水ポンプ１５、発電機２２、水中ロボット１８等の多くの機材と広い作業スペースおよび、クレーン操作、玉かけ、ロボット操作等に幾人もの作業員を要する。従ってまた段取りと復旧を含めてタンクの検査に多くの工数を要する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、貯留液排出の必要がなく、フランジ蓋を取り外す必要がなく、少ない工数で安全に実施することのできるタンク内部検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のタンク内部検査方法は、液体を貯留し、液体取扱用の附属配管が取り付けられた蓋付きの開口を有し、内部に釜場を有するタンクの内部検査方法において、投光手段と撮像手段を備えた検査ヘッドを前記液体取扱用の附属配管を挿入路としてタンクへ挿入し、前記タンク内釜場に、検査ヘッドの釜場へのはまり込みを防ぎ、前記検査ヘッドを所定の方向に移動させる案内具を取り付け、前記検査ヘッドをケーブルを介してタンク外から操作して検査を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の方法によるタンク内部検査の実施状況を図１に示す。すなわち、フランジ蓋７に取り付けられた附属配管１３を通して、先端に検査ヘッド３０を装着したケーブル３１を差し込む。ケーブル３１はケーブルドラム３２を介して制御トランク３３に接続されている。制御トランク３３には車両３４から電力を供給する。ここで検査ヘッド３０は、あとで説明するように、投光器とＩＴＶカメラを備えている。ケーブル３１は電力線と信号線を有する。また制御トランク３３には、検査ヘッド３０内の投光器とＩＴＶカメラを制御するコントローラと、ＩＴＶカメラの撮像した画像を表示するモニタ装置およびそれを記録するＶＴＲデッキと、電源を接続する端子箱が備えられている。
【００１０】
このような設定によって、検査作業者はモニタ装置に現れる画像を見ながらケーブルドラム３２を操作してケーブル３１を繰り出しあるいは巻き取ることによって検査ヘッド３０を移動させ、タンク本体１内の堆積物や腐食などを検査する。必要なときは画像とそのデータをＶＴＲデッキによって記録する。常時は、ケーブル３１はケーブルドラム３２に巻き付けられ、制御トランク３３とともに保管されている。タンク内部検査を実施するときにケーブルドラム３２と制御トランク３３を車両３４に積み込んで検査すべきタンクのところに運ぶ。タンクの現地においてはピット１４の蓋をはずし、附属配管１３の上部の継手や両フランジ短管をはずし、ケーブル接続を行って検査にはいる。
【００１１】
このように本実施の形態の検査方法においては、現地における主な準備作業はピット１４の蓋をはずすことと附属配管１３の上部の附属器具をはずすことだけであり、非常に簡単である。クレーンや排水ポンプを必要とせず、基本的な工具を用いて人力のみによって準備することができる。検査そのものは、ケーブルドラム３２と制御トランク３３の操作にそれぞれ１人かかれば十分であり、その後の片づけ作業も簡単であるので、検査業務の工数を従来よりも非常に低減することができる。
【００１２】
このような検査を実施するための検査装置を図２に示す。すなわち、検査ヘッド３０は、流線球状を成し水の侵入しない透明な殻の中にＩＴＶカメラ３５と投光器３６を備え、ケーブル３１に接続される。この接続部も耐水性に構成する。この接続部のケーブル３１側には、検査ヘッド３０の姿勢を保つためのスプリング３７および、屈曲部も挿通しやすくするためのスキッド３８を装着する。ケーブルドラム３２は、その円周面にケーブル３１を巻き付け、巻き取り収納および引き出し展開自在となっているとともに、その中心からケーブル３１の他端を引き出す構造である。制御トランク３３は、持ち運びできるトランク状の箱の中にコントローラ３９とモニタ４０とＶＴＲデッキ４１と端子箱４２を備える。ケーブルドラム３２からのケーブル３１はコントローラ３９に接続される。端子箱４２には二次電池等のバッテリ４３またはＡＣアダプタ４４または、車両３４のシガレットライタソケットまたはコンセント４５を接続することができるようになっている。
【００１３】
このような検査装置を用いて検査するにあたり、検査ヘッド３０がタンク本体１の内底部に移行しやすくするために、附属配管１３のタンク本体１内側端には、必要に応じて次のような案内具を取り付ける。すなわち、図３は、附属配管１３のタンク本体１内側端に、三日月状の案内具４６をビスによって取り付けたものである。検査ヘッド３０はこの案内具４６によって横に押され、タンク本体１の底を移動するようになる。図４は、タンク内底部の釜場１１に、附属配管１３の近接部において円弧を描き高くしたリング状の案内具４７を取り付けた例である。図５は、附属配管１３のタンク内側端の検査ヘッド３０を曲げる方向の反対側に開口のあるエルボ形の案内具４８を取り付けたものである。図６は、片側に開口部を有する円筒形で下部に重り４９を有する内胴型の案内具５０を、挿入棒５１を用いて附属配管１３の先端に配置したものである。図７は、スカート型の案内具５２を、ヒンジ５３とスプリング５４によって展開自在に取り付けたものである。さらに、図示しないが、附属配管１３自身が先端にエルボ部を有する構造でもよい。
【００１４】
本発明の実施の形態の検査方法による作業のフローを従来の検査方法によるフローと比較して図８に示す。この図は大きく分けて、（１）本発明によるフロー、（２）従来の方法によるフロー、ａ．人によるもの、ｂ．他の検査ロボットによるもの、を示している。ピット蓋解放、機器設置等の段取り作業（ステップＳ１）、配管系からタンクを隔離しタンク内の水圧を解放する流入出管路弁閉操作（ステップＳ２）および、場合によってはピットに溜まった雨水を排出するピット排水作業（ステップＳ３）までは共通である。
【００１５】
従来の方法では、フランジ部からの進入路を作るために段取りとして更に、タンクフランジ蓋ボルト取外し（ステップＳ１４）、クレーン吊り上げベルト取付け（ステップＳ１５）、フランジ蓋吊り上げ引き抜き・仮置き（ステップＳ１６）を要する。その後、人による場合は、タンクの貯水を排水し（ステップＳ１７）、立ち入りの安全を確認し（ステップＳ１８）、立ち入り点検検査し（ステップＳ１９）、立ち入り検査完了確認（ステップＳ２０）を行う。他の検査ロボットによる場合には、検査ロボットの消毒と投入（ステップＳ３１）、点検検査（ステップＳ３２）、検査ロボット回収（ステップＳ３３）を行う。これらの作業ののち復旧作業として、フランジ蓋吊り下げ（ステップＳ２１）、フランジ蓋ボルト取付け（ステップＳ２２）および、流入出管路弁開操作による水注入（ステップＳ２３）を行う。このように従来の方法では、検査作業そのものに比べて多くの段取り作業と復旧作業を要する。
【００１６】
本発明の方法による場合は、継手や弁類を取り外し検査ヘッドの挿入管路を確保する（ステップＳ４）、検査ヘッドを消毒しタンク内へ挿入する（ステップＳ５）、点検検査（ステップＳ６）、検査ヘッド回収（ステップＳ７）、継ぎ手・弁取付け（ステップＳ８）という手順で作業が進行する。このように本発明の方法によると、クレーンによるフランジ蓋の取外し・取付けや貯水の排出・再注入の必要がなく、省力化と作業効率向上を図ることができる。また、貯水を抜かずに遠隔操作で検査できるので、水資源を無駄にすることがなく、作業員の酸欠や転落等の危険がない。
なお、検査ヘッドの挿入経路は、検査対象のタンクの点検口、点検窓、センサ取付窓など、小径で脱着作業の容易な開口部を利用してもよい。
【００１７】
本発明のタンク内部検査装置の第２の実施の形態を図９に示す。すなわち、検査ヘッド３０は、透明で耐水性の殻内に雲台機構５５を備え、この雲台機構５５にＩＴＶカメラ３５と投光器３６とミラー窓５６を取り付ける。このような構成によって雲台機構５５を俯仰および旋回させ、検査ヘッド３０の姿勢を変えることなく前方と側方の画像を得、広い範囲の検査を行うことが出来る。また、検査ヘッド３０を操作するコントローラ３９と電源等を接続する端子箱４２をケーブルドラム３２と一体に構成し、別にモニタ付きＶＴＲデッキ５７を設けて、車両３４等の電源と電源ラインや映像ラインで接続する。このように構成すると可搬性と機動性に優れた検査装置が得られる。
【００１８】
なお、ケーブルドラム３２は更にモニタ付きＶＴＲデッキ５７を取り込み一体の構成としてもよい。このようにすると可搬性と機動性が更に向上する。
また、検査ヘッド３０に車輪や走行機構を設けた構成もあり得る。このようにするとケーブル３１にかかる機械的な負担が軽減される。
さらにまた、附属配管１３を通過できる直径の収納容器に検査ヘッドを収納し、タンク内に挿入したあとで展開するように構成してもよい。このようにすると、段取り作業や復旧作業で検査ヘッド３０が損傷されることを防ぐことができる。
また本検査装置は、清掃ブラシや清掃ホースを併設し、検査機能のほかに清掃機能も有するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタンク内部検査装置はケーブルの先に装着する検査ヘッドを有し、本発明のタンク内部検査方法では、タンクの蓋をはずさずに蓋を通して前記検査ヘッドをタンクの内部に挿入するので、貯留液排出の必要がなく、フランジ蓋を取り外す必要がなく、少ない工数で安全にタンク内部の検査を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるタンク内部検査の実施状況を示す図
【図２】本発明の実施の形態のタンク内部検査装置を示す図
【図３】本発明のタンク内部検査方法において用いる案内具の第１の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図４】案内具の第２の例を示す図
【図５】案内具の第３の例を示す図
【図６】案内具の第４の例を示す図
【図７】案内具の第５の例を示す図
【図８】本発明の実施の形態の検査方法による作業のフローを従来の検査方法によるフローと比較して示す図
【図９】本発明の第２の実施の形態のタンク内部検査装置を示す図
【図１０】本発明の適用されるタンクを例示する断面図
【図１１】従来のタンク内部検査方法および検査装置を示す図
【符号の説明】
１…タンク本体、２…大地、３…流入出管、４…マンホール、５…弁、６…開口、７…フランジ蓋、８…両フランジ短管、９…継手、１０…弁類、１１…釜場、１２…採水管、１３…附属配管、１４…ピット、１５…排水ポンプ、１６…車両、１７…クレーン、１８…ロボット本体、１９…リール、２０…ケーブル、２１…制御装置、３０…検査ヘッド、３１…ケーブル、３２…ケーブルドラム、３３…制御トランク、３４…車両、３５…ＩＴＶカメラ、３６…投光器、３７…スプリング、３８…スキッド、３９…コントローラ、４０…モニタ装置、４１…ＶＴＲデッキ、４２…端子箱、４３…バッテリ、４４…ＡＣアダプタ、４５…シガレットライタソケットまたはコンセント、４６，４７，４８，５０，５２…案内具、５１…挿入棒、５３…ヒンジ、５４…スプリング、５５…雲台機構、５６…ミラー窓、５７…モニタ付きＶＴＲデッキ。
【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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