JPH05150171A

JPH05150171A - フアイバースコープ装置およびそれを用いたコークス炉リツチガスダクト内部の検査方法

Info

Publication number: JPH05150171A
Application number: JP34246091A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ohira; 英毅大平; Masami Ishitobi; 正己石飛; Seiroku Ose; 誓六大瀬
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Kansai Coke and Chemicals Co Ltd
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】ファイバースコープ方式を採用しながらも、
コークス炉リッチガスダクトのように高温、狭小で、非
直線の個所もある対象物の内部の状況を容易かつ正確に
検査する技術を提供することを目的とする。【構成】ファイバースコープ(1) 、その支持部(2）、
光源(3) および撮影記録手段(4) を備えたファイバース
コープ装置である。ファイバースコープ(1) を耐熱性フ
レキシブルチューブ(5) 内に挿入配置する。ファイバー
スコープ(1) −耐熱性フレキシブルチューブ(5) 間には
スペーサー(6) を設けて間隙(S) を形成する。ファイバ
ースコープ(1) の支持部(2) にはエアー導入用接続部
(8) を設け、間隙(S) 内に冷却用エアーを送るようにす
る。ファイバースコープ(1) の必要個所には感温手段
(7) を設けて間隙(S) 内の温度を検知するようにする。
このファイバースコープ装置を用いて、コークス炉リッ
チガスダクト内部の状況を映像情報により検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温域でも使用可能な
ファイバースコープ装置に関するものである。またその
装置を用いて、コークス炉リッチガスダクト内部の状況
を検査する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉は、その上部に炭化室と燃焼
室とが交互に並設されると共に、その下部に蓄熱室が設
けられた構造を有し、上記炭化室に装入された石炭は、
該炭化室の両側に設けられた燃焼室からの熱を得て乾留
される。

【０００３】燃料ガスは本管、支管、枝管、さらにはＲ
ＧＤ（RICH GAS DUCT)と呼ばれるリッチガスダクトを経
て燃焼室へ送られ、一方、燃焼用空気は蓄熱室およびエ
アーダクトを経て燃焼室へ送られる。そして燃料ガスは
燃焼室において燃焼用空気により燃焼される。

【０００４】図３はアンダージェット型のコークス炉の
構造を示した断面図、図４はそのリッチガスダクト部分
の拡大図であり、(11)は燃焼室、(12)は炭化室、(13)は
蓄熱室、(14)はリッチガスダクトである。(15)はリッチ
ガスダクト(14)の上端、すなわちバーナートップであ
る。また(16)は燃料ガスを分配する分配管である。(17)
はノズルデッキ、(18)はオーブンソールである。

【０００５】図４に示したように、リッチガスダクト(1
4)は精緻に積み上げられた煉瓦で蓄熱室(13)から隔てら
れているが、目地切れ、煉瓦の亀裂、破損等を起こして
燃料ガスが他部へガス漏れを生じ、あるいは逆に蓄熱室
(13)の空気がリッチガスダクト(14)に入り込み、そのた
め燃料ガスが他部およびリッチガスダクト(14)内で燃焼
してその部分の煉瓦の損傷を早めたり、燃焼室(11)のバ
ーナートップ(15)での燃焼火焔が小さくなって、目標温
度保持に支障を来すことがある。

【０００６】そこで定期的にリッチガスダクト(14)の目
地切れ個所の有無を調べ、もし目地切れがあれば目地の
修復を行う必要がある。

【０００７】従来、リッチガスダクト(14)と蓄熱室(13)
との間に目地切れを生じているか否かを測定する方法と
しては、・燃焼室(11)内の横方向（炉長方向）の温度分布を放
射温度計を用いて測定することにより間接的にリッチガ
スダクト(14)内の目地切れを知る方法、・目視によりバーナートップ(15)の燃焼状態を観察す
る方法、・リッチガスダクト(14)内に鍵棒を挿入して探る方
法、などが知られている。

【０００８】そのほか、本出願人のうちの１名の出願に
かかる特開昭６２−２０５８５号公報には、基端側が開
口し、先端側が非開口でかつその先端近くに複数個の小
孔があけられた構造を有する屈曲可能な長尺の管体の基
端側をドラフト計に連絡してなる検出装置を用い、この
検出装置の管体をコークス炉リッチガスダクト(14)の下
端側から挿入して該リッチガスダクト(14)内の各レベル
ごとの圧力を順次測定し、もって異常圧力値を示すレベ
ルを見い出すことにより目地切れ位置を知るようにした
コークス炉リッチガスダクト目地切れ位置の検出方法が
示されている。

【０００９】また、この特開昭６２−２０５８５号公報
の従来法の説明の個所には、ファイバースコープを用い
てリッチガスダクト(14)内を直接観察し、目地切れを発
見する方法も試みられている旨の記載がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射温
度計を用いて燃焼室(11)内の温度分布を測定する方法や
目視によりバーナートップ(15)の燃焼状態を観察する方
法は、チェックに時間と工数を要する上、どのリッチガ
スダクト(14)に目地切れがあるかは発見できても、その
目地切れを起したリッチガスダクト(14)のどのレベル
（高さ）に目地切れが生じているかはわからないため、
目地の修復には該当リッチガスダクト(14)内にリッチガ
スダクト(14)下端からバーナートップ(15)近くに至るま
でモルタルを噴き上げてリッチガスダクト(14)全体をモ
ルタリングしなければならなかった。

【００１１】ところが、このようにリッチガスダクト(1
4)全体をモルタリングすると、モルタルを不必要に消費
することはもとより、モルタリング後のリッチガスダク
ト(14)内の不要モルタルの除去作業の負担が大きく、ま
たモルタリング作業時には、モルタルがバーナートップ
を越えて燃焼室(11)へ溢れ出るのを防止するために炉上
に監視者をおき、連絡をとりながら作業を行うことが必
要であり、さらにはモルタリングによりリッチガスダク
ト(14)煉瓦が冷却されて煉瓦損傷の原因を新たに作るこ
とになり、そのほかリッチガスダクト(14)が確かに修復
されているかを確認するのに相当の期間を要するという
問題もあった。

【００１２】リッチガスダクト(14)内に鍵棒を挿入して
探る方法は、多大の労力を要する上、操作する人の主観
が入り、また目地切れ個所があるにかかわらずそれを発
見しえないことがある。

【００１３】特開昭６２−２０５８５号公報の方法は、
リッチガスダクト(14)内の圧力を測定して異常圧力値を
示すレベルを見い出すことにより目地切れ位置を知るよ
うにしたものであるが、圧力異常を起こすほどの目地切
れがない限りは測定には現われないという限界があっ
た。

【００１４】そこで本発明者らは、リッチガスダクト(1
4)内を直接観察すべくファイバースコープを用いること
を試みた。しかしながら、リッチガスダクト(14)の長さ
は５メートルを越えるほど長く、もともと狭小な（たと
えば６５mmφ）ダクト径が過去の補修等によりたとえば
３５mmφ位まで狭小化していたり、あるいは曲がりやず
れを生じていたりするところもあり、しかもダクト内温
度は２５０〜９００℃というように高温であるため、フ
ァイバースコープ方式はたとえ水冷を行っても適用不可
能であった。というのは、水冷を行うときは往復の流路
を要するため保護管の径が過大となるばかりでなく、保
護管が直線となって可撓性を確保することが困難にな
り、その結果ノズルデッキ(17)下の限られたスペースか
らの挿入は不可能となるからである。加えて、狭小で非
直線の個所もあるリッチガスダクト(14)内を円滑に走査
することが難しいこと、水冷ではファイバースコープの
先端の対物部を冷却することが難しいこと、水冷用の水
が過熱されて蒸気となり、不測の噴出を生ずるおそれが
あることなどの問題もあるからである。

【００１５】本発明は、このような背景下において、フ
ァイバースコープ方式を採用しながらも、コークス炉リ
ッチガスダクトのように高温、狭小で、非直線の個所も
ある対象物の内部の状況を容易かつ正確に検査する技術
を提供することを目的になされたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のファイバースコ
ープ装置は、ファイバースコープ(1) 、その支持部
(2）、光源(3) および撮影記録手段(4) を備えたファイ
バースコープ装置において、前記ファイバースコープ
(1) を耐熱性フレキシブルチューブ(5) 内に挿入配置す
ると共に、ファイバースコープ(1) −耐熱性フレキシブ
ルチューブ(5) 間にスペーサー(6) を設けて間隙(S) を
形成し、前記支持部(2) にはエアー導入用接続部(8) を
設けて前記間隙(S) 内に冷却用エアーを送るようにし、
さらに、前記ファイバースコープ(1) 内の必要個所には
感温手段(7) を設けてファイバースコープ(1) 内部の温
度を検知するように構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１７】また本発明のコークス炉リッチガスダクト
内部の検査方法は、上記のファイバースコープ装置を用
いて、コークス炉リッチガスダクト内部の状況を映像情
報により検査することを特徴とするものである。

【００１８】以下本発明の装置および検査方法を説明す
る。

【００１９】ファイバースコープ装置は、ファイバース
コープ(1) 、それを支持する支持部(2）、ファイバース
コープ(1) に光を供給する光源(3) 、および撮影記録手
段(4) を備えている。撮影記録手段(4) とは撮影手段ま
たは／および記録手段を意味し、具体的にはＩＴＶ（工
業用ＴＶ）カメラ、ＶＴＲ、モニターＴＶなどを言う。

【００２０】本発明においては、ファイバースコープ
(1) をステンレス鋼製などの耐熱性フレキシブルチュー
ブ(5) 内に挿入配置する。この際、ファイバースコープ
(1) と耐熱性フレキシブルチューブ(5) との間にはスペ
ーサー(6) を設け、両者間に間隙(S) が形成されるよう
にする。ファイバースコープ(1) の支持部(2) にはエア
ー導入用接続部(8) を設けて、上記の間隙(S) 内に冷却
用エアーを送ることができるようにする。さらにファイ
バースコープ(1) 内の必要個所には感温手段(7)を設
け、ファイバースコープ(1) 内部の温度を検知するよう
にする。

【００２１】上記の構造を有するファイバースコープ装
置を用いれば、コークス炉リッチガスダクト内部の状
況、たとえば目地切れの有無、煉瓦の損傷の有無などを
映像情報（イメージ情報）により直接把握することがで
きる。またコークス炉リッチガスダクトのみならず、同
様の長尺狭小で高温の対象物の検査にも適用することが
できる。

【００２２】

【作用】本発明のファイバースコープ装置をコークス炉
リッチガスダクト内部の検査に適用するにあたっては、
コークス炉リッチガスダクト(14)の下端から、耐熱性フ
レキシブルチューブ(5) で保護されたファイバースコー
プ(1) を挿入し、その先端に設けた対物部(1a)から発す
る光でダクト内壁を照らしながら走査する。内壁の状態
は撮影記録手段(4) により撮影、記録され、ＩＴＶカメ
ラによる直視またはＴＶ画面での目視による解析に供さ
れる。

【００２３】ファイバースコープ(1) と耐熱性フレキシ
ブルチューブ(5) との間の間隙(S)には冷却用エアーを
導入し、感温手段(7) による出力結果を見ながら、ファ
イバースコープ(1) が耐用限界を越えて過熱されないよ
うに留意する。なお冷却用エアーはファイバースコープ
(1) の先端から噴出するので、ファイバースコープ(1)
が全長にわたって冷却されることはもとより、先端の対
物部(1a)も冷却される。

【００２４】間隙(S) はエアーを一方的に送るだけのス
ペースで足りるので、最小限にとどめることができ、ま
たエアー導入中も耐熱性フレキシブルチューブ(5) の可
撓性はほとんど損なわれないので、非直線で狭小な部位
にまで挿入できる。

【００２５】この方式によれば、目地切れや煉瓦の損傷
の有無だけでなく、どの高さのどちらの側の煉瓦や目地
にどのようにトラブルが生じているかが臨場感をもって
正確にわかり、しかも多数の人の目で判断することもで
きるので誤りがない。従って、この映像情報（イメージ
情報）に基いて、補修の時期および補修の方法を討議検
討する。

【００２６】目地切れを発見したときは、モルタリング
によりその目地切れ位置の部分を修復する。すなわち、
モルタリングタンク内でモルタルと水とを練り合せて比
重 1.7前後のモルタルスラリーとなし、リッチガスダク
ト(14)の下端にモルタルノズルを取り付けて固定すると
共に、該ノズルをモルタリングタンクに配管で接続し、
モルタリングタンク内に圧縮空気を送ってモルタルスラ
リーをリッチガスダクト(14)内に噴き上げる。

【００２７】噴き上げ高さは目地切れ位置より若干高い
位置までとし、圧力計によりコントロールする。これに
より目地切れ位置を含む設定位置以下の部分だけのモル
タリングが可能となり、設定位置を越えて上部にまで不
必要にモルタリングされることが防止できる。

【００２８】また、モルタルノズルの先端をリッチガス
ダクト(14)内の目地切れ位置の下側にまで挿入する方法
を採用すれば、目地切れ位置の周辺のみ集中的にモルタ
リングすることも可能になる。

【００２９】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。

【００３０】実施例１図１は本発明のファイバースコープ装置の一例を示した
説明図である。図２はその要部の断面図である。

【００３１】(1) はファイバースコープであり、ステン
レス鋼製のフレキシブルチューブ(1b)内にライトガイド
ファイバー(1c)とイメージガイドファイバー(1d)とを内
挿した構成を有する。(1a)はファイバースコープ(1) の
先端の対物部である。ファイバースコープ(1) 内には、
感温手段(7) の一例としての熱電対を数個所埋め込んで
ある。ファイバースコープ(1) の基端側は、支持部(2）
に支持されている。

【００３２】(5) はステンレス鋼製の耐熱性フレキシブ
ルチューブであり、その外側表面は断熱材(5a)で被覆し
てある。

【００３３】上記のファイバースコープ(1) は上記の耐
熱性フレキシブルチューブ(5) 内に配置され、スペーサ
ー(6) によりファイバースコープ(1) −耐熱性フレキシ
ブルチューブ(5) 間に間隙(S) が形成されるようにして
ある。

【００３４】ファイバースコープ(1) の支持部(2）には
いくつかの接続部が設けてあり、そのうちの一つの接続
部であるエアー導入用接続部(8) には、圧空ライン(9)
からドレンセパレーター(9a)を経て間隙(S) 内に冷却用
エアーを導入できるようにしてある。

【００３５】支持部(2）の他の一つの接続部には、光源
(3) に連絡するライトガイド(3a)と、デジタル温度計(1
0)に連絡する配線(10a) とが接続できるようになってお
り、光源(3) から発せられた光がライトガイド(3a)およ
びファイバースコープ(1) を経て対物部(1a)から投射さ
れ、また感温手段(7) での検知結果がデジタル温度計(1
0)に表示されるようにしてある。

【００３６】支持部(2）の基端側の接続部には、撮影記
録手段(4) としてのＩＴＶカメラ(4a)が接続できるよう
にしてあり、さらにＶＴＲ(4b)、モニターＴＶ(4c)を設
置してある。

【００３７】図１に示したファイバースコープ装置を用
いて既設炉のリッチガスダクト(14)の内部を観察した。
リッチガスダクト(14)の全長は約５ｍ、うち測定の対象
となるダクトの煉瓦の積段数は２０段である。

【００３８】耐熱性フレキシブルチューブ(5) で保護さ
れたファイバースコープ(1) をリッチガスダクト(14)の
下端から挿入し、エアー導入用接続部(8) から冷却用エ
アーを導入し、光源(3) からライトガイド(3a)を経てフ
ァイバースコープ(1) の先端の対物部(1a)からリッチガ
スダクト(14)内部を照らしながらながら該ダクト内を上
方に向けて走査していった。その際、手元のデジタル温
度計(10)にて温度を確認し、この温度がファイバースコ
ープ(1) の耐用限界を越えないように留意した。

【００３９】リッチガスダクト(14)内の高温域を観察す
る際には冷却用エアーを送っても温度上昇が認められる
が、ダクト内温度が６００℃程度の高温域でも５分以内
であればファイバースコープ(1) の耐用限界には達しな
いことが判明した。実際の操作では長くても３〜４分程
度で足りるので、充分に余裕がある。短時間であれば、
１０００℃の高温域でも観察が可能である。殊にビデオ
録画を併用すれば、さらに短時間とすることができるの
で、リッチガスダクト(14)の全領域を走査することがで
きる。

【００４０】ファイバースコープ装置による走査の結
果、一つのリッチガスダクト(14)の下から１０段のとこ
ろのレベルの空気入り側の蓄熱室(13)の側の煉瓦に目地
切れが生じていることがモニターＴＶ(4c)により判明し
たので、次にモルタリング装置を用いて、モルタルスラ
リーをリッチガスダクト(14)の１２段の高さまで空気圧
で押し上げるモルタリングを行った。

【００４１】モルタリングの翌日、再度上記のファイバ
ースコープ装置をそのリッチガスダクト(14)に挿入して
内部を観察したところ、モルタリングにより目地切れは
完全に修復されていることが判明した。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、リッチガスダクト(14)
内のような狭小かつ高温で非直線の個所もある対象物で
あっても、内部の正確な観察が可能となり、しかも走査
はごく短時間で行うことができる。また高価なファイバ
ースコープ装置を損傷するおそれもない。

【００４３】得られる映像情報は臨場感に富むものであ
り、しかも多数の人の目でも判断することができるので
誤りがなく、補修の時期および補修の方法を充分に討議
検討することができる。映像情報の保存も可能である。
従って、観察結果に基いて最適の対策を講ずることがで
きる。

【００４４】またこのように目地切れ位置が正確にわか
るため、従来のように目地切れを生じているリッチガス
ガスダクト(14)全体をモルタリングする必要はなく、目
地切れ位置よりも若干高い位置よりも下方の部分のみま
たは目地切れ位置の周辺部分のみの集中モルタリングを
行うだけで完全な修復が図られる。このように集中モル
タリングが可能であることは、モルタル使用量の節約、
非該当部のスポーリング防止、モルタリングおよび不要
モルタル除去に要する作業時間の短縮の点でも有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のファイバースコープ装置の一例を示し
た説明図である。

【図２】図１の要部の断面図である。

【図３】アンダージェット型のコークス炉の構造を示し
た断面図である。

【図４】図３のリッチガスダクト部分の拡大図である。

【符号の説明】

(S) …間隙、 (1) …ファイバースコープ、 (1a)…対物部、(1b)…フレキシブルチューブ、 (1c)…ライトガイドファイバー、(1d)…イメージガイド
ファイバー、 (2) …支持部、 (3) …光源、 (3a)…ライトガイド、 (4) …撮影記録手段、 (4a)…ＩＴＶカメラ、(4b)…ＶＴＲ、(4c)…モニターＴ
Ｖ、 (5) …耐熱性フレキシブルチューブ、 (5a)…断熱材、 (6) …スペーサー、 (7) …感温手段、 (8) …エアー導入用接続部、 (9) …圧空ライン、 (9a)…ドレンセパレーター、 (10)…デジタル温度計、 (10a) …配線、 (11)…燃焼室、 (12)…炭化室、 (13)…蓄熱室、 (14)…リッチガスダクト、 (15)…バーナートップ、 (16)…分配管、 (17)…ノズルデッキ、 (18)…オーブンソール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｆ２７Ｄ 21/02 8825−4Ｋ (72)発明者石飛正己大阪府大阪市福島区福島７丁目15番26号大阪ＹＭビル三菱電線工業株式会社大阪事務所内 (72)発明者大瀬誓六兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファイバースコープ(1) 、その支持部
(2）、光源(3) および撮影記録手段(4)を備えたファイ
バースコープ装置において、前記ファイバースコープ
(1) を耐熱性フレキシブルチューブ(5) 内に挿入配置す
ると共に、ファイバースコープ(1)−耐熱性フレキシブ
ルチューブ(5) 間にスペーサー(6) を設けて間隙(S) を
形成し、前記支持部(2) にはエアー導入用接続部(8) を
設けて前記間隙(S) 内に冷却用エアーを送るようにし、
さらに、前記ファイバースコープ(1) 内の必要個所には
感温手段(7) を設けてファイバースコープ(1) 内部の温
度を検知するように構成したことを特徴とするファイバ
ースコープ装置。
【請求項２】請求項１のファイバースコープ装置を用い
て、コークス炉リッチガスダクト内部の状況を映像情報
により検査することを特徴とするコークス炉リッチガス
ダクト内部の検査方法。