JPH0655084U

JPH0655084U - 熱交換器管基部の自動洗浄装置

Info

Publication number: JPH0655084U
Application number: JP8747892U
Authority: JP
Inventors: 雅夫栗田; 正美西尾; 勇宮前; 順一永田; 尚奥; 弘行尾嶋
Original assignee: 三菱重工業株式会社; 株式会社スギノマシン
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-07-26

Abstract

(57)【要約】【目的】管基部の付着スケールを比較的に短時間で自
動的に除去可能な熱交換器管基部の自動洗浄装置を提供
する。【構成】遠隔自動運転により行われる一連の洗浄操作
は、洗浄ノズル立姿勢での対象管列への洗浄ノズル案
内体等の走行移動、位置出し、洗浄ノズルの管列への
傾動挿入、洗浄ホース・視覚センサ用ケーブル列の管
列への洗浄挿入送り、同じく洗浄ホース・視覚センサ
用ケーブル列の洗浄引き出し送り、洗浄ノズルの管列
からの傾動引き出し、次対象管列への洗浄ノズル案内
体等の走行移動、位置出し、余剰洗浄ホース・視覚セ
ンサ用ケーブル列の引き戻し、等の諸工程を含む。は
走行台車、及び走行支持機構により、及びは傾
動機構、洗浄ホース・ケーブル送り機構により、及び
は洗浄ホース・ケーブル送り機構により、は洗浄ホ
ース・ケーブル引き戻し機構により、それぞれ行われ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、原子力発電プラントにおける蒸気発生器のような熱交換器のスケールの洗浄に関し、特に、熱交換器の２次側における管板上面の管基部に付着したスケールの洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図７は、立形熱交換器の典型的な例を示す図で、水室１の高温側部分から管２内に流入した一次冷却水は、管板３に立設された同管２を貫流して水室１の低温側部分に流れ、このように流れる間に、図示しない給水ノズルから管板上方の二次側に供給された二次冷却水即ち給水と熱交換して、同給水を加熱する。管板３は図示のように水平に配設され、その上面に管２の基部が植設され、管基部にははくり、落下したスケール１０が強固に付着する。

【０００３】このようなスケール１０を除去洗浄するために、通常、高圧水が使用される。即ち、図７〜９に示すように、熱交換器胴部４の点検穴５から、ほぼ９０°の角度で湾曲して取り付けられた洗浄ノズル６を先端に有するガイドパイプ７を挿入して、同ガイドパイプ７を手動ハンドル１１、１２の操作により挿入、引き出し、回転が可能なように支持具８によって支持し、このガイドパイプ７に対して洗浄用高圧水の洗浄ホース９を手送りして、各管列の管基部に洗浄ノズル６を接近させ、洗浄ジェット水により付着スケール１０を除去洗浄していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、各熱交換器における熱交換器管の総本数は、その大型に伴い数千本というように膨大になっているから、洗浄ノズルを手動操作により低速で手送りして全ての管基部の洗浄を行っていたのでは、多大な作業量となるだけでなく、長い作業時間が必要であり、洗浄コストの上昇になる。特に、原子力発電プラントにおいては、熱交換器である蒸気発生器の管板は放射線にさらされる領域でもあるので、長い作業時間が必要であることは、作業員の被曝低減上も好ましくなかった。

【０００５】従って、本考案の目的は、熱交換管基部の付着スケールを比較的に短時間で自動的に除去可能な熱交換器管基部の自動洗浄装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するため、本考案は、熱交換器内の管板面近傍にある管基部を洗浄ノズルにより自動洗浄するための装置を提供する。この自動洗浄装置は、前記管板面に沿って走行する従動車輪付きの走行台車と、前記熱交換器の胴部に形成された点検穴から同熱交換器内に延入する走行支持機構とを備え、該走行支持機構は、一端が前記点検穴の外部に片持ち梁状に取り付けられ他端が前記熱交換器内に延入する案内レール部と、一端で該案内レール部に沿って移動自在に同案内レール部に嵌合すると共に、他端で前記走行台車に連結された連結アーム部とからなる。また、自動洗浄装置は、前記走行台車に傾動自在に搭載され、前記洗浄ノズルを該走行台車の走行方向に関してほぼ９０°屈曲して案内するための洗浄ノズル案内体と、該洗浄ノズル案内体をその軸心を中心として傾動させるべく前記走行台車に搭載された傾動機構と、一端が前記洗浄ノズルに流体連通関係で接続され、他端が前記走行支持機構にほぼ沿って前記点検穴の外部に延出する洗浄ホースと、一端が前記洗浄ノズルに接続され、他端が前記走行支持機構にほぼ沿って且つ前記洗浄ホースとほぼ平行に前記点検穴の外部に延出する視覚センサ用ケーブルと、前記洗浄ノズル案内体に搭載され、前記洗浄ホース及び前記視覚センサ用ケーブルの送りを行う洗浄ホース・ケーブル送り機構と、前記点検穴の外部に設けられ、前記洗浄ホース及び前記視覚センサ用ケーブルの引き戻しを行う洗浄ホース・ケーブル引き戻し機構とを備えている。

【０００７】

【作用】

上述の自動洗浄装置では、熱交換器点検穴への取り付け、取り外しは人手作業により行うが、洗浄操作は全て遠隔自動運転により行い、省力省人化、被曝低減を図っている。

【０００８】一連の洗浄操作は、洗浄ノズル立姿勢での対象管列への洗浄ノズル案内体等の走行移動、位置出し、洗浄ノズルの管列への傾動挿入、洗浄ホース・視覚センサ用ケーブル列の管列への洗浄挿入送り、同じく洗浄ホース・視覚センサ用ケーブル列の洗浄引き出し送り、洗浄ノズルの管列からの傾動引き出し、次対象管列への洗浄ノズル案内体等の走行移動、位置出し等の工程からなる主要サイクルと、洗浄ノズル案内体の後進走行時又は洗浄ホース・視覚センサ用ケーブル列の引き出し送り時に連動しての余剰洗浄ホース・視覚センサ用ケーブル列の引き戻しによって実施される。

【０００９】及びの工程は、走行台車、走行支持機構により、及びの工程は、傾動機構、洗浄ホース・ケーブル送り機構により、及びの工程は、洗浄ホース・ケーブル送り機構により、の工程は、洗浄ホース・ケーブル引き戻し機構により、それぞれ行われる。

【００１０】

【実施例】

次に、本考案の好適な実施例について添付図面の図１〜図６を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

【００１１】図１及び図２は、熱交換器胴部４の点検穴５に装着された本考案の実施例に係る自動洗浄装置２０の洗浄動作中の状態を示す側面図及び平面図である。図１及び図２において、自動洗浄装置２０は、概略的に説明すると、管列内に挿入されて示されている洗浄ノズル２１と、該洗浄ノズルに接続された洗浄ホース列２２と、駆動ローラ式の洗浄ホース・ケーブル列送り機構２３と、該送り機構２３を収容すると共に、先端部で洗浄ホース列２２をほぼ９０°方向転換するように案内する円筒形のガイド本体（洗浄ノズル案内体）２４とを含んでいる。

【００１２】また、自動洗浄装置２０は、ガイド本体２４をその長手方向軸心を中心に回転傾動させる傾動機構２５と、ガイド本体２４及び傾動機構２５を搭載し、管板３上の配管構造物３ａをレール替わりとして管板上面に接近した低位置を走行する従動車輪付きの走行台車２６と、熱交換器点検穴５のフランジ部５ａに支持具８により片持式に取り付けられた直線状の走行駆動レール部２７と、上述したガイド本体２４及び走行台車２６等を走行駆動レール部２７の走行ナット２７ａに自重降下式に回転関節を有して係合する連結アーム部２８と、走行駆動レール部２７の後方、即ち点検穴５の外部で余剰の洗浄ホース列をモータ３０ｂ（図２）を介してトルク制御駆動ローラ３０ａにより引き戻す洗浄ホース列戻し機構３０とを含んでいる。走行駆動レール部２７及び連結アーム部２８は、走行支持機構２９を構成する。

【００１３】上記洗浄ホース・ケーブル列送り機構２３においては、その駆動ローラ２３ａは、モータ２３ｃの出力軸から先ずピニオン歯車（図示せず）を経て、次に、左端が上記ピニオン歯車に噛み合う小平歯車、右端が駆動ローラ２３ａと同軸のウォームギア（図６）に噛み合うウォームとなっている図５に示される水平の伝動軸である伝動機構により駆動される。

【００１４】傾動機構２５は、そのモータ２５ａの出力軸からピニオン歯車、小平歯車（いずれも図示せず）を経て、ガイド本体２４の右端部に取り付けられた大平歯車（図４）に駆動力を伝動し、ガイド本体２４及び洗浄ホース・ケーブル列送り機構２３を一体に傾動させる。上記モータ２３ｃ、２５ｃへの電気動力供給ケーブル（図示せず）は、後述するホース列２２とほぼ同様に、連結アーム部２８では該連結アーム部２８に沿って配設され、走行レール部２７では該走行レール部２７に平行に沿ってカーテン吊り式に移動可能に配設される。

【００１５】尚、走行台車２６は、従動車輪付きのもので、それ自体にはモータ等の積極的な駆動手段は設けられていない。走行台車２６の走行は、連結アーム部２８を介して、走行駆動レール部２７の後端にあるモータ２７ｂと、軸状送りねじに係合する走行ナット２７ａとを含む機構により行われる。

【００１６】次に、ガイド本体２４を中心とする自動洗浄装置のヘッド部の詳細構成を図３〜図６により説明する。

【００１７】図３において、洗浄ノズル２１には、洗浄ホース列２２を介して供給される高圧ジェット水を側方に噴出するノズル孔２１ａが、洗浄ノズル２１の軸心に関して左右及び上下対称に合計４個設けられており、その中央には視覚センサ２１ｂを内蔵している。また、実施例では、洗浄ノズル２１に、上下のノズル孔２１ａにそれぞれ流体連通する２本の高圧給水ホース２２ａと、視覚センサ２１ｂに連通する視覚センサ用ケーブル２２ｂとが接続されている。高圧給水ホース２２ａは洗浄ホース列２２を構成する。尚、高圧給水ホース２２ａ及び視覚センサ用ケーブル２２ｂは、洗浄ノズル２１に接続されているが、そこに至るまでの途中では互いに独立して並行配列されるので、十分な可撓性を呈する。

【００１８】図４は、ガイド本体２４のヘッド部の側面を拡大して示すもので、傾動機構２５は、その駆動側にあるブラケット２５ａを介して走行台車２６に取り付けられると共に、円筒形のガイド本体２４をその長手方向軸心を中心として回転可能に中央くびれ部２４ａ（図４参照）で支持し傾動させるものである。また、符号２５ｂは、図１に示した連結アーム部２８の前方側の回転関節との係合用ピン軸を示すもので、これは傾動機構２５の両側面に設けられている。

【００１９】次に、図５及び図６において、ガイド本体２４に収容されたケーブル・洗浄ホース列送り機構２３は、複数段（実施例では２段）の駆動ローラ２３ａと、同駆動ローラ２３ａに対峙し個別にバネ支持される加圧ローラ２３ｂとを備え、これ等のローラの各々の周面には断面Ｖ字形の円周溝が形成されている。また、対の駆動ローラ２３ａの間には、ケーブル２２ｂの送り用として、同様に円周溝を有するローラ２３ｃが設けられている。

【００２０】かかるケーブル・洗浄ホース列送り機構２３により給送される高圧給水ホース２２ａ及び視覚センサ用ケーブル２２ｂを約９０°図示のように屈曲させた状態として管２の列間への挿入・引き出しを可能とするために、ガイド本体２４には、ほぼ９０°の円弧状に離間して配置された２列の従動ローラ群２４ａが図５に示すようにピンにより回転自在に支持され設けられている（図５では、一方の列の従動ローラのみを図示）。また、高圧ホース列及び視覚センサ用ケーブルと共に給送される箱形剛体の洗浄ノズル２１の接近を検出するため、図示の位置にリミットスイッチ２４ｂが設けられている。

【００２１】上述した構成を有する自動洗浄装置の熱交換器への設置に際しては、該自動洗浄装置は、図１及び図２において、洗浄ノズル２１及び洗浄ホース列２２が取り付けられたヘッド部とこれに係合した連結アーム部２８とをほぼ水平な直線状になるようにして、熱交換器点検穴５から胴部４内に搬入する。この状態で、連結アーム部２８は点検穴５に保持されており、ヘッド部は自重により降下して管板３上の熱交換器配管構造物３ａ上に載置される（図１に鎖線で示す）。

【００２２】続いて、未だ連結アーム部２８とは別体となっている走行駆動レール部２７が、その走行ナット２７ａを後端部（図１において最右側）に位置させた状態で、点検穴５から水平に搬入され、同後端部で点検穴フランジ５ａに支持具８により固定される。そして、連結アーム部２８を走行ナット２７ａに係合させれば、自動洗浄装置の設置は完了する。尚、装置の取り外しは、設置と逆の手順で実施できるので、その説明は省略する。

【００２３】次に、洗浄対象の管基部を有する管列位置へガイド本体２４の先端にある洗浄ノズル２１を位置出しするために、エンコーダ（図示せず）移動量制御と視覚センサ２１ｂの制御下に走行駆動レール部２７を作動させて、管２により構成される管束の中央のレーンもしくはスペース２ａにおいて、走行台車２６を移動させる。このようにして位置決めされる立姿勢の洗浄ノズル２１は、傾動機構２５により傾動され管列間隙へ挿入される。高圧水を洗浄ホース列２２に供給して洗浄ノズル２１からジェット水を噴出しながら、送り機構２３による洗浄ホース列２２の挿入、引き出しの送り動作をさせながら、洗浄を行う。

【００２４】この場合、洗浄ホース列２２は、複数段の駆動ローラ２３ａ及び個別の加圧ローラ２３ｂによる送り動作と、従動ローラ群２４ａの案内動作とにより、過度に圧縮されることなく且つ滑りを伴うことなく、安定的に給送される。また、洗浄ホース列２２の管板面への図６に示す進入角αが小であることと、洗浄ホース列２２の十分な可撓性とのため、洗浄ノズル２１は常に管板面に実質的に沿って連続摺動して洗浄抜けのない高品質な洗浄が高能率に行われるが、視覚センサ２１ｂの監視により、必要時のみ傾動機構２５で調整して移動状況を補正することができる。更に、洗浄ノズル２１のジェット水反力のバランス設計により洗浄ノズル２１の安定姿勢が確保され、管基部の目標部位の均一な洗浄が可能になる。また、この場合、洗浄ホース列２２の管板面への進入角αが浅く且つ洗浄ホース列は十分な可撓性を有するので、洗浄ノズル２１が管板面を突いて転倒することもなく、安定した送りが簡単な制御方式で可能になる。

【００２５】管列の洗浄後は、洗浄ノズル２１がガイド本体２４の先端入口部に接近すると、リミットスイッチ２４ｂがそれを検知して、送り機構２３の引き出し動作を停止させ、傾動機構２５によりガイド本体２４と共に洗浄ノズル２１を回転傾動させて、管列から引き出す。次工程として、そのまゝ走行駆動レール部２７を作動させ、隣の管列の洗浄が可能となる。或は、傾動機構２５を作動させ、円筒形のガイド本体２４及び上下対称形の洗浄ノズル２１を反転させて、対向する反対側の管群の管列を洗浄することも可能である。

【００２６】尚、送り機構２３による洗浄ホース列２２の引き出し時或は走行駆動レール部２７による後退走行時は、洗浄ホース列２２が熱交換器胴内部で余剰となるので、洗浄ホース列戻し機構３０のトルク制御駆動ローラにより引き戻すように作用させて、自動運転に支障ないようにすることができる。

【００２７】

【考案の効果】本考案によれば、熱交換器の管基部の付着スケールを除去する場合、従来では非常に多くの工数を要し、応用動作が多く自動化が困難であり、放射線環境下では被曝増大等の問題があったのを、遠隔自動洗浄装置の実現により省力、省人化して付着スケールを除去できる。しかも、洗浄の自動化により、洗浄速度の変動のバラツキがなくなり、品質的にも優れた洗浄を行うことができる。

【００２８】また、好適な実施例においては、洗浄ノズルは管板面に対して浅い進入角をなすように支持され走行移動するので、且つ洗浄ホース列は十分な可撓性を有するので、洗浄ノズルが管板面を突いて転倒することもなく、安定した送りが簡単な制御方式で可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る自動洗浄装置の全体構
成を概略的に示す側面図である。

【図２】図１の自動洗浄装置の平面図である。

【図３】（Ａ）は図１の自動洗浄装置における洗浄ノ
ズル及び洗浄ホース列の側面図、（Ｂ）は（Ａ）の３Ｂ
−３Ｂ線に沿う矢視図である。

【図４】図１の自動洗浄装置におけるヘッド部の拡大
側面図である。

【図５】図１の自動洗浄装置におけるガイド本体の詳
細構造を示す平面図である。

【図６】図５の６Ｂ−６Ｂ線に沿う矢視図である。

【図７】従来の熱交換器における２次側管板上の管基
部のスケール洗浄状況を説明する側断面図である。

【図８】同じくスケール洗浄状況を説明する平断面図
である。

【図９】従来の洗浄工具の断面図である。

【符号の説明】

３は管板、４は熱交換器の胴部、２０は自動洗浄装置、
２１は洗浄ノズル、２２は洗浄ホース列、２２ａは高圧
給水ホース（洗浄ホース）、２２ｂは視覚センサ用ケー
ブル、２３は洗浄ホース・ケーブル送り機構、２４はガ
イド本体（洗浄ノズル案内体）、２５は傾動機構、２６
は走行台車、２７は走行駆動レール部（案内レール
部）、２８は連結アーム部、２９は走行支持機構、３０
は洗浄ホース・ケーブル戻し機構。

フロントページの続き (72)考案者西尾正美兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号原子力サービスエンジニアリング株式会社内 (72)考案者宮前勇兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号原子力サービスエンジニアリング株式会社内 (72)考案者永田順一兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号原子力サービスエンジニアリング株式会社内 (72)考案者奥尚兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号原子力サービスエンジニアリング株式会社内 (72)考案者尾嶋弘行富山県魚津市本江2410番地株式会社スギノマシン魚津工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】熱交換器内の管板面近傍にある管基部を
洗浄ノズルにより自動洗浄するための装置であって、前記管板面に沿って走行する従動車輪付きの走行台車
と、前記熱交換器の胴部に形成された点検穴から同熱交換器
内に延入する走行支持機構であって、一端が前記点検穴
の外部に片持ち梁状に取り付けられ他端が前記熱交換器
内に延入する案内レール部と、一端で該案内レール部に
沿って移動自在に同案内レール部に嵌合すると共に、他
端で前記走行台車に連結された連結アーム部とからなる
前記走行支持機構と、前記走行台車に傾動自在に搭載され、前記洗浄ノズルを
該走行台車の走行方向に関してほぼ９０°屈曲して案内
するための洗浄ノズル案内体と、該洗浄ノズル案内体をその軸心を中心として傾動させる
べく前記走行台車に搭載された傾動機構と、一端が前記洗浄ノズルに流体連通関係で接続され、他端
が前記走行支持機構にほぼ沿って前記点検穴の外部に延
出する洗浄ホースと、一端が前記洗浄ノズルに接続され、他端が前記走行支持
機構にほぼ沿って且つ前記洗浄ホースとほぼ平行に前記
点検穴の外部に延出する視覚センサ用ケーブルと、前記洗浄ノズル案内体に搭載され、前記洗浄ホース及び
前記視覚センサ用ケーブルの送りを行う洗浄ホース・ケ
ーブル送り機構と、前記点検穴の外部に設けられ、前記洗浄ホース及び前記
視覚センサ用ケーブルの引き戻しを行う洗浄ホース・ケ
ーブル引き戻し機構と、を備える熱交換器管基部の自動洗浄装置。