JP2002048528A

JP2002048528A - 管肉厚測定装置

Info

Publication number: JP2002048528A
Application number: JP2000234560A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nakamura; 正治中村; Akihiko Kobiyama; 昭彦小桧山; Tokuo Wakabayashi; 得夫若林; Nami Habara; 奈美羽原; Shigeji Matsuyama; 成志松山
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】狭隘な場所の配管の肉厚測定に適し、携帯式
で、簡単に、しかも、精度良く肉厚を測定できる配管の
肉厚測定装置を提供する。【解決手段】握り部と水平部とを有する把持体１１
と、把持体の水平部に一端を回動可能に取り付けたレバ
ー１２と、把持体握り部とレバーとの間に介装したコイ
ルばね１８と、前記レバーに後端を連結したロッド１４
と、前記把持体の水平部先端から水平に延び、ロッドの
挿通孔を有するガイドブロック１３と、ロッドを挟んで
配設された一対の拡縮ブロック１６，１６と、前記ガイ
ドブロックと拡縮ブロックの後端側面とを連結する２対
のリンク１５，１５と、拡縮ブロックの先端側面と前記
ロッドの先端とを連結する他の２対のリンク１５，１５
と、一方の拡縮ブロックに設けた超音波探触子１７とを
備えたことを特徴とする管肉厚測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯式の管肉厚測
定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】配管、熱交換器の伝熱管やボイラー水管
等の保守検査のために、管の肉厚測定が行われている。
この測定には、一般的に超音波法が採用されている。実
開平７−３８９６０号において、水浸超音波法による曲
がり部のある配管の管内点検用プローブが提案されてい
る。これは、内部に探触子を保持したゴム製の円筒部材
からなるプローブであって、円筒部材両端部の外周表面
に柔軟なブラシ状突起を有し、両端中心部にプローブを
管内走行させるためのフレキシブルチューブの取付け口
を有するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高炉におい
ては、炉体鉄皮を炉内の熱から保護するために沢山のク
ーリングステーブが設けられている。クーリングステー
ブの取付け状況を図６により説明する。１は高炉鉄皮、
２は鋳鋼製のクーリングステーブ本体である。クーリン
グステーブ本体内部には、鋼管を鋳ぐるんで形成した冷
却水流路３が設けてあり、冷却水流路３の入口に短管５
を、冷却水流路３の出口に短管６が取付けてある。そし
て、短管５から冷却水を供給し、冷却水流路３を通して
短管６から排水することにより、クーリングステーブ本
体２を冷却している。

【０００４】ところが、隣り合うクーリングステーブ本
体２の間に隙間７ができるため、炉内のガスがこの隙間
７を通って、クーリングステーブ本体２と鉄皮１との間
の空所８に侵入する。この侵入ガスが空所８を矢印によ
うに吹き上がり、空所８に露出している短管５，６を外
部から腐食して、図７に示すように管肉厚を減少させ、
ついには短管５，６に孔を明けるという問題がある。短
管５，６に孔が明くと、炉内に冷却水が入り、大きな事
故になる。このような事故を防止するためには、短管
５，６の腐食箇所の肉厚を定期的に測定し、短管５，６
の孔明き前にクーリングステーブを取り替える必要があ
る。

【０００５】前記のような短管５，６の管肉厚の測定
を、実開平７−３８９６０号のプローブを用いた装置に
より実施する場合、次のような問題がある。水浸法で
あるため短管５，６を含む配管内部に接触媒質である液
体を充満させる必要がある。曲がり部のある配管の全
内面を走査、測定する装置のため、フレキシブルチュー
ブを移動、回転させる駆動装置、回転押込み量制御装置
等の付属機器が多く、設備費用が高価となる。また、設
備が大掛かりのため、狭隘な場所にある上記短管の測定
には不適当である。フレキシブルチューブを介してプ
ローブを操作するので、測定精度に影響する探触子の押
し付け（探触子と管内壁との距離）の調整ができないの
で精度の高いデータは得られない。また、フレキシブル
チューブを挟持ローラにより送り込むので、測定位置の
位置決め精度も悪い。

【０００６】本発明は、狭隘な場所の配管の肉厚測定に
適し、携帯式で、簡単に、しかも、精度良く肉厚を測定
できる配管の肉厚測定装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を次の
装置によって達成する。

【０００８】請求項１の装置は、握り部と水平部とを有
する把持体と、把持体の水平部に一端を回動可能に取り
付けたレバーと、把持体握り部とレバーとの間に介装し
たコイルばねと、前記レバーに後端を連結したロッド
と、前記把持体の水平部先端から水平に延び、ロッドの
挿通孔を有するガイドブロックと、ロッドを挟んで配設
された一対の拡縮ブロックと、前記ガイドブロックと拡
縮ブロックの後端側面とを連結する２対のリンクと、拡
縮ブロックの先端側面と前記ロッドの先端とを連結する
他の２対のリンクと、一方の拡縮ブロックに設けた超音
波探触子とを備えたことを特徴とする管肉厚測定装置で
ある。

【０００９】この装置によれば、装置を管内に挿入し、
レバーをコイルばねに抗して握り部側に引けば、ロッド
とリンクの作用により拡縮ブロックの間隔が拡大する。
すなわち、超音波探傷子を管内壁に押し付け、肉厚を測
定することができる。また、レバーを解放すれば、ロッ
ドとリンクの作用により拡縮ブロックの間隔が縮小する
ので、装置を管内から容易に引き出すことができ、ま
た、装置を管外から管内に容易に挿入することができ
る。

【００１０】請求項２の装置は、請求項１の装置におい
て、他方の拡縮ブロックが管内壁に塗布する接触媒質の
供給用開口を有している管肉厚測定装置である。

【００１１】この装置によれば、装置を管内に挿入し、
拡縮ブロックの間隔を拡大した上で、供給用開口からグ
リセリンなど（接触媒質）を拡縮ブロックと管内壁の間
の隙間に供給しつつ、装置を回転させれば、測定個所の
内周にグリセリンなどを一様に塗布することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明装置の実施の形態を以下に
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る
管肉厚測定装置の側面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図
である。１１は握り部と握り部の上部から水平に延びる
水平部からなる把持体、１２は把持体１１に一端を回動
可能に取付けたレバーである。把持体１１の握り部とレ
バー１２の間にコイルばね１８が介装されており、この
コイルばね１８がレバー１２を常に右側に回動するよう
に付勢している。

【００１３】１４はロッドであり、左端がレバー１２の
中間に枢着している。把持体１１水平部の先端にガイド
ブロック１３が水平に取付けられている。ガイドブロッ
ク１３は、前記ロッド１４を挿通するガイド孔を有して
いる。ロッド１４は水平方向に移動するとき、多少上下
動するので、前記ガイド孔は、ロッド１４の上下動を許
容する直径になっている。ロッド１４の右端に断面が
矩形の第２ロッド１４ａが連結されている。

【００１４】ガイドブロック１３の先端に部材１３ａが
水平に延びて取付けられている。この部材１３ａの右端
部上に、第２ガイドブロック１３ｂが取付けられてい
る。この第２ガイドブロック１３ｂは、第２ロッド１４
ａが挿通する矩形穴を有する。そして、ロッド１４がガ
イドブロック１３のガイド孔に挿通し、第２ロッド１４
ａが第２ガイドブロック１３ｂの矩形穴に挿通して組立
られている。

【００１５】１対の拡縮ブロック１６、１６が、第２ロ
ッド１４ａの上下に配設されている。この拡縮ブロック
１６は、前記第２ロッド１４ａの断面と同一の矩形断面
をしている。そして、前後側面において、第２ガイドブ
ロック１３ｂと上部拡縮ブロック１６の左端部が一対の
リンク１５、１５により連結され、また、第２ガイドブ
ロック１３ｂと下部拡縮ブロック１６の左端部が一対の
リンク１５、１５により連結されている。さらに、前後
側面において、上部拡縮ブロック１６の右端部と第２ロ
ッド１４ａの右端部が一対のリンク１５、１５により連
結されており、また、下部拡縮ブロック１６の右端部と
第２ロッド１４ａの右端部が一対のリンク１５、１５に
より連結されている。従って、第２ロッド１４ａを左方
向に移動（第２ロッド１４ａが第２ガイドブロック１３
ｂに近づく方向に移動）すれば、上部拡縮ブロック１６
と下部拡縮ブロック１６の間隔が拡大し、第２ロッド１
４ａを右方向に移動（第２ロッド１４ａが第２ガイドブ
ロック１３ｂから離れる方向に移動）すれば、上部拡縮
ブロック１６と下部拡縮ブロック１６の間隔が縮小す
る。

【００１６】上部拡縮ブロック１６の上部のほぼ中央に
超音波探触子１７が一部を拡縮ブロック１６上面から突
出して取付けられている。この超音波探触子１７の底面
と上部拡縮ブロック１６との間に緩衝ばねが介装されて
おり、管内壁に超音波探触子１７が当たったときの衝撃
を緩和するようにしてある。１９は、ガイドブロック１
３ｂの下面に沿って水平方向に配設された接触媒質の供
給配管である。下部拡縮ブロック１６内部に接触媒質の
供給孔が形成されており、この供給孔は下部拡縮ブロッ
ク１６の下面に開口１６ｂしている。下部拡縮ブロック
１６の下面には、前記開口１６ｂから左右に延びる溝が
形成されている。供給孔の入口に短管１６ａが取付けて
あり、この短管１６ａと供給配管１９の間をフレキブル
管が連絡し、下部拡縮ブロック１６の動きを許容してい
る。

【００１７】本発明装置は上述のように構成されている
から、把持体１１とレバー１２を握り、レバー１２をコ
イルばね１８に抗して左側に引けば、ロッド１４と第２
ロッド１４ａが左側に移動し、リンク１５〜１５の作用
により上部拡縮ブロック１６と下部拡縮ブロック１６の
間隔が拡大する。すなわち、超音波探触子１７が上側
に、下部拡縮ブロック１６の供給孔開口が下側に移動す
る。換言すれば、上部拡縮ブロック１６と下部拡縮ブロ
ック１６が管内にあるとき、超音波探触子１７と供給孔
開口１６ｂが管内壁に接近または接触する。

【００１８】逆に、レバー１２から手を離せば、コイル
ばね１８の弾発力により、ロッド１４と第２ロッド１４
ａが右側に移動し、リンク１５〜１５の作用により上部
拡縮ブロック１６と下部拡縮ブロック１６の間隔が縮小
する。すなわち、上部拡縮ブロック１６と下部拡縮ブロ
ック１６が管内にあるとき、超音波探触子１７と供給孔
開口が管内壁から離れる。

【００１９】次に、本発明装置を使用して管肉厚を測定
する方法を説明する。測定する短管５または６の管内
壁に付着しているスケールを電動回転式ワイヤブラシ等
で除去する。図３（ａ）に示すように、把持体１１を
持ち（このとき、レバー１２から手を離している）、上
下部拡縮ブロック１６、１６の間隔が縮小した状態で、
短管５または６の管内に挿入する。管肉厚測定位置に
超音波探触子１７を合わせる。超音波探触子１７の位置
は、図示してないが、把持体１１水平部に取付けた目印
と短管５または６の端部の距離寸法から知ることができ
る。レバー１２を引いて、上下部拡縮ブロック１６、
１６の間隔を拡大し（図３（ｂ）参照）、開口１６ｂを
管内壁に接近させる。供給配管１９より接触媒質（グ
リセリン等の音響インピーダンスの高いもの）を下部拡
縮ブロック１６に供給しつつ、上下部拡縮ブロック１
６、１６を回転させ、管内壁に接触媒質を均一に塗布す
る。超音波探触子１７を最初の測定個所に位置決めし
て、管肉厚を測定する。超音波探触子１７を回転および
管軸方向に移動して他の個所について管肉厚を測定す
る。測定が完了したら、レバー１２から手を離し、上
下部拡縮ブロック１６、１６の間隔を縮小状態にして、
上下部拡縮ブロック１６、１６を管外に出す。

【００２０】図４は、本発明の管肉厚測定装置１０の超
音波探傷子１７と超音波探傷器２２をケーブル２１でつ
なぎ、管肉厚を測定している状況を示した図である。

【００２１】図５は、超音波探触子１７で、腐食により
薄くなった個所ｄの肉厚測定状況を模式的示したもの
で、発信側振動子１７ａから送出した超音波が腐食底面
で反射し、受信側振動子ｂに捕捉されている様子を示し
ている。

【００２２】以上のように、本発明装置は、携帯式にし
てあるので、高炉のクーリンステーブ給排水管のよう
な、狭隘な場所にある短管の管肉厚を、簡単にかつ精度
良く測定することができる。また、従来装置のように大
掛かりな装置を使用する必要がないので、設備費も測定
費用も安価となる。

【００２３】

【発明の効果】本発明装置は、上述のように構成して携
帯式にしてあるので、狭隘な場所にある配管でも、管肉
厚を簡単かつ精度良く測定することができる。また、測
定に要する設備費および測定費用も安価となる。また、
請求項２のように拡縮ブロックに接触媒質の供給用開口
を設ければ、装置を回すことにより接触媒質を管内壁に
簡単に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管肉厚測定装置の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である

【図３】本発明装置の上下部拡縮ブロックの間隔を変更
する方法の説明図であり、（ａ）は縮小状態、（ｂ）は
拡大状態を示す。

【図４】本発明装置の超音波探傷子と超音波探傷器をケ
ーブルでつなぎ、管肉厚を測定している状況を示した図
である。

【図５】超音波探触子で腐食により薄くなった個所の肉
厚を測定する状況を模式的示した図である。

【図６】高炉におけるクーリングステーブの取付け状態
を示す断面図である。

【図７】図６のＡ部拡大図である。

【符号の説明】

１高炉鉄皮２クーリングステーブ５、６短管１０管肉厚測定装置１１把持体１２レバー１３ガイドブロック１３ａ部材１３ｂ第２ガイドブロック１４ロッド１４ａ第２ロッド１５リンク１６拡縮ブロック１６ａ短管１６ｂ供給孔開口１７超音波探傷子１８コイルばね１９供給配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若林得夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者羽原奈美東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者松山成志東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 2F068 AA28 AA29 BB09 CC16 DD13 FF14 JJ17 KK02 KK04 KK12 NN01 SS01 SS02 2G047 AA07 AB01 DB18 GA03 GE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】握り部と水平部とを有する把持体と、把持
体の水平部に一端を回動可能に取り付けたレバーと、把
持体握り部とレバーとの間に介装したコイルばねと、前
記レバーに後端を連結したロッドと、前記把持体の水平
部先端から水平に延び、ロッドの挿通孔を有するガイド
ブロックと、ロッドを挟んで配設された一対の拡縮ブロ
ックと、前記ガイドブロックと拡縮ブロックの後端側面
とを連結する２対のリンクと、拡縮ブロックの先端側面
と前記ロッドの先端とを連結する他の２対のリンクと、
一方の拡縮ブロックに設けた超音波探触子とを備えたこ
とを特徴とする管肉厚測定装置。
【請求項２】他方の拡縮ブロックが管内壁に塗布する接
触媒質の供給用開口を有している請求項１記載の管肉厚
測定装置。