JP3630617B2

JP3630617B2 - 厚さ計測装置及び厚さ計測方法

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Publication number: JP3630617B2
Application number: JP2000144596A
Authority: JP
Inventors: 義行金尾; 哲雄森
Original assignee: Ｊｆｅプラント＆サービス株式会社
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001324317A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば燃焼ガスの流路に配置された水管の肉厚を計測する厚さ計測装置及び厚さ計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物などを燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この高温の燃焼ガスによって水を加熱して蒸気を発生させる廃熱ボイラが知られている。このような廃熱ボイラでは、通常、燃焼ガスが流れる流路は複数の水管で囲まれている。各水管は円筒状のものであり、その内部には水が流れている。複数の水管は並べて固定されており、これにより水管壁と呼ばれる壁が形成される。上記した高温の燃焼ガスは水管壁に接触しながら流れ、これにより、各水管の内部を流れる水が加熱される。
【０００３】
上述したように水管壁には高温の燃焼ガスが接触するので、水管壁の表面は腐食して水管壁が薄くなる。ところが、高温の燃焼ガスは水管壁の表面に一様には接触せず、この結果、燃焼ガスの流れに応じて水管壁の表面が腐食する程度が異なる。このため、水管壁には、その厚さ（肉厚）が短期間で薄くなる部分や長期間経ても比較的厚いままの部分などがある。水管壁を構成する複数の水管には水が流れているので、水管壁の一部でもその厚さが所定の厚さよりも薄くなると危険である。そこで、複数の水管の肉厚が定期的に計測されており、厚さの薄い部分は肉盛などで補修される。また、補修だけではなく水管壁の一部を新品の水管に交換することもある。
【０００４】
ところで、水管の肉厚を計測する際は、水管表面に付着している錆やダストを検査員が除去し、超音波厚さ計を用いて水管の肉厚を計測する。また、水管表面は目視によって観察され、その表面の欠陥などが見つけ出される。このような作業は、一般に、足場を築き、その足場の上で行われる。なお、水管を引き抜いて破壊検査をすることもあり、この場合、マクロ観察、ミクロ観察、物性試験等が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように水管表面を目視観察する場合は、検査員の熟練度に依存するので正確に観察されないおそれもある。しかも、目視観察では水管壁を全体的に観察することが困難である。
【０００６】
また、水管表面の錆の除去や水管の肉厚計測などは検査員による手作業で行われる。従って、水管表面の錆やダストを除去するために長時間を要し、また、超音波厚さ計を手で支持した状態で使用するので、厚さ計測に個人差が生じるおそれもある。さらに、厚さ測定点が増える場合、その増える割合に比例して時間や検査員の数も増加する。従って、水管の肉厚計測は容易にできる作業ではなく、計測結果に誤差が生じることもある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、水管の肉厚を容易に且つ正確に計測できる厚さ計測装置及び厚さ計測方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の厚さ計測装置は、
（１）ボイラ水管壁を構成する水管の肉厚を計測する厚さ計測器と、
（２）上記水管の表面に磁力で吸着すると共にこの水管との相対位置に応じて傾きながら駆動する駆動装置を有する、上記厚さ計測器が搭載された自走式台車と、
（３）上記厚さ計測器が所定の計測位置で上記水管の肉厚を計測するように上記自走式台車を走行させる台車位置決め手段と、
（４）上記自走式台車に取り付けられた、上記水管の表面を清掃する清掃手段と、
（５）上記厚さ計測器で計測された厚さを担持する信号に基づいて上記水管の肉厚を表示する、上記自走式台車から離れた位置に配置される表示部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、
（６）上記駆動装置は、キャタピラであってもよい。
【００１０】
ここで、上記厚さ計測器は、
（７）所定の範囲内で所定方向に移動すると共に、上記水管の肉厚を計測するためのセンサ部を有するものであってもよい。
【００１１】
また、
（８）上記自走式台車は、複数の上記水管を跨いで取り付けられて所定の計測位置で停止するものであり、
（９）上記水管の長手方向に交差する左右方向に上記センサ部を移動させてその位置を決めるセンサ部位置決め手段を厚さ計測装置が備えてもよい。
【００１２】
さらに、
（１０）上記センサ部を上記左右方向に案内するスライドレールと、
（１１）上記水管の頂部を検出する光センサとを厚さ計測装置が備えてもよい。
【００１３】
さらにまた、上記センサ部は、
（１２）上記水管の表面の円周方向に沿って、予め決められた角度だけ旋回するものであってもよい。
【００１４】
さらにまた、
（１３）上記水管の表面層における磁気特性の変化を検出する、上記自走式台車に搭載された磁気特性検出器を厚さ計測装置が備えてもよい。
【００１５】
さらにまた、上記清掃手段は、
（１４）その軸方向の力を相殺するブラシを有するものであってもよい。
【００１６】
さらにまた、上記表示部は、
（１５）上記水管の所定の部位における肉厚を計測した結果と、上記所定の部位における肉厚の過去の計測結果とを比較表示するものであってもよい。
【００１７】
さらにまた、上記表示部は、
（１６）上記水管の肉厚をこの厚さに応じて色分けすると共に地図状に表示するものであってもよい。
【００１８】
さらにまた、上記表示部は、
（１７）上記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示するものであってもよい。
【００１９】
また、上記目的を達成するための本発明の厚さ計測方法は、
（１８）ボイラ水管壁を構成する水管の肉厚を計測する計測器が搭載された台車を上記ボイラ水管壁に吸着させる工程と、
（１９）上記水管の表面を清掃する工程と、
（２０）上記台車を所定の範囲内で移動させて上記計測器によって上記水管の肉厚を複数箇所で計測する工程と、
（２１）これら複数箇所で計測された肉厚を表示する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、
（２２）上記水管の表面に磁力で吸着すると共にこの水管との相対位置に応じて傾きながら駆動するキャタピラを上記台車に備えておき、
（２３）上記台車を上記水管壁に吸着させる際に、上記複数の水管に跨がって上記キャタピラを磁力で吸着させると共に、これら複数の水管との相対位置に応じて上記キャタピラを傾かせてもよい。
【００２１】
さらに、
（２４）上記水管の肉厚を計測する工程は、予め決められた複数の位置まで上記台車を順次に移動させ停止させて上記水管の肉厚を複数箇所で計測することを繰り返す工程であってもよい。
【００２２】
さらにまた、
（２５）上記計測された肉厚を表示する工程は、上記複数箇所で肉厚を計測した結果と上記複数箇所で肉厚を計測した過去の結果とを重ねて比較表示する工程であってよい。
【００２３】
さらにまた、
（２６）上記比較表示する工程によって比較表示された計測結果に基づいて上記水管の寿命を推定する工程を上記の厚さ計測方法が含んでいてもよい。
【００２４】
さらにまた、
（２７）上記計測された肉厚を表示する工程は、肉厚に応じて色分けすると共に地図状に表示する工程であってもよい。
【００２５】
さらにまた、
（２８）上記計測された肉厚を表示する工程は、上記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示する工程であってもよい。
【００２６】
さらにまた、
（２９）表示された肉厚に基づいて、燃焼物が燃焼するときの燃焼排ガスパターンを推定する工程を上記の厚さ計測方法が含んでいてもよい。
【００２７】
さらにまた、
（３０）上記水管の肉厚を計測する工程は、上記水管の肉厚を計測すると共に上記水管の表面層における磁気特性の変化を検出する工程を含んでいてもよい。
【００２８】
さらにまた、
（３１）計測された上記水管の肉厚に基づいて、この水管の表面の厚さが減少した領域を判定する工程と、
（３２）上記領域を判定する工程の結果に基づいて上記水管の補修領域を決める工程と、
（３３）上記水管の補修方法を決める工程とを上記の厚さ計測方法が含んでいてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
図１と図２を参照して、本発明の厚さ計測装置の全体構成を説明する。
【００３１】
図１は、厚さ計測装置の全体構成を示す斜視図である。図２は、厚さ計測装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３２】
厚さ計測装置１０は、例えばごみ焼却炉に備えられた廃熱ボイラ室の水管壁１２の水管１２ａの肉厚を計測できる。この厚さ計測装置１０は、水管壁１２を走行する防塵構造の台車ユニット（システム）２０と、台車ユニット２０を制御したり肉厚を演算したりする防塵構造の電装部（信号処理部）８０と、肉厚計測データを保存したり表示したりするコンピュータ１２０などを有する。また、厚さ計測装置１０は、台車ユニット２０と電装部８０の間で電力や圧縮空気を中継する中継ボックス１３０も有する。さらに、厚さ計測装置１０は、台車ユニット２０を遠隔操作するための携帯用のリモートコントローラ（リモコン）１４０も有する。
【００３３】
台車ユニット２０は、その先端部に固定された電磁式超音波肉厚測定用探触子３２（以下、探触子３２といい、本発明にいうセンサ部の一例である）を走査するスキャナ３０と、スキャナ３０が固定された自走式の台車５０（本発明にいう自走式台車の一例である）と、台車５０に固定されて水管壁１２を清掃する回転ブラシユニット６０（本発明にいう清掃手段の一例である）などから構成される。なお、スキャナ３０や探触子３２などから、本発明にいう厚さ計測器が構成されている。
【００３４】
電装部８０は、探触子３２に超音波を送信したり、探触子３２から送信されてきた計測信号を受信したりする肉厚計９０と、探触子３２の走査を制御するスキャナコントローラ１００と、台車５０の走行を制御したり回転ブラシユニット６０を制御したりする台車コントローラ１１０などから構成される。
【００３５】
また、コンピュータ１２０としてはパーソナルコンピュータが使用される。このコンピュータ１２０には、ＭＯディスクドライブ１２２とプリンタ１２４が接続されている。電装部８０で演算された肉厚を担持するデータは、コンピュータ１２０のハードディスクに保存される。このハードディスクに保存されたデータはＭＯディスクドライブ１２２によってＭＯにも保存される。プリンタ１２４はコンピュータ１２０の内容をプリントアウトする。
【００３６】
コンピュータ１２０の画面（本発明にいう表示部の一例である）には、後述する水管１２ａの肉厚や探触子３２の信号波形などが表示される。また、コンピュータ１２０では、探触子３２の走査、台車５０の走行、回転ブラシユニット６０の回転数などのプリセットが行われる。
【００３７】
上記した台車ユニット２０と中継ボックス１３０はコンポジットチューブ１５０で接続されており、このコンポジットチューブ１５０には伝送ケーブル（電気ケーブル）１５２やエアホース（圧縮空気ホース）１５４が収納されている。また、中継ボックス１３０と電装部８０は、伝送ケーブル１５２とエアホース１５４とで接続されている。
【００３８】
伝送ケーブル１５２は、台車５０を走行させるための駆動モータ（図示せず）に電力を供給したり、探触子３２と肉厚計９０の間で信号を授受したりするために使用される。また、エアホース１５４は、回転ブラシユニット６０のエアモータ６２（図５参照）やスキャナ３０のエアシリンダ３４に圧縮空気を供給するためのものである。伝送ケーブル１５２とエアホース１５４は可撓性のものであり、肉厚が計測される範囲を移動できる長さをもつ。電装部８０には、ＡＣ１００Ｖ単相が接続される。また、エアホース１５４を流れる圧縮空気の圧力は、７．５ｋｇ／ｃｍ^２以下である。
上記した各種機器のうち、台車ユニット２０は廃熱ボイラ室の内部に配置される。また、中継ボックス１３０は、廃熱ボイラ室の内部に設置された足場１４に置かれる。電装部８０は、通常、粉塵から守るために廃熱ボイラ室の外部に配置される。リモコン１４０は、計測作業員が持ち歩くものであり、上述したように、リモコン１４０を操作することにより台車ユニット２０が遠隔操作される。なお、計測作業員は安全確保のために足場１４を歩く。なお、水管壁１２は、その内部に冷却水が流れる複数の水管１２ａから構成されている。
【００３９】
図３から図５までを参照して、図１に示す台車ユニットを説明する。
【００４０】
図３は、台車ユニットを分解して示す斜視図であり、（ａ）はスキャナを示し、（ｂ）は台車を示し、（ｃ）は回転ブラシユニットを示す。図４は、水管壁に磁力で吸着しているキャタピラを示す模式図である。図５は、回転ブラシユニットを示す模式図である。これらの図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００４１】
台車ユニット２０のスキャナ３０は、上述したように、探触子３２を走査するためのものである。スキャナ３０には、探触子３２を矢印Ａ方向（水管１２ａの表面の円周方向）に旋回するための旋回用台板３６が取り付けられている。この旋回はサーボモータ３５（本発明にいう計測器位置決め手段の一例である）によって行われ、探触子３２が肉厚を計測する位置が決められる。また、矢印Ａ方向は、探触子３２が水管１２ａの表面に常に直角に向き合う方向である。
【００４２】
上記の旋回用台板３６は、矢印Ｂ方向（左右方向）にも移動できるようにスライドレール３８に取付けられている。この移動もサーボモータ３５によって行われる。このように旋回用台板３６が矢印Ｂ方向に移動することにより、探触子３２は１つの水管１２ａからその隣の水管１２ａに移動できる。なお、スキャナ３０には、旋回用台板３６が矢印Ｂ方向に移動する距離を測定するパルス式エンコーダも組み込まれている。
【００４３】
旋回用台板３６には、矢印Ａ方向に旋回するエアシリンダ３４が取り付けられている。上記の探触子３２はこのエアシリンダ３４の先端に固定されている。従って、探触子３２はエアシリンダ３４と共に矢印Ａ方向に旋回する。この旋回の角度は任意に設定でき、またその変更もできる。従って、水管１２ａの直径に応じて適宜に旋回角度を設定したり変更したりする。
【００４４】
探触子３２は、エアシリンダ３４によって水管１２ａの表面に垂直に押し付けられて接触する。しかし、エアシリンダ３４にエアが供給されないときは、探触子３２が水管１２ａの表面から離れるように、ばね（図示せず）によって探触子３２が付勢されている。また、旋回用台板３６には、水管１２ａの頂部を検出する光センサ（図示せず）が固定されている。
【００４５】
旋回用台板３６の矢印Ｂ方向の位置を決める際には、次の２つの位置決め手法のうちのいずれかが選択される。一つの手法は、旋回用台板３６が矢印Ｂ方向に移動する距離を予め設定しておき、旋回用台板３６が移動した距離をパルス式エンコーダで測定し、この測定結果に基づいて旋回用台板３６の位置を決める手法である。もう一つの手法は、上記した光センサで水管１２ａの頂部を検出する論理回路によってサーボモータで旋回用台板３６を走査し、水管１２ａの頂部に旋回用台板３６を停止させて位置決めをする手法である。
【００４６】
台車ユニット２０の台車５０は、上述したように、自走式のものであり、この台車５０には、スキャナ３０と回転ブラシユニット６０が固定されている。台車５０の幅方向両側には、永久磁石よりなるキャタピラ式駆動装置５２，５４が配置されている。この永久磁石がその磁力によって水管１２ａに吸着することにより、台車ユニット２０も水管１２ａに吸着している。また、永久磁石の磁力は、台車ユニット２０の走行による反力や、回転ブラシユニット６０が駆動しているときの反力などに十分に耐えられる大きさである。
【００４７】
２つのキャタピラ式駆動装置５２，５４にはそれぞれサーボモータが内蔵されており、各サーボモータは独自に制御される。従って、２つのキャタピラ式駆動装置５２，５４は単独で駆動できるし、同期して駆動もできる。また、サーボモータは正転も逆転もできるので、台車５０は前進も後進もできる。なお、ここでは説明を簡単にするために、台車ユニット２０は水管壁１２を登り降りだけするものとする。
【００４８】
上記した探触子３２で水管１２ａの厚さ（肉厚）を計測するときは、水管壁１２の所定位置（計測位置）で台車ユニット２０を停止させる。また、水管１２ａの全面の肉厚を計測するのではなく、肉厚が計測される複数の計測位置は予め決められている。従って、台車ユニット２０を計測位置に停止させるために、台車ユニット２０の位置を決める（位置決めする）必要がある。
【００４９】
台車ユニット２０の位置（即ち、台車５０の位置）を決める手法を説明する。この位置決めのために、台車５０には、台車ユニット２０の走行距離（即ち、台車５０の走行距離）を計測するためのパルスエンコーダ（図示せず）が内蔵されている。台車５０の位置を決めるに当たっては、先ず、台車５０を移動させる距離（即ち、上記した計測位置に台車５０が到達するまでの移動距離）をコンピュータ１２０に予め記憶させておく。この場合、水管壁１２に計測原点を予め定めておき、この計測原点に台車５０を置き、計測原点を基準にして台車５０の位置を決める。
【００５０】
キャタピラが回転し始めて台車５０が走行し始めるとパルスエンコーダがカウントを開始する。キャタピラの径は予め分かっており、パルスエンコーダがカウントしたパルスに基づいて台車５０の移動距離がコンピュータ１２０で演算される。この演算結果に基づいて、台車５０が現在どこに位置しているかが決められる。なお、後述するようにキャタピラ式駆動装置５２，５４は自動調芯機能を有するので、キャタピラの回転数に基づいて台車５０の走行距離を演算しても、演算された走行距離に誤差はほとんどない。
【００５１】
パルスエンコーダがカウントしたパルス数が所定のパルス数に達すると台車５０が計測位置に到達したこととなるので、ここで台車５０を停止させる。これにより台車５０が位置決めされ、この計測位置で水管１２ａの肉厚が計測される。この計測が終了すると、上記と同様にして台車５０を次の計測位置まで移動させて停止する。このような動作を繰り返しながら探触子３２などで水管１２ａの肉厚を計測する。ここでは、上記したコンピュータ１２０やパルスエンコーダなどから、本発明にいう位置決め手段が構成されている。
【００５２】
ところで、２つのキャタピラ式駆動装置５２，５４は台車５０の本体５６に、図４に示すように、連結器（ヒンジ）５８によって連結されており、キャタピラ式駆動装置５２，５４は水管１２ａの形状に応じて傾くことができる。即ち、キャタピラ式駆動装置５２，５４は水管との相対位置に応じて傾きながら駆動する。従って、図４に示すように、キャタピラ式駆動装置５２，５４のキャタピラは水管１２ａの形状に応じて傾いてその表面に接触する。このため、キャタピラ式駆動装置５２，５４は自動調芯機能を有する。
【００５３】
なお、台車５０には、探触子３２の検出性能を向上させるための水供給装置（図示せず）が組み込まれている。また、上記した伝送ケーブル１５２を台車５０に接続するための伝送ケーブル用コネクタ（図示せず）が台車５０に固定されている。さらに、上記したエアホース１５４を台車５０に接続するためのエアケーブル用コネクタ（図示せず）も台車５０に固定されている。さらに、台車５０を運搬するための台車運搬用把手５９も台車５０に取り付けられている。
【００５４】
台車ユニット２０の回転ブラシユニット６０は、上述したように、水管１２ａの表面を清掃してこの表面から酸化物などの汚れを除去する。回転ブラシユニット６０は、図５に示すように、回転軸６４が接続されたエアモータ６２と、この回転軸６４に固定された４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄなどから構成されている。
【００５５】
また、回転ブラシユニット６０には、４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａの表面に押し付けるエアシリンダ（図示せず）が内蔵されている。さらに、４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａの表面から離すように付勢しているばね（図示せず）も内蔵されている。従って、ばねの付勢力はエアシリンダの押付力に逆らっていることとなる。エアシリンダに圧縮空気が供給されない場合は、ばねの付勢力によって４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが水管１２ａの表面から離れる。
【００５６】
４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを高速回転させながら水管１２ａの表面に押し付けた場合、これら４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが回転軸６４の長手方向の力を受ける。このような軸方向の力を相殺して緩和するために、図５に示すように各螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの螺旋角度を交互に変えている。なお、ここでは４つの螺旋式高速回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを示したが、その数は一度に清掃する水管１２ａの本数に応じて変更する。
【００５７】
図６を参照して電磁式超音波肉厚測定用探触子（探触子３２）について説明する。
【００５８】
図６は、電磁式超音波肉厚測定用探触子を示す模式図である。
【００５９】
探触子３２は、水管１２ａの厚さ方向（表面に垂直な方向であり矢印Ｄ方向）に超音波を伝播させ、水管１２ａの肉厚を計測するためのものである。探触子３２は、ヨーク（支持枠）１６０と、このヨーク１６０に支持された励磁コイル１６２を有する。励磁コイル１６２は螺旋状に巻かれたものであり、その中央部（中空部）には可変ポール１６４が差し込まれている。従って、可変ポール１６４の周囲は励磁コイル１６２で取り囲まれたようになっている。可変ポール１６４はその高さ方向に動く。また、可変ポール１６４の先端にはピックアップコイル１６６が固定されている。
【００６０】
探触子３２の動作原理を説明する。
【００６１】
励磁コイル１６２に高周波電流を流すと、可変ポール１６４を介して水管１２ａに渦電流が生じる。この渦電流と磁界とにより超音波が発生し、この超音波は水管１２ａの表面（外周面）から裏面（内周面）へと伝播する。このように伝播した超音波は水管１２ａの裏面で反射して表面に戻ってくる。戻ってきた超音波と上記した磁界とによって、水管１２ａの表面層には渦電流が発生する。この渦電流はピックアップコイル１６６で検出される。この検出された渦電流を担持する信号が中継ボックス１３０（図２参照）を経由して肉厚計９０に送信される。肉厚計９０では、送信されてきた信号に基づいて水管１２ａの肉厚（表面から裏面までの距離）が演算される。即ち、ピックアップコイル１６６で検出された渦電流に基づいて水管１２ａの肉厚（表面から裏面までの距離）が演算されることとなる。
【００６２】
水管１２ａの表面には酸化膜などが形成され易い。このため、ピックアップコイル１６６と水管１２ａの表面の間に酸化膜のような介在物１３が存在することがある。上記のように磁界と超音波を利用する場合、このように介在物１３が存在しても、磁界が浸透する厚みの範囲（エアーギャアップ）では肉厚を計測できる。なお、ここでは、電磁式超音波肉厚測定用探触子３２が、本発明にいう磁気特性検出器の一例である。
【００６３】
ところで、長期間使用された水管１２ａの表面には、通常、酸化や腐食に起因して大きな凹凸が形成されている。このように表面に凹凸が形成されていても肉厚を高精度で計測するために、以下のように工夫した。
【００６４】
上記した回転ブラシユニット６０（図２参照）を用いて、計測位置に存在する介在物を除去する。次に、可変ポール１６４を下げて（水管１２ａの表面に近付けて）、図６に示すように、ピックアップコイル１６６を水管１２ａの表面に押し付けて接触させる。これにより、水管１２ａの表面に高低差１ｍｍ程度の凹凸が存在していても、正確にこの表面の肉厚を計測できる。
【００６５】
次に、使用開始から約１２年間経過した２つの水管の肉厚を上記の電磁式超音波肉厚測定用探触子３２を用いて計測した結果を説明する。
【００６６】
２つの水管は、異なる廃熱ボイラの水管壁を構成するものである。これら２つの水管を、ここでは、第１水管と第２水管と呼ぶ。第１及び第２水管ともに、これらの表面における複数の位置（複数の計測位置）において肉厚を計測した。また、目視によれば、第１及び第２水管の表面には同程度の酸化膜が形成されており、これらの表面の凹凸も同程度であった。
【００６７】
先ず、磁界を利用しない従来式の超音波肉厚測定用探触子を用いて、第１及び第２水管の肉厚を計測した。この計測の結果、第１及び第２水管の肉厚は同程度のものであることが判明した。
【００６８】
次に、磁界と超音波を利用する電磁式超音波肉厚測定用探触子３２を用いて第１及び第２水管の肉厚を計測した。第１水管では、従来式の超音波肉厚計測探触子と同様の結果が得られた。しかし、第２水管では、表面を磨いても計測位置によっては肉厚を計測できなかった。なお、第１及び第２水管の断面のミクロ写真や物性値には差異が無い。
【００６９】
以上の結果から、第１水管では、その表面層における磁気特性が変化したためその肉厚を計測できなくなったと考えられる。また、磁気特性の変化が影響する範囲は、表面の非常に薄い厚さの部分に限られていると考えられる。従って、表面層における磁気特性が変化するときは、水管の表面層の性状も変化しつつあると考えられる。以上のような考えに基づき、表面層の磁気特性の変化は水管の劣化の一指標にできると判断した。
【００７０】
ここで、上記した厚さ計測装置１０を用いて水管１２ａの肉厚を計測する手順を説明する。ここでは、廃熱ボイラの水管壁１２を構成する複数の水管１２ａの肉厚を計測する手順を説明する。
【００７１】
水管１２ａの肉厚を計測するためには、事前準備として、水管壁１２で囲まれた内部（廃熱ボイラ室内）に厚さ計測装置１０を搬入口から搬入する。搬入口が広い場合は、台車ユニット２０を分割せずに搬入できる。しかし、搬入口が狭い場合（例えば搬入口の直径が５００ｍｍ程度の場合）は、台車ユニット２０を、スキャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０に分解して搬入口から搬入する。搬入後に台車ユニット２０を組み立て、ボイラ室内の中継ボックス１３０やリモコン１４０、及びボイラ室外の電装部８０などを伝送ケーブル１５２やエアホース１５４等で接続する。以上で事前準備が完了する。
【００７２】
上記した事前準備の完了後、厚さ計測装置１０のキャリブレーション（較正）などを行う。この場合、台車ユニット２０を水管壁１２に吸着させ、リモコン１４０の手動スイッチをオンにして、スキャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０を作動させる。スキャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０が正常に作動したことを確認した後、リモコン１４０の自動スイッチをオンにして、スキャナ３０、台車５０、及び回転ブラシユニット６０を作動させる。この作動が正常であることを確認した後、標準試験板を用いて厚さ計測装置１０のキャリブレーションを行う。
【００７３】
上記のキャリブレーションが終了した後、計測諸元を事前に設定する。この計測諸元の設定に当たっては、肉厚計測を開始する計測原点（例えば、水管１２ａの一番上）や台車５０の走行ピッチを設定する。また、水管１２ａの本数や肉厚計測の際に探触子３２が旋回する角度なども設定する。さらに、回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの回転数や回転時間（清掃時間）なども設定する。以上の設定が終了した後、台車ユニット２０を計測原点に移動させて肉厚計測を開始する。なお、ここでは、台車ユニット２０を上下動しかさせない。従って、台車ユニット２０が上下動を一回する間に４本の水管１２ａの肉厚が計測される。
【００７４】
台車ユニット２０を計測原点に吸着させて肉厚計測を自動で開始する。計測を開始した直後は、台車ユニット２０の回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａの表面に押し付けてこの表面を清掃するのみである。この理由は、探触子３２の位置と回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの位置が互いに異なるので、回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄで清掃し終えた表面に探触子３２を接触させるためである。このようにして回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄで水管１２ａの表面を清掃する作業は、台車ユニット２０が所定のピッチで走行しながら、予め設定した回数繰り返えされる。
【００７５】
探触子３２を水管１２ａの表面に押し付けて肉厚計測を開始するに当たっては、先ず、１本目の水管１２ａの頂部（水管１２ａの表面のうち最も突出した（高い）部分を検出し、この頂部に探触子３２を押し付けてその肉厚を計測する。頂部だけでなくその左右の面の肉厚も計測する場合は、探触子３２を旋回用台板３６で矢印Ａ方向に所定角度旋回させる。このようにして１本目の水管１２ａの一つの計測位置における肉厚計測が終了した後、探触子３２をスライドレール３８に沿って矢印Ｂ方向にスライドさせて２本目の水管１２ａ（１本目の水管１２ａの隣の水管１２ａ）に移動させる。
【００７６】
２本目の水管１２ａの肉厚も１本目の水管１２ａの肉厚と同様にして計測される。２本目の水管１２ａの一つの計測位置における肉厚計測が終了した後、上記と同様にして３本目の水管１２ａに探触子３２を移動させ、３本目の水管１２ａの一つの計測位置における肉厚を計測する。その後、同様に、４本目の水管１２ａに探触子３２を移動させ、４本目の水管１２ａの一つの計測位置における肉厚を計測する。なお、上記した４本の水管１２ａの各計測位置は同じ高さの位置である。
【００７７】
以上のようにして４本の水管１２ａそれぞれの計測位置における肉厚を計測した後、回転ブラシ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを水管１２ａの表面に押し付けてこの表面の汚れ（酸化膜など）を除去する。その後、台車ユニット２０を所定ピッチだけ走行させ、汚れが除去された表面に探触子３２を位置させる。その後は上記と同様に１本目から４本目までの水管１２ａの肉厚を順次に計測する。このようにして所定範囲における肉厚を計測した後、次の水管壁１２に台車ユニット２０を人力で移動させ、上記と同様の作業を繰り返す。
【００７８】
以上のようにして水管壁１２の全ての水管１２ａの計測位置における肉厚が厚さ計測装置１０によって所定ピッチで計測されて多量の肉厚データが得られる。この得られた多量の肉厚データについて説明する。
【００７９】
水管壁１２の水管１２ａの肉厚は計測位置によって異なる。この理由は、水管１２ａの表面やその近傍における燃焼排ガスパターンが一様ではなく、計測位置によって異なるからである。燃焼排ガスパターンとは、水管１２ａの肉厚を減少させる燃焼ガス（燃焼排ガス）の三次元的流れをいう。ここで、廃熱ボイラの水管壁１２の構成を図７を参照して説明する。
【００８０】
図７は、水管壁１２の構成の一例を示す上面図である。
【００８１】
水管壁１２を上から視た場合、図７に示すように、水管壁１２は例えば矩形状のものである。即ちここでは水管壁１２は中空の角柱状のものであり、４つの壁から構成されている。４つの壁をそれぞれ第１スクリーン壁１５、右側面壁１６、前面壁１７、左側面壁１８と呼ぶ。各壁は、鉛直方向（図７の紙面に垂直な方向）に延びる複数本の水管壁１２ａから構成されている。上記した燃焼ガスは、４つの壁に囲まれた空間１９を流れる。従って、各水管１２ａは燃焼ガスの流路に面する。
【００８２】
燃焼ガスの燃焼の程度は、４つの壁の表面における位置（領域）によって異なる。従って、４つの壁の表面は酸化等によって一様に薄くなる（減肉する）のではなくて、減肉にはばらつきが生じる。このようなばらつきは、上記した肉厚データに表わされている。図８と図９を参照して、減肉のばらつきを説明する。
【００８３】
図８は、上記した４つの壁から構成される水管壁１２を水平方向に切断した位置（同じ高さの位置）における減肉の進行状態を示すグラフである。図９は、１本の水管１２ａの高さ方向における減肉の進行状態を表わすグラフである。
【００８４】
図８の縦軸は肉厚を表わし、横軸は、各壁における計測位置を表わす。また、図８では、上記した４つの壁を展開して、ｘ年（現在）から（ｘ−３）年前までの肉厚を比較して表示している。（ｘ−３）年の肉厚は実線で表わされ、（ｘ−２）年前の肉厚は一点鎖線で表わされ、（ｘ−１）年前の肉厚は破線で表わされ、ｘ年前の肉厚は二点鎖線で表わされている。また、水管壁１２の高さは３０００ｍｍであり、図８の切断位置は高さ１２００ｍｍの位置である。台車ユニット２０で肉厚を計測するピッチは８３ｍｍとした。即ち、８３ｍｍ毎に水管１２ａの肉厚を計測した。なお、水管１２ａの外径は約３８．１ｍｍである。
【００８５】
図８に示すように、第一スクリーン壁１５と右側面壁１６の境界部分の肉厚が著しく減少していることが判明した。従って、この境界部分（図７の二点鎖線で囲まれた部分）に高温の燃焼ガスが激しく接触していると推測される。
【００８６】
図９の縦軸は肉厚を表わし、横軸は高さを表わす。図９では、ｘ年（現在）から（ｘ−３）年前までの肉厚を比較して表示している。（ｘ−３）年の肉厚は実線で表わされ、（ｘ−２）年前の肉厚は一点鎖線で表わされ、（ｘ−１）年前の肉厚は破線で表わされ、ｘ年前の肉厚は二点鎖線で表わされている。また、水管壁１２の高さは３０００ｍｍであり、台車ユニット２０で肉厚を計測するピッチは８３ｍｍとした。即ち、８３ｍｍ毎に水管１２ａの肉厚を計測した。なお、水管１２ａの外径は約３８．１ｍｍである。
【００８７】
図９に示すように、高さ方向中央部よりもやや上側の部分の肉厚が著しく減少していることが判明する。従って、この上側の部分に高温の燃焼ガスが激しく接触していると推測される。
【００８８】
図１０と図１１を参照して、水管１２ａの肉厚に応じてこの肉厚を色分けすると共に地図状に表わす一例を説明する。
【００８９】
図１０は、上記した４つの壁の展開してそれぞれの壁の一部の肉厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例を示す模式図である。図１１は、一つの壁（例えば左側面壁）の一部の肉厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例を示す模式図である。
【００９０】
水管１２ａの肉厚は、コンピュータ１２０（図２参照）の画面に、地図状に色分けして表示される。このように水管１２ａの肉厚を色分けすると共に地図状に表示するに当たっては、先ず、水管１２ａの計測位置に対応するマッピング表示の位置を予めソフトウェアで割り振っておく。また、肉厚に応じた色も予め決めておく。肉厚計９０（図２参照）で得られた肉厚を担持するデータをコンピュータ１２０のメモリの所定番地に順次に書き込む。この所定番地はマッピング表示の位置に対応しており、これにより、図１０や図１１に示すように計測位置と肉厚に応じて色分けされてコンピュータ１２０の画面に表示される。なお、全ての計測位置で肉厚を計測した後に、計測された肉厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示してもよいし、計測中に順次に表示してもよい。このように色分け表示することにより、肉厚を視覚的に容易に判断できることとなる。
【００９１】
ところで、図１０における壁名（例えば左側面壁）の下の番号は、水管１２ａの番号を示す。また、「赤」や「黄」などの文字は、その部分の色を表わす。ここでは、「赤」と記載されている部分では、他の部分よりも肉厚が薄い。「黄」と記載されている部分は、「赤」の次に薄い。「緑」と記載されている部分は、「黄」の次に薄い。「茶」と記載されている部分は、「緑」の次に薄い。
【００９２】
また、図１０の縦方向は水管壁１２の高さ方向と一致し、横方向は水管壁１２の横方向と一致する。従って、左側面壁と第１スクリーン壁の肉厚が薄くなっている（減肉が大きい）ことが容易に判明する。この結果、この部分ではガスが盛んに燃焼していると推定できる。
【００９３】
また、図１１には、左側面壁における左から１７番目から２４番目までの水管１２ａの肉厚を計測した結果が表示されている。各水管１２ａの頂部（中央部）の肉厚と、頂部から左右に３０°離れた計測位置（左右部）における肉厚が表示されている。また、色については図１０と同様である。
【００９４】
図１１の表示によれば、頂部の肉厚に比べて左右部の肉厚の方が厚いことが判明する。この結果、燃焼ガスは水管１２ａの表面を垂直方向に上昇しており、燃焼ガスの偏流は無いと推定できる。また、図１１の表示からは、頂部のうち高さ方向中央部の肉厚が薄いことが判明する。さらに、図１１の表示からは、高さ方向中央部よりも上の部分では肉厚が厚いことが判明する。この結果、燃焼ガスはこの高さ方向中央部近辺で水管壁１２に衝突し、この衝突の後に反転して水管壁１２から離れたと推定される。
【００９５】
上記した水管１２ａでは、その肉厚の下限値が決められている。例えば肉厚の下限値が２．４ｍｍとした場合、図８や図９に示すグラフから肉厚が２．４ｍｍを下回る時期を推定できる。この時期が水管１２ａの寿命となる。なお、肉厚を計測する計測位置が多いほど減肉の形態が明確になり、寿命をいっそう正確に推定できることとなる。
【００９６】
水管１２ａのうち肉厚が薄くなった領域は溶射や肉盛などによって補修される。このように補修する場合、補修領域を予め決定する。この補修領域の決定方法について図１２から図１４までを参照して説明する。
【００９７】
図１２は、上記した４つの壁の展開して補修領域を示す模式図である。図１３は、補修領域のうち右側面壁の補修領域を拡大して示す模式図である。図１４は、補修領域のうち第一スクリーン壁の補修領域を拡大して示す模式図である。
【００９８】
補修の肉厚下限値（例えば３．０ｍｍ）を決めて、コンピュータ１２０（図２参照）のメモリに予め記憶させておく。また、ボイラの稼働年数を予測し、過去の平均減肉速度（ｍｍ／年）に基づいて必要な残存肉厚を決めておく。ここで、水管１２ａの肉厚が３．０ｍｍを下回った場合、図１２に示すように、補修領域１２６，１２８とその周辺の肉厚がコンピュータ１２０の画面に等高線で表示されるようにプログラムしておく。また、補修領域１２６，１２８の形状に応じて、減肉部分を溶射するか肉盛するかも予め決めておく。
【００９９】
コンピュータ１２０の画面に表示される補修領域１２６，１２８とその周辺を、図１３又は図１４に示されるように拡大して明確にする。これにより補修領域の形状がいっそう明確に判明するので、この形状に応じて補修方法を溶射方法にするか肉盛方法にするか、もしくは、水管１２ａを取り替えるかが容易に決められる。なお、肉厚を計測する計測位置が多いほど補修領域の形状が明確になり、補修方法をいっそう正確に決められる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の厚さ計測装置（請求項１に記載の厚さ計測装置）によれば、水管との相対位置に応じて傾きながら駆動（走行）する駆動装置を有する自走式台車に厚さ計測器が搭載されているので、駆動装置が駆動することにより、水管の任意の部分の肉厚（厚さ）を容易に計測できる。駆動装置の走行によって自走式台車が走行するので、計測領域が広い範囲に渡ってもその厚さを容易に計測できる。また、駆動装置が水管の表面に磁力で吸着するので、磁性体で作製された水管である場合は、この水管の表面に自走式台車が磁力で吸着されるので、自走式台車を支持するものは不要となる。従って、簡易な構造の厚さ計測装置が得られる。また、自走式台車に搭載された厚さ計測器を用いて水管の近くでその厚さを計測できるので、水管の肉厚を正確に計測できる。さらに、水管の肉厚が表示部に表示されるので、水管の肉厚を容易に判断できる。さらにまた、水管の表面を清掃する清掃手段を有するので、水管の表面を清掃して汚れを除去でき、この表面の汚れに起因する計測誤差を無くせる。さらにまた、厚さ計測装置は位置決め手段を備えているので、複数箇所の計測位置を予め決めておくことにより、厚さ計測器によってこれら複数箇所の厚さが計測でき、複数箇所の厚さが容易に分かる。従って、使い勝手の良い厚さ計測装置が得られる。
【０１０１】
上記した駆動装置がキャタピラである場合は、駆動装置を比較的容易に作製できる。
【０１０２】
ここで、上記厚さ計測器は、所定の範囲内で所定方向に移動すると共に、上記水管の肉厚を計測するためのセンサ部を有するものである場合は、センサ部を移動させることにより所定の範囲内における肉厚を容易に計測できる。
【０１０３】
また、上記自走式台車は、複数の上記水管を跨いで取り付けられて所定の計測位置で停止するものであり、上記水管の長手方向に交差する左右方向に上記センサ部を移動させてその位置を決めるセンサ部位置決め手段を備えた場合は、肉厚を計測する位置を予め決めておくことにより、これらの位置における肉厚を容易に計測できる。
【０１０４】
さらに、上記センサ部を上記左右方向に案内するスライドレールと、上記水管の頂部を検出する光センサとを備えた場合は、センサ部が確実に案内されると共に、光センサによって水管の頂部が検出されるので、正確な計測位置で肉厚を計測できる。
【０１０５】
さらにまた、上記センサ部は、上記水管の表面の円周方向に沿って、予め決められた角度だけ旋回するものである場合は、水管表面の円周方向における肉厚を容易に計測できる。
【０１０６】
さらにまた、上記水管の表面層における磁気特性の変化を検出する、上記自走式台車に搭載された磁気特性検出器を備えた場合は、検出の時期をずらして水管の表面層における磁気特性の変化を検出することにより、この表面層の磁気特性が変化しているか否かが判明する。水管の表面層における磁気特性が変化している場合は、この表面層の性状が変化しつつあると考えられる。従って、排ガス燃焼パターンを推定でき、また、水管の表面層の劣化などを予測できる。
【０１０７】
さらにまた、上記清掃手段は、その軸方向の力を相殺するブラシを有するものである場合は、キャタピラの磁力を強力にしなくて済む。
【０１０８】
さらにまた、上記表示部は、上記水管の所定の部位における肉厚を計測した結果と、上記所定の部位における肉厚の過去の計測結果とを比較表示するものである場合は、水管の肉厚が変化した状態を迅速且つ容易に判断できる。
【０１０９】
さらにまた、上記表示部は、水管の肉厚をこの厚さに応じて色分けすると共に地図状に表示するものである場合は、水管の肉厚の変化が一目で分かるので、非常に使い勝手の良い厚さ計測装置が得られる。
【０１１０】
さらにまた、上記表示部は、上記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示するものである場合は、水管の肉厚の変化が一目で分かるので、非常に使い勝手の良い厚さ計測装置が得られる。
【０１１１】
また、本発明の厚さ計測方法（請求項１１に記載の厚さ計測方法）によれば、現在測定した複数箇所の肉厚と過去に測定された複数箇所の肉厚とが比較して表示されるので、水管の肉厚が変化した状態を迅速且つ容易に判断できる。
【０１１２】
ここで、上記水管の表面に磁力で吸着すると共にこの水管との相対位置に応じて傾きながら駆動するキャタピラを上記台車に備えておき、上記台車を上記水管壁に吸着させる際に、上記複数の水管に跨がって上記キャタピラを磁力で吸着させると共に、これら複数の水管との相対位置に応じて上記キャタピラを傾かせる場合は、水管の肉厚をいっそう容易且つ正確に計測できる。
【０１１３】
さらに、上記水管の肉厚を計測する工程は、予め決められた複数の位置まで上記台車を順次に移動させ停止させて上記水管の肉厚を複数箇所で計測することを繰り返す工程である場合は、水管の複数箇所の肉厚を容易に計測できる。
【０１１４】
さらにまた、上記計測された肉厚を表示する工程は、上記複数箇所で肉厚を計測した結果と上記複数箇所で肉厚を計測した過去の結果とを重ねて比較表示する工程である場合は、水管に肉厚が変化した状態を迅速且つ容易に判断できる。
【０１１５】
さらにまた、上記比較表示する工程によって比較表示された計測結果に基づいて上記水管の寿命を推定する工程を含む場合は、水管の寿命を推定できるので、水管の交換時期を容易に判断できる。
【０１１６】
さらにまた、上記計測された肉厚を表示する工程は、肉厚に応じて色分けすると共に地図状に表示する工程である場合は、水管の肉厚の変化が一目で分かるので、非常に都合が良い。
【０１１７】
さらにまた、上記計測された肉厚を表示する工程は、上記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示する工程である場合は、水管の肉厚の変化が一目で分かるので、非常に都合が良い。
【０１１８】
さらにまた、表示された肉厚に基づいて、燃焼物が燃焼するときの燃焼排ガスパターンを推定する工程を含む場合は、燃焼排ガスパターンを目視で確認できることとなる。
【０１１９】
さらにまた、上記水管の肉厚を計測する工程は、上記水管の肉厚を計測すると共に上記水管の表面層における磁気特性の変化を検出する工程を含む場合は、検出の時期をずらして水管の表面層における磁気特性を検出することにより、この表面層における磁気特性が変化しているか否かが判明する。水管の表面層における磁気特性が変化している場合は、この表面層の性状が変化しつつあると考えられる。従って、水管の表面層の劣化などを予測できる。
【０１２０】
さらにまた、計測された上記水管の肉厚に基づいて、この水管の表面の厚さが減少した領域を判定する工程と、上記領域を判定する工程の結果に基づいて上記水管の補修領域を決める工程と、上記水管の補修方法を決める工程とを含む場合は、適切な補修方法を容易に選択でき、補修作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の厚さ計測装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の厚さ計測装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】台車ユニットを分解して示す斜視図であり、（ａ）はスキャナを示し、（ｂ）は台車を示し、（ｃ）は回転ブラシユニットを示す。
【図４】水管壁に磁力で吸着しているキャタピラを示す模式図である。
【図５】回転ブラシユニットを示す模式図である。
【図６】電磁式超音波肉厚測定用探触子を示す模式図である。
【図７】水管壁の構成の一例を示す上面図である。
【図８】４つの壁から構成される水管壁を水平方向に切断した位置における減肉の進行状態を示すグラフである。
【図９】１本の水管の高さ方向における減肉の進行状態を表わすグラフである。
【図１０】４つの壁の展開してそれぞれの壁の一部の肉厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例を示す模式図である。
【図１１】一つの壁（例えば左側面壁）の一部の肉厚をその厚さに応じて色分けして地図状に表示した一例を示す模式図である。
【図１２】４つの壁の展開して補修領域を示す模式図である。
【図１３】補修領域のうち右側面壁の補修領域を拡大して示す模式図である。
【図１４】補修領域のうち第一スクリーン壁の補修領域を拡大して示す模式図である。
【符号の説明】
１０厚さ計測装置
１２水管壁
１２ａ水管
２０台車ユニット
３０スキャナ
３２電磁式超音波肉厚測定用探触子（センサ部）
５０台車
５２，５４キャタピラ式駆動装置
６０回転ブラシユニット
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ螺旋式高速回転ブラシ
８０電装部
９０肉厚計
１００スキャナコントローラ
１１０台車コントローラ
１２０コンピュータ（表示部）

Claims

複数の水管が並んで固定されたパネル状のボイラ水管壁の燃焼ガス流路側の前記複数の水管の肉厚を該水管の外側から計測すると共に前記複数の水管の表面層における磁気特性の変化を検出する電磁式超音波肉厚測定用探触子と、
前記複数の水管を跨いで移動すると共に前記複数の水管の形状に応じて傾いてその表面に磁力で吸着するキャタピラを有し、前記複数の水管を跨いで取り付けられた自走式台車と、
前記電磁式超音波肉厚測定用探触子を旋回させる旋回用台板、及び前記複数の水管の長手方向に直交する左右方向に前記旋回用台板を案内するスライドレールが形成された、前記自走式台車に搭載されたスキャナと、
前記電磁式超音波肉厚測定用探触子が所定の計測位置で前記複数の水管の肉厚を計測するように前記自走式台車を走行させる台車位置決め手段と、
前記自走式台車に取り付けられた、前記水管の表面を清掃する清掃手段と、
前記電磁式超音波肉厚測定用探触子が前記旋回用台板と共にスライドレール上を隣の水管に移動する際における該電磁式超音波肉厚測定用探触子の位置を決める位置決め手段と、
前記電磁式超音波肉厚測定用探触子で計測された厚さを担持する信号に基づいて前記水管の肉厚を表示する、前記自走式台車から離れた位置に配置される表示部とを備え、
前記清掃手段は、前記水管の長手方向に直交する左右方向に延びる回転軸に固定された、前記複数の水管に対応した複数の回転ブラシであり、
これら複数の回転ブラシは、前記回転軸の軸方向の力を相殺するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の厚さ計測装置。
前記複数の回転ブラシは、前記回転軸の長手方向に沿って螺旋状の巻かれたものであって、その螺旋角度を交互に変えて前記回転軸の軸方向の力を相殺するものであることを特徴とする請求項１に記載の厚さ計測装置。
前記電磁式超音波肉厚測定用探触子の位置を決める位置決め手段は、前記水管の頂部を検出する光センサであることを特徴とする請求項１，又は２に記載の厚さ計測装置。
前記表示部は、
前記水管の所定の部位における肉厚を計測した結果と、前記所定の部位における肉厚の過去の計測結果とを比較表示するものであることを特徴とする請求項１から３までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
前記表示部は、
前記水管の肉厚をこの厚さに応じて色分けすると共に地図状に表示するものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
前記表示部は、
前記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示するものであることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測装置。
複数の水管が並んで固定されたパネル状のボイラ水管壁の複数の水管を跨いで移動すると共に前記複数の水管の形状に応じて傾いてその表面に磁力で吸着するキャタピラを有し、前記複数の水管を跨いで取り付けられる自走式台車を準備しておき、
前記ボイラ水管壁の燃焼ガス流路側の前記複数の水管の肉厚を該水管の外側から計測すると共に前記複数の水管の表面層における磁気特性の変化も検出する電磁式超音波肉厚測定用探触子を前記自走式台車に搭載して、この自走式台車の前記キャタピラを前記ボイラ水管壁に吸着させる工程と、
前記水管の長手方向に直交する左右方向に延びる回転軸に固定されると共に前記複数の水管に対応した、前記回転軸の軸方向の力を相殺する複数の回転ブラシを用いて前記複数の水管の表面を清掃する工程と、
前記自走式台車を所定の範囲内で予め決められた複数の位置まで順次に移動させ停止させて前記電磁式超音波肉厚測定用探触子によって前記水管の肉厚を複数箇所で計測することを繰り返す工程と、
これら複数箇所で計測された肉厚を表示する工程とを含むことを特徴とする厚さ計測方法。
前記複数の回転ブラシとして、前記回転軸の長手方向に沿って螺旋状の巻かれたものであって、その螺旋角度を交互に変えて前記回転軸の軸方向の力を相殺するものを使用することを特徴とする請求項７に記載の厚さ計測方法。
前記計測された肉厚を表示する工程は、
前記複数箇所で肉厚を計測した結果と前記複数箇所で肉厚を計測した過去の結果とを比較表示する工程であることを特徴とする請求項７又は８に記載の厚さ計測方法。
前記比較表示する工程によって比較表示された計測結果に基づいて前記水管の寿命を推定する工程を含むことを特徴とする請求項７から９までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。
前記計測された肉厚を表示する工程は、
肉厚に応じて色分けすると共に地図状に表示する工程であることを特徴とする請求項７から１０までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。
前記計測された肉厚を表示する工程は、
前記水管の肉厚をこの厚さに応じて等高線で表示する工程であることを特徴とする請求項７から１１までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。
表示された肉厚又は検出された磁気特性の変化に基づいて、燃焼物が燃焼するときの燃焼排ガスパターンを推定する工程を含むことを特徴とする請求項７から１２までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。
計測された前記水管の肉厚に基づいて、該水管の表面の厚さが減少した領域を判定する工程と、
前記領域を判定する工程の結果に基づいて前記水管の補修領域を決める工程と、
前記水管の補修方法を決める工程とを含むことを特徴とする請求項７から１３までのうちのいずれか一項に記載の厚さ計測方法。