JP2000180093A - 熱交換器の管内清掃・探傷検査装置、及び管内清掃・探傷検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子力発電所等の大型の熱交換器の定期点検
等の点検作業において、チューブ（伝熱管）の内面を清
掃し、チューブの探傷検査を実施するための、作業性が
良く、信頼性に優れ、能率的で工期短縮に寄与できる、
熱交換器の管内清掃・探傷検査装置及び管内清掃・探傷
検査方法を提供すること。 【解決手段】 清掃器と検出器とをフレキシブル管の先
端に接続し、そのフレキシブル管内に電気ケーブルを挿
通して、そのケーブル端を検出器に接続する。そしてフ
レキシブル管を送給装置により往復駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所等の
大型の熱交換器のチューブ９０内面を清掃し、チューブ
９０の探傷検査を行う管内清掃・探傷検査装置、及び管
内清掃・探傷検査方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電所等の大型の熱交換器として、復水
器等の各種冷却器、加熱器が存在し、それらのチューブ
９０（図１参照）は、その内・外にそれぞれ１次、２次
の熱媒体を通す。一例として、内側に冷却用の海水が導
入され、その外側に被冷却媒体として、蒸気や淡水等が
流通し、両者間に熱伝達が行われる。その熱交換用のチ
ューブ９０は、通常、内径３０ｍｍ前後、長さ５ｍ、或
いは６ｍの薄肉の直管が用いられる。直径１. ５ｍ程度
の横置きタンク内で、前記１次、２次の熱媒体が夫々、
個別に入口及び出口を有する通路が形成され、チューブ
９０は、その中で熱伝達に配慮されて適切に配置され、
熱交換器が形成される。熱交換器は、一般に、同一器が
多数台、併設される。そして１基の原子炉に付設される
復水器等ついてのチューブ９０の数は、３０００本の規
模に達するのが普通である。

【０００３】然るに、チューブ９０にスケールが堆積す
れば熱交換率が低下し、エネルギー損失が増す。また、
チューブ９０は、高温・高応力下での使用のみならず、
熱衝撃や、接触部相互の材質、熱媒体との共存性、等々
の条件を十分に充たす必要がある。さもないと、薄肉チ
ューブ９０には様々な損傷が容易に進行し、１次から２
次媒体への漏洩の可能性が高まる。特に原子炉において
は避けなくてはならぬ問題である。上記したチューブ９
０内面の清掃とチューブ９０の健全性の確認とは、とも
に定期点検における主要課題であり、これらの作業は、
次のようにして行われていた。すなわち、前記横置きタ
ンクの両端の胴蓋、仕切室を取り外し、チューブ９０の
両端を露出させる。諸装置の準備のあと、まず、清掃工
程では、チューブ９０ごとに、その一端（以下Ａ端とい
う）から他端（以下Ｂ端という）に向けて、弾丸状のゴ
ム弾性を有するピグ（商品名）と称する清掃具を、空気
圧によって走行させる。ピグは一方向に走行させ、Ｂ端
の回収設備にスケール等の廃棄物とともに放出される。
回収設備からピグを回収して、Ａ端に運ぶ必要がある。

【０００４】次に探傷検査工程では、チューブ９０ごと
に、まず、Ｂ端からワイヤを挿入する。Ａ端に到達した
ワイヤに、渦流探傷検査用の電源及び計測用のケーブル
を係止し、ケーブルをＢ端まで引き寄せる。Ｂ端でワイ
ヤを外し、ケーブルが検出器に接続され、チューブ９０
に挿入・設置される。次いで、Ａ端からケーブルを引き
寄せながら探傷検査が実施される。Ａ端での引き抜き後
は、ケーブルと検出器との接続が解かれ、検出器はＢ端
に運ばれて１本のチューブ９０の清掃・探傷作業を終了
する。以上のように、清掃、探傷の夫々の作業のため
に、Ａ、Ｂの両端で挿入、回収のための装置を設置する
必要があるのみならず、チューブ９０内では、ワイヤや
ケーブル、器機などを個々に移動させ、また、器外を運
搬し、更にケーブルの接続や取り外しに多大の時間を必
要とした。しかも、ピグの走行の他は検出器の走行を含
めて、全ての作業が人力によって行われた。対象チュー
ブ９０の数は甚だ多く、作業負担は膨大で、詰まるとこ
ろ、定期点検におけるチューブ９０の清掃・探傷工程
が、長期化する悩みがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、発電所等の大型の熱交換器のチ
ューブ９０の内面の清掃と、チューブ９０の探傷検査と
を、抜本的に能率化するための装置と方法とを提供しよ
うとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの請求項１に記載の発明は、大型の熱交換器９１の伝
熱性のチューブ９０の内面を清掃し、そのチューブ９０
の探傷検査を実施するための、管内清掃・探傷検査装置
において、そのチューブ９０の内径より小なる外径を有
し、軸線が湾曲する方向に可撓性を有すると共に、軸方
向外力を支持可能なフレキシブル管１１と、そのフレキ
シブル管１１の先端に夫々取付られる管内清掃器２１お
よび探傷検査用の検出器２２と、そのフレキシブル管１
１に挿通され、前記検出器２２に接続されるケーブル３
０と、そのフレキシブル管１１を軸方向に往復駆動する
送給装置４０と、を備えたことを特徴とする熱交換器の
管内清掃・探傷検査装置である。この装置によれば、熱
交換器用チューブ９０の一端側からフレキシブル管１１
を供給装置４０を介して往復駆動することにより、管内
清掃と探傷検査を同時に行なえる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記チューブ９０へ挿入される清掃器２１が先端側
に、その後ろに探傷検査用の検出器２２がフレキシブル
管１１に直列に連結されて挿入機器２０を構成したこと
を特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置であ
る。この発明によれば、フレキシブル管１１の先端に清
掃器２１と検出器２２が順に接続されているため、清掃
器と検出器が干渉することなく、夫々の機能を最大限に
発揮できる。請求項３に記載の発明は、請求項１におい
て、前記フレキシブル管１１が、金属線を螺旋状に懸回
すると共に、その外周に可撓性のプラスチック材を被覆
したものからなる熱交換器の管内清掃・探傷検査装置で
ある。この発明によれば、金属線のコイル巻の外周にプ
ラスチック材の被覆がもうけられているため、フレキシ
ブル管の汚損を少なくして、清掃効果を高めることがで
きる。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１におい
て、支持フレーム５が熱交換器９１の管板２に着脱自在
に取付られ、その支持フレーム５に前記送給装置４０
が、管板２に夫々平行で水平方向に移動可能な移動手段
５５Ｙおよび上下方向に移動可能な昇降手段５５Ｚを介
して取付られた熱交換器の管内清掃・探傷検査装置であ
る。この発明によれば、多数の熱交換器用チューブのう
ち、目的のチューブに送給装置を容易に整合させること
ができる。請求項５に記載の発明は、請求項１におい
て、フレキシブル管１１がそれを懸回するドラム５０に
搭載され、そのドラム５０がフレキシブル管１１を常に
巻き取る方向に付勢した、フレキシブル管の弛み防止手
段１５を設けた熱交換器の管内清掃・探傷検査装置であ
る。この発明によれば、フレキシブル管が床面等に接触
して汚損することを防止でき、清掃の信頼性を向上でき
る。

【０００９】請求項６に記載の発明は、請求項１におい
て、フレキシブル管１１がそれを懸回するドラム５０に
搭載され、ドラム５０が自身の回転軸５１の軸心の向き
に水平移動する移動手段５５Ｙを備えると共に、ドラム
５０又は送給装置４０が、上下に移動する昇降手段５５
Ｚを備えたことを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷
検査装置である。この発明によれば、多数の熱交換器用
チューブのうち、目的のチューブに送給装置を容易に整
合させることができる。それと共に、フレキシブル管が
床面等に接触して汚損することを防止でき、清掃の信頼
性を向上できる。請求項７に記載の発明は、請求項１に
おいて、フレキシブル管１１を懸回するドラム５０を備
え、そのドラム５０の回転部５２と固定部５３との間に
ケーブル３０の電気的接続のための渡り回路３１を備え
たことを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置
である。この発明によれば、検出器と探傷検査機本体と
を電気的に確実に接続できる。

【００１０】請求項８に記載の発明は、請求項１におい
て、ドラム５０の回転部５２が、外回転部５２ａと、内
回転部５２ｂと、によって構成され、外回転部５２ａ
が、回転軸５１の回りに、回転軸５１の軸心の向きに軸
心を合わせたローラ５８の渦巻状の配列を備え、先端を
内回転部５２ｂに固定されたフレキシブル管１１が、渦
巻状のローラ５８に拘束されながら巻回されることを特
徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置である。こ
の発明によれば、ドラム５０が、ローラ５８を備えた外
回転部５２ａと、フレキシブル管１１の端が固定された
内回転部５２ｂとを備えたので、フレキシブル管１１の
送給・導入の向きが可変となり、収納するには送給装置
４０によって送給すればよく、能率的で信頼性の高い熱
交換器の管内清掃・探傷検査装置を提供できる。

【００１１】請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求
項８のいずれかに記載の熱交換器の管内清掃・探傷検査
装置を用い、そのフレキシブル管送給装置４０により、
前記清掃器２１および検査器２２が取付られたフレキシ
ブル管１１を前記チューブ９０の一端から他端まで押し
て挿入し、ついで他端から一端まで引き戻すことを特徴
とする熱交換器の管内清掃・探傷検査方法である。請求
項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれか
に記載の熱交換器の管内清掃・探傷検査装置を用い、フ
レキシブル管１１を前記チューブ９０の一端から他端ま
で押して挿入する間に管内清掃を行い、ついで他端から
一端まで引き戻す間に管の探傷検査を行なうことを特徴
とする熱交換器の管内清掃・探傷検査方法である。これ
らの方法の発明によれば、チューブの清掃と探傷検査を
効率的に行なうことができる。

【００１２】請求項１１に記載の発明は、大型の熱交換
器９１のチューブ（伝熱管）９０の内面を清掃し、チュ
ーブ９０の探傷検査を実施するための、管内清掃・探傷
検査装置において、そのチューブ９０の内径より小なる
最大外径を有し、軸線が湾曲する方向に可撓性を有する
と共に、軸方向外力を支持可能なる断面円形または断面
偏平に形成され且つ、内部にケーブルを一体に有するフ
レキシブル長尺体と、そのフレキシブル長尺体の先端に
夫々取付られる管内清掃器および探傷検査用の検出器
と、そのフレキシブル長尺体を軸方向に往復駆動する長
尺体送給装置４０と、を備え、前記ケーブルが前記検出
器に接続されることを特徴とする熱交換器の管内清掃・
探傷検査装置である。

【００１３】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
おいて、フレキシブル長尺体が、金属線１２ａを長手方
向の主材として編成または埋設した平ベルト体１２によ
って構成され、その内部にケーブル３０が一体に配置さ
れたことを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装
置である。請求項１１，請求項１２の発明によれば、丈
夫で耐久性の高い装置を提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の熱交換器の管内清
掃・探傷検査装置の第一の実施例（以下、本装置１と呼
ぶ。）を示す要部正面略図であり、図２はその右側面
図、図３はフレキシブル管１１の先端に取付られた清掃
器２１と検出器２２の一例を示す説明図、図４はそのフ
レキシブル管１１の駆動説明図、図５はフレキシブル管
１１に内装されたケーブルとその接続状態の一実施例を
示す断側面図、図６は、本発明の熱交換器の管内清掃・
探傷検査装置の第二の実施例を示す正面図、図７はドラ
ム台５４上のドラム５０と送給装置４０の一実施例を示
す正面図（部分断面図）、図８は図７の平面図、図９
は、ドラム５０の回転部５２と固定部５３とを渡る電流
の渡り回路３１の一実施例を示す断面図、図１０は、ド
ラム５０の回転部５２と固定部５３とを渡る流体の渡り
回路３１の一例を示す模式断面図である。図１１は、平
ベルト状のフレキシブル長尺体１２の一実施例を示す平
面図、図１２は図１１の側面図（Ｂ−Ｂ矢視部分断面
図）、図１３は図１２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００１５】次に、図１〜図５を参照して本装置１の構
成を説明する。図１において、清掃と探傷検査の対象で
ある無数のチューブ９０のうち、１本だけが、熱交換器
９１の横置きタンクの内部に、模式的に示されている。
清掃器２１と検出器２２とが一体化された挿入機器２０
が、ケーブル３０を内装したフレキシブル管１１の先端
に接続金具１３（図５）によって接続され、チューブ９
０の一端から、その軸線方向であるＸ方向に挿入されて
いる。そのフレキシブル管１１は、送給装置４０の駆動
ロール４２によって、前後に、送給可能に構成される。
駆動ロール４２は駆動する図示しない可逆転モータの回
転軸に減速機を介して連結されている。フレキシブル管
１１が後方に引き戻されるときは、自動的にドラム５０
に収納される。そのためには、一例として捩じり力を与
えたゼンマイを用い、図１においてドラム５０を常に右
回転方向に付勢しておけばよい。そのゼンマイは、フレ
キシブル管の緩み防止手段１５を構成する。それによ
り、フレキシブル管１１が床面に接触することなく、そ
の汚染を防止できる。

【００１６】検出器２２と探傷検査機本体２３と、を結
ぶ電源や、計測情報を伝達する回線は、ケーブル３０の
一端が接続金具１３によって検出器２２に接続され、他
端で、ドラム５０の内回転部５２ｂ上の接続具３２（図
６，図７）に接続される。ドラム５０の内回転部５２ｂ
の接続具３２と、固定部５３の接続具３２との間には好
ましくは、図９に示す渡り回路３１が設けられる。これ
は、モータや発電機に用いられるリング導体とそれに接
触するカーボンブラシの構造を利用できる。そしてその
出力側は更に固定部５３の接続具３２と探傷検査機本体
２３とが、ケーブル３０によって接続されて、検出器２
２と探傷検査機本体２３とを結ぶ回路が形成される。

【００１７】送給装置４０は、図１、図２に示す如く、
支持フレーム５にＺレール６およびＹレール７を介して
上下動自在で且つ水平移動自在に取付られている。その
支持フレーム５はブラケット８を介して熱交換器９１の
管板２に着脱自在に取付られる。即ち管板２のフランジ
部に穿設されたボルト孔に、ブラケット８のボルト孔を
整合して、それらにボルトを挿通し、ナットを介して支
持フレーム５を管板２に締結するものである。その支持
フレーム５は略正方形の枠状に形成され、左右のフレー
ムに一対のＺレールが付設され、夫々のＺレールに一対
のスライダが保持され、両スライダ間が一対のＹレール
で連結されている。そして、そのＹレールに送給装置４
０がスライダを介して保持されている。この例では、送
給装置４０の両側面には一対のハンドル１７が突設さ
れ、作業者がその両手でハンドル１７を把持し、送給装
置４０をＺ方向およびＹ方向に移動して、その中心を目
的の熱交換器チューブ９０に整合するものである。ま
た、この例ではバランスウエイト４を支持フレーム５の
中空縦材に昇降自在に内装し、送給装置４０とバランス
ウエイト４とをワイヤ１４および滑車９を介して連結し
ている。それにより送給装置４０の自重を相殺してい
る。

【００１８】次に、図６、図７の例は送給装置４０のＹ
方向移動に連動して、ドラム５０が同方向に移動するよ
うに構成したものである。即ち、送給装置４０を登載す
るドラム５０の固定部５３は、水平方向の移動手段５５
Ｙを備えて、ＹＺ平面内での送給位置が微調整可能に構
成される。この送給装置も昇降手段５５Ｚを備える。な
お、ドラム台５４は必須ではなく、移動手段５５Ｙが、
ドラム５０の搬送手段を兼ねることもできる。また、ド
ラム５０の回転部５２は、図７の如く回転側板５７と渦
巻状に配置されたローラ５８と、で構成された外回転部
５２ａと、内回転部５２ｂと、で構成される。いずれも
回転軸５１と固定する必要はないが、渡り回路３１の数
が増し、構造が複雑になる場合には、内回転部５２ｂの
固定構造が対応しやすい。

【００１９】図５のフレキシブル管１１は、密巻にした
コイルスプリング１１ａに可撓性のプラスチック被覆１
１ｂが施されてなり、内部にケーブル３０が挿通され
る。なお、本発明は、このフレキシブル管１１に必ずし
も限定されるものではない。例えば、フレキシブル管１
１に代えて図１１、図１２に示す平ベルト状のフレキシ
ブル長尺体１２を採用することもできる。この場合は、
硬鋼線（ピアノ線等）１２ａを縦糸とし、カーボンファ
イバ１２ｂ等によって編み上げられる。また、その内部
にはケーブル３０を同時に配置できる。そして、そのフ
レキシブル長尺体１２の後端は接続金具１３、及び、ケ
ーブル３０を接続する接続具を有して、分解可能に構成
される。

【００２０】以下、本装置１の作用を説明する。本装置
１がフレキシブル管１１またはフレキシブル長尺体を有
することは、極めて能率的な管内清掃・探傷検査装置
と、その方法を実現させるものである。細く、長い熱交
換器用チューブ９０に機器・その他を挿通するには、そ
の摩擦抵抗の大小に関係なく、引き寄せる発想が自然
で、確かなものである。押し込めば、座屈を伴って成功
しにくいことを無意識に承知している。しかし、引き寄
せるには、事前にワイヤ等の小道具を挿通させる必要が
ある。

【００２１】然るに、チューブ９０の一端から検出器２
２を押して挿入し、引き戻すことができるフレキシブル
管１１等は、事前の挿通を要しない。のみならず、ケー
ブル３０と検出器２２との分解作業、これらの再接続作
業、器外での検出器２２の運搬作業等々、チューブ９０
ごとに繰り返される無用の作業が、完全に排除できる。
また検出器２２をケーブル３０によって引き寄せる等
の、ケーブル３０に過重な負荷を掛けて損傷させる危険
も排除できる。新たなチューブ９０に進むにも、検出器
２２を、そのチューブ９０に差し替えるだけでよい。こ
れらの飛躍的な作業性の改善は、挿入機器２０が、一端
で挿入され、他端で回収されるのではなく、挿入側の同
一箇所から、ケーブル３０を接続したままの同一形状を
保ちながら回収される構造、及び方法によって、初めて
実現されるものである。

【００２２】細く長尺で、数あるチューブ９０の一つ一
つに挿入を要し、端から端まで丹念に行き来させる必要
がある清掃器２１と検出器２２とが、長手方向に連結・
一体化されたことは、少なくとも機器の挿入回数を減ら
し、総作業量、或いは総作業時間の低減に基本的に寄与
するものである。送給装置４０と併用することによりそ
の効果は絶大である。清掃や探傷検査の方法は、必ずし
も、従来のピグによるものや、渦流探傷法に限定されな
い。目的を確実に達成すれば良く、簡便で素早く、安価
に実施できるほど望ましい。この意味では清掃法の選択
肢は多様にあり、一体化によって格別の支障を来す恐れ
はない。チューブ９０内での挿入機器２０の移動は、も
ちろん、送給装置４０によるとして、例えば検出器２２
の動力供給や、検査情報の回収手段を、如何に構成する
かによっても、作業量や作業時間の低減成果は大いに変
わる。上記の一体化は、能率的な管内清掃・探傷検査装
置を得るために、大きな可能性を備えた必須条件を提供
するもの、である。

【００２３】挿入機器２０の運転操作に必要なケーブル
３０が、あらかじめフレキシブル管１１に挿入されてい
るため、本装置１においてケーブル３０の損傷を防ぎ、
取扱い作業性を著しく向上させる。細く長尺の、多数の
熱交換器用チューブ９０に、フレキシブル管１１にケー
ブル３０を挿通せず、両者を分離して同時に、繰り返し
て出し入れすることは、不可能ではない。しかし、挿入
機器２０に接続されたケーブル３０が、挿入機器２０を
単純に押すことによってチューブ９０に引き込まれるの
であれば、ケーブル３０は忽ちチューブ９０の入口部と
擦掻現象を起こして損耗し、塵埃源となる。また、引き
抜きには、ケーブル専用の引き抜き手段を必要とし、床
に垂れるとすれば塵埃が付着する。これも重大問題であ
る。これらを防ぐために人が介添えするとすれば、作業
性の悪化は甚だしい。更に、ケーブル３０のために専用
のドラムを設けるにも、装置全体が複雑化する割には目
的を達しにくい。そこで、フレキシブル管１１にケーブ
ル３０を挿通しておけば、あたかも１本のフレキシブル
管１１を扱うかのように取扱うことが可能で、これらの
諸問題を抜本的に解決するものである。

【００２４】これらの意味から、本装置１のフレキシブ
ル管１１は、いくつかの重要な基本特性を併せ持つ必要
がある。第１には、細いチューブ９０に清掃器２１や検
出器２２を押し込むときの圧縮応力に対して、座屈しな
いことである。即ち、軸方向外力を支持する充分な剛
性、強度を必要とする。勿論、チューブ９０はフレキシ
ブル管のガイドとなって、ある程度、座屈を防ぐ補助作
用がある。しかし、清掃器２１や検出器２２は挿入時に
管路との間に摩擦を生ずる。この摩擦抵抗により、長尺
のフレキシブル管１１が座屈して咬み込めば、目的を達
することは不可能となる。第２に、検出器２２を引き出
すときの引張応力に対して、フレキシブル管１１が伸び
ないことが必要である。信頼性を以って探傷検査を実施
するには、一定速度での走行が求められる。検出器２２
と管路との摩擦抵抗が変わり、このために伸縮が起きれ
ば、フレキシブル管１１の端を一定速度で引き出して
も、検出器２２を一定速度で走行させることはできな
い。場合によっては、停止と急速な動き出しとが繰り返
されて、計測不能に陥る可能性がある。

【００２５】第３に、柔軟に巻き取り可能であることが
必要である。即ち、軸線が湾曲する方向に可撓性がある
ことを必要とする。これは、長さ５ｍ〜６ｍの熱交換器
用チューブの直管に挿入可能で、そのフレキシブル管１
１が剛直していれば、引き出したとき、もう１台の熱交
換器９１と同じ作業スペースを必要とする。これでは実
用性は欠落している。以上のように、伸・縮に対して剛
性を示し、曲げに可撓性を示す要求は、本来材料物性と
しては矛盾している。第４に、塵埃を吸収・発生せず、
損耗や疲労を生じにくいことが必要である。実用上は、
長手方向の引張り、圧縮、曲げの各応力のほかに、送給
のために長手方向に垂直な圧縮応力と平行な剪断応力と
が働く。それぞれが、１つのチューブ９０の清掃・検査
ごとに同一パターンで働き、これが繰り返えされる。そ
のための損耗や疲労に強く、塵埃を吸着したり、発生し
ないことが必要である。第５に、ケーブル３０等を収納
できる機能を併せ持つことが強く期待される。

【００２６】図５に示した、フレキシブル管１１は市販
の製品で（商品名 フレキシブルシャフト）上記の基本
特性を備えている。密巻きされたコイルスプリング１１
ａの外側に可撓性プラスチック被覆１１ｂが施され、中
空構造である。引張り及び圧縮の剛性はフレキシブル管
１１として十分で、柔軟に曲げることもできる。表面の
プラスチック被覆１１ｂはチューブ９０の内壁を損傷す
る恐れがなく、中空構造はケーブル３０を挿通して保護
するのに好都合である。製造上、両端に接続金具１３を
取り付ける体制も整っている。

【００２７】なお、それに代えて図１１、図１２に示す
偏平なフレキシブル長尺体１２（または平ベルト体１２
という）を使用してもよい。これは縦糸の主材として、
直径の小なるフレキシブル管１１を複数並列して又は、
硬鋼線（ピアノ線等）１２ａが直線状に編み込まれ、そ
の幅がチューブ９０の直径より狭く形成され、これも本
質的、理想的な機能を備える。すでに述べたように、伸
・縮に対して剛性を示す一方で、曲げに対して柔軟であ
ることは、材料物性としては矛盾している。しかし、平
ベルト体１２は、幅と厚さとに方向性を持たせ、チュー
ブ９０を利用して、目的の機能を備えることができる。

【００２８】この場合の横糸は、新規材料も豊富にある
が、例えばカーボンファイバ１２ｂなどは最適である。
後述する送給装置４０の圧縮・送給力にも耐え、本装置
１の使用条件下で起こり得る摺動摩耗に強く、塵埃源と
なることがない。硬鋼線１２ａを覆うように編めば、チ
ューブ９０の内面を傷つける恐れもない。図１１、図１
２に平ベルト体１２による基本構造の１例を示す。木目
細かく、塵埃を吸着しない編み方、あるいは被服方法が
鍵である。なお、１本のみのフレキシブル管１１によっ
て構成しようとすれば、供給可能の製造サイズ、特に内
径が些か細きに過ぎて、特別注文の必要がある。それに
比べて平ベルト体１２は、汎用素材によって手製とする
ことも可能で、幾種類かのケーブル３０を併設すること
ができる。その必要数量は、せいぜい数本で、極めて限
定されているだけに、手軽に自製できることは場合によ
って重要条件となり得るものである。

【００２９】図示しないモータと駆動ロール４２とを備
えた送給装置４０により、フレキシブル管１１等を前後
に自動送給することは、清掃器２１と、検出器２２と、
ケーブル３０と、を連結構成したことと対をなす本装置
１の根幹機能である。原子炉１基あたりのフレキシブル
管１１等の送給距離の総延長は、本装置１においても、
往・復３０ｋｍの規模を越える。これを考慮すれば、本
装置１が自動送給によって作業負担の軽減に寄与すると
ころは極めて大である。のみならず、人手を介すること
なく、一定速度で自動送給されるので、清掃や探傷検査
の品質を安定させる基本条件を整えるものである。ま
た、自動送給は、フレキシブル管１１の疲労や摩耗の箇
所を安定させ、本装置１としての機能向上の方向を定め
る。さらに、設定速度から、清掃と探傷とに必要な実質
作業時間を、予め的確に予測することも可能となる。往
路・復路、或いは作業に合わせて、所要の速度を設定可
能とすれば、作業能率をいっそう向上させることができ
る。

【００３０】本装置１がドラム５０を備え、１本のチュ
ーブ９０の清掃・探傷ごとに長尺のフレキシブル管１１
を引き出し、また収納できることは、既存の熱交換設備
の配列状況での作業スペースの確保を可能にしている。
それを狙いとして、フレキシブル管１１が可撓性を備え
る必要がある点を既に述べた。一方、ドラム５０が、そ
の回転部５２と固定部５３との間にケーブル３０の渡り
回路３１と、渡り回路３１の両端に接続具３２と、を備
えたことは、フレキシブル管１１の採用に呼応するもの
である。ケーブル３０の損傷を防ぎ、作業性を高める働
きがある。各種のケーブル３０のうち、例えば、検出器
２２の電源の経路について見れば、探傷検査機本体２３
からドラムの固定部５３の接続具３２、渡り回路３１、
回転部５２の接続具３２、更にフレキシブル管１１に併
設されたケーブルを経て検出器２２に達する。このよう
にして経路を構成することにより、ケーブル３０が無用
の移動を繰り返したり、絡み合うなどして損耗し、作業
性が悪化するのを未然に防ぐことができる。

【００３１】いっぽう、ケーブル３０の数と種類は、採
用される清掃方式や、探傷検査の方法によって変わり得
る。電流・電圧のみならず必要に応じて圧縮空気や清浄
な水など、流体の送給を要する場合も起こり得る。清掃
や検査方法の選択は、フレキシブル管１１と渡り回路３
１と、の構成方法との整合を要し、これを無視すること
はできない。電流には図９に示すスリップリング等によ
る渡り回路３１がよく知られ、流体には図１０に示す渡
り回路３１も、回転摺動シールなど、実用可能な技術は
多様にある。本装置１のドラム５０に適用することによ
る寄与は絶大である。

【００３２】熱交換器９１において、そのチューブ９０
の一端を原点とし、チューブ９０の水平の向きをＸ軸、
水平でＸ軸に垂直な向きをＹ軸、上方をＺ軸とし、座標
系を右手系で定めるものとする。図１、図２において送
給装置４０が、管板２を基準にＹ、Ｚ方向に移動自在に
配置されたことは、合理的である。即ち、略正方形枠状
の支持フレーム５が、管板のフランジ部のボルト孔を利
用して着脱自在に取付られ、その支持フレーム５に設け
たＹレール７、Ｚレール６に送給装置４０が可動自在に
配置されている。そのため、管板２のＹ座標とＺ座標と
の交点上に夫々穿設された多数のチューブ挿通孔に送給
装置の中心（送給軸線）を正確に整合できる。さらに、
この例では送給装置４０の自重を相殺するバランスウエ
イト４が設けられているから、送給装置４０の移動が極
めて円滑に行なわれる。

【００３３】なお、本発明の送給装置の可動基準は上記
の実施例に必ずしも限定されるものではなく、図６、図
７のように構成してもよい。この例は、ドラム５０と共
に、送給装置を移動するものである。即ち、送給装置４
０がドラムの固定部５３に登載され、ドラム５０の全体
が、位置設定機構付きのＹ方向の移動手段５５Ｙを備
え、いっぽう送給装置４０又はドラム５０の何れかが、
位置設定機構付きの昇降手段５５Ｚを備える。そして本
装置１は、送給位置４０をチューブ９０入口に、正しく
位置決めする設定時間を短縮し、設定されたＹ、Ｚ座標
を維持することができる。

【００３４】図７は、送給装置４０が、ドラム５０上
で、昇降手段５５Ｚを備えた実施例である。ドラム５０
全体が昇降する方式より、コンパクトに構成されてい
る。隣接する熱交換器９１への移動に際して移動手段５
５Ｙを活用できるように、ドラム台５４を省略すること
もできる。しかし、送給装置４０の微少移動と微細な位
置設定に関する操作性から、ドラム台５４に移動用の車
輪を設けることも、機能上は意味がある。この送給装置
４０はチューブ９０への送給位置を正確に行い、チュー
ブ９０の入口でのかじりを防ぎ、フレキシブル管１１の
損耗や、塵埃の発生、飛散を生じない。また、設定時間
の短縮は、積算されて総作業時間の短縮に貢献する。

【００３５】ドラム５０の外回転部５２ａは、送給装置
４０が上下に移動してドラムが回転部５２との相対位置
を変えたとき、回転軸５１の回りに回転して、フレキシ
ブル管１１を導入する姿勢を変えることができる（図
６、図７参照）。外回転部５２ａは、２枚の回転側板５
７の間で、１円周の範囲にわたり渦巻状に配置されたロ
ーラ５８を備えて、フレキシブル管１１を転がり接触に
よって受けとめながら、渦巻状に収納する。すなわち、
フレキシブル管１１の摺動による損耗が防止され、送給
抵抗が低減されて、送給装置４０によって送給すれば、
フレキシブル管１１がドラム５０内に自動的に収納され
る。外回転部５２は回転軸には固定されず、固定部５３
に対して姿勢を保つための図示を省略したロック機構を
備える。ドラム５０の内回転部５２ｂは、本装置１にお
いては回転軸５１に固定されている。フレキシブル管１
１の一端が固定され、ケーブル３０の接続具３２と、固
定部５３との間で、回転軸５１を経由する渡り回路３１
とを備える。フレキシブル管１１が内回転部５２ｂに巻
き取られる長さは、外回転部５２ａの直径が大きいほど
短くすることが可能で、フレキシブル管１１が相互に摺
動する範囲を短くできる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の熱交換器
の管内清掃・探傷検査装置によれば、熱交換器用チュー
ブ９０の一端側からフレキシブル管１１を供給装置４０
を介して往復駆動することにより、管内清掃と探傷検査
を同時に行なえる。請求項２に記載の発明によれば、フ
レキシブル管１１の先端に清掃器２１と検出器２２が順
に接続されているため、清掃器と検出器が干渉すること
なく、夫々の機能を最大限に発揮できる。請求項３に記
載の発明によれば、金属線のコイル巻の外周にプラスチ
ック材の被覆がもうけられているため、フレキシブル管
の汚損を少なくして、清掃効果を高めることができる。

【００３７】請求項４に記載の発明によれば、多数の熱
交換器用チューブのうち、目的のチューブに送給装置を
容易に整合させることができる。請求項５に記載の発明
によれば、フレキシブル管が床面等に接触して汚損する
ことを防止でき、清掃の信頼性を向上できる。請求項６
に記載の発明によれば、多数の熱交換器用チューブのう
ち、目的のチューブに送給装置を容易に整合させること
ができる。それと共に、フレキシブル管が床面等に接触
して汚損することを防止でき、清掃の信頼性を向上でき
る。請求項７に記載の発明によれば、検出器と探傷検査
機本体とを電気的に確実に接続できる。

【００３８】請求項８に記載の発明によれば、ドラム５
０が、ローラ５８を備えた外回転部５２ａと、フレキシ
ブル管１１の端が固定された内回転部５２ｂとを備えた
ので、フレキシブル管１１の送給・導入の向きが可変と
なり、収納するには送給装置４０によって送給すればよ
く、能率的で信頼性の高い熱交換器の管内清掃・探傷検
査装置を提供できる。請求項９、請求項１０に記載の熱
交換器の管内清掃・探傷検査方法の発明によれば、チュ
ーブの清掃と探傷検査を効率的に行なうことができる。
請求項１１，請求項１２に記載の熱交換器の管内清掃・
探傷検査装置の発明によれば、丈夫で耐久性の高いもの
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の管内清掃・探傷検査装置の
第一の実施例を示す要部正面略図。

【図２】同右側面図。

【図３】同装置のフレキシブル管１１の先端に取付られ
た清掃器２１と検出器２２の一例を示す説明図。

【図４】同フレキシブル管１１の駆動説明図。

【図５】同フレキシブル管１１に内装されたケーブルと
その接続状態の一実施例を示す断側面図。

【図６】本発明の熱交換器の管内清掃・探傷検査装置の
第二の実施例を示す正面図。

【図７】同ドラム台５４上のドラム５０と送給装置４０
の一実施例を示す正面図（部分断面図）。

【図８】図７の平面図。

【図９】同装置のドラム５０の回転部５２と固定部５３
とを渡る電流の渡り回路３１の一実施例を示す断面図。

【図１０】同ドラム５０の回転部５２と固定部５３とを
渡る流体の渡り回路３１の一例を示す模式断面図。

【図１１】平ベルト状のフレキシブル長尺体１２の一実
施例を示す平面図。

【図１２】図１１の側面図（Ｂ−Ｂ矢視部分断面図）。

【図１３】図１２のＡ−Ａ矢視断面図。

【符号の説明】

１ 本装置 ２ 管板 ４ バランスウエイト ５ 支持フレーム ６ Ｚレール ７ Ｙレール ８ ブラケット ９ 滑車 １１ フレキシブル管 １１ａ コイルスプリング １１ｂ プラスチック被覆 １２ 平ベルト体（フレキシブル長尺体） １２ａ 硬鋼線（ピアノ線等） １２ｂ カーボンファイバ １３ 接続金具 １４ ワイヤ １５ 弛み防止手段 １６ ガイド管 １７ ハンドル ２０ 挿入機器 ２１ 清掃器 ２２ 検出器 ２３ 探傷検査機本体 ３０ ケーブル ３１ 渡り回路 ３２ 接続具 ３３ スリップリング ３４ 集電体 ３５ 絶縁層 ４０ 送給装置 ４２ 駆動ロール ５０ ドラム ５１ 回転軸 ５２ 回転部 ５２ａ 外回転部 ５２ｂ 内回転部 ５３ 固定部 ５４ ドラム台 ５５Ｙ 移動手段 ５５Ｚ 昇降手段 ５７ 回転側板 ５８ ローラ ９０ チューブ（伝熱管） ９１ 熱交換器

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大型の熱交換器９１の伝熱性のチューブ
   ９０の内面を清掃し、そのチューブ９０の探傷検査を実
   施するための、管内清掃・探傷検査装置において、 そのチューブ９０の内径より小なる外径を有し、軸線が
   湾曲する方向に可撓性を有すると共に、軸方向外力を支
   持可能なフレキシブル管１１と、 そのフレキシブル管１１の先端に夫々取付られる管内清
   掃器２１および探傷検査用の検出器２２と、 そのフレキシブル管１１に挿通され、前記検出器２２に
   接続されるケーブル３０と、 そのフレキシブル管１１を軸方向に往復駆動する送給装
   置４０と、 を備えたことを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検
   査装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記チューブ９０へ挿入される清掃器２１が先端側に、
   その後ろに探傷検査用の検出器２２がフレキシブル管１
   １に直列に連結されて挿入機器２０を構成したことを特
   徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記フレキシブル管１１が、金属線を螺旋状に懸回する
   と共に、その外周に可撓性のプラスチック材を被覆した
   ものからなる熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 支持フレーム５が熱交換器９１の管板２に着脱自在に取
   付られ、 その支持フレーム５に前記送給装置４０が、管板２に夫
   々平行で水平方向に移動可能な移動手段５５Ｙおよび上
   下方向に移動可能な昇降手段５５Ｚを介して取付られた
   熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 フレキシブル管１１がそれを懸回するドラム５０に搭載
   され、そのドラム５０がフレキシブル管１１を常に巻き
   取る方向に付勢した、フレキシブル管の弛み防止手段１
   ５を設けた熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 フレキシブル管１１がそれを懸回するドラム５０に搭載
   され、ドラム５０が自身の回転軸５１の軸心の向きに水
   平移動する移動手段５５Ｙを備えると共に、ドラム５０
   又は送給装置４０が、上下に移動する昇降手段５５Ｚを
   備えたことを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 フレキシブル管１１を懸回するドラム５０を備え、その
   ドラム５０の回転部５２と固定部５３との間にケーブル
   ３０の電気的接続のための渡り回路３１を備えたことを
   特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
8. 【請求項８】 請求項１において、 ドラム５０の回転部５２が、外回転部５２ａと、内回転
   部５２ｂと、によって構成され、外回転部５２ａが、回
   転軸５１の回りに、回転軸５１の軸心の向きに軸心を合
   わせたローラ５８の渦巻状の配列を備え、先端を内回転
   部５２ｂに固定されたフレキシブル管１１が、渦巻状の
   ローラ５８に拘束されながら巻回されることを特徴とす
   る熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の
   熱交換器の管内清掃・探傷検査装置を用い、 そのフレキシブル管送給装置４０により、前記清掃器２
   １および検査器２２が取付られたフレキシブル管１１を
   前記チューブ９０の一端から他端まで押して挿入し、つ
   いで他端から一端まで引き戻すことを特徴とする熱交換
   器の管内清掃・探傷検査方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載
    の熱交換器の管内清掃・探傷検査装置を用い、 フレキシブル管１１を前記チューブ９０の一端から他端
    まで押して挿入する間に管内清掃を行い、ついで他端か
    ら一端まで引き戻す間に管の探傷検査を行なうことを特
    徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査方法。
11. 【請求項１１】 大型の熱交換器９１のチューブ（伝熱
    管）９０の内面を清掃し、チューブ９０の探傷検査を実
    施するための、管内清掃・探傷検査装置において、 そのチューブ９０の内径より小なる最大外径を有し、軸
    線が湾曲する方向に可撓性を有すると共に、軸方向外力
    を支持可能なる断面円形または断面偏平に形成され且
    つ、内部にケーブルを一体に有するフレキシブル長尺体
    と、 そのフレキシブル長尺体の先端に夫々取付られる管内清
    掃器および探傷検査用の検出器と、 そのフレキシブル長尺体を軸方向に往復駆動する長尺体
    送給装置４０と、を備え、前記ケーブルが前記検出器に
    接続されることを特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷
    検査装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 フレキシブル長尺体が、金属線１２ａを長手方向の主材
    として編成または埋設した平ベルト体１２によって構成
    され、その内部にケーブル３０が一体に配置されたこと
    を特徴とする熱交換器の管内清掃・探傷検査装置。