JPH0577760U - 金属細管の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 探傷器の制限されたモジュールの範囲で、プ
ローブヘッドにより多くのコイルを設け、不感帯の部分
をなくし、金属細管の検査を確実に行うことを目的とす
る。 ［構成］ 外筒体１１と心体とからなるプローブヘッド
Ｈを数段の筒部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに区分
し、各筒部には複数の開口部１１ｅを円周方向等間隔
に、そして、上段の開口部１１ｅと下段の開口部１１ｅ
の一部分が上下方向に重なり合うように設け、各開口部
１１ｅには表面にコイル１４を取付けたブロック体１３
をそれぞれ外方にばね付勢して嵌合し、上，下段の各コ
イル１４の一部分が上下方向に重なり合うようになし、
プローブヘッドＨにつながるケーブル１６を操作機１７
のドラム１７ａに巻掛ける一方、各コイル１４の導線を
マルチプレクサー２０に接続すると共にマルチプレクサ
ー２０を探傷器１８に接続したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は原子炉用の蒸気発生器の伝熱管等の金属細管を検査するための装置 主としてうず電流探傷式の検査装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

加圧水型原子炉用の蒸気発生器では周知のように縦型円筒缶の内部に多数の逆 ｕ字状の伝熱管を底部端板上に立設し、それらの途中を支持板で保持し、端板の 下側は縦仕切で二分し、その一方を入口室，他方を出口室となし、円筒缶中には 二次冷却材を充填し、原子炉内の高温高圧の一次冷却材を入口室に取入れ、各伝 熱管を通過させて出口室から再び炉に戻し、その過程で二次冷却材を蒸発させる ようにしており、そして、長期に使用していると、物理的，化学的な要因によっ て伝熱管が損傷し、放射能を帯びた冷却材が漏出する危険があるところから、定 期的に伝熱管の状態をうず電流探傷式のプローブ装置によつて検査するようにし ている。

【０００３】 そのプローブ装置として、これまでに円筒体の周面の一部にいわゆるパンケー キコイルを埋設したプローブヘッドを電熱管中に挿入し、プローブヘッドを回転 させながら前後進させて欠陥の有無を検知する回転型のプローブ装置と、円筒体 の周面にコイルを数十周、巻付けたプローブヘッドを管中に前後進だけをさせて 欠陥の有無を検知するボビン型のプローブ装置が知られているが、回転型プロー ブ装置は管内を木目細かく探傷できる反面、プローブヘッドをゆっくり回転させ つつゆっくり前後進させるので検知速度が遅く、かつ回転手段を必要とし、耐久 性に問題があり、一方、ボビン型プローブ装置では検知速度は比較的に早い反面 、傷の存在位置が軸方向に大まかに知れるだけで、周方向のどの部分に存在する かが分からず、木目の細かさに欠けるため、最近では図７のような８×１又は４ ×２コイル型と呼ばれるプローブ装置が用いられている。

【０００４】 即ち、円筒状のプローブヘッドＨは外筒体１とその内側に環状空間をおいて設 けられた心体２とからなり、外筒体１は上下が端壁で塞がれると共に中仕切によ って上筒部１ａと下筒部１ｂに区分され、上筒部１ａと下筒部１ｂには所要幅の 四つの放射状の開口部１ｃが図８のように十字状態に、かつ、上のものと下のも のとでは円周方向に４５度ずらせて設けられており、各開口部１ｃは表面にうず 巻き形（パンケーキ）のコイル４を取付けたブロック体３がそれぞれ出没可能に 嵌め込まれ、それらの内面と心体２との間に装着されたコイルばね５によって、 外方に付勢されていて、蒸気発生器の伝熱管Ｐに挿入した際、各ブロック体３の コイル４が管の内面に軟く当接するようになされている。

【０００５】 そして、プローブヘッドＨの下端には各コイル４につながる導線をまとめたケ ーブル６が接続され、そのケーブル６は蒸気発生器外に配置されモータｍ，変速 機ｎ，ケーブルの繰出し長さ検知器Ｓを備えた操作機７のドラム７ａに巻掛けら れて、繰出しかつ巻戻すようになされ、各コイル４の導線は図９のように探傷器 ８に設けられた８個のモジュールＭの対応するものにそれぞれ接続されている。

【０００６】 使用時には、探傷器８から各コイル４に高周波電流を送りながらプローブヘッ ドＨを伝熱管Ｐ内に挿入し、操作機７により前後進させるが、そのとき、各コイ ル４のインピーダンス値が導線を介し探傷器８内のそれぞれに対応するモジュー ルＭに報知されており、又各コイル４に流れる電流に基づく電磁誘導作用により 、管Ｐの各コイル４に対応する部分に渦電流が生じる。

【０００７】 そして、管Ｐのある部分に傷があったときには、その部分に生じる渦電流が乱 れ、その乱れによってこれに対向するコイル４のインピーダンスが変化すること になり、そのことが直ちに探傷器８内の対応するモジュールによって確認され、 傷のある場所の軸方向の位置と周方向の位置が検知されるようになされている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記プローブ装置では、プローブヘッドを前後進させるだけなので 、回転型のものより検査速度が速く、又ボビン型のものに比べ木目細かな検査が できる利点を有しているが、上筒部のコイルと下筒部のコイルとの間にコイルが 存在しない不感帯の部分１ｄ（図８）が存在していて、この部分１ｄに対向して 管に欠陥があると検知感度が著しく低下してしまう。その不感帯の対策として、 コイル数を多くすればよいが、現在の装置では、各コイルからのデータ信号を同 時に並列して探傷器に取入れる形式のため、それらの信号を処理するモジュール は１対１の関係で設けねばならず、探傷器に設けられるモジュール数（いわゆる チャンネル数）は多くて８個に限られており、したがって、プローブヘッドに設 けるコイルも８個以上設けることができない。

【０００９】 そこで、この考案は探傷器の制限されたモジュールの範囲で、プローブヘッド のコイルの数をより多くして、不感帯の部分をなくし、細管の欠陥を見落すこと なく確実に検知することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的のもとにこの考案は、金属細管の検査装置として、筒状体をなすプロ ーブヘッドに、８個より多いコイルを複数段に、そして、上段のコイルと下段の コイルの一部分が互いに上下方向に重なり合いかつ筒状体の表面から突出するよ うにそれぞれ配設し、上記プローブヘッドをケーブルを介し操作機に繰出しと巻 戻し可能に連結する一方、プローブヘッド上の各コイルの導線をマルチプレクサ ーに接続し、このマルチプレクサーを探傷器に接続したことを特徴としている。

【００１１】

【実施例】

以下図１ないし図５を参照してこの考案の実施例について説明する。 プローブヘッドＨは合成樹脂等の非磁性材製で円筒体をなすが、細長な外筒体 １１とその内側に環状空間をおいて設けられた心体１２とからなり、外筒体１１ は端壁によって上，下が塞がれると共に途中は複数の仕切壁によって数段（図で は４段）の筒部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに区画されている。

【００１２】 各段の筒部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄには、それぞれ四つの所要幅の放 射状の開口部１１ｅが図３のように円周方向等間隔（図では９０度の間隔）に、 かつ上段筒部の開口部１１ｅと下段筒部の開口部１１ｅとは上方からみて一部分 が互いに重なり合うように一定の角度（図では２２．５度）ずらせて穿設されて おり、そして、各開口部１１ｅには表面にうず巻形コイル１４を取付けたブロッ ク体１３がそれぞれ出没可能に嵌め込まれ、各ブロック体１３の表面に取付けら れたコイル１４は上下方向に一部分が重なり合うようになされ、かつ各ブロック 体１３は心体１２との間に装着されているコイルばね１５によってそれぞれ外方 に付勢されていて、コイル１４が外筒体１１の表面から突出するようになされて いる。

【００１３】 外筒体１１の下端には各コイル１４につながる導線を包持したケーブル１６が 接続され、ケーブル１６は、蒸気発生器Ａ外に配置されモータｍ，変速機ｎ，ケ ーブルの繰出し長さ検知器Ｓ等を備えた操作機１７のドラム１７ａに巻掛けられ て、適宜に繰出しかつ巻戻しするようになされ、そして、各コイル１４の導線は マルチプレクサー２０に接続されると共にマルチプレクサー２０は探傷器１８内 の１つのモジュールＭに接続されていて、各コイル１４から並列して送られてく る複数のデータ信号をマルチプレクサー２０により１つの直列した複合信号に変 換して探傷器１８に送るようになされている。

【００１４】 そこで、使用に当たり、図１のようにプローブヘッドＨを蒸気発生器Ａの底部 一側の入口室から検査すべき伝熱管Ｐに挿入すると、外筒体１１の各段の筒部１ １ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに配設された各ブロック体１３上のコイル１４が 管の内面に当接し、その状態で各コイル１４に探傷器１８から高周波電流を通電 すると、図６のように各コイル１４のインピーダンス値が並列する複数のデータ 信号として同時にマルチプレクサー２０に入り、それらのデータ信号がマルチプ レクサー２０で、微小時間の間隔で直列につながる一つの複合信号２０ａに変換 されて探傷器１８内の１つのモジュールＭに順次に収納される。モジュールＭは １つで、時間をずらされた１６個までのデータ信号を収納することができ、した がって、図示の例ではプローブヘッドのすべてのコイル１４の信号は１つのモジ ュールＭに収集される。コイル数がこれ以上多い場合は、その多い部分の信号は ２番目のモジュールＭに収集される。 一方、コイル１４に流れる電流に基づく電磁誘導作用により、各コイル１４に 対向する管Ｐの部分にうず電流を生じる。

【００１５】 かくて、操作機１７を作動して、ケーブル１６を繰出しかつ巻戻しながらプロ ーブヘッドＨを前後進させる。その過程で管Ｐに欠陥がなければ、探傷器１８の モジュールＭに収集されるすべてのコイルのデータ信号に変化は見られないが、 管Ｐのある部分に欠陥があった場合には、その部分に生じるうず電流が乱れるこ とになり、その乱れによってこれに対向するコイル１４のインピーダンスが変化 し、その変化したデータ信号が他の変化のない信号といっしょにマルチプレクサ ー２０を介し探傷器１８に送られ、モジュールＭによりケーブル繰出し長さ検知 器Ｓからの信号と併せ処理することにより、欠陥の軸方向位置と周方向の位置が 容易に検知される。その際、各段筒部のコイル１４は一部が上下方向に重なり合 うように設けられているので、これまでのように不感帯部分が存在せず、管の欠 陥が見落とすことなく確実に検知される。

【００１６】 この場合、図６の点線のように探傷器１８をＡ／Ｄ変換器２１を介してコンピ ュータ２２に接続し、探傷器１８に取入れられた複合信号をＡ／Ｄ変換してコン ピュータ２２に送り、各コイル別に振り分けるようにすれば、管内面の欠陥の状 態を三次元にプロット表示することが可能になる。

【００１７】 なお、図示の例ではプローブヘッドに設けるコイル１４として、うず巻き形の ものを示したが、これは普通の筒状のものとしてもよく、そして、コイルを筒状 体に対し出没可能なブロック体１３に取付けるようにしたが、他の取付け手段に よっても差支えない。又、上述の例では原子炉の蒸気発生器の伝熱管を検査する 場合について説明したが、これに限らず通常のボイラの復水器や水管等の検査に も適用できる。

【００１８】

【考案の効果】

以上のようにこの考案では、金属細管の検査装置として上記のように構成した ので、探傷器の制限されたモジュール数の範囲内でプローブヘッドにより多くの コイルを設けることができ、これまでのような不感帯の部分が存在せず、管内面 の欠陥を見落すことなく、確実にかつ迅速に検査することができ、回転プローブ を用いるもののように回転ノイズを生じる恐れなく、耐久性が良好で長期に使用 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る検査装置の使用状態を示す一部
切断正面図。

【図２】プローブヘッドの上半部分の縦断面図。

【図３】図２のイ−イ線に沿った横断面図。

【図４】図２のロ−ロ線に沿った横断面図。

【図５】図２のハ−ハ線に沿った横断面図。

【図６】この考案装置の配線図。

【図７】従来の検査装置の使用状態を示す一部切断正面
図。

【図８】図７のニ−ニ線方向からみた断面図。

【図９】従来装置の配線図。

【符号の説明】

Ａ 蒸気発生器 Ｈ プローブヘッド Ｍ モジュール Ｐ 伝熱管 １１ 外筒体 １１ａないし１１ｄ 筒部 １１ｅ 開口部 １２ 心体 １３ ブロック体 １４ コイル １６ ケーブル １７ 操作機 １８ 探傷器 ２０ マルチプレクサー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状体をなすプローブヘッドに、８個よ
   り多いコイルを複数段に、そして、上段のコイルと下段
   のコイルの一部分が互いに上下方向に重なり合いかつ筒
   状体の表面から突出するようにそれぞれ配設し、上記プ
   ローブヘッドをケーブルを介し操作機に繰出しと巻戻し
   可能に連結する一方、プローブヘッド上の各コイルの導
   線をマルチプレクサーに接続し、該マルチプレクサーを
   探傷器に接続したことを特徴する金属細管の検査装置。