(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水器の配管の一方から清掃用ブラシを挿入し、前記清掃用ブラシを高圧水により配管他端まで移動させることで、前記配管の付着物を掻き取る復水器の配管清掃方法であって、前記高圧水の噴射ノズルを対向する前記配管に向かってスライド移動させて、前記噴射ノズルのそれぞれに備えた前記スライド移動の移動量を吸収可能なスライド機構により前記噴射ノズルの先端を前記配管の開口に密着させて、前記噴射ノズルから前記配管の内部に前記高圧水を導入しながら、前記清掃用ブラシが前記配管の末端に移動するまで前記清掃用ブラシの後方に液層が残るよう設定されたおくれ時間差で圧縮気体を導入し、前記清掃用ブラシを前記配管に沿って送り出すことを特徴とする復水器の配管清掃方法。
【請求項２】
復水器の配管清掃に用いられ、配管にあらかじめ挿入された清掃用ブラシを前記配管に沿って送出可能とする噴射ノズルを有した復水器の清掃用装置であって、前記噴射ノズルを複数設け、壁面における配管領域を超える長さを有した水平フレームを設けるとともに、この水平フレームに当該水平フレームを走行レールとし且つ前記噴射ノズルを搭載する水平移動手段を設け、前記水平移動手段には、複数の前記噴射ノズルの先端が対向する複数の前記配管の開口に向かって同時に進退可能なスライドベースと、前記噴射ノズルのそれぞれに前記スライドベースの移動量を吸収可能なスライド機構と、を備えたことを特徴とする復水器の清掃用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復水器の配管清掃方法および清掃用装置に係り、特に火力および原子力発電所における復水器の配管清掃に好適な復水器の配管清掃方法および清掃用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力および原子力発電所等に用いられている復水器は、タービンを駆動した蒸気を水に戻す熱交換設備である。この復水器は１万〜１万数千本の配管を有しており、この配管に熱交換用の媒体（主に海水）を通すことで配管外側の蒸気との熱交換を図るようにしている。
【０００３】
しかし冷却用の媒体として海水を使用しているため配管内に海生物（フジツボ等）が発生しやすく、このため配管内の海水の流れが悪くなり熱交換の効率を悪化させる可能性があった。これを防止するために一定の期間をおいて配管内の清掃を行うようにしている。
【０００４】
図９は、従来の配管の清掃方法を示す作業説明図である。同図（１）に示すように、従来の配管の清掃方法では、清掃対象となる配管１の開口に清掃用ブラシ２を挿入する。そして当該清掃用ブラシ２を挿入した側に人手を用いて高圧水４を導入可能とするブローガン３を押しあて、配管１内に高圧水４を導入させる。
【０００５】
このように配管内に高圧水４を導入していくと清掃用ブラシ２が移動し配管内の清掃を行っていく。そして前記清掃用ブラシ２が配管１の末端まで移動すると、同図（２）に示すように配管１の末端の開口より清掃用ブラシ２が脱落し、配管１の清掃作業が終了する。そしてこの清掃作業を配管１の本数分だけ繰り返し行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし清掃用ブラシの移動用に用いられている海水は、ばね性（圧縮性）が無く清掃用ブラシを送り出すには、配管の体積に相当する水量が必要である。このため清掃用ブラシの通過時間が長くなり清掃効率が低下するという問題点があった。
【０００７】
ところで清掃用ブラシの送り出しとして海水（液体）の代わりに圧縮空気（気体）を用いた方法も知られている。しかし空気自体はばね性（圧縮性）があるので配管内で膨張し、清掃用ブラシの送り出し速度が上がりすぎ、当該清掃用ブラシが配管の末端から飛び出し、水室の壁面等に損傷を与えるおそれがあった。
【０００８】
さらに復水器における配管本数は前述のとおり１万〜１万数千本に達することから、ブローガンを用いて一本ずつ清掃を行うと多大な時間がかかる。このため清掃作業自体の効率は悪いものになっていた。そして復水器では冷却媒体として海水を用いていることから、水室に臭気が発生し長時間の清掃作業は好ましいものではなかった。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点に着目し、清掃用ブラシの通過時間を短縮させ一本あたりの清掃時間の短縮を図るとともに、複数の配管を一度に清掃することで配管の清掃効率を向上させる復水器の配管清掃方法および清掃用装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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に係る復水器の配管清掃方法は、復水器の配管の一方から清掃用ブラシを挿入し、前記清掃用ブラシを高圧水により配管他端まで移動させることで、前記配管の付着物を掻き取る復水器の配管清掃方法であって、前記高圧水の噴射ノズルを対向する前記配管に向かってスライド移動させて、前記噴射ノズルのそれぞれに備え前記スライド移動の移動量を吸収可能なスライド機構により前記噴射ノズルの先端を前記配管の開口に密着させて、前記噴射ノズルから前記配管の内部に前記高圧水を導入しながら、前記清掃用ブラシが前記配管の末端に移動するまで前記清掃用ブラシの後方に液層が残るよう設定されたおくれ時間差で圧縮気体を導入し、前記清掃用ブラシを前記配管に沿って送り出す手順とした。
【００１１】
また本発明に係る復水器の清掃用装置は、復水器の配管清掃に用いられ、配管にあらかじめ挿入された清掃用ブラシを前記配管に沿って送出可能とする噴射ノズルを有した復水器の清掃用装置であって、前記噴射ノズルを複数設け、壁面における配管領域を超える長さを有した水平フレームを設けるとともに、この水平フレームに当該水平フレームを走行レールとし且つ前記噴射ノズルを搭載する水平移動手段を設け、前記水平移動手段には、複数の前記噴射ノズルの先端が対向する複数の前記配管の開口に向かって同時に進退可能なスライドベースと、前記噴射ノズルのそれぞれに前記スライドベースの移動量を吸収可能なスライド機構と、を備えた構成とした。
【００１２】
【作用】
上記構成によれば、清掃用ブラシを配管に挿入した後、配管の開口から圧液を導入すると、清掃用ブラシは配管の末端に向かって清掃を行いつつ移動し始める。そしてこの圧液導入の後、所定の時間をもって圧縮気体を配管の開口に導入する。ここで圧縮気体は、液体と異なりばね性（圧縮性）を有していることから、当該圧縮気体の膨張により清掃用ブラシの移動速度を（圧液導入のみより）速くすることができる。
【００１３】
ところで配管内において清掃用ブラシに圧縮気体が達すると、当該清掃用ブラシが他方側の水室に移動するまでこの状態が継続され、清掃用ブラシが配管の末端から勢いよく飛び出し、水室の壁面を損傷させるおそれがある。しかし圧液導入の後、所定の時間をもって圧縮気体を導入させれば（時間差を持たせれば）、当該圧縮気体が清掃用ブラシに達するのを防止することができ、配管の末端から清掃用ブラシが勢いよく飛び出すのを防止することができる。すなわち清掃用ブラシが配管の末端から飛び出すまで、当該清掃用ブラシの後方に液層が形成されていれば、清掃用ブラシは圧縮空気からの力を直接受けることがない。このため清掃用ブラシは末端の開口端部より落下し、もって水室の壁面が損傷するのを防止することができる。
【００１４】
また復水器の清掃用装置においては、噴射ノズルを複数設けたことにより複数の配管の清掃を一度に行うことができる。そして所定の配管の清掃が完了した後は、水平移動手段と昇降手段とを組み合わせて、新規の配管へと噴射ノズルを移動させればよい。このように複数の配管の清掃を一度に行っていけば清掃時間を短縮させることができる。
【００１５】
また噴射ノズルの保持は、水室の天井面と床面との間に係止される突張フレームでなされるので噴射ノズルと配管開口との間には遮るものが無い。このため噴射ノズルは配管領域を覆うように移動することができ、全ての配管に対して清掃を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る復水器の配管清掃方法および清掃用装置について好適な具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は実施の形態に係る復水器の清掃用装置の構造を示す斜視図であり、図３は同装置の正面図を示し、図４は同装置の側面図を示す。これらの図に示す復水器の清掃用装置は、火力および原子力発電所に配置される復水器の清掃用に用いられる。
【００１７】
当該復水器１０は、タービン駆動用の蒸気を水に交換する設備で、１万〜１万数千本の配管１２を有しているとともに、これら配管１２の両端には、当該配管１２に海水を導入するための前水室１４と、配管１２の末端から出される海水を受ける後水室１６とが設けられている。
そして前水室１４に海水を導入させ、配管１２に前記海水を通過させれば、配管１２の外側を通る蒸気１８と、配管１２の内側の海水との熱交換がなされ、蒸気を水にするようにしている。
【００１８】
ところで上述した復水器１０においては、海水を使用しているため配管１２の内側にフジツボ等の海生物が付着する。このため定期的に配管１２の内側を清掃し復水器１０の健全性を維持する必要がある。配管１２の清掃を行う装置を以下に説明する。
【００１９】
復水器の清掃用装置２０は、前水室１４あるいは後水室１６のいずれか一方に設置され、配管１２の内部に媒体を噴射し、あらかじめ配管１２の内部に挿入されていた清掃用ブラシ２２を他方水室側に送り出すことで配管１２の内部を清掃するものである。こうした清掃用装置２０は、配管１２のピッチに一致する複数の噴射ノズル２４と、当該噴射ノズル２４を保持するとともに、前水室１４の壁面（管板）２６に位置する配管１２の開口領域を覆うように噴射ノズル２４を移動させるフレーム類２８とで形成される。
【００２０】
フレーム類２８は、前水室１４における天井板３０と床板３２とに垂直方向に係止され、清掃用装置２０自体を前水室１４に固定する一対の突張フレーム３４と、この突張フレーム３４の間に設けられ、当該突張フレーム３４に沿って昇降を可能にするとともに噴射ノズル２４を移動可能に保持する水平フレーム３６と、突張フレーム３４にヒンジ結合され他端は床面３２に接地し噴射ノズル２４の配管１２への押付反力を受けるアンカーフレーム３８とで構成されている。
【００２１】
突張フレーム３４には伸縮機構を有しており、伸張時には前水室１４の高さを越えるだけの長さに設定されるように設定されている。またその端部には自在継手４０が設けられており、天井面３０および床面３２とに傾きおよび窪みがある場合でも係止が確実にできるようになっている。またこうした突張フレーム３４の側面には、昇降用レール４２が設けられており、後述する水平フレーム３６を突張フレーム３４に沿って案内可能にしている。
【００２２】
水平フレーム３６には噴射ノズル２４が移動可能に保持されるが、この水平フレーム３６の長さは、壁面２６における配管領域４４の幅を越えて噴射ノズル２４が移動できるだけの長さに設定される。また水平フレーム３６の両端には昇降手段となる昇降用モータ４６が設けられており、この昇降用モータ４６を駆動させることで水平フレーム３６および水平フレーム３６に保持された噴射ノズル２４を昇降用レール４２に沿って昇降可能としている。なお突張フレーム３４が天井面３０と床面３２とを連結するように係止されていることから水平フレーム３６の可動範囲は配管領域４４の高さ方向範囲を越える範囲に設定される。
【００２３】
そして水平フレーム３６には走行レール４８が設けられており、この走行レール４８には、複数の噴射ノズル２４を搭載する水平移動手段となる走行台車５０が取り付けられ、前記噴射ノズル２４を走行レール４８に沿って移動可能にしている。
なお昇降用モータ４６および走行台車５０の移動量の制御、および噴射ノズル２４の噴射制御は、清掃用装置２０の後方側、すなわちアンカーフレーム３８近傍に接地されたヘッダ５２からの信号によって行われる。
【００２４】
図５は、図３における矢視図Ａを示し、図６は、図５の側面図を示す。これらの図に示すように、壁面２６における配管１２の開口に密着し、配管１２の内部に媒体噴射をなす噴射ノズル２４は、配管１２と同一ピッチ（図中Ａ寸法）になるよう複数配置され（本実施の形態では１０本）、個別に媒体の噴射を可能にしている。ここで個々の清掃ノズル２４には、図示しない圧液タンクから圧液が開閉バルブを介して導入可能になっているとともに、別系統で図示しない圧縮タンクから圧縮気体が同じく開閉バルブを介して導入可能になっている。また走行台車５０にはスライドベース５４が備えられており、当該スライドベース５４を移動させることで、複数の（１０連全ての）噴射ノズル２４を配管１２の開口に密着可能にしている（図６の破線部参照）。またスライドベース５４の上側にもスライド機構５６が設けられている。これは個々の噴射ノズル２４に設けられているもので、例えばある配管１２に栓がなされていた場合、噴射ノズル２４をそのまま前進させると栓と衝突し、噴射ノズル２４が損傷するおそれがある。このためある一定以上の負荷が加わると噴射ノズル２４の損傷を防ぐためスライド機構５６が稼働し、スライドベース５４の動作をキャンセルするようにしている。また個々の噴射ノズル２４にはスライドベース５４に生じる移動量を検出する図示しないセンサが設けてあり、このセンサからの値で噴射ノズル２４が配管１２の開口に密着しているかを判断し、配管１２に蓋等が存在し噴射ノズル２４と密着がなされない場合などは、開閉バルブへの通電を停止させ噴射ノズル２４から高圧水および圧縮気体を噴射できないようにしている。
【００２５】
このように構成された清掃用装置２０を用いて復水器１０における配管１２を清掃する手順を説明する。
図７は、清掃用装置２０の動作手順を示したフローチャートである。同図に示すように、復水器１０における配管１２を清掃する場合は、まず壁面２６の配管１２の開口全てに清掃用ブラシ２２を挿入しておく。そして昇降用モータ４６および走行台車５０を稼働させ噴射ノズル２４を配管領域４４の最も上の配管１２の行と一致させるようにする。
この状態から走行台車５０を稼働させ、噴射ノズル２４の先端を配管１２の開口に一致させる（ステップ１００〜１２０）。次いでスライドベース５４を稼働させ、複数の噴射ノズル２４を一斉に前進させる（ステップ１３０）。
【００２６】
ここで清掃対象の配管１２に栓などが有り噴射ノズル２４の前進が拒まれると、スライド機構５６が作動し、スライドベース５４の移動量を吸収する。そしてこのスライド機構５６の移動量から配管１２の開口に噴射ノズル２４が密着しているかを判断し、当該噴射ノズル２４より噴射を行うか決定する（ステップ１４０）。
そして噴射を行うことが決定された噴射ノズル２４から高圧水および圧縮空気の噴射を同時に行い、あらかじめ配管１２に挿入された清掃用ブラシ２２を配管１２の末端まで送り出す（ステップ１５０）。
【００２７】
図８は、高圧水用と圧縮空気用の開閉バルブの開度タイミングを示したタイムチャート図を示し、図１は、図８に示すタイムチャートを適用し、噴射ノズル２４から配管１２の開口に高圧水を圧縮空気を送り出す状態を示した断面図である。これらの図に示すように、配管１２の開口に高圧水および圧縮空気を導入する際には、高圧水の導入に対し、圧縮空気の導入を所定の時間（図中ｔ秒）だけ遅らせるようにする。
【００２８】
この高圧水の導入時と圧縮空気の導入時との時間差をある一定以上に設定すると、図１（１）に示すような清掃の初期状態では、噴射ノズル２４から高圧水だけが噴射される。そして清掃用ブラシ２２は高圧水５８のみによって配管１２の内部を移動する。
高圧水用の開閉バルブを解放し、所定の時間（図中ｔ秒）が経過したら圧縮空気側の開閉バルブを解放する。この状態を図１（２）に示す。圧縮空気６０は配管１２の内部に導入されると、圧縮空気６０自体が膨張しようとするので、高圧水よりも配管１２を通過する速度が速い。このため時間経過とともに圧縮空気６０が高圧水５８を追い抜き、清掃用ブラシ２２側に接近していく。
【００２９】
ところが図１（３）に示すように清掃用ブラシ２２が配管１２の末端から飛び出す直前でも高圧水５８と圧縮空気６０との噴射タイミングに差を持たせているので、圧縮空気６０は清掃用ブラシ２２に到達せず、当該清掃用ブラシ２２と圧縮空気６０との間には液層が必ず介在するようになっている。
このため図１（４）に示すように清掃用ブラシ２２が、配管１２の末端から飛び出す際には、清掃用ブラシ２２は圧縮空気６０に直接触れていないので、当該清掃用ブラシ２２は配管１２の末端から落下する。これは清掃用ブラシ２２は圧縮空気６０の膨張による力を直接受けず、単なる高圧水５８の押出しによって行われるためである。このように清掃用ブラシ２２が管路末端に移動しても、当該清掃用ブラシ２２の末端に液層が必ず残留するように、高圧水５８と圧縮空気６０の導入タイミングに、時間差を持たせれば、配管１２の末端から清掃用ブラシ２２が勢いよく飛び出て、後水室１６を損傷させることを防止することができる。また清掃用ブラシ２２の送り出しに高圧水だけでなく圧縮空気を用いたことから、当該圧縮空気の膨張により配管１２内で清掃用ブラシが加速され、配管１２の通過時間（配管１２の清掃時間）を短縮することができる。
【００３０】
上述したような手順で配管１２の清掃を行った後は、噴射ノズル２４を後退させる（ステップ１６０）。そして配管１０本分のピッチだけ横方向に移動して、新たな配管１２の清掃を開始する（ステップ１７０〜ステップ２２０）。
このような清掃工程を繰り返していき最上行の配管１２の清掃が終了すると、昇降用モータ４６を稼働させ、縦方向に配管１２の１ピッチ分だけ下降させる（ステップ２４０、ステップ２５０）。そして再び走行台車５０を稼働させ、一段下側の配管１２の清掃を行っていく。これらの動作を最下段の配管１２まで繰り返していけば配管領域４４における配管１２の清掃を全て終了することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る復水器の配管清掃方法によれば、復水器の配管の一方から清掃用ブラシを挿入し、前記清掃用ブラシを高圧水により配管他端まで移動させることで、前記配管の付着物を掻き取る復水器の配管清掃方法であって、前記高圧水の噴射ノズルを対向する前記配管に向かってスライド移動させて、前記噴射ノズルのそれぞれに備え前記スライド移動の移動量を吸収可能なスライド機構により前記噴射ノズルの先端を前記配管の開口に密着させて、前記噴射ノズルから前記配管の内部に前記高圧水を導入しながら、前記清掃用ブラシが前記配管の末端に移動するまで前記清掃用ブラシの後方に液層が残るよう設定されたおくれ時間差で圧縮気体を導入し、前記清掃用ブラシを前記配管に沿って送り出すようにしたことから、清掃用ブラシの通過時間を短縮させることができ、もって清掃時間を短縮させることができる。
【００３２】
また本発明に係る復水器の清掃用装置によれば、復水器の配管清掃に用いられ、配管にあらかじめ挿入された清掃用ブラシを前記配管に沿って送出可能とする噴射ノズルを有した復水器の清掃用装置であって、前記噴射ノズルを複数設け、壁面における配管領域を超える長さを有した水平フレームを設けるとともに、この水平フレームに当該水平フレームを走行レールとし且つ前記噴射ノズルを搭載する水平移動手段を設け、前記水平移動手段には、複数の前記噴射ノズルの先端が対向する複数の前記配管の開口に向かって同時に進退可能なスライドベースと、前記噴射ノズルのそれぞれに前記スライドベースの移動量を吸収可能なスライド機構と、を備えたことから、噴射ノズルが配管領域を覆うように移動できるとともに複数の配管を同時に清掃することができるので清掃時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図８に示すタイムチャートを適用し、噴射ノズル２４から配管１２の開口に高圧水を圧縮空気を送り出す状態を示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る復水器の清掃用装置の構造を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る復水器の清掃用装置の正面図を示す。
【図４】実施の形態に係る復水器の清掃用装置の側面図を示す。
【図５】図３における矢視図Ａを示す。
【図６】図５の側面図を示す。
【図７】清掃用装置２０の動作手順を示したフローチャートである。
【図８】高圧水用と圧縮空気用の開閉バルブの開度タイミングを示したタイムチャート図を示す。
【図９】従来の配管の清掃方法を示す作業説明図である。
【符号の説明】
１            配管
２            清掃用ブラシ
３            ブローガン
４            高圧水
１０            復水器
１２            配管
１４            前水室
１６            後水室
１８            蒸気
２０            復水器の清掃用装置
２２            清掃用ブラシ
２４            噴射ノズル
２６            壁面
２８            フレーム類
３０            天井板
３２            床板
３４            突張フレーム
３６            水平フレーム
３８            アンカーフレーム
４０            自在継手
４２            昇降用レール
４４            配管領域
４６            昇降用モータ
４８            走行レール
５０            走行台車
５２            ヘッダ
５４            スライドベース
５６            スライド機構
５８            高圧水
６０            圧縮空気
【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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