JP6004636B2 - 超音波肉厚測定システム - Google Patents
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特に管寄せに接続されているボイラチューブの肉厚を計測しようとする場合には、インナーUT法により計測が行われているが、この方法では超音波プローブ(センサプローブ)をボイラチューブ内に挿入するためにボイラチューブ自体を切断する必要がある。また、超音波プローブをボイラチューブの内部に入れ込むために水流などの流体圧を加える必要がある。したがって、肉厚測定のための装置が大掛かりなものとなりコストが高いという欠点があった。
また、超音波プローブをボイラチューブの内壁面に沿って移動可能な台車に載置して移動させる台車構造の場合、超音波プローブと台車の外径寸法を小さくすることが難しい。よって、上述したような操作で超音波プローブを小径部に通過させるのが困難となる。
本発明の超音波肉厚測定システムは、管寄せに小径部を介して接続されたボイラチューブと、前記ボイラチューブ内にセンサを挿入し、該センサによって前記ボイラチューブの肉厚を測定する超音波肉厚測定装置とを含む超音波肉厚測定システムであって、前記超音波肉厚測定装置は、前記ボイラチューブの内壁面に当接させた状態で、該ボイラチューブの延在方向に進退可能とされた台車と、前記センサに設けられている超音波プローブと、前記ボイラチューブの径方向に前記台車と前記センサとを接続するとともに、前記センサを前記台車に対して前記径方向に相対移動可能とする伸縮機構とを備え、前記伸縮機構は、前記台車と前記センサとの間に介在し、前記センサを前記径方向に沿って前記台車から離間する方向に付勢する圧縮付勢部材と、前記センサと前記台車とを接続するとともに、長さを調節することによって前記センサと前記台車との間隔を変化させるワイヤを備えた操作ワイヤ機構と、前記センサの前記径方向に沿う移動をガイドするガイド部と、前記ガイド部の端部に設けられ、前記超音波プローブを前記ボイラチューブの中心軸に一致させるように前記センサの前記ボイラチューブの内周面からの距離を制限する制限部と、を備えることを特徴とする。
また、上記超音波肉厚測定システムにおいて、前記台車に設けられている第一の磁石と、前記ボイラチューブの外部に設けられて前記第一の磁石を引き寄せる第二の磁石と、を備えてもよい。
以下、本発明に係る超音波肉厚測定システムの第一の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る超音波肉厚測定システムは、ボイラ50におけるボイラチューブ52の肉厚を測定するために用いられる。
超音波肉厚測定ユニット1は、データ収集機器31と、データ収集機器31が収集したデータを解析するデータ解析PC32と、データ収集機器31と接続されたケーブル巻取装置33と、ケーブル巻取装置33から排出されるケーブル30と、ケーブル30の先端に取り付けられた超音波肉厚測定装置2と、ガイド管34とを有する。
超音波肉厚測定装置2は、ケーブル30の先端部に設けられており、超音波を発することによってボイラチューブ52の肉厚データを測定可能とされている。なお、ケーブル30には、超音波肉厚測定装置2に接続された配線や、伸縮操作のためのワイヤ19(図3参照)が一体に設けられている。
データ収集機器31は、超音波肉厚測定装置2によって測定されたボイラチューブ52の肉厚データがケーブル30を介して入力される。即ち、データ収集機器31は、ボイラチューブ52の肉厚データを収集する役割を有している。
データ解析PC32はデータ収集機器31が収集したボイラチューブ52の肉厚データを解析するために使用されるコンピュータである。
このガイド管34は、その軸線方向全域にわたって蛇腹状をなすフレキシブルホースから構成されている。これによってガイド管34は、伸縮自在かつ屈曲自在とされるとともに、屈曲した際には外力が作用しない限り当該屈曲状態を保持することができるようになっている。このようなガイド管34は、検査孔53内から管寄せ51内に挿入され、該管寄せ51内にて屈曲しながら延在し、その先端がボイラチューブ52に接続されている。
本実施形態の超音波肉厚測定装置2は、スウェッジ部55を通過する際は、後述する伸縮機構5によって、その外径寸法が小さくなるように縮み(図2の左側)、スウェッジ部55を通過した後は、その外径寸法が大きくなるように伸びる(図2の右側)ように構成されている。
なお、以下の説明においては、ボイラチューブ52の軸方向と本体部6の軸方向は一致しているものとして説明し、単に軸方向と称する。また、ボイラチューブ52の径方向を単に径方向と称する。さらに、図3における上方向を上方と称し、下方向を下方と称す。
なお、圧縮コイルばね15の設置個数は二つに限ることはなく、ばねの仕様等に応じて適宜数量を変更することができる。
まず、超音波肉厚測定装置2をガイド管34に沿って挿入する際は、圧縮コイルばね15の付勢力に対抗するように操作ワイヤ機構16のワイヤ19を引っ張ることによって、センサ3と台車4とを接近させる。これによって、超音波肉厚測定装置2は、図4に示すように、縮められた状態となる。次いで、縮められた状態のまま、超音波肉厚測定装置2をスウェッジ部55に挿入する。
次に、本発明に係る超音波肉厚測定システムの第二の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一の実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の超音波肉厚測定装置2Bの伸縮機構5Bは、本体部6と台車4との間に介在するパンタグラフ23と、圧縮コイルばね15と、操作ワイヤ機構16とから構成されている。
パンタグラフ23は、一端が本体部6の下部に回動可能に接続される第一アーム24と、一端が本体部6の下部に回動可能に接続される第二アーム25と、一端が台車4の上面に回動可能に接続され、他端が第一アーム24に回動可能に接続される第三アーム26と、一端が台車4の上面に回動可能に接続され、他端が第二アーム25に回動可能に接続される第四アーム27とを備える。各アーム24,25,26,27は全て略同一の長さとなるように形成されている。
パンタグラフ23は、伸びきった状態において、センサ3の中心位置がボイラチューブ52の中心位置Cと一致するように設定されている。
なお、本実施形態においては、センサ3の本体部6は円筒形状とする必要はなく、多角形の断面形状を有する筒形状など、形状を適宜選択することができる。
この構成によって、突張部材38はセンサ3の本体部6と台車4とを離間させる方向に付勢する作用を発揮する。即ち、圧縮コイルばね15と同様の作用を発揮する。
Claims (3)
- 管寄せに小径部を介して接続されたボイラチューブと、
前記ボイラチューブ内にセンサを挿入し、該センサによって前記ボイラチューブの肉厚を測定する超音波肉厚測定装置とを含む超音波肉厚測定システムであって、
前記超音波肉厚測定装置は、
前記ボイラチューブの内壁面に当接させた状態で、該ボイラチューブの延在方向に進退可能とされた台車と、
前記センサに設けられている超音波プローブと、
前記ボイラチューブの径方向に前記台車と前記センサとを接続するとともに、前記センサを前記台車に対して前記径方向に相対移動可能とする伸縮機構とを備え、
前記伸縮機構は、
前記台車と前記センサとの間に介在し、前記センサを前記径方向に沿って前記台車から離間する方向に付勢する圧縮付勢部材と、
前記センサと前記台車とを接続するとともに、長さを調節することによって前記センサと前記台車との間隔を変化させるワイヤを備えた操作ワイヤ機構と、
前記センサの前記径方向に沿う移動をガイドするガイド部と、
前記ガイド部の端部に設けられ、前記超音波プローブを前記ボイラチューブの中心軸に一致させるように前記センサの前記ボイラチューブの内周面からの距離を制限する制限部と、を備えることを特徴とする超音波肉厚測定システム。 - 管寄せに小径部を介して接続されたボイラチューブと、
前記ボイラチューブ内にセンサを挿入し、該センサによって前記ボイラチューブの肉厚を測定する超音波肉厚測定装置とを含む超音波肉厚測定システムであって、
前記超音波肉厚測定装置は、
前記ボイラチューブの内壁面に当接させた状態で、該ボイラチューブの延在方向に進退可能とされた台車と、
前記センサに設けられている超音波プローブと、
前記ボイラチューブの径方向に前記台車と前記センサとを接続するとともに、前記センサを前記台車に対して前記径方向に相対移動可能とする伸縮機構とを備え、
前記伸縮機構は、
前記センサと前記台車との間に設けられ、前記径方向に伸縮自在なパンタグラフと、
前記台車と前記センサとの間に介在し、前記センサを前記径方向に沿って前記台車から離間する方向に付勢する圧縮付勢部材と、
前記センサと前記台車とを接続するとともに、長さを調節することによって前記センサと前記台車との間隔を変化させるワイヤを備えた操作ワイヤ機構と、を備え、
前記パンタグラフは、伸びきった状態において、前記超音波プローブが前記ボイラチューブの中心軸に一致するように設定されていることを特徴とする超音波肉厚測定システム。 - 前記台車に設けられている第一の磁石と、
前記ボイラチューブの外部に設けられて前記第一の磁石を引き寄せる第二の磁石と、を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波肉厚測定システム。
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