JPS58206681A - コ−クス炉炉壁の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコークス炉炭化室又は燃焼室壁の損傷状態等を
検査する時に用いる検査方法に関するものである。

コークス炉は、その高い熱負荷のために、現在では耐火
煉瓦を主材料として構築されている。しかしながら、機
械的外力、熱応力、装入炭水分等の作用その他によって
永年使用しているうちに各部に損傷をきたすものである
。特に炭化室壁は、前記の諸要因にもとづく作用が集中
するために損傷し易い。このような損傷が生じた場合、
損傷個所にモルタルを吹き付けたり、損傷の程度が大き
い場合には耐火煉瓦の取換えを行なわねばならない。そ
のために、炭化室又は洋焼室壁に損傷が生じたかどうか
を検査す・る必要があり、更に損傷個所及び状況を正確
に把握し補修に直結できるようにすることが望ましい。

従来は、このような損傷個所を発見するために炭化室の
窯［］又は装入口あるいは燃焼室の覗き穴より室内を覗
き込む人為的な方法で行なっていた。

したがって損傷個所の発見並びに正確な把握は容易では
なく、シかも高温など作業環境の良くない所での人為的
な検査は好１しくない。

本発明は以上のような事情に鑑みなされたもので、光フ
ァイバーを用いて炉外にて観察、検査し得るようにする
と共に損傷個所を正確に把握し得るようにしたコークス
炉炭化室又は燃焼室壁の検査方法を提供するものである
。

本発明検査方法は、光ファイバーとその先端部に設けた
集光部とより構成される光学系を用い、この光ファイバ
ーを有する光学系を炭化室又は燃焼室内Ｖこ挿入して炭
化室又は燃焼室壁の壁面の像を集光部により光ファイバ
ーの先端面に結像せしめ、この像を光ファイバーにて伝
送して炉外に位置するその他端側にて接眼レンズによる
観察、モニターテレビジョンによる観察や写真撮影を行
なって検査するようにしたものである。しかも集光部の
位置する高さとその炭化室又は燃焼室内への挿入距離等
にもとづいて検査している炭化室又は燃焼室壁面の絶対
位置を知ることによって壁面の絶対位置との関連にて検
査し得るようにしたものである。

以下本発明検査方法を採用した検査装置の一実施例をも
とにして本発明方法の詳細な内容を説明する。第１図乃
至第６図は上記実施例の一例を示す図で、そのうち第１
図は正面図、第２図は第１図における■−■線断面図、
第３図は後に述べる操作台より上の部分の平面図、第４
図はその中に光ファイバー等を収納したランスを炭化室
内に挿入した状態を示す図、第５図は第４図における■
−−Ｖ線断面図、第６図はランス、跣端部の拡大縦断面
図である。これら図のうち第１図１う至第３図において
、１は集光部と光ファイバーよりなる光学系保持用ラン
ス、２はランスの補強用リブ、３はサイドローラー、４
は操作台、５は軸受け、６はランス１を検査するもの（
例えば炭化室）に挿入する時に用いるラック６ａとビニ
オン６ｂで、ピニオン６ｂを回転させてランス１に固定
されたラック６ａを前後動させることによってランス１
の前進後退を行なう。７はワイヤー、８はランス１の後
端部に配置されたカメラ、９はアンカー、１０はランス
１を傾斜させる時等に利用される傾斜用ギヤー、１１は
ギヤー１０を回転させるモーター、１２は操作台４を上
下動するだめに用いる油圧シリンダー、１３は防熱壁、
１４は空気タンク、１５は走行用車輪、１６は走行用モ
ーター、１７は冷却水用タンク、２０は油タンク、２１
はモニターテレビ、２２は制御板である。

ランス１の内部および第４図にＭにて示すランス１の先
端部分は、夫々第５図および第６図に示すような構造で
、これら図において２４は石英製覗き窓、２５は赤外線
用フィルター（赤外線カントフィルター）、２６は空気
吹付用ノズルで前述の空気タンク１４に接続されている
。２８は断熱胴、２９＆ｉ冷却水供給管、３０は冷却水
回収管でこれＣつ管は冷却水用タンク１７に接続されて
いる。

３１は光フアイバーバンドルよりなるライトガイド、３
２は光フアイバーバンドルよりなるイメ−ジガイド、３
３は集光部を構成するレンズ、３４は反射鏡である。

次に以上説明した構造の検査装置による検査について説
明する。まず走行用モーター１６を駆動させて検査すべ
き炭化室のコークス側又は押出し側の窯口の前まで検査
装置を移動させる。その後油圧シリンダー１２を働かせ
て操作台４を上下動サセ、又モーター１１を駆動してラ
ンス１の傾斜具合いを調整してランス１を所定の高さに
水平状態にて保持する。続いてピニオン６ｂを回転させ
てランス１を前進させ、これを窯口より炭化室内に挿入
して第４図に示すようにする。つまりランス１の先端部
に形成された開口１ａが炭化室４゜の検査すべき壁面４
１に向いて位置するようになる。ここでライトガイド３
１を通して照明光をあてて壁面４１を照明する。壁面４
１よりの反°射光は覗き窓２４を通り更に赤外−□用フ
ィルター２５を通り反射鏡３４にて反射された後結像レ
ンズ３３にて壁面４１の像をイメージガイド３２の端面
３２ａに結像させる。イメージガイド３２の端面３２ａ
に形成された像はイメージガイド３２を通ってその他端
に伝送される。伝送された像は炉内観察用カメラ８に撮
影される。又モニターテレビピ２１にて観察される。モ
ニターテレビでの観察ニ代えて、接眼レンズを介しての
観察を行なうようにしてもよい。このようにして炭化室
壁面の様子は炭化室外にて観察され損傷個所を直ちに検
出出来る。又検査している位置はランスの（正確には集
光部の）高さと挿入された距離とによって決定できる。

例えば、操作台を一定の高さにすることによってランス
１の高さを一定値ｙ１にし、ランス１を前進させてその
移動量から窯口より検出点までの距離Ｘ、を求めれば、
ｙｌとＸｌとがら壁面の観察個所を決定することができ
る。したがって油圧シリンダー１２に−より４作台４の
高さを調整してｙ、を定めた後、ランス１を前進させて
Ｘ方向の走査を行なう。このようにして壁面のうち高さ
ｙ、のすべての部分についての観察が終了した後に操作
台４の高さを変化させてｙｌとし、同様に高さｙｌにお
けるＸ方向のすべての部分の観察を行なう。このように
してｙの値を変化させてはＸ方向の走査を行ないすべて
の高さｙについての走査を行なえばよい。

また、壁面の損傷は主として目地部分に起るので、目地
の位置をコンピューターに記憶させておき、集光部が目
地の上を走行するように油圧ンリンダ−１２及びピニオ
ン６ｂを作動させれば、検査時間を大幅に短縮すること
ができる。

以上のようにして炭化室の壁面のすべての観察を行なっ
た結果、損傷部分が発見されれば、その個所のＸ、ｙの
値を前述のランスの挿入距離と操作台の高さとから夫々
求めることによって損傷個所を正確に定めることが出来
る。

ランス１内には冷却水供給管２９．冷却水回収管３０が
配置されていて、冷却水用タンク１７より冷却水を供給
管２９より供給し回収管３０から回収するので、ライト
ガイド３１やイメージガイド３２等は冷却され、したが
ってランス１を高温である炭化室内に挿入しても損傷す
ることはない。

又炭化室内の煉瓦と目地とは共（こ同程度の輝度を有し
識別が困難な場合がある。その場合は空気吹付用ノズル
２６を通してガスを斜め方向又は正面等から炭化室壁面
に吹付けねば煉ＬＬと目地とで温度差が生じ、輝度が異
なるので識別し得るようになる。特に目地が切れている
と温度差が一層大になり識別が容易になる。この場合、
吹きつけるガスとしては空気のほかに窒素等が考えられ
る。

しかし空気の方が識別が一層容易になるので好ましい。

これは目地の切れている部分にはカーボンが良く付着す
るのでこれが燃焼してその部分の温度が高くなるからで
はないかと思われる。なお、空気以外に酸素ガス又は種
々の濃度の酸素含有ガスを用いることもできる。

以上の装置を用いての検査には、コンビ、ニーターを利
用してのデーター処理を導入することが出来る。前述の
ようにＸとｙの値を求めることによって炭化室壁面の観
察している部分の絶対位置を定めることが出来る。した
がって観察した内容の記録と同時に観察位置としてＸ、
ｙの値をコンビニーターに記憶しておけばよい。このよ
うにして、本実施例の装置とコンピューターとを組合わ
せ用い、一定時間毎の観察データーをその位置のデータ
ーと共に記憶しておけば、炭化室壁面の各位置の状況の
時間的変化を、コンピューターに記憶されたデーターに
もとづいて求めることが出来る。

このように観察データーをコンピューターニ記憶させる
場合は、イメージガイドにて伝送されて来た光（壁面の
像）を電気信号に変換する変換器を介してコンピュータ
ーに入力する。又ビデオに収録する場合には、磁気信号
に変換する変換器を介してビデオに接続することになる
。いずれにしても単なるデーターの記憶よりも、何らか
の形による画像として記憶しておくのが望ましい。

一般に、炭化室とサービスプラットホームの関係から操
作台に搭載されたランスの高さは炭化室の底よりも高い
。そのために上記の実施例の装置で前述のような方法で
観察する場合は、ランスを最も下降せしめた時よりも更
に下の僅かな部分は観察することが出来ない。しかし傾
斜用ギヤー１゜を回転させることによってランス１を水
平位い゛より傾斜させてやれば、ランスの最下位よりも
イパい部分の観察を行なうことが出来る１、この場合は
、前述の操作台４の高さによってき捷るｙの値と、ラン
ス１の移動量によってきするＸの値とによって炭化室壁
面の観察している個所の絶ｚＪ位置をきめることはでき
ない。しかしこのＸ、ｙの値のほかにランス１の水平面
からの傾斜角θを求めこのθの値を加えてやれば観察し
ている個所の総体位置を求めることができる。

上記の実施例のランス１は、炭化室の一端の窯口から挿
入して炉長のほぼ中央部捷で到達できる程度の長さの細
長い筒状体よりなっている。したがって炭化室壁面を走
査するにあたってこの長いランスをランス全体にわたっ
て移動させることとなる。

このようなランスあ長さを短くシシだがってランス全体
を炭化室内で移動させる距離も少くし、かつ炭化室外で
の移動を簡便化するだめには第７図に示すよう々構造の
伸縮式ランス１′とすればよい（詳細な構造は後述する
）。この場合、例えば空気吹付は用ノズル等のランス内
に配置するものが金属等の硬い材料にて作られているこ
とは好ましくない。したがってライトガイド、イメージ
ガイドを覆う管や空気吹付は用ノズルに接続するガス供
給導管等はすべて耐熱性のフレキシブルチューブを用い
、第３図に示す巻取ドラム３６のようなものを走行車上
に設置して上記のすべてのフレキシブルチューブ３５を
これに巻取るようにし、ランスの伸縮や紳作台の移動に
際してケく支障をきたさないようにする必要がある。

以上の説明ではランスを炭化室の窯口より挿入して炭化
室壁面を観察する方法について述べたが、例えば炉上よ
り炭化室に設けられた各装入口や燃焼室の各覗き穴を通
してランスを挿入し、炭化室又は燃焼室の壁面を観察す
るようにしてもよいＯまた、赤外線フィルター２５の設
置位置は、前述した以外に反射鏡３４と結像レンズ３３
との間、又はイメージガイド３２とカメラ８との間に設
けることができる。

又集光部は反射鏡、プリズム、レンズ等を単体で又は組
合わせて構成する。この集光部は図示するものの他、第
８図に示すように結像レンズ３３までを光ファイバー３
２を覆う保護管３７内に配置し保護管３７の先端に窓３
８を設けた構造にしてもよい。この場合窓３８を赤外線
用フィルターとしてもよい。更に反射鏡３４の代わりに
全反射プリズムを用いることも出来る。尚照明しなくと
も観察し得る場合はライトガイド３１は必要がないＯ 以、］−検査装置を専用の走行上に設置した場合につい
て説明したが、検査装置は押出機、ガイド屯又は装入車
へ搭載することもできる。

次に他の実施例を第９図乃至第１６図について説明する
。第９図は本発明に用いる他の例の検査装置の正面図、
第１０図は同側面図、第１１図は第９図におけるランス
の拡大縦断面図、第１２図は第１１図におけるＸＩ−Ｘ
線断面図、第１３図は四トｌ線断面図、第１４図は回連
−）３１１線断面図、第１５図はランス支持装置の他の
例の正面図。

第１６図は同側面図である。これら図のうち第９図及び
第１０図におい、て、１０１及び１０２は光学系保持用
の第１ランス及び第２ランスで、第１う／ス１０１は第
２ランス１０２内に摺動して収納又は繰出可能に設置さ
れる。１０３は第２ランス１０２を支持し、水平方向及
び上下方向に移動させるだめのランス支持装置である。

第２ランス１０２は、ランス支持装置１０３に設けられ
た４個のローラー１０６で上下方向より挾持されて水゛
Ｙ方向に支持され、駆動装置（図示せず）にてローラー
１０６を回転することにより水平方向に前進又は後退さ
れる。ランス支持装置１０３は、台車１０９上のマスト
１０７の両側面に当接するギア１０４及びローラー１０
５を用いてマスト１０７に取付け゛られ、駆動装置（図
示せず）にてギア１０４を回転させるか、あるいはラン
ス支持装置１０３を直接引き上げ又は引き下げることに
より、上下方向に移動される。ｌＯ８は輻射熱遮蔽板。

１１０は走行用車輪である。

第１２ンス１０１及び第２ランス１０２の内部は、第１
１図乃至第１４図に示すような構造で、これらの図にお
いて、第１ランス１０１は、外面を断熱材１２９で覆っ
た外筒１２８と該外筒１２８内に間隙を設けて同軸に設
置された内筒１２７より構成され、第２ランス１０２は
それぞれ間隙を設けて同軸に設置された外筒１１８．中
筒１１９及び内筒１２０より構成される。

第１ランス１０１は、第１３図に示すように、外筒１２
８の外面軸方向に設けられた３本のガイドシュー１１４
を第２ランス１０２の先端部に設けられたリング１１６
で支持することにより、第２ランス１０２内に出入可能
に保持される。第１ランス１０１の先端は断熱材１１３
で覆われた着脱可能なキャップ１１２で封止され、覗き
窓１３０が設けられる。なおランス内には例えば第６図
に示すような反射鏡、イメージガイド等が設けられてい
るが図示してい１ない。第１ランス１０１の後端には冷
却流体供給用のホース１２５及び駆動用チェーン］２１
が取付けられる。チェーン１２１は駆動源（図示せず）
により、第２ランス１０２内の＋ｋｂ方向に設置された
チェーンガイド１２２に沿って移動されるので、チェー
ン１２１の他端を、駆動装置（図示せず）により引張れ
ば第１ランス１０１は第２ランス１０２内に引込まれラ
ンス全体は’ｔｖかくなる。反対にチェーン１２１を押
出せば第２ランス１０２内より押出されるので、ランス
全体は長くなる。駆動源としてパルスモータを使用すれ
ば、ランス先端の位置の記憶が容易である。

冷却用流体は、第１ランス１０１と第２ランス１０２で
供給系路が別れている。第１ランス１０１の冷却用流体
は、第１１図中に矢印で示すように、ホース１２５より
内筒１２７内を進み先端の孔１１５より内筒１２７と外
筒１２８との間の空隙を戻り、次に孔１２６より第２ラ
ンス１０２内へ放出さね、第２ランスの末端より糸外へ
放出される。第２ランス１０２の冷却用流体は、導管１
２４より供給され、外筒１１８と中筒１１９の間の空隙
を進み、孔１１７より中筒１１９と内筒１２０の間の空
隙を戻り、孔１２３より第２ランス１０２の末端を経て
系外へ放出される。

次にランス支持装置１０３の他の例を第１５図及び第１
６図について説明する。第２ランス１０２は、ランス支
持装置１０３の軸受１：３２により放射状に設置された
合計６個のローラー１０６により水平方向に支持され、
前述したと同様の方法で水平方向又は上下方向に移動さ
才する。１３１は第２ランス１０２を水平方向から−１
−向き又ｉｔ上下向に３０度程度迄の範囲で傾斜させる
だめの角度調整用ジヤツキである。

本発明は、以上説明したように光ファイバーを炭化室又
は燃焼室の外より室内へ挿入し、炭化室又は燃焼室の壁
面の像を光フアイバー内を伝送することンこよって炉外
にて観察し得るようにしたので炭化室又は燃焼室の温度
を降下させることなしに壁面のすべてを観察することが
出来る１、シかも集成部の高さや挿入長等によって観察
しているところの絶対位置を知・ることか出来るので、
壁面に損傷があった場合は、その正確な位置を知ること
が出来補修工事にとって好ましい。又、コンビュ−ター
を利用して各観察位置のデーターとそれに対応する位置
情報を記憶すれば、壁面の各点での時間に対する変化を
知ることが出来、しだがって適切な時期での補修が適確
に行ない得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を利用した検査装置の一例の正面
図、第２図は第１図における■−■線断面図、第３図は
上記検査装置の操作台の部分の平面図、第４図は上記検
査装置のランス部分の平面図、第５図は第４図における
■−Ｖ線断面図、第６図はランスの先端部の拡大縦断面
図、第７図はランスの他の例の縦断面図、第８図は集光
部の他の例の構成を示す図、第９図は検査装置の他の例
の正面図、第１０図は同側面図、第１１図は第９図のラ
ンスの拡大縦断面図、第１２図は第１１図における）Ｇ
−ＸＩ線断面図、第１３図は同店−店線断面図、第１４
図は同店−ＸＦ線線断断面図第１５図はランス支持装置
の他の例の正面図、第１６図は同側面図である。 １・・光学系保持用ランス、　　４・・操作台、　　８
・・・炉内観察用カメラ、　　１２・油圧シリンダー、
２１・・・モニターテレビ、　２４・・石英製覗き窓、
２５・・赤外線用フィルター、　　３１　・ライトガイ
ド、　　３２・・イメージガイド、　　３３・・結像レ
ンズ、　　３４・・−反射鏡、　　１０１・第１ランス
、１０２・・・第２ランス、　　１０３・　ランス支持
装置、１０７・・マスト、　　１１４・・ガイドシュー
、１１６・・リング、　　１２１・・チェーン、　　１
２２・・チェーンガイド、　　１３１・・・角度調整用
ジヤツキ○ 出願人　三菱化成工業株式会社 代理人　　向　　　寛　二 第２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバーと、被観察物体の像を前記光ファイ
   バーの先端面に結像する集光部とよりなる光学系を、コ
   ークス炉炭化室又は燃焼室内に挿入して該室壁面の絶対
   位置に関連せしめて壁面上を走査させ、炭化室又は燃焼
   室壁面の各位置を観察し−て損傷部を検出することを特
   徴とするコークス炉炉壁の検査方法。
2. （２）　　炭化室の窯口又は装入口から炭化室内へある
   いは燃焼室の覗き穴から燃焼室内へ挿入される集光部の
   挿入距離と該集光部の高さとの関係にもどうき炭化室又
   は燃焼室壁面の観察中の絶対位置を決定することを特徴
   とする特許請求の範囲（１）のコークス炉炉壁の検査方
   法。
3. （３）集光部としてレンズを用い又光ファイバーの炉外
   に位置する端面付近に拡大観察又は撮像するだめの装置
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲（１）又は（
   ２）のコークス炉炉壁の検査方法。
4. （４）光ファイバーのうち少なくとも炭化室又は燃焼室
   内に挿入される部分が金属製保護管内に配置され該保護
   管内に冷却流体を流通するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲（１）　、　（２）又は（３）のコーク
   ス炉炉壁の検査方法。
5. （５）　　ガス吹付用ノズルを更に有し該ノズルより炭
   化室又は燃焼室壁面にガスを吹付けることによって壁面
   の観察が容易になるようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲（１）　、　（２）　、　（３）又は（４）の
   コークス炉炉壁の検査方法。
6. （６）炭化室又は燃焼室壁面の観察データーとそれに対
   応する絶対位置とをコンピューターに記憶することによ
   って壁面の各位置の時間的変化を検知し得るようにした
   ことを特徴とする特ｒ「請求の範囲（１）　、　（２）
   　、　（３）　、　（４）又は（５）のコークス炉炉壁
   の検査方法。
7. （７）　　炭化室壁面の目地の絶対位置を予じめコンピ
   ューターに記憶させておき、集光部を記憶された目地の
   絶対位置に沿って走行させることを特徴とする特許請求
   の範囲（１）　、　（３）　、　（４）　、　（５）又
   は（６）のコークス炉炉壁の検査方法。