JP2001324317A - 厚さ計測装置及び厚さ計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水管の肉厚を容易に且つ正確に計測できる厚さ
計測装置を提供する。 【解決手段】厚さ計測装置１０は、例えばごみ焼却炉に
備えられた廃熱ボイラ室の水管壁１２の肉厚を計測でき
る。この厚さ計測装置１０は、水管壁１２を走行する防
塵構造の台車ユニット２０と、台車ユニット２０を制御
したり肉厚を演算したりする防塵構造の電装部８０と、
肉厚計測データを保存したり表示したりするコンピュー
タ１２０などを有する。また、厚さ計測装置１０は、台
車ユニット２０と電装部８０の間で電力や圧縮空気を中
継する中継ボックス１３０も有する。さらに、厚さ計測
装置１０は、台車ユニット２０を遠隔操作するための携
帯用のリモートコントローラ１４０も有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば燃焼ガスの
流路に配置された水管の肉厚を計測する厚さ計測装置及
び厚さ計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物などを燃焼させて高温の燃焼ガス
を発生させ、この高温の燃焼ガスによって水を加熱して
蒸気を発生させる廃熱ボイラが知られている。このよう
な廃熱ボイラでは、通常、燃焼ガスが流れる流路は複数
の水管で囲まれている。各水管は円筒状のものであり、
その内部には水が流れている。複数の水管は並べて固定
されており、これにより水管壁と呼ばれる壁が形成され
る。上記した高温の燃焼ガスは水管壁に接触しながら流
れ、これにより、各水管の内部を流れる水が加熱され
る。

【０００３】上述したように水管壁には高温の燃焼ガス
が接触するので、水管壁の表面は腐食して水管壁が薄く
なる。ところが、高温の燃焼ガスは水管壁の表面に一様
には接触せず、この結果、燃焼ガスの流れに応じて水管
壁の表面が腐食する程度が異なる。このため、水管壁に
は、その厚さ（肉厚）が短期間で薄くなる部分や長期間
経ても比較的厚いままの部分などがある。水管壁を構成
する複数の水管には水が流れているので、水管壁の一部
でもその厚さが所定の厚さよりも薄くなると危険であ
る。そこで、複数の水管の肉厚が定期的に計測されてお
り、厚さの薄い部分は肉盛などで補修される。また、補
修だけではなく水管壁の一部を新品の水管に交換するこ
ともある。

【０００４】ところで、水管の肉厚を計測する際は、水
管表面に付着している錆やダストを検査員が除去し、超
音波厚さ計を用いて水管の肉厚を計測する。また、水管
表面は目視によって観察され、その表面の欠陥などが見
つけ出される。このような作業は、一般に、足場を築
き、その足場の上で行われる。なお、水管を引き抜いて
破壊検査をすることもあり、この場合、マクロ観察、ミ
クロ観察、物性試験等が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように水管表
面を目視観察する場合は、検査員の熟練度に依存するの
で正確に観察されないおそれもある。しかも、目視観察
では水管壁を全体的に観察することが困難である。

【０００６】また、水管表面の錆の除去や水管の肉厚計
測などは検査員による手作業で行われる。従って、水管
表面の錆やダストを除去するために長時間を要し、ま
た、超音波厚さ計を手で支持した状態で使用するので、
厚さ計測に個人差が生じるおそれもある。さらに、厚さ
測定点が増える場合、その増える割合に比例して時間や
検査員の数も増加する。従って、水管の肉厚計測は容易
にできる作業ではなく、計測結果に誤差が生じることも
ある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、水管の肉厚を
容易に且つ正確に計測できる厚さ計測装置及び厚さ計測
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
の本発明の厚さ計測装置は、（１）ボイラ水管壁を構成
する水管の肉厚を計測する厚さ計測器と、（２）上記水
管の表面に磁力で吸着すると共にこの水管との相対位置
に応じて傾きながら駆動する駆動装置を有する、上記厚
さ計測器が搭載された自走式台車と、（３）上記厚さ計
測器が所定の計測位置で上記水管の肉厚を計測するよう
に上記自走式台車を走行させる台車位置決め手段と、
（４）上記自走式台車に取り付けられた、上記水管の表
面を清掃する清掃手段と、（５）上記厚さ計測器で計測
された厚さを担持する信号に基づいて上記水管の肉厚を
表示する、上記自走式台車から離れた位置に配置される
表示部とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、（６）上記駆動装置は、キャタピラ
であってもよい。

【００１０】ここで、上記厚さ計測器は、（７）所定の
範囲内で所定方向に移動すると共に、上記水管の肉厚を
計測するためのセンサ部を有するものであってもよい。

【００１１】また、（８）上記自走式台車は、複数の上
記水管を跨いで取り付けられて所定の計測位置で停止す
るものであり、（９）上記水管の長手方向に交差する左
右方向に上記センサ部を移動させてその位置を決めるセ
ンサ部位置決め手段を厚さ計測装置が備えてもよい。

【００１２】さらに、（１０）上記センサ部を上記左右
方向に案内するスライドレールと、（１１）上記水管の
頂部を検出する光センサとを厚さ計測装置が備えてもよ
い。

【００１３】さらにまた、上記センサ部は、（１２）上
記水管の表面の円周方向に沿って、予め決められた角度
だけ旋回するものであってもよい。

【００１４】さらにまた、（１３）上記水管の表面層に
おける磁気特性の変化を検出する、上記自走式台車に搭
載された磁気特性検出器を厚さ計測装置が備えてもよ
い。

【００１５】さらにまた、上記清掃手段は、（１４）そ
の軸方向の力を相殺するブラシを有するものであっても
よい。

【００１６】さらにまた、上記表示部は、（１５）上記
水管の所定の部位における肉厚を計測した結果と、上記
所定の部位における肉厚の過去の計測結果とを比較表示
するものであってもよい。

【００１７】さらにまた、上記表示部は、（１６）上記
水管の肉厚をこの厚さに応じて色分けすると共に地図状
に表示するものであってもよい。

【００１８】さらにまた、上記表示部は、（１７）上記
水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示するもので
あってもよい。

【００１９】また、上記目的を達成するための本発明の
厚さ計測方法は、（１８）ボイラ水管壁を構成する水管
の肉厚を計測する計測器が搭載された台車を上記ボイラ
水管壁に吸着させる工程と、（１９）上記水管の表面を
清掃する工程と、（２０）上記台車を所定の範囲内で移
動させて上記計測器によって上記水管の肉厚を複数箇所
で計測する工程と、（２１）これら複数箇所で計測され
た肉厚を表示する工程とを含むことを特徴とするもので
ある。

【００２０】ここで、（２２）上記水管の表面に磁力で
吸着すると共にこの水管との相対位置に応じて傾きなが
ら駆動するキャタピラを上記台車に備えておき、（２
３）上記台車を上記水管壁に吸着させる際に、上記複数
の水管に跨がって上記キャタピラを磁力で吸着させると
共に、これら複数の水管との相対位置に応じて上記キャ
タピラを傾かせてもよい。

【００２１】さらに、（２４）上記水管の肉厚を計測す
る工程は、予め決められた複数の位置まで上記台車を順
次に移動させ停止させて上記水管の肉厚を複数箇所で計
測することを繰り返す工程であってもよい。

【００２２】さらにまた、（２５）上記計測された肉厚
を表示する工程は、上記複数箇所で肉厚を計測した結果
と上記複数箇所で肉厚を計測した過去の結果とを重ねて
比較表示する工程であってよい。

【００２３】さらにまた、（２６）上記比較表示する工
程によって比較表示された計測結果に基づいて上記水管
の寿命を推定する工程を上記の厚さ計測方法が含んでい
てもよい。

【００２４】さらにまた、（２７）上記計測された肉厚
を表示する工程は、肉厚に応じて色分けすると共に地図
状に表示する工程であってもよい。

【００２５】さらにまた、（２８）上記計測された肉厚
を表示する工程は、上記水管の肉厚をこの厚さに応じて
等高線で表示する工程であってもよい。

【００２６】さらにまた、（２９）表示された肉厚に基
づいて、燃焼物が燃焼するときの燃焼排ガスパターンを
推定する工程を上記の厚さ計測方法が含んでいてもよ
い。

【００２７】さらにまた、（３０）上記水管の肉厚を計
測する工程は、上記水管の肉厚を計測すると共に上記水
管の表面層における磁気特性の変化を検出する工程を含
んでいてもよい。

【００２８】さらにまた、（３１）計測された上記水管
の肉厚に基づいて、この水管の表面の厚さが減少した領
域を判定する工程と、（３２）上記領域を判定する工程
の結果に基づいて上記水管の補修領域を決める工程と、
（３３）上記水管の補修方法を決める工程とを上記の厚
さ計測方法が含んでいてもよい。

【００２９】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施形態
を説明する。

【００３０】図１と図２を参照して、本発明の厚さ計測
装置の全体構成を説明する。

【００３１】図１は、厚さ計測装置の全体構成を示す斜
視図である。図２は、厚さ計測装置の全体構成を示すブ
ロック図である。

【００３２】厚さ計測装置１０は、例えばごみ焼却炉に
備えられた廃熱ボイラ室の水管壁１２の水管１２ａの肉
厚を計測できる。この厚さ計測装置１０は、水管壁１２
を走行する防塵構造の台車ユニット（システム）２０
と、台車ユニット２０を制御したり肉厚を演算したりす
る防塵構造の電装部（信号処理部）８０と、肉厚計測デ
ータを保存したり表示したりするコンピュータ１２０な
どを有する。また、厚さ計測装置１０は、台車ユニット
２０と電装部８０の間で電力や圧縮空気を中継する中継
ボックス１３０も有する。さらに、厚さ計測装置１０
は、台車ユニット２０を遠隔操作するための携帯用のリ
モートコントローラ（リモコン）１４０も有する。

【００３３】台車ユニット２０は、その先端部に固定さ
れた電磁式超音波肉厚測定用探触子３２（以下、探触子
３２といい、本発明にいうセンサ部の一例である）を走
査するスキャナ３０と、スキャナ３０が固定された自走
式の台車５０（本発明にいう自走式台車の一例である）
と、台車５０に固定されて水管壁１２を清掃する回転ブ
ラシユニット６０（本発明にいう清掃手段の一例であ
る）などから構成される。なお、スキャナ３０や探触子
３２などから、本発明にいう厚さ計測器が構成されてい
る。

【００３４】電装部８０は、探触子３２に超音波を送信
したり、探触子３２から送信されてきた計測信号を受信
したりする肉厚計９０と、探触子３２の走査を制御する
スキャナコントローラ１００と、台車５０の走行を制御
したり回転ブラシユニット６０を制御したりする台車コ
ントローラ１１０などから構成される。

【００３５】また、コンピュータ１２０としてはパーソ
ナルコンピュータが使用される。このコンピュータ１２
０には、ＭＯディスクドライブ１２２とプリンタ１２４
が接続されている。電装部８０で演算された肉厚を担持
するデータは、コンピュータ１２０のハードディスクに
保存される。このハードディスクに保存されたデータは
ＭＯディスクドライブ１２２によってＭＯにも保存され
る。プリンタ１２４はコンピュータ１２０の内容をプリ
ントアウトする。

【００３６】コンピュータ１２０の画面（本発明にいう
表示部の一例である）には、後述する水管１２ａの肉厚
や探触子３２の信号波形などが表示される。また、コン
ピュータ１２０では、探触子３２の走査、台車５０の走
行、回転ブラシユニット６０の回転数などのプリセット
が行われる。

【００３７】上記した台車ユニット２０と中継ボックス
１３０はコンポジットチューブ１５０で接続されてお
り、このコンポジットチューブ１５０には伝送ケーブル
（電気ケーブル）１５２やエアホース（圧縮空気ホー
ス）１５４が収納されている。また、中継ボックス１３
０と電装部８０は、伝送ケーブル１５２とエアホース１
５４とで接続されている。

【００３８】伝送ケーブル１５２は、台車５０を走行さ
せるための駆動モータ（図示せず）に電力を供給した
り、探触子３２と肉厚計９０の間で信号を授受したりす
るために使用される。また、エアホース１５４は、回転
ブラシユニット６０のエアモータ６２（図５参照）やス
キャナ３０のエアシリンダ３４に圧縮空気を供給するた
めのものである。伝送ケーブル１５２とエアホース１５
４は可撓性のものであり、肉厚が計測される範囲を移動
できる長さをもつ。電装部８０には、ＡＣ１００Ｖ単相
が接続される。また、エアホース１５４を流れる圧縮空
気の圧力は、７．５ｋｇ／ｃｍ² 以下である。上記した
各種機器のうち、台車ユニット２０は廃熱ボイラ室の内
部に配置される。また、中継ボックス１３０は、廃熱ボ
イラ室の内部に設置された足場１４に置かれる。電装部
８０は、通常、粉塵から守るために廃熱ボイラ室の外部
に配置される。リモコン１４０は、計測作業員が持ち歩
くものであり、上述したように、リモコン１４０を操作
することにより台車ユニット２０が遠隔操作される。な
お、計測作業員は安全確保のために足場１４を歩く。な
お、水管壁１２は、その内部に冷却水が流れる複数の水
管１２ａから構成されている。

【００３９】図３から図５までを参照して、図１に示す
台車ユニットを説明する。

【００４０】図３は、台車ユニットを分解して示す斜視
図であり、（ａ）はスキャナを示し、（ｂ）は台車を示
し、（ｃ）は回転ブラシユニットを示す。図４は、水管
壁に磁力で吸着しているキャタピラを示す模式図であ
る。図５は、回転ブラシユニットを示す模式図である。
これらの図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素
には同一の符号が付されている。

【００４１】台車ユニット２０のスキャナ３０は、上述
したように、探触子３２を走査するためのものである。
スキャナ３０には、探触子３２を矢印Ａ方向（水管１２
ａの表面の円周方向）に旋回するための旋回用台板３６
が取り付けられている。この旋回はサーボモータ３５
（本発明にいう計測器位置決め手段の一例である）によ
って行われ、探触子３２が肉厚を計測する位置が決めら
れる。また、矢印Ａ方向は、探触子３２が水管１２ａの
表面に常に直角に向き合う方向である。

【００４２】上記の旋回用台板３６は、矢印Ｂ方向（左
右方向）にも移動できるようにスライドレール３８に取
付けられている。この移動もサーボモータ３５によって
行われる。このように旋回用台板３６が矢印Ｂ方向に移
動することにより、探触子３２は１つの水管１２ａから
その隣の水管１２ａに移動できる。なお、スキャナ３０
には、旋回用台板３６が矢印Ｂ方向に移動する距離を測
定するパルス式エンコーダも組み込まれている。

【００４３】旋回用台板３６には、矢印Ａ方向に旋回す
るエアシリンダ３４が取り付けられている。上記の探触
子３２はこのエアシリンダ３４の先端に固定されてい
る。従って、探触子３２はエアシリンダ３４と共に矢印
Ａ方向に旋回する。この旋回の角度は任意に設定でき、
またその変更もできる。従って、水管１２ａの直径に応
じて適宜に旋回角度を設定したり変更したりする。

【００４４】探触子３２は、エアシリンダ３４によって
水管１２ａの表面に垂直に押し付けられて接触する。し
かし、エアシリンダ３４にエアが供給されないときは、
探触子３２が水管１２ａの表面から離れるように、ばね
（図示せず）によって探触子３２が付勢されている。ま
た、旋回用台板３６には、水管１２ａの頂部を検出する
光センサ（図示せず）が固定されている。

【００４５】旋回用台板３６の矢印Ｂ方向の位置を決め
る際には、次の２つの位置決め手法のうちのいずれかが
選択される。一つの手法は、旋回用台板３６が矢印Ｂ方
向に移動する距離を予め設定しておき、旋回用台板３６
が移動した距離をパルス式エンコーダで測定し、この測
定結果に基づいて旋回用台板３６の位置を決める手法で
ある。もう一つの手法は、上記した光センサで水管１２
ａの頂部を検出する論理回路によってサーボモータで旋
回用台板３６を走査し、水管１２ａの頂部に旋回用台板
３６を停止させて位置決めをする手法である。

【００４６】台車ユニット２０の台車５０は、上述した
ように、自走式のものであり、この台車５０には、スキ
ャナ３０と回転ブラシユニット６０が固定されている。
台車５０の幅方向両側には、永久磁石よりなるキャタピ
ラ式駆動装置５２，５４が配置されている。この永久磁
石がその磁力によって水管１２ａに吸着することによ
り、台車ユニット２０も水管１２ａに吸着している。ま
た、永久磁石の磁力は、台車ユニット２０の走行による
反力や、回転ブラシユニット６０が駆動しているときの
反力などに十分に耐えられる大きさである。

【００４７】２つのキャタピラ式駆動装置５２，５４に
はそれぞれサーボモータが内蔵されており、各サーボモ
ータは独自に制御される。従って、２つのキャタピラ式
駆動装置５２，５４は単独で駆動できるし、同期して駆
動もできる。また、サーボモータは正転も逆転もできる
ので、台車５０は前進も後進もできる。なお、ここでは
説明を簡単にするために、台車ユニット２０は水管壁１
２を登り降りだけするものとする。

【００４８】上記した探触子３２で水管１２ａの厚さ
（肉厚）を計測するときは、水管壁１２の所定位置（計
測位置）で台車ユニット２０を停止させる。また、水管
１２ａの全面の肉厚を計測するのではなく、肉厚が計測
される複数の計測位置は予め決められている。従って、
台車ユニット２０を計測位置に停止させるために、台車
ユニット２０の位置を決める（位置決めする）必要があ
る。

【００４９】台車ユニット２０の位置（即ち、台車５０
の位置）を決める手法を説明する。この位置決めのため
に、台車５０には、台車ユニット２０の走行距離（即
ち、台車５０の走行距離）を計測するためのパルスエン
コーダ（図示せず）が内蔵されている。台車５０の位置
を決めるに当たっては、先ず、台車５０を移動させる距
離（即ち、上記した計測位置に台車５０が到達するまで
の移動距離）をコンピュータ１２０に予め記憶させてお
く。この場合、水管壁１２に計測原点を予め定めてお
き、この計測原点に台車５０を置き、計測原点を基準に
して台車５０の位置を決める。

【００５０】キャタピラが回転し始めて台車５０が走行
し始めるとパルスエンコーダがカウントを開始する。キ
ャタピラの径は予め分かっており、パルスエンコーダが
カウントしたパルスに基づいて台車５０の移動距離がコ
ンピュータ１２０で演算される。この演算結果に基づい
て、台車５０が現在どこに位置しているかが決められ
る。なお、後述するようにキャタピラ式駆動装置５２，
５４は自動調芯機能を有するので、キャタピラの回転数
に基づいて台車５０の走行距離を演算しても、演算され
た走行距離に誤差はほとんどない。

【００５１】パルスエンコーダがカウントしたパルス数
が所定のパルス数に達すると台車５０が計測位置に到達
したこととなるので、ここで台車５０を停止させる。こ
れにより台車５０が位置決めされ、この計測位置で水管
１２ａの肉厚が計測される。この計測が終了すると、上
記と同様にして台車５０を次の計測位置まで移動させて
停止する。このような動作を繰り返しながら探触子３２
などで水管１２ａの肉厚を計測する。ここでは、上記し
たコンピュータ１２０やパルスエンコーダなどから、本
発明にいう位置決め手段が構成されている。

【００５２】ところで、２つのキャタピラ式駆動装置５
２，５４は台車５０の本体５６に、図４に示すように、
連結器（ヒンジ）５８によって連結されており、キャタ
ピラ式駆動装置５２，５４は水管１２ａの形状に応じて
傾くことができる。即ち、キャタピラ式駆動装置５２，
５４は水管との相対位置に応じて傾きながら駆動する。
従って、図４に示すように、キャタピラ式駆動装置５
２，５４のキャタピラは水管１２ａの形状に応じて傾い
てその表面に接触する。このため、キャタピラ式駆動装
置５２，５４は自動調芯機能を有する。

【００５３】なお、台車５０には、探触子３２の検出性
能を向上させるための水供給装置（図示せず）が組み込
まれている。また、上記した伝送ケーブル１５２を台車
５０に接続するための伝送ケーブル用コネクタ（図示せ
ず）が台車５０に固定されている。さらに、上記したエ
アホース１５４を台車５０に接続するためのエアケーブ
ル用コネクタ（図示せず）も台車５０に固定されてい
る。さらに、台車５０を運搬するための台車運搬用把手
５９も台車５０に取り付けられている。

【００５４】台車ユニット２０の回転ブラシユニット６
０は、上述したように、水管１２ａの表面を清掃してこ
の表面から酸化物などの汚れを除去する。回転ブラシユ
ニット６０は、図５に示すように、回転軸６４が接続さ
れたエアモータ６２と、この回転軸６４に固定された４
つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６
６ｄなどから構成されている。

【００５５】また、回転ブラシユニット６０には、４つ
の螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６
ｄを水管１２ａの表面に押し付けるエアシリンダ（図示
せず）が内蔵されている。さらに、４つの螺旋式高速回
転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａ
の表面から離すように付勢しているばね（図示せず）も
内蔵されている。従って、ばねの付勢力はエアシリンダ
の押付力に逆らっていることとなる。エアシリンダに圧
縮空気が供給されない場合は、ばねの付勢力によって４
つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６
６ｄが水管１２ａの表面から離れる。

【００５６】４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６
ｂ，６６ｃ，６６ｄを高速回転させながら水管１２ａの
表面に押し付けた場合、これら４つの螺旋式高速回転ブ
ラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが回転軸６４の長
手方向の力を受ける。このような軸方向の力を相殺して
緩和するために、図５に示すように各螺旋式高速回転ブ
ラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの螺旋角度を交互
に変えている。なお、ここでは４つの螺旋式高速回転ブ
ラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを示したが、その
数は一度に清掃する水管１２ａの本数に応じて変更す
る。

【００５７】図６を参照して電磁式超音波肉厚測定用探
触子（探触子３２）について説明する。

【００５８】図６は、電磁式超音波肉厚測定用探触子を
示す模式図である。

【００５９】探触子３２は、水管１２ａの厚さ方向（表
面に垂直な方向であり矢印Ｄ方向）に超音波を伝播さ
せ、水管１２ａの肉厚を計測するためのものである。探
触子３２は、ヨーク（支持枠）１６０と、このヨーク１
６０に支持された励磁コイル１６２を有する。励磁コイ
ル１６２は螺旋状に巻かれたものであり、その中央部
（中空部）には可変ポール１６４が差し込まれている。
従って、可変ポール１６４の周囲は励磁コイル１６２で
取り囲まれたようになっている。可変ポール１６４はそ
の高さ方向に動く。また、可変ポール１６４の先端には
ピックアップコイル１６６が固定されている。

【００６０】探触子３２の動作原理を説明する。

【００６１】励磁コイル１６２に高周波電流を流すと、
可変ポール１６４を介して水管１２ａに渦電流が生じ
る。この渦電流と磁界とにより超音波が発生し、この超
音波は水管１２ａの表面（外周面）から裏面（内周面）
へと伝播する。このように伝播した超音波は水管１２ａ
の裏面で反射して表面に戻ってくる。戻ってきた超音波
と上記した磁界とによって、水管１２ａの表面層には渦
電流が発生する。この渦電流はピックアップコイル１６
６で検出される。この検出された渦電流を担持する信号
が中継ボックス１３０（図２参照）を経由して肉厚計９
０に送信される。肉厚計９０では、送信されてきた信号
に基づいて水管１２ａの肉厚（表面から裏面までの距
離）が演算される。即ち、ピックアップコイル１６６で
検出された渦電流に基づいて水管１２ａの肉厚（表面か
ら裏面までの距離）が演算されることとなる。

【００６２】水管１２ａの表面には酸化膜などが形成さ
れ易い。このため、ピックアップコイル１６６と水管１
２ａの表面の間に酸化膜のような介在物１３が存在する
ことがある。上記のように磁界と超音波を利用する場
合、このように介在物１３が存在しても、磁界が浸透す
る厚みの範囲（エアーギャアップ）では肉厚を計測でき
る。なお、ここでは、電磁式超音波肉厚測定用探触子３
２が、本発明にいう磁気特性検出器の一例である。

【００６３】ところで、長期間使用された水管１２ａの
表面には、通常、酸化や腐食に起因して大きな凹凸が形
成されている。このように表面に凹凸が形成されていて
も肉厚を高精度で計測するために、以下のように工夫し
た。

【００６４】上記した回転ブラシユニット６０（図２参
照）を用いて、計測位置に存在する介在物を除去する。
次に、可変ポール１６４を下げて（水管１２ａの表面に
近付けて）、図６に示すように、ピックアップコイル１
６６を水管１２ａの表面に押し付けて接触させる。これ
により、水管１２ａの表面に高低差１ｍｍ程度の凹凸が
存在していても、正確にこの表面の肉厚を計測できる。

【００６５】次に、使用開始から約１２年間経過した２
つの水管の肉厚を上記の電磁式超音波肉厚測定用探触子
３２を用いて計測した結果を説明する。

【００６６】２つの水管は、異なる廃熱ボイラの水管壁
を構成するものである。これら２つの水管を、ここで
は、第１水管と第２水管と呼ぶ。第１及び第２水管とも
に、これらの表面における複数の位置（複数の計測位
置）において肉厚を計測した。また、目視によれば、第
１及び第２水管の表面には同程度の酸化膜が形成されて
おり、これらの表面の凹凸も同程度であった。

【００６７】先ず、磁界を利用しない従来式の超音波肉
厚測定用探触子を用いて、第１及び第２水管の肉厚を計
測した。この計測の結果、第１及び第２水管の肉厚は同
程度のものであることが判明した。

【００６８】次に、磁界と超音波を利用する電磁式超音
波肉厚測定用探触子３２を用いて第１及び第２水管の肉
厚を計測した。第１水管では、従来式の超音波肉厚計測
探触子と同様の結果が得られた。しかし、第２水管で
は、表面を磨いても計測位置によっては肉厚を計測でき
なかった。なお、第１及び第２水管の断面のミクロ写真
や物性値には差異が無い。

【００６９】以上の結果から、第１水管では、その表面
層における磁気特性が変化したためその肉厚を計測でき
なくなったと考えられる。また、磁気特性の変化が影響
する範囲は、表面の非常に薄い厚さの部分に限られてい
ると考えられる。従って、表面層における磁気特性が変
化するときは、水管の表面層の性状も変化しつつあると
考えられる。以上のような考えに基づき、表面層の磁気
特性の変化は水管の劣化の一指標にできると判断した。

【００７０】ここで、上記した厚さ計測装置１０を用い
て水管１２ａの肉厚を計測する手順を説明する。ここで
は、廃熱ボイラの水管壁１２を構成する複数の水管１２
ａの肉厚を計測する手順を説明する。

【００７１】水管１２ａの肉厚を計測するためには、事
前準備として、水管壁１２で囲まれた内部（廃熱ボイラ
室内）に厚さ計測装置１０を搬入口から搬入する。搬入
口が広い場合は、台車ユニット２０を分割せずに搬入で
きる。しかし、搬入口が狭い場合（例えば搬入口の直径
が５００ｍｍ程度の場合）は、台車ユニット２０を、ス
キャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０に
分解して搬入口から搬入する。搬入後に台車ユニット２
０を組み立て、ボイラ室内の中継ボックス１３０やリモ
コン１４０、及びボイラ室外の電装部８０などを伝送ケ
ーブル１５２やエアホース１５４等で接続する。以上で
事前準備が完了する。

【００７２】上記した事前準備の完了後、厚さ計測装置
１０のキャリブレーション（較正）などを行う。この場
合、台車ユニット２０を水管壁１２に吸着させ、リモコ
ン１４０の手動スイッチをオンにして、スキャナ３０、
台車５０、及び回転ブラシユニット６０を作動させる。
スキャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０
が正常に作動したことを確認した後、リモコン１４０の
自動スイッチをオンにして、スキャナ３０、台車５０、
及び回転ブラシユニット６０を作動させる。この作動が
正常であることを確認した後、標準試験板を用いて厚さ
計測装置１０のキャリブレーションを行う。

【００７３】上記のキャリブレーションが終了した後、
計測諸元を事前に設定する。この計測諸元の設定に当た
っては、肉厚計測を開始する計測原点（例えば、水管１
２ａの一番上）や台車５０の走行ピッチを設定する。ま
た、水管１２ａの本数や肉厚計測の際に探触子３２が旋
回する角度なども設定する。さらに、回転ブラシ６６
ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの回転数や回転時間（清掃
時間）なども設定する。以上の設定が終了した後、台車
ユニット２０を計測原点に移動させて肉厚計測を開始す
る。なお、ここでは、台車ユニット２０を上下動しかさ
せない。従って、台車ユニット２０が上下動を一回する
間に４本の水管１２ａの肉厚が計測される。

【００７４】台車ユニット２０を計測原点に吸着させて
肉厚計測を自動で開始する。計測を開始した直後は、台
車ユニット２０の回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，
６６ｄを水管１２ａの表面に押し付けてこの表面を清掃
するのみである。この理由は、探触子３２の位置と回転
ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの位置が互いに
異なるので、回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６
ｄで清掃し終えた表面に探触子３２を接触させるためで
ある。このようにして回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６
ｃ，６６ｄで水管１２ａの表面を清掃する作業は、台車
ユニット２０が所定のピッチで走行しながら、予め設定
した回数繰り返えされる。

【００７５】探触子３２を水管１２ａの表面に押し付け
て肉厚計測を開始するに当たっては、先ず、１本目の水
管１２ａの頂部（水管１２ａの表面のうち最も突出した
（高い）部分を検出し、この頂部に探触子３２を押し付
けてその肉厚を計測する。頂部だけでなくその左右の面
の肉厚も計測する場合は、探触子３２を旋回用台板３６
で矢印Ａ方向に所定角度旋回させる。このようにして１
本目の水管１２ａの一つの計測位置における肉厚計測が
終了した後、探触子３２をスライドレール３８に沿って
矢印Ｂ方向にスライドさせて２本目の水管１２ａ（１本
目の水管１２ａの隣の水管１２ａ）に移動させる。

【００７６】２本目の水管１２ａの肉厚も１本目の水管
１２ａの肉厚と同様にして計測される。２本目の水管１
２ａの一つの計測位置における肉厚計測が終了した後、
上記と同様にして３本目の水管１２ａに探触子３２を移
動させ、３本目の水管１２ａの一つの計測位置における
肉厚を計測する。その後、同様に、４本目の水管１２ａ
に探触子３２を移動させ、４本目の水管１２ａの一つの
計測位置における肉厚を計測する。なお、上記した４本
の水管１２ａの各計測位置は同じ高さの位置である。

【００７７】以上のようにして４本の水管１２ａそれぞ
れの計測位置における肉厚を計測した後、回転ブラシ６
６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａの表面に押
し付けてこの表面の汚れ（酸化膜など）を除去する。そ
の後、台車ユニット２０を所定ピッチだけ走行させ、汚
れが除去された表面に探触子３２を位置させる。その後
は上記と同様に１本目から４本目までの水管１２ａの肉
厚を順次に計測する。このようにして所定範囲における
肉厚を計測した後、次の水管壁１２に台車ユニット２０
を人力で移動させ、上記と同様の作業を繰り返す。

【００７８】以上のようにして水管壁１２の全ての水管
１２ａの計測位置における肉厚が厚さ計測装置１０によ
って所定ピッチで計測されて多量の肉厚データが得られ
る。この得られた多量の肉厚データについて説明する。

【００７９】水管壁１２の水管１２ａの肉厚は計測位置
によって異なる。この理由は、水管１２ａの表面やその
近傍における燃焼排ガスパターンが一様ではなく、計測
位置によって異なるからである。燃焼排ガスパターンと
は、水管１２ａの肉厚を減少させる燃焼ガス（燃焼排ガ
ス）の三次元的流れをいう。ここで、廃熱ボイラの水管
壁１２の構成を図７を参照して説明する。

【００８０】図７は、水管壁１２の構成の一例を示す上
面図である。

【００８１】水管壁１２を上から視た場合、図７に示す
ように、水管壁１２は例えば矩形状のものである。即ち
ここでは水管壁１２は中空の角柱状のものであり、４つ
の壁から構成されている。４つの壁をそれぞれ第１スク
リーン壁１５、右側面壁１６、前面壁１７、左側面壁１
８と呼ぶ。各壁は、鉛直方向（図７の紙面に垂直な方
向）に延びる複数本の水管壁１２ａから構成されてい
る。上記した燃焼ガスは、４つの壁に囲まれた空間１９
を流れる。従って、各水管１２ａは燃焼ガスの流路に面
する。

【００８２】燃焼ガスの燃焼の程度は、４つの壁の表面
における位置（領域）によって異なる。従って、４つの
壁の表面は酸化等によって一様に薄くなる（減肉する）
のではなくて、減肉にはばらつきが生じる。このような
ばらつきは、上記した肉厚データに表わされている。図
８と図９を参照して、減肉のばらつきを説明する。

【００８３】図８は、上記した４つの壁から構成される
水管壁１２を水平方向に切断した位置（同じ高さの位
置）における減肉の進行状態を示すグラフである。図９
は、１本の水管１２ａの高さ方向における減肉の進行状
態を表わすグラフである。

【００８４】図８の縦軸は肉厚を表わし、横軸は、各壁
における計測位置を表わす。また、図８では、上記した
４つの壁を展開して、ｘ年（現在）から（ｘ−３）年前
までの肉厚を比較して表示している。（ｘ−３）年の肉
厚は実線で表わされ、（ｘ−２）年前の肉厚は一点鎖線
で表わされ、（ｘ−１）年前の肉厚は破線で表わされ、
ｘ年前の肉厚は二点鎖線で表わされている。また、水管
壁１２の高さは３０００ｍｍであり、図８の切断位置は
高さ１２００ｍｍの位置である。台車ユニット２０で肉
厚を計測するピッチは８３ｍｍとした。即ち、８３ｍｍ
毎に水管１２ａの肉厚を計測した。なお、水管１２ａの
外径は約３８．１ｍｍである。

【００８５】図８に示すように、第一スクリーン壁１５
と右側面壁１６の境界部分の肉厚が著しく減少している
ことが判明した。従って、この境界部分（図７の二点鎖
線で囲まれた部分）に高温の燃焼ガスが激しく接触して
いると推測される。

【００８６】図９の縦軸は肉厚を表わし、横軸は高さを
表わす。図９では、ｘ年（現在）から（ｘ−３）年前ま
での肉厚を比較して表示している。（ｘ−３）年の肉厚
は実線で表わされ、（ｘ−２）年前の肉厚は一点鎖線で
表わされ、（ｘ−１）年前の肉厚は破線で表わされ、ｘ
年前の肉厚は二点鎖線で表わされている。また、水管壁
１２の高さは３０００ｍｍであり、台車ユニット２０で
肉厚を計測するピッチは８３ｍｍとした。即ち、８３ｍ
ｍ毎に水管１２ａの肉厚を計測した。なお、水管１２ａ
の外径は約３８．１ｍｍである。

【００８７】図９に示すように、高さ方向中央部よりも
やや上側の部分の肉厚が著しく減少していることが判明
する。従って、この上側の部分に高温の燃焼ガスが激し
く接触していると推測される。

【００８８】図１０と図１１を参照して、水管１２ａの
肉厚に応じてこの肉厚を色分けすると共に地図状に表わ
す一例を説明する。

【００８９】図１０は、上記した４つの壁の展開してそ
れぞれの壁の一部の肉厚をその厚さに応じて色分けして
地図状に表示した一例を示す模式図である。図１１は、
一つの壁（例えば左側面壁）の一部の肉厚をその厚さに
応じて色分けして地図状に表示した一例を示す模式図で
ある。

【００９０】水管１２ａの肉厚は、コンピュータ１２０
（図２参照）の画面に、地図状に色分けして表示され
る。このように水管１２ａの肉厚を色分けすると共に地
図状に表示するに当たっては、先ず、水管１２ａの計測
位置に対応するマッピング表示の位置を予めソフトウェ
アで割り振っておく。また、肉厚に応じた色も予め決め
ておく。肉厚計９０（図２参照）で得られた肉厚を担持
するデータをコンピュータ１２０のメモリの所定番地に
順次に書き込む。この所定番地はマッピング表示の位置
に対応しており、これにより、図１０や図１１に示すよ
うに計測位置と肉厚に応じて色分けされてコンピュータ
１２０の画面に表示される。なお、全ての計測位置で肉
厚を計測した後に、計測された肉厚をその厚さに応じて
色分けして地図状に表示してもよいし、計測中に順次に
表示してもよい。このように色分け表示することによ
り、肉厚を視覚的に容易に判断できることとなる。

【００９１】ところで、図１０における壁名（例えば左
側面壁）の下の番号は、水管１２ａの番号を示す。ま
た、「赤」や「黄」などの文字は、その部分の色を表わ
す。ここでは、「赤」と記載されている部分では、他の
部分よりも肉厚が薄い。「黄」と記載されている部分
は、「赤」の次に薄い。「緑」と記載されている部分
は、「黄」の次に薄い。「茶」と記載されている部分
は、「緑」の次に薄い。

【００９２】また、図１０の縦方向は水管壁１２の高さ
方向と一致し、横方向は水管壁１２の横方向と一致す
る。従って、左側面壁と第１スクリーン壁の肉厚が薄く
なっている（減肉が大きい）ことが容易に判明する。こ
の結果、この部分ではガスが盛んに燃焼していると推定
できる。

【００９３】また、図１１には、左側面壁における左か
ら１７番目から２４番目までの水管１２ａの肉厚を計測
した結果が表示されている。各水管１２ａの頂部（中央
部）の肉厚と、頂部から左右に３０°離れた計測位置
（左右部）における肉厚が表示されている。また、色に
ついては図１０と同様である。

【００９４】図１１の表示によれば、頂部の肉厚に比べ
て左右部の肉厚の方が厚いことが判明する。この結果、
燃焼ガスは水管１２ａの表面を垂直方向に上昇してお
り、燃焼ガスの偏流は無いと推定できる。また、図１１
の表示からは、頂部のうち高さ方向中央部の肉厚が薄い
ことが判明する。さらに、図１１の表示からは、高さ方
向中央部よりも上の部分では肉厚が厚いことが判明す
る。この結果、燃焼ガスはこの高さ方向中央部近辺で水
管壁１２に衝突し、この衝突の後に反転して水管壁１２
から離れたと推定される。

【００９５】上記した水管１２ａでは、その肉厚の下限
値が決められている。例えば肉厚の下限値が２．４ｍｍ
とした場合、図８や図９に示すグラフから肉厚が２．４
ｍｍを下回る時期を推定できる。この時期が水管１２ａ
の寿命となる。なお、肉厚を計測する計測位置が多いほ
ど減肉の形態が明確になり、寿命をいっそう正確に推定
できることとなる。

【００９６】水管１２ａのうち肉厚が薄くなった領域は
溶射や肉盛などによって補修される。このように補修す
る場合、補修領域を予め決定する。この補修領域の決定
方法について図１２から図１４までを参照して説明す
る。

【００９７】図１２は、上記した４つの壁の展開して補
修領域を示す模式図である。図１３は、補修領域のうち
右側面壁の補修領域を拡大して示す模式図である。図１
４は、補修領域のうち第一スクリーン壁の補修領域を拡
大して示す模式図である。

【００９８】補修の肉厚下限値（例えば３．０ｍｍ）を
決めて、コンピュータ１２０（図２参照）のメモリに予
め記憶させておく。また、ボイラの稼働年数を予測し、
過去の平均減肉速度（ｍｍ／年）に基づいて必要な残存
肉厚を決めておく。ここで、水管１２ａの肉厚が３．０
ｍｍを下回った場合、図１２に示すように、補修領域１
２６，１２８とその周辺の肉厚がコンピュータ１２０の
画面に等高線で表示されるようにプログラムしておく。
また、補修領域１２６，１２８の形状に応じて、減肉部
分を溶射するか肉盛するかも予め決めておく。

【００９９】コンピュータ１２０の画面に表示される補
修領域１２６，１２８とその周辺を、図１３又は図１４
に示されるように拡大して明確にする。これにより補修
領域の形状がいっそう明確に判明するので、この形状に
応じて補修方法を溶射方法にするか肉盛方法にするか、
もしくは、水管１２ａを取り替えるかが容易に決められ
る。なお、肉厚を計測する計測位置が多いほど補修領域
の形状が明確になり、補修方法をいっそう正確に決めら
れる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明の厚さ計測装
置（請求項１に記載の厚さ計測装置）によれば、水管と
の相対位置に応じて傾きながら駆動（走行）する駆動装
置を有する自走式台車に厚さ計測器が搭載されているの
で、駆動装置が駆動することにより、水管の任意の部分
の肉厚（厚さ）を容易に計測できる。駆動装置の走行に
よって自走式台車が走行するので、計測領域が広い範囲
に渡ってもその厚さを容易に計測できる。また、駆動装
置が水管の表面に磁力で吸着するので、磁性体で作製さ
れた水管である場合は、この水管の表面に自走式台車が
磁力で吸着されるので、自走式台車を支持するものは不
要となる。従って、簡易な構造の厚さ計測装置が得られ
る。また、自走式台車に搭載された厚さ計測器を用いて
水管の近くでその厚さを計測できるので、水管の肉厚を
正確に計測できる。さらに、水管の肉厚が表示部に表示
されるので、水管の肉厚を容易に判断できる。さらにま
た、水管の表面を清掃する清掃手段を有するので、水管
の表面を清掃して汚れを除去でき、この表面の汚れに起
因する計測誤差を無くせる。さらにまた、厚さ計測装置
は位置決め手段を備えているので、複数箇所の計測位置
を予め決めておくことにより、厚さ計測器によってこれ
ら複数箇所の厚さが計測でき、複数箇所の厚さが容易に
分かる。従って、使い勝手の良い厚さ計測装置が得られ
る。

【０１０１】上記した駆動装置がキャタピラである場合
は、駆動装置を比較的容易に作製できる。

【０１０２】ここで、上記厚さ計測器は、所定の範囲内
で所定方向に移動すると共に、上記水管の肉厚を計測す
るためのセンサ部を有するものである場合は、センサ部
を移動させることにより所定の範囲内における肉厚を容
易に計測できる。

【０１０３】また、上記自走式台車は、複数の上記水管
を跨いで取り付けられて所定の計測位置で停止するもの
であり、上記水管の長手方向に交差する左右方向に上記
センサ部を移動させてその位置を決めるセンサ部位置決
め手段を備えた場合は、肉厚を計測する位置を予め決め
ておくことにより、これらの位置における肉厚を容易に
計測できる。

【０１０４】さらに、上記センサ部を上記左右方向に案
内するスライドレールと、上記水管の頂部を検出する光
センサとを備えた場合は、センサ部が確実に案内される
と共に、光センサによって水管の頂部が検出されるの
で、正確な計測位置で肉厚を計測できる。

【０１０５】さらにまた、上記センサ部は、上記水管の
表面の円周方向に沿って、予め決められた角度だけ旋回
するものである場合は、水管表面の円周方向における肉
厚を容易に計測できる。

【０１０６】さらにまた、上記水管の表面層における磁
気特性の変化を検出する、上記自走式台車に搭載された
磁気特性検出器を備えた場合は、検出の時期をずらして
水管の表面層における磁気特性の変化を検出することに
より、この表面層の磁気特性が変化しているか否かが判
明する。水管の表面層における磁気特性が変化している
場合は、この表面層の性状が変化しつつあると考えられ
る。従って、排ガス燃焼パターンを推定でき、また、水
管の表面層の劣化などを予測できる。

【０１０７】さらにまた、上記清掃手段は、その軸方向
の力を相殺するブラシを有するものである場合は、キャ
タピラの磁力を強力にしなくて済む。

【０１０８】さらにまた、上記表示部は、上記水管の所
定の部位における肉厚を計測した結果と、上記所定の部
位における肉厚の過去の計測結果とを比較表示するもの
である場合は、水管の肉厚が変化した状態を迅速且つ容
易に判断できる。

【０１０９】さらにまた、上記表示部は、水管の肉厚を
この厚さに応じて色分けすると共に地図状に表示するも
のである場合は、水管の肉厚の変化が一目で分かるの
で、非常に使い勝手の良い厚さ計測装置が得られる。

【０１１０】さらにまた、上記表示部は、上記水管の肉
厚をこの厚さに応じて等高線で表示するものである場合
は、水管の肉厚の変化が一目で分かるので、非常に使い
勝手の良い厚さ計測装置が得られる。

【０１１１】また、本発明の厚さ計測方法（請求項１１
に記載の厚さ計測方法）によれば、現在測定した複数箇
所の肉厚と過去に測定された複数箇所の肉厚とが比較し
て表示されるので、水管の肉厚が変化した状態を迅速且
つ容易に判断できる。

【０１１２】ここで、上記水管の表面に磁力で吸着する
と共にこの水管との相対位置に応じて傾きながら駆動す
るキャタピラを上記台車に備えておき、上記台車を上記
水管壁に吸着させる際に、上記複数の水管に跨がって上
記キャタピラを磁力で吸着させると共に、これら複数の
水管との相対位置に応じて上記キャタピラを傾かせる場
合は、水管の肉厚をいっそう容易且つ正確に計測でき
る。

【０１１３】さらに、上記水管の肉厚を計測する工程
は、予め決められた複数の位置まで上記台車を順次に移
動させ停止させて上記水管の肉厚を複数箇所で計測する
ことを繰り返す工程である場合は、水管の複数箇所の肉
厚を容易に計測できる。

【０１１４】さらにまた、上記計測された肉厚を表示す
る工程は、上記複数箇所で肉厚を計測した結果と上記複
数箇所で肉厚を計測した過去の結果とを重ねて比較表示
する工程である場合は、水管に肉厚が変化した状態を迅
速且つ容易に判断できる。

【０１１５】さらにまた、上記比較表示する工程によっ
て比較表示された計測結果に基づいて上記水管の寿命を
推定する工程を含む場合は、水管の寿命を推定できるの
で、水管の交換時期を容易に判断できる。

【０１１６】さらにまた、上記計測された肉厚を表示す
る工程は、肉厚に応じて色分けすると共に地図状に表示
する工程である場合は、水管の肉厚の変化が一目で分か
るので、非常に都合が良い。

【０１１７】さらにまた、上記計測された肉厚を表示す
る工程は、上記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で
表示する工程である場合は、水管の肉厚の変化が一目で
分かるので、非常に都合が良い。

【０１１８】さらにまた、表示された肉厚に基づいて、
燃焼物が燃焼するときの燃焼排ガスパターンを推定する
工程を含む場合は、燃焼排ガスパターンを目視で確認で
きることとなる。

【０１１９】さらにまた、上記水管の肉厚を計測する工
程は、上記水管の肉厚を計測すると共に上記水管の表面
層における磁気特性の変化を検出する工程を含む場合
は、検出の時期をずらして水管の表面層における磁気特
性を検出することにより、この表面層における磁気特性
が変化しているか否かが判明する。水管の表面層におけ
る磁気特性が変化している場合は、この表面層の性状が
変化しつつあると考えられる。従って、水管の表面層の
劣化などを予測できる。

【０１２０】さらにまた、計測された上記水管の肉厚に
基づいて、この水管の表面の厚さが減少した領域を判定
する工程と、上記領域を判定する工程の結果に基づいて
上記水管の補修領域を決める工程と、上記水管の補修方
法を決める工程とを含む場合は、適切な補修方法を容易
に選択でき、補修作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の厚さ計測装置の全体構成を示す斜視図
である。

【図２】図１の厚さ計測装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図３】台車ユニットを分解して示す斜視図であり、
（ａ）はスキャナを示し、（ｂ）は台車を示し、（ｃ）
は回転ブラシユニットを示す。

【図４】水管壁に磁力で吸着しているキャタピラを示す
模式図である。

【図５】回転ブラシユニットを示す模式図である。

【図６】電磁式超音波肉厚測定用探触子を示す模式図で
ある。

【図７】水管壁の構成の一例を示す上面図である。

【図８】４つの壁から構成される水管壁を水平方向に切
断した位置における減肉の進行状態を示すグラフであ
る。

【図９】１本の水管の高さ方向における減肉の進行状態
を表わすグラフである。

【図１０】４つの壁の展開してそれぞれの壁の一部の肉
厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例
を示す模式図である。

【図１１】一つの壁（例えば左側面壁）の一部の肉厚を
その厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例を示
す模式図である。

【図１２】４つの壁の展開して補修領域を示す模式図で
ある。

【図１３】補修領域のうち右側面壁の補修領域を拡大し
て示す模式図である。

【図１４】補修領域のうち第一スクリーン壁の補修領域
を拡大して示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 厚さ計測装置 １２ 水管壁 １２ａ 水管 ２０ 台車ユニット ３０ スキャナ ３２ 電磁式超音波肉厚測定用探触子（センサ部） ５０ 台車 ５２，５４ キャタピラ式駆動装置 ６０ 回転ブラシユニット ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ 螺旋式高速回転ブラ
シ ８０ 電装部 ９０ 肉厚計 １００ スキャナコントローラ １１０ 台車コントローラ １２０ コンピュータ（表示部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F068 AA28 BB09 CC00 FF12 GG04 JJ12 JJ15 KK04 KK07 KK14 NN02 NN04 2G047 AA07 AB01 AC02 BC11 BC18 CA02 EA09 EA10 GA20 GJ02

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ水管壁を構成する水管の肉厚を計
   測する厚さ計測器と、 前記水管の表面に磁力で吸着すると共に該水管との相対
   位置に応じて傾きながら駆動する駆動装置を有する、前
   記厚さ計測器が搭載された自走式台車と、 前記厚さ計測器が所定の計測位置で前記水管の肉厚を計
   測するように前記自走式台車を走行させる台車位置決め
   手段と、 前記自走式台車に取り付けられた、前記水管の表面を清
   掃する清掃手段と、 前記厚さ計測器で計測された厚さを担持する信号に基づ
   いて前記水管の肉厚を表示する、前記自走式台車から離
   れた位置に配置される表示部とを備えたことを特徴とす
   る厚さ計測装置。
2. 【請求項２】 前記駆動装置は、 キャタピラであることを特徴とする請求項１に記載の厚
   さ計測装置。
3. 【請求項３】 前記厚さ計測器は、 所定の範囲内で所定方向に移動すると共に、前記水管の
   肉厚を計測するためのセンサ部を有するものであること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の厚さ計測装置。
4. 【請求項４】 前記自走式台車は、複数の前記水管を跨
   いで取り付けられて所定の計測位置で停止するものであ
   り、 前記水管の長手方向に交差する左右方向に前記センサ部
   を移動させてその位置を決めるセンサ部位置決め手段を
   備えたことを特徴とする請求項３に記載の厚さ計測装
   置。
5. 【請求項５】 前記センサ部を前記左右方向に案内する
   スライドレールと、 前記水管の頂部を検出する光センサとを備えたことを特
   徴とする請求項３又は４に記載の厚さ計測装置。
6. 【請求項６】 前記センサ部は、 前記水管の表面の円周方向に沿って、予め決められた角
   度だけ旋回するものであることを特徴とする請求項３か
   ら５までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
7. 【請求項７】 前記水管の表面層における磁気特性の変
   化を検出する、前記自走式台車に搭載された磁気特性検
   出器を備えたことを特徴とする請求項１から６までのう
   ちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
8. 【請求項８】 前記清掃手段は、 その軸方向の力を相殺するブラシを有するものであるこ
   とを特徴とする請求項１から７までのうちのいずれか一
   項に記載の厚さ計測装置。
9. 【請求項９】 前記表示部は、 前記水管の所定の部位における肉厚を計測した結果と、
   前記所定の部位における肉厚の過去の計測結果とを比較
   表示するものであることを特徴とする請求項１から８ま
   でのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
10. 【請求項１０】 前記表示部は、 前記水管の肉厚をこの厚さに応じて色分けすると共に地
    図状に表示するものであることを特徴とする請求項１か
    ら９までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
11. 【請求項１１】 前記表示部は、 前記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示するも
    のであることを特徴とする請求項１から９までのうちの
    いずれか一項に記載の厚さ計測装置。
12. 【請求項１２】 ボイラ水管壁を構成する水管の肉厚を
    計測する計測器が搭載された台車を前記ボイラ水管壁に
    吸着させる工程と、 前記水管の表面を清掃する工程と、 前記台車を所定の範囲内で移動させて前記計測器によっ
    て前記水管の肉厚を複数箇所で計測する工程と、 これら複数箇所で計測された肉厚を表示する工程とを含
    むことを特徴とする厚さ計測方法。
13. 【請求項１３】 前記水管の表面に磁力で吸着すると共
    に該水管との相対位置に応じて傾きながら駆動するキャ
    タピラを前記台車に備えておき、 前記台車を前記水管壁に吸着させる際に、 前記複数の水管に跨がって前記キャタピラを磁力で吸着
    させると共に、これら複数の水管との相対位置に応じて
    前記キャタピラを傾かせることを特徴とする請求項１２
    に記載の厚さ計測方法。
14. 【請求項１４】 前記水管の肉厚を計測する工程は、 予め決められた複数の位置まで前記台車を順次に移動さ
    せ停止させて前記水管の肉厚を複数箇所で計測すること
    を繰り返す工程であることを特徴とする請求項１２又は
    １３に記載の厚さ計測方法。
15. 【請求項１５】 前記計測された肉厚を表示する工程
    は、 前記複数箇所で肉厚を計測した結果と前記複数箇所で肉
    厚を計測した過去の結果とを比較表示する工程であるこ
    とを特徴とする請求項１２から１４までのうちのいずれ
    か一項に記載の厚さ計測方法。
16. 【請求項１６】 前記比較表示する工程によって比較表
    示された計測結果に基づいて前記水管の寿命を推定する
    工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の厚さ計
    測方法。
17. 【請求項１７】 前記計測された肉厚を表示する工程
    は、 肉厚に応じて色分けすると共に地図状に表示する工程で
    あることを特徴とする請求項１２から１６までのうちの
    いずれか一項に記載の厚さ計測方法。
18. 【請求項１８】 前記計測された肉厚を表示する工程
    は、 前記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示する工
    程であることを特徴とする請求項１２から１６までのう
    ちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。
19. 【請求項１９】 表示された肉厚に基づいて、燃焼物が
    燃焼するときの燃焼排ガスパターンを推定する工程を含
    むことを特徴とする請求項１２から１８までのうちのい
    ずれか一項に記載の厚さ計測方法。
20. 【請求項２０】 前記水管の肉厚を計測する工程は、 前記水管の肉厚を計測すると共に前記水管の表面層にお
    ける磁気特性の変化を検出する工程を含むことを特徴と
    する請求項１２から１４までのうちのいずれか一項に記
    載の厚さ計測方法。
21. 【請求項２１】 計測された前記水管の肉厚に基づい
    て、該水管の表面の厚さが減少した領域を判定する工程
    と、 前記領域を判定する工程の結果に基づいて前記水管の補
    修領域を決める工程と、 前記水管の補修方法を決める工程とを含むことを特徴と
    する請求項１２から２０までのうちのいずれか一項に記
    載の厚さ計測方法。