JP2003172666A - 炉内挿入加熱管の漏洩検査方法 - Google Patents
炉内挿入加熱管の漏洩検査方法Info
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- JP2003172666A JP2003172666A JP2001372573A JP2001372573A JP2003172666A JP 2003172666 A JP2003172666 A JP 2003172666A JP 2001372573 A JP2001372573 A JP 2001372573A JP 2001372573 A JP2001372573 A JP 2001372573A JP 2003172666 A JP2003172666 A JP 2003172666A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却炉、火力発電所のボイラ等に用いて排ガ
スの熱を回収する高温空気加熱管漏洩の有無を簡単な構
成により検査する方法と装置を提供する。 【解決手段】 高温の排ガスを発生する焼却炉、火力発
電所のボイラ等に用いられ、配管を用いて排ガスの熱を
回収する高温空気加熱管の漏洩検査方法である。加熱管
の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を検出し、こ
の検出音をバンドパスフィルタに通過させて複数の周波
数帯域に分割して濾波する。各周波数帯域毎に自己相関
係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯域の自己相
関係数から配管漏洩箇所の特定をなす。
スの熱を回収する高温空気加熱管漏洩の有無を簡単な構
成により検査する方法と装置を提供する。 【解決手段】 高温の排ガスを発生する焼却炉、火力発
電所のボイラ等に用いられ、配管を用いて排ガスの熱を
回収する高温空気加熱管の漏洩検査方法である。加熱管
の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を検出し、こ
の検出音をバンドパスフィルタに通過させて複数の周波
数帯域に分割して濾波する。各周波数帯域毎に自己相関
係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯域の自己相
関係数から配管漏洩箇所の特定をなす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は炉内挿入加熱管の漏
洩検査方法に係り、特に焼却炉、火力発電所のボイラ等
に用いられている空気加熱管の保護管の割れなどに起因
する漏洩を検査するのに好適な炉内挿入加熱管の検査方
法に関する。
洩検査方法に係り、特に焼却炉、火力発電所のボイラ等
に用いられている空気加熱管の保護管の割れなどに起因
する漏洩を検査するのに好適な炉内挿入加熱管の検査方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼却炉、火力発電所のボイラ等から放出
する排ガスの熱を回収して、再利用することは資源の有
効活用をなす上で極めて重要である。このため、焼却
炉、火力発電所のボイラ等の排ガス経路中に、複数の高
温空気加熱管を配置し、排ガスの熱を回収するようにし
ている。この高温空気加熱管は二重管構造とされ、内管
から空気を導入し、外管との間を通過させるように空気
を流すことで、排ガスの熱によって空気を加熱するよう
にしている。このような高温空気加熱管は、排ガスに直
接晒されると腐食の問題を生じるため、加熱管の外周を
セラミックからなる保護管によって覆うようにしてい
る。内部に収容された配管は腐食が防止されて、耐久性
が向上し、同時に熱回収率の向上が図られている。この
とき、配管とセラミックの膨張の差を吸収するために、
配管とセラミックの内径との間に所定の空隙を有して配
設されている。
する排ガスの熱を回収して、再利用することは資源の有
効活用をなす上で極めて重要である。このため、焼却
炉、火力発電所のボイラ等の排ガス経路中に、複数の高
温空気加熱管を配置し、排ガスの熱を回収するようにし
ている。この高温空気加熱管は二重管構造とされ、内管
から空気を導入し、外管との間を通過させるように空気
を流すことで、排ガスの熱によって空気を加熱するよう
にしている。このような高温空気加熱管は、排ガスに直
接晒されると腐食の問題を生じるため、加熱管の外周を
セラミックからなる保護管によって覆うようにしてい
る。内部に収容された配管は腐食が防止されて、耐久性
が向上し、同時に熱回収率の向上が図られている。この
とき、配管とセラミックの膨張の差を吸収するために、
配管とセラミックの内径との間に所定の空隙を有して配
設されている。
【０００３】このように、排ガスの熱を回収するために
配設された高温空気加熱管が効率良く用いられている
が、特に配管あるいはセラミック等の保護管が破損して
漏洩が生じているか否かを検査することは重要なことで
ある。すなわち、運転の状況によっては、炉内の腐食ガ
スが保護管と伝熱管の間に堆積して、保護管と伝熱管の
熱膨張差によって保護管が割れる場合があるからであ
る。
配設された高温空気加熱管が効率良く用いられている
が、特に配管あるいはセラミック等の保護管が破損して
漏洩が生じているか否かを検査することは重要なことで
ある。すなわち、運転の状況によっては、炉内の腐食ガ
スが保護管と伝熱管の間に堆積して、保護管と伝熱管の
熱膨張差によって保護管が割れる場合があるからであ
る。
【０００４】このため、配管の漏洩の有無を検査する方
法としては、一般的には、定期的に焼却炉を停止してコ
ールド状態で空気加熱管を外部に取り出して目視検査を
行っている。
法としては、一般的には、定期的に焼却炉を停止してコ
ールド状態で空気加熱管を外部に取り出して目視検査を
行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、定期的に運
転を停止することができるような設備であればよいが、
発電所等のように運転を停止することが基本的に許され
ないようなケースの場合には、空気加熱管の漏洩検査を
実質的に行うことができない問題があった。
転を停止することができるような設備であればよいが、
発電所等のように運転を停止することが基本的に許され
ないようなケースの場合には、空気加熱管の漏洩検査を
実質的に行うことができない問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に着目し、焼
却炉の排ガス経路中に置かれる空気加熱管の保護管など
のように、設備の流体経路中に置かれている配管内部流
体の漏れの有無を設備の運転稼動中においても簡単に検
査し、かつ漏洩箇所を特定することができるようにした
漏洩検知方法を提供することを目的とする。特に、高温
空気加熱管における伝熱管の外周に二重管構造となるよ
うに間隔を置いて覆っている保護管の割れの有無を、炉
の外部にて漏洩音の特徴から検査することができる方法
を提供することを目的としている。
却炉の排ガス経路中に置かれる空気加熱管の保護管など
のように、設備の流体経路中に置かれている配管内部流
体の漏れの有無を設備の運転稼動中においても簡単に検
査し、かつ漏洩箇所を特定することができるようにした
漏洩検知方法を提供することを目的とする。特に、高温
空気加熱管における伝熱管の外周に二重管構造となるよ
うに間隔を置いて覆っている保護管の割れの有無を、炉
の外部にて漏洩音の特徴から検査することができる方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る漏洩検査方法は、炉内挿入される加熱
管の漏洩検査方法であって、前記加熱管の炉外部分の１
個所にて内部流体の通流音を検出し、この検出音をバン
ドパスフィルタに通過させて複数の周波数帯域に分割し
て濾波し、各周波数帯域毎に自己相関係数を算出する処
理を繰り返し、各周波数帯域の自己相関係数から配管漏
洩箇所の特定をなすようにした。
に、本発明に係る漏洩検査方法は、炉内挿入される加熱
管の漏洩検査方法であって、前記加熱管の炉外部分の１
個所にて内部流体の通流音を検出し、この検出音をバン
ドパスフィルタに通過させて複数の周波数帯域に分割し
て濾波し、各周波数帯域毎に自己相関係数を算出する処
理を繰り返し、各周波数帯域の自己相関係数から配管漏
洩箇所の特定をなすようにした。
【０００８】この場合において、漏洩検査の対象加熱管
は、高温排ガス経路中に置かれ内部に流れる流体の温度
を高温の排ガスの熱で上昇して熱を回収する伝熱管と、
当該伝熱管を囲い込み前記排ガスから保護するととも
に、伝熱管との間に設けた所定の間隙に流体の一部を流
す保護管とを有するものとすればよい。
は、高温排ガス経路中に置かれ内部に流れる流体の温度
を高温の排ガスの熱で上昇して熱を回収する伝熱管と、
当該伝熱管を囲い込み前記排ガスから保護するととも
に、伝熱管との間に設けた所定の間隙に流体の一部を流
す保護管とを有するものとすればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る炉内挿入加
熱管の漏洩検知方法を、焼却炉に設備された高温空気加
熱管の検査に適用した好ましい実施の形態について、添
付図面に従って詳細に説明する。図１は第１実施形態に
係る炉内挿入加熱管の漏洩検査方法が適用される高温空
気加熱管用検査装置の構成概念図、図２は高温空気加熱
管の側面図、図３は伝熱管部の一部断面側面図である。
熱管の漏洩検知方法を、焼却炉に設備された高温空気加
熱管の検査に適用した好ましい実施の形態について、添
付図面に従って詳細に説明する。図１は第１実施形態に
係る炉内挿入加熱管の漏洩検査方法が適用される高温空
気加熱管用検査装置の構成概念図、図２は高温空気加熱
管の側面図、図３は伝熱管部の一部断面側面図である。
【００１０】図１において、高温空気加熱管１は、焼却
炉３の上方に配置された排ガス排出部７の通路９に配設
されている。排ガス排出部７には、上方の高温空気加熱
管１に排ガスを流すための循環用排ガス配管７ａ、７ｂ
が配設されており、高温である排ガスは下方の流入口７
ｃから入り、高温空気加熱管１で熱が吸収されて上方の
流出口７ｄから排出されている。高温空気加熱管１に
は、高温空気加熱管用の漏洩検査装置１１（以下、加熱
管用漏洩検査装置１１という）が配設され、熱を回収す
る高温空気加熱管１の異常の有無を検出している。
炉３の上方に配置された排ガス排出部７の通路９に配設
されている。排ガス排出部７には、上方の高温空気加熱
管１に排ガスを流すための循環用排ガス配管７ａ、７ｂ
が配設されており、高温である排ガスは下方の流入口７
ｃから入り、高温空気加熱管１で熱が吸収されて上方の
流出口７ｄから排出されている。高温空気加熱管１に
は、高温空気加熱管用の漏洩検査装置１１（以下、加熱
管用漏洩検査装置１１という）が配設され、熱を回収す
る高温空気加熱管１の異常の有無を検出している。
【００１１】図２に示しているように、高温空気加熱管
１は、通路９内に先端を挿入して複数配設されるが、内
部に流体が流され排熱を回収する伝熱配管１５が配設さ
れるとともに、その伝熱配管１５の外側をセラミック等
からなる保護管１７で覆って内部の金属性伝熱配管１５
を排ガスによる腐食作用から保護している。伝熱配管１
５は所定の間隔を有した内管１９と外管２１との二重の
鋼管により構成され、外管２１と内管１９との間を流れ
る流体で排熱を回収するとともに、内管１９の内側を上
方に向って流れ、流体は出口配管から外部に流出して熱
を回収している。また、セラミック等からなる保護管１
７は、鋼管よりなる外管２１との間に熱膨張率の差を吸
収するため所定の間隔δを有する内径孔１７ａが設けら
れている。この外管２１と内径孔１７ａとの間に設けら
れた所定の間隔δには、後述するパージ孔２３を経て流
体から分配された一部のパージ用流体Ｑが流れている。
各加熱管１は、抑え金具により排ガス排出部７の上壁に
取着されている。
１は、通路９内に先端を挿入して複数配設されるが、内
部に流体が流され排熱を回収する伝熱配管１５が配設さ
れるとともに、その伝熱配管１５の外側をセラミック等
からなる保護管１７で覆って内部の金属性伝熱配管１５
を排ガスによる腐食作用から保護している。伝熱配管１
５は所定の間隔を有した内管１９と外管２１との二重の
鋼管により構成され、外管２１と内管１９との間を流れ
る流体で排熱を回収するとともに、内管１９の内側を上
方に向って流れ、流体は出口配管から外部に流出して熱
を回収している。また、セラミック等からなる保護管１
７は、鋼管よりなる外管２１との間に熱膨張率の差を吸
収するため所定の間隔δを有する内径孔１７ａが設けら
れている。この外管２１と内径孔１７ａとの間に設けら
れた所定の間隔δには、後述するパージ孔２３を経て流
体から分配された一部のパージ用流体Ｑが流れている。
各加熱管１は、抑え金具により排ガス排出部７の上壁に
取着されている。
【００１２】高温空気加熱管１の保護管１７は、図２に
示しているように、セラミック材料のブロック１７ｂの
積み重ねにより構成され、ブロック１７ｂがモルタル等
の目地１７ｃにより接合されて細長い長方形状となされ
ている。この長方形状の保護管１７は、中心部に前記の
内径孔１７ａがあけられており、その中には内管１９と
外管２１との二重の鋼管からなる伝熱配管１５が挿入さ
れている。外管２１の下端部近傍には、外管２１と内径
孔１７ａとの間に設けられた所定の間隔δにパージ用流
体Ｑを流すパージ孔２３があけられている。
示しているように、セラミック材料のブロック１７ｂの
積み重ねにより構成され、ブロック１７ｂがモルタル等
の目地１７ｃにより接合されて細長い長方形状となされ
ている。この長方形状の保護管１７は、中心部に前記の
内径孔１７ａがあけられており、その中には内管１９と
外管２１との二重の鋼管からなる伝熱配管１５が挿入さ
れている。外管２１の下端部近傍には、外管２１と内径
孔１７ａとの間に設けられた所定の間隔δにパージ用流
体Ｑを流すパージ孔２３があけられている。
【００１３】上述のような空気加熱管１の伝熱管１５や
保護管１７が腐食し、あるいは割れが発生したか否かを
検出するために、図１に示しているように、加熱管用漏
洩検査装置１１が設けられている。この装置１１は、前
記加熱管１の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を
検出するマイクロフォン４１を有している。そして、こ
の検出音を帯域（バンドパス）フィルタ４５に通過させ
て複数の周波数帯域に分割して濾波し、各周波数帯域毎
に自己相関係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯
域の自己相関係数から配管漏洩箇所の特定をなすように
したものである。
保護管１７が腐食し、あるいは割れが発生したか否かを
検出するために、図１に示しているように、加熱管用漏
洩検査装置１１が設けられている。この装置１１は、前
記加熱管１の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を
検出するマイクロフォン４１を有している。そして、こ
の検出音を帯域（バンドパス）フィルタ４５に通過させ
て複数の周波数帯域に分割して濾波し、各周波数帯域毎
に自己相関係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯
域の自己相関係数から配管漏洩箇所の特定をなすように
したものである。
【００１４】この測定原理は次のようになっている。加
熱管１は炉への挿入先端が閉塞された管と見なすことが
でき、これを模式的に描くと図３のようになる。マイク
ロフォン４１を１ヶ所に取付け、反射端５０までの途中
に漏洩孔５１が存在している場合、マイクロフォン４１
に到達する音は、漏洩孔５１からの直接音（実線）と、
枝管の管端のような反射端５０で反射して帰ってきた反
射音（点線）の２つがある。いま、Ｌをマイクロフォン
４１と反射端５０までの距離、Ｖを音速、τをマクロフ
ォン４１で計測した管内音の自己相関関数から求めた直
接音と反射音の到達時間差とすると、漏洩孔５１から直
接音が伝播する距離はｄ、またそれに要する時間はｄ／
Ｖ、同様に漏洩孔５１から反射音が伝播する距離は（２
Ｌ−ｄ）、それに要する時間は（２Ｌ−ｄ）／Ｖであ
る。また、Ｌ＞ｄであるから２Ｌ−ｄ＞ｄであり、よっ
て（２Ｌ−ｄ）／Ｖ−ｄ／Ｖ＝τとなる。
熱管１は炉への挿入先端が閉塞された管と見なすことが
でき、これを模式的に描くと図３のようになる。マイク
ロフォン４１を１ヶ所に取付け、反射端５０までの途中
に漏洩孔５１が存在している場合、マイクロフォン４１
に到達する音は、漏洩孔５１からの直接音（実線）と、
枝管の管端のような反射端５０で反射して帰ってきた反
射音（点線）の２つがある。いま、Ｌをマイクロフォン
４１と反射端５０までの距離、Ｖを音速、τをマクロフ
ォン４１で計測した管内音の自己相関関数から求めた直
接音と反射音の到達時間差とすると、漏洩孔５１から直
接音が伝播する距離はｄ、またそれに要する時間はｄ／
Ｖ、同様に漏洩孔５１から反射音が伝播する距離は（２
Ｌ−ｄ）、それに要する時間は（２Ｌ−ｄ）／Ｖであ
る。また、Ｌ＞ｄであるから２Ｌ−ｄ＞ｄであり、よっ
て（２Ｌ−ｄ）／Ｖ−ｄ／Ｖ＝τとなる。
【００１５】これを整理すると、次式のようになる。
【数１】
【００１６】これにより、漏洩音伝播時間差が判明すれ
ば、漏洩孔５１の位置を特定することができる。
ば、漏洩孔５１の位置を特定することができる。
【００１７】ところで、マイクロフォン４１は漏洩音を
直接音として検出する場合と（図３実線）、反射端５０
からの反射音として検出する場合とがあり（図３点
線）、両者が同一音源であると、同一音が時間差をおい
て検出されるため、自己相関係数が大きくなる。図３に
相当する実験設備により自己相関係数を求めてみると、
図４に示されるようになった。この図に示されるよう
に、自己相関係数が０．４を越えるピーク値が検出さ
れ、同一音源からの音が時間差を経て検出されているこ
とが分かる。図示の例では０．０２３秒の箇所に自己相
関係数のピーク値が見られるので、例えば、Ｌ＝２１．
６ｍ、Ｖ＝２４４ｍ／ｓ（ＬＰガスの音速）、τ＝０．
０２３秒を敷きに代入すると、ｄ＝１８．８ｍとして漏
洩箇所を求めることができる。
直接音として検出する場合と（図３実線）、反射端５０
からの反射音として検出する場合とがあり（図３点
線）、両者が同一音源であると、同一音が時間差をおい
て検出されるため、自己相関係数が大きくなる。図３に
相当する実験設備により自己相関係数を求めてみると、
図４に示されるようになった。この図に示されるよう
に、自己相関係数が０．４を越えるピーク値が検出さ
れ、同一音源からの音が時間差を経て検出されているこ
とが分かる。図示の例では０．０２３秒の箇所に自己相
関係数のピーク値が見られるので、例えば、Ｌ＝２１．
６ｍ、Ｖ＝２４４ｍ／ｓ（ＬＰガスの音速）、τ＝０．
０２３秒を敷きに代入すると、ｄ＝１８．８ｍとして漏
洩箇所を求めることができる。
【００１８】そこで、本実施形態では、伝熱管部の炉の
外部側に付設され音圧を測定するマイクロフォン４１を
設け、外管２１と内径孔１７ａとの間に設けられた所定
の間隔δを流れるパージ用流体Ｑの音圧を測定するよう
にしている。マイクロフォン４１には、Ａ／Ｄ変換器４
３を介して帯域フィルタ４５が接続されている。これは
検出音が多周波数帯域にわたる合成された音として捉え
られるため、複数の音源が存在した場合、漏洩孔５１に
起因するおとであるか、そうでないかの区別を周波数に
より弁別することができる。このため、当該実施形態で
は、帯域フィルタ４５を通して外管２１と内径孔１５ａ
との間に設けられた所定の間隔δを流れるパージ用流体
Ｑの検出音を取込み、各帯域毎に自己相関係数を求める
ようにしている。
外部側に付設され音圧を測定するマイクロフォン４１を
設け、外管２１と内径孔１７ａとの間に設けられた所定
の間隔δを流れるパージ用流体Ｑの音圧を測定するよう
にしている。マイクロフォン４１には、Ａ／Ｄ変換器４
３を介して帯域フィルタ４５が接続されている。これは
検出音が多周波数帯域にわたる合成された音として捉え
られるため、複数の音源が存在した場合、漏洩孔５１に
起因するおとであるか、そうでないかの区別を周波数に
より弁別することができる。このため、当該実施形態で
は、帯域フィルタ４５を通して外管２１と内径孔１５ａ
との間に設けられた所定の間隔δを流れるパージ用流体
Ｑの検出音を取込み、各帯域毎に自己相関係数を求める
ようにしている。
【００１９】このような処理はコンピュータ４７により
行うが、この内部では自己相関係数演算部４７Ａが設け
られ、各周波数帯域毎に自己相関係数が計算される。図
５が帯域フィルタ通過波形の自己相関係数のグラフであ
り、周波数が１００〜３１００Ｈｚを３００Ｈｚの帯域
で１０帯域に分けたものである。そして、図５のような
出力データに対し、相関係数にある一定の閾値を設定
し、例えば０．４以上の場合を比較部４７Ｂで検出し、
これを波形合成部４７Ｃに出力して、例えば前記閾値を
越えた周波数帯域の数を加算して、その数の大きさによ
り漏洩音に相当する複数帯域での合成波形を得て、判定
部４７Ｄにより判定させることで、クラックの発生や腐
食による損傷孔の存在を確認することができるのであ
る。
行うが、この内部では自己相関係数演算部４７Ａが設け
られ、各周波数帯域毎に自己相関係数が計算される。図
５が帯域フィルタ通過波形の自己相関係数のグラフであ
り、周波数が１００〜３１００Ｈｚを３００Ｈｚの帯域
で１０帯域に分けたものである。そして、図５のような
出力データに対し、相関係数にある一定の閾値を設定
し、例えば０．４以上の場合を比較部４７Ｂで検出し、
これを波形合成部４７Ｃに出力して、例えば前記閾値を
越えた周波数帯域の数を加算して、その数の大きさによ
り漏洩音に相当する複数帯域での合成波形を得て、判定
部４７Ｄにより判定させることで、クラックの発生や腐
食による損傷孔の存在を確認することができるのであ
る。
【００２０】上記のごとく構成した空気加熱管用漏洩検
査装置の実施形態の作用は、次の通りである。高温空気
加熱管１は、通常は、入口配管３１から約１０００ｍｍ
Ｈｇに加圧された水蒸気が流入されている。この水蒸気
は、高温空気加熱管入口配管寄せ２９を経て、それぞれ
の伝熱管部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、……の内管１９と
外管２１との間を流れ、排ガスに接して加熱された保護
管１７より排熱を受けて温度が上昇する。この上昇した
水蒸気は、ほとんどが下端部で内管１９の内側を流れて
上昇する。この上昇した水蒸気は、高温空気加熱管出口
配管寄せ３３を経て、１個の出口配管３５から外部に流
出して熱を回収している。また、内管１９と外管２１と
の間の下端部に流れた水蒸気は、その内の一部が、パー
ジ孔２３を経て、外管２１と内径孔１７ａとの間の間隔
δをパージするためにパージ用流体Ｑとして流れてい
る。パージ用流体Ｑは、加熱管用検査装置１１のマイク
ロフォン４１が設置されている抑え金具内を経て、上方
の流出口７ｄから排出されている。このパージ用流体Ｑ
は、マイクロフォン４１で音圧を測定され、Ａ／Ｄ変換
器４３、帯域フィルタ４５を経てコンピュータ４７に送
られ、設置当初に測定した高温空気加熱管１として腐食
や割れの発生異常がないか否かを、周波数帯域毎の検出
音の自己相関係数を求めて、判定検出するようにしてい
る。
査装置の実施形態の作用は、次の通りである。高温空気
加熱管１は、通常は、入口配管３１から約１０００ｍｍ
Ｈｇに加圧された水蒸気が流入されている。この水蒸気
は、高温空気加熱管入口配管寄せ２９を経て、それぞれ
の伝熱管部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、……の内管１９と
外管２１との間を流れ、排ガスに接して加熱された保護
管１７より排熱を受けて温度が上昇する。この上昇した
水蒸気は、ほとんどが下端部で内管１９の内側を流れて
上昇する。この上昇した水蒸気は、高温空気加熱管出口
配管寄せ３３を経て、１個の出口配管３５から外部に流
出して熱を回収している。また、内管１９と外管２１と
の間の下端部に流れた水蒸気は、その内の一部が、パー
ジ孔２３を経て、外管２１と内径孔１７ａとの間の間隔
δをパージするためにパージ用流体Ｑとして流れてい
る。パージ用流体Ｑは、加熱管用検査装置１１のマイク
ロフォン４１が設置されている抑え金具内を経て、上方
の流出口７ｄから排出されている。このパージ用流体Ｑ
は、マイクロフォン４１で音圧を測定され、Ａ／Ｄ変換
器４３、帯域フィルタ４５を経てコンピュータ４７に送
られ、設置当初に測定した高温空気加熱管１として腐食
や割れの発生異常がないか否かを、周波数帯域毎の検出
音の自己相関係数を求めて、判定検出するようにしてい
る。
【００２１】このような状態で使用されていると、排ガ
スが目地１７ｃ、ブロック１７ｂ等の隙間より、外管２
１と内径孔１７ａとの間に設けられた所定の間隔δに流
入し、外管２１の外径部が腐食されてスケール５４が生
じ、このスケール５１に起因して、外管２１と内径孔１
７ａとの間の隙間を広げて、外管２１あるいは保護管１
７のブロック１７ｂを破損するような事態が生じる。こ
のような損傷の有無を定期的にマイクロフォン４１で炉
外から集音して帯域フィルタ４５を介して帯域毎に自己
相関関数Ｈを求め、図５のような特性を出力して、漏洩
音があると自己相関係数が大きく表れることを利用し
て、所定の閾値を越えた周波数帯域を加算処理して、漏
洩箇所を求めることができる。また、外管２１あるいは
保護管１７が破損した場合も、同様に、破損箇所からの
漏洩音を検出して判定することができる。
スが目地１７ｃ、ブロック１７ｂ等の隙間より、外管２
１と内径孔１７ａとの間に設けられた所定の間隔δに流
入し、外管２１の外径部が腐食されてスケール５４が生
じ、このスケール５１に起因して、外管２１と内径孔１
７ａとの間の隙間を広げて、外管２１あるいは保護管１
７のブロック１７ｂを破損するような事態が生じる。こ
のような損傷の有無を定期的にマイクロフォン４１で炉
外から集音して帯域フィルタ４５を介して帯域毎に自己
相関関数Ｈを求め、図５のような特性を出力して、漏洩
音があると自己相関係数が大きく表れることを利用し
て、所定の閾値を越えた周波数帯域を加算処理して、漏
洩箇所を求めることができる。また、外管２１あるいは
保護管１７が破損した場合も、同様に、破損箇所からの
漏洩音を検出して判定することができる。
【００２２】なお、上記実施形態において、マイクロフ
ォン４１は、計測音を測定するときのみ、パージ用流体
Ｑに接して音を測定し、通常の運転時には、シャッタ等
が閉じて高温に接しないようにしても良い。これによ
り、通常の低音のマイクロフォン４１が使用でき低価格
にすることができる。
ォン４１は、計測音を測定するときのみ、パージ用流体
Ｑに接して音を測定し、通常の運転時には、シャッタ等
が閉じて高温に接しないようにしても良い。これによ
り、通常の低音のマイクロフォン４１が使用でき低価格
にすることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炉内挿入される加熱管の漏洩検査方法であって、前記加
熱管の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を検出
し、この検出音をバンドパスフィルタに通過させて複数
の周波数帯域に分割して濾波し、各周波数帯域毎に自己
相関係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯域の自
己相関係数から配管漏洩箇所の特定をなすように構成し
たことにより、炉内挿入加熱管の異常を検出できるとと
もに、設備の流体経路中に置かれている配管内部流体の
漏れの有無を設備の運転稼動中においても簡単に検査
し、かつ漏洩箇所を特定することができる。
炉内挿入される加熱管の漏洩検査方法であって、前記加
熱管の炉外部分の１個所にて内部流体の通流音を検出
し、この検出音をバンドパスフィルタに通過させて複数
の周波数帯域に分割して濾波し、各周波数帯域毎に自己
相関係数を算出する処理を繰り返し、各周波数帯域の自
己相関係数から配管漏洩箇所の特定をなすように構成し
たことにより、炉内挿入加熱管の異常を検出できるとと
もに、設備の流体経路中に置かれている配管内部流体の
漏れの有無を設備の運転稼動中においても簡単に検査
し、かつ漏洩箇所を特定することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る高温空気加熱管用査方
法を実施するための装置の構成概念図である。
法を実施するための装置の構成概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る高温空気加熱管の拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】自己相関係数の測定原理の説明図である。
【図４】検出音による自己相関係数のグラフである。
【図５】周波数帯域弁別した検出音の自己相関係数のグ
ラフである。
ラフである。
１………高温空気加熱管、３………焼却炉、７………排
ガス排出部、９………通路、１１………高温空気加熱管
用の検査装置、１３………伝熱管部、１５………伝熱配
管、１７………保護管、１７ｂ………ブロック、１７ｃ
………目地、１９………内管、２１………外管、２３…
……パージ孔、４１………マイクロフォン、４３………
Ａ／Ｄ変換器、４５………帯域フィルタ、４７………コ
ンピュータ
ガス排出部、９………通路、１１………高温空気加熱管
用の検査装置、１３………伝熱管部、１５………伝熱配
管、１７………保護管、１７ｂ………ブロック、１７ｃ
………目地、１９………内管、２１………外管、２３…
……パージ孔、４１………マイクロフォン、４３………
Ａ／Ｄ変換器、４５………帯域フィルタ、４７………コ
ンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G067 AA11 AA34 BB11 DD13 EE06
EE08
3K065 AB01 JA05 JA14
Claims (2)
- 【請求項１】 炉内挿入される加熱管の漏洩検査方法で
あって、前記加熱管の炉外部分の１個所にて内部流体の
通流音を検出し、この検出音をバンドパスフィルタに通
過させて複数の周波数帯域に分割して濾波し、各周波数
帯域毎に自己相関係数を算出する処理を繰り返し、各周
波数帯域の自己相関係数から配管漏洩箇所の特定をなす
ようにしたことを特徴とする炉内挿入加熱管の漏洩検知
方法。 - 【請求項２】 漏洩検査の対象加熱管は、高温排ガス経
路中に置かれ内部に流れる流体の温度を高温の排ガスの
熱で上昇して熱を回収する伝熱管と、当該伝熱管を囲い
込み前記排ガスから保護するとともに、伝熱管との間に
設けた所定の間隙に流体の一部を流す保護管とを有する
構造とされていることを特徴とする請求項１に記載の炉
内挿入加熱管の漏洩検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372573A JP2003172666A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 炉内挿入加熱管の漏洩検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372573A JP2003172666A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 炉内挿入加熱管の漏洩検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172666A true JP2003172666A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372573A Withdrawn JP2003172666A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 炉内挿入加熱管の漏洩検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172666A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100456009C (zh) * | 2006-03-17 | 2009-01-28 | 邯郸钢铁股份有限公司 | 高炉冷却壁查漏定段的方法 |
| JP2009128129A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Osaka Gas Co Ltd | 配管漏洩箇所検出方法 |
| CN105466645A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-06 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种锅炉尾部烟道漏风系数的快速检测系统及检测方法 |
| WO2020095538A1 (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | 株式会社日立製作所 | 漏水検知方法、漏水検知システム、及び、それに用いるセンサ端末 |
| CN113390571A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-14 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种高效在线排查无氧化炉辐射管破裂的方法 |
-
2001
- 2001-12-06 JP JP2001372573A patent/JP2003172666A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100456009C (zh) * | 2006-03-17 | 2009-01-28 | 邯郸钢铁股份有限公司 | 高炉冷却壁查漏定段的方法 |
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| WO2020095538A1 (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | 株式会社日立製作所 | 漏水検知方法、漏水検知システム、及び、それに用いるセンサ端末 |
| JP2020076646A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 株式会社日立製作所 | 漏水検知方法、漏水検知システム、及び、それに用いるセンサ端末 |
| CN113390571A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-14 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种高效在线排查无氧化炉辐射管破裂的方法 |
| CN113390571B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-04-26 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种高效在线排查无氧化炉辐射管破裂的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |