JPH02291957A - 熱交換器の検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高温ガス炉等で使用される熱交換器におい
て、伝熱管の深傷等を行なうための検査装置に関する． 〔従来の技術〕 現在、高温ガス炉では、原子炉炉心で加熱された１次冷
却材の熱を中間熱交換器で２次冷却材に伝達してその熱
を発電、製鉄、化学工業、地域冷暖房などの多目的に利
用しようとしている。

このような高温ガス炉に使用される中間熱交換器は、例
えば第２図に示すように、内筒１４と外筒１２を具えた
２箇構造とされている。内筒１４内にはその中心にセン
ターパイプ１６が収容され、その周囲にはヘリカルコイ
ル伝熱管１８が巻回されている。ヘリ力ルコイル伝熱管
１８の上端部は外筒１２の上部に例えは４箇所形成され
た２次ヘリウム入口ノズル２０内の伝熱管入口管板２２
に例えば２６本ずつ臨んでいる。また、ヘルカルコイル
１８の下端部はセンターパイプ１６の下端部の高温ヘッ
ダ（マニホールド）２４の外周面全周に集合している。

１次ヘリウムは、１次ヘリウム入口２６から供給されて
、ヘリカルコイル伝熱管１８のすき間を通って配管２８
から１次ヘリウム循環機３０に導入され、ここで一旦昇
圧された後配管３０を通って外筒１２と内筒１４の間隙
３２を経て下端部の１次ヘリウム出口３４から排出され
る。

２次ヘリウムは配管３６から２次ヘリウム入口ノズル２
０に供給され、伝熱管入口管板２２を通り各ヘリカルコ
イル伝熱管１８に供給される。コイル伝熱管１８内を通
過する間に１次ヘリウムとの熱交換により昇温された２
次ヘリウムは、マニホールド２４からセンターパイプ１
６に流入し、この中を上昇して２次ヘリウム出口３８か
ら俳出される。

〔発明か解決しようとする課題〕

中間熱交換器の伝熱管については、定期的に深傷等の検
査を行なう必要がある。

この発明は、検査装置をマニホールドに臨んでいる伝熱
管１８の出口端都側から挿入して検査を行なえるように
した熱交換器における伝熱管の検査装置を提供しようと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、垂直に配設されたセンターパイプの下部マ
ニホールド外周面に複数本の伝熱管の端部が集合して連
結された熱交換器において、前記マニホールド内に吊り
下げて挿入された検査装置をこのマニホールド内に固定
するための固定装置と、この検査装置の検査用センサを
前記マニホールド内で昇降させる昇降装置と、この検査
用センサを前記マニホールド内で旋回させる旋回装置と
、この検査用センナを前記マニホールド内で径方向に移
動させる径方向移動装置と、この検査用センサが取っ付
けられた検査ケーブルを送給する送給装置とを具え、前
記昇降装置と前記旋回装置とにより前記検査用センサを
いずれかの伝熱管入口に位置決めした後に、前記径方向
移動装置を駆動してこの検査用センサを伝熱管入口に接
近または挿入して、前記検査ケーブル送給装置を駆動し
て検査用センサを伝熱管中で移動させて検査できるよう
にしたことを特徴とするものである．３作　用〕 この発明によれば、昇降装置と旋回装置とにより検査用
センサをいずれかの伝熱管入口に位置決めした後に、径
方向移動装置を駆動してこの検査用センサを伝熱管入口
に接近または挿入して、前記検査ケーブル送給装置を駆
動して検査用センサを伝熱管中で移動させて検査できる
ようにしたので、マニホールドの内側から伝熱管の検査
を行なうことができる。

〔実施例〕

この発明を前記第２図のヘリカル伝熱管１８の検査を適
用したー実施例について説明する。はじめに、検査系統
について説明する。

第３図は、中間熱交換器１０のヘリカルコイル伝熱管１
８の検査系統全体を示したものである。

検査装置は２次ヘリカル出口３８の頂部フランジの蓋１
１（第２図）を取り外してワイヤによりセンタバイプ１
６中に吊り下げられて、マニボールド２４の底部に着地
する。

検査ケーブル４１は、リール４２から繰り出されて、２
次ヘリウム出口３８の頂部からマニホールド２４内の検
査装置に送給されて、マニホールドの全周に臨んでいる
スパイラル伝熱管中にその出口から逆方向に送り込まれ
る。検査ケーブル４１の先端には渦流センサあるいは超
音波センサ等の伝熱管検査用センサ８８が取り付けられ
ており、検査装置は検査ゲーブル４１中を通って制御盤
４６に伝送されて検査が行なわれる。この検査は検査ケ
ーブル４１をヘリカルコイル伝熱管１８中に送り込みな
から各位置で行なわれる。検査位置は検査ケーブルの挿
入長さにより知ることができる。

検査装置をマニホールド内に配置した状態を第１図に示
す。また、その右側面図を第４図に示す。

マニホールド２４の壁面全周には伝熱管１８の端部が多
数連結されている（第１図、第４図では便宜上一部の伝
熱管のみを示している。）。

検査装置４０は、ワイヤ４２により吊り下げられて支持
脚４４がマニホールド底面２４ａに着地している、支持
脚４４上にはベースプレート４６が固定されている。ベ
ースプレート４６の回転位置がマニホールド２４の基準
位置に一致して、検査装置４０がマニホールド底面２４
ａに着地すると、ベースプレート４６の周囲からは固定
用ブーツ４８がエアシリンダ等の駆動により突出してマ
ニホールド２、４の内周壁にベースプレート４６を固定
する。

ベースプレート４６上にはステ−５０を介して旋回部５
２がマニホールド２４の中心軸の周りに回転自在に取り
付けられている。検査装置４０がマニホールド底面２４
ａに着地すると、旋回部５２の周囲からはエアシリンダ
等の駆動によりモヤスタ５４が突出して、マニホールド
２４の内周壁に当接し、旋回部５２をマニホールド２４
の中心軸の周りに回転自在に支持する、 旋回部５２上には旋回用モータ５６が取つけけられてお
り、ギア（図示せず）を介して旋回部５２をマニホール
ド２４の中心軸の周りに旋回させる。旋回位置は旋回用
モータ５６に連結された位置検出エンコーダ５８により
検出される。

旋回部５２上には径方向移動用ドライブシャフト６０お
よびガイドシャフト７２か平行かつ水平に取り付けられ
ており、これに径方向移動ブロック６４が径方向に移動
可能に取り付けられている。

径方向移動用ドライブシャフト６０は旋回部５２に取り
付けられた径方向移動用モータ６６の駆動によりギア（
図示せず）を介して回転されて径方向移動ブロック６４
をマニホールド２４の径方向に移動させる。径方向移動
ブロック６４の径方向位置は径方向移動用モータ６６に
連結された位置検出エンコーダ６８により検出される．
径方向移動ブロック６４には昇降用ドライブシャフト７
０とガイドシャフト７２が平行かつ垂直に固定されてい
る。これら昇降用ドライブシャフト７０とガイドシャフ
ト７２にはフイードブロック７６が昇降可能に取り付け
られている。昇降用ドライブシャフト７０は径方向移動
ブロック６４の下面に取り付けられた昇降用モータ７４
の駆動によりギア（図示せず）を介して回転されて、フ
ィードブロック７６をマニホールド２４の軸方向に移動
させる。フイードブロック７６の昇降位置は昇降用モー
タ７４に連結された位置検出エンコーダ７８により検出
される。

フィードブロック７６にはガイドパイブ８０が取り付け
られている。このガイドバイプ８０には検査ケーブル４
１が挿通されている。検査ゲーブル４１の先端には探触
子等の検査用センサ８８が収り付けられている。

昇降用ドライブシャフト７０およびカイドシャフ１〜７
２の上端部にはケーブル送給装置８２が取り付けられて
いる。ケーブル送給装置８２には駆動ローラ８４，８４
が取り付けられており、ケーブル送給用モータ８６を駆
動して駆動ローラ８４，８４を回転することにより、こ
れに挟まれた検査ゲーブル４１は送給されて、検査用セ
ンサ８８はフィードブロック７６から水平方，向に繰り
出される，検査ケーブル４１には所定ピッチで明暗パタ
ーン９２が形成されており、フィードブロック７６中に
配設された光学センサ（図示せず）で明暗パターンをカ
ウントして検査用センサ８８の繰り出し長が検出される
。

フィードブロック７６上にはスパイラル伝熱管１８の開
口端部を検出するためのＴＶカメラ等の光学センサ９０
が検査用センサ８８の繰り出し方向と平行に取り付けら
ている．光学センサ９０と検査用センサ８８との高さ方
向の距離Ｈは隣接するスバイラル伝熱管１８の高さ方向
の距ａｈのｎ倍（ｎ＝１．２，・・・・・・》に設定さ
れている。したがって、光学センサ９０がスパイラル伝
熱管１８の開口端部を検出した位置では検査用センサ８
８はその下方のスパイラル伝熱管１８の開口端部であっ
て伝熱管スタブに一致している。

検査装置４０の各駆動モータの駆動電力供給ケーブルや
位置検出エンコーダの信号線、光学センサ９０の信号線
、固定用ブーツ４８やキャスタ５４の突出駆動用エアケ
ーブル等（図示せず）はマニホールド２４の上方から外
部に引き出されている。

以上の横成の検査装置４０により伝熱管スタブ２５とス
パイラル伝熱管１８の検査を行なうときは、中間熱交換
器１０の上部のＭ１１を開いて、検査装置４０をセンタ
ーパイプ１６内にワイヤ４２で吊り下ける。支持脚４４
がマニホールド２４の底面に着地したら、レーザ光等を
用いてベースプレート４６の周方向位置をマニホールド
２４の周方向基準位置に合わせた後、固定用ブーツ４８
を突出させて、マニホールド２４の内周面に押し当てて
検査装置４０をマニホールド２４内に固定する。このと
き、キャスタ５４も突出させてマニホールド２４の内周
面に押し当てて、旋回部５２を旋回可能に支持する。

この状態で昇降用モータ７４を駆動してドライブシャフ
ト５２を回転し、フィードブロック７６を昇降させると
共に旋回用モータ５６を駆動して旋回部５２を旋回させ
て光学センサ９０を用いて検査用センサ部８８を１つの
伝熱管１８の開口部である伝熱管スタブに位置決めする
。位置決めしたら径方向移動用モータ６６を駆動して径
方向移動ブロック６４を径方向に移動させて、検査用セ
ンサ８８をフィードブロック７６の先端の先細ガイド部
７６ａを伝熱管スタブ２５の入口端部に挿入する。この
状態でケーブル送給装置８２を駆動して検査用センサ８
８を伝熱管１８中に送り込み検査を行なう。

１つの伝熱管１８について検査が終了したら、ケーブル
送給装２８２および径方向移動ブロックを逆方向に駆動
して検査用センサ８８をスバイラル伝熱管１８から引き
抜く、そして、昇降用駆動モータ６２を伝熱管スタブ２
５の高さ方向の１ピッチ分ｈ駆動して、次の伝熱管スタ
ブ２５の開口部に位置決めして（位置検出エンコーダ７
８の検出に基づき位置決めする．）、同様に検査を行な
つ。

１列の検査が終了したら旋回用モータ５６を駆動して旋
回部５２をスバイラル伝熱管１８の周方向の１ピッチ＋
ｉ回転して次の列に位置決めする。

位置決めしたら前記同様昇降用モータ７４を駆動してフ
ィードブロック７６の高さ方向を位置決めして、検査を
行なう。この操作を全周にわたって繰り返することによ
り、全ての伝熱管スタブ２５とスパイラル伝熱管１８に
ついて検査を行なうことかできる。

〔変更例〕

この発明は、高温ガス炉用中間熱交換器以外にも例えば
化学プラント等の熱交換器にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、昇降〆 装置と旋回装置とにより検査用センサをいずれかの伝熱
管入口に位置決めした後に、径方向移動装置を駆動して
この検査査用センサを伝熱管入口に接近または挿入して
、前記検査ケーブル送給装置を駆動して検査用センサを
伝熱管中で移動させて検査できるようにしたので、マニ
ホールドの内側から伝熱管の検査を行なうことができる
．

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を第２図の中間熱交換器に適用しな
一実施例を示す断面図である。 第２図は、中間熱交換器の断面斜視図である。 第３図は、中間熱交換器における伝熱管検査系統を示す
図である． 第４図は、第１図の側面図である。 １０・・・中間熱交換器、１８・・・ヘリカルコイル伝
熱管、２４・・・マニホールド、４０・・・検査装置、
４１・・・検査ケーブル、４８・・・固定用ブーツ（固
定装置）、５２，５４．５６・・・旋回装置、６０，６
４．６６・・・径方向移動装置、７０．７４・・・昇降
装置、８２・・・ケーブル送給装置、８８・・・検査用
センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 垂直に配設されたセンターパイプの下部マニホールド外
   周面に複数本の伝熱管の端部が集合して連結された熱交
   換器において、 前記マニホールド内に吊り下げて挿入された検査装置を
   このマニホールド内に固定するための固定装置と、 この検査装置の検査用センサを前記マニホールド内で昇
   降させる昇降装置と、 この検査用センサを前記マニホールド内で旋回させる旋
   回装置と、 この検査用センサを前記マニホールド内で径方向に移動
   させる径方向移動装置と、 この検査用センサが取り付けられた検査ケーブルを送給
   する送給装置とを具え、 前記昇降装置と前記旋回装置とにより前記検査用センサ
   をいずれかの伝熱管入口に位置決めした後に、前記径方
   向移動装置を駆動してこの検査用センサを伝熱管入口に
   接近または挿入して、前記検査ケーブル送給装置を駆動
   して検査用センサを伝熱管中で移動させて検査できるよ
   うにしたことを特徴とする熱交換器の検査装置。