JP2018054319A - 煙道又は煙突の調査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】煙道等の本体部の外周部分に構築された外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道等を稼働させたまま容易に調査することのできる煙道又は煙突の調査方法を提供する。
【解決手段】外周コンクリート躯体４０の外周面４０ｂから緩衝空間３０に向けて貫通させて、２箇所の調査孔４４ａ，４５ａを削孔形成し、形成した調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞した後に、選択された調査孔４４ａ，４５ａを開放し、開放された調査孔４４ａ，４５ａを介して赤外線サーモグラフィー装置５３を緩衝空間３０に挿入し、開放された調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に流入する外気によって緩衝空間３０の内部の温度が低下する際の、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの温度の変化を赤外線サーモグラフィー装置５３の赤外線カメラ５４よって得られる画像から把握することで、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を調査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙道又は煙突の調査方法に関し、特に、赤外線サーモグラフィー装置を用いて煙道構造物を調査する煙道又は煙突の調査方法に関する。

高温の煙やガスが通過する構造物である煙道や煙突は、例えば高炉設備等を備えるプラントにおいて、コークス炉から煙突の放出口に向けて燃焼排ガスを送り込むための、燃焼排ガスの流通路となる部分であり、流通する燃焼排ガスは、例えば２００〜３００℃程度の高温の状態となっている。このため、煙道や煙突を構成する煙道又は煙突構造物は、例えば耐火レンガを用いて形成された本体部と、本体部を覆って外周部分に構築された外周コンクリート躯体とからなる２重構造を備えるように形成されていると共に、本体部と外周コンクリート躯体との間には、緩衝空間を設けて、流通する高温の燃焼排ガスの温度が煙道又は煙突構造物の外部に伝わらないようにする工夫がなされている。

このような煙道又は煙突構造物では、構築されてから例えば数十年以上経過して、老朽化が進んでいるものもあり、特に、煙道又は煙突構造物の緩衝空間は高温かつ狭隘な空間のため、変状調査を行うことが困難である。そのため、外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内面に重大な変状が確認された時点では、操業に支障を来すケースが多いことから、円滑な操業を確保するためにも、適切な構造物の補修や補強が必要であり、そのため、高温でかつ狭隘な空間での調査、診断技術の確立は重要な課題である。

また、煙道又は煙突構造物の内部の状況を調査するには、高炉設備等の稼働を一旦停止して、調査を行う必要があるが、高炉設備等の稼働を一旦停止すると、再稼働させるまでに多くの時間と労力を要することになり、稼働効率が低下して、多大な損失を被ることになる。このため、煙道や煙突を稼働させたままの状態で、これらの煙道又は煙突構造物の内部の状況を調査することを可能にする技術の開発が要望されている。

一方、赤外線サーモグラフィー装置を用いた赤外線法によって、コンクリートの表層部分に生じた浮き、剥離等による変状部を、離れた位置から非接触で検出できるようにした調査方法（変状部検出方法）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の調査方法では、日照等によりコンクリートの表層部分が加熱された際に、コンクリートの表層部分に浮き、剥離等があると、これらの裏側の空気層が断熱層となって、コンクリートの表面温度に温度差が生じることを利用したものである。すなわち、このような温度差が生じている場合に、赤外線サーモグラフィー装置を用いてコンクリートの表面を撮影すると、その熱画像に、温度差を示す特異な温度分布が現れることとなり、このような特異な温度分布を介して、コンクリートの表層部分に生じた変状部を、客観的に特定できるようにするものである。

特開２０１１−９９６８７号公報

赤外線サーモグラフィー装置を用いることで、煙道又は煙突構造物における、外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道や煙突を稼働させたまま調査することが可能になると考えられるが、外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面に、日照を届かせることは困難であり、また緩衝空間は、煙道や煙突の本体部の内側を流通する高温の燃焼排ガスの影響で、例えば７０〜１００℃程度の高温に常時保持された状態となっていることから、このような状況下にある緩衝空間の特質を考慮して、赤外線サーモグラフィー装置を用いて、外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況を、容易に調査できるようにする技術の開発が望まれている。

本発明は、緩衝空間を介在させて、煙道や煙突の本体部を覆ってこれの外周部分に構築された外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道や煙突を稼働させたまま、容易に調査することのできる煙道又は煙突の調査方法を提供することを目的とする。

本発明は、煙道又は煙突の本体部と、該本体部との間に緩衝空間を介在させて、該本体部を覆って外周部分に構築された外周コンクリート躯体とからなる煙道又は煙突構造物において、前記外周コンクリート躯体の前記緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道又は煙突を稼働させたまま赤外線サーモグラフィー装置を用いて調査する煙道又は煙突の調査方法であって、前記外周コンクリート躯体の外周面から前記緩衝空間に向けて貫通させて、少なくとも２箇所の調査孔を削孔形成し、形成した前記調査孔を一旦閉塞した後に、選択された前記調査孔を開放し、開放された前記調査孔を介して前記赤外線サーモグラフィー装置を前記緩衝空間に挿入し、開放された前記調査孔から前記緩衝空間に流入する外気によって前記緩衝空間の内部の温度が低下する際の、前記外周コンクリート躯体の内周面の温度の変化を前記赤外線サーモグラフィー装置の赤外線カメラよって得られる画像から把握して、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査する煙道又は煙突の調査方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

そして、本発明の煙道又は煙突の調査方法は、前記本体部が耐火レンガを用いて形成されていることが好ましい。

また、本発明の煙道又は煙突の調査方法は、前記赤外線サーモグラフィー装置が可視カメラを備えており、選択された前記調査孔に光源装置を挿入して前記緩衝空間を照らした状態で、前記可視カメラよって得られる画像からも、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査することが好ましい。

更に、本発明の煙道又は煙突の調査方法は、前記赤外線サーモグラフィー装置が、筐体部と管体部とからなる防護体の前記筐体部に収容された状態で、前記緩衝空間に挿入されるようになっており、前記管体部を介して前記筐体部に冷気を送り込みながら、前記赤外線カメラ及び／又は前記可視カメラによる画像によって、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査することが好ましい。

本発明の煙道又は煙突の調査方法によれば、緩衝空間を介在させて、煙道や煙突の本体部を覆ってこれの外周部分に構築された外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道や煙突を稼働させたまま、容易に調査することができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る煙道又は煙突の調査方法によって調査される煙道構造物を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、本発明の好ましい一実施形態の煙道又は煙突の調査方法に用いられる撮像ユニットを示す図、（ｂ）は、赤外線サーモグラフィー装置が収容された筐体部の斜視図、（ｃ）は、筐体部に収容される赤外線サーモグラフィー装置の斜視図である。 図１に示す煙道構造物の外周コンクリート躯体の天井部に調査孔を削孔形成した状態を模式的に示す断面図である。 図３に示す煙道構造物に形成した調査孔を一旦閉塞した状態を模式的に示す断面図である。 図３に示す煙道構造物の外周コンクリート躯体の天井部に形成した調査孔に挿入撮像装置を挿入した状態を模式的に示す断面図である。 図３に示す煙道構造物の外周コンクリート躯体の天井部に形成した調査孔に挿入撮像装置及び光源装置を挿入した状態を模式的に示す断面図である。 外周コンクリート躯体の側壁部に形成した調査孔に挿入撮像装置を挿入した状態を模式的に示す断面図である。 外周コンクリート躯体の天井部に形成した他の調査孔に挿入撮像装置を挿入した状態を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、図２に示す赤外線サーモグラフィー装置の赤外線カメラにより撮影された画像を例示する図、（ｂ）は、赤外線サーモグラフィー装置の可視カメラにより撮影された画像を例示する図である。 （ａ）は、図２に示す赤外線サーモグラフィー装置の赤外線カメラにより撮影された画像を例示する図、（ｂ）は、赤外線サーモグラフィー装置の可視カメラにより撮影された画像を例示する図である。

図１〜図１０に示す本発明の好ましい一実施形態に係る煙道又は煙突の調査方法は、例えば煙道本体部２０と、当該煙道本体部２０との間に緩衝空間３０を介在させて、煙道本体部２０を覆ってこれの外周部分に構築された外周コンクリート躯体４０とからなり、例えばコークス炉から煙突に向かって延設された煙道構造物１０において、外周コンクリート躯体４０の緩衝空間３０に面した内周面４０ａの状況を調査するための方法として用いられる。本実施形態の煙道又は煙突の調査方法は、煙道１２の稼働を一旦停止して調査を行うと、煙道１２を再稼働させるまでに多くの時間と労力を要することになり、稼働効率が低下して、多大な損失を被ることになることから、煙道構造物１０の本格的な修理等を行うのに先立って、煙道１２を稼働させたまま、煙道構造物１０の特に外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を、予め知っておくための方法として採用されたものである。

本実施形態の煙道又は煙突の調査方法では、図３に示すように、外周コンクリート躯体４０の外周面４０ｂから緩衝空間３０に向けて少なくとも２箇所の調査孔（例えば、調査孔４４ａ，４５ａ）を削孔形成し、この調査孔４４ａ，４５ａを介して流入する外気によって緩衝空間３０の内部温度が低下する際の外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの熱画像（図９（ａ）及び図１０（ａ）参照）を、図５に示すように、赤外線サーモグラフィー装置５３で撮影することで、煙道１２を稼働させたまま、予め外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を容易に把握できるようにする。

そして、本実施形態の煙道又は煙突の調査方法は、図１〜図５に示すように、煙道又は煙突構造物として、例えば煙道本体部２０と、煙道本体部２０との間に緩衝空間３０を介在させて、煙道本体部２０を覆って外周部分に構築された外周コンクリート躯体４０とからなる煙道構造物１０において、外周コンクリート躯体４０の緩衝空間３０に面した内周面４０ａの状況を、煙道１２を稼働させたまま赤外線サーモグラフィー装置５３（図２（ａ）〜（ｃ）参照）を用いて調査する調査方法であって、外周コンクリート躯体４０の外周面４０ｂから緩衝空間３０に向けて貫通させて、少なくとも２箇所の調査孔４４ａ，４５ａを削孔形成し（図３参照）、形成した調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞した後に、選択された調査孔４４ａ，４５ａを開放し、開放された調査孔４４ａ，４５ａを介して赤外線サーモグラフィー装置５３を緩衝空間３０に挿入し（図５参照）、開放された調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に流入する外気によって緩衝空間３０の内部の温度が低下する際の、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの温度の変化を赤外線サーモグラフィー装置５３の赤外線カメラ５４よって得られる画像（図９（ａ）及び図１０（ａ）参照）から把握することで、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を調査するようになっている。

また、本実施形態の又は煙突の煙道調査方法では、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、赤外線サーモグラフィー装置５３は可視カメラ５５を備えており、図６に示すように、選択された調査孔４４ａに光源装置６０を挿入して緩衝空間３０を照らした状態で、可視カメラ５５よって得られる画像（図９（ｂ）及び図１０（ｂ））からも、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を調査するようになっている。

更に、本実施形態の煙道又は煙突の調査方法では、赤外線サーモグラフィー装置５３は、筐体部５７と管体部５８とからなる耐熱防護体５６（図２（ａ）参照）の筐体部５７に収容された状態で（図２（ｂ）参照）、緩衝空間３０に挿入されるようになっており、管体部５８を介して筐体部５７に冷気を送り込みながら、赤外線カメラ５４及び／又は可視カメラ５５による画像（図９（ａ）、（ｂ）及び図１０（ａ）、（ｂ）参照）によって、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を調査するようになっている。

本実施形態では、煙道本体部２０は、図１にも示すように、コンクリート床版１１の上に、複数の耐火レンガ２１をアーチ状に積み上げ、隙間をモルタルで埋めながら接合することにより形成されており、複数の耐火レンガ２１でアーチ状に形成された煙道本体部２０の内部が、コークス炉等から排出される燃焼排ガスを流通させる煙道１２を構成している。なお、ここでいう煙道１２とは、燃焼排ガス等を流通させる空間をいう。

煙道本体部２０は、下部（コンクリート床版１１側）における内径（内周面２０ａどうしの幅）Ｗが２１５０ｍｍ程度、コンクリート床版１１から内周面２０ａまでの高さＨが３３００ｍｍ程度、厚さｔが２３０ｍｍ程度の大きさに形成されており、不図示の煙突に向かう延設方向に連続して形成されている。また、煙道本体部２０は、高温の燃焼排ガスが流通している状態（煙道１２を稼働させたままの状態）においては、内部温度が２００〜３００℃程度になることから、耐熱温度が１３００℃程度となるように形成されている。

外周コンクリート躯体４０は、煙道本体部２０の外周面２０ｂとの間に緩衝空間３０を介在させて、煙道本体部２０の外周面２０ｂを覆うようにして、煙道本体部２０の外周部分に構築されている。煙道本体部２０の外周面２０ｂと外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａとの間に介在する緩衝空間３０は、５０〜３００ｍｍ程度の隙間となっている。緩衝空間３０が介在していることで、燃焼排ガスが流通することで煙道本体部２０の内部が高温になることによる、外周コンクリート躯体４０の劣化を、効果的に抑制できるようになっている。本実施形態では、緩衝空間３０は、煙道本体部２０の下部及び頂部近傍において５０ｍｍ程度、煙道本体部２０の斜め上方において２００〜３００ｍｍ程度の隙間となっている。

外周コンクリート躯体４０は、鉄筋コンクリートにより形成されており、天井部４１及び１対の側壁部４２，４３を有する、断面形状が略コの字形状となるように構築されている。天井部４１は、５００ｍｍ程度の厚さに形成されており、その上（外周面４１ｂ上）を作業員が歩行可能となるように、天面４１ｂが平面状に形成されている。天井部４１の内周面４１ａは、アーチ状に形成された煙道本体部２０の外周面２０ｂの形状に対応した凹状に形成されており、煙道本体部２０の斜め上方位置の緩衝空間３０が大きくなり過ぎないようになっている。具体的に天井部４１の内周面４１ａの形状は、煙道本体部２０の頂部と対向する中央部は天面４１ｂと略平行な水平面形状に形成され、煙道本体部２０の斜め上方部分と対向する両側部は、幅方向の両側に向かって下り傾斜する傾斜面状に形成されている。１対の側壁部４２，４３は、コンクリート床版１１上に立設され、４００ｍｍ程度の厚さに形成されている。１対の側壁部４２，４３は、煙道本体部２０との隙間（緩衝空間３０の幅方向の長さ）が５０ｍｍ程度となるように、煙道本体部２０の両側に配設されている。

また、本実施形態では、外周コンクリート躯体４０の緩衝空間３０に面した内周面４０ａの状況は、撮像ユニット５０の赤外線サーモグラフィー装置５３によって撮像されるようになっている。図２（ａ）に示すように、撮像ユニット５０は、緩衝空間３０に挿入して外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａを撮像する挿入撮像部５１と、挿入撮像部５１を操作する操作部５２とを備えており、外周コンクリート躯体４０に削孔形成される調査孔を介して挿入撮像部５１を緩衝空間３０に挿入し、操作部５２で挿入撮像部５１を操作して熱画像等を撮像する。

挿入撮像部５１は、熱画像及び可視画像を撮像する赤外線サーモグラフィー装置５３（図２（ｃ）参照）と、赤外線サーモグラフィー装置５３等を収容する耐熱防護体５６（図２（ｂ）参照）とを有しており、耐熱防護体５６に赤外線サーモグラフィー装置５３を収容することで、例えば、緩衝空間３０が、煙道本体部２０の煙道１２を流通する高温の燃焼排ガスにより例えば８０℃程度の高温になった場合においても、赤外線サーモグラフィー装置５３を故障させることなく使用することができるようになっている。

赤外線サーモグラフィー装置５３は、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの表面温度の熱画像を撮像する赤外線カメラ５４と、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの可視状態を撮像する可視カメラ５５とを含んでおり、１つの略直方体状の筐体５３ａの中に赤外線カメラ５４と可視カメラ５５とが撮像方向を同じにした状態で収容されている。赤外線カメラ５４によって外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの熱画像を撮像することで、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの剥離や浮き等の損傷個所が低温部となって把握できるようになる。また、可視カメラ５５によって撮像することで、例えば、熱画像により確認された低温部を可視画像で確認することが可能になり、熱画像で低温部と判断された箇所に剥離や浮き等の損傷が発生しているかをさらに入念に調査することが可能になる。その結果、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況調査の精度を向上させることができる。本実施形態では、上述した大きさの緩衝空間３０内で撮像を行うことから、長手方向（撮像方向）の長さが６０ｍｍ程度、縦横の長さが４０ｍｍ程度の大きさの、略直方体形状を有する赤外線サーモグラフィー装置５３が用いられている。

赤外線カメラ５４は、例えば７．５〜１３μｍ程度の波長の赤外線（熱赤外線）を測定可能となっており、上述した大きさの緩衝空間３０の中で、上述の外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａを撮像することから、焦点距離を例えば８０ｃｍ程度に設定している。なお、焦点距離は８０ｃｍに限定されず、撮像箇所に基づいて変更することが好ましい。また、例えば、焦点距離を遠隔操作で調整できる赤外線カメラを用いる場合には、撮像箇所に応じて適宜焦点距離を変更することが好ましい。赤外線カメラ５４と同様に、可視カメラ５５も焦点距離が例えば８０ｃｍ程度に設定されており、焦点距離が遠隔操作で調整できる可視カメラを用いた場合には、撮像箇所に応じて適宜焦点距離を変更することが好ましい。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、耐熱防護体５６は、赤外線サーモグラフィー装置５３を収容する筐体部５７と、筐体部５７に接続された管体部５８とを含んでいる。筐体部５７には、管体部５８を介して不図示の熱電対が配されており、熱電対により測定される温度に応じて、管体部５８を介して筐体部５７に冷気が送り込まれるようになっている。管体部５８を介して筐体部５７に冷気が送り込まれることで、筐体部５７の内部温度が緩衝空間３０の雰囲気温度によって上昇することが防止される。筐体部５７は、接続ケーブル等を接続した状態の赤外線サーモグラフィー装置５３を収容可能に形成されており、本実施形態では、長手方向の長さが１２０ｍｍ程度、縦横の長さが６０ｍｍ程度の大きさの、略直方体状に形成されている。管体部５８は、筐体部５７の上面５７ａに連結されており、その内部に、筐体部５７に収容された赤外線サーモグラフィー装置５３の接続ケーブルや上述した熱電対等が配されると共に、筐体部５７に冷気を送り込めるようになっている。本実施形態では、直径が６０ｍｍ、長さが１０００ｍｍの管体部５８が用いられている。

また、耐熱防護体５６は、耐熱シート５９により被覆されており、緩衝空間３０に挿入された際に、内部温度の上昇が低減されるようになっている。耐熱シート５９は、耐熱防護体５６の全部を被覆しても良く、筐体部５７の全部及び管体部５８の一部を被覆してもよい。例えば、筐体部５７の全部と管体部５８の２／３程度を被覆していることが好ましい。耐熱シート５９としては、例えば、商品名「インサルテックステープ」（ニチアス株式会社製）等を用いることができる。

操作部５２は、赤外線サーモグラフィー装置５３を操作する操作部本体５２ａと、赤外線サーモグラフィー装置５３により撮像された熱画像及び可視画像を表示する不図示のモニタを有しており、作業者はモニタに映し出される熱画像又は可視画像を見ながら、挿入撮像部５１を把持する作業員に赤外線サーモグラフィー装置５３の撮像方向を指示し、操作部本体５２ａによる撮像を行うようになっている。本実施形態では、操作部本体５２ａは、赤外線カメラ５４及び可視カメラ５５により動画及び静止画を撮像できるようになっている。操作部５２としては、赤外線サーモグラフィー装置５３の操作プログラムがインストールされたパーソナルコンピュータを用いることができる。

本実施形態に係る煙道又は煙突の調査方法は、上述のような図１に示す煙道構造物１０の外周コンクリート躯体４０の緩衝空間３０に面した内周面４０ａの状態を、上述のような図２に示す撮像ユニット５０を用いて調査する。具体的には、本実施形態の調査方法を行うには、まず、少なくとも２箇所の調査孔が形成される外周コンクリート躯体４０の天井部４１において、鉄筋等の埋没物探査を行い、鉄筋等の埋没物の無い箇所を確認する。なお、ここでは２箇所の調査孔４４ａ，４５ａをコア削孔するが、調査孔は２箇所以上、コア削孔しても良い。調査孔の数は、煙道構造物１０の大きさや形状（例えば緩衝空間の大きさや形状）等に応じて適宜設定することが好ましい。また、外周コンクリート躯体４０のコア削孔とは、外周コンクリート躯体４０の外周面４１ｂから緩衝空間３０に向けて、外周コンクリート躯体４０をくり抜くことをいう。

埋没物探査によって天井部４１における鉄筋等の埋没物の無い箇所を確認したら、天井部４１においてコア削孔する箇所を例えば２箇所決定する。本実施形態では、図３に示すように、煙道本体部２０の頂部と対向する位置に、調査孔４４ａをコア削孔し、調査孔４４ａと幅方向（延設方向と直交する方向）に並んで所定距離離れた位置に、調査孔４５ａをコア削孔する。また本実施形態においては、直径が約２００ｍｍ（φ２００）の大きさとなるように調査孔４４ａ，４５ａをコア削孔する。２箇所の調査孔４４ａ，４５ａをコア削孔することで、調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に外気が流入し易くなり、緩衝空間３０の内部の温度を効果的に低下させることが可能になる。

天井部４１に対する２箇所のコア削孔が終了すると、図４に示すように、コア削孔した２箇所の調査孔４４ａ，４５ａに閉塞管４ａ，４７を挿入して、調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞する。調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞することで、緩衝空間３０の温度をコア削孔する前の温度に戻すことが可能になる。調査孔４４ａ，４５ａを閉塞する閉塞管４６，４７は、下端が底板４６ｃ，４７ｃで封止され、上端に矩形状の蓋体４６ａ，４７ａが接続された、直径が約１６５ｍｍ（φ１６５）の管体４６ｂ，４７ｂからなり、予め準備されたものである。管体４６ｂ，４７ｂは断熱テープにより被覆されており、矩形状の蓋体４６ａ，４７ａには天井部４１に固定するための不図示の固定アンカーを挿通させる不図示の挿通孔が形成されている。閉塞管４６，４７は、不図示の固定アンカーを介して蓋体４６ａ，４７ａが天井部４１に固定されるようになっている。

調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞したら、撮像ユニット５０を準備する。撮像ユニット５０による熱画像の撮像には、二人の作業員を必要とし、第１の作業員が調査孔４５ａに挿入した挿入撮像部５１を操作し、第２の作業員が操作部５２の操作部本体５２ａを操作すると共に、モニタを見ながら第１の作業員に挿入撮像部５１による撮像位置を指示する。

撮像ユニット５０を準備したら、その後、選択された調査孔（本実施形態では、２箇所の調査孔４４ａ，４５ａ）を再び開放し、２箇所の調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に外気を流入させる。２箇所の調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に外気が流入すると、緩衝空間３０の内部の温度が低下する。そして、図５に示すように、第１の作業員が、調査孔４５ａに挿入撮像部５１を挿入し、外周コンクリート躯体４０の天井部４１の内周面４１ａの熱画像を赤外線カメラ５４で撮像する。例えば、第２の作業員がモニタに映し出される熱画像を見ながら、挿入撮像部５１を把持する第１の作業員に赤外線カメラ５４の撮像方向を指示し、操作部本体５２ａによる撮像を行う。

このとき、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａに剥離や浮き等の損傷個所がある場合、剥離や浮き部分の裏側の空気層が、断熱材としての役割を果たすことで、外周コンクリート躯体４０の外周面４０ｂから内周面４０ａに向かう熱の移動（温度熱の高い方から低い方へ向かう熱の移動）が遮断され、損傷個所が低温部となって現れる（図９（ａ）参照）。一方、外周コンクリート躯体４０に損傷個所が無い場合、図１０（ａ）に示すように、外周コンクリート躯体４０の外周面４０ｂから内周面４０ａに向かう熱の移動（温度の高い方から低い方へ向かう熱の移動）により、内周面４０ａに著しい低温部が現れない。このようにして外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａを赤外線カメラ５４で撮像することで、煙道１２を稼働したままの状態で、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの損傷箇所等の状況を把握することができる。

外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの、赤外線カメラ５４により撮像された熱画像に基づく調査が終わると、次に、熱画像に基づく調査により得られた低温部の確認調査が行われる。低温部の確認調査を行うことで、低温部が、剥離や浮き等の損傷により現れたものであるか、それ以外の影響により現れたものであるかについてさらに詳細に確認することが可能になって、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を、さらに精度良く調査することが可能になる。

低温部の確認調査は、三人の作業員を必要とし、例えば、第１の作業員が調査孔４５ａに挿入された挿入撮像部５１の可視カメラ５５の向き等を操作し、第２の作業員が操作部５２の操作部本体５２ａを操作すると共に、モニタを見ながら挿入撮像部５１の可視カメラ５５による撮像位置を指示する。そして、第３の作業員が調査孔４４ａから光源装置６０を挿入し、撮像箇所を光源装置６０によって照射する。第３の作業員による光源装置６０の照射方向も、第２の作業員による指示により行われる。光源装置６０で緩衝空間３０を照らした状態で、可視カメラ５５で低温部を撮像することにより、図９（ａ）に示す低温部が、図９（ｂ）に示すひび割れ等の損傷であることや、図１０（ａ）に示す低温部が、図１０（ｂ）に示すように損傷個所でないことを、容易に確認することができる。このように、光源装置６０で緩衝空間３０を照らした状態で緩衝空間３０の低温部を撮像することによって、低温部が損傷個所であるか否かについて容易に確認することが可能になり、これによって外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの調査の精度を、さらに向上させることが可能になる。

調査孔４４ａ，４５ａを使用した外周コンクリート躯体４０の天井部４１の内周面４１ａの調査が終わると、上述と同様にして、図７に示すように、側壁部４２に別の調査孔４４ｂ，４５ｂを削孔形成し、同様の調査を行うことができる。更に、図８に示すように、天井部４１に別の調査孔４５ｃを削孔形成して、同様の調査を行うことができる。なお、本実施形態では、天井部４１の内周面４１ａと一対の側壁部４２，４３の内周面４２ａ，４３ａとについて、別々に調査を行うことができるが、例えば、天井部４１及び一対の側壁部４２，４３のそれぞれに、調査孔をコア削孔し、それぞれの調査孔を一旦閉塞した後に、選択した調査孔を開放し、開放された調査孔を介して挿入撮像部５１を挿入して、赤外線カメラ５４及び／又は可視カメラ５５により、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの熱画像や可視画像を撮像することで、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの状況を調査しても良い。

そして、上述した本実施形態の煙道調査方法よれば、緩衝空間３０を介在させて、煙道本体部２０を覆ってこれの外周部分に構築された外周コンクリート躯体４０の緩衝空間３０に面した内周面４０ａの状況を、煙道１２を稼働させたまま、容易に調査することが可能になる。

すなわち、本実施形態の煙道又は煙突の調査方法によれば、外周コンクリート躯体４０の外周面である天面４０ｂから緩衝空間３０に向けて貫通させて、少なくとも２箇所の調査孔４４ａ，４５ａを削孔形成し、形成した調査孔４４ａ，４５ａを一旦閉塞した後に、選択された調査孔４４ａ，４５ａを開放し、開放された調査孔４４ａ，４５ａを介して赤外線サーモグラフィー装置５３を緩衝空間３０に挿入し、開放された調査孔４４ａ，４５ａから緩衝空間３０に流入する外気によって緩衝空間３０の内部の温度が低下する際の、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの温度の変化を赤外線サーモグラフィー装置５３の赤外線カメラ５４よって得られる画像から把握して、外周コンクリート躯体４０の内周面の状況を調査するようになっている。これによって、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａに剥離や浮き等の損傷個所が生じている場合に、損傷個所が、赤外線カメラ５４よって得られる画像に低温部となって現れるので、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａを赤外線カメラ５４で撮像して低温部を探すことで、外周コンクリート躯体４０の内周面４０ａの損傷個所を、容易に把握して調査することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の煙道又は煙突の調査方法によって外周コンクリート躯体の緩衝空間に面した内周面の状況が調査される煙道又は煙突構造物は、煙突の放出口に向けて燃焼排ガスを流通させる流通路を形成するものであれば良く、緩衝空間を介在させた煙突本体部と外周コンクリート躯体とによって構成される、煙突自体を煙道又は煙突構造物として、本発明の煙道又は煙突の調査方法を適用することもできる。

１０ 煙道構造物（煙道又は煙突構造物）
２０ 煙道本体部（本体部）
２１ 耐火レンガ
３０ 緩衝空間
４０ 外周コンクリート躯体
４０ａ 内周面
４０ｂ 外周面（天面）
４４ａ、４４ｂ 調査孔
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ 調査孔
５０ 撮像ユニット
５１ 挿入撮像部
５２ 操作部
５３ 赤外線サーモグラフィー装置
５４ 赤外線カメラ
５５ 可視カメラ
５６ 耐熱防護体
５７ 筐体部
５８ 管体部
５９ 耐熱シート
６０ 光源装置

Claims (4)

1. 煙道又は煙突の本体部と、該本体部との間に緩衝空間を介在させて、該本体部を覆って外周部分に構築された外周コンクリート躯体とからなる煙道又は煙突構造物において、前記外周コンクリート躯体の前記緩衝空間に面した内周面の状況を、煙道又は煙突を稼働させたまま赤外線サーモグラフィー装置を用いて調査する煙道又は煙突の調査方法であって、
   前記外周コンクリート躯体の外周面から前記緩衝空間に向けて貫通させて、少なくとも２箇所の調査孔を削孔形成し、形成した前記調査孔を一旦閉塞した後に、選択された前記調査孔を開放し、開放された前記調査孔を介して前記赤外線サーモグラフィー装置を前記緩衝空間に挿入し、開放された前記調査孔から前記緩衝空間に流入する外気によって前記緩衝空間の内部の温度が低下する際の、前記外周コンクリート躯体の内周面の温度の変化を前記赤外線サーモグラフィー装置の赤外線カメラよって得られる画像から把握して、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査する煙道又は煙突の調査方法。
2. 前記本体部が耐火レンガを用いて形成されている請求項１記載の煙道又は煙突の調査方法。
3. 前記赤外線サーモグラフィー装置は、可視カメラを備えており、選択された前記調査孔に光源装置を挿入して前記緩衝空間を照らした状態で、前記可視カメラよって得られる画像からも、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査する請求項１又は２記載の煙道又は煙突の調査方法。
4. 前記赤外線サーモグラフィー装置は、筐体部と管体部とからなる防護体の前記筐体部に収容された状態で、前記緩衝空間に挿入されるようになっており、前記管体部を介して前記筐体部に冷気を送り込みながら、前記赤外線カメラ及び／又は前記可視カメラによる画像によって、前記外周コンクリート躯体の内周面の状況を調査する請求項１〜３の何れか１項記載の煙道又は煙突の調査方法。