JP2007212296A

JP2007212296A - ボルトヒータ穴の検査方法

Info

Publication number: JP2007212296A
Application number: JP2006032624A
Authority: JP
Inventors: Yoji Tanaka; 洋二田中; Shigeo Morimoto; 茂雄森本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23
Also published as: US20070181566A1; US7531770B2

Abstract

【課題】構成簡単且つ安価にしてタービンケーシング締付け用ボルトに設けられたボルトヒート穴の内面全域を容易に浸透探傷検査を行うことにある。
【解決手段】洗浄処理治具をボルトヒータ穴に挿入し、ウエスによりボルトヒータ穴内面の付着物等の汚れを除去し、この洗浄処理による洗浄処理後、浸透処理治具をボルトヒータ穴に挿入し、浸透液が塗布されたスポンジによりボルトヒータ穴の内面に浸透液を一様に浸透させ、所定時間経過し洗浄処理を行うと、現像処理治具をボルトヒータ穴に挿入し、現像液をヘッドに有する噴射口からボルトヒータ穴の内面に向けて噴射してボルトヒータ穴の内面を現像し、この現像処理による現像処理後、所定の時間経過するとパイプの先端に可視用ヘッドを取付けた目視検査器具をボルトヒータ穴に挿入し、可視用ヘッドに結合される光導管を通してボルトヒータ穴の内面を目視検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タービンケーシング締付け用ボルトの健全性検査のために設けられたボルトヒータ穴の検査方法に関する。

タービンケーシング締付け用ボルトには、タービン運転時の温度との関係でボルトを熱伸びさせるための穴（ボルトヒータ穴）が設けられ、この穴にヒータを挿入してボルトをタービン運転時の温度とほぼ同じ温度に加熱した状態でタービンケーシングを締付けるようにしている。

ところで、このようなタービンケーシング締付け用ボルトのボルトヒータ穴に亀裂等が発生するとボルトの破損につながる危険があるが、これまでボルトヒータ穴の検査は必要とされていなかったため、特にその検査技術については確立されていなかった。

従来、例えば管体の内面検査方法として、液体浸透探傷検査（例えば、特許文献１）方法がある。この液体浸透探傷検査方法は、一般に浸透性の強い着色した液または蛍光を発する液を被検査面に塗布し、この塗布した液を表面欠陥面に十分浸み込ませた後、表面の浸透液を除去して、白色微粉末の現像液で、内部欠陥内に浸み込んだ浸透液を吸出し、それを直接または紫外線灯で照らして観察するものである。
特開平０９−１９６８６３号公報

しかし、上記液体浸透探傷検査方法を前述したタービンケーシング締付け用ボルトに設けられているボルトヒータ穴の内面検査に適用する場合、このボルトヒータ穴が２０〜２５mmφと小さく、且つ有底の細長い穴になっているため、ボルトヒータ穴の内面に浸透液の塗布や、除去、現像液による浸透液の吸出し等一連の処理を自動的に行うようにするには、大掛かりな装置が必要となるため、構成が複雑になると共に、費用が嵩むという問題があり、しかもボルトヒート穴は配管と異なって開口端から底面まで限られた長さのため、検査治具をボルトヒート穴に挿入してもその先端部がボルトヒート穴の底面により拘束され、穴面全域の処理を施すことは困難である。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、構成簡単且つ安価にしてタービンケーシング締付け用ボルトに設けられたボルトヒート穴の内面全域を容易に浸透探傷検査を行うことができるボルトヒータ穴の検査方法を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するため、洗浄棒の先端にウエスが取付けられた洗浄処理治具をタービンケース固定用ボルトに設けられたボルトヒータ穴に挿入し、前記洗浄棒を直進移動させながら前記ウエスによりボルトヒータ穴内面の付着物等の汚れを除去する洗浄処理ステップと、この洗浄処理ステップによる洗浄処理後、浸透棒の先端にスポンジが取付けられた浸透処理治具を前記スポンジに浸透液を塗布して前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記浸透棒を直進移動させながら前記スポンジにより前記ボルトヒータ穴の内面に浸透液を一様に浸透させる浸透処理ステップと、この浸透処理ステップにより浸透液が前記ボルトヒータ穴の内面に一様に塗布されてから所定時間経過し洗浄処理を行うと、パイプの先端に取付けられたガイドに現像液を噴射する噴射口を有するヘッドを固定した現像処理治具を前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記パイプを直進移動させながら該パイプを通して前記ガイドに導入される現像液を前記ヘッドに有する噴射口から前記ボルトヒータ穴の内面に向けて噴射して前記ボルトヒータ穴の内面を現像する現像処理ステップと、この現像処理ステップによる現像処理後、所定の時間経過すると、パイプの先端に可視用ヘッドを取付けた目視検査器具を前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記パイプを直進移動させながら前記可視用ヘッドに結合される光導管を通して前記ボルトヒータ穴の内面を目視検査する目視検査ステップとからなることを特徴としている。

本発明によれば、構成簡単且つ安価にしてタービンケーシング締付け用ボルトに設けられたボルトヒート穴の内面全域を容易に浸透探傷検査を行うことができる。

以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明によるボルトヒータ穴の検査方法の実施形態で用いられる洗浄処理治具、浸透処理治具、現像処理治具、目視検査装置の構成図である。

図１（ａ）に示す洗浄処理治具は、タービンケーシング締付け用ボルト１００に設けられたボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さの洗浄棒１の先端にウエス（洗浄布）２を取付けたものである。

図１（ｂ）に示す浸透処理治具は、上記同様にボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さの浸透棒３の先端に浸透性の強い例えば赤色の液体を浸み込ませるスポンジ４を取付けたものである。

図１（ｃ）に示す現像処理治具は、上記同様にボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さのパイプ５の先端にガイド７を取付けたものである。

上記ガイド７は図２に示すようにその外周面の同一高さ位置に径方向に伸縮可能な少なくとも３本のセンター支持ピン８が等間隔（１２０°間隔）で設けられている。これら３本の支持ピン８はボルトヒータ穴１０１の内面に接触し、常にその中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致するように現像処理治具を支持するためのものである。また、ガイド７の先端部には現像液を噴射する噴射口１０を有するヘッド６が締付けボルト９により固定されている。

そして、これらパイプ５及びガイド７の中心軸線上には、スプレー缶１１より現像液をヘッド６に導くチューブ１２が挿入されている。

図１（ｄ）に示す目視検査器具は、上記同様にボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さのパイプ１３の先端に可視用ヘッド１４を取付けたものである。

上記パイプ１３の外周面には、ボルトヒータ穴１０１の内面に接触し、常に可視用ヘッド１４の中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致するように目視検査器具を支持するセンター支持リング１５が等間隔を存して設けられた少なくとも３本のアクリルボルトにより固定されている。また、可視用ヘッド１４の先端面には直視用レンズ１６が設けられ、その近傍の側面には側視用レンズ１７が設けられている。

一方、１８はファイバースコープで、このファイバースコープ１８の光導管１８ａが目視検査器具のパイプ１３を通してパイプ可視用ヘッド１４に結合され、外部に設置されたモニタ１８ｂによりボルトヒータ穴１０１の内面の目視検査が可能になっている。

次に上記のような構成の各治具を用いてボルトヒータ穴内面の検査方法について述べる。

まず、前処理（洗浄処理）として、図１（ａ）に示す洗浄処理治具を用いて、ボルト１００に設けられたボルトヒータ穴１０１内面の付着物等の汚れを除去する。これは洗浄棒１を回動させながらボルトヒータ穴１０１に挿入し、先端に取付けられたウエス２をボルトヒータ穴１０１の内面を拭うようにして行われる。

次に図１（ｂ）に示す浸透処理治具を用いて、ボルトヒータ穴１０１の内面に浸透液を浸透させる。具体的には浸透棒３の先端に取付けられたスポンジ４に浸透性の強い例えば赤色に着色した浸透液を塗布してボルトヒータ穴１０１の内面に一様に浸透させる。

そして、ボルトヒータ穴１０１の内面に浸透液を一様に塗布してから所定の浸透時間経過後、再度図１（ａ）に示す洗浄処理治具を用いて、前述同様に洗浄棒１の先端に取付けられたウエス２をボルトヒータ穴１０１の内面を拭うようにして洗浄が行われる。この場合、ウエス２は先の洗浄で汚れているので、浸透液塗布後の洗浄に際しては新たなウエス２に交換される。

このような浸透処理と洗浄処理を数回（４〜５回）繰り返し行った後、図１（ｃ）に示す現像処理治具を用いて現像処理を行う。すなわち、パイプ５の先端に取付けられたガイド７をボルトヒータ穴１０１内に挿入すると、その外周面の同一高さ位置に等間隔で設けられている３個のセンター支持ピン８がボルトヒータ穴１０１の内面に接触し、常にその中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致するように現像処理治具が支持される。

この状態で、スプレー缶１１より例えば白色の現像液をチューブ１２を通してパイプ５の先端に取付けられたガイド７に導入すると、この現像液はヘッド６に有する噴射口１０からボルトヒータ穴１０１の内面に向けて噴射される。そして、この現像処理治具をボルトヒータ穴１０１の深部に向けて順次移動させることにより、ボルトヒータ穴１０１の内面に一様に現像液が散布される。

次にボルトヒータ穴１０１の内面に現像液が散布されてから、所定の現像時間が経過すると、図１（ｄ）に示す現像目視器具を用いて、ボルトヒータ穴１０１の検査を開始する。

すなわち、ボルトヒータ穴１０１にパイプ１３を挿入する際、センター支持リング１５を固定するアクリルボルトの螺挿位置を調整して可視用ヘッド１４の中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致するように目視検査器具を支持させる。

この状態で、ファイバースコープ１８の光導管１８ａをパイプ１３を通してパイプ可視用ヘッド１４内に挿入し、パイプ１３をボルトヒータ穴１０１の深部に向けて移動しながら、可視用ヘッド１４の先端面に有する直視用レンズ１６によりボルトヒータ穴１０１の前方を直視し、亀裂などが発見されるとその位置まで、可視用ヘッド１４を移動させて側視用レンズ１７により亀裂の程度や進行状態などをファイバースコープ１８のモニタ１８ｂにより目視検査する。

このようにして検査が終了すると、後処理として図１（ａ）に示す洗浄処理治具を用いて、現像液を除去した後、洗浄液に浸してボルトヒータ穴１０１がきれいになるように洗浄を行う。

このように本実施形態によれば、洗浄処理治具、浸透処理治具及び現像処理治具をそれぞれ用いて、ボルトヒータ穴１０１の洗浄処理、浸透処理及び現像処理を行った後、目視器具及びファイバースコープ１８を用いて目視検査によりボルトヒータ穴１０１の内面に亀裂などが発生しているか否かの確認を容易に行うことができる。

ここで、洗浄処理治具は、ボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さの洗浄棒１の先端にウエス２を取付けた構成としたので、細長い有底のボルトヒータ穴１０１の内面を有効に洗浄することができる。

また、浸透処理治具は、ボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さの浸透棒３の先端に浸透液を浸み込ませるためのスポンジ４を取付けた構成としたので、細長い有底のボルトヒータ穴１０１の内面に浸透液を一様に塗布することができる。

さらに、現像処理治具は、ボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さのパイプ５の先端にガイド７を取付け、このガイド７の外周面の同一高さ位置に径方向に伸縮可能な３個のセンター支持ピン８が等間隔で設けられているので、常に現像処理治具をその中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致するように支持することができ、またガイド７の先端部にヘッド６を噴射口１０がセンターに位置合わせした状態で締付けボルト９により固定する構成としたので、細長い有底のボルトヒータ穴１０１に対して軸方向に遠隔に且つ均一になるように現像液を散布することが可能となり、ボルトヒータ穴１０１の内面に現像液を一様に塗布でき、満足な現像処理が可能となる。

一方、目視検査治具は、ボルトヒータ穴１０１の径及び深さに応じて決められた径及び長さのパイプ１３の先端に可視用ヘッド１４を取付け、またパイプ１３の外周面にセンター支持リング１５を３本のアクリルボルトにより等間隔を存して固定されているので、常に可視用ヘッド１４の中心軸線がボルトヒータ穴１０１の中心線上に一致させることが可能となり、また可視用ヘッド１４の先端面に有する直視用レンズ１６によりボルトヒータ穴１０１の前方を直視し、側視用レンズ１７により亀裂の程度や進行状態などをファイバースコープ１８により目視検査することができる。

なお、上記実施形態では、目視検査器具を用いて、ファイバースコープ１８によりボルトヒータ穴の内面を検査する場合について述べたが、イメージスコープにより検査するようにしても良い。

また、現像処理治具及び目視検査器具は、ボルトヒータ穴の径が異なる場合でも対応可能である。すなわち、現像処理治具にあっては、ガイド７の外周面の同一高さ位置に等間隔で設けられた径方向に伸縮可能な３個のセンター支持ピン８により調整し、また目視検査器具にあっては、パイプ１３の外周面にセンター支持リング１５を固定する３本のアクリルボルトにより調整することで、穴径の異なるボルトヒータ穴に対しても対応可能である。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明によるボルトヒータ穴の検査方法の実施形態で用いられる洗浄処理治具、浸透処理治具、現像処理治具、目視検査装置の構成図。図１（ｃ）に示す現像処理治具の詳細図。

符号の説明

１…洗浄棒、２…ウエス、３…浸透棒、４…スポンジ、５…パイプ、6…ヘッド、７…ガイド、８…センター支持ピン、９…締付けボルト、１０…噴射口、１１…スプレー缶、12…チューブ、１３…パイプ、１４…可視用ヘッド、１５…センター支持リング、１６…直視用レンズ、１７…側視用レンズ、１８…ファイバースコープ、１８ａ…光導管、１８ｂ…モニタ、１００…タービンケーシング締付け用ボルト、１０１…ボルトヒータ穴

Claims

洗浄棒の先端にウエスが取付けられた洗浄処理治具をタービンケース固定用ボルトに設けられたボルトヒータ穴に挿入し、前記洗浄棒を直進移動させながら前記ウエスによりボルトヒータ穴内面の付着物等の汚れを除去する洗浄処理ステップと、
この洗浄処理ステップによる洗浄処理後、浸透棒の先端にスポンジが取付けられた浸透処理治具を前記スポンジに浸透液を塗布して前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記浸透棒を直進移動させながら前記スポンジにより前記ボルトヒータ穴の内面に浸透液を一様に浸透させる浸透処理ステップと、
この浸透処理ステップにより浸透液が前記ボルトヒータ穴の内面に一様に塗布されてから所定時間経過し洗浄処理を行うと、パイプの先端に取付けられたガイドに現像液を噴射する噴射口を有するヘッドを固定した現像処理治具を前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記パイプを直進移動させながら該パイプを通して前記ガイドに導入される現像液を前記ヘッドに有する噴射口から前記ボルトヒータ穴の内面に向けて噴射して前記ボルトヒータ穴の内面を現像する現像処理ステップと、
この現像処理ステップによる現像処理後、所定の時間経過すると、パイプの先端に可視用ヘッドを取付けた目視検査器具を前記ボルトヒータ穴に挿入し、前記パイプを直進移動させながら前記可視用ヘッドに結合される光導管を通して前記ボルトヒータ穴の内面を目視検査する目視検査ステップと、
からなるボルトヒータ穴の検査方法。
請求項１記載のボルトヒータ穴の検査方法において、前処理として洗浄処理ステップによる洗浄処理が行われた後に、前記浸透処理ステップによる浸透処理が行われて所定の時間経過後に前記洗浄処理ステップによる洗浄処理と前記浸透処理ステップによる浸透処理を複数回繰り返し行うことを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。
請求項１又は請求項２記載のボルトヒータ穴の検査方法において、前記目視検査ステップにより目視検査が終了すると、後処理として前記洗浄処理治具を用いて、現像液を除去した後、洗浄液に浸して前記ボルトヒータ穴の内面の洗浄を行うことを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。
請求項１又は請求項２記載のボルトヒータ穴の検査方法において、前記現像処理ステップで用いられる現像処理治具の前記ガイドの外周面に径方向に伸縮可能な少なくとも３本のセンター支持ピンが等間隔を存して設けられ、これらの支持ピンにより、常に可視用ヘッドの中心軸線が前記ボルトヒータ穴の中心線上に一致するように前記現像処理治具が支持されることを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。
請求項１又は請求項２記載のボルトヒータ穴の検査方法において、前記目視検査ステップで用いられる目視検査器具の前記パイプの外周面にセンター支持リングが設けられ、このセンター支持リングを少なくとも３本のアクリルボルトにより前記可視用ヘッドの中心軸線が前記ボルトヒータ穴の中心線上に一致するように固定されることを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。
請求項１又は請求項２記載のボルトヒータ穴の検査方法において、前記目視検査ステップで用いられる目視検査器具の可視用ヘッドは、先端面に直視用レンズが設けられ、その近傍の側面に側視用レンズが設けられ、前記直視用レンズにより前記ボルトヒータ穴の前方を直視し、亀裂などが発見されると前記側視用レンズにより亀裂の程度や進行状態などを目視可能にしたことを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。
請求項５又は請求項６記載のボルトヒータ穴の検査方法において、ボルトヒータ穴の目視検査は、前記可視用ヘッドに光導管を結合したファイバースコープ又はイメージスコープにより行われることを特徴とするボルトヒータ穴の検査方法。