JP2013178180A - ボイラ水冷壁の溶接部検査装置及び溶接部検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラ水冷壁における水冷管とフィン、及びフィン同士の溶接部の貫通した欠陥を短時間で容易且つ確実に検出可能である、ボイラ水冷壁の溶接部検査装置及び溶接部検査方法を提供する。
【解決手段】ボイラ水冷壁の溶接部検査装置の真空箱１００は、並列水冷管に沿うようにそれぞれ配置される２つの側壁と、並列水冷管１０の長手方向と交差するように配置される少なくとも１つの端壁１１４と、側壁の縁と並列水冷管１０との間をシールするための側縁シール部材と、端壁１１４の縁１３８と並列水冷管１０及びフィン１２との間をシールする端縁シール部材１３０とを有する。端壁１１４の縁１３０は、フィン１２に沿わされる直線状の縁部１４０と、並列水冷管１０に沿わされる円弧状の縁部１４２とを有し、端縁シール部材１３０は、直線状の縁部１４０に取り付けられる直線状のシール部１４６と、円弧状の縁部１４２に取り付けられる円弧状のシール部１４８とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ボイラ水冷壁の溶接部検査装置及び溶接部検査方法に関する。

ＪＩＳ Ｚ２３２９ ２００２には、発泡漏れ試験方法の真空法が規定されている。この真空法によれば、真空箱を試験面に気密を存して当接させ、真空箱内を減圧し、試験面に塗布されていた発泡液の発泡の有無によって、試験面における気体の漏れ及び箇所を確認する。
特許文献１には、この真空法に基づいて復水器の冷却管の漏れを検査可能な復水器の管板の漏洩検査装置が記載されている。漏洩検査装置の２つの当て箱は、平坦な管板に当接され、管板間を延びる冷却管の漏れが検査される。

一方、溶接部の漏洩検査方法として、ＰＴ（浸透探傷）検査が知られている。ＰＴ検査の場合、洗浄液で検査対象部を洗浄した後、検査対象部に浸透液を塗布する。それから、検査対象部の表面の余分な浸透液を拭き取ってから現像液を塗布する。ＰＴ検査によれば、溶接部の欠陥に浸透した浸透液が発色することで、欠陥の有無を目視によって確認することができる。

実開昭６２−１４８９３３号公報

ボイラ水冷壁においては、水冷管が並列に配置され、水冷管に長手方向に沿って溶接されたフィンによって水冷管同士の隙間が塞がれている。このためボイラ水冷壁には水冷管の外周面の曲率に応じた凹凸があり、特許文献１の復水器の管板の漏洩検査装置を用いた場合、当て箱をボイラ水冷壁に気密に当接させることができない。従って、特許文献１の復水器の管板の漏洩検査装置を用いたとしても、ボイラ水冷壁の溶接部についてＪＩＳ
Ｚ２３２９ ２００２に規定された真空法を行うことは不可能であった。

このため従来、ボイラ水冷壁の溶接部の検査は、ＰＴ検査によって行われていた。しかしながら、ＰＴ検査で用いられる薬液には可燃性のものがあり、薬液の取り扱いに注意が必要で検査が煩雑であるという問題があった。また、ＰＴ検査には、工程数が多いため検査に時間がかかるという問題や、貫通した欠陥の検出精度が高くないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、ボイラ水冷壁における水冷管とフィン、及びフィン同士の溶接部の貫通した欠陥を短時間で容易且つ確実に検出可能である、ボイラ水冷壁の溶接部検査装置及び溶接部検査方法を提供することにある。

上記目的を解決するために、本発明は、並列に配置された複数の並列水冷管と、溶接により隣り合う前記並列水冷管同士の隙間を塞ぐフィンとを具備するボイラ水冷壁の溶接部検査装置であって、隣り合う少なくとも２本の前記並列水冷管の一部と前記フィンの一部が検査対象部を構成し、前記検査対象部と共に真空室を形成する真空箱と、前記真空箱に接続された排気装置とを備え、前記真空箱は、透光性を有する窓部と、前記２本の並列水冷管のうち、対応する並列水冷管に沿うようにそれぞれ配置される２つの側壁と、前記並列水冷管の長手方向と交差するように配置される少なくとも１つの端壁と、前記側壁の縁に取り付けられ、前記側壁の縁と前記並列水冷管との間をシールするための側縁シール部材と、前記端壁の縁に取り付けられ、前記端壁の縁と前記並列水冷管及び前記フィンとの間をシールする端縁シール部材とを有し、前記端壁の縁は、前記フィンに沿わされる直線状の縁部と、前記並列水冷管に沿わされる円弧状の縁部とを有し、前記端縁シール部材は、前記直線状の縁部に取り付けられる直線状のシール部と、前記円弧状の縁部に取り付けられる円弧状のシール部とを有することを特徴とするボイラ水冷壁の溶接部検査装置を提供する。

本発明のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、端壁の縁が円弧状の縁部を有し、端縁シール部材が、円弧状の縁部に取り付けられる円弧状のシール部を有する。このため、ボイラ水冷壁の検査対象部に、並列水冷管とフィンによって形成される凹凸が存在しても、真空箱は、検査対象部とともに気密な真空室を形成することができる。このため、この溶接部検査装置によれば、ボイラ水冷壁の検査対象部における凹凸にかかわらずに、検査対象部内の溶接部の貫通した欠陥を短時間で容易且つ確実に検出することができる。

好ましくは、前記直線状のシール部の厚さは、前記円弧状のシール部の厚さよりも大である。
この構成によれば、並列水冷管とフィンとの間の溶接部、或いは、フィンを構成する板片同士の溶接部が該溶接部の周囲より突出していても、溶接部に当接させられる直線状のシール部の厚さが大であるので、直線状のシール部は、溶接部の突出に合わせて変形することができる。このため、溶接部が突出していても、直線状のシール部によって、溶接部及びその周囲が確実にシールされるので、真空箱によって気密な真空室が形成される。

前記ボイラ水冷壁の検査対象部にて前記並列水冷管の一部が直線状に延びている場合に使用されるボイラ水冷壁の溶接部検査装置にあっては、好ましくは、前記真空箱は、前記並列水冷管の長手方向に相互に離れ、前記端縁シール部材がそれぞれ取り付けられた２つの端壁を有する。
この構成によれば、ボイラ水冷壁の検査対象部において、並列水冷管が直線状に延びている場合に、簡単な構成にて、真空箱が気密な真空室を形成することができる。

前記ボイラ水冷壁の検査対象部にて前記並列水冷管が長手方向に円弧状の曲線部を有する場合に使用されるボイラ水冷壁の溶接部検査装置にあっては、好ましくは、前記真空箱は、前記並列水冷管の長手方向に相互に離れ、前記端縁シール部材がそれぞれ取り付けられた２つの端壁と、前記並列水冷管の一部に沿って円弧状の曲線部を持つ縁部を有する側壁と、前記側壁の縁部に沿って取り付けられた側壁シール部材とを有する。
この構成によれば、ボイラ水冷壁の検査対象部において、並列水冷管が円弧状に延びている場合に、簡単な構成にて、真空箱が気密な真空室を形成することができる。

前記ボイラ水冷壁の検査対象部にて、それぞれ隣り合う管同士の隙間を前記フィンで閉塞された、前記並列水冷管と交差する方向に延びた交差水冷管、及び、前記並列水冷管と、前記フィンの構成する隙間が、第２のフィンによって閉塞されている場合に使用されるボイラ水冷壁の溶接部検査装置にあっては、好ましくは、前記真空箱は、前記第２のフィンから前記並列水冷管の長手方向に離れ、前記端縁シール部材が取り付けられた１つの端壁と、前記端壁と前記交差水冷壁との間を延びる側壁と、前記端壁及び前記側壁と結合された天井壁と、前記端縁シール部材と前記側縁シール部材とを含み、前記側壁と前記並列水冷管、前記交差水冷管、及び前記第２のフィンとの間をシールするシール部材と、前記天井壁と前記交差水冷管との間をシールするシール部材とを有する。
この構成によれば、ボイラ水冷壁の検査対象部において、並列水冷管の近傍に交差水管が存在している場合に、簡単な構成にて、真空箱が気密な真空室を形成することができる。

また、本発明は、並列に配置された複数の並列水冷管と、溶接により隣り合う前記並列水冷管同士の隙間を塞ぐフィンとを具備するボイラ水冷壁の溶接部検査装置であって、上記のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を用意し、前記ボイラ水冷壁の検査対象部に発泡液を付与し、前記真空箱によって前記真空室を形成し、前記真空箱に接続された排気装置を用いて前記真空室内の圧力を低下させ、前記真空箱内における前記発泡液の発泡の有無を目視によって確認する、工程を備える特徴とするボイラ水冷壁の溶接部検査方法を提供する。

本発明のボイラ水冷壁の溶接部検査方法によれば、用意された真空箱の端壁の縁が円弧状の縁部を有し、端縁シール部材が、円弧状の縁部に取り付けられる円弧状のシール部を有する。このため、ボイラ水冷壁の検査対象部に、並列水冷管とフィンによって形成される凹凸が存在しても、真空箱は、検査対象部とともに気密な真空室を形成することができる。このため、この溶接部検査方法によれば、ボイラ水冷壁の検査対象部における凹凸にかかわらずに、検査対象部内の溶接部の貫通した欠陥を短時間で容易且つ確実に検出することができる。

本発明によれば、ボイラ水冷壁における溶接部の貫通した欠陥を短時間で容易且つ確実に検出可能である、ボイラ水冷壁の溶接部検査装置及び溶接部検査方法が提供される。

本発明の実施形態の溶接部検査装置が適用されるボイラ水冷壁の構成を概略的に示す図である。 第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を構成する真空箱をボイラ水冷壁の底部水冷壁とともに概略的に示す斜視図である。 図２中のボイラ水冷壁の底部水冷壁における水冷管とフィンの溶接構造を説明するための図である。 第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置の構成を概略的に示す図である。 図４中の真空箱を分解して概略的に示す斜視図である。 図４中の真空箱を、検査対象の底部水冷壁の一部を断面にして概略的に示す正面図である。 第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を構成する真空箱を概略的に示す側面図である。 図７中の矢印ＶＩＩＩの方向でみた端壁及び端縁シール部材を示す図である。 第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を構成する真空箱を、検査対象としてのボイラ水冷壁の底部水冷壁と側壁の角とともに概略的に示す斜視図である。 図９中の真空箱を拡大して概略的に示す斜視図である。 図９中の真空箱を拡大して概略的に示す他の方向から見た斜視図である。 図９中の真空箱の三面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

図１は、ボイラ水冷壁１の概略的な構成を、第１乃至第３実施形態の溶接部検査装置の真空箱１００，２００，３００とともに示している。ボイラ水冷壁１は、底部水冷壁２、天井部水冷壁３、正面部水冷壁４、及び、側部水冷壁５を有し、底部水冷壁２、正面部水冷壁４及び天井部水冷壁３を構成する水冷管は、蒸気ドラム７と水ドラム８との間を接続している。

〔第１実施形態〕
図２は、第１実施形態の溶接部検査装置の真空箱１００を、底部水冷壁２の一部とともに概略的に示す斜視図である。底部水冷壁２は、所定の間隔を存して並列に配置された複数の水冷管１０と、水冷管１０同士の隙間を塞ぐように配置されたフィン１２とからなる。フィン１２は水冷管１０に対し、水冷管１０の長手方向に沿って溶接され、水冷管１０同士の隙間を長手方向に渡って閉塞している。このため、底部水冷壁２には、水冷管１０の外周面の曲率に応じた凹凸が存在している。

より詳しくは、図３に示したように、各水冷管１０は、溶接部１４を介して直列に連なる複数の直管１０ａによって構成されている。また、フィン１２は、複数の板片１２ａ，１２ｂによって構成され、水冷管１０と板片１２ａ，１２ｂとの間、及び、板片１２ａ，１２ｂ同士の間は、溶接部１６によって相互に溶接されている。
なお、説明のため、図３中の溶接部１６にはハッチングを付した。

図４は、第１実施形態の溶接部検査装置の構成を概略的に示している。また図５は、真空箱１００を分解して概略的に示す斜視図である。
真空箱１００は、底部水冷壁２の検査対象部に当接させられた場合に、検査対象部を構成する水冷管１０の一部及びフィン１２の一部とともに、気密な真空室を形成する。
真空箱１００には、真空室に通じる配管１０２が接続され、配管１０２は例えばＴ字に分岐されている。一方の分岐の途中には、大気開放用バルブ１０４が設けられ、分岐の先端は大気中に開口している。従って、大気開放用バルブ１０４を開閉することによって、真空室と大気との間を連通又は遮断することができる。

他方の分岐の途中には、排気用バルブ１０６及び排気装置入口バルブ１０８が設けられ、他方の分岐の先端は排気装置１１０に接続されている。
排気装置１１０は、例えば真空ポンプやエアイジェクタによって構成され、大気開放用バルブ１０４が閉じられ、且つ、排気用バルブ１０６及び排気装置入口バルブ１０８が開いているときに、真空室内の空気を外部へと排気する。

真空箱１００は、１対の側壁１１２と、１対の端壁１１４と、天井壁１１６と、ガスケット１１８と、１対の長尺押さえ板１２０と、１対の短尺押さえ板１２１と、複数の螺子１２２と、１対の取っ手１２４と、圧力計１２６と、１対の側縁シール部材１２８と、１対の端縁シール部材１３０とからなる。
圧力計１２６は、例えば、ブールドン圧力計からなり、真空室内の圧力を表示する。

天井壁１１６、側壁１１２及び端壁１１４の各々は、例えばアクリル製の肉厚な板からなり、透光性を有する。天井壁１１６は、長方形の平面形状を有し、天井壁１１６の辺縁には、平坦な四角環形状のガスケット１１８が宛がわれている。ガスケット１１８は、例えばゴムパッキンであり、ガスケット１１８を介して、天井壁１１６に対し側壁１１２及び端壁１１４が螺子１２２を用いて固定されている。

従って、天井壁１１６は、側壁１１２及び端壁１１４と気密に結合されている。また、側壁１１２及び端壁１１４は、接着剤を介して気密に相互に結合されている。
なお、螺子１２２の頭は、長尺押さえ板１２０及び短尺押さえ板１２１を介して天井壁１１６に当接しており、これによりガスケット１１８は均一に圧縮されて、天井壁１１６と側壁１１２及び端壁１１４との間が良好に気密にシールされる。

側壁１１２は、長方形の平面形状を有し、天井壁１１６と反対側の側壁１１２の縁（シール縁）に、直方体形状の側縁シール部材１２８が接着剤を用いて固定されている。側縁シール部材１２８は、側壁１１２のシール縁の大きさに対応する長さ及び幅を有し、側壁１１２を全域に渡って覆っている。なお、一方の側壁１１２には、圧力計１２６を取り付けるための貫通孔１３１が形成されている。

図６は、検査対象の底部水冷壁２の一部とともに、真空箱１００の正面を概略的に示す図である。端壁１１４には、配管１０２が接続される貫通孔１３２が形成されている。
図６に示したように、端壁１１４は長方形の平面形状を有する長方形部１３４と、長方形部１３４の一辺に一体に連なり、略台形の平面形状を有する台形部１３６とからなる。ただし、台形部１３６の側辺は四半円弧形状を有する。

従って、天井壁１１６とは反対側の端壁１１４の縁（シール縁）１３８は、台形部１３６の短辺からなる直線状の縁部（第１直線状縁部）１４０と、台形部１３６の側辺からなる円弧状の縁部１４２と、長方形部１３４の一辺の一部によって構成される直線状の縁部（第２直線状縁部）１４４とからなる。そして、端壁１１４のシール縁１３８には、端縁シール部材１３０が接着剤を用いて固定されている。なお、端縁シール部材１３０と側縁シール部剤１２８も接着剤によって気密に結合されている。

端縁シール部材１３０は、端壁１１４のシール縁１３８の大きさに対応する長さ及び幅を有し、シール縁１３８を全域に渡って覆っている。従って、端縁シール部材１３０は、第１直線状縁部１４０を覆う第１直線状シール部１４６、円弧状縁部１４２を覆う円弧状のシール部１４８、及び、第２直線状縁部１４４を覆う第２直線状シール部１５０からなる。
底部水冷壁２の検査対象部に接触していない自由状態にあるとき、第１直線状シール部１４６は厚さＴ１を有し、第１直線状シール部１４６の外面は、第１直線状縁部１４０と平行である。例えば、厚さＴ１は１２ｍｍである。

一方、底部水冷壁２の検査対象部に接触していない自由状態にあるとき、円弧状シール部１４８及び第２直線状シール部１５０は同じ厚さＴ２を有し、円弧状シール部１４８及び第２直線状シール部１５０の外面は、円弧状縁部１４２及び第２直線状縁部１４４と平行である。例えば、厚さＴ２は１０ｍｍである。
なお、第２直線状縁部１４４及び第２直線状シール部１５０は、円弧状であってもよく、或いは、側縁シール部材１２８と端縁シール部材１３０とを気密に結合できるのであれば省略してもよい。つまり、第２直線状縁部１４４及び第２直線状シール部１５０は必須の構成要素ではない。

好ましくは、厚さＴ１は厚さＴ２よりも大であり、より好ましくは、厚さＴ１は、フィン１２からの溶接部１６の突出高さ（肉盛厚さ）に相当する分だけ、厚さＴ２よりも大である。好ましい例として、厚さＴ１と厚さＴ２との差（Ｔ１−Ｔ２）は、２ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内にあり、本実施形態では、差（Ｔ１−Ｔ２）は２ｍｍである。

また、好ましくは、端縁シール部材１３０は、第１直線状シール部１４６の外面と円弧状シール部１４８の外面とが交わる領域に、該領域を切り落とすように設けられた傾斜面からなる外面１５２を有するのが好ましい。

側縁シール部材１２８及び端縁シール部材１３０は、非通気性の発泡ゴムからなり、好ましくは、クロロプレンゴムからなる。好ましい例として、側縁シール部材１２８及び端縁シール部材１３０として、ネオプレン（登録商標）スポンジを用いることが出来る。
そして、好ましくは、側縁シール部材１２８及び端縁シール部材１３０は、２５±５度の範囲内の硬度を有する。

上述した第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を用いた溶接部１６の検査方法について説明する。
まず、ボイラ水冷壁１の検査対象部に発泡液を塗布する。検査対象部は、水冷管１０が直線状に延びているボイラ水冷壁１の部分である。発泡液としては、例えば、スーパーバブル（マークテック株式会社製）を用いることができる。

それから、真空箱１００を検査対象部に当接させる。本実施形態では、真空箱１００を検査対象部に当接させる際、図２に示したように、側壁１１２が水冷管１０の長手方向に沿うように、且つ、端壁１１４が水冷管１０の長手方向と交差するように、真空箱１００が配置される。また、この際、側縁シール部材１２８が水冷管１０の外面に当接し、端縁シール部材１３０の第１直線状シール部１４６がフィン１２に当接し、円弧状シール部１４８及び第２直線状シール部１５０が水冷管１０の外面に当接するように、真空箱１００が配置される。

真空箱１００が所定位置に配置された後、大気開放用バルブ１０４を閉じ、排気用バルブ１０６及び排気装置入口バルブ１０８を開き、排気装置１１０を作動させる。これにより、真空箱１００と検査対象部によって形成された真空室内の空気が外部に排気され、真空室の圧力が低下する。

ＪＩＳ Ｚ２３２９ ２００２によれば、特に規定がない場合は、真空箱内の圧力は、大気圧より、０．０１５ＭＰａ以上低い圧力まで減圧して行う。本実施形態では、０．０５ＭＰａ〜０．０６ＭＰａの検査圧力になるまで圧力を低下させたところで、発泡液の発泡を目視によって確認する。発泡液が発泡している場合、その発泡している部位において、溶接部１６に貫通したピンホールやクラック等の欠陥が存在していることがわかる。
なお本実施形態では、天井壁１１６は透光性を有し、目視のための窓部としての機能を有する。側壁１１２及び端壁１１４は透光性、非透光性いずれでも構成することができる。

目視によって発泡の有無を確認すると、該検査対象部の検査は終了する。次の検査対象部を検査する場合、排気用バルブ１０６を閉じてから、大気開放用バルブ１０４を開いて、真空室内に外気を導入する。それから、取っ手１２４を持って、真空箱１００を次の検査対象部まで移動させ、上記手順を繰り返せばよい。真空箱１００を該真空箱１００の長さ分だけ水冷管１０の長手方向に沿って移動させれば、効率的に検査を行うことができる。

上述した第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、端壁１１４の縁が円弧状の縁部１４２を有し、端縁シール部材１３０が、円弧状の縁部１４２に取り付けられる円弧状のシール部１４８を有する。このため、ボイラ水冷壁１の検査対象部に、水冷管（並列水冷管）１０とフィン１２によって形成される凹凸が存在しても、真空箱１００は、検査対象部とともに気密な真空室を形成することができる。このため、この溶接部検査装置によれば、ボイラ水冷壁１の検査対象部における凹凸にかかわらずに、検査対象部内の溶接部１６の貫通した欠陥を確実に検出することができる。

また上述した第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、水冷管１０とフィン１２との間の溶接部１６、或いは、フィン１２の板片１２ａ同士の溶接部１６が該溶接部１６の周囲より突出していても、溶接部１６に当接させられる第１直線状シール部１４６の厚さが大であるので、第１直線状シール部１４６は、溶接部１６の突出に合わせて変形することができる。このため、溶接部１６が突出していても、第１直線状シール部１４６によって、溶接部１６及びその周囲が確実にシールされるので、真空箱１００によって気密な真空室が形成される。

更に上述した第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、ボイラ水冷壁１の検査対象部において、水冷管１０が直線状に延びている場合に、簡単な構成にて、真空箱１００が気密な真空室を形成することができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置について説明する。なお、第２実施形態の構成のうち、第１実施形態の構成と類似又は同一のものについては、同一の名称又は符号を付して説明を簡略化又は省略する。
第２実施形態の溶接部検査装置は、水冷管１０が円弧状に曲がっている部分を検査するのに用いられ、例えば、正面部水冷壁４と底部水冷壁２とがなす角部を検査するのに用いられる。そのために、第２実施形態の溶接部検査装置は、真空箱１００に代えて、図７に概略的な構成を示す真空箱２００を用いる点のみ、第１実施形態の溶接部検査装置と異なる。

図７に示したように、水冷管１０は長手方向に円弧状に曲げられた曲線部を有し、真空箱２００の側壁２０２は、天井壁２０４と反対側に円弧状の曲線部を持つ縁（シール縁）２０６を有する。シール縁２０６の曲線部は、水冷管１０の曲線部に対応した適当な曲率を有する。シール縁２０６には一定の厚さの側縁シール部材２０８が取り付けられ、側縁シール部材２０８は、円弧状の曲線部を有する水冷管１０に沿うように延びている。

真空箱２００の端壁２１０は、真空箱２００が検査対象部に取り付けられたときに、水冷管１０の長手方向と交差するように天井壁２０４に固定されている。このため端壁２１０は、平坦な天井壁２０４に対して、水冷管１０の曲率に応じて斜めに固定されている。
なお、図７において、ガスケット、長尺押さえ板、短尺押さえ板、螺子及び取っ手が省略されているが、真空箱２００はこれらの構成要素を有する。

図８は、図７中の矢印ＶＩＩＩに沿う方向でみたときの端壁２１０及び端縁シール部材２１２を示している。
端壁２１０は、長方形部２１４及び台形部２１６からなり、端壁２１０のシール縁２１８は、第１直線状縁部２２０、円弧状縁部２２２及び第２直線状縁部２２４からなる。そして、端縁シール部材２１２は、第１直線状シール部２２６、円弧状シール部２２８及び第２直線状シール部２３０からなる。好ましくは、端縁シール部材２１２は、第１直線状シール部２２６の外面と円弧状シール部２２８の外面が交わる領域に、該領域を切り落とすように設けられた傾斜面からなる外面２３２を有する。

第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置の使用方法は、第１実施形態の場合と同じである。
第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、第１実施形態の場合と同様に、ボイラ水冷壁１の検査対象部における凹凸にかかわらずに、検査対象部内の溶接部１６の欠陥を確実に検出することができる。

また上述した第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、第１実施形態の場合と同様に、溶接部１６が突出していても、第１直線状シール部２２６によって、溶接部１６及びその周囲が確実にシールされるので、真空箱２００によって気密な真空室が形成される。

更に上述した第２実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、ボイラ水冷壁１の検査対象部において、水冷管１０が円弧状に延びている場合に、簡単な構成にて、真空箱２００が気密な真空室を形成することができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置について説明する。なお、第３実施形態の構成のうち、第１実施形態及び第２実施形態の構成と類似又は同一のものについては、同一の名称又は符号を付して説明を簡略化又は省略する。

第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置は、図９に示したように、水冷管１０が交差するように配置されている水冷壁１の角を検査する場合に用いられる。このような検査対象部は、例えば、ボイラ水冷壁１の底部水冷壁２と側部水冷壁５がなす角であり、側部水冷壁５の水冷管（並列水冷管）１０及びフィン１２と、底部水冷壁２の水冷管（交差水冷管）１０との間が、これらに溶接された角用のフィン３０２によって塞がれている。

このため、第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置は、真空箱１００に代えて真空箱３００を用いる点においてのみ、第１実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置と異なる。
図１０及び図１１は、真空箱３００を概略的に示す斜視図である。真空箱３００は、ボイラ水冷壁１の角を検査するために、１つの端壁３０４と、１対の側壁３０６と、天井壁３０８とを有する。

真空箱３００が検査対象部に設置されたとき、端壁３０４は、側部水冷壁５の水冷管１０の長手方向と交差するように配置される。側部水冷壁５と対向する端壁３０４の縁（シール縁）３１０には、端縁シール部材３１２が取り付けられている。

そして、真空箱３００が検査対象部に設置されたとき、側壁３０６は、側部水冷壁５の水冷管１０の長手方向に沿うように配置される。側部水冷壁５と対向する側壁３０６の縁（シール縁）３１４には、側縁シール部材３１６が取り付けられている。一方、底部水冷壁２と対向する側壁３０６の縁（シール縁）３１８には、側縁シール部材３２０が取り付けられている。

また、真空箱３００が検査対象部に設置されたとき、天井壁３０８は、側部水冷壁５と対向するように配置される。底部水冷壁２の水冷管１０と対向する天井壁３０８の縁（シール縁）３２２には、天井縁シール部材３２４が取り付けられている。

図１２は、真空箱３００の概略的な三面図である。端壁３０４は、長方形部３２５と、長方形部３２５の一辺に一体に連なる２つの台形部３２６とからなる。端壁３０４のシール縁３１０は、第１直線状縁部３２６、円弧状縁部３２８、第２直線状縁部３３０、及び、半円弧状の円弧状縁部３３２を有する。そして、端縁シール部材３１２は、第１直線状シール部３３４、円弧状シール部３３６、第２直線状シール部３３８、及び、円弧状縁部３３２を覆う半円弧状の円弧状シール部３４０を有する。
好ましくは、端縁シール部材３１２は、第１直線状シール部３３４の外面と円弧状シール部３３６，３４０の外面とが交わる領域に、該領域を切り落とすように設けられた傾斜面からなる外面３４２を有する。

一方、側壁３０６は、長方形部３４３と長方形部３４３の一辺に一体に連なる台形部３４４とからなる。側壁３０６のシール縁３１４は、第１直線状縁部３４５、円弧状縁部３４６、及び、第２直線状縁部３４８を有する。側縁シール部材３２０は、第１直線状シール部３５０、円弧状シール部３５２及び第２直線状シール部３５４を有する。

好ましくは、側縁シール部材３２０は、第１直線状シール部３５０の外面と円弧状シール部３５２の外面とが交わる領域に、該領域を切り落とすように設けられた傾斜面からなる外面３５６を有する。
なお、図１０乃至図１２において、ガスケット、長尺押さえ板、短尺押さえ板、螺子及び取っ手が省略されているが、真空箱３００はこれらの構成要素を有する。

第３実施形態の溶接部検査装置の真空箱３００によれば、真空箱３００が検査対象部に設置されたときに、端縁シール部材３１４が、側部水冷壁５の三本の水冷管（並列水冷管）１０及びこれら水冷管１０の間のフィン１２に当接させられる。そして、側縁シール部材３１６が、三本の水冷管１０のうち両端の水冷管１０に当接させられ、側縁シール部材３２０が、角用のフィン（第２のフィン）３０２及び底部水冷壁２の水冷管（交差水冷管）１０に当接させられる。更に、天井縁シール部材３２４が底部水冷壁２の水冷管１０に当接させられる。

第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置の使用方法は、第１実施形態の場合と同じである。
第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、第１実施形態の場合と同様に、ボイラ水冷壁１の検査対象部における凹凸にかかわらずに、検査対象部内の溶接部１６の貫通した欠陥を確実に検出することができる。

また上述した第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、第１実施形態の場合と同様に、溶接部１６が突出していても、第１直線状シール部３２４，３５０によって、溶接部１６及びその周囲が確実にシールされるので、真空箱３００によって気密な真空室が形成される。

更に上述した第３実施形態のボイラ水冷壁の溶接部検査装置によれば、真空箱３００が底部水冷壁２及び側部水冷壁５という二つの壁とともに真空室を形成するので、角用のフィン３０２と側部水冷壁５の水冷管１０及びフィン１２との間の溶接部１６の貫通した欠陥も確実に検出することができる。つまり、ボイラ水冷壁１の検査対象部において、ボイラ水冷壁１の角をなす一方の壁の水冷管（並列水冷管）１０の近傍に、他の壁の水冷管（交差水冷管）１０が存在している場合でも、簡単な構成にて、真空箱３００が気密な真空室を形成することができる。

本発明は、上述した第１乃至第３実施形態に限定されることはなく、第１乃至第３実施形態の各々に変更を加えた形態や、これら形態を組み合わせた形態も含む。
例えば、第１実施形態に係る真空箱１００では、端壁１１４及び端縁シール部材１３０が２本の水冷管１０に渡って延びていたが、３本以上の水冷管１０に渡って延びていてもよい。つまり、真空箱１００は、フィン１２の両隣の３本以上の水冷管１０とともに真空室を形成してもよい。

ただし、水冷管１０やフィン１２の寸法公差や歪み等によって、端壁１１４及び端縁シール部材１３０が長くなるほどシール性が低下するので、端壁１１４及び端縁シール部材１３０は、多くても３本までの水冷管１０に渡って延びているのが好ましく、２本までの水冷管１０に渡って延びているのがより好ましい。

１ ボイラ水冷壁
２ 底部水冷壁
４ 正面部水冷壁
５ 側部水冷壁
１０ 水冷管（並列水冷管）
１２ フィン
１６ 溶接部
１００ 真空箱
１１０ 排気装置
１１２ 側壁
１１４ 端壁
１２８ 側縁シール部材
１３０ 端縁シール部材
１３８ 端壁の縁（シール縁）
１４０ 直線状縁部（第１直線状縁部）
１４２ 円弧状縁部
１４６ 直線状シール部（第１直線状シール部）
１４８ 円弧状シール部
１５２ 外面（傾斜面）

Claims (6)

1. 並列に配置された複数の並列水冷管と、溶接により隣り合う前記並列水冷管同士の隙間を塞ぐフィンとを具備するボイラ水冷壁の溶接部検査装置であって、
   隣り合う少なくとも２本の前記並列水冷管の一部と前記フィンの一部が検査対象部を構成し、前記検査対象部と共に真空室を形成する真空箱と、
   前記真空箱に接続された排気装置とを備え、
   前記真空箱は、
   透光性を有する窓部と、
   前記２本の並列水冷管のうち、対応する並列水冷管に沿うようにそれぞれ配置される２つの側壁と、
   前記並列水冷管の長手方向と交差するように配置される少なくとも１つの端壁と、
   前記側壁の縁に取り付けられ、前記側壁の縁と前記並列水冷管との間をシールするための側縁シール部材と、
   前記端壁の縁に取り付けられ、前記端壁の縁と前記並列水冷管及び前記フィンとの間をシールする端縁シール部材とを有し、
   前記端壁の縁は、
   前記フィンに沿わされる直線状の縁部と、
   前記並列水冷管に沿わされる円弧状の縁部とを有し、
   前記端縁シール部材は、
   前記直線状の縁部に取り付けられる直線状のシール部と、
   前記円弧状の縁部に取り付けられる円弧状のシール部とを有する
   ことを特徴とするボイラ水冷壁の溶接部検査装置。
2. 前記直線状のシール部の厚さは、前記円弧状のシール部の厚さよりも大である
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイラ水冷壁の溶接部検査装置。
3. 前記ボイラ水冷壁の検査対象部にて前記並列水冷管が直線状に延びている場合に使用され、
   前記真空箱は、前記並列水冷管の長手方向に相互に離れ、前記端縁シール部材がそれぞれ取り付けられた２つの端壁を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ水冷壁の溶接部検査装置。
4. 前記ボイラ水冷壁の検査対象部にて前記並列水冷管が長手方向に円弧状の曲線部を有する場合に使用され、
   前記真空箱は、
   前記並列水冷管の長手方向に相互に離れ、前記端縁シール部材がそれぞれ取り付けられた２つの端壁と、
   前記並列水冷管に沿って円弧状の曲線部を持つ縁部を有する側壁と、
   前記側壁の縁部に沿って取り付けられた側縁シール部材とを有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ水冷壁の溶接部検査装置。
5. それぞれ隣り合う管同士の隙間を前記フィンで閉塞された、前記並列水冷管と交差する方向に延びた交差水冷管、及び、前記並列水冷管と、前記フィンの構成する隙間が、第２のフィンによって閉塞されている場合に使用され、
   前記真空箱は、
   前記第２のフィンから前記並列水冷管の長手方向に離れ、前記端縁シール部材が取り付けられた１つの端壁と、
   前記端壁と前記交差水冷壁との間を延びる側壁と、
   前記端壁及び前記側壁と結合された天井壁と、
   前記端縁シール部材と前記側縁シール部材とを含み、前記側壁と前記並列水冷管、前記交差水冷管、及び前記第２のフィンとの間をシールするシール部材と、
   前記天井壁と前記交差水冷管との間をシールするシール部材とを有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ水冷壁の溶接部検査装置。
6. 並列に配置された複数の並列水冷管と、溶接により隣り合う前記並列水冷管同士の隙間を塞ぐフィンとを具備するボイラ水冷壁の溶接部検査装置であって、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載のボイラ水冷壁の溶接部検査装置を用意し、
   前記ボイラ水冷壁の検査対象部に発泡液を付与し、
   前記真空箱によって前記真空室を形成し、
   前記真空箱に接続された排気装置を用いて前記真空室内の圧力を低下させ、
   前記真空箱内における前記発泡液の発泡の有無を目視によって確認する、
   工程を備える特徴とするボイラ水冷壁の溶接部検査方法。

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