JPS61184437A - 伝熱管検査装置 - Google Patents

伝熱管検査装置

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JPS61184437A
JPS61184437A JP2579785A JP2579785A JPS61184437A JP S61184437 A JPS61184437 A JP S61184437A JP 2579785 A JP2579785 A JP 2579785A JP 2579785 A JP2579785 A JP 2579785A JP S61184437 A JPS61184437 A JP S61184437A
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JP
Japan
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tube
heat transfer
gas detection
heat exchanger
gas
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Pending
Application number
JP2579785A
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English (en)
Inventor
Toyohide Sakai
酒井 豊秀
Katsu Tsuda
津田 濶
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2579785A priority Critical patent/JPS61184437A/ja
Publication of JPS61184437A publication Critical patent/JPS61184437A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/223Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for pipe joints or seals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/005Investigating fluid-tightness of structures using pigs or moles

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、加熱媒体である高温液体金部ナトリウムと水
蒸気とが管壁を境界として接している多管式慈父換器に
係り、特に多数の伝熱管の中から損傷により漏えいが生
じた伝熱管を探し出し、漏えい伝熱管内にHe(ヘリウ
ム)ガス検出プローブを挿入して伝熱管漏えい位置を確
認するだめの伝熱管検査装置に関するものでりる。
〔発明の背景〕
第4図に伝熱管検査装置を用いて検査する対象として尚
速増殖炉蒸気発生器の構造の一定を示す。
図において、ll”tナトリウム入ロノズル、2は分配
管、3は伝熱管、4はす) IJウム出ロノズル。
5は給水リングヘッダ、6は胴体、7は外部シュラウド
、8は内部シュラウド、9は蒸気出口ノズル、10は蒸
気出口管板である。
加熱媒体である高温液体金部ナトリウムは、胴体部に取
り付けられたナトリウム入口ノズル1から入り、上部ヘ
ッダ周辺に設けらnた複数本の分配管2により分配され
、ヘリカルコイル伝熱管3からなる管束部を流下し、伝
熱管内の水や蒸気と熱交換して低温となり、胴体下部鏡
板に取り付けられたナトリウム出口ノズル4から流出す
る。
−万給水は、胴体上部に取シ付けられた給水リングヘッ
ダ5から流入し、胴体6と外部シュラウド7との間の環
状領域を一旦流下して胴体下部でUターンした後、外部
シュラウド7と内部シュラウド8の環状領域において、
軸方向および半径方向とも規則的なピッチでヘリカルコ
イル状に巻かれたヘリカルコイル伝熱管3内を上昇する
この時低温で流入した給水は、管外を流れる高温ナトリ
ウムと熱交換し、予熱沸騰、過熱され、高温、高圧の過
熱蒸気となり、蒸気出口管板10に集められ、蒸気出口
ノズル9から図示しないタービンへ送られる。
第5図は、第4図で説明した多数のヘリカルコイル伝熱
管3のうち1本を代表として、両端が管板10と給水リ
ングヘッダ5とに固定されている状況を示す。この長尺
ヘリカルコイル伝熱管3に2いても、熱的条件や使用条
件から腐食等の原因により損傷し、貫通欠陥12を生ず
ることが予想される場8がある。この楓の欠陥を検量す
る装置は、小径で曲がっている伝熱管内に挿入できるよ
うに、コンパクト化された検出部と接続配管とを有し、
さらに伝熱管内での位置決めが容易かつ正確であること
が必要である。
従来、多管式熱交換器において損傷を受けた漏えい伝熱
管の検出方法として、耐圧漏えい試験(Heガス質量分
析法)による検出方法および渦電流を利用した渦流探傷
法が検討されている。
第6図に、前者の耐圧漏えい試駆法を用いた損傷伝熱管
検出方法を示す。伝熱管3の損傷した貫通欠陥12を検
出するには、まず蒸気発生器の運転を停止し給水リング
ヘッダ5内および伝熱管3内の給水および蒸気を排出す
る。次に、胴内6のナトリウム13を全量ナトリウム出
口ノズル4からドレンする。ナトリウム13をドレンし
た後、Heガスを胴内6に封入加圧し、管板10部にお
いて、各伝熱管3毎に順次真空引きし、Heガス漏洩検
出法により損傷した伝熱g3を検出する。
この穐の損傷位置検出法としては、伝熱管の一端から空
気15を送り、伝熱管3内に一方向流れを生じさせ、管
内に挿入した吸引素子11でHeガス14の有無の変異
点から損傷位置を検出する方法が知られている(特開昭
57−98797号公報)。
しかし、この方法による損傷伝熱管の漏えい位置検出法
では、漏えいがごく少ない欠陥の場合、管内のHeガス
濃度が低濃度となり、一方向流れを生じさせている空気
に拡散され検出感度および精度が低い。また、一本の伝
熱管に複数の欠陥がある場合、どの欠陥からの漏えいか
判明せず、欠陥位置を明確に検出できない問題がめった
他方、後者の渦電流を利用した渦流探傷法は、小半径の
曲げ部等かめる伝熱管では検出精度が低いことが予想さ
れている。
次に、欠陥位置を正確に検出するための装置について検
討する。
第7図に従来の管内移動装置の一例を示す(%開昭58
−217280  )。この管内移動装置は、複数本の
脚18で配管内に突張って伸縮する2組の胴体19を自
在継手20で連結し、単輪21と自在キャスタ22を用
いて伸縮動作のみにより配管の形状に沿って移動できる
構造である。移動した距離に、胴体19が常に配管中心
軸にあるため、ガス圧シリンダ23の動作回数とストロ
ーク量から正確に計測できる。
しかし、この管内移動装置は、その機能および構造の複
雑さから比較的大口径の配管を対象に検討されている。
熱交換器伝熱管のように、小口径で長尺(例えば内径2
0〜30φ、長さ50〜100m)の管を点検するため
の方式としては、この管内移動構造および寸法をその1
ま適用することは列置できない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、胴側に封入された)leガスを損傷伝
熱管内で容易に精度よく検出し、欠陥位置を特定するた
めの伝熱管検査装置を提供することである。
〔発明の概要〕
本発明は、先端を1−1eガス検出ノズルとした内管と
、途中の側壁にHeガス検出ノズルを突出させた外管と
で二重管を構成し、Heガス検出ノズルの前後には外管
から流体圧を供給され検査対象の伝熱管内壁に密着し密
閉空間を形成する膨張体を取付け、更にその前後には伝
熱管内に送シ込まれる動圧を受けて全体を前進後退させ
る受圧体を一定ビツテで取付けた伝熱管検査装置を提供
するものでおる。
このような構成の本発明装置においては、伝熱管内に空
気を込シ、その動圧を受圧体に印加し検査対象位置にH
eガス検出ノズルを移動させた後、外管から膨張体内部
に加圧して密閉空間を形成し、)1eガス検出ノズ〃か
ら内管への真空引きにより、この密閉空間の)leガス
漏えいを検出する。
本装置では、膨張体により密閉空間が形成されるので、
漏えいを伴う欠陥部位が容易に特定される。しかも、受
圧体が一定ピッチで取付けられてい心から、その数をカ
ウントすれば、欠陥位置までの長さが正確にわかる。
〔発明の実施例〕
次に、第1図〜第3図を参照して、本発明の一実施例に
つき詳しく説明する。
第1図は、本発明による伝熱管検査装置の一実施例の要
部を示す図である。図において、3は漏えい検出対象の
伝熱管、17は二重管の外管。
16はその外側に一定ピッチで取付けられた受圧体、2
6は二重管の内管、25は内管26の先端が外管17の
側壁から頭を出した部分の前後に取付けられた膨張体で
ある。膨張体25はこの部分のみに89、二重管の大部
分の長さ方向では、一定ピツチの受圧体16が続いてい
る。
第1図のうち膨張体に挾まれ九部分の詳細を示す第2因
によれば、二重管の内管26に外管17の中に同軸的に
収納され、2つの膨張体の中間の外管側壁に先端を出し
て、Heガス検出ノズル26Aとなっている。
また、膨張体25と二重管と検出ノズル26Aの機能を
説明する第3図から明らかなように、膨張体25内の部
分の外管17側壁には、外管17の流体圧24を膨張体
25に伝える孔28が複数設けられている。なお、14
はHeガス(の流れ)である。
このような構成の本実施例において、伝熱管の漏えい検
査は次のようにして行なわれる。
伝熱管3の損傷が予想された場合に、まず蒸気発生器の
運転を停止し、給水リングヘッダ5内および伝熱管3内
の給水および蒸気を排出する。次に、胴内6のナトリウ
ム13を全量ナトリウム出口4からドレンする。ナトリ
ウム13をドレンした後、Heガス14を胴内6に封入
加圧する。ここまでは、従来の手順と変わらない。
さて、漏えい検出の主要部であるHeガス検出)(ル2
6Aと膨張体25の部分は、各伝熱管に順次挿入して検
査する際に、伝熱管3内で多数の受圧体16が受ける移
送用流体(空気)の動圧により、前進後退させられる。
そして膨張体25間の長さずつ区切りながら順次検査し
ていく。ひとつの検査区間から次の検査区間に移ったと
ころで、二重管の外管17内を加圧して、流体圧24を
膨張体25に印加し、両膨張体25間に密閉空間27を
形成する。こうして形成された密閉空間から)leガス
検出ノズル26Aにより真空引きし、Heガス14の有
無で漏えいを判定する。
ひとつの検査区間が終ったら、流体圧24を減圧し、次
の密閉空間を形成すべく全体を移動させる。その際に、
膨張体25に脈動的な圧力を加えながら、伝熱管3内に
動圧を加えると、受圧体16よりは密封性がよいために
、この部分がより滑らかに進みやすい。ただし、受圧体
の相当数を膨張体に置き換えた場合には、〃λえって動
圧が先端部に伝わシにくくなるので、得策ではない。
漏えい位置がどこにあるかは、受圧体16が一定ピッチ
で取付けられているから、その数をカウントすることに
より正確に計測可能である。勿論、二重管17が巻かれ
ているドラムの回転数等から計算してもよい。
本笑施例によれば、膨張体により密閉空間が形成嘔れる
ので、複数の貫通欠陥があっても、それぞれの漏えい位
置の特定が容易かつ精度よくできる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膨張体により密閉空間が形成されるの
で、漏えいが少ない場合でも、伝熱管内の空気によりH
eガス濃度の低下をまねくことかなく、感度および精度
が低下しない。また複数の欠陥がめっても、密閉空間の
単位毎に位置を特定可能であり、区切シが1なり甘うよ
うに検出を繰シ返せば、密閉空間の単位以下の細かさで
検査することもできる。
さらに、動圧を与える空気等の流体により受圧体に圧力
を印加して管内を前進後退させることから、伝熱管の如
く細く長い管内も充分に検査できる。
刃面の簡単な説明 第1図は不発明による伝熱管検査装置の一実施例を示す
図、第2図は第1図のうちノル張体に挾まれ友部分の詳
細を示す図、第3図は膨張体と二重管と検出ノズルの機
能を説明する図、第4図は本発明装置を用いて漏えい検
査すべき多管式熱交換器の断面図、第5図は欠陥部分が
める長尺ヘリカルコイル伝熱管を示す模式図、第6図は
従来の耐圧漏えい試験法による損傷伝熱管の検出方法を
示す図、第7図は従来の管内移動装置1−示す図である
1・・・ナトリウム入口ノズル、2・・・分配管、3・
・・伝熱管、4・・・ナトリウム出口ノズル、5・・・
給水リンクヘッダ、6・・・胴体、7・・・外部シュラ
ウド、8・・・内部7ユラウド、9・・・蒸気出口ノズ
ル、1o・・・蒸気出口管板、12・・・欠陥、13・
・・ナトリウム、14・・・He ガス、15・・・空
気(の流れ)、16・・・受圧体、17・・・二重管、
18・・・脚、19・・・胴体、20・・・自在継手、
−21・・・車輪、22・・・自在キャスタ、23・・
・ガス圧シリンダ、24・・・流体圧、25・・・膨張
体、26・・・内管、26A・・・)leガス検出ノズ
ル、27・・・密閉空間、28・・・孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、先端にHeガス検出ノズルを設けた内管と、途中の
    側壁にこのHeガス検出ノズルを突出させ前記内管と二
    重管をなす外管と、Heガス検出ノズルの前後の外管に
    取付けられ外管から供給される流体圧により検査対象の
    伝熱管内壁に密着しHeガス検出ノズルを含む密閉空間
    を形成する少なくとも二つの膨張体と、膨張体取付部の
    前後に一定ピッチで取付けられ伝熱管内に送り込まれる
    気体の動圧を受けて全体を前進後退させる多数の受圧体
    とを備え、検査対象位置にHeガス検出ノズルを移動さ
    せた後、外管から膨張体内部に流体圧を印加して密閉空
    間を形成し、Heガス検出ノズルから内管への真空引き
    によりこの密閉空間のHeガス漏えいを検出することを
    特徴とする伝熱管検査装置。 2、特許請求の範囲第1項において、膨張体への供給圧
    力を脈動させながら、Heガス検出ノズル部を前進後退
    駆動することを特徴とする伝熱管検査装置。
JP2579785A 1985-02-13 1985-02-13 伝熱管検査装置 Pending JPS61184437A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06323964A (ja) * 1993-05-13 1994-11-25 Japan Energy Corp 液体試料の分注装置
US5467640A (en) * 1994-05-02 1995-11-21 Salinas; Joe E. Pipeline testing and leak locating apparatus and method

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