JPH02276929A - 加熱器プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮丘光１ 本発明は、一般に、原子力蒸気発生器において支持板に
より囲まれているインコネル（商品名）製熱交換器管の
一部のように、熱シンクにより部分的に囲繞されている
金属製導管から熱的に応力を除去する装置に関するもの
である。更に具体的には、本発明は、蒸気発生器におけ
る熱交換器管を熱処理する、温度監視能力を有する光フ
アイバー加熱器プローブ組立体に関するものである。

九肌左貨遣 原子力蒸気発生器の熱交換器管を熱処理する装置及び方
法は、当該技術分野において様々なものが知られている
。一般に、これ等の装置及び方法の目的は、熱交換器管
のある部分に生ずる引張応力を除去することであり、こ
の引張応力があると、パ応力腐食割れ”として知られて
いる現象が生じる。

しかし、これ等の応力除去装置及び方法の重要性を十分
に認識する前に、原子力蒸気発生器の構造及び動作につ
いである程度理解しておくことが必要である。

原子力蒸気発生器は、３つの基本的な構成要素から形成
されており、同構成要素には、原子炉により加熱された
水が循環する１次側と、２次側と、同１次側及び２次側
を流体連通させないように分離する管板とが含まれてい
る。蒸気発生器の２次側には、複数のＵ形管と、給水を
導入する入口とがある。Ｕ形管の入口端部及び出口端部
は管仮に装着されている。１次側には分離板が設けられ
ていて、これがＵ形管の入口端部を出口端部から流体連
通しないように分離している。原子炉から流れてくる放
射性の高温水は、Ｕ形管の入口端部を含む１次側の入口
部分に流入する。同高温水は、入口端部を経て管板を通
過し、蒸気発生器の２次側内に延在するＵ形管を通って
循環する。この高温水が、その熱をＵ形管の管壁を介し
て、蒸気発生器の２次側を流れる非放射性の給水に伝達
することにより、この給水が発電装置のタービンを駆動
する非放射性の蒸気に変換される。原子炉からの１次側
の高温水は、このようにＵ形管を循環した後、管板を通
過し、Ｕ形管の出口端部を経て１次側の出口部分に流入
し、そこから原子炉に戻される。

かかる蒸気発生器においては、熱交換器管の管壁に招来
される引張応力の結果、慢性的な保守上の問題が起こる
。即ち、これ等の引張応力が熱交換器管に腐食を生じさ
せるので、引張応力を除去しておかないと、望ましくな
い″応力腐食割れ°°に至る割れが生ずる。割れのため
、熱交換器管には、蒸気発生器の１次側から２次側への
放射性の水の漏洩が生じ、蒸気発生器により発生された
蒸気が放射能によって汚染される。このような引張応力
は、製造作業中か、或は保守作業中に生ずる。例えば、
Ｕ形にするための製造工程中に、熱交換器管がベント部
を有することになり、このベント部に応力が生ずる。ま
た、蒸気発生器の製造中にも保守作業中にも、管板領域
及び管支持板領域における熱交換器管の種々の部分に対
して、応力を生じさせる拡開もしくは拡管が慣行に従っ
て行われている。更に、補強用スリーブを熱交換器管の
内部に溶接する場合には、熱交換器管の内壁図りに溶接
部が形成され、これにより応力が生ずる。その他、蒸気
発生器のクレビス領域にスラッジのような付着物が蓄積
することによっても引張応力が生ずる。クレビス領域に
は、熱交換器管が貫通するように管支持板に形成された
孔と、同然交換器管との間の環状領域がある。付着物は
、ががる環状領域に溜まって、管支持板領域において熱
交換器管が卵形の断面形状にくぼむ程度まで広がるよう
になる。これは、半径方向の管くぼみ現象として知られ
ている。この管くぼみ現象と、それを防止するように計
画された保守のための拡管との詳細については、本出願
人の米国特許第４，６４９，４９２号明細書に記載され
ている。

蒸気発生器の熱交換器管において腐食と応力腐食割れと
が起きるのを防止するために、機械的及び熱的な応力除
去方法が開発されてきた。最も有効な熱的応力除去方法
の１つは、本出願人の特願昭６３−５６４９５号明細書
に開示されている。この方法は、曲げ、くぼみ現象、拡
管或はスリーブ溶接により引張応力が生じたインコネル
（商品名）製の熱交換器管から応力を除去するための非
常に迅速ではあるが信顆性の高い方法を提供している。

しかし、残念ながら、この特別な方法は、管支持板によ
り囲まれている熱交換器管の部分のように、非均質な熱
伝導特性を有する管部分に沿って実行することが非常に
難しい。管支持板を通って延びる管部分は、その領域に
おける半径方向の管くぼみ現象のために、計画的な拡管
により応力を除去しておくことが屡々必要になる。しか
し、上述した特願昭８３−５６４９５号明細書記載の方
法を使用して、熱処理すべき管部分と少なくとも同じ程
度の長さを有する定置式加熱器アセンブリにより、かか
る管支持板に接触して延在する管部分を熱的に応力除去
しようと試みても、２つの不十分な結果の一方が伴って
くる。即ち、管支持板に直接接触する管部分が管支持板
の熱シンク特性のために加熱不足になるか、或は、管支
持板に接触する管部分を適切に加熱するよう加熱器アセ
ンブリの出力を上げても、管支持板の上方及び下方の管
部分が過熱される（即ち、１５００°Ｆζ８１５℃以上
に加熱される）、過熱は、管を形成するインコネルの粒
界に炭化物を析出させて、管の粒界部分を脆性にし、応
力腐食割れをもっと起こり易くするので、熱応力の除去
もしくは解放という目的にはそぐわない。

本出願人の特願昭６３−１３５７７１号明、ＩＩｌ書に
は、管を熱的に応力除去するための改良方法が開示され
ている。この方法は、非均−な熱の散逸特性に特徴があ
る金属管の一部に実質的に一様な熱勾配を生じさせてそ
れを維持することができる。この改良方法は、金属管の
一部が所望の熱処理温度まで実質的に一様に加熱される
ように、処理中の金属管の一部において、選択された振
幅及び期間の通りに加熱器アセンブリを振動させること
により行われる。

この方法を実行する加熱器アセンブリは、加熱器プロー
ブと、高温計に接続された光フアイバーケーブルと、プ
ローブ位置決め装置とを有する。

光フアイバーケーブルは、加熱された管から発せられる
白熱光を高温計に導くために使用されている。この加熱
器アセンブリは応力を除去するのに十分なほど管壁を加
熱することができるが、発明者の知見によると、これ等
の先行技術の装置における温度監視装置の精度は劣って
おり、改良を必要としていることが分かった。特に、放
射熱を出す加熱器プローブの加熱要素からの光及び熱が
、屡々、高温計に不正確に高いか低い温度の読みを指示
させる結果になることがあり、そのため、管の加熱が不
足したり過熱になったりする可能性があることが分かっ
た。これ等の加熱器プローブにおいて使用されている温
度監視装置に関連した欠点は、同温度監視装置が白熱光
を高温計に伝達するために唯１つの光フアイバーケーブ
ルしか有していないことである。従って、加熱器プロー
ブは、それ等が加熱する管の温度を１度に１ケ所だけ監
視しうる。管を取り囲む管支持板の熱シンク特性により
生ずる熱勾配の非均等性のために、上述のような１ケ所
の監視では温度の読みが不正確になる。温度を正確に監
視するためには、管が加熱されている頭載において１ケ
所以上の温度の測定を行うことが重要である。

最後に、本願発明者によると、これ等の先行技術の加熱
器プローブにおいて加熱された管から出る光を受ける光
フアイバーケーブルに問題があることが分かった。加熱
器プローブに装着された光フアイバーケーブルの端部は
、４５°の角度で研磨されていて、光を受は収り光フア
イバーケーブルの軸心に沿って下方へ高温計ｌ＼と反射
させる。このように４５°の研磨が使用される場合、光
フアイバーケーブルが過熱されるのを防止するため、同
光フアイバーケーブルは加熱器プローブのセラミック本
体内に深く装着され、また、４５°で研磨された端部に
光を導くために光規準ボートがセラミック本体に設けら
れる。残念ながら、この構造は明らかに、加熱された管
から光フアイバーケーブルの本体への光の伝送の妨げに
なる。即ち、この構造は、光フアイバーケーブルを２つ
の部分として加熱器プローブに組み込むことを必要とす
るからである。１つの部分は長く、高温計からセラミッ
ク本体まで延び、４５°に研磨された表面を含んだ他の
部分は短く、上述の長い部分の端部からプローブ本体に
あるポートもしくは窓まで延びている。光フアイバーケ
ーブルの短い部分は加熱された管からケーブルの長い部
分への光の伝送に明らかに障害となり、数々の問題を付
加的に発生させる。管壁に面する光フアイバーケーブル
の外面は湾曲しており、光の最適な通過を阻害する。ま
た、光フアイバーケーブルの短い部分は、たやすく回転
してその適切な位置から移動し易く、それを正確に位置
決めすることは困難である。４５°の表面ば管壁に面す
る正確で精密な整列もしくは配列を必要とするので、位
置決めが困難であることは、プローブの有効性を低下さ
せる。また、光フアイバーケーブルの２つの部分間に生
ずる隙間は光の通過の妨げになる。最後に、光フアイバ
ーケーブルの直径は小さいので、同光フアイバーケーブ
ルを通って導かれる光量が制限される。光フアイバーケ
ーブルのための有効窓面績は、丸い表面を横断する部分
で高さ０．９９１ｎｕｎ（０，０３９ｉｎ）、幅０．９
９１ｍｍ（０，０３９ｉｎ）に過ぎない。

加熱された管から光フアイバーケーブルの端部までの光
の伝送を増すために、発明者は、光フアイバーケーブル
をプローブ本体内で２０°のベンド部に装着して光フア
イバーケーブルの研磨された端部と加熱された管壁との
間の距離を最小にすることを試みた。しかし、光フアイ
バーケーブルの端部を２０’の角度で研磨することは困
難であり、光フアイバーケーブルを適切に機械加工する
コストを増大させる点で不経済であることが分かった。

従って、耐用性があり且つ感度のよい光ファイバーによ
り複数の箇所で加熱中の管の温度を精確に監視できる加
熱器プローブの必要性が明らかに存在する。

１且左ＩＷ 本発明は、先行技術による加熱器アセンブリの上述した
欠点を、細長いプローブ本体を有する加熱器プローブに
より解消するものであり、本発明によると、該加熱器プ
ローブは、プローブ本体の長手方向の軸心に沿って離間
し配設された２つの光フアイバーケーブル（温度監視装
置）を含んでいる。細長いプローブ本体は、第１端及び
第２端を有すると共に、処理中の管の一部内に挿入可能
であり且つ同一部内で摺動自在に移動可能である。

高強度の白熱光電球（加熱装置）のような輻射熱源がプ
ローブ本体の第１端に取り外し自在に装着されていて、
金属製の管（導管）の一部を選択された温度範囲内の白
熱状態まで加熱する。プローブ本体の第２端は押棒に結
合されている。プローブ本体中の２つの光フアイバーケ
ーブルは、加熱された管の一部の中間及び１つの端部に
対応する複数の箇所で管の温度を同時に測定するために
、加熱中の管の一部の軸方向の長さの半分に実質的に等
しい距離だけ、軸方向に隔てられている。また、加熱器
プローブは、光フアイバーケーブルの端部が熱源からの
光及び熱に直接さらされるのを遮断するプローブ用スリ
ーブを含んでいる。同スリーブは、遮断作用に加えて、
加熱器プローブの熱源（典型的には白熱電球である）と
セラミック製プローブ本体との間の機械的結合部を強化
する作用を有する。

最も重要なことは、本発明では、光フアイバーケーブル
の受光端近くにおいてプローブ本体内に配設された水晶
プリズム（第１及び第２光伝送プリズム装置）を使用し
ていることである。同プリズムは４５°の面を有するよ
うに容易に形成されうるので、光フアイバーケーブル自
体に４５°の面を形成する必要性がなくなる。同プリズ
ムは、光ファアイバーケーブルの繊細な端部に対する機
械的摩耗を防止することにより決まる長さだけ、加熱器
プローブの寿命を延ばす。また、同プリズムは、熱遮蔽
として作用し、光フアイバーケーブルの端部を管の白熱
による熱から保護する。更に、このプリズムの構造によ
ると、管壁に対峙する平らな表面を有していて、光の透
過が優れている。プリズム自体は、プローブ本体の幾何
学的形状により同プローブ本体内の所定位置にしっかり
固定され、プリズムが移動してその位置からずれること
はない。１つの連続した長さの光フアイバーケーブルを
使用しつるので、ケーブル部分の結合部における干渉の
問題は解消される。また、光を伝送するための効果的な
プリズム窓は、平らな表面で高さが４．６９９ｍｍ（０
，１８５ｉｎ）、幅が３．１７５ｍｍ（０，１２５ｉｎ
）である。これは、今まで使用されていた光フアイバー
ケーブルの受光端の面精よりも１５倍大きい。

温度監視手段もしくは装置は、管部分の温度を監視する
。該温度監視装置は、第１及び第２光測定装置を有し、
それ等が中間部と端部とにおける管部分の色を測定する
。中間部及び端部は、管部分を囲繞する金属製の管支持
板の中間部及び端部により定義される。光高温計が光学
的な色の測定値を温度測定値に変換し、光フアイバーケ
ーブルが第１及び第２光測定装置を第１及び第２プリズ
ムに接続している。これ等のプリズムの各々は火責的に
４５°の面を有し、この面が加熱された管部分の白熱光
を温度監視装置に伝送する。第１及び第２プリズムは、
プローブ本体の長手方向の軸心に沿って隔てられている
ので、同第１及び第２プリズムは、管部分の中間部及び
端部から白熱光を同時に受光することができる。プロー
ブ本体を取り囲むように第１及び第２渦電流検知コイル
が設けられていて、管部分を囲繞する金属製の管支持板
の対峙する縁部を検知する。上述のコイルは、金属製の
管支持板の対峙した縁部間の距離に実質的に等しい距離
だけ、プローブ本体の長手方向の軸心に沿って離間して
いる。本発明を特徴付ける新規な種々の利点及び特徴は
、添付図面に関連してなされる好適な実施例についての
以下の説明から一層良く理解されよう。

ｔ　　　の＝　を 第１図は、管板１２を有する蒸気発生器１０を示してお
り、この管板１２が蒸気発生器を１次側及び２次側に分
割している。かかる蒸気発生器における熱交換器管（金
属製導管）１４のうちの１本について説明する。管１４
は複数の管支持板１６により支持されており、第１図に
はその中の１つの管支持板が図示されている。蒸気発生
器の運転により、管支持板１６に対応する位置において
応力領域１８が管１４に生ずる。この応力を解放するた
めに、加熱器プローブアセンブリ（加熱器プローブ）２
０が管１４内に挿入されて、応力領域１８を熱処理する
。加熱器プローブアセンブリ２０は長さが約１５．２４
ｍ（５０ｆ　ｔ）であり、その長さの大部分はプラスチ
ック製導管２２である。

第２図は、加熱器プローブアセンブリ２０の詳細を示す
。加熱器プローブアセンブリ２０は、非常に良好な電気
及び熱絶縁特性を有する耐熱プラスチックテあるヘスヘ
ル５Ｐ−１＜商品名・Ｖｃｓｐｅｌ　　５Ｐ−１）とい
う材料を使用して製作するのが好ましいプローブ本体２
４を含んでいる。プローブ本体２４の頂部には皿ぐり孔
２６が形成されている。銅から製作されると共にニッケ
ル及び銀でメツキされたランプソケット２８は、その上
方に配設された保持リング３０により皿ぐり孔２６内に
取着されている。ランプソケット２８は、その底部にあ
る小さなタブもしくは突起部（図示せず）が、プローブ
本体２４に切削された円形のスロットもしくは溝に着座
することにより、皿ぐり孔２６内で回転す秀ことを抑止
されている。接触子片３４を有する電球（加熱装置）３
２はランプソケット２８内に螺入されている。この電球
３２は、１６巻きのタングステンフィラメントを有する
商品名・シルバニア（Ｓｙｌｖａｎｉｎ）モデル１００
０−Ｑ１３ＣＬのタングステンハロゲン電球のような１
０ｏＯワツトの電球であることが好適である。プローブ
本体２４は管１４の内径に近い寸法の外径を有すること
が好ましい。このような外径とすることにより、プロー
ブ本体２４は、電球３２のフィラメントを管１４の長手
方向の軸心に沿って中央に調心し、管の−様な加熱を確
実にする。

電力はプローブ本体２４の長さに沿って延びる２本の高
温導線３６により電球３２に供給される。ソケット接触
子３８は接触ピン４０を介して電球３２の近くで各導線
３６の端部に設けられる。該接触ピン４０はランプソケ
ット２６の口金の底部に取り付けられる。

また、接触ピン４０は、プローブ本体２４の直径を横断
して形成されたスロット内に位置決めされたソケット接
触子３８に半田付けされる。同接触ピン４０はニッケル
及び銀メツキされたワイヤから形成されている。小さな
圧縮ばね４２がランプ接触子片３４の直下に配設されて
いて、同接触千片に負荷をかけている。ランプ接触子片
３４は電球３２の口金の底部に設けられた円錐形部材の
先端に形成されている。Ｔ、球３２がランプソケット２
８に螺入すると、ランプ接触子片３４が下方に押され、
ばねで負荷されたソケット接触子３８に当たり、電気的
な連続性を確保すると共に、電球３２のねじ部をランプ
ソケット２８にあるねじ部に向かって押すことによりラ
ンプソケット２８において接触が確実になされる６管１
４の壁の温度測定は、光高温計システムを用い、加熱さ
れた時の管１４の壁の色を測定し、光の波長の読みを温
度測定値に変換する光高温計システムに光を伝送するこ
とにより、得られる。２つの温度測定、即ち厚さ１９．
０５ｍｍ（０，７５ｉｎ）の管支持板の中心における温
度測定と、中心から下方に約１９．０５ｎ＋ｍ（管支持
板の縁部から下方に約９．５２５ｍｍ）のところにおけ
る温度測定とが必要である。各温度測定には、それ自体
のための光高温計システムが必要である。各高温計シス
テムはプローブ本体２４において４５°で配置された面
を有する水晶ブリズム（第１、第２光伝送プリズム装置
）４４を含んでいる。水晶プリズム４４は、管１４の加
熱された壁から出る光を、プローブ本体２４に形成され
た窓４６を介して受光する。２つの水晶プリズム４４は
１９．０５ｍｍ離間しているので、中心線の温度と、中
心線から１９．０５ｎ＋ｎ＋下方の温度とを同時に読み
取ることができる。各水晶プリズム４４は、光フアイバ
ーケーブル（温度監視装置）４８に接続されると共に、
同光フアイバーケーブルを熱から部分的に遮蔽する。光
は水晶プリズム４４の４５°の面で反射されて光フアイ
バーケーブル４８を通る。同光フアイバーケーブル４８
が光を光測定装置く温度監視装置）５０に伝送すると、
該光測重装Ｔｔ５０が管１４の加熱された壁の色を決定
し、また、温度監視装置を構成する光高温計５２に伝送
すると、同光高温計５２が光学的な色測定値を温度測定
値に変換する。光測定装置５０及び光高温計５２は制御
局７４内にある。水晶プリズム４４を使用することによ
り、光フアイバーケーブルの端部に光学的に接続された
水晶プリズムを使用していなかった先行技術の加熱器ア
センブリと比較して、温度の読みの正確度と信顆度とが
向上する。

１５．２４鎖（５０ｆｔ＞の長さの２本の光フアイバー
ケーブル４８が光高温計システムから加熱器プローブア
センブリ２０の長さを通ってプローブ本体２４に延びて
いる。光フアイバーケーブル４８はケーシング内に配設
されており、各光フアイバーケーブル４８を囲むケーシ
ングの上部は、５．０８ｃｍ（２ｉｎ）切り取られ、ス
テンレス鋼のスリーブに代えられている。このスリーブ
が光フアイバーケーブル４８を熱から保設すると共に、
ステンレス鋼のスリーブの肩部が光フアイバーケーブル
４８をプローブ本体２４内にねしその他の取付具を使用
することなく取り付けることを可能にしている。

プローブ本体２４の底部、即ち水晶プリズム４４及び光
フアイバーケーブル４８を含むが、電球２８とプローブ
本体へのその接続部とは含まない部分は２つに割られて
おり、２つの手部分の平らな面にはスロットが加工され
ていて、同スロットが光フアイバーケーブル４８を配設
するためのハウジングになっている。切除部及び窓がプ
ローブ本体２４の２つの手部分に加工されていて水晶プ
リズム４４と光フアイバーケーブル４８のスリーブとを
受は入れる。

プローブ本体２４の２つの手部分が、それ等の底部にあ
るねじ部に螺合するようにねじ切りされた接続用ナツト
５３を使用して一緒に接続されると、水晶プリズム４４
と光フアイバーケーブル４８のスリーブとは、１０一ブ
本体２４の構造の幾何学的形状のために、所定値ｌに物
理的に収容される。

インコネル（商品名）から製作するのが好ましいプロー
ブ本体のスリーブ５４は、プローブ本体２４の回りに嵌
合し、上方に延びて、電球２８の周囲をそのフィラメン
トを覆うことなくほぼ電球の半分の長さまで囲っている
。このスリーブ５４は、プローブ本体２４の手部分を一
緒に保持し易くする。また、スリーブ５４は、電球２８
とその全支持アセンブリとを遮蔽すると共に補強する。

この遮蔽作用により、電球２８からの光が反射して水晶
プリズム４４を介して光フアイバーケーブル４８に入る
のを遮り、管１４の加熱された壁からの読みに誤差が生
じるのを防止する。電球２８の口金はその最も弱い部分
であるので、スリーブ５４は、この部分を補強すると共
に、電球の回りに嵌合することにより電球２８を支持す
る。該スリーブ５４はプローブ本体２４から突出するピ
ンにより所定位置に保持されている。このピンは、その
背後にあるばね及び止めねじと共に配置されており、プ
ローブ本体２４から突出してスリーブ５４に形成された
大向に嵌合している。水晶プリズム４４が設けられてい
る領域をスリーブ５４が部分的に覆うように加熱器プロ
ーブアセンブリ２０が設計されていれば、水晶プリズム
４４が邪魔されることなく管１４の壁を視野に入れられ
るように、スリーブに開口もしくは窓を形成することが
できる。

また、スリーブ５４の頂部には、電球２８に向かって内
方に角度が付いていると共に、スロットが形成されてい
て、ある程度のばね性を付与し、スリーブが電球２８の
回りで拡開もしくは収縮するようになっている。これに
より、スリーブ５４が電球２８を抱え込み、加熱器プロ
ーブアセンブリ２０を管１４に挿入しなり管１４から取
り出す時に縁部が捕捉されてしまうようなことが防止さ
れる。

渦電流ボビンアセンブリ５６は、プローブ本体２４の直
下で加熱器プローブアセンブリ２０に配置されている。

この渦電流ボビンアセンブリ５６は管支持板１６の中心
線の位置を突き止めるために使用される。渦電流ボビン
アセンブリ５６はボビン５８を含んでおり、同ボビン５
８は、その外径の回りに形成された２つの溝６０と、約
１９．０５ｍｍ（０，７５ｉｎ）ｉｉ間した外側縁部と
を有する。溝６０内に巻回された銅製のワイヤもしくは
導線６２は２つの溝６０間に形成された切除部で終端し
ている。導線６２には同軸ケーブル（図示せず）が取り
付けられていて、加熱器プローブアセンブリ２０の全長
を通って電気コネクタまで延びている。ボビン５８の頂
部に機械加工された皿ぐり孔６４は、その周囲を取り巻
いて配置された３つのねし穴を有する。ボビン５８の頂
部は接続用ナツト５３の底部及びプローブ本体２４と組
み合っている。そして、これ等のプローブ本体２４、接
続用ナツト５３及びボビン５８は止めねじ６６を使用し
て一緒に固定されている。ボビン５８は軸方向の貫通孔
６８を有し、光フアイバーケーブル４８やプローブ本体
２４から延びるその他のワイヤもしくは導線が貫通孔６
８を通れるようになっている。ボビン５８の底部は小径
部を有し、該小径部には周囲を取り巻いて均等に隔置さ
れた３つの穴があり、また、可視性のポースアセンブリ
７０がこの小径部上に滑合してボビン５８の底部に取着
されている。可視性ホースアセンブリ７０は、可視性の
ステンレス鋼で編んだホースであって、このホースがボ
ビン５８の底部に取り付けられて、プローブ本体２４の
真直部と半硬１丁プラスチック製導管２２との開に可視
性を与えている。可視性ホースアセンブリの底部はプラ
スデック製導管２２内にぴったり嵌合するように加工さ
れた突起部を備えることができる。

ワイヤもしくは導線３６、ワイヤもしくは導線６２、光
フアイバーケーブル４８及び安全ケーブル（図示せず）
を含むプラスチック製導管２２は、管１４内のプローブ
２０に整列する端部作動体７３を通った後、第１図に示
すように連結箱７２まで延びている。端部作動体７３は
工具７３ａ及びロボット腕７３ｂを含んでいる。安全ケ
ーブルは何かが破断した場合に全部分を確実に一緒にす
る。制御局７４は、連結箱７２に接続されると共に、管
１４内の加熱器プローブアセンブリ２０により収集され
たデータを格納している。

加熱器プローブアセンブリ２０は３つの主要機能を３’
１行する。即ち、同加熱器プローブアセンブリ２０は、
電球２８のような熱源からの熱を供給すると共に、管１
４の壁を加熱するために導線３６を介して電源に電力を
供給する。加熱器プローブアセンブリ２０は、光高温計
システム３使用して管１４の壁の温度測定を行う。最後
に、加熱器プローブアセンブリ２０は、管１４内におけ
るプローブ本体２４の適切な配置を許容して渦電流ボビ
ンアセンブリ５６により管支持板１６の中心線を捜し出
す。

加熱器プローブアセンブリを使用する方法は前述した特
願昭６３−１３５７７１号明ａＩ書に記載したものと同
一とすることができる。即ち、加熱器プローブアセンブ
リを熱交換器管に挿入してから、付勢し、管を囲繞する
管支持板の厚さの１００％と３００％との間であること
が典型的な熱処理部の限界間で振動させる。渦電流ボビ
ンアセンブリ５６、各水晶プリズム４４、及び電球２８
の有効加熱領域の中心間の距離は既知である。先ず、渦
電流感知コイルを使用して、管支持板の中心線を突き止
める。この中心線は所望の熱処理領域の中間に対応する
。次に、熱源を手動で所望の熱処理領域の中間、即ち管
支持板の中心線まで第１の時１間間隔にわたって移動さ
せる。第１の時間間隔が経過したら、熱源の有効加熱領
域の中心が管部分の端部の１つと整列するように、熱源
を第２の時間間隔にわたって移動させる。次いで、熱源
を第３の時間間話にわたってその最初の位置に戻すよう
に移動させる。

最後に、熱源の有効加熱領域の中心が管部分の他の端部
に整列するまで熱源を第４の時間間隔にわたって移動さ
せ、最初の振動を終了する。上述したステップを繰り返
して次々と振動を行う。加熱のための振動中の加熱器プ
ローブの運動は手動で行われる。窓４６、及び従って水
晶プリズム４４は所望の熱処理部分内に適切に配置され
ていない。従って、加熱過程中に１回又は２回、プロー
ブは上側水晶プリズム４４を管支持板の中心線と整列さ
せると共に下側水晶プリズムを中心線の下方１９．０５
ａｍ（０，７５ｉｎ）に整列させるのに十分な距離だけ
、上方に移動される。これにより所望の熱処理部を精度
良く同時に温度測定することができる。管支持板の中心
線よりも１９．０５＋ｍ（０，７５ｉｎ）上方にある熱
処理部の他端における温度は、熱処理部の下端における
温度と実質的に等しいので、別に測定する必要はない。

或は、水晶プリズム４４は、熱処理領域の頂部及び中間
部における温度を測定するように配置してもよく、この
場合、下端における温度は頂部における温度に等しい。

温度測定に適応するための加熱器プローブアセンブリ２
０の運動は手動により行われる。

熱処理中の管がインコネル製熱交換器管の一部（これは
長さが約５．０８ｃｍ＝　２　ｉｎであり、その中間部
で厚さ１９．０５ｍ彌＝０．７５ｉｎの管支持板で囲繞
されている）である場合、加熱器プローブアセンブリは
、加熱領域の長さが１９．０５＋ｍｍ〜３８．１０ｍｍ
（０，７５ｉｎ〜１．５ｉｎの間であるように選択され
ている。また、加熱器の加熱領域が管支持板により囲繞
された管の中間部に整列している時間間隔は、振動の上
側及び下側限界に関連した時間間隔よりも実質的に長い
。好適な実施例においては、第１及び第３の時間間隔の
長さは約２秒であるが、第２及び第４の時間間隔の長さ
は約１秒である。また、管部分の長さは、囲繞する管支
持板の中心線の約２．５４ｃｍ（ｆｉｎ）上方及び約２
．５４ｃｍ（１ｉｎ）下方の間の全ての配管を含むよう
に選択されている。全過程は約５分であることが好まし
く、また、管部分は６７７℃〜８７１℃（１２５０″Ｆ
〜１６００°Ｆ）の範囲に加熱される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の加熱器プローブアセンブリが挿入さ
れた熱交換器管を１本のみ示す蒸気発生器の部分断面図
、第２図は、温度測定装置を取り除いた加熱器プローブ
アセンブリの断面図、第３図は、温度測定装置の主な要
素を示す第２図の加熱器プローブアセンブリの断面図で
ある。 １４・・・金属製の導管（熱交換器管）２０・・・加熱
器プローブアセンブリ（加熱器プローブ） ２４・・・プローブ本体 ３２・・・加熱装置（電球） ４４・・・第１、第２光伝送プリズム装置（水晶プリズ
ム） ４８・・・温度監視装置（光フアイバーケーブル）５０
・・・温度監視装置（光測定装置）５２・・・温度監視
装置（光高温計） 図面の浄書（内容に変更なし） 誌１図 出願人　　ウェスチングハウス・エレク書　（方式） 平成　２年 ５月／／日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属製の導管の一部を選択された温度範囲内まで加熱す
   る加熱器プローブであって、 第１端、及び第２端を有すると共に、前記導管内に挿入
   可能であり且つ該導管内で摺動自在に移動可能な細長い
   プローブ本体と、 該プローブ本体の前記第１端に装着されて、前記導管の
   前記一部を前記選択された温度範囲内の白熱状態まで加
   熱する加熱装置と、 前記導管の前記一部の温度を監視する温度監視装置と、 加熱された前記導管の前記一部の白熱光を前記温度監視
   装置に伝送するための第１、第２光伝送プリズム装置で
   あって、前記プローブ本体の前記第２端に装着されると
   共に、前記導管の前記一部の中間及び端部から白熱光を
   同時に受光できるように前記プローブ本体の軸心に沿っ
   て隔置された前記第１、第２光伝送プリズム装置と、 を備えてなる加熱器プローブ。