JPH04110973U - 細管の超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器等に使用されている細管は定期的に
その劣化状況を検査する必要がある。従来は渦流探傷法
を使用しているが余り精度がよくない。超音波探傷法は
精度がよいが、細管の内径が小さく、長さが長いために
多種類の探触子を管内の深い位置に送り込み、回転さ
せ、また媒体となる水を探触部に送り込むことは難しい
ために実用化できないでいる。これを実用化する。 【構成】 管内のプローブ２０と回転装置４０とを連結
するのに多巻き中空フレキシブルコイルを四弗化エチレ
ンで被覆したプローブケーブル３０を使用し、プローブ
の送給には熱交換器の管板に取り付けたＤＣモーターと
ローラーとからなる送給装置５０を使用し、プローブと
外部との信号の授受にはカーボンブラシを使用した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は細管の超音波探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

蒸気タービン等の熱交換器の細管は応力腐食割れやドレンエロージョン減肉等 により経年的に劣化する。それ故、割れや減肉の程度を非破壊的に定量評価する ことは機器及びプラントの信頼性向上に極めて重要である。この熱交換器の細管 はその内径が約１０mm程度と小さく、かつ管板面間の距離が１０ｍ以上と長尺で あるため、これを検査するには通常渦流探傷法が用いられ、図６及び図７に従来 使用されている超音波探傷装置を説明する。 同図においてセンサーホルダー６１には１個の探触子が装着され、ナイロンチ ューブ６２で被覆された単巻コイル状ワイヤからなるトルクケーブル６３を介し て、回転装置６４に接続されている。トルクケーブル６３の内部より水が供給さ れると共に、超音波パルス信号がリード線により授受され、スリップリング６５ より外部に取り出される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記した従来の超音波探傷装置には次ぎのような問題点がある。 (1) １個の探触子のみ装着しているので特定の欠陥しか探傷できない。種々の 欠陥を検出したい場合は欠陥の種類に応じた探触子を装着したプローブを複数個 製作する必要がある。 (2) スリップリング方式で超音波パルス信号を外部に取出しているので、接触 不良が生じ複数の探触子を装着することができない。 (3) 単巻（１ストランド）のコイル状ワイヤをトルクケーブルに用いているた めトルクの伝達が悪く、プローブの長さに制限があり、管板面より奥の方の細管 の探傷ができない。 (4) プローブの送給装置がないため、探傷時に作業員が容器内に入り、手動で プローブを細管内に挿入する必要がある。 (5) 回転位置検出機能がないため、探触子の位置すなわち欠陥位置が特定でき ない。 本考案はこのような事情に鑑みて提案されたものであり、一度に種々の欠陥を 検出し、管板面から離れた奥の位置の探傷も容易でかつ欠陥位置が特定でき、し かも操作が容易な細管の超音波探傷装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そのため本考案は、複数個の超音波探触子及び細管の内面に接し検査対象の細 管と同心に保持するためのスタビライザーを有するプローブと、多巻の中空フレ キシブルコイルを絶縁チューブで被覆してなり一端が前記プローブと接続してい るプローブケーブルと、一端がＤＣモーターに接続し他端が前記中空フレキシブ ルコイルと接続する回転軸と回転軸に取り付けられている複数個のカーボンブラ シ及び目盛板と、前記ＤＣモーター及び回転軸等を収納し前記目盛板の部分に拡 大鏡つきの覗窓を設けたケースとを有する回転装置と、前記回転装置のケースに 設けられた水入口からケース内にＯリングによって水蜜に形成された空間及び前 記中空フレキシブルコイルの内部を経由して前記プローブに設けられた水出口に 通ずる水路と、ＤＣモーターに接続する駆動ローラーと該駆動ローラーと調節可 能な所定距離を隔てて設けられた従動ローラーとからなり両ローラー間に前記プ ローブケーブルを挟んでプローブケーブルを長手方向に動かす送給装置と、前記 複数個の探触子と前記複数個のカーボンブラシとを連結するリード線を具えたこ とを特徴とする。

【０００５】

【作用】

このような構成によれば、細管に発生している各種の欠陥を一回の挿入操作で 検出することができ、複数本のリード線からの信号の授受もカーボンブラシによ り容易であり、多巻きのコイル状ワイヤのために細管内でのプローブの回転は円 滑であり、管軸方向，回転方向の位置特定の精度がよく、探傷中に作業員が容器 内に立ち入る必要がなく、操作は容易である。

【０００６】

【実施例】

本考案の一実施例を図面について説明すると、図１はその系統図であり、超音 波探傷装置本体１にはペンレコーダー２、制御装置３が付随しており、回転装置 ４０と制御装置３，超音波探傷装置本体１との間はそれぞれケーブル４，４で接 続され、また検査対象である熱交換器の管板８に取り付けられている細管９内に はプローブ２０が挿入されており、媒質である水を検査部に送るために水タンク ５，ポンプ６，弁７が具えられている等の点は前記従来のものと同様である。 本考案の特徴は管板部に取り付けた送給装置５０，プローブケーブル３０及び プローブ２０と回転装置４０の詳細構造にあり、以下順次図面について説明する 。 図２はプローブ２０及びプローブケーブル３０の詳細を示す縦断面図であり、 同図に示すように、プローブ２０の先端部には３種の探触子２１が組込れている 。本例では、図３に示すように、周方向斜角探触子２１ａ，軸方向斜角探触子２ １ｂ及び図示省略の分割型探触子の３種類で構成されている。 探触子２１の前後にはプローブ２０を細管９の孔と同心的に保持するスタビラ イザー２２が設けられている。またプローブ２０は四弗化エチレンチューブ３２ で被覆された多管コイルである中空フレキシブルコイル３１からなるプローブケ ーブル３０に接続されている。 このような構造において、後述する回転装置４０に設けられた水入口４７（図 ４参照）から給水された水は四弗化エチレンチューブ３２でシールされた中空フ レキシブルコイル３１の中を通って水出口２３から排水され、接触媒質として働 く。 また本例では７本のリード線２４（各接触子２本宛及び共通アース１本）が探 触子２１から中空フレキシブルコイル３１内を通って後記する回転装置４０の回 転軸４２に取り付けられているカーボンブラシ４３を介して電源及び信号ケーブ ル４によって外部へ取り出されている（図４参照）。 図４は回転装置４０の詳細を示す縦断面図であり、図示のように回転装置４０ のケース４５内にはＤＣモーター４１が内蔵され、接続されている回転軸４２， 中空フレキシブルコイル３１を介して回転がプローブ２０に伝達される。 回転軸４２には目盛板４４が取り付けられており、ケース４５の対応する部分 には拡大鏡付の覗き窓４６が設けられて回転位置を読み取ることができる。また ケース４５の一端部に取り付けられた固定片４９には水入口４７が設けられ、固 定片と回転部分との間はＯリング４８によって水の漏洩が防止されている。 図５は送給装置５０を示す図であり、図示のように、プローブケーブル３０を 駆動ローラー５２と従動ローラー５３との間に挟み、ＤＣモーター５１でローラ ー５２を回転することによりプローブ２０が自動的に管に挿入，取り出しされる 。ローラー間隔はバネ５５と蝶ボルト５６により従動ローラー５３の軸受５４の 位置が調整されプローブ２０の回転に支障のない程度の押込力が与えられる。送 給装置５０には着脱可能なガイド５７が取り付けられており、このガイド５７を 図１に示すように検査対象の細管９周辺の管に挿入することにより送給装置をあ らかじめ管板８に取り付けることができる。

【０００７】

【本考案の効果】

本考案によれば、次の効果を奏することができる。 (1) 従来２人作業であったものが１人で可能となり大幅な省人化ができる。 (2) 従来の技術ではプローブの長さが１〜２ｍ程度のため管板面近傍しか探傷 できなかったが、本考案により熱交換器細管のほぼ全域が探傷できるので機器及 びプラントの信頼性が大いに向上する。因みに、従来はこの細管領域は渦流探傷 法を用いたために検出能，精度が余りよくなかった。 (3) 欠陥の周方向位置も特定できので欠陥評価が容易である。 (4) 多チャンネル方式のため一回の操作で多数の検査情報が得られ、大幅なコ スト低減ができる。 要するに本考案によれば、複数個の超音波探触子及び細管の内面に接し検査対 象の細管と同心に保持するためのスタビライザーを有するプローブと、多巻の中 空フレキシブルコイルを絶縁チューブで被覆してなり一端が前記プローブと接続 しているプローブケーブルと、一端がＤＣモーターに接続し他端が前記中空フレ キシブルコイルと接続する回転軸と回転軸に取り付けられている複数個のカーボ ンブラシ及び目盛板と、前記ＤＣモーター及び回転軸等を収納し前記目盛板の部 分に拡大鏡つきの覗窓を設けたケースとを有する回転装置と、前記回転装置のケ ースに設けられた水入口からケース内にＯリングによって水蜜に形成された空間 及び前記中空フレキシブルコイルの内部を経由して前記プローブに設けられた水 出口に通ずる水路と、ＤＣモーターに接続する駆動ローラーと該駆動ローラーと 調節可能な所定距離を隔てて設けられた従動ローラーとからなり両ローラー間に 前記プローブケーブルを挟んでプローブケーブルを長手方向に動かす送給装置と 、前記複数個の探触子と前記複数個のカーボンブラシとを連結するリード線を具 えたことにより、一度に種々の欠陥を検出し、管板面から離れた奥の位置の探傷 も容易でかつ欠陥位置が特定でき、しかも操作が容易な細管の超音波探傷装置を 得るから、本考案は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る細管超音波探傷装置の
系統図である。

【図２】図１のプローブ及びプローブケーブルの詳細を
示す縦断面図である。

【図３】図２の各種の探触子の詳細を示す図である。

【図４】図１の回転装置の詳細を示す図である。

【図５】図１の送給装置の詳細を示す図である。

【図６】従来の超音波探傷装置のプローブを示す図であ
る。

【図７】従来の回転装置を示す図である。

【０００８】

【符号の説明】

１ 超音波探傷装置本体 ２ ペンレコーダー ３ 制御装置 ４ ケーブル ５ 水タンク ６ ポンプ ７ 弁 ８ 管板 ９ 細管 ２０ プローブ ２１ 探触子 ２１ａ 周方向探触子 ２１ｂ 軸方向探触子 ２２ スタビライザー ２３ 水出口 ２４ リード線 ３０ プローブケーブル ３１ 中空フレキシブルコイル ３２ 四弗化エチレンチューブ ４０ 回転装置 ４１ ＤＣモーター ４２ 回転軸 ４３ カーボンブラシ ４４ 目盛板 ４５ ケース ４６ 拡大鏡付覗き窓 ４７ 水入口 ４８ Ｏリング ４９ 回転片 ５０ 送給装置 ５１ ＤＣモーター ５２ 駆動ローラー ５３ 従動ローラー ５４ 軸受 ５５ ばね ５６ 蝶ボルト ５７ ガイド ６１ センサーホルダー ６２ ナイロンチューブ ６３ トルクケーブル ６４ 回転装置 ６５ スリップリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の超音波探触子及び細管の内面に
   接し検査対象の細管と同心に保持するためのスタビライ
   ザーを有するプローブと、多巻の中空フレキシブルコイ
   ルを絶縁チューブで被覆してなり一端が前記プローブと
   接続しているプローブケーブルと、一端がＤＣモーター
   に接続し他端が前記中空フレキシブルコイルと接続する
   回転軸と回転軸に取り付けられている複数個のカーボン
   ブラシ及び目盛板と、前記ＤＣモーター及び回転軸等を
   収納し前記目盛板の部分に拡大鏡つきの覗窓を設けたケ
   ースとを有する回転装置と、前記回転装置のケースに設
   けられた水入口からケース内にＯリングによって水蜜に
   形成された空間及び前記中空フレキシブルコイルの内部
   を経由して前記プローブに設けられた水出口に通ずる水
   路と、ＤＣモーターに接続する駆動ローラーと該駆動ロ
   ーラーと調節可能な所定距離を隔てて設けられた従動ロ
   ーラーとからなり両ローラー間に前記プローブケーブル
   を挟んでプローブケーブルを長手方向に動かす送給装置
   と、前記複数個の探触子と前記複数個のカーボンブラシ
   とを連結するリード線を具えたことを特徴とする細管の
   超音波探傷装置。