JPS62130352A - 締付ボルトの超音波探傷装置 - Google Patents
締付ボルトの超音波探傷装置Info
- Publication number
- JPS62130352A JPS62130352A JP60269521A JP26952185A JPS62130352A JP S62130352 A JPS62130352 A JP S62130352A JP 60269521 A JP60269521 A JP 60269521A JP 26952185 A JP26952185 A JP 26952185A JP S62130352 A JPS62130352 A JP S62130352A
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- Japan
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- crack
- heating wire
- insertion hole
- wire insertion
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は例えば蒸気タービンなどの大型機械に使用され
ている締付ボルトの超音波探傷装置に関する。
ている締付ボルトの超音波探傷装置に関する。
蒸気タービンケーシングはタービンのロータや翼列を収
納する容器であり、ケーシング内部は高温高圧の蒸気が
流通する。一般にケーシングは分解２組立、ロータの搬
出入を容易にするため、水平面で上下２分されており、
その接合部はフランジ構造となっている。
納する容器であり、ケーシング内部は高温高圧の蒸気が
流通する。一般にケーシングは分解２組立、ロータの搬
出入を容易にするため、水平面で上下２分されており、
その接合部はフランジ構造となっている。
フランジはボルトで締付けるが、このボルト締付けには
、非常に大きな締付力を要するため、ボルト中心軸にあ
けた穴の中に電熱線を挿入してボルトを膨張させた状態
でナツトをかけ、冷却時に強大な引張り締付は力を付与
する方法が採られている。
、非常に大きな締付力を要するため、ボルト中心軸にあ
けた穴の中に電熱線を挿入してボルトを膨張させた状態
でナツトをかけ、冷却時に強大な引張り締付は力を付与
する方法が採られている。
例えば蒸気タービンの起動、停止時には、ケーシングは
熱膨張、収縮、熱変形し、それに伴い締付ボルトの締付
は力も増減する。このため、ボルトは蒸気タービンの供
用中にかなりの回数の熱疲労を受けるとともに、長時間
高温で使用されるため、材料の劣下現像が生じる。
熱膨張、収縮、熱変形し、それに伴い締付ボルトの締付
は力も増減する。このため、ボルトは蒸気タービンの供
用中にかなりの回数の熱疲労を受けるとともに、長時間
高温で使用されるため、材料の劣下現像が生じる。
近年、原子力発電プラントの増加により、従来。
連続運転を目的として運用されてきた火力プラントの中
には、−日もしくは週単位での電力需要の増減にあわせ
て頻繁に起動、停止を繰り返す運転へ転換しているもの
がある。このようなプラントの蒸気タービンケーシング
の締付ボルトは、従来とは比べものにならない程度の熱
疲労を受けており、疲労割れの発生が懸念されている。
には、−日もしくは週単位での電力需要の増減にあわせ
て頻繁に起動、停止を繰り返す運転へ転換しているもの
がある。このようなプラントの蒸気タービンケーシング
の締付ボルトは、従来とは比べものにならない程度の熱
疲労を受けており、疲労割れの発生が懸念されている。
蒸気タービンプラントにおいては、一旦、締付ボルトに
割れが発生したり１貫通したりすると蒸気もれ等の問題
が起こる場合があり、時として発電プラントの停止に至
るときもありうる。このため、発電プラントの安定した
運転のため、締付ボルトに経年的に発生する割れに対し
関心が高まってきており、割れを早期に検知することが
一層重要となっている。
割れが発生したり１貫通したりすると蒸気もれ等の問題
が起こる場合があり、時として発電プラントの停止に至
るときもありうる。このため、発電プラントの安定した
運転のため、締付ボルトに経年的に発生する割れに対し
関心が高まってきており、割れを早期に検知することが
一層重要となっている。
ところで第５図に示す締付ボルトの締付部において、締
付ボルト１に経年的に発生する割れ９は。
付ボルト１に経年的に発生する割れ９は。
フランジ接合面２０からねじ１山程度内部−へ入った位
置に発生するものがほとんどであるため、締付ボルト１
を例えばタービンケーシングフランジなどの被締付物２
１ａ、 ２１ｂから完全に抜きとらなければ、割れ９の
存在を締付ボルト外表面から検知することはできない、
また、このような割れ９は締付ボルト垂直横断面に対し
てＯ〜２０°程度の角度θ、を傾むいて伝播するものが
ほとんどである。
置に発生するものがほとんどであるため、締付ボルト１
を例えばタービンケーシングフランジなどの被締付物２
１ａ、 ２１ｂから完全に抜きとらなければ、割れ９の
存在を締付ボルト外表面から検知することはできない、
また、このような割れ９は締付ボルト垂直横断面に対し
てＯ〜２０°程度の角度θ、を傾むいて伝播するものが
ほとんどである。
締付ボルトに発生する割れを締付ボルトを抜きとること
なく検出する最も簡便な方法は、第６図に示すように締
付ボルト１の端面２２に垂直探触子２３を当接して探傷
する超音波探傷方法がある。この方法では第６図に示す
ように１０°程度以上傾むいた割れ９については超音波
２４が割れ９に反射された後、締付ボルト１の中心軸方
向へ伝播されて垂直探触子２３に返ってこないため、検
出できないことが多い。
なく検出する最も簡便な方法は、第６図に示すように締
付ボルト１の端面２２に垂直探触子２３を当接して探傷
する超音波探傷方法がある。この方法では第６図に示す
ように１０°程度以上傾むいた割れ９については超音波
２４が割れ９に反射された後、締付ボルト１の中心軸方
向へ伝播されて垂直探触子２３に返ってこないため、検
出できないことが多い。
本発明の目的は、蒸気タービンケーシング及び弁などの
締付ボルトに経年的に発生する割れを締付ボルト中心に
あけた焼き締め用電熱線挿入穴から探偏し１割れを高い
信頼性をもって検出することができる締付ボルトの超音
波探傷装置を提供するものである。
締付ボルトに経年的に発生する割れを締付ボルト中心に
あけた焼き締め用電熱線挿入穴から探偏し１割れを高い
信頼性をもって検出することができる締付ボルトの超音
波探傷装置を提供するものである。
本発明による締付ボルトの超音波探傷装置は、焼締用電
熱線挿入穴を有する締付ボルトと、この締付ボルトの電
熱線挿入穴に挿入され駆動装置によって回転しながら上
下方向に移動せられかつその移動量を位置検出装置で検
出される送り棒と、この送り棒の先端に設けられ探傷器
から送られてきた超音波が締付はボルトに生じた割れに
よって反射されたものを受信して探傷器に伝える探触子
と、この探触子にその周わりと電熱線挿入穴内面との間
に接触媒質を供給するように前記送り枠内を通して設け
られた接触媒質供給管とから構成したことを特徴とする
ものである。
熱線挿入穴を有する締付ボルトと、この締付ボルトの電
熱線挿入穴に挿入され駆動装置によって回転しながら上
下方向に移動せられかつその移動量を位置検出装置で検
出される送り棒と、この送り棒の先端に設けられ探傷器
から送られてきた超音波が締付はボルトに生じた割れに
よって反射されたものを受信して探傷器に伝える探触子
と、この探触子にその周わりと電熱線挿入穴内面との間
に接触媒質を供給するように前記送り枠内を通して設け
られた接触媒質供給管とから構成したことを特徴とする
ものである。
本発明による締付ボルトの超音波探傷装置においては、
第１図に示すように締付ボルト１の電熱線挿入穴１２に
挿入された送り棒６が、制御装置８の指令を受ける駆動
装置４によって回転しながら上下方向に移動する。この
送り棒６の移動量は位置検出装Ｗ１５で検出されて制御
装置８にフィードバックする。
第１図に示すように締付ボルト１の電熱線挿入穴１２に
挿入された送り棒６が、制御装置８の指令を受ける駆動
装置４によって回転しながら上下方向に移動する。この
送り棒６の移動量は位置検出装Ｗ１５で検出されて制御
装置８にフィードバックする。
送り捧６の先端の探触子２には、超音波探傷器７から超
音波１０が送られこの超音波１０が割れ９で反射されて
再び超音波探傷器７に伝えて表示する６したがって割れ
９を締付ボルト１の電熱線挿入穴１２の内部から探査す
るので、どのような傾きの割れ９でも検知することがで
きる。さらに探触子２の周わりに接触媒質を供給管で送
られているので探査効率が向上する。
音波１０が送られこの超音波１０が割れ９で反射されて
再び超音波探傷器７に伝えて表示する６したがって割れ
９を締付ボルト１の電熱線挿入穴１２の内部から探査す
るので、どのような傾きの割れ９でも検知することがで
きる。さらに探触子２の周わりに接触媒質を供給管で送
られているので探査効率が向上する。
以下本発明を例えばタービンケーシングなとの被締付物
の締付ボルト１に適用した場合を示す第１図および第２
図について説明する。まず第１図において、被締付物を
締めつける締付ボルト１の頂部には、駆動装置４．探触
子２の位置検出装置５および送り棒６を組み込んだ固定
支持体３が装着されている。この駆動装置４および位置
検出装置５の電気部門は、制御装置ｉ８に電気的に接続
されており、この制御装置８からの指令によって送り捧
６を回転させながら上下方向に移動させるよう構成され
ている。
の締付ボルト１に適用した場合を示す第１図および第２
図について説明する。まず第１図において、被締付物を
締めつける締付ボルト１の頂部には、駆動装置４．探触
子２の位置検出装置５および送り棒６を組み込んだ固定
支持体３が装着されている。この駆動装置４および位置
検出装置５の電気部門は、制御装置ｉ８に電気的に接続
されており、この制御装置８からの指令によって送り捧
６を回転させながら上下方向に移動させるよう構成され
ている。
送り棒６にはねじ部６ａが刻まれており、その先端に探
触子２が取りつけられている。この送り棒６は後述の駆
動装置４によって締付ボルト１の電熱線挿入穴１２内を
上下方向に回転しながら移動するが、その先端の探触子
２は、油などの接触媒質を介して電熱線挿入穴１２の内
面を滑動し、探傷器７から超音波を受けてその探傷結果
を超音波探傷器７に送る。
触子２が取りつけられている。この送り棒６は後述の駆
動装置４によって締付ボルト１の電熱線挿入穴１２内を
上下方向に回転しながら移動するが、その先端の探触子
２は、油などの接触媒質を介して電熱線挿入穴１２の内
面を滑動し、探傷器７から超音波を受けてその探傷結果
を超音波探傷器７に送る。
第２図のように締付ボルト１にナツト１３で固定された
固定支持体３の上の駆動装置４は、第２図に示すように
制御装置８から指令で制御される駆動モータ２１とこの
駆動モータ１４で回転される歯車１５とを備え、その歯
車１５が送り棒６のねじ部６ａに噛合している。したが
って送り捧６は、駆動モータ１４の回転方向によって歯
車１５およびねじ部６ａを介して上下方向に回転しなが
ら移動することになる。また送り棒６のねじ部６ａには
、第２図に示すように位置検出装置５の歯車１６が噛合
しており、その送り棒６すなわち探触子２の位置を検出
して制御装置８に送り゛捧６の移′＃Ｊ量として伝える
。探触子２への接触媒質は、送り棒６の中心孔を通る供
給管１７で供給される。
固定支持体３の上の駆動装置４は、第２図に示すように
制御装置８から指令で制御される駆動モータ２１とこの
駆動モータ１４で回転される歯車１５とを備え、その歯
車１５が送り棒６のねじ部６ａに噛合している。したが
って送り捧６は、駆動モータ１４の回転方向によって歯
車１５およびねじ部６ａを介して上下方向に回転しなが
ら移動することになる。また送り棒６のねじ部６ａには
、第２図に示すように位置検出装置５の歯車１６が噛合
しており、その送り棒６すなわち探触子２の位置を検出
して制御装置８に送り゛捧６の移′＃Ｊ量として伝える
。探触子２への接触媒質は、送り棒６の中心孔を通る供
給管１７で供給される。
次にこのように構成された本発明の超音波探傷装置の作
動について説明する。前述のように先端に探触子２を装
着した送り棒６は、駆動モータ１４の回転方向によって
電熱線挿入穴１２内を第３図の螺旋矢示Ｙのように回転
しながら上下動する。この移動量は位置検出装置５で検
出され、制御装置８を介して駆動モータ１４を制御する
ことによって調整される。
動について説明する。前述のように先端に探触子２を装
着した送り棒６は、駆動モータ１４の回転方向によって
電熱線挿入穴１２内を第３図の螺旋矢示Ｙのように回転
しながら上下動する。この移動量は位置検出装置５で検
出され、制御装置８を介して駆動モータ１４を制御する
ことによって調整される。
さて送り棒６の先端の探触子２は、電熱ｉ挿入穴１２の
内周面に当接してから螺旋状に回転しながら移動し、締
付ボルト１の外周面から発生した割れの探傷を行なう。
内周面に当接してから螺旋状に回転しながら移動し、締
付ボルト１の外周面から発生した割れの探傷を行なう。
この間に探触子２には、探傷器７から探傷用の超音波が
送られており、いま第３図に示すように締付ボルト１の
割れ９を探傷すると、探触子２から締付ボルト１に伝播
された超音波１０は割れ９によって反射され、探触子２
に受信されて電気信号として第１図の超音波探傷ｇｆ７
に伝えられ、その超音波探傷器７のブラウン管上に欠陥
指示が表示される。
送られており、いま第３図に示すように締付ボルト１の
割れ９を探傷すると、探触子２から締付ボルト１に伝播
された超音波１０は割れ９によって反射され、探触子２
に受信されて電気信号として第１図の超音波探傷ｇｆ７
に伝えられ、その超音波探傷器７のブラウン管上に欠陥
指示が表示される。
第４図は本発明の超音波探傷装置で締付ボルト１の垂直
横断面に対して傾きをもった割れ９を検出した際の超音
波の反射されたエコー高さく％）と割れ９の傾き角０１
との関係を示したものである。この検出特性の曲ｆｉ
Ｅから割れ９の検出が可能なｌＯ％程度以上のエコー高
さを示す割れの傾き角度０１はＯ°〜３０°程度である
ことがわかる。
横断面に対して傾きをもった割れ９を検出した際の超音
波の反射されたエコー高さく％）と割れ９の傾き角０１
との関係を示したものである。この検出特性の曲ｆｉ
Ｅから割れ９の検出が可能なｌＯ％程度以上のエコー高
さを示す割れの傾き角度０１はＯ°〜３０°程度である
ことがわかる。
しかも締付ボルト１に経年的に発生する割れ９は垂直横
断面に対してＯ°〜２０”程度傾いて伝播するものがほ
とんどである。したがって本発明の超音波探傷装置で締
付ボルト１の外表面に発生した割れを検出することが可
能になった。
断面に対してＯ°〜２０”程度傾いて伝播するものがほ
とんどである。したがって本発明の超音波探傷装置で締
付ボルト１の外表面に発生した割れを検出することが可
能になった。
以上のように本発明によれば、探触子を締付ボルトの電
熱線挿入穴に接触媒質を供給しつつ螺旋状に上下動させ
るよう構成したことにより、締付ボルトの外表面より発
生した割れを能率よくかつ高い信頼性をもって検出する
ことができる。
熱線挿入穴に接触媒質を供給しつつ螺旋状に上下動させ
るよう構成したことにより、締付ボルトの外表面より発
生した割れを能率よくかつ高い信頼性をもって検出する
ことができる。
第１図は本発明による締付ボルトの超音波探傷装置の一
実施例を示す斜視図、第２図はその送り棒の駆動機構を
示す断面図、第３図は本発明の詳細な説明するための締
付ボルトの割れ部を示す斜視図、第４図は超音波探傷器
における割れの傾きをエコー高さとの関係を示す特性図
、第５図は締付ボルトに割れ発生を説明するための構成
図、第６図は従来の締付ボルトの割れを検出するための
、 超音波探傷器を示す概略構成図である。 １・・・締付ボルト ２・・・探触子３・・・固
定支持体 ４・・・駆動装置５・・・位置検出器
６・・・送り捧７・・・探傷器 ８
・・・制御装置９・・・割れ １０・・・
超音波１２・・・電熱線挿入穴 １７・・・接触媒
質供給管（８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃
（ほか１名）第１図 第２図 第３図 ？１ｈｅａｕ＋ Ｏ＋ （＆） 第４図
実施例を示す斜視図、第２図はその送り棒の駆動機構を
示す断面図、第３図は本発明の詳細な説明するための締
付ボルトの割れ部を示す斜視図、第４図は超音波探傷器
における割れの傾きをエコー高さとの関係を示す特性図
、第５図は締付ボルトに割れ発生を説明するための構成
図、第６図は従来の締付ボルトの割れを検出するための
、 超音波探傷器を示す概略構成図である。 １・・・締付ボルト ２・・・探触子３・・・固
定支持体 ４・・・駆動装置５・・・位置検出器
６・・・送り捧７・・・探傷器 ８
・・・制御装置９・・・割れ １０・・・
超音波１２・・・電熱線挿入穴 １７・・・接触媒
質供給管（８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃
（ほか１名）第１図 第２図 第３図 ？１ｈｅａｕ＋ Ｏ＋ （＆） 第４図
Claims (3)
- （１）焼締用電熱線挿入穴を有する締付ボルトと、この
締付ボルトの電熱線挿入穴に挿入され駆動装置によって
回転しながら上下方向に移動せられかつその移動量を位
置検出装置で検出される送り棒と、この送り棒の先端に
設けられ探傷器から送られてきた超音波が締付けボルト
に生じた割れによって反射されたものを受信して探傷器
に伝える探触子と、この探触子にその周わりと電熱線挿
入穴内面との間に接触媒質を供給するように前記送り棒
内を通して設けられた接触媒質供給管とから構成したこ
とを特徴とする締付ボルトの超音波探傷装置。 - （２）駆動装置は送り棒の外周面にねじ部を切りこのね
じ部と螺合する歯車を駆動モータで回転するよう構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の締付ボ
ルトの超音波探傷装置。 - （３）位置検出装置は送り棒の外周面のねじ部に螺合す
る歯車の回転によって移動量を検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の締付ボルトの超音波探傷
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269521A JPS62130352A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 締付ボルトの超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269521A JPS62130352A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 締付ボルトの超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130352A true JPS62130352A (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=17473548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269521A Pending JPS62130352A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 締付ボルトの超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130352A (ja) |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269521A patent/JPS62130352A/ja active Pending
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