JP2017203511A - 有水式ガスホルダ用板厚測定装置および有水式ガスホルダ用撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水槽内の水を保持したまま水槽内の点検作業を行うことができる有水式ガスホルダ用の点検装置を提供することを目的とする。【解決手段】パイプの先端に板厚測定器が取り付けられており、前記パイプは板厚が２ｍｍ以上、パイプ外径が２０〜１００ｍｍ、水中重量が０〜１０ｋｇであることを特徴とする有水式ガスホルダ用板厚測定装置。【選択図】図１

Description

本発明は、有水式ガスホルダの点検の際に用いる有水式ガスホルダ用板厚測定装置および有水式ガスホルダ用撮影装置に関する。

一般に、製鉄所の高炉やコークス炉で発生した副生ガス等を貯蔵する際には、ガスホルダが用いられる。有水式ガスホルダには、ガス槽を垂直に昇降させるためのガイドローラが設置されている（特許文献１参照）。

コークス炉ガス等は、硫黄等の腐食成分又は浮遊ダストを含んでいる。そのため、これらのガスと接触するガスホルダの内壁（通常、鋼板製）表面には、硫化鉄等の腐食生成物やダストが固着する。したがって、有水式ガスホルダにおいて、例えば水槽内の底板の厚み測定といった点検作業を行う際には、通常、水槽内部の水を外部に排出し、その後、必要に応じて水槽内の底部や側壁に堆積・付着したダスト等の異物を清掃した後でなければ点検作業を実施できない。また、有水式ガスホルダのガイドローラを目視で点検する場合についても、水槽内の水を外部に排出した後に点検作業を行う。

特開２０１３−１１９９３６号公報

上述したような従来の点検作業では、水槽内の水を全量抜いてから点検作業を行うため、水を抜くのに非常に長い期間を要する。また、コークス炉ガス等と接触した水槽の水を排出する場合、環境問題の観点から、水槽の水を環境に対して無害化してから排出する必要がある。このため、排出する水に対して化学処理が必要となることから、多額の処理費用がかかるという問題があった。

本発明は、かかる事情に鑑み、水槽内の水を保持したまま水槽内の点検作業を行うことができる有水式ガスホルダ用の点検装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、有水式ガスホルダの水槽内の水を抜かずに水槽内の点検作業が可能な点検装置について鋭意検討した。その結果、点検装置として、水槽内の底板の厚みを測定する板厚測定装置、もしくは、ガイドローラといった水槽内の機器の目視点検に用いる撮影装置に関して、パイプの先端に板厚測定器もしくは撮影カメラを取り付けたパイプを水槽内に挿入することにより、水槽内の水を抜かずに有水式ガスホルダの点検作業ができることを見出した。

本発明は、以上の知見をもとに完成されたものであり、その要旨は以下のとおりである。
［１］パイプの先端に板厚測定器が取り付けられており、前記パイプは板厚が２ｍｍ以上、パイプ外径が２０〜１００ｍｍ、水中重量が０〜１０ｋｇであることを特徴とする有水式ガスホルダ用板厚測定装置。
［２］前記有水式ガスホルダ用板厚測定装置は、異物除去部材をさらに備えることを特徴とする［１］に記載の有水式ガスホルダ用板厚測定装置。
［３］パイプの先端にカメラが取り付けられており、前記パイプは板厚が２ｍｍ以上で、パイプ外径が２０〜１００ｍｍ、水中重量が０〜１０ｋｇであることを特徴とする有水式ガスホルダ用撮影装置。
［４］前記有水式ガスホルダ用撮影装置は、カメラが下向きであるときを０°としたとき、カメラ角度を２０〜１１０°に調節可能であることを特徴とする［３］に記載の有水式ガスホルダ用撮影装置。
［５］前記有水式ガスホルダ用撮影装置は、撮影対象を照らすライトを備え、前記ライトの色温度は２５００〜３０００Ｋであることを特徴とする［３］または［４］に記載の有水式ガスホルダ用撮影装置。

本発明によれば、水槽内の水を保持したまま水槽内の点検作業を行うことができる。したがって、水槽の検査期間を大幅に短縮することができる。また、水槽内の水を排出する必要が無いので、水を排出させる際の化学処理が不要になり、処理費用削減や環境への負荷低減という効果もある。

図１は、パイプの水中重量に関して、パイプ外径とパイプの板厚との関係を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態の板厚測定装置の概略図である。 図３は、本発明の一実施形態の撮影装置の概略図である。 図４は、本発明の一実施形態の点検作業の様子を示す概略図である。

以下、本発明の構成を説明する。

まず、本発明の板厚測定装置および撮影装置が取り付けられるパイプについて説明する。

本発明者らは、水槽内の水を保持したまま点検作業ができる装置について検討した。まず、水槽内の底板の厚みを測定する板厚測定器もしくは水槽内の機器の目視点検に用いるカメラを先端に取り付けたパイプを、水槽内に挿入して点検することを見出した。しかしながら、単にパイプの先端に板厚測定器やカメラを取り付けただけでは、浮力の関係でパイプが浮かび上がってきてしまうことがある。そのため、操作性に欠け、板厚測定箇所や、目視点検箇所に、板厚測定器もしくはカメラをうまく合わせることができないことがわかった。

そこで本発明者らは、板厚測定箇所や目視点検箇所に板厚測定器もしくはカメラを合わせることが可能なパイプについて検討した。本発明者らは、長さ９ｍの鉄パイプを用いて、種々の板厚およびパイプ外径を有するパイプの水中重量を換算し、パイプが浮かび上がらない水中重量について検討した。種々の板厚およびパイプ外径を有するパイプに関して、パイプが浮かび上がらない水中重量をプロットした結果を、図１に示す。なお、水中重量とは、鉄パイプを水中に沈めたときに作業者が保持する重量のことで、単位は「ｋｇ」である。

図１に示す本発明の範囲内であれば、水槽内にパイプを浸漬させてもパイプが浮かび上がらないため、板厚測定箇所や目視点検箇所に装置を合わせることができる。したがって、水槽内の水を保持したまま点検作業ができる。なお、実際に水槽内にパイプを浸漬させて点検作業を行う場合、パイプには板厚測定器もしくはカメラが取り付けられているので、その分だけ水中重量は適宜変化する。したがって、図１の本発明の範囲内において、取り付ける板厚測定器もしくはカメラの重量を考慮した適切な水中重量を適宜決めれば良い。

本発明では、パイプの強度を得る点から、パイプの板厚は２ｍｍ以上とする。

また、パイプ外径は２０〜１００ｍｍとする。パイプ外径が２０ｍｍ未満ではパイプの強度を得られない。また、１００ｍｍ超えではパイプが大きすぎて操作性に欠ける。

パイプの水中重量は０〜１０ｋｇとする。水中重量が０ｋｇ未満では、鉄パイプが浮き上がるので操作性に欠ける。水中重量が１０ｋｇ超えでは、パイプが重すぎて操作性に欠ける。

パイプの素材は特に限定されないが、腐食の観点から、ＳＵＳ３０４と同等以上の耐腐食性がある鋼材が好ましい。

次に、本発明の板厚測定装置について説明する。

本発明の板厚測定装置は、有水式ガスホルダの検査項目である槽内部の厚み測定を行う場合に用いられる。本発明の板厚測定装置は、水槽内の水を保持したまま、槽内部の厚み測定をすることができる。したがって、大幅に水槽の検査期間を短縮できる。

図２に示すように、本発明の板厚測定装置１は、上述した特徴を有するパイプ２の先端に板厚測定器３が取り付けられている。板厚測定器３としては、例えば、超音波で板厚を測定する厚み計（水中内で使用可能な厚み計）であればよい。板厚測定器３はケーブル４を介してモニター５に接続されている。なお、ケーブル４は、例えば固定部材８によりパイプ２に沿うように固定されていればよい。有水式ガスホルダの水槽内に本発明の板厚測定装置１を挿入し、測定箇所の厚みを測定すると、測定信号を演算した厚みがモニター５に表示されることにより、板厚が測定できる。

本発明の板厚測定装置は、異物除去部材を備えることが好ましい。異物除去部材を備えることにより、点検範囲の異物を除去しながら槽内部の厚み測定を行うことができる。異物除去部材としては特に限定されないが、例えば、図２に示すように、エアホース６やブラシ７が挙げられる。エアホース６やブラシ７は、例えば固定部材８によりパイプ２に沿うように固定されていればよい。エアホース６はエアコンプレッサ（図示しない）にケーブル９を介して接続されており、エアホース６からエアーを噴射することにより、異物を除去する。なお、ケーブル９は、固定部材１０によりパイプ２に沿うように固定されていればよい。また、ブラシ７を用いて異物を除去する場合は、異物にブラシ７を当て、作業者が適宜パイプ２を動かすことにより異物を除去すればよい。

次に、本発明の撮影装置について説明する。本発明の撮影装置は、有水式ガスホルダの検査項目であるガイドローラなどの機器の目視点検に用いられ、水槽内の水を保持したまま、水槽内にある機器の目視点検を行うことができる。したがって、大幅に水槽の検査期間を短縮できる。

図３に示すように、本発明の撮影装置１１は、上述した特徴を有するパイプ２の先端に目視点検用のカメラ１２が取り付けられている。カメラ１２としては、水中内の撮影が可能な水中カメラであればよい。カメラ１２はケーブル１３を介してカメラモニター１４に接続されている。なお、ケーブル１３は、固定部材１５によりパイプ２に沿うように固定されていれば良い。有水式ガスホルダの水槽内に撮影装置１１を浸漬させ、撮影対象である目視点検箇所（例えば、ガイドローラ）にカメラ１２を合わせ、カメラモニター１４に映し出されたカメラ画像を観察することにより、目視点検を行う。

本発明の撮影装置は、カメラが下向きであるときを０°としたとき、カメラ角度を２０〜１１０°に調節可能である。カメラ角度を２０〜１１０°に調節することにより、目視点検箇所が死角なく点検できる。なお、カメラの角度調整は、カメラに設置する紐あるいはワイヤーなどで調整すればよい。

また、本発明の撮影装置は、撮影対象を照らすライト１６を備えることが好ましく、このライトの色温度は２５００〜３０００Ｋであることが好ましい。ライトを備えることにより、撮影対象をライトに照らすことができる。また、色温度を２５００〜３０００Ｋとすることにより、視環境を良くすることができる。色温度が２５００Ｋ未満もしくは３０００Ｋ超えでは、撮影対象がはっきり見えず、目視点検ができないことがある。なお、図３に示すように、ライト１６はスイッチ（図示しない）とケーブル（図示しない）で繋がっており、作業者が適宜ライトのスイッチを押せるようにすればよい。

次に、本発明の板厚測定装置を用いて有水式ガスホルダの水槽内の板厚を測定する方法について、図４を用いて説明する。

まず、板厚測定器３およびモニター５の電源を入れる。次に、作業者Ｘ１は、シール水１８が封入されている有水式ガスホルダ１７の天板１９に取り付けられている仕切り弁２０から、本発明の板厚測定装置１、すなわち、板厚測定器３が取り付けられているパイプの先端を水槽内に挿入する。そして、測定対象部に板厚測定器３のセンサー（図示しない）をあてて、水槽内の板厚を測定する。なお、別の作業者Ｘ２がモニター５を観察してもよい。また、測定対象部が異物等で汚れている場合は、エアホースやブラシを用いて測定対象部の異物を除去すれば良い。

次に、本発明の撮影装置を用いて有水式ガスホルダのガイドローラの目視点検をする方法について、図４を用いて説明する。

まず、カメラ１２およびカメラモニター１４の電源を入れる。次に、作業者Ｘ３は、シール水１８が封入されている有水式ガスホルダ１７の水槽内に、本発明の撮影装置１１、すなわち、カメラ１２が取り付けられているパイプの先端を水槽内に挿入する。カメラモニター１４にガイドローラ２１が映し出されるように、ガイドローラ２１にカメラ１２の照準を合わせる。モニター１４に映し出されるガイドローラ２１が見え難い場合は、ライトを当てたり、カメラ１２の角度を適宜調整すればよい。

以上より、本発明の有水式ガスホルダ用板厚測定装置および撮影装置は、製鉄所の有水式ガスホルダや液体を貯蔵するタンク等の定期自主検査において、水槽内の水を保持したまま水槽内の点検作業を行うことができる。したがって、大幅に水槽の検査期間を短縮することができる。

従来の点検作業では、有水式ガスホルダの水槽内の水（約７０００トン）を排出するという作業があったため、点検作業を始めてから終了するのに８日間程度必要であった。本発明の装置を用いて点検作業を行ったところ、水を排出する必要が無くなったため、点検作業を３日間で完了することができた。

１ 板厚測定装置
２ パイプ
３ 板厚測定器
４ ケーブル
５ モニター
６ エアホース
７ ブラシ
８ 固定部材
９ ケーブル
１０ 固定部材
１１ 撮影装置
１２ カメラ
１３ ケーブル
１４ カメラモニター
１５ 固定部材
１６ ライト
１７ 有水式ガスホルダ
１８ シール水
１９ 天板
２０ 仕切り弁
２１ ガイドローラ
Ｘ１ 作業者
Ｘ２ 作業者
Ｘ３ 作業者

Claims (5)

1. パイプの先端に板厚測定器が取り付けられており、前記パイプは板厚が２ｍｍ以上、パイプ外径が２０〜１００ｍｍ、水中重量が０〜１０ｋｇであることを特徴とする有水式ガスホルダ用板厚測定装置。
2. 前記有水式ガスホルダ用板厚測定装置は、異物除去部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の有水式ガスホルダ用板厚測定装置。
3. パイプの先端にカメラが取り付けられており、前記パイプは板厚が２ｍｍ以上で、パイプ外径が２０〜１００ｍｍ、水中重量が０〜１０ｋｇであることを特徴とする有水式ガスホルダ用撮影装置。
4. 前記有水式ガスホルダ用撮影装置は、カメラが下向きであるときを０°としたとき、カメラ角度を２０〜１１０°に調節可能であることを特徴とする請求項３に記載の有水式ガスホルダ用撮影装置。
5. 前記有水式ガスホルダ用撮影装置は、撮影対象を照らすライトを備え、前記ライトの色温度は２５００〜３０００Ｋであることを特徴とする請求項３または４に記載の有水式ガスホルダ用撮影装置。

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