JP2942586B2 - 水力機械の内部点検方法 - Google Patents

水力機械の内部点検方法

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JP2942586B2 JP2086076A JP8607690A JP2942586B2 JP 2942586 B2 JP2942586 B2 JP 2942586B2 JP 2086076 A JP2086076 A JP 2086076A JP 8607690 A JP8607690 A JP 8607690A JP 2942586 B2 JP2942586 B2 JP 2942586B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は水力機械の内部点検装置を有する水力機械の
内部点検方法に係り、特に水力機械の流路に隣接した位
置に、水力機械の内部と外部とに連通し、室内の圧力を
調節できる点検準備室を設けることにより、水力機械の
内部点検の際に、この点検準備室を介して、水力機械の
外部から満水状態の水力機械の内部に内部点検装置を入
れ、この内部点検装置によって水力機械の内部を点検で
きるようにした水力機械の内部点検方法に関する。
(従来の技術) 一般に水力機械流路の内部点検を行うには、まず水力
機械の駆動用の水を供給する導水管の上部貯水池側にあ
るインテークゲートと水力機械の吸出し管出口のドラフ
トゲートとを閉鎖し、導水管から吸出し管までの水をポ
ンプによって排水する。完全に排水した後、吸出し管の
上部やケーシングに設けられたマンホールから作業員が
入り、水力機械内部に検査用足場を組み立てる。また、
ガイドベーンの隙間が狭く、検査作業員がガイドベーン
を通過出来ない場合には、ガイドベーンの開閉機構部の
リンクを一部分解して検査作業員が通過可能なようにす
る。
上記の足場の組立て作業等が完了した後に、検査作業
員が水力機械内部に入り、目視等により流路内部のクラ
ック或いはキャビテーション壊食、土砂による損傷等を
点検していた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記従来の水力機械及び水力機械内部点
検方法では、排水と足場の組立て作業及びそれらの復旧
作業のために水力機械の運転を長期間停止しなければな
らない。この長期間の運転停止は大きな経済的なロスと
なるという問題があった。
また、水力機械の内部に人間が入り込むため、万一イ
ンテークゲートやドラフトゲートが損傷し、或いは誤作
動により開くことがあれば、大きな事故につながるとい
う問題点があった。
さらに点検を要する箇所は一般に狭く、傾斜が急であ
る上に表面が滑りやすい所が多く、作業環境が悪く、か
つ、作業に危険が伴うという問題点もあった。
これに対し、水力機械内部を排水せずに、作業員の代
わりに内部点検装置を水力機械の上方の導水管上部より
入れ、水力機械の内部の点検箇所に到達させて点検を行
う方法も考えられる。しかし、導水管の上部と点検箇所
とは一般に離れており、内部点検装置と外部の制御装置
或いは動力源とを結ぶケーブルが長くならざるをえず、
このケーブルの摩擦抵抗により、内部点検装置を駆動で
きないという問題点があった。さらにこの方法において
は、上記の問題点を克服するために内部点検装置が大型
化するが、大型化した内部点検装置がガイドベーンを通
過できないという問題点もあった。そこで本発明の目的
は、水力機械内部の排水と足場の組立て作業を行わず
に、満水状態の水力機械の内部に内部点検装置を入れら
れ、この内部点検装置を自在に駆動して必要な点検箇所
を点検できるようにした水力機械の内部点検方法を提供
することにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の水力機械の内部点検方法は、水力機械の吸出
し管上部の管壁に、水を満たした状態の水力機械内部に
通じる第1の開閉扉と水力機械外部の大気圧空間に通じ
る第2の開閉扉を有し、さらに排水管と充水管と空気抜
き管を有する点検準備室を備え、 前記点検準備室を前記第2の開閉扉を開けて大気開放
し、この第2の開閉扉より前記点検準備室内に内部点検
装置を収納し、前記第2の開閉扉を閉鎖した後に、前記
空気抜き管より排気しつつ前記充水管を介して前記点検
準備室に水力機械内部の水を充満させ、前記点検準備室
の水圧と水力機械内部の水圧とが等しくなったところ
で、前記第1の開閉扉を開き、前記内部点検装置を水力
機械流路内に入れることを特徴とするものである。
(作用) 本発明によれば、外気側と水力機械内部とに連通し、
圧力が調節可能な点検準備室が水力機械の吸出し管の管
壁の外側に設けられているので、水力機械の内部点検の
際に、水力機械を停止し、この点検準備室を介して、満
水状態の水力機械内に内部点検装置を入れることができ
る。さらに、内部点検装置と外部の制御装置や動力源と
を結ぶケーブルを短くでき、内部点検装置が狭いガイド
ベーンを通過する必要がないので、内部点検装置を自在
に駆動し、必要な点検箇所に内部点検装置を接近させ、
点検を行うことができる。
(実施例) 以下本発明による水力機械の内部点検方法の一実施例
を第1図乃至第11図を参照して説明する。
第1図において、全体を符号1で示した水力機械はラ
ンナ2と主軸3とガイドベーン4とケーシング5と吸出
し管6とを有している。この吸出し管6の上部の管壁
に、水力機械の内部点検のための点検準備室7が設けら
れている。
点検準備室7は外気側の開閉扉8と水力機械流路側の
開閉扉9と有しており、水力機械1はこの点検準備室7
を介して内部と外部とが連通するように構成されてい
る。開閉扉8は誤作動によって開くのを防止するために
ボルト・ナットによって開閉するようになっている。一
方、開閉扉9は、油圧制御の開閉シリンダ装置10によっ
て開閉するようになっている。
点検準備室7は後述する内部点検装置11を内部に収納
できるように構成され、点検準備室7の外部には、内部
点検装置11を制御し、点検データを分析するための制御
装置12が設けられている。この制御装置12と内部点検装
置11は、ケーブル収納リール13を介してケーブル14によ
って連結されている。
第2図において、点検準備室7は充水管15と空気抜き
管16と排水管17とを有している。
水力機械1の内部点検を行うときは、水力機械を停止
し、外側開閉扉8より点検準備室7の室内に内部点検装
置11を入れ、外側開閉扉8を閉鎖した後に、空気抜き管
16より排気しつつ、充水管15より水力機械1の内部の水
を点検準備室7に導入する。点検準備室7が満水状態と
なった後に空気抜き管16のバルブを閉鎖することによ
り、点検準備室7の室内の水圧は水力機械1の内部の水
圧と同じ圧力となる。このとき内側開閉扉9は、内側と
外側に等しい水圧を受けるので、開閉シリンダ装置10に
よって容易に開閉出来るようになる。
第3図において、内側開閉扉9は、開閉シリンダ装置
10によって開かれ、内部点検装置11は、後述の駆動装置
により点検箇所に到達し、後述の検査装置により検査を
行う。内部点検装置11の駆動と検査は前記制御装置12に
より制御され、点検データも制御装置12で分析される。
内部点検装置11と制御装置12とを連結するケーブル14
は、ケーブル収納リール13から必要に応じた長さだけ繰
り出される。
第4図は内部点検装置11の一実施例を示しており、内
部点検装置11の本体には、水力機械内の空間を自由に移
動できるように推進器18を取り付けられている。さらに
内部点検装置11の本体には、点検箇所の状態を写すため
のカメラ19と点検箇所に光を投射するための照明装置20
とが設けられている。この内部点検装置11を目的の点検
箇所に移動し、点検箇所にカメラ19と照明装置20とを接
近させることにより間接的にクラックや腐食部分を目視
により検出できる。この場合、水力機械内部には内圧が
あるために、クラックは押し開かれた状態にあり、より
容易に目視検査により検出できる。
第4図と同一部分に同一符号を付した第5図は内部点
検装置11の他の実施例の一つを示している。この実施例
においては、内部点検装置11の本体に走行車輪21が取り
付けられ、内部点検装置11が空気中にある場合でも移動
できるように構成されている。
第6図も内部点検装置11の他の実施例の一つを示して
いる。この実施例においては、内部点検装置11の本体に
電磁石22が設けられている。この電磁石22に通電するこ
とにより、内部点検装置11は水力機械内部の金属部に固
定され、安定した画像が得られる。
第7図は内部点検装置11のさらに他の実施例の一つを
示している。この実施例においては、内部点検装置11に
浸透探傷試験装置が搭載され、端部より浸透探傷試験用
ノズル23が突出している。検査に際しては、浸透探傷試
験用ノズル23より検査箇所に浸透液、洗浄液、現像液が
逐次噴き付けられ、検査箇所の欠陥を検出することがで
きる。検査箇所に洗浄液のみを噴射し、目視検査を容易
にすることもできる。
浸透探傷試験用ノズル23は一つとすることも可能であ
り、複数のノズルによって構成されるようにしても良
い。
第8図は内部点検装置11のさらに他の実施例の一つを
示している。この実施例においては、内部点検装置11に
超音波探傷試験装置が搭載され、端部より振動子アーム
24が突出している。この場合、振動子と検査箇所の間に
存在する水が超音波探傷試験に必要な接触媒質の役割を
果たして好都合である。
第9図は第4図に示す内部点検装置11に第5図乃至第
8図に記載した装置を同時に設けた一実施例を示してお
り、一つの内部点検装置11によって複数の検査作業が行
えるように構成されている。
一般にカメラによって得られる映像は、カメラが水中
にある場合より、気中にある場合のほうがより鮮明な映
像が得られる。水力機械内部の点検箇所の気中の映像を
得るために、水力機械の水面押し下げ装置を利用するこ
とができる。
第10図において、水力機械11の内部の水面は、図示し
ていない水面押し下げ装置によって点検箇所の下まで押
し下げられる。前記内部点検装置11は、備えられている
カメラ19が水面の上に出るように浮上し、点検箇所に接
近し、カメラ19により点検箇所の気中の映像を前記制御
装置12に送る。
内部点検装置11による水力機械の内部点検において、
点検箇所の位置の特定は重要な問題となる。点検箇所の
位置の特定のために、水力機械のランナ2の各羽根ごと
に、あるいは水力機械内部を位置により異なる色に塗装
することができる。水力機械の内部を塗装することは一
方において、塗装の変色によりクラックや腐食部分の発
見を容易にし、さらにキャビテーションの発生状態を事
前に把握でき、キャビテーション壊食に予め対応でき
る。
点検箇所の位置の特定に対する他の方法に、液面計を
用いるものがある。点検箇所の位置は、高さが特定でき
れば、内部点検装置11のカメラ19による観察と組み合わ
せることにより、位置が特定できる。上記の水面押し下
げ装置を用いる検査方法においては、水力機械内部の水
位を表示する通常任意の液面計により、点検箇所の高さ
を特定できるので、カメラ19による観察と組み合わせ
て、点検箇所の位置を特定できる。
さらに点検箇所の特定に対する他の方法に、繰り出さ
れたケーブル14の長さによって位置を特定する方法があ
る。
第11図は、繰り出されたケーブル14の長さを検知でき
るケーブル収納リール13の一実施例を示している。ケー
ブル14はケーブルドラム25に巻き取られており、このケ
ーブルドラム25は支持台26によって支持されている。ケ
ーブルドラム25のドラム軸27は支持台26に固定された回
転数検出器28に連結されている。ケーブル14を繰り出す
のにしたがって、ドラム軸27が回転し、このドラム軸27
の回転が回転数検出器28によって検出され、検出された
回転数が制御装置12によって計算され、繰り出されたケ
ーブル14の長さが割り出される。
この繰り出されたケーブル14の長さとカメラ19の観察
とを組み合わせることにより、点検箇所の位置が特定さ
れる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、水
力機械の吸出し管の管壁の外側に、水力機械の内部と外
部とに連通する圧力が調節可能な点検準備室を設け、こ
の点検準備室を介して満水状態の水力機械内に内部点検
装置を導入し、この内部点検装置を外部から制御して水
力機械内部の欠陥部分を検査できるようにしたので、排
水と足場の組立て作業及びそれら復旧作業を行わずに、
容易かつ短期間内に内部点検作業を行うことができる。
これにより、水力機械の内部点検のための水力機械の停
止期間が短いので、全体の水力機械の運転コストを下げ
ることができる。また、点検準備室において内部点検の
ために内部点検装置を点検、準備することができ、点検
作業を円滑、かつ、容易に行えるので、頻繁な点検によ
り、水力機械の安全な運転に大きな効果がある。
さらに水力機械の内部に作業員が入り込んで点検を行
う代わりに、内部点検装置によって点検を行うので、万
一の人身事故を避けることができる。また、水中で内部
点検装置が三次元方向に移動するので、人間が接近しに
くい高い位置の点検箇所や狭小な点検箇所等にも接近が
可能である。
一方、水力機械の内部に水圧がかかった状態で内部点
検を行うことは、クラック等の欠陥部分が水圧によって
押し開かれているので、欠陥部分がより容易に発見でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の水力機械の側面図、第2図
は点検準備室に充水中の本発明の一実施例の水力機械の
側面図、第3図は内部点検装置が水力機械の内部に入り
込んでいるところを示す本発明の一実施例の水力機械の
側面図、第4図は内部点検装置の一実施例を示す斜視
図、第5図は走行車輪を備えた内部点検装置の一実施例
を示す斜視図、第6図は電磁石を備えた内部点検装置の
一実施例を示す斜視図、第7図は浸透探傷試験装置を搭
載した内部点検装置の一実施例を示す斜視図、第8図は
超音波探傷試験装置を搭載した内部点検装置の一実施例
を示す斜視図、第9図は走行車輪と電磁石と浸透探傷試
験装置と超音波探傷試験装置とを備えた内部点検装置の
一実施例を示す斜視図、第10図は、内部点検装置が水面
押し下げ装置により押し下げられた水面に浮上して点検
を行っているところを示す本発明の一実施例の水力機械
の側面図、第11図は繰り出されたケーブルの長さを検知
できるケーブル収納リールの側面図。 1……水力機械、6……吸出し管、7……点検準備室、
8……外側開閉扉、9……内側開閉扉、11……内部点検
装置、15……充水管、16……空気抜き管、17……排水
管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 寛雄 神奈川県横浜市鶴見区末広町2―4 株 式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 河瀬 洋三 神奈川県横浜市鶴見区末広町2―4 株 式会社東芝京浜事業所内 (56)参考文献 特開 昭58−41268(JP,A) 実公6851(大正14年)(JP,Y1 T) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F03B 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水力機械の吸出し管上部の管壁に、水を満
    たした状態の水力機械内部に通じる第1の開閉扉と水力
    機械外部の大気圧空間に通じる第2の開閉扉を有し、さ
    らに排水管と充水管と空気抜き管を有する点検準備室を
    備え、 前記点検準備室を前記第2の開閉扉を開けて大気開放
    し、この第2の開閉扉より前記点検準備室内に内部点検
    装置を収納し、前記第2の開閉扉を閉鎖した後に、前記
    空気抜き管より排気しつつ前記充水管を介して前記点検
    準備室に水力機械内部の水を充満させ、前記点検準備室
    の水圧と水力機械内部の水圧とが等しくなったところ
    で、前記第1の開閉扉を開き、前記内部点検装置を水力
    機械流路内に入れることを特徴とする水力機械の内部点
    検方法。
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JP4844380B2 (ja) * 2006-12-19 2011-12-28 株式会社日立プラントテクノロジー 立軸ポンプの内部観察装置
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JP7037443B2 (ja) * 2018-06-08 2022-03-16 株式会社東芝 水力機械の内部検査システム及び内部検査方法

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