JPH0749371Y2 - 配管肉厚検査用マニピュレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば火力発電設備に
おける汽缶装置を構成する過熱器、再熱器、節炭器等の
配管の肉厚を点検するための配管肉厚検査用マニピュレ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、微粉炭燃料ボイラ等にあって
は、燃料ガスがある速度以上になると灰分によって接触
伝熱管等にアッシュカッテングが発生する。特に燃料ボ
イラの後側伝熱部に配置されている横置形の過熱器、再
熱器等の配管にこのアッシュカッテングが顕著に起り、
経年的な管摩耗は避けられない。

【０００３】このため、管の定期的な摩耗検査が必要で
あり、従来は触手、肉厚測定器或は肉厚測定用ロボット
により検査を行っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、ボイラ等に
よっては管の間に十分な余裕がなく、また、撓み、外圧
等により管列が乱れている場合もあるし、管に被着する
プロテクタ等の付着物によって管間隔は更に狭くなって
いる。このため、触手及び肉厚測定器による検査は図１
０に示すように管Ａ、Ａ、・・・の上から下方に向けて
３〜４段迄が限界である。従って、これより下方の検査
を行うためには、管Ａ、Ａ、・・・の集合パネルをウイ
ンチ等によって吊り上げて行わなければならず、検査作
業が大掛かりになって多くの費用と工事期間が必要とさ
れる。

【０００５】また、超音波探触子と被検査管との間には
接触媒体としての潤滑油を介在させる必要があるが、汎
用の超音波肉厚測定器には潤滑油を供給する手段が設け
られていない。このため１の検査毎に測定器を引上げて
超音波探触子に潤滑油を塗布しなければならず、検査時
間と手数が掛り、作業能率が悪いという欠点がある。

【０００６】更に、肉厚測定用ロボットは大型の装置で
あるため、管間隔が例えば２５ｍｍ以下の場合には使用
できないという欠点や、ボイラ内部への搬入に当たって
は分割して行わなければならないし、可搬性が配慮され
ていないという欠点がある。

【０００７】本考案は上述した従来技術の諸欠点を解決
すべく、またアッシュカッテングはガスの流入方向に対
して管の中心から２０〜７０度の範囲で生じることに鑑
みなされたもので、管間隔の狭い場所や深層部の管も容
易に検査でき、しかも接触媒体を随時供給できるように
した軽量、小型の配管肉厚検査用マニピュレータを提供
することを目的とする。

【０００８】上述した課題を解決するために構成された
本考案の手段は、長尺の支持桿（１）と、該支持桿
（１）の下端に固着され、一側側方に縦長の開口部（６
Ｃ）、内側に円弧状のキャリア案内部（６Ｄ）をそれぞ
れ有する扁平状のケーシング（６）と、前記開口部（６
Ｃ）側に位置して該ケーシング（６）に設けられ、固定
把持部（１０）に対向する可動把持部（１３）を交換可
能かつ接離可能に構成した管クランプ装置（９）と、前
記支持桿（１）の上端側に設けられた手動式クランプ操
作部（１８）を有し、該管クランプ装置（９）の一対の
把持部（１０、１３）を開閉操作するクランプ操作装置
（１７）と、前記管クランプ装置（９）の固定把持部
（１０）と可動把持部（１３）との間に位置して前記ケ
ーシング（６）内に設けられ、前記キャリア案内部（６
Ｄ）に案内されて周方向に変位可能な探触子キャリア
（２５）と、前記支持桿（１）の上端側に設けられた手
動式キャリア操作部（３５）を有し、該探触子キャリア
（２５）を往復動させるキャリア操作装置（３２）と、
先端側を前記開口部（６Ｃ）から外側に若干突出させた
状態で前記探触子キャリア（２５）に搭載され、該キャ
リア操作装置（３２）を作動することによって円弧状の
軌跡をもって往復動する超音波探触子（３７）と、前記
支持桿（１）に沿って配設された接触媒体供給管（４
３）の一端側に接続した接触媒体供給ポンプ（４１）及
び前記接触媒体供給管（４３）の他端側に接続され、先
端部を前記超音波探触子（３７）の先端寄りに位置させ
て前記ケーシング（６）に取着した接触媒体吐出ノズル
（４２）を有する接触媒体供給装置（４０）とからな
る。

【０００９】管と管の間から支持桿を降下させ、被検査
管の位置に達したら管クランブ装置の手動式クランプ操
作部を作動し、被検査管を一対の挟持部間に挟持する。
次に、接触媒体供給ポンプを作動して接触媒体吐出ノズ
ルから超音波探触子と被検査管との間に接触媒体を供給
する。しかる後、キャリア操作装置の手動式キャリア操
作部を作動し、超音波探触子を被検査管の外周面に沿っ
て移動させ、被検査管の所定部位の肉厚を測定する。

【００１０】

【実施例】以下、本実施例を図面に基づき詳述する。図
において、１は軸方向に伸縮可能に構成された支持桿を
示す。該支持桿１は中空の棒体からなる把持棒２と、該
把持棒２の長手方向中間位置に略Ｔ字状をなすように上
端側が固着され、軸方向途中に複数のケーブル挿通穴３
Ａ、３Ａ、・・・が形成された中空の上側管体３と、該
上側管体３に軸方向に摺動可能に挿嵌された中空の下側
管体４とから構成されており、上側管体３と下側管体４
は図示しない固定ねじを締着することによって所望の長
さに調節できるようになっている。

【００１１】５は前記下側管体４の下端側に固着された
ケーシング取付金具、６は該ケーシング取付金具５を介
して前記支持桿１の下端側に支持桿１の軸線に沿って取
着された横断面扁平四角形のケーシングを示す。該ケー
シング６は断面略コ字状の一対のカバー材７、８を衝合
することにより、上部側が角筒部６Ａ、下部側が機構収
容部６Ｂになっている。また、前記一対のカバー材７、
８の一側面に凹湾曲状の切り欠き７Ａ、８Ａを形成する
ことにより、ケーシング６は縦長の開口部６Ｃを有する
と共に、カバー材７、８に前記切欠き７Ａ、８Ａに沿っ
て形成した一対の湾曲状のガイド溝６Ｄ、６Ｄを有して
いる。

【００１２】９は前記ケーシング６に設けられた管クラ
ンプ装置を示す。該管クランプ装置９は凹湾曲状の一側
挟持面１０Ａを前記開口部６Ｃから突出した状態で一側
カバー材７に着脱可能に取着された固定挟持部１０と、
該固定挟持部１０の下方に位置してカバー材８間に支持
軸１１を介して回動自在に取着された回動支持片１２
と、開口部６Ｃから突出した状態で該回動支持片１２の
先端側に着脱可能に取着されることにより、凹湾曲状の
他側挟持面１３Ａが前記一側挟持面１０Ａと対向した状
態の可動挟持部１３と、一側カバー材７の下端に螺着し
たばね力調整ねじ１４と、該ばね力調整ねじ１４と前記
回動支持片１２の途中に張設され、該回動挟持部１３を
固定挟持部１０方向に常時付勢している挟持用ばね１５
とから構成されており、前記他側挟持面１３Ａにはゴム
等の弾性材からなる密接用シート材１６が貼着してあ
る。

【００１３】他方、１７は前記管クランプ装置９を作動
させるためのクランプ操作装置を示す。１８は該クラン
プ操作装置１７を構成するクランプ操作レバーを示し、
該クランプ操作レバー１８は把持棒２の軸方向一側に取
着した取付ブラケット１９に回動可能に軸着してある。
２０は下端側が連結ピン２１を介して回動支持片１２の
基端側と連結された連動ロッドを示し、該連動ロッド２
０の上端側には略Ｌ字形のストッパ片２２が取付けてあ
る。そして、該ストッパ片２２はケーシング６の角筒部
６Ａ内に設けたストッパ部材２３に当接することによ
り、連動ロッド２０の変移量即ち可動挟持部１３の回転
量を規制すると共に、連動ロッド２０及びストッパ片２
２の浮上りを防止している。

【００１４】更に、２４はケーブル挿通穴３Ａを介して
支持桿１の外側から内側に配設されたフレキシブルチュ
ーブを示し、該フレキシブルチューブ２４のチューブ本
体２４Ａは両端側がクランプ操作レバー１８の取付ブラ
ケット１９と下側管体４内下端にそれぞれ固定されてお
り、該チューブ本体２４Ａに挿通したワイヤ２４Ｂの両
端側はクランプ操作レバー１８とストッパ片２２とにそ
れぞれ連結されている。

【００１５】かくして、本実施例のクランプ操作装置１
７はクランプ操作レバー１８と、連動ロッド２０と、ス
トッパ部材２３に当接するストッパ片２２と、ストッパ
片２２を介して連動ロッド２０を作動するフレキシブル
チューブ２４とから構成されている。

【００１６】次に、２５は後述する超音波探触子３７を
搭載するための探触子キャリアを示し、該探触子キャリ
ア２５はケーシング６のガイド溝６Ｄ、６Ｄ内を転動す
る各一対のローラ２６Ａ、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｂを有
するキャリア本体２６と、軸方向一側が開口し、他側に
段部２７Ａと貫通穴２７Ｂを有する筒体からなり、ねじ
２８、２８を介してキャリア本体２６に取着された固定
ホルダ２７と、一側が中空筒部２９Ａになり、他側には
前記貫通穴２７Ｂに挿通された摺動ロッド２９Ｂを有
し、該固定ホルダ２７内に摺動可能に挿嵌された可動ホ
ルダ２９と、該可動ホルダ２９と固定ホルダ２７との間
に介装された圧縮ばねからなる緩衝ばね３０と、固定ホ
ルダ２７の他側外側に位置して前記摺動ロッド２９Ｂの
軸端に螺着された止めナット３１とから構成されてい
る。

【００１７】次に、３２は前記探触子キャリア２５を一
対のガイド溝６Ｄ、６Ｄに沿って周方向に往復動させる
ためのキャリア操作装置を示す。該キャリア操作装置３
２はキャリア本体２６とケーシング６との間に張設さ
れ、探触子キャリア２５をガイド溝６Ｄ、６Ｄの周方向
一側に、常時付勢しているキャリア駆動ばね３３と、把
持棒２の軸方向他側に取着した取付ブラケット３４に軸
着され、前記キャリア駆動ばね３３のばね力に抗して探
触子キャリア２５をガイド溝６Ｄ、６Ｄの周方向他側に
変移させるためのキャリア操作レバー３５とを有してい
る。そして、チューブ挿通穴３Ａを介して支持桿１に挿
通されたフレキシブルチューブ３６はチューブ本体３６
Ａの両端側がキャリア操作レバー３４の取付ブラケット
３４と下側管体４内下端にそれぞれ固定されており、該
チューブ本体３６Ａに挿通したワイヤ３６Ｂの両端側が
キャリア操作レバー３５と探触子キャリア２５との間に
張設されている。

【００１８】更に、３７は超音波探触子を示し、該超音
波探触子３７は探触子キャリア２５の可動ホルダ２９に
挿着されている。超音波探触子３７の先端側３７Ａはケ
ーシング６の開口部６Ｃから外側に若干突出した状態に
なっており、先端面３７Ｂは被検査管Ｂの頂上部から水
平方向に２０〜７０度の範囲で円弧を描くように往復動
する。そして、超音波探触子３７は支持桿１からケーシ
ング６内に挿通した探触子用コード３８を介して超音波
厚さ計３９と電気的に接続されている。

【００１９】４０は前記超音波探触子３７の先端面３７
Ｂと被検査管Ｂの外周面との間に接触媒体としての油、
グリス等（以下グリスという）を供給するための供給装
置を示し、該グリス供給装置４０は手動レバー４１Ａを
有するグリス吐出ポンプ４１と、先端部４２Ａを超音波
探触子３７の先端側３７Ａに接近させた状態でケーシン
グ６内に固着されたグリス吐出ノズル４２と、途中位置
から上側管体３内に挿通され、前記グリス吐出ポンプ４
１とグリス吐出ノズル４２との間に接続された可撓性の
グリス供給管４３とから構成されている。

【００２０】本実施例装置は叙上の如く構成されるが、
次にその作動について説明する。まず、被検査管Ｂの位
置に合わせて支持桿１の大体の長さを調節して固定した
後、図８に示す様に管Ａと管Ａの隙間に上方から支持桿
１を挿入する。被検査管Ｂの位置に達したら、クランプ
操作レバー１８を引いて可動挟持部１３を固定挟持部１
０から離間させ、被検査管Ｂの直径以上に拡開させた
後、図８及び図９に示すように支持桿１を横方向に９０
度回転させる。

【００２１】しかる後、クランプ操作レバー１８を緩
め、挟持用ばね１５のばね力によって可動挟持部１３を
復帰させ、固定挟持部１０と可動挟持部１３とによって
被検査管Ｂを挟持した状態にする。可動挟持部１３の挟
持面１３Ａには密接用シート材１６を貼付してあるか
ら、可動挟持部１３は被検査管Ｂの外周面に沿って確実
に挟持することができる。

【００２２】この際、先端面３７Ｂが被検査管Ｂの外周
面に当接した超音波探触子３７は緩衝ばね３０が圧縮さ
れることによって後退しつつ、被検査管Ｂに密接するこ
とができる。

【００２３】叙上の如くして支持桿１を被検査管Ｂに連
結したら、グリス吐出ポンプ４１の手動レバー４１Ａを
引いてグリス吐出ノズル４２の先端部４２Ａから被検査
管Ｂの外周面にグリスを塗布する。

【００２４】しかる後、超音波厚さ計３９の図示しない
スイッチをＯＮにし、キャリア操作レバー３５を引いて
キャリア駆動ばね３３のばね力に抗して探触子キャリア
２５をガイド溝６Ｄ、６Ｄに沿って駆動させる。探触子
キャリア２５は一対のガイド溝６Ｄに案内されて円弧を
描くように移動し、超音波探触子３７は被検査管Ｂの鉛
直方向中心線に対して７０度から２０度の範囲Ｃで被検
査管Ｂの外周面上を摺動し、被検査管Ｂの肉厚を測定す
る。

【００２５】所定範囲の肉厚測定が終了したら、キャリ
ア操作レバー３５を解放し探触子キャリア２５をキャリ
ア駆動ばね３３のばね力によって最初の位置に復帰させ
る。そしてクランプ操作レバー１８を再び引いて可動挟
持部１３を拡開させ、被検査管Ｂの挟持状態を解消する
ことにより、１の検査部位についての検査作業を終了す
る。以下、上述の手順に従って検査を繰返す。

【００２６】以上詳述した本実施例によれば、支持桿１
を伸縮可能に構成したから、従来の方法、機器では不可
能であった深層部の管Ａも容易に検査することができ
る。また、挟持用ばね１５のばね力によって被検査管Ｂ
を挟持するように構成したから、肉厚測定中作業者は支
持桿１を支持する必要がないので、検査作業を容易に行
うことができる。更に、可動挟持部１３は回動支持片１
２に着脱可能に構成し、挟持面１３Ａの曲率半径が異な
る複数種の可動挟持部１３と交換できるようにしたか
ら、管径の異なる管Ａの検査にも対応することができ
る。

【００２７】更にまた、超音波探触子３７は探触子キャ
リア２５に進退可能に搭載したから、外周面の曲率の異
なる管Ａに対しても先端面３７Ａを密接状態に保つこと
ができ、正確な肉厚測定を行うことができる。

【００２８】なお、本実施例では超音波厚さ計３９及び
グリス吐出ポンプ４１を支持桿１に係着しないで配設し
たが、これらを支持桿１の支持棒２等に取着するように
構成してもよい。

【００２９】本考案は以上詳述した如く構成したから、
下記の諸効果を奏する。 （１）長尺の支持桿の先端側に扁平状のケーシングを設
けたから、管間隔が狭くしかも深層部に位置する管の肉
厚検査も容易に行うことができる。 （２）超音波探触子を被検査管の曲率に沿って所定の範
囲内で移動可能に構成したから、摩耗の生じ易い部位の
肉厚を確実に検査することができる。 （３）管クランプ装置の可動把持部は交換可能に構成
し、挟持面の曲率半径が異なる複数種の可動把持部を管
径の異なる管に対応して使用できるようにしたから、超
音波探触子の位置決めに重要な芯だしを高精度に行うこ
とができる。 （４）超音波探触子と管との間に接触媒体を遠隔操作に
よって供給する接触媒体供給装置を備えたから、深層部
に挿入したままの状態で順次肉厚測定が可能であり、作
業能率を大幅に向上できる。 （５）管クランプ装置は手動式クランプ操作部により、
キャリア操作装置は手動式キャリア操作部により手動で
操作する構成にすることにより、装置全体を軽量、小型
に構成することができ、可搬性、操作性に優れており、
一人の作業者でも容易に検査作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る配管肉厚検査用マニピュ
レータの正面図である。

【図２】配管肉厚検査用マニピュレータの全体構成図で
ある。

【図３】探触子キャリアを外して示す配管肉厚検査用マ
ニピュレータの要部拡大図である。

【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ矢示方向拡大断面図であ
る。

【図５】探触子キャリアを構成するキャリア本体の側面
図である。

【図６】探触子キャリアを構成する固定ホルダと超音波
探触子を挿着した可動ホルダを一部を破断にして示す側
面図である。

【図７】探触子キャリアの背面図である。

【図８】配管肉厚検査用マニピュレータの使用方法を示
す平面図である。

【図９】配管肉厚検査用マニピュレータの使用方法を示
す側面図である。

【図１０】従来技術による配管肉厚検査方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 支持桿 ６ ケーシング ６Ｃ 開口部 ６Ｄ ガイド溝 ９ 管クランプ装置 １０ 一側把持部 １３ 他側把持部 １７ クランプ操作装置 １９ クランプ操作レバー ２５ 探触子キャリア ３２ キャリア操作装置 ３５ キャリア操作レバー ３７ 超音波探触子 ４０ グリス供給装置 ４１ グリス供給ポンプ ４２ グリス吐出ノズル ４３ グリス供給管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺の支持桿（１）と、該支持桿（１）
   の下端に固着され、一側側方に縦長の開口部（６Ｃ）、
   内側に円弧状のキャリア案内部（６Ｄ）をそれぞれ有す
   る扁平状のケーシング（６）と、前記開口部（６Ｃ）側
   に位置して該ケーシング（６）に設けられ、固定把持部
   （１０）に対向する可動把持部（１３）を交換可能かつ
   接離可能に構成した管クランプ装置（９）と、前記支持
   桿（１）の上端側に設けられた手動式クランプ操作部
   （１８）を有し、該管クランプ装置（９）の一対の把持
   部（１０、１３）を開閉操作するクランプ操作装置（１
   ７）と、前記管クランプ装置（９）の固定把持部（１
   ０）と可動把持部（１３）との間に位置して前記ケーシ
   ング（６）内に設けられ、前記キャリア案内部（６Ｄ）
   に案内されて周方向に変位可能な探触子キャリア（２
   ５）と、前記支持桿（１）の上端側に設けられた手動式
   キャリア操作部（３５）を有し、該探触子キャリア（２
   ５）を往復動させるキャリア操作装置（３２）と、先端
   側を前記開口部（６Ｃ）から外側に若干突出させた状態
   で前記探触子キャリア（２５）に搭載され、該キャリア
   操作装置（３２）を作動することによって円弧状の軌跡
   をもって往復動する超音波探触子（３７）と、前記支持
   桿（１）に沿って配設された接触媒体供給管（４３）の
   一端側に接続した接触媒体供給ポンプ（４１）及び前記
   接触媒体供給管（４３）の他端側に接続され、先端部を
   前記超音波探触子（３７）の先端寄りに位置させて前記
   ケーシング（６）に取着した接触媒体吐出ノズル（４
   ２）を有する接触媒体供給装置（４０）とから構成して
   なる配管肉厚検査用マニピュレータ。