(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を構成する細管にノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削装置において、
ブラスト材が圧送された細管の管理及びブラスト材の流れ状況を管理する管理者側装置と、
管理者側装置からの指令によりブラスト研削装置のノズル部材の挿入部位が指示されると共に指示された挿入部位を管理者側に送信する作業者側装置とを備え、管理者側装置には作業者側装置から送信された挿入部位がブラスト材の圧送可能な細管か否かを判断する機能が備えられていることを特徴とするブラスト研削装置。
【請求項２】
請求項１において、
管理者側装置にはノズル部材の挿入状況を把握する機能が備えられ、作業者側装置へ指示したノズル部材の挿入部位と作業者側装置から送信された挿入部位とが一致していることを確認した際にブラスト材の圧送を指示しブラスト材が圧送された後に細管の異物の除去完了を管理する確認機能が備えられていることを特徴とするブラスト研削装置。
【請求項３】
請求項２において、
管理者側装置にはブラスト材の圧送圧力及び流量が入力されると共にブラスト材の圧送圧力及び流量を制御する制御機能が備えられていることを特徴とするブラスト研削装置。
【請求項４】
請求項２において、
管理者側装置にはブラスト材の圧送回数を記憶すると共にブラスト材の圧送回数によりブラスト材及びノズル部材の交換状況を作業者側装置に送信する機能が備えられていることを特徴とするブラスト研削装置。
【請求項５】
熱交換器を構成する細管に作業者がノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削方法において、作業者には管理者からノズル部材を挿入する部位の指示が作業者側装置に与えられ、作業者は指示された挿入部位を作業者側装置に入力することで管理者側装置に挿入部位の確認信号を送信し、管理者側装置ではノズル部材の挿入指示部位とノズル部材の挿入確認部位とが一致している場合に作業者側装置にブラスト材の圧送を指示し、作業者が挿入指示部位にブラスト材を圧送した後に細管の異物の除去完了が管理者側装置で管理されることを特徴とするブラスト研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の伝熱管等の異物をブラスト研削により除去するブラスト研削装置及びブラスト研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タービン発電設備には、熱効率の向上のためにボイラに送られる給水を加熱する熱交換器（給水加熱器）が備えられているものが知られている。給水加熱器は、多数のＵ字型の細管（伝熱管）が管板に支持されて胴内に配置され、胴の外側の水室からＵ字型の伝熱管に流体（給水）を流通させると共に胴内に蒸気を流通させて給水を加熱するようになっている。
【０００３】
給水加熱器では、伝熱管に対して探傷検査を定期的に行なう必要があるが、長期の使用により伝熱管の内周面に、特に、管板の支持部の内周面に異物である酸化スケールが生成されている。このため、探傷検査の前にこの酸化スケールを除去する必要がある。酸化スケールを除去する方法としては、伝熱管内に砂やアルミナ等の研削材（ブラスト材）を圧送して研削除去するブラスト研削が一般的である。
【０００４】
ブラスト研削は、作業者が研削装置のノズル部材を保持して水室内に入り、Ｕ字型の伝熱管の一方側からブラスト材を圧送すると共に他方側からブラスト材を吸引し、管理者の指示の基に多数の伝熱管に対してブラスト材の圧送を繰り返して実施している。伝熱管は肉圧が薄いために、酸化スケールが除去された後に重複してブラスト研削が行なわれると異常に研削されて伝熱管の健全性が失われる虞がある。このため、研削が完了した伝熱管の管理（確認）を作業者への指示に基づいて管理者が記録する等して行なっている。また、ブラスト材やノズル部材は消耗材であるため、使用回数等の管理を作業者への指示に基づいて管理者が記録する等して行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
給水加熱器の細管は、例えば、直径が2000mmの管板に2000本から3000本程度設けられているため、ブラスト研削においては、研削が完了した伝熱管の管理（確認）は細心の注意を必要とし的確に確認できない虞もあった。また、作業者は直径が2000mmの管板に対して順次指令された部位の伝熱管にノズル部材を挿入して作業を行なっているが、本数が多いために指令された通りの伝熱管にノズル部材を確実に挿入されていないことも考えられる。
【０００６】
従って、多数の伝熱管に対するブラスト研削においては、研削が完了した伝熱管の管理（確認）を的確に行なえる確認装置及び確認方法の出現が望まれているのが現状であった。また、ブラスト材やノズル部材の使用回数等の管理も行なう必要があるため、伝熱管の管理（確認）が一層負担のかかるものとなっていた。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、研削が完了した伝熱管の管理（確認）を的確に行なうことができるブラスト研削装置及びブラスト研削方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のブラスト研削装置の構成は、熱交換器を構成する細管にノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削装置において、ブラスト材が圧送された細管の管理及びブラスト材の流れ状況を管理する管理者側装置と、管理者側装置からの指令によりブラスト研削装置のノズル部材の挿入部位が指示されると共に指示された挿入部位を管理者側に送信する作業者側装置とを備え、管理者側装置には作業者側装置から送信された挿入部位がブラスト材の圧送可能な細管か否かを判断する機能が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
そして、管理者側装置にはノズル部材の挿入状況を把握する機能が備えられ、作業者側装置へ指示したノズル部材の挿入部位と作業者側装置から送信された挿入部位とが一致していることを確認した際にブラスト材の圧送を指示しブラスト材が圧送された後に細管の異物の除去完了を管理する確認機能が備えられていることを特徴とする。また、管理者側装置にはブラスト材の圧送圧力及び流量が入力されると共にブラスト材の圧送圧力及び流量を制御する制御機能が備えられていることを特徴とする。また、管理者側装置にはブラスト材の圧送回数を記憶すると共にブラスト材の圧送回数によりブラスト材及びノズル部材の交換状況を作業者側装置に送信する機能が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明のブラスト研削方法は、熱交換器を構成する細管に作業者がノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削方法において、作業者には管理者からノズル部材を挿入する部位の指示が作業者側装置に与えられ、作業者は指示された挿入部位を作業者側装置に入力することで管理者側装置に挿入部位の確認信号を送信し、管理者側装置ではノズル部材の挿入指示部位とノズル部材の挿入確認部位とが一致している場合に作業者側装置にブラスト材の圧送を指示し、作業者が挿入指示部位にブラスト材を圧送した後に細管の異物の除去完了が管理者側装置で管理されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施例に係るブラスト研削装置の概略構成、図２にはブラスト研削部位の拡大状況、図３にはブラスト研削装置の系統概念、図４には作業者側装置及び管理者側装置の一例を表す概念、図５にはブラスト研削方法の一例を説明する概略フローチャートを示してある。
【００１２】
図１に示すように、熱交換器としての給水加熱器１は、多数のＵ字型の細管（伝熱管）２（図には１本のみ示してある）が管板３に支持され、伝熱管２が胴４内に配置されている。胴４の外側の水室５からＵ字型の伝熱管２に流体（給水）を流通させると共に胴４の入口部4aから蒸気を導入して胴４内を流通させて出口部4bから排出することで、伝熱管２を流通する給水が加熱されるようになっている。尚、本願発明を適用する熱交換器としては、給水加熱器１に限定されず、発電プラントに備えられる熱交換器等、種々の熱交換器に適用することが可能である。
【００１３】
伝熱管２の内部の異物（酸化スケール等）を除去する場合、図２に示すように、ブラスト研削装置６のノズル部材であるバッフル７を伝熱管２の一端側に挿入し、バッフル７からブラスト材及び空気を旋回流が生じるように噴出させ、伝熱管２の他端側から吸引回収する。これにより、酸化スケール等がブラスト材で研削されて異物が除去される。
【００１４】
伝熱管２は、例えば、直径が2000mmの管板３に2000本から3000本程度設けられており、重複してブラスト研削が行なわれると異常に研削されて伝熱管２の健全性が失われる虞がある。このため、研削が完了した伝熱管２の管理（確認）が行なわれている。また、ブラスト材やバッフル７は消耗材であるため、使用回数等の管理が行なわれている。
【００１５】
図１、図３に示すように、管理者側装置１１及び作業者側装置１２が備えられている。管理者側装置１１からは管理者１３が作業者側装置１２を保持している作業者１４にブラスト研削を実施する伝熱管２（ノズル部材の挿入部位）を指示し、作業者１４は指示された伝熱管２（指示された挿入部位）を確認して作業者側装置１２から管理者側装置１１に送信し、管理者１３は管理者側装置１１に送られた確認情報に基づいて作業者１４がブラスト材を圧送可能な伝熱管２を確認したか否かを判断する。
【００１６】
また、管理者側装置１１にはブラスト研削装置６側の情報が入力され、ブラスト材の圧送圧力及び流量、バッフル７の使用回数が管理される。管理者側装置１１からは、作業者側装置１２にバッフル７及びブラスト材の使用状況が送られるようになっている。
【００１７】
図３に示すように、バッフル７には混合手段１５が接続され、混合手段１５にはブラスト材ホッパ１６からブラスト材を圧送するブラスト材通路１７が接続されると共に、混合手段１５にはブラスト材を旋回状態でバッフル７に送るためのエア通路１８が接続されている。ブラスト材通路１７及びエア通路１８にはエア源１９からエアが圧送される。尚、エア源１９は共通に設けても個別に設けてもよい。
【００１８】
エア通路１８には圧力センサ２１、スイッチ付電磁弁２２及び流量センサ２３が備えられ、圧力センサ２１、スイッチ付電磁弁２２及び流量センサ２３の情報は管理者側装置１１の制御手段２４に送られてブラスト材の圧送圧力及び流量、バッフル７の使用回数等が制御手段２４で確認される（ブラスト材の圧送回数を記憶する機能）。制御手段２４からはエア通路１８の圧力及び流量が所定状態となるようにエア源１９を制御する（ブラスト材の圧送圧力及び流量を制御する制御機能）指令が出力される。これにより、的確な研削状態を管理することが可能になる。
【００１９】
また、作業者側装置１２と管理者側装置１１の情報のやりとりも制御手段２４を介して実施される。そして、制御手段２４には、作業者側装置１２から送信されたバッフル７の挿入部位が確認された伝熱管２がブラスト材の圧送可能な伝熱管２か否か（既に研削が完了している伝熱管２か否か）を判断する機能が備えられている。そして、作業者側装置１２へ指示したバッフル７の挿入部位と作業者側装置１２から送信されたバッフル７の挿入確認部位とが一致していることを確認した際にブラスト材の圧送を指示しブラスト材が圧送された後に伝熱管２の研削の完了（異物の除去完了）を管理する確認機能が備えられている。更に、ブラスト材の圧送回数によりブラスト材及びバッフル７の交換状況を作業者側装置１２に送信する機能が備えられている。
【００２０】
図４に基づいて作業者側装置１２及び管理者側装置１１の表示内容の概略を説明する。図４(a) には作業者側装置１２の概略、図４(b) には管理者側装置１１の表示画面の概略を示してある。
【００２１】
図４(a) に示すように、作業者側装置１２には、管理者側装置１１から指示されたバッフル７の挿入部位がＸＹ座標で表示（Ｘ００，Ｙ００）されると共に確認した挿入部位が表示されるアドレス表示部３１と、指示された挿入部位を入力する入力キー３２と、ブラスト材の圧送許可が表示される許可表示部３３と、ブラスト材及びバッフル７の使用限界が表示される限界表示部３４とが備えられている。
【００２２】
図４(b) に示すように、管理者側装置１１の表示画面２６には、ＸＹ座標面に伝熱管２が表示され研削が完了した伝熱管２と研削が完了していない伝熱管２が色分けされた集合画面３７と、作業者側装置１２に指示したバッフル７の挿入部位がＸＹ座標で表示（Ｘ００，Ｙ００）されるアドレス表示部３８と、エアの圧力、流量及び研削回数が表示される状況表示部３９と、作業者側装置１２に研削開始を許可する許可指示部４０とが備えられている。集合画面３７には全体の伝熱管２に対して、複数のブロックに分けられて表示される。各ブロック間の切り換えは、スクロールや画面分割等により適宜行なうことができる。
【００２３】
集合画面３７には、研削が完了していない伝熱管２と、作業者側装置１２から送信された挿入部位の伝熱管２と、研削が完了した伝熱管２とが色分けされて表示される。例えば、研削が完了していない伝熱管２が緑色で表示され、作業者側装置１２から送信された挿入部位の伝熱管２が緑色の部位の場合に橙色で表示され、研削が完了した伝熱管２が赤色に表示される。従って、管理者１３は管理者側装置１１の表示画面２６を見ることにより、色の違いで研削が完了した伝熱管２を確認することができる。
【００２４】
尚、図示は省略したが、管理者側装置１１の表示画面２６には、画面を切り換えることにより、図３で示した系統図の全体状況や、画面上でエアの圧力、流量を調節するための画面を表示させることもできる。
【００２５】
図４、図５に基づいてブラスト研削方法の一例を具体的に説明する。
【００２６】
ブラスト研削を開始する前は、管理者側装置１１の表示画面２６の集合画面３７の伝熱管２は全て緑色で表示されている。管理者３は集合画面３７を確認して図示しないキーボード等を介して緑色で表示された伝熱管２（バッフル７を挿入して研削を実施する部位）のアドレスを作業者側装置１２に送信する。即ち、図５のステップＳ１のように、研削する伝熱管２を指示する。
【００２７】
作業者側装置１２のアドレス表示部３１には指示された伝熱管２のアドレスであるＸＹ座標（Ｘ００，Ｙ００）が表示され、入力キー３２を用いて表示されたＸＹ座標（Ｘ００，Ｙ００）を確認して管理者側装置１１に送信する。即ち、図５のステップＳ２のように、作業者１４は指示された挿入部位を作業者側装置１２に入力（確認入力）し、管理者側装置１１に挿入部位の確認信号を送信する。
【００２８】
管理者側装置１１に送信された挿入部位の確認信号が、指示された伝熱管２のアドレスと一致していた場合、集合画面３７の緑色表示が橙色表示に変わり、管理者３は表示画面２６の許可指示部４０のＯＫを作業者側装置１２に送信する。即ち、図５のステップＳ３で緑色表示が橙色表示に変わったと判断された場合、ステップＳ４でＯＫを送信する。
【００２９】
作業者側装置１２の許可表示部３３のＯＫが点灯し、作業者１４は装置を操作してブラスト材を圧送して指示された伝熱管２の研削を実行する（図５のステップＳ５，Ｓ６）。尚、研削を実行する前にＯＫが点灯したことを確認する処理を実行することも可能である。指示された伝熱管２の研削が実行されて研削が完了すると、作業者１４が図示しない完了ボタンなどを押すことで、集合画面３７の橙色表示が赤色表示に変化し、研削の完了が表示される（図５のステップＳ７）。
【００３０】
以上の処理を繰り返すことにより、集合画面３７の緑色表示が順次赤色表示に変わり、管理者１３は研削が完了した伝熱管２を色により容易に確認することができ、研削が完了していない伝熱管２に対する研削の指示を的確に送ることができる。
【００３１】
作業者１４が入力キー３２を用いて指示されたＸＹ座標（Ｘ００，Ｙ００）を確認する際に、既に研削を完了している伝熱管２のアドレスを入力して管理者側装置１１に送信した場合、集合画面３７の赤色表示は変化しないので、管理者１３は指示した伝熱管２の緑色表示が橙色表示に変化しないことにより、確認された伝熱管２が一致していないと判断する。
【００３２】
この場合、管理者３は表示画面２６の許可指示部４０のＮＧを作業者側装置１２に送信する。即ち、図５のステップＳ３で緑色表示が橙色表示に変わらないと判断された場合、ステップＳ８でＮＧを送信する。作業者側装置１２の許可表示部３３のＮＧが点灯し、作業者１４は指示された伝熱管２ではないことを認識してステップＳ３に移行して確認入力をやり直す。
【００３３】
これにより、管理者１３が指示した伝熱管２に対して、即ち、研削が完了していない伝熱管２に対して確実に研削を実施することが可能になり、重複して研削を実施することがなくなる。
【００３４】
管理者側装置１１では研削の回数が管理されて状況表示部３９に表示され、所定の研削回数が経過した場合、作業者側装置１２の限界表示部３４のバラスト材、バッフルの部位を点灯させる。尚、限界が近づいた時に点滅させ限界になった時点で点灯させる等してもよい。また、交換次期の表示は、残りの研削回数を表示することも可能である。作業者１４は限界表示部３４を確認することにより、バラスト材やバッフル７を適宜交換する。これにより、消耗品を的確な次期に交換することが可能になる。
【００３５】
上述したブラスト研削装置を用いたブラスト研削方法では、例えば、直径が2000mmの管板３に2000本から3000本程度設けられた伝熱管２に対して、研削が完了した伝熱管２の管理（確認）を的確に行なうことができる。このため、重複してブラスト研削が行なわれることがなくなり、異常に研削されて伝熱管２の健全性が失われる虞がなくなる。また、消耗材であるブラスト材やバッフル７の使用回数等の管理を的確に行なうことができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のブラスト研削装置は、熱交換器を構成する細管にノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削装置において、ブラスト材が圧送された細管の管理及びブラスト材の流れ状況を管理する管理者側装置と、管理者側装置からの指令によりブラスト研削装置のノズル部材の挿入部位が指示されると共に指示された挿入部位を管理者側に送信する作業者側装置とを備え、管理者側装置には作業者側装置から送信された挿入部位がブラスト材の圧送可能な細管か否かを判断する機能が備えられているので、研削が完了した細管の管理（確認）を的確に行なうことができる。この結果、重複してブラスト研削が行なわれることがなくなり、異常に研削されて細管の健全性が失われる虞がなくなる。
【００３７】
そして、管理者側装置にはノズル部材の挿入状況を把握する機能が備えられ、作業者側装置へ指示したノズル部材の挿入部位と作業者側装置から送信された挿入部位とが一致していることを確認した際にブラスト材の圧送を指示しブラスト材が圧送された後に細管の異物の除去完了を管理する確認機能が備えられているので、研削が完了した細管の管理（確認）を更に的確に行なうことができる。
【００３８】
また、管理者側装置にはブラスト材の圧送圧力及び流量が入力されると共にブラスト材の圧送圧力及び流量を制御する制御機能が備えられているので、的確な研削状態を管理することができる。
【００３９】
また、管理者側装置にはブラスト材の圧送回数を記憶すると共にブラスト材の圧送回数によりブラスト材及びノズル部材の交換状況を作業者側装置に送信する機能が備えられているので、消耗材の管理を行なうことができる。
【００４０】
本発明のブラスト研削方法は、熱交換器を構成する細管に作業者がノズル部材を挿入してブラスト材を圧送することにより細管内の異物を除去するブラスト研削方法において、作業者には管理者からノズル部材を挿入する部位の指示が作業者側装置に与えられ、作業者は指示された挿入部位を作業者側装置に入力することで管理者側装置に挿入部位の確認信号を送信し、管理者側装置ではノズル部材の挿入指示部位とノズル部材の挿入確認部位とが一致している場合に作業者側装置にブラスト材の圧送を指示し、作業者が挿入指示部位にブラスト材を圧送した後に細管の異物の除去完了が管理者側装置で管理されるので、研削が完了した細管の管理（確認）を的確に行なうことができる。この結果、重複してブラスト研削が行なわれることがなくなり、異常に研削されて細管の健全性が失われる虞がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るブラスト研削装置の概略構成図。
【図２】ブラスト研削部位の拡大図。
【図３】ブラスト研削装置の系統概念図。
【図４】作業者側装置及び管理者側装置の一例を表す概念図。
【図５】ブラスト研削方法の一例を説明する概略フローチャート。
【符号の説明】
１  給水加熱器
２  伝熱管
３  管板
４  胴
５  水室
６  ブラスト研削装置
７  バッフル
１１  管理者側装置
１２  作業者側装置
１３  管理者
１４  作業者
１５  混合手段
１６  ブラスト材ホッパ
１７  ブラスト材通路
１８  エア通路
１９  エア源
２１  圧力センサ
２２  スイッチ付電磁弁
２３  流量センサ
２４  制御手段
２６  表示画面
３１，３８  アドレス表示部
３２  入力キー
３３  許可表示部
３４  限界表示部
３７  集合画面
３９  状況表示部
４０  許可表示部
【図１】
0004153712.tif 000002
【図２】
0004153712.tif 000003
【図３】
0004153712.tif 000004
【図４】
0004153712.tif 000005
【図５】
0004153712.tif 000006