JPH0747563Y2 - ワーキングステーション - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、火力発電プラント等の停缶中に行うボイラ炉
内の保守点検作業に使用されるワーキングステーション
に関する。しかしながら、本考案はこれに限らず、船艙
内や建築構造物等の保守点検にも適用できるものであ
る。

従来の技術 火力発電プラント等のボイラ炉内における側壁は通常４
面から構成されており、このような特に大型ボイラ炉内
は毎年、定期点検並びに保守整備を行う必要があり、中
でも火炉内の蒸発管、バーナや加熱器管等においてこれ
らの作業を行うには、パイプと足場板を用いた総足場を
組立てる必要がある。

更に各部の点検に際しての炉内側壁面の灰落し、研磨作
業や目視（VI）、探傷及び肉厚測定（PT,MT,UT）等の検
査／記録作業は、ほとんど全て熟練作業員が各灰落し工
具や検査工具を炉内に持込んで手作業により行っている
のが現状である。

そこで、前述の如く架設される従来の炉内作業用足場に
ついて、第４図に基づいて説明すると、01はボイラ火炉
（炉内）、02は炉底、03はパイプ等の単管（又は丸太）
柱、04はパイプ等の水平単管及び05は足場板であって、
通常炉内01の炉底02上に複数の単管柱03を側壁01′内周
に沿って適当な間隔をおいて配列すると共に、まず下段
側の水平単管04を横に渡して単管柱03に組付けている。

そして、この水平単管04上に足場板05を乗せて接続具で
固縛し、足場を形成している。

このような要領で、順次、上段側の炉内作業用足場をボ
イラ火炉01上部へ向けて架設している。

従って、図に示す如く、この炉内作業用足場は火炉01を
構成する（４面の）側壁01′全面を覆うように略ロの字
状に組立てることとなる。

また、図中、符号06は複数の昇降用階段であり、足場板
05の各段毎に設けられており、作業員がこの昇降階段06
を昇降することにより、被点検対象となる側壁01′面の
必要箇所の保守・点検が行なわれる。

考案が解決しようとする課題 以上述べた従来の炉内作業用足場は、しかし、次のよう
な問題があった。

（１）総足場架設に関する問題点 ａ）炉内01の上部作業を実施する場合、ほぼ炉底02から
順次足場を築いて行き、側壁01′全面に組立てなければ
ならないため、足場の資材は膨大であり、その搬出入、
組立、解体等の一連の作業を全て人手で行うことによ
り、多大の工数、工期を必要とし、工事費の増加及び作
業能率低下を来たしている。

ｂ）足場組立、解体は高所作業となり安全性の確保に難
がある。

ｃ）その足場組立に必要な熟練作業員が充足できないこ
とが多く、工事に支障が出ている。

（２）検査等に関する問題点 ａ）手作業のため多くの検査員と工数、工期を必要とす
る。

ｂ）その操作、判定に個人差が出る。

ｃ）検査記録の整理に多くの時間がかかる。

ｄ）炉内作業のため汚れや危険を伴う。

課題を解決するための手段 本考案は、このような課題を解決するために、ワーキン
グステーションにおいて、該ボイラ天井壁上方のボイラ
鉄骨とその下方のアーチ部内部の双方に滑車を夫々適当
数取付け、これらの滑車に掛けて炉内に張られた吊りワ
イヤの一端を足場兼用外枠の適当な位置に固定し、かつ
吊りワイヤの他端を前記外枠に取付けた昇降機に巻付け
て、該吊りワイヤを介して前記滑車に足場兼用外枠全体
を吊り下げると共に、外枠内側に取付けたレール上を走
行する台車に、該台車と直角方向に直動可能なスライダ
を設け、このスライダを介して各胴部の回転、手首の水
平、上下方向旋回並びに手首のひねりの動作可能な位置
決め機構を搭載し、かつ位置決め機構に連結する手首機
構先端に各灰落し装置及び検査装置を取付けたものであ
る。

作用 このような手段によれば、ボイラ鉄骨に設けた滑車、ま
たアーチ部内部に設けた滑車を介して足場兼用外枠を炉
内に吊り下げて、その外枠に取付けた昇降機にて吊りワ
イヤを巻揚げ、巻戻すことにより外枠全体を昇降させる
ことができ、しかも外枠のレールに走行する台車上で、
その台車と直交方向にスライダを直動させ、かつそのス
ライダを介して位置決め機構、即ち各胴の回転、手首の
水平、上下方向旋回並びに手首のひねり等の運動を行え
るので、その手首先端部の各灰落し装置及び検査装置に
て、炉内側壁面の保守点検作業を自動的に行える。

実施例 以下第１〜３図を参照して、本考案の一実施例について
詳述する。

第１図にはワーキングステーションを吊り下げる（支持
する）ための滑車の取付位置、及び第２図はそのワーキ
ングステーションの構造組成を示しており、炉内（火
炉）１の天井壁1aを越えた上方位置に火炉１全体を支持
するボイラ鉄骨２が設けられている。

また炉内１は前記天井壁1a、蒸発管（図示せず）のパネ
ルからなる前壁1b、各左右側壁1c、後壁1d及び炉底1eで
囲まれ、そのうち後壁1d側中段にはバーナ（図示せず）
による燃焼ガスの流れを絞るための断面略くの字状のア
ーチ部1fが形成され、その上方には板型過熱器1gが吊下
げられている。

そして、ボイラ鉄骨２の前壁1b寄りの適当な位置には、
まず架設吊元（ビーム）2aを設け、これに滑車３を複
数、好適には最低４つ以上取付ける。

一方、天井壁1aの下方の後壁1d側アーチ部1fの内部にも
架設吊元台2bを設け、これに滑車３をやはり最低４つ以
上取付ける。

ボイラ鉄骨２及びアーチ部1fの双方の滑車３には、夫々
吊りワイヤ４が掛けられ、前者であれば天井壁1aに開口
した貫通孔５を通して炉内１に垂らし、同様に後者であ
ればアーチ部1fに開口した貫通孔５を通して炉内１に垂
らして、夫々の吊りワイヤ４が後述する２台で１組のワ
ーキングステーション６と取合って張るようにする。

即ち第２図（ａ）、（ｂ）に良く示すように、ワーキン
グステーション６は、ボイラの構造上、前記前壁1b、左
右側壁1c前方は元より、炉内１上方の後壁1d寄りの板型
加熱器1gの範囲に投入するよう１台と、また左右側壁1c
後方及び後壁1dの範囲に投入するよう他の１台との計２
台が必要とされる。

これらのワーキングステーション６は、どちらも大略炉
内断面形状と等しくロの字状に組んだ足場兼用外枠6a、
外枠6a内側に取付けたレール6b、そのレール6b（図中、
Ｘ軸方向）上を走行する台車6c、及び台車と直角方向
（図中、Ｙ軸方向）に直動可能なスライダ6dから構成さ
れ、これらの部材は全て炉内１において分解・組立て可
能とされている。

そして、外枠6aの適当な位置には吊りピース７が取付け
られ、前記吊りワイヤ４の一端をこの吊りピース７に固
定している。

また、前記外枠6aの適当な位置には、複数の昇降機、例
えば伝動昇降機８が取付けられており、これらの昇降機
８に吊りワイヤ４の他端を通して巻付けている。

第３図にその昇降機８の構造組成を示しており、電動モ
ータ8a本体には吊りワイヤ４を巻取るためにシーブ8bが
直結している。

更にシーブ8bには吊りワイヤ４を一巻以上巻付けてあ
り、そのワイヤ４の巻付けられた部分を押し付けるよう
に、一端が固定ピン8cに支持され、かつ複数の加圧ロー
ラ8dを配列した円弧状のレバー8eがシーブ8bの周囲に配
設されている。この場合、加圧ローラ8dの他端には押え
ネジ8fがスプリング8gを介在して取付けられ、前記レバ
ー10fを付勢している。

このことにより、炉内１において吊りワイヤ４を介して
前記各滑車３に足場兼用外枠6a全体を負担させ、吊り下
げるようにする。

それから、その外枠6aの内側には、例えば前壁1bに平行
となるように一組のレール6bが敷設され、そのレール6b
には前壁1bに対して横移動可能に略矩形状の台車6cを設
置している。

この場合、レール6bの長さ・幅のうち特に幅は、２台か
らなる外枠6a夫々の炉内１における作業範囲が異なるこ
とによって自ずと決定され、一方のボイラ鉄骨２から吊
り下げられる外枠6a（第１図参照）については、炉内１
上方の前壁1bと外壁1d寄りの板型加熱器1gとの間隙部で
の作業の必要性から、前記レール6bの幅は広く採用され
ている。また、他方のアーチ部1fから吊り下げられる外
枠6aについては、左右側壁1cはもとより特にアーチ部1f
を上限として後壁1d下方での作業の必要性から、レール
6bの幅は狭く採用されている。

なお、第２図中、符号９は外枠6aの外周囲に適当な間隔
をおいて取付けられ、動揺を減少させるためのガイドロ
ーラ、10aは外側の手摺、10bは内側の手摺、及び10cは
ビームを夫々示す。

さて、前述の如きレール6b上を走行する台車6cには、こ
の台車6cと直角方向に直動可能な、つまり例えば前壁1b
に対して前後方向に移動可能なスライダ6dが設けられ、
このスライダ6dを介して位置決め機構11が搭載されてい
る。

即ちこの位置決め機構11は、それ自体が胴部の回転、手
首の水平方向旋回、同じく上下方向旋回並びに同じくひ
ねり（捩り）の如き一連の動作が可能なように、夫々の
動きに対応する胴部回転アーム11a、手首の水平方向旋
回軸11b、同じく上下方向旋回軸11c及び同じくひねり軸
11d等と、これらを駆動するモータ（図示せず）とから
構成されている。

そして、前記位置決め機構に連結する手首機構11′先
端、即ち手首ひねり軸11dに直接取付けた回転アーム11e
先端には直動可能な伸縮軸11fを介して、各炉内側壁1b
〜1d、或いは板型過熱器1g等の保守点検用の各灰落し装
置12及び検査装置13が取付けられる。

これらの装置12、13はどちらも、前記伸縮軸11fにより
各壁面1b〜1d、1gの被点検箇所にまで延び、回転アーム
11eの先端に遠隔目視のITVカメラ14と共に取付けられて
おり、特に前者の灰落し装置12にはショットブラストや
グラインダ等の灰落し研摩工具等を具備し、また検査装
置13には磁気深傷や超音波深傷等の検査ヘッドを具備し
ている。

次に、その作用について説明する。

各側壁1b〜1dの保守点検時には、炉底1eで予め組立てた
２台の足場兼用外枠6aと、ボイラ鉄骨２に設けた滑車３
から天井壁1aの貫通孔５を通して炉内１に垂下した吊り
ワイヤ４と、並びにアーチ部1f内部に設けた滑車３から
貫通孔５を通してやはり炉内１に垂下した吊りワイヤ４
とを夫々固定する。

即ち、吊りワイヤ４の一端は各外枠6aに取付けた複数の
吊りピース７に夫々係合して固定し、他方、吊りワイヤ
４の他端は、外枠6aに搭載した各電動昇降機８のシーブ
8bに可動（回動）可能に一巻以上巻付け（第３図参照）
て、前記滑車３に足場兼用外枠6a全体を吊り下げること
により、一体化したワーキングステーション６が形成さ
れる。

そこで、一旦各昇降機８の微回転により吊りワイヤ４を
巻き取ることにより、吊りワイヤ４を緊張させ、更に、
ワイヤ４にワーキングステーション６の重量Ｗを徐々に
負担させる。

この操作により、昇降機８のレバー8eに設けた複数の加
圧ローラ8dの押圧により、ワイヤ４及びシーブ8bの間に
摩擦力が発生し、電動モータ8aによるシーブ8bの回転に
伴い、ワーキングステーション６を水平に保持しつつ炉
内１上方へ自動的に上昇させることができる。

このとき、好適にはアーチ部1fまでは、２台のワーキン
グステーション６をあたかも１フロアとして使用可能な
ように（第１図参照）、各ステーション６の巻揚げ速度
は同一にして、同時に上昇又は下降の操作を行うことが
望ましい。

その後、所定の作業位置にステーション６を停止させた
ならば、夫々の足場兼用外枠6aのレール6b上の台車6cを
一旦、保守点検箇所付近までＸ軸方向に走行させる。

次に、スライダ6dを台車6cの移動方向と直角方向、つま
りＹ軸方向に適当な距離だけ直動させつつ、位置決め機
構11のうち胴部回転アーム11aを左右のどちらかに作動
させることにより、手首機構11′先端の各灰落し装置12
及び検査装置13は大まかな範囲内で被点検対象位置にま
で接近することができる。

続いて、その機構11の手首部分をなす手首水平方向旋回
軸11b、同じく上下方向旋回軸11cを夫々の動作範囲内に
て水平又は上下方向に前記各装置12、13を微調整して合
わせることにより、目的とする被点検対象位置に確実に
到達することが可能となる。

この場合、各装置12、13と共にITVカメラ14を回転アー
ム11eに取付けているので、その走行中並びに各壁面1b
〜1d等に接近中は当然に遠隔目視が常時可能なため、従
ってあえてステーション６には作業員を搭乗させること
なく、台車6c等を自動的に目的の点検箇所へ移動させる
ことができる。

しかも、このような操作の下で、被点検対象位置では、
手首ひねり軸11dの適当な角度の回転により回転アーム1
1eの角度を変えることができるため、伸縮軸11fの直動
操作をも組合せることにより、まず、灰落し装置12にて
壁面に固着する灰を完全に落とした後、次に検査装置13
に切替えて蒸発管の肉厚等の測定を実施することがで
き、この測定データ結果は、図には示していない測定値
検出信号線を経てボイラ炉外に設けたコンピュータ等の
測定値分析装置により逐一解析・記録されることとな
る。

更に、このような操作を各所について実施していくが、
２台で１組のワーキングステーション６（外枠6a）がそ
の炉内１で同一高さにあるときの、各灰落し装置12及び
検査装置13の各点検位置への作動状況／作業姿勢につい
ての参考例を図に示すと、例えば一方のステーション６
が前壁1b部分をカバーする場合（第２図（ａ）のＡ
部）、並びに炉内１コーナ部分をカバーする場合（第２
図（ｂ）のＢ部）、また他方のステーション６が後壁1d
部分をカバーする場合（第２図（ａ）のＣ部）、並びに
左右側壁1c後方部分をカバーする場合（第２図（ｂ）の
Ｄ部）等側壁全周に亘り運用できる。

なお、第２図（ｂ）のＥ部（２点鎖線）における位置決
め機構11の配置状態は、複数の吊りワイヤ４が張られて
いるために、台車6c或いはスライダ6dの移動に伴う吊り
ワイヤ４との躱し姿勢の一例を示す。

また、殊にアーチ部1fの上限まで、他方のワーキングス
テーション６が到達したならば（第１図参照）、その作
業範囲である左右側壁1c後方、及び後壁1dでの保守点検
を終了し、一方のワーキングステーション６だけを使用
してその上方の天井壁1aまでこれを上昇させることによ
り、一連の前壁1b、左右側壁1c前方の作業を継続して行
い、かつ後方の板型過熱器1gをも保守点検を完全に実施
することができる。

この場合、手首上下旋回軸11c等の駆動により天井壁1a
部分も当然カバーすること（第２図（ａ）のＦ部）がで
きる。

なお、図には示されていないが、アーチ部1f傾斜面にお
いても、他方のステーション６での操作により同様に処
理できることは云うまでもない。

考案の効果 以上詳述したように、本実施例によるワーキングステー
ションは、従来の総足場に比べて１フロアだけの簡易構
造とすることができ、よって架設資材の物量を大幅に減
少できるため、その搬出入、組立、解体等の作業員工数
を約1/4程度に低減でき、工期を約1/2程度にも短縮でき
る。

更に、その一連の準備作業は炉底で施行でき、安全性も
向上する他、比較的熟練していない一般作業者が従事で
きる。

また、灰落し装置及び各種検査装置がワーキングステー
ションに全て搭載でき、その自動化並びにロボット化を
推進できるため、作業員を削減でき、人的誤差も解消さ
れる。

しかも、大量のデータ処理が迅速かつ的確に得られ、炉
外からの遠隔操作及び監視が容易に可能となり、作業環
境の改善等が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるワーキングステーションの滑車の
取付位置及び使用状態を示す概略断面図、第２図はその
ワーキングステーションの要部構造組成を示し、（ａ）
はその正面図、（ｂ）はその平面図、第３図はそのう
ち、特に（電動）昇降機の構造組成を示す模式図、第４
図は従来の総足場の使用状態を示す一部概略斜視図であ
る。 １……（ボイラ）炉内、1a……天井壁、1b〜1d……各側
壁、1e……炉底、1f……アーチ部、２……ボイラ鉄骨、
３……滑車、４……吊りワイヤ、６……ワーキングステ
ーション、6a……足場兼用外枠、6b……レール、８……
（電動）昇降機、11……位置決め機構、11′……手首機
構、12……灰落し装置、13……検査装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 東浦 敬介 愛知県知多市北浜町23 中部電力株式会社 知多火力発電所内 (72)考案者 佐野 良也 愛知県名古屋市港区潮見町34 中部電力株 式会社名古屋火力センター内 (72)考案者 下山 博司 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)考案者 重光 裕昭 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)考案者 野村 喜代次 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)考案者 上田 幸夫 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)考案者 古賀 勝弘 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭61−14362（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】火力発電プラント等のボイラの炉内上下方
   向に昇降可能な炉内保守点検用のワーキングステーショ
   ンであって、該ボイラ天井壁上方のボイラ鉄骨とその下
   方のアーチ部内部の双方に滑車を夫々適当数取付け、こ
   れらの滑車に掛けて炉内に張られた吊りワイヤの一端を
   足場兼用外枠の適当な位置に固定し、かつ吊りワイヤの
   他端を前記外枠に取付けた昇降機に巻付けて、該吊りワ
   イヤを介して前記滑車に足場兼用外枠全体を吊り下げる
   と共に、外枠内側に取付けたレール上を走行する台車
   に、該台車と直角方向に直動可能なスライダを設け、こ
   のスライダを介して各胴部の回転、手首の水平、上下方
   向旋回並びに手首のひねりの動作可能な位置決め機構を
   搭載し、かつ位置決め機構に連結する手首機構先端に各
   灰落し装置及び検査装置を取付けたことを特徴とするワ
   ーキングステーション。