JPH06300210A - 伝熱管構造物の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い品質のチューブパネルを、少ないスペース
で量産する。 【構成】多数の孔３ａを有する中間格子３を、複数枚位
置決めする。これらの中間格子３に、開先加工が施され
た伝熱管１を挿入する。次いで、ショーパス防止板４を
取り付けて管群として一体化する。この管群を９０度反
転させ、管寄せ２の長手方向が高さ方向となるような姿
勢にする。次いで、この姿勢のままで、管寄せ２と伝熱
管１との溶接，溶接部のＸ線検査，応力除去焼鈍，非破
壊検査、および外観・寸法検査を行なう。最後に、チュ
ーブパネルＡを、伝熱管１の長手方向が高さ方向となる
姿勢で、耐圧試験を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンバインドサ
イクル発電プラントにおける排熱回収ボイラの熱交換部
分に使用される伝熱管構造物（以下、チューブパネルと
称す）の製造方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のボイラに使用されるチュ
ーブパネルは、直管状をなすフィンチューブ（以下、伝
熱管と称す）とその両管端に溶接固定される管寄せ等の
部品とで構成され、直管状をなす伝熱管を平面上に並べ
てこの伝熱管の両端を開先加工し、開先加工した複数個
のチューブパネルとから予め管寄せに取り付けられ短管
（以下、スタブと称す）とを溶接固定して熱交換部品と
してのチューブパネルを構成し、しかる後その接合部を
Ｘ線検査装置で検査し、最終的に耐圧試験により熱交換
圧力容器としての性能を検査し、ボイラケーシングに組
み込まれ一体となって排熱回収ボイラの熱交換機能を有
する伝熱管構造物が製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たチューブパネルの組立手順は膨大な単位管体を使用す
る関係上、手作業で単位管体を管寄せに連結して接合し
なければならず、単位管体が相当な数量であるためこれ
らの溶接作業箇所が超膨大となり、これに付随して管寄
せスタブとの正確な位置合せができるように、予め各開
先部に仕上げ加工を施すことを余儀なくされていること
や、各接合部の検査箇所も同様の物量となり時間と労力
を費す等の難点があり、量産による省力化を図ることが
困難である。さらに、平面上に伝熱管を並べて溶接組
立，検査，応力除去焼鈍されるため膨大な生産スペース
が要求され、生産スペースの効率的な利用が困難であ
る。

【０００４】本発明は、かかる現況に鑑みてなされたも
ので、品質の向上および量産による省力化を図ることが
できるとともに、生産スペースの効率利用を図ることが
できる伝熱管構造物の製造方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る伝熱管構造
物の製造方法は、前記目的を達成する手段として、開先
加工が施された単位管体としての伝熱管を、多数の孔を
有する中間格子板に挿入し管群として結束し、次いで伝
熱管管端と管寄せとを、管寄せの長手方向が高さ方向と
なる姿勢で溶接固定し伝熱管構造物として一体化し、次
いで前記姿勢のままで伝熱管溶接部のＸ線検査および応
力除去焼鈍を実施し、その後圧力容器としての健全性確
認のための耐圧試験を行なうことを特徴とする。

【０００６】そして、本発明に係る伝熱管構造物の製造
方法においては、耐圧試験を、伝熱管の長手方向が高さ
方向となる姿勢で行なうようにすることが好ましい。

【０００７】また、本発明に係る伝熱管構造物の製造装
置は、前記目的を達成する手段として、単位管体として
の伝熱管両端に開先加工を施す第１ステーションと、前
記伝熱管を、多数の孔を有する中間格子板に挿入する第
２ステーションと、部品を取り付けて伝熱管群を一体化
した後、この伝熱管群を９０度反転する第３ステーショ
ンと、伝熱管群と長手方向が高さ方向を向いた姿勢の管
寄せとの合せ・溶接を行なって伝熱管構造物として一体
化する第４ステーションと、管寄せの長手方向が高さ方
向となる姿勢で伝熱管溶接部のＸ線検査を行なう第５ス
テーションと、伝熱管構造物の姿勢を変えずに小物部品
の取り付けを行なう第６ステーションと、伝熱管構造物
の姿勢を変えずに伝熱管溶接部の応力除去焼鈍を実施す
る第７ステーションと、伝熱管構造物の姿勢を変えずに
非破壊検査を行なう第８ステーションと、圧力容器とし
ての健全性確認のための耐圧試験を行なう第９ステーシ
ョンと、を備え、伝熱管構造物を流し方式で製造するこ
とを特徴とする。

【０００８】そして、本発明に係る伝熱管構造物の製造
装置においては、第１ステーションに伝熱管開先加工装
置を設け、この伝熱管開先加工装置を、爪付きのねじ駆
動ポールと移動梁とからなり、伝熱管を１本ずつ取り出
して伝熱管供給保持台上にセットする伝熱管ローディン
グ装置と、伝熱管供給保持台の両側にそれぞれ配設さ
れ、伝熱管端の切断・開先加工・研磨・切粉除去等を行
なう多目的開先加工機と、加工後の伝熱管を第２ステー
ションに送り込む送り込み手段と、爪付きのねじ駆動ポ
ールと移動梁とからなり、伝熱管供給保持台上の伝熱管
を搬送手段に受け渡すアンローディング装置と、から構
成することが好ましい。

【０００９】また、第１ステーションに設けられる伝熱
管開先加工装置を、下り勾配の伝熱管保持台の下端端に
設置され、伝熱管を１本ずつ保持して第１傾斜台の上流
端に打ち上げる第１打上げ装置と、第１傾斜台の下流端
に設置され、伝熱管を１本ずつ保持して第２傾斜台の上
流端に打ち上げる第２打上げ装置と、第２打上げ装置の
両側にそれぞれ配設され、第２打上げ装置に保持されて
いる伝熱管両端の切断・開先加工・研磨・切粉除去等を
行なう多目的開先加工機と、第２傾斜台の下流端に設置
され、伝熱管を１本ずつ保持して第３傾斜台の上流端に
打ち上げる第３打上げ装置と、第３傾斜台の下流端に設
置され、第３傾斜台から受け渡された伝熱管を第２ステ
ーションに送り込む送り込み手段と、から構成すること
が好ましい。

【００１０】また、第２ステーションに伝熱管挿入装置
を設け、この伝熱管挿入装置を、伝熱管を中間格子板に
挿入するための伝熱管挿入ユニットと、第１ステーショ
ンから受け取った伝熱管を、下面側から支持して伝熱管
挿入ユニットに送り込む伝熱管受取り下部サポートと、
伝熱管挿入ユニットおよび伝熱管受取り下部サポートを
横動させて伝熱管の中間格子板への挿入位置決めを行な
う横動機構と、伝熱管挿入ユニットの出側位置に所定間
隔で複数個配置され、中間格子板をそれぞれ位置決め保
持する中間格子板受台と、隣位する中間格子板受台の間
に設置され、中間格子板に挿入中の伝熱管を下面側から
支持する伝熱管挿入下部サポートと、から構成すること
が好ましい。

【００１１】さらに、少なくとも第３ステーションから
第７ステーションまで連続して設置された搬送軌道と、
伝熱管構造物を、管寄せの長手方向が高さ方向となる姿
勢で保持するとともに、搬送軌道に沿って搬送する搬送
台車と、を設けることがより好ましい。

【００１２】

【作用】本発明に係る伝熱管構造物の製造方法において
は、伝熱管の中間格子板への挿入、伝熱管管端と管寄せ
との溶接固定，Ｘ線検査や応力除去焼鈍，および耐圧試
験が連続して行なわれ、品質の向上および量産による省
力化が図られる。また、伝熱管の中間格子板への挿入後
は、管寄せの長手方向が高さ方向となる姿勢で作業が行
なわれるので、生産スペースの効率利用が図られる。こ
の際、耐圧試験を、伝熱管の長手方向が高さ方向となる
姿勢で行なうことにより、エア抜きや水抜きが容易とな
って、作業能率を向上させることが可能となる。

【００１３】また、本発明に係る伝熱管構造物の製造装
置においては、伝熱管両端の開先加工から耐圧試験まで
の一連の作業が、第１から第９までの各ステーションで
行なわれ、伝熱管構造物が流し方式で製造される。この
ため、品質の向上および量産による省力化を図ることが
可能となるとともに、第３ステーションで伝熱管群が９
０度反転して以後の作業に供されるので、生産スペース
の効率利用を図ることが可能となる。

【００１４】そして、本発明に係る伝熱管構造物の製造
装置において、第１ステーションに伝熱管開先加工装置
を設け、この伝熱管開先加工装置を、伝熱管ローディン
グ装置と、多目的開先加工機と、送り込み手段と、アン
ローディング装置とから構成することにより、伝熱管梱
包箱内から直接伝熱管を取り出して開先加工を施すこと
が可能となり、またローディング装置とアンローディン
グ装置との主要部の共用化が可能となる。

【００１５】また、第１ステーションに設けられる伝熱
管開先加工装置を、第１から第３までの３台の打上げ装
置と、多目的開先加工機と、送り込み手段とから構成す
ることにより、伝熱管の搬送を、第１から第３までの３
台の傾斜台を用いて行なうことができ、装置構成を簡素
化することが可能となる。

【００１６】また、第２ステーションに伝熱管挿入装置
を設け、この伝熱管挿入装置を、伝熱管挿入ユニット
と、伝熱管受取り下部サポートと、横動機構と、中間格
子板受台と、伝熱管挿入下部サポートとから構成するこ
とにより、単体部品としての伝熱管が撓み易い柔構造物
であっても、迅速かつ安全に中間格子板の決められた位
置に挿入することが可能となる。

【００１７】さらに、搬送軌道と搬送台車とを設けるこ
とにより、少なくとも第３ステーションから第７ステー
ションまでは、搬送台車を搬送軌道に沿って移動させる
だけで、伝熱管構造物を管寄せの長手方向が高さ方向と
なる姿勢のままで搬送することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。

【００１９】図２は、チューブパネルの外形を示すもの
で、このチューブパネルＡは、伝熱管１を７０〜１２０
本組み込んで構成されており、各伝熱管１の両端部に
は、開先部１ａがそれぞれ設けられ、これら各開先部１
ａは、管寄せ２に取り付けた各スタブ２ａ先端の開先部
２ｂと溶接固定されて、熱交換機能を有する圧力容器と
して一体化されるようになっている。

【００２０】このチューブパネルＡの長手方向中間部に
は、図２に示すように、３段配列の孔３ａを有する中間
格子３が複数枚配置されて伝熱管１を結束しており、さ
らに伝熱管１の外面を流れるガスのショートパス防止の
ためのショートパス防止板４およびガス通路を形成する
ガスバッフル５等が取り付けられて、チューブパネル単
体部品を構成している。

【００２１】このチューブパネル単体部品は、長さが１
３〜１５ｍ、幅が３〜４ｍ、厚みが０．３〜０．５ｍの
大きさを有し、大きく撓み易い性質を持つ伝熱管群から
構成されていることから、単体部品としては柔構造物で
あり、非熱回収ボイラ１台当り数百個組み込まれる。こ
のため、この製品感覚を取り入れ、かつ膨大な物量を生
産するための製造方法や製造設備が必要となる。

【００２２】図１は、１つの管寄せに３列のスタブが取
り付くタイプのチューブパネルの製造方法の手順の一例
を示すもので、以下これについて説明する。

【００２３】組立の最初の段階は、伝熱管１を管群とし
て結束するための中間格子３が、伝熱管１の長手方向に
複数個配置される。一方、伝熱管１は、その全長決め，
開先加工，バリ取りおよび清掃等の加工がなされる。そ
してこの伝熱管１は、中間格子３の孔３ａに挿入され
る。この挿入作業は、複数個の中間格子３の孔３ａの通
り芯を出すため作業が安定して行なわれるよう、平置き
（チューブパネルＡの幅方向床面の上に置く）の状態で
行なわれる。

【００２４】次いで、ショートパス防止板４が取り付け
られて伝熱管１が一体化される。これ以降のステップで
は、一体化されたチューブパネルＡの組立作業となり、
生産スペースを効率的に使用するため、チューブパネル
Ａは管寄せ２の長手方向が高さ方向となるよう９０度反
転される。そしてその後、伝熱管１と管寄せ２のスタブ
２ａとが溶接固定され、チューブパネルＡは伝熱管構造
物として完成する。

【００２５】次いで、伝熱管溶接部のＸ線検査で溶接欠
陥の確認が行なわれるとともに、応力除去焼鈍が実施さ
れ、その後、非破壊検査（磁粉探傷検査あるいは浸透探
傷検査）が実施される。

【００２６】次いで、固定クリップやガスバッフル５等
の部品が取り付けられ、その後外観・寸法検査が行なわ
れる。そして最後に、圧力容器としての健全性確認のた
め、耐圧試験が実施される。この耐圧試験では、エア抜
きや排水を考慮し、チューブパネルＡの長手方向が高さ
方向になるように、チューブパネルＡを起立させて試験
が行なわれる。

【００２７】チューブパネルＡの製造は、以上のような
手順で作業が実施されるが、膨大な物量のチューブパネ
ルＡを限られた生産スペースの中で能率的に組み立てて
いくため、専用の生産ラインと専用の製造設備とを備え
た流し生産方式の製造装置を用いて製造される。

【００２８】図３は、この製造装置の第１実施例を示す
もので、以下これについて説明する。

【００２９】この製造装置、図３に示すように、単位管
体としての伝熱管の両端に開先加工を施す第１ステーシ
ョンＳ１、伝熱管の中間格子の孔への挿入を行なう第２
ステーションＳ２、部品取付け・チューブパネルの９０
度反転を行なう第３ステーションＳ３、伝熱管と管寄せ
スタブとの合せ・溶接を行なう第４ステーションＳ４、
伝熱管溶接部のＸ線検査を行なう第５ステーションＳ
５、小物部品の取り付けを行なう第６ステーションＳ
６、伝熱管溶接部の応力除去焼鈍を実施する第７ステー
ションＳ７、非破壊検査（ＰＴ，ＭＴ）を実施する第８
ステーションＳ８、および耐圧試験を実施する第９ステ
ーションＳ９から構成され、チューブパネルを流し方式
で製造できるようになっている。

【００３０】前記第１ステーションＳ１には、図３に示
すように、多目的開先加工装置Ｐが設置されており、伝
熱管の全長決めのための切断および伝熱管端の開先加工
が、この多目的開先加工装置Ｐで行なわれるようになっ
ている。この第１ステーションＳ１では、後に詳述する
ように、伝熱管ストレージから自動的に１本ずつ伝熱管
が多目的開先加工装置Ｐまで送り込まれ、切断・加工等
が完了した後、搬送装置により第２ステーションＳ２の
伝熱管の自動挿入装置Ｑまで搬送されるようになってい
る。

【００３１】第２ステーションＳ２では、所定の間隔で
伝熱管を結束する中間格子が配置され、伝熱管は自動挿
入装置Ｑで１本ずつ中間格子の孔に挿入されるようにな
っている。この作業は、伝熱管配列のピッチに従って、
１本の伝熱管の挿入が終了すると、自動的に１ピッチ移
動して再び伝熱管の挿入が開始され、この動作の繰返し
によって全ての伝熱管の挿入が行なわれるようになって
いる。そしてこれにより、１本のチューブパネルへの伝
熱管の挿入が完了するようになっている。

【００３２】第３ステーションＳ３へは、チューブパネ
ルがコンベアやクレーンで搬送されるようになってお
り、この第３ステーションＳ３では、ショートパス防止
板等の部品が取り付けられた後、平置きのチューブパネ
ルが、治具等により管寄せ長手方向が高さ方向になるよ
う９０度反転さるようになっている。この反転作業によ
り、１体のチューブパネルが占める作業スペースは大幅
に削減され、第４ステーションＳ４以降は、この姿勢で
作業が行なわれるようになっている。

【００３３】第４ステーションＳ４への移動は、クレー
ン等が用いられるようになっており、この第４ステーシ
ョンＳ４では、伝熱管と管寄せスタブとの溶接が自動溶
接機によって行なわれるようになっている。そしてこれ
により、チューブパネルは圧力容器として機能する構造
を有することになる。またチューブパネルは、この第４
ステーションＳ４から第８ステーションＳ８までは、後
述する搬送設備Ｒで搬送されるようになっている。

【００３４】第５ステーションＳ５では、伝熱管溶接部
のＸ線検査が行なわれ、溶接部の健全性が確認されるよ
うになっており、この検査は、第５ステーションＳ５に
設置された専用のＸ線検査装置で行なわれ、画像処理に
より検査結果がテレビモニタに表示されてリアルタイム
で溶接部の品質が判定されるようになっている。

【００３５】第６ステーションＳ６では、小物部品が取
り付けられ、チューブパネルが部品として完成するよう
になっている。また、第７ステーションＳ７は、応力除
去焼鈍のステーションで、伝熱管溶接部の応力除去焼鈍
が行なわれるようになっている。また、第８ステーショ
ンＳ８では、伝熱管溶接部の応力除去焼鈍後の非破壊検
査（磁粉探傷検査あるいは浸透探傷検査）が実施され、
その後チューブパネルは、耐圧試験ステーションである
第９ステーションＳ９まで移動するようになっている。
この移動はクレーン等で行なわれ、耐圧試験時に使用さ
れる試験水の排水や試験時の空気抜きのため、チューブ
パネルは、伝熱管長手方向が高さ方向になるよう起立さ
れるようになっている。この状態で圧力容器としての品
質が確認され、チューブパネルは完成する。

【００３６】図４は、第１ステーションＳ１に設置され
る多目的開先加工装置Ｐの具体例を示し、また図５は、
この装置Ｐによる開先加工の手順を示す。

【００３７】多目的開先加工装置Ｐは、図４に示すよう
に、伝熱管１をストレージから取り出す自動ローディン
グ装置１００と、伝熱管１の両側に設置される２台の多
目的開先加工機２００ａ，２００ｂと、加工された伝熱
管１を取り出して移動させるアンローディング装置３０
０と、搬送コンベア４００とから構成されいてる。

【００３８】前記自動ローディング装置１００は、伝熱
管１の長手方向に複数個配置されたねじ駆動ポール１０
１と、クレーン形式の移動梁１０２から構成されてお
り、ねじ駆動ポール１０１の先端には、爪１０１ａが設
けられている。そして、ストレージの伝熱管梱包箱内に
保管されている伝熱管１は、ねじ駆動ポール１０１の爪
１０１ａによって１本ずつ取り出され、ねじ駆動によっ
て持ち上げられるとともに、移動梁１０２によって水平
移動し、多目的開先加工機２００ａ，２００ｂの伝熱管
供給保持台２０１上にセットされるようになっている。

【００３９】また、前記アンローディング装置３００
は、図４に示すように、前記自動ローディング装置１０
０と同一構造となっており、先端に爪３０１ａを有する
ねじ駆動ポール３０１は、自動ローディング装置１００
の移動梁１０２を共有して水平移動するようになってい
る。そして、多目的開先加工機２００ａ，２００ｂで加
工された後の伝熱管１は、このアンローディング装置３
００でアンローディングされ、搬送コンベア４００に移
載されるようになっており、移載された伝熱管１は、こ
の搬送コンベア４００により、第２ステーションＳ２の
自動挿入装置Ｑまで搬送されるようになっている。

【００４０】前記両多目的開先加工機２００ａ，２００
ｂによる開先加工の第１ステップでは、図５に示すよう
に、伝熱管１の確認のため、伝熱管１の一端が管端基準
治具２０２に当てられ、全長決めのための基準が決めら
れる。そして第２ステップでは、伝熱管１の両端が、ク
ランプ２０３により固定される。

【００４１】第３ステップでは、工具交換装置２０４か
ら取り出された切断工具２０４ａによって伝熱管１の両
端が切断され、伝熱管１の全長が決められる。次の第４
ステップでは、工具交換装置２０４から開先加工用刃物
台２０４ｂが取り出され、刃物台２０４ｂにセットした
バイト２０４ｃにより、管端が加工される。さらに開先
加工後、第５ステップでは、管端の外面研磨のため、ワ
イヤブラシ工具２０４ｄと交換されて研磨がなされる。
そして、最終的に切粉吸引機２０４ｅにより切粉が吸引
除去され、一連の開先加工が終了する。

【００４２】図６は、第２ステーションＳ２に設置され
る自動挿入装置Ｑの一例を示すもので、この自動挿入装
置Ｑは、伝熱管挿入ユニット５００，伝熱管受取り下部
サポート６００，中間格子受台７００，および伝熱管挿
入下部サポート８００から構成されている。

【００４３】前記伝熱管挿入ユニット５００および伝熱
管受取り下部サポート６００は、図６に示すように第１
ステーションＳ１の搬送コンベアイ４００と平行に配置
されており、これらは、レール定盤５００ａ，６００
ａ，６００ｂ上を一体となって横動し、搬送コンベア４
００上の伝熱管１を移載するようになっている。そして
移載した伝熱管１は、中間格子３の一端の孔から挿入さ
れるようになっている。１本の伝熱管１が挿入される
と、伝熱管挿入ユニット５００および伝熱管受取り下部
サポート６００は、レール定盤５００ａ，６００ａ，６
００ｂ上を一体となって横動し、搬送コンベア４００か
ら受け取った伝熱管１を１ピッチずれた中間格子３の孔
に挿入するようになっいる。この挿入作業は、中間格子
の上段の列の挿入がまず行なわれ、次いでその下段の列
への挿入が行なわれる。

【００４４】前記伝熱管挿入下部サポート８００は、図
６に示すように、隣位する格子受台７００の間にそれぞ
れ配設されており、伝熱管１を中間格子３の孔に挿入す
る際に、伝熱管１が撓んで次の中間格子３の孔に入らな
いことがないよう、伝熱管１を下面側から支持するよう
になっている。

【００４５】図７および図８は、第４ステーションＳ４
から第８ステーションＳ８までの間の流れ作業を行なう
搬送設備Ｒの一例を示すもので、この搬送設備Ｒは、第
４ステーションＳ４から第８ステーションＳ８まで通し
て配された並列複数本のコンベア９００と、このコンベ
ア９００上を移動する搬送台車９１０とから構成されて
おり、搬送台車９１０上には、チューブパネルＡが管寄
せ２の長手方向が高さ方向となる姿勢で固定されるよう
になっている。

【００４６】しかして、単位管体としての伝熱管１の開
先加工から、チューブパネルＡの耐圧試験までの全ての
作業が連続して行なわれるので、品質の向上および量産
による省力化を図ることができる。また、第４ステーシ
ョンＳ４から第８ステーションＳ８までの間はチューブ
パネルＡが、管寄せ２の長手方向が高さ方向となる姿勢
で搬送されるので、生産スペースを効率的に利用するこ
とができる。

【００４７】なお、前記第１実施例の製造装置では、搬
送設備Ｒにコンベア９００を用いる場合について説明し
たが、レール等他の搬送軌道を用いるようにしてもよ
い。

【００４８】また、前記第１実施例の製造装置では、各
ステーションや製造設備が直線的かつ連続的に配置され
ている場合について説明したが、生産スペース等に応じ
Ｌ字型やＵ字型等に配置するようにしてもよい。

【００４９】図９ないし図１５は、本発明の第２実施例
に係る製造装置を示すもので、以下これについて説明す
る。

【００５０】図１０において、符号１００１は基盤であ
り、この基盤１００１上には、ワーク保持台１００２が
図中右方に向って僅かに下り勾配で配設され、このワー
ク保持台１００２上には、単位管体としての伝熱管１が
多数並べて配置されている。

【００５１】このワーク保持台１００２の下流側には、
図１０に示すように、第１傾斜台１００３、第２傾斜台
１００４および第３傾斜台１００５が順次配設されてお
り、各傾斜台１００３，１００４，１００５の上流端に
は、受金具１００６ａ，１００７ａ，１００８ａを有す
る第１打上げ装置１００６、第２打上げ装置１００７、
および第３打上げ装置１００８がそれぞれ配設されてい
る。そしてこれら各打上げ装置１００６，１００７，１
００８により、伝熱管１が１本ずつ各傾斜台１００３，
１００４，１００５の上流端に打ち上げられるようにな
っている。

【００５２】前記第２打上げ装置１００７の両側位置に
は、図９に示すように、前記第１実施例と同一構成の多
目的開先加工機２００ａ，２００ｂがそれぞれ配置さ
れ、受金具１００７ａで保持されている伝熱管１は、図
１４および図１５に示すように、その両端部に開先部１
ａが加工されるようになっている。

【００５３】また、前記第３傾斜台１００５の下流端に
は、図１０に示すように、第３傾斜台１００５上を転動
してきた伝熱管１を受ける伝熱管昇降装置１００９が設
けられており、この伝熱管昇降装置１００９は、第１移
動コンベア１０１０上に一体に設けた伝熱管挿入装置１
０１１に、伝熱管１を移載するようになっている。

【００５４】伝熱管挿入装置１０１１は、図９に示すよ
うに、伝熱管１の長手方向に複数配設されており、この
伝熱管挿入装置１０１１は、第２移動コンベア１０１２
上に設置した中間格子３に向って伝熱管１を押し出し、
中間格子３の孔に伝熱管１を１本ずつ挿入して管群Ｙと
してブロック化するようになっている。

【００５５】第２移動コンベア１０１２の下流端には、
図９および図１１に示すように、反転装置１０１３が設
置されており、平置き状態で第２移動コンベア１０１２
上を搬送されてきた管群Ｙは、この反転装置１０１３に
より９０度反転され、後述する管寄せ２の長手方向が高
さ方向を向いた姿勢に姿勢変更され、以後耐圧試験直前
までこの姿勢が保持されるようになっている。

【００５６】第２移動コンベア１０１２の下流側に隣接
する位置には、図９および図１２に示すように、前記第
１実施例と同一構成の搬送設備Ｒが設置されており、こ
の搬送設備Ｒの両側には、伝熱管自動溶接装置１０１４
ａ，１０１４ｂおよびＸ線検査装置１０１５ａ，１０１
５ｂが順次配置されている。そして、伝熱管自動溶接装
置１０１４ａ，１０１４ｂにより、伝熱管１と管寄せ２
との溶接が行なわれるとともに、Ｘ線検査装置１０１５
ａ，１０１５ｂにより、伝熱管溶接部の品質検査が行な
われるようになっている。

【００５７】第２移動コンベア１０１２の下流側には、
図９および図１３に示すように、水圧試験装置１０１６
が配設されており、第２移動コンベア１０１２の下流端
まで搬送されてきチューブパネルＡは、クレーン等で水
圧試験装置１０１６に移載された後、圧力容器としての
最終的な確認が、この水圧試験装置１０１６で行なわれ
るようになっている。

【００５８】次に、本実施例の作用について説明する。

【００５９】チューブパネルＡの製造に際しては、まず
ワーク保持台１００２上に、直管状をなす単位管体とし
ての多数の伝熱管１を並べておく。ワーク保持台１００
２は、第１打上げ装置１００６に向って下り勾配をなし
ているので、伝熱管１はワーク保持台１００２上を転動
して、第１打上げ装置１００６側に順次送られることに
なる。

【００６０】この状態で、第１打上げ装置１００６を起
動すると、受金具１００６ａに保持された１本の伝熱管
１が、第１傾斜台１００３の上流端に打ち上げられる。
打ち上げられた１本の伝熱管１は、第１傾斜台１００３
上を転動して第２打上げ装置１００７まで送られ、その
受金具１００７ａに保持される。すると、第２打上げ装
置１００７の両側に位置する多目的開先加工機２００
ａ，２００ｂが作動し、伝熱管１両端に開先部１ａが加
工される。開先加工後、伝熱管１は第２打上げ装置１０
０７により第２傾斜台１００４の上流端に打ち上げられ
る。打ち上げられた伝熱管１は、第２傾斜台１００４上
を転動して第３打上げ装置１００８まで送られる。

【００６１】第３打上げ装置１００８は、一定のタイミ
ングで作動し、その受金具１００８ａに保持された１本
の伝熱管１は、第３傾斜台１００５の上流端に打ち上げ
られる。打ち上げられた伝熱管１は、第３傾斜台１００
５上を転動し、その下流端の伝熱管昇降装置１００９に
保持される。そして、この伝熱管昇降装置１００９によ
り、伝熱管挿入装置１０１１に移載される。

【００６２】伝熱管挿入装置１０１１に保持された伝熱
管１は、その長手方向に送り出されて中間格子３の孔に
挿入され、管群Ｙとしてブロック化される。ブロック化
された管群Ｙは、第２移動コンベア１０１２上を移動
し、反転装置１０１３により９０度反転させられる。

【００６３】９０度反転した管群Ｙは、クレーン等で吊
り上げられ、搬送設備Ｒの搬送台車９１０上にセットさ
れる。そて、この搬送台車９１０上において、予めスタ
ブが取り付けられた管寄せ２との開先合せが行なわれ、
伝熱管自動溶接装置１０１４ａ，１０１４ｂによって溶
接固定される。これにより、圧力容器としてのチューブ
パネルＡが製造される。

【００６４】製造されたチューブパネルＡは、搬送設備
Ｒによってさらに搬送され、Ｘ線検査装置１０１５ａ，
１０１５ｂによって溶接接合部の品質検査が行なわれ
る。その後チューブパネルＡは、クレーン等で吊り上げ
られ、搬送設備Ｒの下流側に位置する水圧試験装置１０
１６上にセットされ、圧力容器としての性能が耐圧試験
により確認される。

【００６５】しかして、伝熱管１の中間格子３の挿入ま
での伝熱管１の搬送を、伝熱管１の転動により行なうこ
とができ、装置構成を簡素化することができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る伝熱
管構造物の製造方法は、伝熱管の中間格子板への挿入か
ら耐圧試験までの作業を連続して行なうようにしている
ので、品質の向上および量産による省力化を図ることが
できる。また、伝熱管の中間格子板への挿入後は、管寄
せの長手方向が高さ方向となる姿勢で作業が行なわれる
ので、生産スペースの効率利用を図ることができる。

【００６７】そして、本発明に係る伝熱管構造物の製造
方法において、耐圧試験を、伝熱管の長手方向が高さ方
向となる姿勢で行なうことにより、エア抜きや水抜きが
容易となって、作業能率を向上させることができる。

【００６８】また、本発明に係る伝熱管構造物の製造装
置は、伝熱管両端の開先加工から耐圧試験までの一連の
作業が、第１から第９までの各ステーションで行なわれ
て伝熱管構造物が流し方式で製造されるので、品質の向
上および量産による省力化を図ることができるととも
に、第３ステーションで伝熱管群が９０度反転して以後
の作業に供されるので、生産スペースの効率利用を図る
ことができる。

【００６９】そして、本発明に係る伝熱管構造物の製造
装置において、第１ステーションに伝熱管開先加工装置
を設け、この伝熱管開先加工装置を、伝熱管ローディン
グ装置と、多目的開先加工機と、送り込み手段と、アン
ローディング装置とから構成することにより、伝熱管梱
包箱内から直接伝熱管を取り出して開先加工することが
でき、またローディング装置とアンローディング装置と
の主要部の共用化により、装置構成を簡素化することが
できる。

【００７０】また、第１ステーションに設けられる伝熱
管開先加工装置を、第１から第３までの３台の打上げ装
置と、多目的開先加工機と、送り込み手段とから構成す
ることにより、伝熱管の搬送を、第１から第３までの３
台の傾斜台により転動で行なうことができるので、装置
構成を簡素化できる。

【００７１】また、第２ステーションに伝熱管挿入装置
を設け、この伝熱管挿入装置を、伝熱管挿入ユニット
と、伝熱管受取り下部サポートと、横動機構と、中間格
子板受台と、伝熱管挿入下部サポートとから構成するこ
とにより、伝熱管が撓み易い柔構造物であっても、迅速
かつ安全に中間格子板の決められた位置に確実に挿入す
ることができる。

【００７２】さらに、搬送軌道と搬送台車とを設けるこ
とにより、少なくとも第３ステーションから第７ステー
ションまでは、搬送台車を搬送軌道に沿って移動させる
だけで、伝熱管構造物と管寄せの長手方向が高さ方向と
なる姿勢のままで搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る伝熱管構造物の製造方法を示す手
順図。

【図２】チューブパネルの構成を示す説明図。

【図３】本発明の第１実施例に係る伝熱管構造物の製造
装置を示す斜視図。

【図４】伝熱管開先加工装置を示す斜視図。

【図５】伝熱管端の加工手順図。

【図６】伝熱管挿入装置を示す斜視図。

【図７】搬送設備の平面図。

【図８】図７を左方から見た構成図。

【図９】本発明の第２実施例に係る伝熱管構造物の製造
装置を上方から見た全体構成図。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視図。

【図１１】図９のXI−XI線矢視図。

【図１２】図９のXII −XII 線矢視図。

【図１３】図９のXIII−XIII線矢視図。

【図１４】伝熱管の構成図。

【図１５】図１４のXV部拡大部分断面図。

【符号の説明】

１ 伝熱管 ２ 管寄せ ３ 中間格子 ３ａ 孔 ４ ショートパス防止板 ５ ガスバッフル １００ ローディング装置 １０１，３０１ ねじ駆動ポール １０１ａ，３０１ａ 爪 １０２ 移動梁 ２００ａ，２００ｂ 多目的開先加工機 ２０１ 伝熱管供給保持台 ３００ アンローディング装置 ４００ 搬送コンベア ５００ 伝熱管挿入装置 ５００ａ，６００ａ，６００ｂ レール定盤 ６００ 伝熱管受取り下部サポート ７００ 中間格子受台 ８００ 伝熱管挿入下部サポート ９００ コンベア ９１０ 搬送台車 １００２ ワーク保持台 １００３ 第１傾斜台 １００４ 第２傾斜台 １００５ 第３傾斜台 １００６ 第１打上げ装置 １００７ 第２打上げ装置 １００８ 第３打上げ装置 １００９ 伝熱管昇降装置 １０１０ 第１移動コンベア １０１１ 伝熱管挿入装置 １０１２ 第２移動コンベア １０１３ 反転装置 １０１４ａ，１０１４ｂ 伝熱管自動溶接装置 １０１５ａ，１０１５ｂ Ｘ線検査装置 １０１６ 水圧試験装置 Ａ チューブパネル Ｙ 管群 Ｓ１ 第１ステーション Ｓ２ 第２ステーション Ｓ３ 第３ステーション Ｓ４ 第４ステーション Ｓ５ 第５ステーション Ｓ６ 第６ステーション Ｓ７ 第７ステーション Ｓ８ 第８ステーション Ｓ９ 第９ステーション Ｐ 多目的開先加工装置 Ｑ 自動挿入装置 Ｒ 搬送設備

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲塚 正 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開先加工が施された単位管体としての伝
   熱管を、多数の孔を有する中間格子板に挿入し管群とし
   て結束し、次いで伝熱管管端と管寄せとを、管寄せの長
   手方向が高さ方向となる姿勢で溶接固定し伝熱管構造物
   として一体化し、次いで前記姿勢のままで伝熱管溶接部
   のＸ線検査および応力除去焼鈍を実施し、その後圧力容
   器としての健全性確認のための耐圧試験を行なうことを
   特徴とする伝熱管構造物の製造方法。
2. 【請求項２】 耐圧試験は、伝熱管の長手方向が高さ方
   向となる姿勢で行なわれることを特徴とする請求項１記
   載の伝熱管構造物の製造方法。
3. 【請求項３】 単位管体としての伝熱管両端に開先加工
   を施す第１ステーションと、前記伝熱管を、多数の孔を
   有する中間格子板に挿入する第２ステーションと、部品
   を取り付けて伝熱管群を一体化した後、この伝熱管群を
   ９０度反転する第３ステーションと、伝熱管群と長手方
   向が高さ方向を向いた姿勢の管寄せとの合せ・溶接を行
   なって伝熱管構造物として一体化する第４ステーション
   と、管寄せの長手方向が高さ方向となる姿勢で伝熱管溶
   接部のＸ線検査を行なう第５ステーションと、伝熱管構
   造物の姿勢を変えずに小物部品の取り付けを行なう第６
   ステーションと、伝熱管構造物の姿勢を変えずに伝熱管
   溶接部の応力除去焼鈍を実施する第７ステーションと、
   伝熱管構造物の姿勢を変えずに非破壊検査を行なう第８
   ステーションと、圧力容器としての健全性確認のための
   耐圧試験を行なう第９ステーションと、を備え、伝熱管
   構造物を流し方式で製造することを特徴とする伝熱管構
   造物の製造装置。
4. 【請求項４】 第１ステーションは、伝熱管開先加工装
   置を備え、伝熱管開先加工装置は、爪付きのねじ駆動ポ
   ールと移動梁とからなり、伝熱管を１本ずつ取り出して
   伝熱管供給保持台上にセットする伝熱管ローディング装
   置と、伝熱管供給保持台の両側にそれぞれ配設され、伝
   熱管端の切断・開先加工・研磨・切粉除去等を行なう多
   目的開先加工機と、加工後の伝熱管を第２ステーション
   に送り込む送り込み手段と、爪付きのねじ駆動ポールと
   移動梁とからなり、伝熱管供給保持台上の伝熱管を搬送
   手段に受け渡すアンローディング装置と、を有している
   ことを特徴とする請求項３記載の伝熱管構造物の製造装
   置。
5. 【請求項５】 第１ステーションは、伝熱管開先加工装
   置を備え、伝熱管開先加工装置は、下り勾配の伝熱管保
   持台の下端端に設置され、伝熱管を１本ずつ保持して第
   １傾斜台の上流端に打ち上げる第１打上げ装置と、第１
   傾斜台の下流端に設置され、伝熱管を１本ずつ保持して
   第２傾斜台の上流端に打ち上げる第２打上げ装置と、第
   ２打上げ装置の両側にそれぞれ配設され、第２打上げ装
   置に保持されている伝熱管両端の切断・開先加工・研
   磨、切粉除去等を行なう多目的開先加工機と、第２傾斜
   台の下流端に設置され、伝熱管を１本ずつ保持して第３
   傾斜台の上流端に打ち上げる第３打上げ装置と、第３傾
   斜台の下流端に設置され、第３傾斜台から受け渡された
   伝熱管を第２ステーションに送り込む送り込み手段と、
   を有していることを特徴とする請求項３記載の伝熱管構
   造物の製造装置。
6. 【請求項６】 第２ステーションは、伝熱管挿入装置を
   備え、伝熱管挿入装置は、伝熱管を中間格子板に挿入す
   るための伝熱管挿入ユニットと、第１ステーションから
   受け取った伝熱管を、下面側から支持して伝熱管挿入ユ
   ニットに送り込む伝熱管受取り下部サポートと、伝熱管
   挿入ユニットおよび伝熱管受取り下部サポートを横動さ
   せて伝熱管の中間格子板への挿入位置決めを行なう横動
   機構と、伝熱管挿入ユニットの出側位置に所定間隔で複
   数個配置され、中間格子板をそれぞれ位置決め保持する
   中間格子板受台と、隣位する中間格子板受台の間に設置
   され、中間格子板に挿入中の伝熱管を下面側から支持す
   る伝熱管挿入下部サポートと、を有していることを特徴
   とする請求項３，４または５記載の伝熱管構造物の製造
   装置。
7. 【請求項７】 少なくとも第３ステーションから第７ス
   テーションまで連続して設置された搬送軌道と、伝熱管
   構造物を、管寄せの長手方向が高さ方向となる姿勢で保
   持するとともに、搬送軌道に沿って搬送する搬送台車
   と、を備えていることを特徴とする請求項３，４，５ま
   たは６記載の伝熱管構造物の製造装置。