JP2001254902A - ボイラ炉壁管用検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査用足場を組むことなく、しかも炉壁管に
障害物があってもその検査が行えるボイラ炉壁管用検査
装置を提供する。 【解決手段】 ボイラ火炉内の炉壁管の肉厚等の点検を
行うボイラ炉壁管用検査装置において、炉壁管１１近く
の火炉１０の上部から二本のワイヤ１３，１３を垂下
し、その各ワイヤ１３，１３に、ワイヤ１３を伝って上
下動するエンドレスウインチ１４を有する昇降体１５を
設け、その両昇降体１５に上下回動自在なリンクアーム
１７，１７を設け、両リンクアーム１７の先端に炉壁管
１１に吸着する磁石車輪２７，２８を設けると共にリン
クアーム１７，１７間に水平に主パイプ３２を設け、該
主パイプ３２に、その主パイプ３２に沿って移動自在な
計測用プローブ３４を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電用ボイラ等の
火炉を構成する炉壁管の肉厚等を検査するボイラ炉壁管
用検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電用ボイラ等の火炉を構成する
炉壁管の検査の際には、火炉内に作業用足場を組み、作
業者が足場を登って炉壁管の所要箇所の肉厚検査を行っ
ている。また壁面の広い範囲を対象に点検作業を行う際
には、足場が組めないケースもあり、この場合には、２
本のワイヤを用いたゴンドラ装置が広く用いられてい
る。

【０００３】しかし、足場を組むには、その建設に多く
の日数と費用を要するため、ボイラ検査に要する期間が
長くなる。また足場を登ったりゴンドラに乗ったりとい
った人手による直接検査では、高所作業となるため好ま
しくない。

【０００４】そこで、走行台車に磁石車輪を用いて壁面
を吸着しながら移動して検査したり、ワイヤを用いて火
炉の上部から壁面移動機構を懸吊し、その壁面移動機構
を上下させ検査したりする炉壁管用検査装置が提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁石車
輪を用いた検査装置は、炉壁管が水管とその水管をつな
ぐ壁で構成され、表面に凹凸があるため、走行台車は、
水管をレールとし、その水管に沿った上下移動が主とな
り、左右に移動する際には、磁石車輪の吸着力が十分で
なく、また炉壁管の面に大きな起伏や付着物等の障害物
があると磁石車輪での吸着走行は実質的に不可能となる
問題がある。

【０００６】また、ワイヤを用いて壁面移動機構を懸吊
する検査装置では、上下方向の移動のみしか行えず、左
右方向に広い検査範囲を確保することが難しく、このた
め左右方向に広い範囲を検査するには、懸吊する位置を
左右方向に何度も替えて検査することになり能率が悪い
問題がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、検査用足場を組むことなく、しかも炉壁管に障害物
があってもその検査が行えるボイラ炉壁管用検査装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ボイラ火炉内の炉壁管の肉厚等
の点検を行うボイラ炉壁管用検査装置において、炉壁管
近くの火炉の上部から二本のワイヤを垂下し、その各ワ
イヤに、ワイヤを伝って上下動するエンドレスウインチ
を有する昇降体を設け、その両昇降体に上下回動自在な
リンクアームを設け、両リンクアームの先端に炉壁管に
吸着する磁石車輪を設けると共にリンクアーム間に水平
に主パイプを設け、該主パイプに、その主パイプに沿っ
て移動自在な計測用プローブを設けたボイラ炉壁管用検
査装置である。

【０００９】請求項２の発明は、昇降体にリンクアーム
と対向して上下回動自在な補助アームを設け、その補助
アームの先端間に補助パイプを設け、その補助パイプ
に、炉壁管を観測して位置を確認する操縦用カメラユニ
ットと炉壁管を照明する照明装置を移動自在に設けた請
求項１記載のボイラ炉壁管用検査装置である。

【００１０】請求項３の発明は、計測用プローブが、上
記主パイプに移動自在に設けられた移動体に取り付けら
れ、その移動体に、炉壁管の傷を観測する壁面観測用カ
メラと検査する炉壁管を清掃する清掃装置が取り付けら
れる請求項１または２記載のボイラ炉壁管用検査装置で
ある。

【００１１】請求項４の発明は、リンクアームが、昇降
体に上下回動自在に設けられた上下一対の主アームと、
その上下の主アームの先端を連結する鉛直なリンクアー
ムからなり、そのリンクアームに、炉壁管に吸着して移
動する磁石車輪が設けられる請求項１〜３いずれかに記
載のボイラ炉壁管用検査装置である。

【００１２】請求項５の発明は、リンクアームに、炉壁
管から磁石車輪を離してリンクアームを炉壁管から離脱
させる離脱手段を設けた請求項１〜４いずれかに記載の
ボイラ炉壁管用検査装置である。

【００１３】請求項６の発明は、ボイラ火炉の任意の位
置に設置した足場に、ビデオモニタとエンドレスウイン
チ等を制御する制御装置が設けられ、上記カメラの画情
報が複合ケーブルを通してビデオモニタに、制御装置の
制御信号が複合ケーブルを介してエンドレスウインチ等
に伝達される請求項２〜５いずれかに記載のボイラ炉壁
管用検査装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面に基づいて詳述する。

【００１５】図１、図２において、１０は発電用ボイラ
の火炉で、水管とその水管同士を接続した炉壁管１１で
構成され、その火炉１０の上部、例えばノーズ部１０ａ
に予め設けられた点検孔等の周りに設けられた固定具１
２にそれぞれ二本のワイヤ１３，１３を取り付け、その
ワイヤ１３，１３を点検孔等を通して火炉１０の下部近
くまで垂下させて設ける。

【００１６】この両ワイヤ１３、１３には、それぞれワ
イヤ１３、１３を伝って上下動するエンドレスウインチ
１４を有する昇降体１５が設けられる。

【００１７】昇降体１５は、エンドレスウインチ１４を
両側から挟む一対の昇降フレーム１６，１６からなり、
その間をエンドレスウインチ１４の下方のワイヤ１３が
通って下方に垂下するようにされる。

【００１８】この昇降体１５には、上下回動自在なリン
クアーム１７が設けられる。このリンクアーム１７は、
昇降フレーム１６，１６に、ピン１８にて上下回動自在
に設けられた一対の上部主アーム１９，１９と、その下
部にピン２０にて上下回動自在に設けられた一対の下部
主アーム２１，２１と、その上下の主アーム２１，２１
の先端にピン２２，２３で連結された一対の鉛直なリン
ク２４，２４と、上下の主アーム１９，２１の中間に連
結された中間リンク２５とからなる平行リンクから構成
され、昇降体１５に連結した回動用シリンダ２６にて、
リンクアーム１７，１７が、図示の２点鎖線の位置から
実線で示した炉壁管１１の近くに位置するように回動さ
れると共にリンク２４，２４が常時鉛直を保つようにさ
れる。

【００１９】このリンク２４，２４の上下に、永久磁石
からなる磁石車輪２７，２８が設けられ、そのリンク２
４，２４の下部両側に、磁石車輪２７，２８を炉壁管１
１から離脱させる離脱手段としての離脱用シリンダ３０
が設けられる。

【００２０】リンクアーム１７の下部主アーム２１，２
１の先端には、把持部３１が設けられ、その把持部３１
にて、水平な主パイプ３２をクランプすることで、主ア
ーム２１，２１間に主パイプ３２が着脱可能に設けら
れ、その主パイプ３２に、主パイプ３２に沿って往復移
動自在な移動体３３が設けられ、その移動体３３に、電
磁超音波（ＥＭＡＴ）等にてパイプの肉厚を検査する計
測用プローブ３４が設けられると共に、エアブローや回
転ブラシなどからなる清掃装置３５が取り付けられ、更
に炉壁管１１の傷を観測する壁面観測用カメラ３６が取
り付けられる。

【００２１】また昇降体１５の昇降フレーム１６，１６
には、リンクアーム１７と対向してピン３６にて上下回
動自在に補助アーム３７が設けられ、その補助アーム３
７が回動用シリンダ３８にて図示の２点鎖線に示す位置
から図示の実線で示す位置に回動されるようになってい
る。

【００２２】この補助アーム３７の先端には、把持部３
９が設けられ、その把持部３９にて補助パイプ４０をク
ランプして、補助パイプ４０が補助アーム３７，３７間
に着脱自在に設けられ、その補助パイプ４０に、補助移
動体４１が移動自在に設けられ、その補助移動体４１
に、炉壁管１１の特定の目印を観測して、炉壁管１１に
対する位置を確認するためのパン，チルト機能を備えた
操縦用カメラユニット４２と炉壁管１１を照明する照明
装置４３とが設けられる。

【００２３】リンクアーム１７と補助アーム３７とは、
ほぼ同じ重さにされ、これらアーム１７，３７とが上下
に回動したとき両アーム１７，３７がバランスして、昇
降体１５が常に鉛直を保つようにされる。

【００２４】火炉１０内外の任意の位置、例えば図１に
示すように、火炉１０の下部には、足場４５が設置さ
れ、その足場４５に、ビデオモニタ４６とシーケンサか
らなる制御装置４７が設けられる。制御装置４７には、
オペレータＭが検査作業を操作する操作盤４９が接続さ
れる。

【００２５】ビデオモニタ４６は、制御装置４７を介
し、複合ケーブル４８の映像ラインを介して壁面観測用
カメラ３６、操縦用カメラユニット４２と接続され、ま
た、エンドレスウインチ１４，移動体３３，４１は、複
合ケーブル４８の制御信号ラインを介して制御装置４７
に接続され、さらに各種シリンダ２６，３０，３８は、
図示していないが複合ケーブル４８内の空気ラインを通
して空気圧力源に接続され、制御装置４７で制御される
ようになっている。

【００２６】次に本発明の作用を述べる。

【００２７】検査すべき炉壁管１１に近い火炉１０の上
部から２本のワイヤ１３，１３を距離を置いて垂下し、
その各ワイヤ１３，１３に昇降体１５を取り付けると共
にそのワイヤ１３，１３の間隔に合わせて把持部３１，
３９の主パイプ３２と補助パイプ４０の把持位置を調整
した後、エンドレスウインチ１４で、ワイヤ１３，１３
を巻取或いは掴みながら昇降体１５を上昇させる。この
昇降体１５の上昇中は、リンクアーム１７と補助アーム
３７は、図１に２点鎖線で示したように閉じた状態にあ
る。

【００２８】オペレータＭは、ビデオモニタ４６にて、
操縦用カメラユニット４２によって撮された映像を見な
がら操作盤４９による遠隔操作で、昇降体１５が計測を
行う高さまで上昇したならば、リンクアーム１７と補助
アーム３７を上方に回動して展開するよう回動シリンダ
２６，３８を作動して、リンクアーム１７のリンク２４
に設けた磁石車輪２７，２８を炉壁管１１に吸着させ
る。このリンクアーム１７の展開角度を調整すること
で、ワイヤ１３から炉壁管１１までの距離の変化に対応
できると共に、リンクアーム１７が平行リンクで構成さ
れるため、その先端のリンク２４が常に鉛直に保って、
上下の磁石車輪２７，２８を炉壁管１１に吸着させるこ
とができる。

【００２９】この後、オペレータＭは、主パイプ３２に
移動自在に設けた移動体３３を操作し、計測プローブ３
４を肉厚検査を行う箇所に移動させて計測を行うと共
に、壁面観測用カメラ３６によるビデオ撮影を行う。

【００３０】また、この際、補助パイプ４６に移動自在
に設けた補助移動体４１を操作して照明装置４３の位置
を調整して撮影箇所の照明を行うと共に、計測プローブ
３４上下位置微調整は、エンドレスウインチ１４を動作
させて行う。

【００３１】検査終了御は、離脱手段である離脱シリン
ダ３０を用いて炉壁管１１から、磁石車輪２７，２８を
外し、リンクアーム１７及び補助アーム３７を閉じて次
の計測箇所へ移動して同様の検査を行う。

【００３２】さらに、ワイヤ１３，１３間の炉壁管１１
の検査を終えたならば、昇降体１５，１５を足場４５ま
で降ろし、次の検査箇所に遠い側のワイヤ１３を取り外
して、そのワイヤ１３を新たな位置に取り付け、更に把
持部３１，３９による主パイプ３２と補助パイプ４０の
把持を解除して、左右の昇降体１５，１５を逆にして再
度、主パイプ３２と補助パイプ４０とを把持すること
で、ワイヤ１３の取り替えが１本で隣の位置を検査でき
ると共に昇降体１５をワイヤ１３に取り付けたままの状
態で位置を変えることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

【００３４】(1) 肉厚計測のために高所に足場を設け
る必要がなくなり、検査時の高所作業をなくすことがで
きる。

【００３５】(2) ワイヤによる上下移動とパイプをレ
ール代わりにした左右移動を組み合わせることで、火炉
内の炉壁管の広い範囲を検査できる。

【００３６】(3) 計測プローブを支持するリンクアー
ムが上下回動自在なため、ワイヤ取り付け位置と炉壁管
との間に距離があっても調整することができると共に炉
壁管に障害物があっても、上下動を妨げられない。

【００３７】(4) リンクアームの先端に磁石車輪を用
いて炉壁管を吸着するので、揺れのない安定した状態で
検査プローブの位置決めが行えると共にリンクアームを
炉壁管に固定した後でもエンドレスウインチによる上下
位置の調整が行える。

【００３８】(5) 左右の昇降体の連結には汎用のパイ
プを使用できるので、従来のゴンドラ装置に比べて軽量
の構造にでき、持ち運びも容易に行える。

【００３９】(6) パイプのクランプ位置を変化させる
ことで、２本のワイヤ間の距離が変わっても容易に対応
できる。

【００４０】(7) 操縦用カメラユニット及び壁面観測
用カメラは、左右に移動できるので操作、検査時に広い
視界を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す正面図である。

【図２】図１の要部の右側面図である。

【符号の説明】

１０ 火炉 １１ 炉壁管 １３ ワイヤ １４ エンドレスウインチ １５ 昇降体 １７ リンクアーム ２７，２８ 磁石車輪 ３２ 主パイプ ３４ 計測用プローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大里 孝 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ火炉内の炉壁管の肉厚等の点検を
   行うボイラ炉壁管用検査装置において、炉壁管近くの火
   炉の上部から二本のワイヤを垂下し、その各ワイヤに、
   ワイヤを伝って上下動するエンドレスウインチを有する
   昇降体を設け、その両昇降体に上下回動自在なリンクア
   ームを設け、両リンクアームの先端に炉壁管に吸着する
   磁石車輪を設けると共にリンクアーム間に水平に主パイ
   プを設け、該主パイプに、その主パイプに沿って移動自
   在な計測用プローブを設けたことを特徴とするボイラ炉
   壁管用検査装置。
2. 【請求項２】 昇降体にリンクアームと対向して上下回
   動自在な補助パイプを設け、その補助アームの先端間に
   補助パイプを設け、その補助パイプに、炉壁管を観測し
   て位置を確認する操縦用カメラユニットと炉壁管を照明
   する照明装置を移動自在に設けた請求項１記載のボイラ
   炉壁管用検査装置。
3. 【請求項３】 計測用プローブが、上記主パイプに移動
   自在に設けられた移動体に取り付けられ、その移動体
   に、炉壁管の傷を観測する壁面観測用カメラと検査する
   炉壁管を清掃する清掃装置が取り付けられる請求項１ま
   たは２記載のボイラ炉壁管用検査装置。
4. 【請求項４】 リンクアームが、昇降体に上下回動自在
   に設けられた上下一対の主アームと、その上下の主アー
   ムの先端を連結する鉛直なリンクアームからなり、その
   リンクアームに、炉壁管に吸着して移動する磁石車輪が
   設けられる請求項１〜３いずれかに記載のボイラ炉壁管
   用検査装置。
5. 【請求項５】 リンクアームに、炉壁管から磁石車輪を
   離してリンクアームを炉壁管から離脱させる離脱手段を
   設けた請求項１〜４いずれかに記載のボイラ炉壁管用検
   査装置。
6. 【請求項６】 ボイラ火炉の任意の位置に設置した足場
   に、ビデオモニタとエンドレスウインチ等を制御する制
   御装置が設けられ、上記カメラの画情報が複合ケーブル
   を通してビデオモニタに、制御装置の制御信号が複合ケ
   ーブルを介してエンドレスウインチに伝達される請求項
   ２〜５いずれかに記載のボイラ炉壁管用検査装置。