JPH087033B2 - 横置型平行管の清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラの伝熱管等の横置型平行管の厚さ測
定や金属組織調査を行なう非破壊検査の前処理等に適用
される管外表面の清掃装置に関する。

〔従来の技術〕

ボイラチューブ等各種プラントの配管の経年調査とし
ては、損耗度の目安となる外径、肉厚の測定及び微小割
れ等の傷発見のための準備段階では、例えば、固着灰等
の除去等も含めてボイラチューブ表面の清掃を行い、そ
の上で検査段階では例えば液体浸透探傷等の非破壊検査
を行なっている。

第４図に示すように、例えばパネル化され平行に配置
された複数のボイラ伝熱管１の外表面の直径や肉厚等の
寸法検査及び組織検査等を実施する場合においては、各
パネル間隔が狭いので、作業員がパネル間で清掃、寸法
検査等の作業が可能までパネル間隔をジャッキやチェー
ンブロック等（図示せず）を用いて拡げることが多く用
いられている。その後作業員が例えば市販のジェットタ
ガネ（商品名）、グラインダ或いはハンマを用いてその
ボイラチューブ外表面に固着した灰を除去しているのが
一般的である。

しかし、これらの作業はほぼ全て人手で行なっている
のが現状であり、近年特に要望されてきている省人自動
化（遠隔化）による各種検査の施工は、従来はほとんど
なされていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来は人手によって伝熱管の外表面研
磨そして検査が行なわれていたため、作業員が接近でき
ない狭隘場所の検査にあっては、パネル間の間隔を前述
のごとき機械的手段により拡げたり、パネルをボイラの
炉外へ切出して検査するか、又は検査せずに放置するか
のいずれかであった。

しかし、前二者の場合には多大の工数、費用がかか
り、後者の場合には、ボイラ等各種プラントの寿命や信
頼性が低下する等の問題が残っていた。

同時に近年では特に、足場なしで狭隘部に入れること
ができて、しかも伝熱管に付着する固着灰や酸化スケー
ルを除去し、検査するまでの清掃工程を自動化、装置化
することが要求されてきている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたものである。即ち、本発明は、横置型のボイラ
の伝熱管等の平行に配置された管の間隙に配置され、管
軸方向及び垂直方向に沿って移動可能な横置型平行管の
清掃装置に係るものであって、空気タガネ、ショットブ
ラストノズル等の管外表面の清掃治具と、同清掃治具を
左右に動かすためのボールネジとモータと、清掃治具を
清掃位置から非清掃位置へまたその逆に方向転換させる
モータと、かつこれらを支持する支持板とを有する清掃
本体部と；この清掃本体部を任意の高さに昇降させる巻
取りドラムと巻取りワイヤと巻取りモータ、及び管軸方
向に沿って移動する走行ローラ、及び同走行ローラの駆
動モータとを有する上部横行部とを備え；上記清掃本体
部にはその昇降時に管を検知するセンサーと伸縮可能な
シリンダを介して同清掃本体部に取付けられた押付板を
具備するようにした。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されていて、走行ローラの
駆動モータによって走行ローラを駆動して横置型平行管
の清掃個所へ清掃装置本体を管軸方向に沿って移動する
ことができる。また清掃装置の上部横行部に設けた昇降
ドラム及び昇降ワイヤによって清掃本体部を管の上下方
向に昇降させて、清掃すべき管に対応するところに清掃
本体部を位置させる。

その上で伸縮可能なシリンダを作動させて押付板を移
動させて同押付板を他の管に圧接させることによって清
掃本体部を固定する。

このようにして清掃本体部が所定の位置に固定される
と、清掃治具を回動モータにより回動させて非清掃位置
から管の清掃を行う清掃位置に移動させ、更に左右移動
用のモータによってボールネジを回転させることによっ
て管の軸方向に沿って清掃治具を移動させ乍ら管の外表
面の清掃が行われる。

以上のようにして清掃本体部を固定して所定範囲の管
の清掃が終了すると、シリンダを縮めて押付板による清
掃本体部の固定を解除し、同清掃本体部を他の管に昇降
させ、或いは清掃装置全体を管の軸方向に送って他の管
又は管の他の部分の清掃が行われる。

このようにして、本発明は横置型管の外表面の清掃を
自動的に行うことができる。

〔実施例〕

以下第１図ないし第３図によって本発明の一実施例を
説明する。

第１図は、一定間隔に配列された横置型の平行に配置
された複数の伝熱管１の軸方向及び垂直方向に沿って移
動し伝熱管１外表面を清掃する清掃装置２全体を示す斜
視図、第２図はその正面図、第３図はその側面図であ
る。これらの図面において、大別して、３は上部横行
部、４は清掃本体部であり、これらはそれぞれ本実施例
に係る清掃装置２の主要部をなしている。

まず上部横行部３について説明する。後記する清掃本
体部４を伝熱管１の軸方向に沿って移動させる中央部の
くびれた走行ローラ５及びこの走行ローラ５を駆動する
走行ローラの駆動モータ６と安定した管軸方向の移動を
可能にするための他の伝熱管１上を移動するガイドロー
ラ７、そして清掃本体部４を昇降させるための巻取りド
ラム８、これに巻付けられその一端が清掃本体部４に取
付けられた巻取りワイヤ９、巻取りワイヤ９が常に垂直
に吊り下がるよう巻取りドラム８自体が自分の回転と共
にスライド軸10に沿って軸方向へ動くよう予め巻取りド
ラム８に加工されたギア溝11とかみ合うよう配置された
スライド治具12、更に巻取りドラム８を回転させる巻取
りモータ13が上部横行部３に具備されている。

上記ガイドローラ７は、伝熱管１の間隙がボイラ毎に
異なるため、その間隙に応じて走行ローラ５との間隔を
調整できるようパネル間隔調整ハンドル14とこれに連設
されたボールネジ15を備えたパネル調整機構が設けられ
ており、パネル間隔調整ハンドル14を回わすことによっ
て同ハンドル14に連設されたボールネジ15に沿ってガイ
ドローラ７が隣の伝熱管１上へ移動できるようになって
いる。

また、上部横行部３には伝熱管１の外径が異っても清
掃本体部４を常に最適位置で垂直に昇降できるよう巻取
りワイヤ９の吊り下げ支点をスライド調整するスライド
車16が付設されていて、巻取りワイヤ９は同スライド車
16を経て下方に延びて清掃本体部４に取付けられてい
る。

次に、清掃本体部４について説明する。同清掃本体部
４には次のものを具備している。即ち、例えば少くとも
１つ以上の空気タガネ等の清掃治具17を所定の伝熱管１
の軸方向範囲に移動させるための清掃治具支持部30のネ
ジ穴に螺入されたボールネジ18と同支持部30の穴を摺動
できるよう貫通しているスライド軸19及び同ボールネジ
18を駆動する移動モータ20、清掃治具17を非清掃位置か
ら伝熱管１の外面清掃に最適な清掃位置へまたその逆に
90度回動させるための回動歯車21と回動モータ22が設け
られており、かつボールネジ18、スライド軸19等を支持
している支持板23があって、同支持板23の両側には、清
掃本体部４を清掃すべき伝熱管１の位置に固定するため
の押付板24、並びに伝熱管１を検知する管検出センサー
25と伝熱管１のクラウン部を検知する近接センサー26が
設けられている。なお、図示の空気タガネは伝熱管の半
周を清掃できる形状を有しており、このような空気タガ
ネを備えた２個の清掃治具17、17が回動モータ22を中心
としてその両側に設けられている。

上記押付板24は、支持板23に固定され管検出センサー
25と近接センサー26が取付けられたパネル部23′にエア
ーシリンダ27を介して取付けられていて、同エアーシリ
ンダ27の伸縮によって移動可能となっており、例えば第
３図に示すようにパネル間隔が広い場合などは、エアー
シリンダ27によってこの押付板24が拡がって他の伝熱管
に接触してパネル間で突張るような形で清掃本体部４を
固定するようになっている。

なお、清掃治具17は、必ずしも空気タガネ17に限定さ
れるものではなく、例えばショットブラスト（ノズ
ル）、ダライコダやワイヤブラシ等の他のものを清掃本
体部４に搭載するようにしてもよい。

図面に示すように、清掃治具として空気タガネ17を用
いた場合は、左右二個の清掃治具に複数個の空気タガネ
17を設けて伝熱管１の半周に配列させておき、圧縮空気
にて空気タガネ17を高振動させ、伝熱管１の外表面の半
周を清掃することになる。

なお、上記のエアーシリンダ27や空気タガネ17への圧
縮空気は図示されない作動流体供給源により供給され
る。また上部横行部３にはエンコーダ28が装備されてお
り、図示されていない制御器につながっている。また29
は上記巻取りワイヤ９の先端と清掃本体部４の支持板23
の上部とを連結するフックである。

次に本実施例の作用について説明する。

巻取りワイヤ９の先端に吊り下げられた清掃本体部４
を平行に配置された複数の伝熱管１の間隙部に挿入しな
がら上部横行部３の走行ローラ５とガイドローラ７を最
上段の伝熱管１上に載置して、同上部横行部３を横置型
パネルの最上段の伝熱管１上にセットし、走行モータ６
によって走行ローラ５を回転させて清掃装置２を伝熱管
１上の所定の位置へ移動し停止する。次に、巻取りドラ
ム８の回転を開始し、ワイヤ９に吊り下げられた清掃本
体部４が下降していく。伝熱管１が管検出センサー25で
検知されると、清掃本体部４の下降速度が減速し、次に
伝熱管１のクラウン部を近接センサー26によって検知し
て清掃本体部４が停止する。ここで本体押付用エアーシ
リンダ27が作動し、押付板24が清掃本体部４をパネル間
にしっかりと固定する。次に図示しない供給源より圧縮
空気が供給され、清掃治具の複数個の空気タガネ17が高
振動を開始する。この状態で左右二個の清掃治具17が回
動モータ22によって非清掃位置から清掃位置へ90度回動
し、複数個の空気タガネ17がそれぞれ丁度伝熱管１の半
外周を囲む形となり、伝熱管１の外周を清掃する。この
状態で、移動モータ20を起動してボールネジ18を回転す
ることによって、清掃治具17はスライド軸19に沿って所
定の範囲内を管軸方向に左右往復し、清掃を続行する。
これが終了すると、清掃治具17は90度旋回して元の非清
掃位置に戻って伝熱管１から離れ、圧縮空気の供給も停
止する。その後本体押付用エアーシリンダ27も解放され
押付板24も突張り状態から解放され、清掃本体部４が自
由になる。この状態で巻取りドラム８を回転して清掃本
体部４を他の清掃すべき伝熱管に向って下方向に移動さ
せる。

以上の一連の動きを自動的に繰り返すことによって、
パネルの上段から下段へ次々と各伝熱管１の清掃が行わ
れる。パネル最下段までくると管検出センサー25によっ
て、その下に伝熱管１の無いことを確認し、清掃本体部
４は最上段までもどる。次に、予め設定された移動距離
だけ伝熱管１に沿って自動的に走行ローラ５によって移
動後、清掃のための下降を開始する。

以上の動きを自動的に繰返すことによって清掃を終了
する。

なお、上記の清掃は、管の半周のみである。この後、
フック29を外して清掃本体部４を上部横行部３から外し
て吊下げ姿勢を反転させた後、フック29によって再度上
部横行部３に取付け、先とは反対の管軸方向へ戻りなが
ら上記と同様の動作を行うことによって、最終的には伝
熱管１の全周を清掃することが可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、ボイラ伝熱管等
の横置型平行管の管軸方向への清掃装置の移動及び管上
下方向への清掃本体部の昇降を両方を可能にし、狭隘な
ボイラ伝熱管外表面の清掃を自動的かつ遠隔的に行うこ
とができる。また、清掃治具が清掃を行っているときに
は、清掃本体部が押付板によって確実に固定されてい
て、清掃作業を確実ならしめることができる。

以上の通り、本発明によれば、狭隘なパネルを機械的
に開き、作業員が中に入りこんでジェットタガネやグラ
インダなどを用いて手作業で研磨していた清掃作業を必
要とせず、清掃作業を自動的に効率よく行うことができ
る。また従来作業が不可能であった部分の管の外表面を
も十分にかつ正確に清掃することができる。従って、管
外表面の清掃作業は大幅な省力化、工数低減が確実に可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体を示す斜視図、第２図
はその正面図、第３図はその側面図、第４図は従来の手
作業による横置型平行伝熱管の清掃又は検査の状況を示
す説明図である。 １…伝熱管、２…清掃装置、３…上部横行部、４…清掃
本体部、５…走行ローラ、６…走行ローラ駆動モータ、
７…ガイドローラ、８…巻取りドラム、９…巻取りワイ
ヤ、13…巻取りモータ、17…空気タガネ、18…ボールネ
ジ、19…スライド軸、20…移動モータ、21…回動歯車、
22…回動モータ、23…支持板、24…清掃本体部の押付
板、25…管検出センサー、26…近接センサー、27…エア
ーシリンダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下篠 繁 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 岩本 啓一 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 取違 正明 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管外表面の清掃治具と、同清掃治具を左右
   に動かすボールネジ及びモータと、上記清掃治具を非清
   掃位置から清掃位置へまたその逆に回動させる回動モー
   タと、これらを支持する支持板とを有する清掃本体部；
   及び同清掃本体部を任意の高さに昇降させる巻取りドラ
   ムと巻取りワイヤと巻取りモータ、及び管軸方向に沿っ
   て移動する走行ローラ及び同走行ローラの駆動モータと
   を有する上部横行部とを備え；上記清掃本体部にはその
   昇降時に管を検知するセンサーと伸縮可能なシリンダを
   介して同清掃本体部に取付けられた押付板を具備してい
   ることを特徴とする横置型平行管の清掃装置。