JP2005308677A

JP2005308677A - 検査プローブ挿入装置及びその方法

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Publication number: JP2005308677A
Application number: JP2004129502A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitahara; 隆北原; Manabu Yamada; 学山田; Hidekazu Kuniyasu; 英一国安
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】細管内に検査プローブを挿入する検査プローブの挿入装置及びその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】信号線４２にボール４６を数珠状に取り付け前記信号線４２の端部に接続させた検査プローブ４０と、この検査プローブ４０を差し込む差込口２０と圧縮エアの流入口２２を備えた導入部１２と、当該導入部１２に接続し前記検査プローブ４０を挿通する導入管１４と、前記導入管１４の端部に細管へのプローブ挿入口２６を備えたホルダ本体１６と、を備えたことを特徴とする。検査プローブ４０を細管開口部に差し込み、前記ボール４６の後方から圧縮エアにより挿通する。
【選択図】図１

Description

本発明は検査プローブ挿入装置及びその方法に係わり、特に冷却コイル等の細管に管内検査に用いる検査プローブを容易に挿入するための検査プローブ挿入装置及びその方法に関する。

発電所等の冷却用熱交換器に用いられる空調用冷却コイルの構成概略図を図３に示す。なお、図に示す各部の形状・寸法・材質は便宜的に示す一例でありこれに限定されるものではない。図３に示すように、冷却コイル１は内径１５ｍｍ程度の銅細管をＵ字管により平面上に複数回折り返した全長約３０ｍのチューブ２を有している。このチューブ２は等間隔に３０段前後に積み重ねられ、チューブ２群を形成している。チューブ２群の両端はそれぞれ入口側ヘッダ管３、出口側ヘッダ管４と呼ばれる直径８０ｍｍ程度の管に接続あるいはロウ付けされている。入口側ヘッダ管３には冷却水入口管５が直交方向に接続している。また、エア抜き管６も冷却水入口管５とともに並列に入口側ヘッダ管３に接続している。エア抜き管６は配管内部に溜まった空気の排気口となる。また、出口側ヘッダ管４には冷却水出口管７が直交方向に接続している。ドレイン管８も冷却水出口管７とともに並列に出口側ヘッダ管４に接続している。ドレイン管８は管内部に貯留した循環水の排出口となる。これにより、冷却コイル１は、冷却水入口管５から流入した冷水が多段に形成したチューブ２内を通り反対側の冷却水出口管７から流出して冷却水入口管５に還流して管経路を循環させ、コイル外表面を通過する空気を冷却することが可能となる。

チューブ２は水流による経年劣化により腐食または空孔が発生して冷却効率が低下するため、冷却コイル１の欠陥の発生を未然に防止すべく定期的に点検する方法が望まれている。直径１５ｍｍ程度の配管チューブ内部の検査方法としては、ファイバスコープやＣＣＤカメラによる可視化、あるいは超音波や過流探傷による減肉計測などが挙げられる。

図３に示した冷却コイル１のうち、これらの検査装置のプローブを挿入可能な箇所として冷却水出入口管が考えられる。冷却水入口管５近傍のチューブ２であればトライ・アンド・エラーによってプローブを直接チューブ２内に導きいれる事も可能であるが、チューブ２は冷却水入口管５の遥か下方にまで続いており、このような箇所のチューブ２にプローブを挿入することは不可能である。

上記問題の解決策として、特許文献１に示すように内視鏡先端にワイヤの牽引により装置の首振り機能を持たせたものがある。このような装置であれば映像を見ながら所望の経路付近で首振り機構を駆使してカメラ先端をチューブに挿入することができる。
特開２００３−２０４９３０号公報

しかしながら、特許文献１の装置によりカメラ先端をチューブ端部に挿入できたとしてもカメラケーブルを後方から押し込むだけでは検査範囲は限られたものとなる。ましてや曲がり部を含む全長３０ｍ近いチューブのような細管にカメラを挿通することは困難であり、チューブ全長に亘る検査は不可能である。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に着目してなされたものであり、冷却コイル等の細管に検査プローブを容易に挿入することができるプローブ挿入装置及びその方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る検査プローブ挿入装置によれば、細管内へ検査プローブを挿入する装置であって、信号線にボールを数珠状に取り付け前記信号線の端部に接続させた検査プローブと、前記検査プローブを差し込む差込口と圧縮エアの流入口を備えた導入部と、当該導入部に接続し前記検査プローブを挿通する導入管と、前記導入管の端部に細管へのプローブ挿入口を備えたホルダ本体と、を有することを特徴としている。この場合において、前記ホルダ本体は当該ホルダ本体の円筒断面径を拡縮する伸縮手段を備えるようにするとよい。また、前記プローブ挿入口にテーパ部を形成するとよい。

本発明に係る検査プローブ挿入方法によれば、細管内へ検査プローブを挿入する方法であって、検査プローブに接続された信号線にボールを数珠状に取り付けて、前記検査プローブを細管開口部に差し込み、前記ボールの後方から圧縮エアにより挿通することを特徴としている。

上記構成による検査プローブ挿入装置及びその方法は、検査プローブに接続された信号線にボールを数珠状に取り付けて、前記検査プローブを細管開口部に差し込み、前記ボールの後方から圧縮エアにより挿通している。これにより、検査プローブを複数段に形成してあるチューブのような細管の所望の段に容易に挿入することができる。よって、冷却コイルの全域に渡って腐食劣化検査が可能となり、冷却コイルの余寿命予測を行える。

また、検査プローブ挿入装置のホルダ本体は、円筒断面径を拡縮する伸縮手段を形成してある。これにより、円筒断面伸縮時に配管径よりも小径となりホルダ本体を検査対象となるチューブ入口まで挿入することができる。また、検査対象となるチューブ開口部では円筒断面を拡張してホルダ本体をチューブ開口部に圧着し固定することができる。よって、圧縮エアの反力によるホースの外れおよび、ホルダ本体固定箇所の位置ずれ等を防止することができる。

さらに、ホルダ本体のプローブ挿入口にテーパ部を形成してある。これにより、プローブ挿入口とチューブ開口部との間で僅かな位置ずれが生じてもお互い密着させることができる。よって、エア漏れにより圧力損失を防止してプローブを確実に圧送することができる。

以下、本発明に係る検査プローブ挿入装置及びその方法の実施形態を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１は実施形態に係る検査プローブ挿入装置の構成概略図を示す。図２は実施形態に係る検査プローブの挿入方法を示す模式図である。図２（１）は配管内のホルダ本体の挿入方法を示す側面図である。（２）は配管内に固定したホルダ本体の平面図を示す。（３）はチューブに検査プローブを挿入する側面図を示す。

検査プローブ挿入装置１０に使用する検査プローブ４０は、本実施形態では小型カメラを用いて説明する。検査プローブ４０はこのほか加流深傷センサ等を用いることができる。検査プローブ４０は内部に信号線４２の一端部が固定してある。信号線４２の他端部にはインターフェース装置及びモニタ等の検査装置４４が接続してある。信号線４２はチューブ２全経路を通線するのに十分な長さを有し、巻き取りリール４４ａに巻いてある。信号線４２にはチューブ２内径よりも僅かに小さなボール４６が数珠状に取り付けてある。ボール４６に用いる材質は、例えばテフロン（登録商標）あるいはジュラコンなどのように摩擦係数が低く、軽量なものを用いると良い。これにより、チューブ内での摩擦抵抗を低減することができる。

検査プローブ挿入装置１０は、図１に示すように、前述の検査プローブ４０と、この検査プローブ４０を差し込む信号線差込口２０と圧縮エアのエア流入口２２を備えた導入部１２と、当該導入部１２に接続し前記検査プローブ４０を挿通する導入管１４と、前記導入管１４の端部にチューブ等の細管へのプローブ挿入口２６を備えたホルダ本体１６とを基本構成としている。

導入部１２は内部に信号線４２が挿通する通路１２ａを備え、通路１２ａの一端部には信号線差込口２０を形成してある。信号線４２が挿通する通路１２ａには後述する圧縮エアが流入する通路１２ｂが分岐している。圧縮エアの通路１２ｂの端部にはエア流入口２２が形成してある。

導入部１２内の通路１２ａの他端部には導入管１４が接続している。導入管１４は検査プローブ４０が挿通する管である。導入管１４は後述する圧縮エアが管内部を流通するため、ある程度の耐圧性を有する材質を用いると良い。

導入管１２の端部にはホルダ本体１６が接続してある。ホルダ本体１６は、図示のように、冷却水入口管５及び入口側ヘッダ管３内部を移動できるように冷却水入口管５及び入口側ヘッダ管３の管径よりも小径の円筒状に形成してある。ホルダ本体１６は前記円筒断面と直交方向に凹凸状に切り出した２つのホルダ凸部１６ａ及びホルダ凹部１６ｂから構成されている。ホルダ凸部１６ａは内部には検査プローブ４０が通るのに十分な穴径の通路１６ｃを形成してある。通路１６ｃ端部の円筒断面上部側には導入管１４が接続するホース接続口２４を形成してある。また、通路１６ｃ他端部の円筒側面にはプローブ挿入口２６を形成してある。プローブ挿入口２６は開口縁部にゴムパッキン２８を設置してある。さらに、ゴムパッキン２８の周囲にはテーパ部３０を形成してある。また、本実施形態ではプローブ挿入口２６とホース接続口２４の軸心は直角方向をなしているが、検査プローブ４０を滑らかにチューブ２内に送り込むためにはプローブ挿入口２６及びホース接続口２４はできるだけ滑らかな曲線で繋げることが望ましい。

ホルダ本体１６内部には、一対の伸縮手段３２を形成してある。伸縮手段３２は、シリンダ室３２ａと、シリンダロッド３２ｂとから構成されている。シリンダ室３２ａはホルダ凹部１６ｂの２つの突出内部にそれぞれ形成されている。シリンダロッド３２ｂは一端部をホルダ凸部１６ａに固定してあり、他端部をシリンダ室３２ａ内部に嵌合している。シリンダロッド３２ｂは後述する圧縮エアによりシリンダ室３２ａ内を往復移動することによって、ホルダ本体１６の断面径を拡縮することができる。なお、シリンダロッド３２ｂの往復移動によってホルダ凸部１６ａ及びホルダ凹部１６ｂとが外れないように図示しないストッパを形成するとよい。

圧縮エア供給手段３４はコンプレッサ３４ａと、ソレノイドバルブ３４ｂと、サクションバルブ３４ｃと、エアバルブ３４ｅ，３４ｆとから構成されている。圧縮エア供給手段３４はシリンダ室３２ａとエア流入口２２とに接続する２つのエア配管３５ａ，３５ｂ経路を形成している。コンプレッサ３４ａは圧縮エアを発生しエア配管３５の端部に接続するエア流入口２２及びシリンダ室３２ａに圧縮エアを供給している。エア流入口２２のエア配管３５ａ接続口の手前にはエアバルブ３４ｅが設置してある。エアバルブ３４ｅはエア流入口２２に流入する圧縮エアの流入量及びエア配管の開閉を制御することができる。一方、コンプレッサ３４ａとシリンダ室３２ａとを繋ぐエア配管３５ｂにはソレノイドバルブ３４ｂが設置してある。サクションバルブ３４ｃは端部をソレノイドバルブ３４ｂからの分岐管に接続し、他端部をエア配管３５ｂに接続している。ソレノイドバルブ３４ｂは図示しない制御部からのバルブ駆動信号によって、シリンダ室３２ａとソレノイドバルブ３４ｂへのエア流路を切替可能に設置してある。サクションバルブ３４ｃは流入する圧縮エアを逆流させてエア配管３５ｂとこれに接続するシリンダ室３２ａ内部に負圧を発生させる。また、エアバルブ３４ｆはシリンダ室３２ａ内に流入する圧縮エアの流入量を調整することができる。

上記構成による検査プローブ挿入装置１０の検査プローブ４０の挿入方法について以下説明する。図２（１）は便宜状、導入管１４及びエア配管３５を省略している。図示のように、あらかじめホルダ本体１６は円筒状に形成する。ホルダ本体１６の円筒状の形成は次のように行う。圧縮エア供給手段３４のコンプレッサ３４ａで圧縮エアを発生させる。発生した圧縮エアをサクションバルブ３４ｃへ流れるようにソレノイドバルブ３４ｂで流路の切替え操作を行う。圧縮エアをサクションバルブ３４ｃに流入すると、ホルダ本体１６のシリンダ室内３２ａは負圧になりシリンダロッド３２ｂはシリンダ室３２ａに完全に格納され、ホルダ本体１６は完全な円筒形となる。また、検査プローブ４０は信号線差込口２０から差し込んで導入管１４を挿通させてホルダ本体１６のプローブ挿入口２６まで挿入しておく。

ホルダ本体１６の円筒軸方向と冷却水入口管５の軸方向とが同方向となるようにホルダ本体１６を冷却水入口管５の図示しない開口部から配管内壁に沿って挿入する。ホルダ本体１６は管径よりも小径であり、かつ円筒端部はテーパ状に形成してあるため、冷却水入口管５と入口側ヘッダ管３が交差する接続部分を通過する場合でも引っかかることなく容易に挿通することができる。このようにホルダ本体１６を縮小させた円筒状に形成することによって、狭いヘッダ管内の端部まで移動することができる。なお、本実施形態ではホルダ本体１６の挿入箇所を冷却水入口管５の図示しない開口部から挿入して説明するが、この他にもヘッダ管の両端部に開口部を設置し、この開口部からホルダ本体を挿入する構成としてもよい。

検査対象となるチューブ開口部２ａの特定は検査プローブ４０の小型カメラで挿入位置を確認しながら行う。チューブ開口部２ａを特定後、ホルダ本体１６をチューブ開口部２ａに固定する。ホルダ本体１６の固定は次のように行う。ソレノイドバルブ３４ｂのエアの流れをシリンダ室３２ａに切替える。圧縮エアがシリンダ室３２ａにそのまま流れ込み、シリンダロッド３２ｂがシリンダ室３２ａから押出されてホルダ本体１６の断面径が拡張してヘッダ管内壁に圧着する。入口側ヘッダ管３に交差するチューブ２は、図示のようにチューブ２接続部分が僅かにヘッダ管内部に突出している。よって、ホルダ本体１６の円筒断面が拡張する際、検査対象となるチューブ開口部２ａとホルダ本体１６のプローブ挿入口２６とに軸心ずれが生じても、シリンダの伸長とともにプローブ挿入口２６に形成されたテーパ部３０によって、自動的に調芯される。また、プローブ挿入口２６にはゴムパッキン２８が設けてある。ホルダ本体１６がヘッダ管内に圧着するとともに、ヘッダ管内に僅かに突出したチューブ開口部２ａとゴムパッキン２８が密着する。

これにより、ホルダ本体１６がチューブ開口部２ａに圧着し固定されるので、細管に圧縮エアを圧送することによって生じる、エアの反力による導入管１４の外れやホルダ本体１６の固定箇所の位置ずれを防止することができる。また、チューブ開口部２ａとゴムパッキン２８が密着することにより、チューブ開口部２ａとプローブ挿入口２６間からのエア漏れを防止することができる。

ホルダ本体１６をチューブ開口部２ａに固定した後、検査プローブ４０をチューブ２に挿通する。コンプレッサ３４ａで発生した圧縮エアをエア配管３５ａに供給し、エア流入口２２から導入部１２に流入させる。通路１２ｂから流入する圧縮エアは通路１２ｂに交差する通路１２ａ内の信号線４２に取り付けられたボール４６を後方から押し出すように導入管１４に圧送する。信号線４２先端部の検査プローブ４０は圧縮エアとともにプローブ挿入口２６からチューブ２内に押し出されて管内部を挿通する。このようにボール４６の後方から圧縮エアを送り込むことで、表面積の大きなボール４６にエア圧がかかり、チューブ２のような細管でも検査プローブ４０を容易に挿通することができる。なお、エア配管３５ａに設置したエアバルブ３４ｅにより圧縮エアの流量を制御できるので、チューブ内の検査プローブ４０の送り速度を任意に調整することが可能となる。

実施形態に係る検査プローブ挿入装置の構成概略を示す図である。実施形態に係る検査プローブの挿入方法を示す模式図である。冷却コイルの構成概略を示す図である。

符号の説明

１………冷却コイル、２………チューブ、３………入口側ヘッダ管、４………出口側ヘッダ管、５………冷却水入口管、６………エア抜き管、７………冷却水出口管、８………ドレイン管、１０………検査プローブ挿入装置、１２………導入部、１４………導入管、１６………ホルダ本体、２０………信号線差込口、２２………エア流入口、２４………ホース接続口、２６………プローブ挿入口、２８………ゴムパッキン、３０………テーパ部、３２………伸縮手段、３４………圧縮エア供給手段、４０………検査プローブ、４２………信号線、４４………検査装置、４６………ボール。

Claims

細管内へ検査プローブを挿入する装置であって、信号線にボールを数珠状に取り付け前記信号線の端部に接続させた検査プローブと、前記検査プローブを差し込む差込口と圧縮エアの流入口を備えた導入部と、当該導入部に接続し前記検査プローブを挿通する導入管と、前記導入管の端部に細管へのプローブ挿入口を備えたホルダ本体と、を有することを特徴とする検査プローブ挿入装置。
前記ホルダ本体は当該ホルダ本体の円筒断面径を拡縮する伸縮手段を備えてなることを特徴とする請求項１記載の検査プローブ挿入装置。
前記プローブ挿入口にテーパ部を形成してなることを特徴とする請求項１または２に記載の検査プローブ挿入装置。
細管内へ検査プローブを挿入する方法であって、検査プローブに接続された信号線にボールを数珠状に取り付けて、前記検査プローブを細管開口部に差し込み、前記ボールの後方から圧縮エアにより挿通することを特徴とする検査プローブ挿入方法。