JPH02291960A - 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、伝熱管端部をマニホールドに集合して連結した伝熱
管スタブについて深傷等の検査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筒構造とされている。内筒１４内にはその中心にセン
ターパイプ１６が収容され、その周囲にはヘリ力ルコイ
ル伝熱管１８か巻回されている。ヘリカルコイル伝熱管
１８の上端部は外筒１２の上部に全周で例えば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本ずつ藺んでいる。また、ヘルカル
コイル１８の下端部はセンターパイブ１６の下端部の高
温へッタ（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２９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を通って２次ヘリウム入口ノズ
ル２０に供給され、伝熱管入口管板２２から各ヘリ力ル
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な２次ヘリウムは、マニホールド２
４からセンターパイプ１６に流入し、この中を上昇して
２次ヘリウム出口から排出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ヘリカルコイル伝熱管１８の端部がマニホール７．ド２
４に連結される部分（伝熱管スタブ）は応力が集中する
ため、定期的に深傷等の検査を行なう必要がある。

この発明は、この検査をマニホールドの内側から行なう
ことができる熱交換器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、垂直に配設されたマニホールドの下部外周
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
器における伝熱管スタブの検査装置であって、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
用センサを伝熱管スタプの周りに回転させるセンサ回転
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スタブに位置決めし
た後に、前記径方向移動装置を駆動してこの検査用セン
サを伝熱管スタブに接近させてセンサ回転装置により検
査用センサを伝熱管スタブの周りを回転させて検査でき
るようにしたことを特徴とするものである。

〔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スタブ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ス
タブに接近させてセンサ回転装置により検査用センサを
伝熱管スタブの周りを回転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スタブの検査を行
なうことができる。

〔実施例〕

この発明を前記第２図の中間熱交換器１０に適用しな一
実施例を以下説明する．第１図の検査装置４０は、中間
熱交換器１０の上部の！１１（第２図）を開いて、フイ
ヤ４２で吊り下げてセンターバイブ１６の下部のマニホ
ールド２４に挿入される。

マニホールド２４の外周面全周には例えば伝熱管１８の
端部が連結されて伝熱管スタブを形成している（第１図
では便宜上１本の伝熱管１８のみを示している。）．検
査装置４０は、各伝熱管１８のスタプＲ部１について深
傷等の検査を行なう。

検査装置４０はワイヤ４２の下端部に平板４４が取り付
けられ、この平板４４の下面に３本のガイドロッド４６
（第３図参照）と１本のボールスクリュー５２が固定さ
れ、このガイドロッドの下端部にギア４８を介して半球
状の底面固定台５０が取り付けられている。底面圃定台
５０はマニホールド２４の半球状底面２４ａに着地して
いる。

伝熱管スタブは平板４４と底面固定台５０とで挾まれた
区間のマニホールド側面に形成されている。

平板４４とギア４８との間には昇降装置としてのボール
スクリュー５２が回転自在に取り付けられている。平板
４４の上面には、検査装置４０をマニホールド２４に固
定するための固定装置が取り付けられている。この固定
装置は、第３図に示すように、平板４４の外周位置の３
箇所に取り付けられたパンタグラフ式固定用ジャッキ５
４を具えている。固定用ジャッキ５４の先端部には固定
パッド５６が取り付けられている。平板４４上には固定
用駆動モータ５８が設けられ、その回転をフレキシブル
シャフト６０を介して各固定用ジャッキ５４に伝達し、
固定パッド５６を外周方向に移動させてマニホールド２
４の内周面に圧着して検査装置４０をマニホールド２４
内に固定する。

平板４４には昇降用駆動モータ６２が設置されている。

昇降用駆動モータ６２の回転はギアボックス６４を介し
てボールスクリュー５２に伝達されて、このボールスク
リュー５２を回転させる。

ポールスクリュー５２には第１図に示すように検査スキ
ャナベース６６か取り付けられ、ボールスクリュー５２
を回転することにより検査スキャナベース６６はガイド
ロッド４６により水平状態を維持したまま昇降する。検
査用スキャナベース６６の昇降方向位置はギアボックス
６４に取り・付けられた位置検出エンコーダ５５で検出
される。

検査スキャナベース６６上には、第４図に示すように固
定ブラケット６８を介して径方向移動装置としてのエア
シリンダ７０が取り付けられている。

また、検査スキャナベース６６上にはスライドベース７
４が取り付けられている。エアシリンダ７０のシャフト
７２の先端にはギアボックス７６が取り付けられ、この
ギアボックス７６はシリンダシャフト７２の伸縮に伴い
スライドベース７４上をマニホールド２４の径方向に摺
動する。ギアボックス７６にはセンサ回転装置としての
センサ回転モータ７８が取り付けられ、その回転がギア
ボックス７６を介して回転軸８０に伝達される。

回転軸８０の先端には超音波深傷器や渦流深傷器等のセ
ンサ８２，８４が装着されたセンサ部８５か収り付けら
れている（第５図参照）。センサ８２は伝熱管スタブＲ
部１（第１図）の内面用センサ、センサ８４は外面用セ
ンサである．センサのリード線はマニホールド２４の上
方開口部から外部に引き出されている．センサ回転モー
タ７８を回転することにより回転軸８０を介してセンサ
部８５が回転する。センサ部８５の回転角度はギアボッ
クス７６に取り付けられた回転位置検帛エンコーダ８６
で検出される， 底面固定台５０の上面には、第６図に示すように、回転
軸８８に対して回転自在にギア４８か取り付けられてい
る。ギア４８には３本のガイドロッド４６の下端部が固
定され、またボールスクリュー５２の下端部が回転自在
に支持されている。

底面固定台５０の上面には旋回装置としての旋回用駆動
モータ９０、ギアボックス９２、位置検出エンコーダ９
４が取り付けられ、旋回用駆動モータ９０の回転はユニ
バーサルジョイント９６を介してギアボックス９２に伝
達されて、ギア４８を回転駆動する。ギア４８の回転角
度はギアボックス９２に取り付けられた位置検出エンコ
ーダ９４で検出される。なお、底面固定台５０の上面に
は、ギア４８をガイドするためのガイド部材９８が取り
付けられている。

検査装置４０の各駆動モータの駆動電力供給ケーブルや
エアシリンダ７０のエア供給ホース、各位置検出エンコ
ーダやセンサ８２．８４からの検出信号ケーブル等はマ
ニホールド２４の上方から外部に引き出されている。

以上の構成の検査装置４０により伝熱管スタブＲ部１の
検査を行なうときは、中間熱交換器１０の上部のｆｉｌ
ｌを開いて、検査装置４０をセンターバイプ１６内にワ
イヤ４２で吊り下げる。底面固定台５０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底面固定
台５０の周方向位置をマニホールド２４の周方向基準位
置に合わせて着地させる。）、固定用駆動モータ（第３
図）を回転して、固定用ジャッキ５４を駆動し、固定パ
ッド５６を外周方向に移動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。

この状態で昇降用駆動モータ６２を駆動してホールスク
リュー５２を回転し、検査スキャナベース６６を昇降さ
せて、センサ部８５を１つの伝熱管１８の開口部に位置
決めする．位置決めしたらエアシリンダ７０を駆動して
シリンダシャフト７２を伸ばし、センサ部８５を第１図
のように伝熱管１８に挿入する。この状態でセンサ回転
モータ７８を回転して、内周面センサ８２で伝熱管スタ
ブＲ部１の内面を検査し、外面用センサ８４で伝熱管ス
タブＲ部１の外面を検査する。

１つの伝熱管１８について伝熱管スタブＲ部１の検査が
終了したら、エアーシリンダ７０を駆動してシリンダシ
ャフト７２を短縮し、センサ部８５を伝熱管１８の開口
部から引き抜く、そして、昇降用駆動モータ６２を駆動
して、次の伝熱管１８の開口部に位置決めして（位置検
出エンコーダ５５の検出に基づき位置決めする。）、同
様に検査を行なう。

１列の検査が終了したら固定用駆動モータ５８を駆動し
て、固定パッド５６をマニホールド２４の内周面から引
き漏し、旋回用駆動モータ９０を駆動して底面固定台５
０に対して全体を回転して次の列に位置決めする．位置
決めしたら固定用駆動モータ５８を駆動して固定パッド
５６を外周方向に移動させてマニホールド２４の内周面
に当接させて固定する。この状態で、前記同様昇降用駆
動モータ６２を駆動して検査スキャナベース６６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１８につ
いて伝熱管スタブＲ部１の検査を行なうことができる。

〔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スタブ
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スタブのＲ部に接近させてセンサ回
転装置により検査用センサを伝熱管の周りを回転させて
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た
ー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、第１図のＡ−Ａ矢視図である。 第４図は、第１図のＢ−Ｂ矢視図である。 第５図は、第１図のＣ−Ｃ矢視図である。 第６図は、第１図のＤ−Ｄ矢視図である，１・・・伝熱
管スタブ、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、５４．５６，５８．６０・・・固定装置、５
２，６２．６４・・・昇降装置、４８，９０，９２．９
６・・・旋回装置、７０・・・エアシリンダ（径方向移
動装置）、７６．７８・・・センサ回転装置、８２．８
４・・・センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 垂直に配設されたマニホールドの下部外周面に複数本の
   伝熱管の端部が集合して連結された熱交換器における伝
   熱管スタブの検査装置であって、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、 この検査用センサを伝熱管スタブの周りに回転させるセ
   ンサ回転装置とを具え、 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スタブ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スタ
   ブに接近させてセンサ回転装置により検査用センサを伝
   熱管スタブの周りを回転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。