JPS60256026A - 管状部材の完全性を非破壊検査する装置 - 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】 装置、殊に流体搬送チューブ例えば蒸気発生装置のチュ
ーブの漏洩を検出する装置に関する。このような装置は
、特に、チューブに生じた漏洩個所の部分の修理が適正
に行われたかどうかを確認するため虻、使用される。更
に詳しくいえば、本発明は、特Ｋ、流体搬送チューブに
スリーブやプラグを挿入することにより修理したチュー
ブの完全性を確認するために、この修理したチューブの
中に挿入されて使用される漏洩検出装置に係る。

前述したように、本発明を決して限定するものではない
けれど、本発明による装置は、修理した蒸気発生装置の
チューブの検査に使用するのに、最も適している。

蒸気発生装置のチューブが劣化して漏洩が生じることは
、特に原子力発電の分野では、大きな社会問題である。

このような漏洩問題を解決するために、従来は、劣化し
たチューブの中に修理のための修繕用スリーブやプラグ
を装填することがしばしは行われている。

しかして、このようなスリーブやプラグの装填には十分
な注意を払わないと、蒸気発生装置のチューブの修理が
完全でなくてしげしげ漏洩がまだ生じることがある。し
たがって、修理の後で蒸気発生装置を再び運転したとき
に、漏洩が生じると、修繕用のスリーブ又はプラグの装
填が悪くて漏洩が生じたのか、又はスリーブやプラグそ
のもの力１不完全で漏洩が生じたのか、従来は正確に判
断できなかった。このように、従来技術にオ℃・て、修
理した蒸気発生装置のチューブの漏洩の原因を確認でき
なし・のけ、修理したチューブ、特にチューブの中にス
リーブやプラグを装填した後にその漏洩検査を簡単にで
きなかったからである。すなわち、プラグやスリーブの
装填の後にその漏洩検査をすることができないのは、蒸
気発生装置のチューブ忙は穴をあけることができないの
で、装填したプラグやスリーブを蒸気発生装置の２次側
から検査できないからである。

また、従来技術の一例として、人が接近可能なチューブ
の開端を密封するにあたって，その密封端部分の漏洩を
検知する検知器に使用されているコネクタがある。この
ようなコネクタは、例えば、米国特許第３，５４２，０
７６号明細書忙記載されている。

しかし、この公知の装置を使用するＫは、検査しようと
するチューブの両端は人が接近可能でなければならない
こと、またチューブは検査装置により変形できるよう薄
壁でなければならないこと、更にかなりの量のガス又は
他の流体を検査のために必要とするというような問題が
ある。

本発明は、このような従来の問題を解決するた装置のチ
ューブに装填したスリーブ又はプラグの密封完全性を検
査する装置を提供しようとするものである。本発明によ
る装置は、溶接、はんだづけ又は他の適当な機械的な固
定手段によってチューブの中に取付けられているスリー
ブやプラグと一緒に使用される。本発明によれば、チュ
ーブの修理区域の内部は、圧縮した弾性シールによって
、チューブの他の区域から隔離され、それから適当なガ
スが供給されて加圧される。そして、この加圧ガスが漏
れるかどうかによって、漏洩があるかどうかが調べられ
る。

本発明の一実施例によれば、一対の圧縮自在なシールを
使用しており、これらシールはチコーープの中に既に装
填されている修繕用スリーブを通して挿入することがで
きるような直径を有して（・る。

これらシールを挿入して修繕用スリーブの両端にそれぞ
れ近接して配置した後に、アクチュエータを使用して、
一方のシールへ軸方向の圧縮カシ１加えられる。この力
はこの一方のシールを介して他方のシールへ伝えられ、
これにより両方の７−ルは軸方向の圧縮の結果として外
方すなわち半径方向に広がってチューブの壁と流体密の
シールをつくる。それから、これらシール間の区域は例
えばヘリウムガスで加圧され、そしてこのヘリウムの漏
出が調べられる。

本発明の他の実施例によれば、プラグを詰めたチューブ
の完全性が検査され得る。この実施例による装置は、チ
ューブの中に装填したプラグの上流側のチューブ内部位
置に配置される単一の圧縮自在なシールを使用する。こ
のシールは、前述したシールと同様、圧縮されて外方へ
広がり、チューブの壁と密封状態をつくる。それから、
このゾールとプラグとの間の区域は例えばヘリウムで加
圧される。

以上述べた本発明のふたつの実施例において、シールは
環状とされ、またシャフトに取付けられて（・る。そし
て、漏洩検査に用いられるガスは、かかるシールを取付
けたシャフトと同軸の供給管を介して供給されるように
なっている。

以下図面を参照して本発明の好適な実施例について詳述
する。

第１及び２図は本発明の第１実施例を示し、劣化して漏
洩する個所１０′がある例えば蒸気発生装置のチューブ
は符号１０で示されている。このチューブ１０を修理す
るために、まず、チューブ１０の中にスリーブ１２が挿
入される。このスリーブ１２は、チューブ１０の漏洩個
所１０′に関して上流方向と下流方向との両方向に延び
るように位置される。そして、スリーブ１０は、例えば
、一対の金属学的接続、すなわち符号１４で示すはんだ
や円形溶接により、チューブ１０の内壁に固定される。

このようにして、スリーブ１２がチューブ１０の内部に
正しく配置され、またスリーブ］２とチューブ１０との
接続結合部１４が完全でスリーブとチューブ壁との間に
漏洩が生じなければ、チューブ１０の漏洩修理は確実に
なされたこととなる。

しかして、この修理が完全であるか否かを検査するため
Ｋは、スリーブ１２が挿入されて（・るチューブ１０の
部分をチューブのそれ以外の部分から隔離することが必
要である。このような隔離をするためＫは、スリーブ１
２を貫通すると共にこのスリーブの上流及び下流の両側
においてチューブ１０の内部と密封関係を確立すること
のできる漏洩検出装置をチューブに挿入することを必要
とする。

以上述べたように工夫されている漏洩検出装置は、本発
明の実施例によれば、一対のエラストマシール１８．１
９を担持しているテンションシャフト１６を備えている
。シール１８．１９は、好適には、ジュロメータで計っ
て７０−９０の範囲の弾性を有する材料から成っている
。このような材料の適当な例としては、米国ペンシルバ
ニア州、フィラデルフィアのテグマン社からメタプレン
　（ＭＥＴＡＰＲＥＮＥ　）の商標で販売されているも
のがある。シール１８；１９は、第１図において、圧縮
されて半径方向に広がっている状態で示されてし・る。

シール１８と１９との間の間隔は、シャフト１６１−　
、＆　−ｔ　／　＋ｘ　Ｊ−−、Ｌ＋　＋ｒ　＋　−１
−ｒ　＾―　−−Ｎ−、’７　ＩＩ　ソ　Ｊ−リ　０２
ｒより決定される。前方の７−ル１８は、スペーサシリ
ンダ２０とノーズキャップ２２との間に捕捉されている
。キャップ２２はシャフト】６の自由端に螺合され、シ
ール１８に当接しているキャップ２２０面は比較的大き
くて平担な環状面となっている。

第１図に示した実施例による漏洩検出装置は、−ｉた、
バッキングディスク２４、ブツシュロッド２６、流体ア
クチュエータ２８及びガス供給管３０を備えている。バ
ッキングディスク２４は、後方の７−ル１９とブツシュ
ロッド２６との間に配置されている。このバッキングデ
ィスク２４は、スペーサシリンダ２０と同じよう虻、シ
ャフト］６にゆるくはめられている。また、キャップ２
２と同じように、シール１９に渦接してし・るノくツキ
フグディスク１２４０面は、比較的大きくて平担な環状
面となっている。スペーサシリンダ２０の両端は夫々、
シール１８．１９０面に対し平らな面となっている。

Ｗ、ＩＦｇＩＪＩＦ示されるように、シャフト１６の小
径の第１部分は、キャップ２２に係合しているねじ付き
端から延びている。筐だ、シャフト１６の大径の第２部
発情、この実施例によれば、バッキングディスク２４の
シー化１９側面とは反対側の面に隣接している。そして
、このシャンｔ１６の大径部分の自由端は、例えば溶接
により、アクチュ、ｘ　−タｚ　ｓ　Ｋ　固定されてい
る。シャフト１６の小径部分には、軸方向の孔３２があ
けられている。

すなわも、この孔３２は、第１図に示すように、テン７
ヨンシヤント１６の小径部分の長すに沿って、その途中
まで延びている。１つ若しくはそれ以上の半径方向に向
℃・た通路３４は、シャフト１６の外面と孔３２との間
におけろ流体連通をつくっている。この半径方向の通路
３４の放出端は、第１図に示すように、シャフト１６の
外面に形成されている外周溝３５に開口している。スペ
ーサシリンダ２０１Ｃも、１つ又はそれ以上の半径方向
に向いた通路３６があけられている。このシリンダ２０
の通路３６は、シャフト１６の小径部分の外周溝３５と
一致するように、位置されている。

シャント１６０大径部分には、ブツシュロッド２６を受
入れる軸方向の室３８が形成されている。

第２図に良く示されているように、シャン）１６の肩付
近の部分、すなわちシャフト１６の小径部分と大径部分
との間の結合部分に設けられている複数の扇形孔４０は
、かかる結合部分のディスク２４側面から室３８にまで
延びている。そして、ブツシュロッド２６に設けている
複数のアーム４２は、これら扇形孔４０を通してバッキ
ングディスク２４に接触するような寸法と形姉な・つて
（・る。

一方、このブツシュロッド２６の本体部分４４にあけら
れて（・る軸方向通路を通して、ガス供給管３０が延び
ている。このガス供給管３０の外径はブツシュロッド２
６０本体部分４４の軸方向通路の直径よりも小さくされ
、これによりブツシュロッド２６はガス供給管３０に対
して軸方向に動くことができるようになっている。そし
て、第１及び２図に示す実施例にお、いては、ブツシュ
ロッド２６の本体部分４４は、アクチュエータ２８のピ
ストンロンドの延長部分４６と一体的に結合されている
。このアクチュエータ２８は、典型的には、液圧シリン
ダとこのシリンダに内蔵されているピストンとを包含す
る。

ガス供給管３０は、シャフト１６の通路３２の途中まで
延びてｔ・る。流体密シール、例えばシャフト１６及び
管３０に夫々形成されている一対の向い合う溝に受入れ
られて圧縮されているＯリング４８が、管３０の外周面
と通路３２の壁との量検出装置を修理しようとする蒸気
発生装置のチューブの中の所望個所へ挿入できるのは、
この装置の最大直径が修理しようとするチューブ、すな
わち１つ又はそれ以上のスリーブを挿入したチューブの
最小直径よりも小さくされているからである。

１だ、漏洩検出装置のノーズキャップ２２は。

修理しようとするチューブ１０に挿入されているスリー
ブ１２を通過できるような大きさとされている。ノーズ
キャップ２２、テン７ヨンシヤフト１６、アクチュエー
タ２８及びガス供給管３０は、一体構造となっている。

そして、この一体構造体に対して軸方向に動けるように
設けられているのカフツンユロツド２６、バッキングデ
ィスク２４、スペーサシリンダ２０及びシール１．８，
１９である。

このゾール１８と１９との間の間隔は、スペーサシリン
ダ２０とノーズキャップ２２とを他の適当な大きさのも
のに取替えることＫよって調整される。第１図は、／−
ル１８と１９とが最大軸方向距離離されている状態を示
している。

しかして、使用時には、修理しようとするチューブ１０
にあらかじめ挿入されて℃・る修繕用スリーブ１２に対
して第１図に示すように漏洩検出装置が配置される。そ
して、漏洩検出装置のアクチュエータ２８のシリンダを
加圧し、そのピストンロンドをのばすと、ブツシュロッ
ド２６の複数のアーム４２がバッキングディスク２４を
ノーズキャップ２２側に向けて押しつける。これＫより
、バッキングディスク２４は、ノール１９Ｖｃ軸方向の
力を加えて、このシール１９を圧縮する。軸方向の荷重
が、また、このシール１９を介しテスベ−サジリンダ２
０ＶＣ伝えられる。これＫより、スペーサンリンダ２０
は、シール１ｇＶＣ軸方向の力を加えて、このシール１
８をキャップ２２に対して押しつけ、７−ル１８を圧縮
する。

以上述べたような方法によって一対の環状シール１８．
１９に軸方向の力を加えて圧縮すると、これらプールは
半径方向に広がり、これＫよりシール１８．１９と蒸気
発生装置のチューブ１０との間尺ヒシール１８．１９と
テンンヨンシャフト１６の外周面との間にそれぞれ流体
密の機械的接続が確立される。したがって、シール１８
．１９の圧縮により、チューブ１０のこれらシール間の
部分がチューブ１０の残りの部分から隔離される。この
チューブ１０の隔離された部分には、修繕用スリーブ１
２が内蔵されて（・る。

次に、シール１８．１９を第１図に示すように圧縮状態
にしてから、これらシールの間の区域に管３０を通して
いくらか高い圧力のガス例えばヘリウムを供給して加圧
する。したがって、もし溶接などの結合部分１４により
スリーブ１２が完全にはｆユ−プｌＯの壁へ密封されて
いなければ、１だ蒸気発生装置のチューブ１ｏの中に取
付けたスリーブ１２自体に漏洩個所があるときＫは、７
−ル１８と１９との間の区域は、ヘリウムの供給が終る
と、圧力を保ってはζ・られなくなる。逆に、この区域
が圧力を保ち、スリーブＪ２がそのどちらの端でも漏洩
していないときＫは、ヘリウムはスリーブ１２と蒸気発
生装置のチューブ１０との間に捕捉されることＫなる。

そして、かがる漏洩検出装置をチューブ１０から取除い
た後、ヘリウム探知器を使用して、スリーブエ２と蒸気
発生装置のチューブ１０との間にお℃・てヘリウムの漏
洩があるかないかを調べる。

以上述べた説明から明らかなように、第１図に示した如
き一対の圧縮自在なシールを包含する漏洩検出装置を使
用して、非常に長い修繕用スリーブの漏洩を検査するこ
とができる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す。この実施例によ
る漏洩検出装置は、劣化１７たためにプラグ５０を装填
して使用しないようにしたチューブ１０の漏洩を検査す
るのに使用される。

しかして、第３図の実施例と前述した第１．２図の実施
例との相違は、第３図の実施例は、たソ１個の圧縮自在
なシール５２を使用していること、及ヒカス供給管３０
がテノションシャフトＩ６の全長を通１７て延びてエン
ドキャップ２２を貫通シているという点にある。

第３図において、漏洩検出装置は、チューブシート面５
４側から、蒸気発生装置のチューブ１０の中に挿入され
る。それから、アクチュエータ２８を付勢して、エンド
キャップ２２とバッキングディスク２４との間のシール
５２を圧縮すること忙より、この７−ルを半径方向に広
け、その後プラグ５０とシール５２との間のチューブ１
０の部分にヘリウムを管３０を通して供給し、加圧する
。

したがって、もしプラグ５０の部分が漏洩していると、
プラグ５０とゾール５２との間で圧力を維持することは
できなくなる。

なお、チューブの両端にそれぞれ容易に接近できるよう
な場合には、第３図に示した如き漏洩検出装置を２つ使
用して、プラグを詰めていないチューブの漏洩を検査す
ることができる。

以上の説明から当業者姥は明らかであるように、本発明
による装置は、使用が容易であり、また信顆性があり、
更にヘリウムや他の点検ガスの消費が最小であり、しか
も検査しようとするチューブを変形させる必要もない。

以上図面を参照して本発明の好適な実施例について説明
したけれども、本発明はこれら特定の実施例に決して限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しないで、
種々の変形がなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による非破壊検査装置の一例を示す縦
断面図であって、スリーブを装填して修理したチューブ
の漏洩検査に使用している様子を示す。 第２図は、第１図の線Ａ−ＡＫ沿う横断面図である。 第３図は、本発明による非破壊検査装置の他のチューブ
の漏洩検査に使用している様子を示す。 １０・・蒸気発生装置のチューブ、１０′・・漏洩個所
、１２・・スリーブ、１４・・結合部、１６・・テンシ
ョンシャツ）、１８．１９・・エラストマシール、２０
・・スペーサシリンダ、２２・・ノーズ又はエンドキャ
ップ、２４トパッキングディスク、２６・・ブツシュロ
ッド、２８・・流体アクチュエータ、３０・・点検ガス
供給管、可う ３２・・孔、３４．３６・・通路、４０・・扇Ｎ孔、５
０・・プラグ、５２・・エラストマシール、５４・・チ
ューブシート面。 （ほか／名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　管状部材を変形することなくその完全性を非破壊検
   査する装置において、 ハウジング及び往復出力部材を具備する流体アクチュエ
   ータ手段と、 このアクチュエータ手段の出力部材により作動される細
   長いブツシュロッド手段と、前記アクチュエータ手段の
   ハウジングの延長部を限定し、前記ブツシュロッド手段
   と同軸でかつそれよりも長い延長部限定手段と、前記ブ
   ツシュロッド手段の長さよりも長い距離だけ前記アクチ
   ュエータ手段から離れている位置で前記延長部手段に取
   付けられているストップ手段と、 このストップ手段に衝合する関係で前記延長部限定手段
   に取付けられ、圧縮力に応答して半径方向に広がること
   ができると共に、検査しようとする管状部材の内径より
   も小さい直径を有し、前記ブツシュロッド手段が係合す
   るとこのブツシュロッド手段と前記ストップ手段との間
   で圧縮して前記管状部材の検査区域を他の残りの区域か
   ら隔離する弾性シール手段と、このシール手段の圧縮に
   より隔離された前記管状部材の検査区域に加圧ガスを供
   給する手段と、 を包含することを特徴とする非破壊検査装置。 ２　前記ブツシュロッド手段が、前記アクチュエータ手
   段の出力部材に結合された第１の力伝達手段と、この第
   １の力伝達手段と少なくとも部分的に整列しかつこの第
   １の力伝達手段から分離している第２の力伝達手段とを
   備え、この第２の力伝達手段は、前記延長部限定手段に
   、この手段と同軸にかつこの手段に関して動くことがで
   きるように取付けられ、 また前記第１と第２の力伝達手段の間で前記延長部限定
   手段に他の弾性シール手段が取付けられ、この他のシー
   ル手段及び前記第２の力伝遣手段を介して前記シール手
   段へ圧縮力を伝え、前記他のシール手段はこの圧縮力に
   応答して半径方向に広がり、 前記他のシール手段は検査しようとする管状部材の内径
   より小さい直径を有し、前記アクチュエータ手段の作動
   により、前記管状部材の内部の前記ふたつのシール手段
   間の区域をその他の内部部分から隔離するようにした特
   許請求の範囲第１項記載の非破壊検査装置。