MX2011005273A - Dispositivo de inspeccion y metodo de inspeccion para tubos de pared de agua de horno de hervidor. - Google Patents

Dispositivo de inspeccion y metodo de inspeccion para tubos de pared de agua de horno de hervidor.

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MX2011005273A
MX2011005273A MX2011005273A MX2011005273A MX2011005273A MX 2011005273 A MX2011005273 A MX 2011005273A MX 2011005273 A MX2011005273 A MX 2011005273A MX 2011005273 A MX2011005273 A MX 2011005273A MX 2011005273 A MX2011005273 A MX 2011005273A
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Hirotoshi Matsumoto
Hideaki Murata
Kai Zhang
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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Abstract

Se provee un dispositivo de inspección y un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor que pueden inspeccionar condiciones de espesor de pared reducido de múltiples tubos de pared de agua, que se extienden en una dirección de arriba a abajo a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre sí, exacta y eficientemente en un amplio intervalo en base a formas de superficie de los tubos de pared de agua medidas mediante un detector de desplazamiento de láser. Un escáner 14 que incluye columnas 20 colocadas verticales y fijas mediante imanes sobre la superficie de múltiples tubos de pared de agua 4 que se extienden en la dirección de arriba a abajo sobre las superficies de pared internas del horno de hervidor, un bastidor de soporte 28 fijo a las columnas 20 para soportar un detector de desplazamiento 12 que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie de un tubo de pared de agua y un mecanismo móvil 31 para hacer mover el detector de desplazamiento 12 en la dirección axial del tubo de pared de agua 4 en relación con el bastidor de soporte 28. También se provee una unidad de procesamiento de señales 16 para calcular la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua 4 a partir de una diferencia entre la forma de superficie de sección transversal del tubo de pared de agua 4 en base a una señal del detector de desplazamiento 12 y una forma de referencia sin reducción en el espesor de pared con el fin de evaluar una condición de espesor de pared reducida.

Description

DISPOSITIVO DE INSPECCIÓN Y MÉTODO DE INSPECCIÓN PARA. TUBOS DE PARED DE AGUA DE HORNO DE HERVIDOR CAMPO TÉCNICO La presente invención es concerniente con un dispositivo de inspección y con un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor y particularmente con un dispositivo de inspección y un método de inspección para medir la geometría superficial de un tubo de pared de agua dispuesto en un horno de hervidor utilizando un detector sin contactos para evaluar el grado de corrosión del tubo de pared de agua en base al valor medido.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Debido al problema ambiental serio, hervidores de tierra para la generación de energía son requeridos para reducir N0X en el gas de combustión y medidas son frecuentemente tomadas desde el punto de vista de tecnología de combustión, tal como combustión de dos etapas con un costo relativamente bajo.
Sin embargo, la combustión de dos etapas hace a la atmósfera de combustión en un horno de hervidor más reductora, provocando un problema de corrosión de los componentes de hervidor tales como tubos de pared de agua. El problema con los tubos de pared de agua de hornos de hervidor hoy en día es la corrosión por sulfuración debido a una atmósfera reductora.
Puesto que esta corrosión provoca daños en un amplio intervalo en el horno, requiere mucho tiempo y labor para identificar la corrosión .
Como se muestra en el diagrama esquemático de hervidor de la Figura 1, un horno de hervidor 1 es construido en general de cuatro paredes de agua 3 y el interior es sometido a combustión por un quemador. Al interior de las paredes de agua 3, se extienden múltiples tubos de pared de agua 4 en dirección de arriba a abajo (dirección vertical) y son dispuestos adyacentes entre sí mediante soldadura o en contacto entre sí. Alternativamente, las paredes de agua 3 por sí mismas pueden estar compuestas de múltiples tubos de pared de agua 4 que se extienden en dirección de arriba a abajo (dirección vertical) y soldados adyacentes entre si. Luego, el agua es vertida a los tubos de pared de agua 4 y calentada en la misma para producir vapor. Tal horno de hervidor 1 es de por ejemplo 70 metros de alto y el ancho de su pared lateral es de aproximadamente 30 metros, con más de 100 tubos de pared de agua 4 instalados en la cara de la pared lateral.
Por consiguiente, con el fin de identificar una. ubicación en donde se están desarrollando daños de la corrosión por sulfuración, la inspección visual (para verificar la desigualdad superficial visualmente) , palpación (para detectar la desigualdad superficial con las manos) y además un medidor de espesor ultrasónico son usados. Sin embargo, puesto que el área a ser inspeccionada es grande, toma tiempo y labor inspeccionar el área. Además, la inspección visual es afectada por la vista subjetiva del inspector y hay el problema de que los resultados varían ampliamente.
La medición de espesor ultrasónica es cuantitativamente confiable, pero sin embargo es una medición puntual medir el espesor de pared en un punto fijo, no es apropiado para medir condiciones de corrosión generales de los tubos de pared de agua.
Por otra parte, el documento de patente 1 (solicitud de patente japonesa publicada No. 09-257714) enseña un dispositivo de inspección para inspeccionar condiciones de abrasión superficial de tubos de . pared de agua en un horno de hervidor.
En el documento de patente 1, como se muestra en la Figura 15, un grupo de tubos de transferencia de calor colocados horizontalmente en el hervidor está compuesto de un banco de tubos de transferencia de calor 02 y una porción de cavidad de tubos de transferencia de calor 03, en donde un dispositivo de inspección 04 es colocado entre el banco de tubos de transferencia de calor 102 y la porción de cavidad del tubo de transferencia de calor 03. El dispositivo de inspección 04 incluye un cuerpo de máquina 05, un brazo flexible 06 provisto sobre el cuerpo de máquina 05 a ser insertado al banco de tubos de transferencia de calor 02, un accesorio del extremo 07 anexado a la punta del brazo flexible 06 y una unidad de inspección 09 que incluye un detector de detección óptico movible en la dirección de arriba a abajo a lo largo de un mecanismo de guia 08 provisto en el brazo flexible 06.
En el caso de inspección de las superficies externas de tubos de transferencia de calor 010, el brazo flexible 06 es insertado al banco de tubos de transferencia de calor 02 y cuando llega al fondo del banco de tubos de transferencia de calor 02, el accesorio del extremo 07 en la punta del brazo flexible 06 es accionado para fijar el extremo de punta. Luego, un mecanismo de alineación de tubo de transferencia de calor 011 provisto en. el brazo flexible 06 es inflado neumática o mecánicamente para empujar los tubos de transferencia de calor 010 al dispersarse lateralmente con el fin de corregir la desalineación de los arreglos de tubos de transferencia de calor. Después de esto, la unidad de inspección 09 es movida hacia arriba y hacia abajo a lo largo del brazo flexible 06 para llevar a cabo la inspección durante el movimiento vertical .
Sin embargo, el dispositivo de inspección mostrado en el documento de patente 1 es un dispositivo de inspección para los tubos de transferencia de calor 010 en el horno de hervidor construido del banco de tubo de transferencia de calor 02 y la porción de cavidad de tubo de transferencia de calor 03 cuando grupos de tubos de transferencia de calor son colocados horizontalmente en el hervidor y no puede ser aplicado a una estructura en donde los tubos de pared de agua están dispuestos adyacentes entre sí en una dirección longitudinal (dirección vertical) a lo largo de las superficies de pared internas del hervidor.
Además, el documento de patente 1 solamente enseña que la unidad de inspección 09 puede medir los espesores de pared de los tubos de transferencia de calor 010 de una manera sin contacto y no se hace mención ni de una técnica específica para calcular el espesor de pared de los tubos de transferencia de calor ni el cálculo de la cantidad de espesor de pared reducido.
(Documento de patente 1) Solicitud de patente japonesa publicada No. 9-257714 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En vista de tal problema técnico convencional, es un objeto de la presente invención proveer un dispositivo de inspección y un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor, que pueden inspeccionar condiciones de espesor de pared reducido de múltiples tubos de pared de agua, que se extienden en una dirección de arriba a abajo (dirección vertical) a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre sí, exacta y eficientemente en un amplio intervalo de formas de superficie de los tubos de pared de agua medidos mediante un detector de desplazamiento de láser.
Con el fin de resolver tal problema, una primera invención provee un dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor, que inspecciona condiciones de pared reducidas de múltiples tubos de pared de agua que se extienden en una dirección vertical a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre sí, caracterizado porque comprende: una pata colocada vertical y fija mediante un imán sobre la superficie de un tubo de pared de agua; un bastidor de soporte fijo a la pata para soportar un detector de desplazamiento que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie del tubo de pared de agua; un mecanismo móvil para hacer mover el detector de desplazamiento en dirección axial del tubo de pared de agua en relación con el bastidor de soporte y medios de evaluación de espesor de pared reducida para medir la forma superficial del tubo de pared de agua a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección axial del tubo de pared de agua a base de una señal del detector de desplazamiento para calcular la cantidad de espesor de pared reducida del tubo de pared de agua a partir de una diferencia entre el resultado de medición de la forma de superficie y una forma de referencia sin reducción en el espesor de pared con el fin de evaluar una condición de espesor de pared reducida.
De acuerdo con esta invención, se puede proveer un detector con una cabeza de detector en la cual el detector de desplazamiento es montado, que incluye la pata colocada vertical y fija mediante el imán sobre la superficie del tubo de pared de agua, el bastidor de soporte fijo a la pata para soportar el detector de desplazamiento que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie del tubo de pared de agua y el mecanismo móvil para hacer mover el detector de desplazamiento en la dirección axial del tubo de pared de agua en relación con el bastidor de soporte.
Puesto que es fijo por el imán al tubo de pared de agua sobre una pared de horno, se puede asegurar la fijación. Además, puesto que el movimiento a una posición a ser medida es fácil, las porciones a ser medidas pueden ser medidas eficientemente.
Además, puesto que la forma de superficie de sección transversal del tubo de pared de agua es medida a lo largo de la dirección sustancialmente perpendicular a la dirección axial del tubo de pared de agua en base a la señal de detector de desplazamiento para calcular la cantidad de espesor de pared reducido a partir de la diferencia entre el resultado de medición de la forma de superficie y la forma de referencia sin reducción en espesor de pared, la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua y espesor de pared de tubo resultante adicional puede ser calculada para evaluar una condición de corrosión del tubo de pared de agua a partir de la cantidad de espesor de pared reducido y el espesor de pared de tubo restante, haciendo eficiente el mantenimiento e inspección de los tubos de pared de agua. .
En la primera invención, es preferido que el bastidor de soporte sea soportado por una pluralidad de patas y que el bastidor de soporte incluya mecanismos de ajuste anexados a las patas moviblemente en dirección vertical de las patas y en una dirección perpendicular a la dirección vertical para hacer ajustable la posición del detector de desplazamiento en relación con el tubo de pared de agua.
De acuerdo con esta estructura, puesto que la posición del detector de desplazamiento en relación con el tubo de pared de agua se vuelve ajustable en la dirección vertical de las patas y en la dirección perpendicular a la dirección vertical mediante los mecanismos de ajuste, la distancia al tubo de pared de agua es ajustada para mantenerla constante con el fin de minimizar la inclinación del detector de desplazamiento, de tal manera que se puede reducir el error en la medición de la forma de sección transversal del tubo de pared de agua, mejorando mediante esto la exactitud de medición.
Es también preferido que los medios de evaluación del espesor de pared reducido incluyan una sección de cálculo de la posición de referencia para calcular una posición de referencia para superposición entre el resultado de medición de la forma de superficie y la forma de referencia sin reducción en el espesor de pared.
De acuerdo con esta estructura, puesto que los medios de cálculo de la posición de referencia calculan la posición de referencia de la forma de superficie y el resultado de medición de la forma de superficie y una forma de referencia de diseño son superpuestas en base a la posición de referencia, la diferencia puede ser calculada exactamente y de aquí la cantidad de espesor de pared reducido puede ser calculada exactamente .
Es además preferido que los medios de evaluación del espesor de pared reducido incluyan una sección de corrección para corregir la inclinación y posición de la forma de superficie en base a la señal del detector de desplazamiento al tiempo de la superposición.
De acuerdo con esta estructura, la forma de superficie obtenida del detector de desplazamiento puede ser inclinada o movida hacia arriba o hacia abajo como el resultado de medición dependiendo de la duración del detector de desplazamiento de láser y además de la inclinación en el estado instalado inicial. Sin embargo, la posición de referencia es calculada a partir del resultado de medición para corregir una inclinación en la dirección circunferencial y una relación posicional hacia arriba o hacia debajo de la pared de tubo de agua 4 de tal manera para hacer coincidir la posición de referencia con una posición correspondiente a una posición de referencia en la forma de referencia sin reducción en el espesor de pared, de tal manera que la superposición puede ser efectuada exactamente y de aquí se puede reducir el error de medición.
Además, aun si el detector de desplazamiento de láser no viaja en paralelo al tubo de pared de agua debido al movimiento lateral dependiendo del estado instalado inicial, la relación posicional lateral del tubo de pared de agua puede ser corregido de la misma manera, de tal manera que la superposición puede ser efectuada exactamente y de aquí el error de medición puede ser reducido. Además, puesto que el error de medición puede ser reducido aun si no es paralelo, el tiempo de instalación puede ser reducido a una gran extensión.
Además, es preferido que la posición de referencia sea una posición de una membrana provista para sobresalir radialmente con el fin de unir tubos de pared de agua adyacentes. De acuerdo con esta estructura, si el grado de corrosión en la membrana es más bajo que las porciones circunferenciales del tubo de pared de agua que está de frente al interior del horno de hervidor, esta posición puede ser establecida como la posición de referencia.
Cuando la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua es ligera, el error en calcular una diferencia obtenida de la superposición entre el resultado de» medición y la forma de referencia sin reducción en espesor de pared es pequeña y de aquí el error de inspección es pequeño. Sin embargo, a medida que la cantidad de espesor de pared reducido se incrementa, el espesor de la membrana es reducido. Por consiguiente, cuando la cantidad de espesor de pared reducido se vuelve grande, el espesor de pared de la membrana necesita ser medido para corregir la posición de superficie de la membrana también..
Si el tubo de pared, de agua no es unido por la membrana, es preferido que la posición de referencia sea una posición de contacto o más cercana entre tubos de pared de agua adyacentes. Puesto que el grado de corrosión es más bajo en la posición de contacto o una posición cercana que las porciones circunferenciales del tubo de pared de agua que están de frente al interior del horno de hervidor, esta posición puede ser establecida como la posición de referencia.
Además, es preferido que medios de refracción sean provistos entre el detector de desplazamiento que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie del tubo de pared de agua y el tubo de pared de agua para refractar la luz del láser irradiada del detector de desplazamiento hacia el tubo de pared de agua.
En general, una cabeza de detector con el detector de desplazamiento montado en la misma tiene un ancho de hendidura y longitud focal fija por sus especificaciones. Cuando la inspección es efectuada a un nivel de andamio, una cabeza de detector que tiene un ancho de hendidura estrecho y una longitud focal corta es usada para cumplir con los requerimientos en tanto que se incrementa el número de barridos. Sin embargo, de acuerdo con la estructura mencionada anteriormente, puesto que la luz del láser es refractada hacia el tubo de pared de agua, un tubo puede ser escaneado o explorado con la luz del láser aun cuando la luz del láser es irradiada sobre el tubo de pared de agua separado a una corta distancia del andamio en el horno de hervidor en el cual el escáner es colocado, de tal manera que el número de exploraciones es reducido, mejorando ''mediante esto la eficiencia de inspección.
En seguida, una segunda modalidad provee un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor, que inspecciona condiciones de pared reducidas de tubos de pared de agua que se extienden en una dirección vertical a lo largo de superficies de pared interna de un horno de hervidor y dispuestas adyacentes entre sí, caracterizado porque la forma de superficie de un tubo de pared de agua es medida a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección axial del tubo de pared de agua en base a una señal de un detector de desplazamiento para irradiar luz del láser sobre la superficie del tubo de pared de agua, un resultado de medición de la forma de superficie y una forma de referencia sin reducción en espesor de pared son superpuestos para calcular una diferencia entre los mismos basada en una posición de referencia de la forma de superficie y la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua es calculada a partir de la diferencia para evaluar una condición de pared reducida.
De acuerdo con esta invención, puesto que la forma de superficie del tubo de pared de agua es medida a lo largo de la dirección sustancialmente perpendicular a la dirección axial del tubo de pared de agua en base a la señal del detector de desplazamiento, el resultado de medición de la forma de superficie y la forma de referencia sin reducción en espesor de pared son superpuestos para calcular la diferencia entre los mismos en base a la posición de referencia de la forma de superficie con el fin de calcular la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua, de tal manera que la cantidad de espesor de pared reducido y espesor de pared de tubos restantes adicionales puede ser calculada para evaluar una condición de corrosión del tubo de pared de agua a partir de la cantidad de espesor de pared reducido y el espesor de pared del tubo restante, haciendo eficiente el mantenimiento e inspección de tubos de pared de agua.
En la segunda modalidad, es preferido que la inclinación y posición de la forma de superficie basada en la señal del detector de desplazamiento sean corregidas y superpuestas al tiempo de la superposición. En otras palabras, la posición de referencia es calculada a partir de datos en cuanto al resultado de medición para corregir una inclinación en la dirección circunferencial del tubo de pared de agua y relaciones posicionales vertical y lateral de tal manera para hacer coincidir la posición de referencia con una posición correspondiente a una posición de referencia sin reducción en espesor de pared, de tal manera que la superposición puede ser efectuada exactamente y de aquí el error de medición puede ser reducido.
En la segunda modalidad, también es preferido que el espesor de pared de tubo restante sea determinado al restar la cantidad calculada del espesor de pared reducido de un espesor de pared de diseño y el espesor de pared de tubo restante sea evaluado dependiendo de si el espesor de pared de tubo restante cumple con un diseño que requiere espesor de pared. De acuerdo con esta estructura, se determina, en base al diseño preestablecido que requiere espesor de pared, si el espesor de pared de tubo restante del tubo de pared de agua cae en un intervalo ' peligroso, habilitando el mantenimiento e inspección eficientes .
De acuerdo con la presente invención, se puede proveer un dispositivo de inspección y un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor, que puede inspeccionar condiciones de espesor de pared reducidos de múltiples tubos de pared de agua, que se extienden en una dirección vertical a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestas adyacentes entre sí, exacta y eficientemente en un amplio intervalo en base a formas de superficie de los tubos de pared de agua medidos mediante un detector de desplazamiento de láser.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un horno de hervidor .
La Figura 2 muestra una estructura detallada de tubos de pared de agua en un estado alineado, en donde (a) es una vista frontal global y (b) es una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-A.
La Figura 3 muestra otra estructura detallada de tubos de pared de agua en un estado alineado, en donde (a) es una vista frontal global y (b) es una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B.
La Figura 4 es una vista en perspectiva que muestra la estructura general de la presente invención.
La Figura 5 es un dibujo explicativo que muestra estados irradiados de una hendidura de láser de un detector de desplazamiento de láser, en donde (a) indica irradiación a tubos de pared de agua conectados mediante membranas y (b) indica irradiación en el caso de tubos separados sin ser unidos mediante membranas .
La Figura 6 es un dibujo explicativo que muestra estados irradiados de la hendidura del láser del detector de desplazamiento del láser, en donde (a) indica la irradiación que · pasa a través de un prisma y (b) indica irradiación reflejada por un espejo.
La Figura 7 es un diagrama de bloques que muestra la estructura general de una unidad de procesamiento de señales.
La Figura 8 es un diagrama de flujo acerca de una técnica de evaluación en medio de evaluación de espesor de pared reducido.
La Figura 9 es un dibujo explicativo de una forma de superficie a través del detector de desplazamiento del láser.
La Figura 10 es un dibujo explicativo que muestra, de la forma de superficie, una porción de un tubo de pared de agua, porciones de metal soldadas y porciones de membrana en donde (a) indica una curva de forma de superficie y (b) indica las características de la derivada de primer orden de la curva de (a) .
La Figura 11 es un dibujo explicativo que muestra estados corregidos de curvas de forma de superficie, en donde (a) indica una corrección en la dirección de arriba a abajo y (b) indica una corrección de inclinación.
La Figura 12 es un dibujo explicativo que muestra un estado corregido de curvas de forma de superficie en una dirección lateral .
La Figura 13 es un dibujo explicativo que muestra una corrección de un tubo de pared de agua en un estado curvo, en donde (a) indica una curva aproximada trazada para un tubo curvo y (b) indica datos en porciones superiores del tubo.
La Figura 14 es un dibujo explicativo que muestra el cálculo de la cantidad de espesor de pared reducido y cálculo de espesor de tubo restante.
La Figura 15 es un dibujo explicativo que muestra una técnica convencional .
MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La presente invención será descrita en detalle a continuación con referencia a una modalidad mostrada en las figuras. Nótese que el tamaño, material,, forma y posición relativa de los componentes descritos en la modalidad no limitan el alcance de esta invención a no ser que sea mencionado particularmente de otra manera y la modalidad es solo un ejemplo ilustrativo.
Un diagrama esquemático de hervidor ilustrado en la Figura 1. Un horno de hervidor 1 es construido de cuatro paredes de agua 3 el interior del cual es caldeado por un quemador. Al interior de las paredes de agua 3, se extienden múltiples tubos de pared de agua 4 en una dirección de arriba a abajo (dirección vertical) y son dispuestos adyacentes entre sí mediante soldadura o en contacto entre sí. Alternativamente, las paredes de agua 3 por sí mismas pueden estar compuestas de los múltiples tubos de pared de agua 4 que se extiende en la dirección de arriba abajo (dirección vertical) y soldados adyacentes entre sí. Luego, el agua es vertida a los tubos de pared de agua 4 y calentada en los mismos para producir vapor. Para los tubos de pared de agua 4, hay dos tipos: un tipo de tubo liso cuyo pasaje de tubo es lineal y un tipo de tubo ondulado con una hendidura en espiral formada en un pasaje de tubo lineal.
Estructuras detalladas de los tubos de pared de agua 4 son mostradas en la Figura 2 y Figura 3. La Figura 2 muestra una estructura en donde los múltiples tubos de pared de agua 4 son unidos adyacentes entre sí por medio de membranas 8, respectivamente. La Figura 2 (b) muestra una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-A de la Figura 2 (a) .
La membrana 8 es un elemento semejante a placa que se extiende en la dirección axial de los tubos de pared de agua 4, ambos extremos de la cual son soldados con un metal soldado 10 a los tubos de pared de agua 4 en posiciones diametrales de los tubos de pared de agua 4 para formar la superficie de pared 3 del horno de hervidor 1 en tal estado que los tubos de pared de agua múltiples 4 están alineados .
La Figura 3 es otro ejemplo del tubo de pared de agua 4, en donde los múltiples tubos de pared de agua 4 están separados por extremos hacia arriba y hacia abajo de tubos de los cuales están fijos y cada uno de los cuales es puesto en contacto con tubos de pared de' agua adyacentes 4 en posiciones diametralmente opuestas a lo largo de la pared interna de la superficie de pared 3 del horno de hervidor 1.
Un dispositivo de inspección 11 para inspeccionar los tubos de pared de agua 4, estructurado como se menciona anteriormente, para condiciones de espesor de pared reducidos debido a la corrosión por sulfuración en el horno será descrito.
Este dispositivo de inspección 11 consiste de un escáner 14, que no solamente soporta un detector de desplazamiento de láser 12 para medir formas de superficie de los tubos de pared de agua 4 de una manera sin contacto, sino también hace mover el detector de desplazamiento del láser 12 en la dirección axial de los tubos de pared de agua de 4 y una unidad de procesamiento de señal 16 para procesamiento de una señal medida del detector de desplazamiento de láser 12 para calcular la cantidad de espesor de pared reducido y espesor de pared de tubo restante con el fin de determinar una condición de corrosión.
Como se muestra en la Figura 4, el escáner 14 es de tal manera que cuatro columnas (patas 20) con imanes de peso ligero (imanes) 18 anexados a sus extremos inferiores son colocados verticales y fijos. Las caras de asentamiento 22 que tienen una forma de arco para encajar las superficies circulares de los tubos de pared de agua 4 son formadas sobre las superficies de unión a los tubos de pared de agua 4, respectivamente. Las columnas 20 se fijan en dos posiciones en la dirección axial de un tubo de pared de agua 4 y en dos posiciones en la dirección axial de otro tubo de pared de agua 4 de tal manera que serán colocados en esquinas de un rectángulo .
Luego, las vigas 24, 24 son provistas de manera colgante para unir las columnas 20 sobre un tubo de pared de agua 4 con las columnas 20 del otro tubo de pared de agua 4. Ambos extremos de un riel 26 son anexados a las vigas 24, 24. Las vigas 24, 24 y el riel 26 forman un bastidor de soporte 28 para soportar el detector de desplazamiento de láser 12.
Además, la viga 24 es construida con un mecanismo de tornillo de tal manera que el posicionamiento vertical en relación con las columnas 20 es ajustable. Perillas de ajuste hacia arriba-hacia abajo 29 son giradas para permitir que la viga se mueva en dirección del eje X (dirección de flecha a) en una región en donde se forma una hendidura 30. El extremo del riel 26 es también construido para ser movible en relación con la viga 24 en dirección axial de la viga 24 por medio de un mecanismo de tornillo. Perillas de ajuste laterales 31 se hacen girar para permitir el movimiento en la dirección del eje X (dirección de la flecha b) .
Una cabeza de detector 32 es anexada al riel 26 de una manera para ser movible en la dirección del eje Y a lo largo del riel 26. Montado sobre la cabeza del detector 32 se encuentran un motor 33 para impulsar, un codificador 36 para emitir una señal de distancia de viaje de la cabeza de detector 32 del ángulo de rotación del motor 33 y el detector de desplazamiento del láser 12 para irradiar luz de láser hacia la superficie de un tubo de pared de agua 4 para medir el desplazamiento. El motor 33 y el riel 26 constituyen un mecanismo móvil 34 del detector de desplazamiento de láser 12.
Como se muestra en las Figuras 5 (a) , (b) , el detector de desplazamiento del láser 12 es un detector de desplazamiento de láser bidimensional 12, que irradia una luz de láser semejante a hendidura (en forma de banda) 35 en una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal (dirección axial) de un tubo de pared de agua 4 para medir la luz reflejada con el fin de medir la distancia al tubo de pared de agua 4. La forma de superficie externa del tubo de pared de agua 4 a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección axial de tubo de pared de agua 4 es medida .
La Figura 5 (a) muestra un estado irradiado de la hendidura del láser cuando los tubos de pared de agua 4 son unidos mediante membranas 8. La Figura 5 (b) muestra un estado irradiado de la hendidura de láser cuando los tubos de pared de agua 4 son tubos separados no unidos entre sí mediante membranas sino dispuestos en contacto entre sí.
En el caso de inspección de horno de hervidor, la inspección se lleva a cabo sobre un andamio en general instalado en el horno. La separación entre el andamio y la superficie de un tubo de pared de agua 4 es de aproximadamente 150-300 mm. Por consiguiente, cuando una ubicación cerca del andamio (nivel de andamio) va a ser inspeccionada, la longitud focal necesita ser acortada. Sin embargo, de acuerdo con especificaciones generales del detector de desplazamiento del láser 12, a medida que la longitud focal de la luz del láser es acortada, puesto que el ancho de hendidura también se vuelve más estrecho, la superficie del tubo de pared de agua 4 puede no ser apta de ser cubierta por la luz de láser de hendidura como se muestra en la Figura 5 (a) , (b) . En este caso, el detector de desplazamiento de láser 12 necesita ser movido hacia el tubo de pared de agua 4 para medir el desplazamiento de la superficie del tubo de pared de agua 4, dando como resultado reducción en la eficiencia de inspección.
Por consiguiente, como se muestra en la Figura 6 (a) , (b) , se emplean medios de refracción para refractar la luz del láser 35. Como los medios de refracción, se provee un prisma 41 en la Figura 6 (a) de tal manera que la luz del láser 35 producida por el detector de desplazamiento de láser incorporado en la cabeza de detector 32 pasará a través del prisma 41 para reflejar la luz del láser 35.
En la Figura 6 (b) , se provee un espejo 43 de tal manera que la luz del láser 35 producida por el detector de desplazamiento del láser será reflejada por el espejo 43.
El uso de los medios de refracción mostrados en las Figuras 6 (a) , 6 (b) permite la exploración de un tubo con láser aun si un tubo de pared de agua cuya distancia al andamio es corta es irradiado, de tal manera que el número de exploraciones de barridos es reducido, mejorando mediante esto la eficiencia de inspección.
El escáner 14 así construido es de tal manera que las cuatro columnas 20 son fijas mediante los imanes de peso ligero 18 en una posición altamente cgrroída o una porción como un objetivo para verificación periódica y la cabeza de detector 32 es montada en una región de inspección. Después de esto, las perillas de ajuste arriba-abajo 29 y las perillas de ajuste lateral 31 son giradas para realizar ajustes, de tal manera que la distancia desde la superficie de un tubo de pared de agua 4 como el objetivo de inspección al detector de desplazamiento de láser 12 se hará constante.
Luego, el detector de desplazamiento de láser 12 es explorado mientras que se irradia luz de láser a lo largo de la dirección axial (dirección longitudinal) del tubo de pared de agua 4 por medio de motor 33 para medir datos de forma de superficie en un intervalo de carrera de la cabeza de detector 32 (por ejemplo, en un intervalo de 300-500 mm) . En este caso, el codificador 36 puede adquirir los datos de forma de superficie a cada distancia móvil fija (por ejemplo, 1-2 mm) .
Puesto que el escáner 14 es fijo sobre los tubos de pared de agua 4 mediante imanes, la fijación puede ser asegurada. Además, puesto que el movimiento a una posición a ser medida es fácil, las posiciones a ser medidas pueden ser medidas eficientemente en un amplio intervalo.
En seguida, la unidad de procesamiento de señales 16 para procesamiento de una señal de medición del detector de desplazamiento de láser 12 para calcular la cantidad de espesor de pared reducido y espesor de pared' de tubo restante con el fin de determinar una condición de corrosión será descrita.
La estructura general de esta unidad de procesamiento de señales 16 es mostrada en la Figura 7. Los datos de medición del desplazamiento (datos de medición tridimensionales) del detector de desplazamiento del láser 12 e información de posición del codificador 36 son introducidos a un controlador 40. Los datos de medición de desplazamiento (datos de medición tridimensionales) son almacenados en una PC (computadora de un trabajador de inspección) 42 para cada distancia predeterminada (por ejemplo, 1-2 mm) junto con la información de distancia y mostrada en una pantalla.
Los datos de medición de desplazamiento (datos de medición tridimensionales) almacenados en la PC 42 son introducidos a medios de evaluación de espesor de pared reducida 44. Estos medios de evaluación de espesor de pared reducido 44 tienen una sección de cálculo de posición de referencia 46 para calcular, a partir de los datos de medición de desplazamiento (datos de medición tridimensionales), una posición de referencia para calcular la cantidad de espesor de pared reducida, una sección de corrección 48 para corregir una inclinación de la forma dé superficie en base a los datos de medición de desplazamiento (datos de medición tridimensionales) y desalineación vertical y lateral, una sección de cálculo de cantidad de espesor de pared reducido 50 para superponer la forma de superficie de. los datos de medición de desplazamiento (datos de medición tridimensionales) con una forma de referencia de diseño para calcular la cantidad de espesor de pared reducido a partir de una diferencia como resultado de la superposición, una sección de cálculo de espesor de pared de tubo restante 52 para calcular el espesor de pared de tubo restante en base a datos de diseño y una sección de pantalla 54 para evaluar los resultados de cálculo a partir de la sección de cálculo de la cantidad de espesor de pared reducida 50 y la sección de cálculo del espesor de pared de tubo restante 52 y emitir el resultado en una pantalla.
Información del sitio de planta/prueba es también introducida de una base de datos de información de planta 56 a los medios de evaluación de espesor de pared reducida 44. Por ejemplo, el nombre de una planta a ser inspeccionada, el nombre de un sitio a ser probado, datos de diseño (diámetro externo de diseño del tubo, espesor que requiere diseño, material, etc.), historia de inspección pasada, datos de plantas similares, etc. son introducidos.
Una técnica de evaluación en los medios de evaluación en los medios de evaluación de espesor de pared reducido 44 será descrita con referencia al diagrama de flujo de la Figura 8.
Primero, cuando se inicia en la etapa SI, datos de desplazamiento asociados con la información de posición son adquiridos en la etapa S2. Ya que los datos de desplazamiento, como se muestra en la Figura 9, datos de forma de superficie D en cuanto al tubo de pared de agua 4 son adquiridos como desplazamientos de la posición de la cabeza del detector 32, tomando la distancia del ancho del horno (distancia en la dirección del eje X mostrada en la Figura 4) en las abscisas.
Luego, en la etapa S3 , una porción del tubo de pared de agua 4, porciones del metal soldado 10 y porciones de las membranas 8 son reconocidas de la' forma de superficie adquirida por la sección de cálculo de la posición de referencia 46.
Específicamente, como se muestra en la. Figura 10 (a), si la distancia del ancho del horno es tomada en las abscisas y la altura de la forma de superficie semejante a montaña en las ordenadas (1), (6) corresponde a las porciones de las membranas 8, (2), (5) corresponden a las porciones del metal soldado 10 y (3) - (4) corresponden a la porción del tubo de pared de agua 4.
Estas posiciones pueden ser determinadas a partir de los datos de medición al calcular una inclinación de la derivada de primer orden de la curva de la forma de superficie semejante a montaña.
La Figura 10 (b) muestra los datos de derivada de primer orden, en donde la inclinación es casi cero en las posiciones (1), (6) de las membranas 8 y también en las porciones (2), (5) debido a los cojinetes de metal soldados.
Valores pico de inclinación aparecen en dos posiciones en los lados más y menos, respectivamente. La posición del primer valor pico en la dirección de las abscisas está en una transición de las membranas 8 al metal soldado 10 y la posición (3) del segundo valor fijo está en una transición del metal soldado al tubo de pared de agua 4. Puesto que se puede determinar que esta posición (3) es una posición de frontera P entre el metal soldado 10 y el tubo de pared de agua 4, se encuentra que (3) - (4) es la porción de superficie del tubo de pared de agua 4.
Así, las posiciones (1), (6) de las membranas 8 y las posiciones de frontera (3), (4) son determinadas y usadas como posiciones de referencia para superposición durante el cálculo de la cantidad de espesor de pared reducido a ser descrita más tarde .
Además, la inclinación es calculada a partir de la diferenciación de primer orden de la curva de la forma de superficie semejante a montaña determinada a partir de los datos de medición y se pueden usar puntos de inflexión para determinar las posiciones de las membranas 8 y las posiciones de la frontera P (véase Figura 14) entre los metales soldados 10 y el tubo de pared de agua 4. Por consiguiente, las posiciones de referencia son calculadas confiablemente, mejorando la exactitud del cálculo de la cantidad de espesor de pared reducido.
En seguida, se hace la corrección de curvatura en la etapa S4 y el procedimiento procede a la etapa S5 en la cual, si las alturas de las posiciones izquierda y derecha (1) y (6) de las membranas 8 o las alturas de las posiciones de frontera izquierda y derecha (3) y (4) en la forma de superficie determinada a partir de los datos de medición no coincide, la sección de corrección 48 hace una corrección para girar la curva T grados en la dirección circunferencial del tubo de pared de agua 4 como se muestra en la Figura 11 (b) para hacer coincidir las alturas horizontalmente.
Si las posiciones (1), (6) de las membranas o las posiciones de frontera (3), (4) determinadas a partir de los datos de medición están desalineadas con las posiciones de membrana o posiciones de frontera de una forma de referencia sin reducción en el espesor de pared tales como datos de diseño, la curva es movida una distancia H en dirección de arriba a abajo como se muestra en la Figura 11 (a) . En las Figuras 11 (a) , (b) , la línea de puntos representa la posición de forma antes de la corrección y la línea continua representa la posición de forma corregida.
Además, si el detector de desplazamiento de láser no viaja en paralelo con el tubo de pared de agua 4 dependiendo del estado instalado inicial y de aquí los datos de forma de superficie D obtenidos al irradiar linealmente luz de láser en la dirección radial (dirección del eje X) del tubo de pared de agua 4 (véase Figura 4) es de ?' grados desplazados en la dirección lateral, las posiciones frontera entre el metal soldado y las membranas (o las posiciones frontera entre el tubo y las porciones soldadas) son detectadas manual o automáticamente, la desviación x entre los primeros datos y los últimos datos de los datos de forma de superficie D es calculada y se hace una corrección para mover los datos adquiridos por x en la dirección lateral con el fin de hacerla coincidir con un círculo ideal . Nótese que Xi es calculado como Xi=rtixdxtan9 ' . El término "círculo ideal" denota una forma de sección transversal del tubo de pared de agua 4 basado en los datos de diseño del tubo de pared de agua 4.
Como el resultado de medición, la forma de superficie obtenida del detector de desplazamiento de láser 12 puede ser inclinada o movida hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la vibración vertical del detector de desplazamiento de láser 12 debido a la duración durante la medición y además en una inclinación en el estado instalado inicial. Sin embargo, una inclinación en la dirección circunferencial del tubo de pared de agua 4 y una relación de posición vertical puede ser corregida para hacer coincidir las posiciones de las membranas 8 o las posiciones frontera P como las referencias a las posiciones de membrana en la forma de referencia sin reducción en espesor de pared. Por consiguiente, la superposición a ser descrita más tarde puede ser efectuada exactamente y de aquí el error de medición puede ser reducido.
Aun si el detector de desplazamiento de láser 12 no viaja en paralelo con el tubo de pared de agua 4 debido al movimiento lateral dependiendo del estado instalado inicial, la relación posicional lateral del tubo de pared de agua 4 puede ser corregido de la misma manera, de tal manera que la superposición puede ser efectuada exactamente y de aquí el error de medición puede ser reducido. Además, puesto que el error de medición puede ser reducido aun si no es paralelo, el tiempo de instalación puede ser reducido a una gran extensión.
La corrección mencionada 'anteriormente asume ningún doblez en el tubo de pared de agua 4, sin embargo el tubo de pared de agua 4 en el horno de hervidor real 1 puede ser curvo debido a esfuerzos térmicos generados durante la operación. Por consiguiente, la .descripción se hará de la corrección de errores a partir de esta curvatura con referencia a la Figura 13.
Un tubo curvo 45 como el tubo de pared de agua 4 curvo como se muestra en la Figura 13 (a) tiene una separación o espacio entre una porción deprimida curva y una altura de referencia que une un punto de partida y un punto final, de tal manera que la cantidad de espesor de pared reducido puede ser evaluada contiene un error mayor.
Por consiguiente, se hace una corrección para elevar la porción deprimida curva hacia arriba a la altura de referencia que une el punto de partida con el punto final .
Cuando es elevado a la altura de referencia por una distancia (diferencia) entre la altura de referencia y la parte superior del tubo curvo, si el espesor de la porción de vértice es reducida, el error se vuelve más grande.
Por consiguiente, una curva aproximada es requerida para hacer la corrección para elevar la porción deprimida curva hasta la altura de referencia que une el punto de partida y el punto final. Primero, como se muestra en la Figura 13 (b) se tienen los datos en la porción superior del tubo del tubo curvo 45. Los datos en la posición superior del tubo pueden ser • obtenidos de las posiciones de frontera entre el metal soldado y las membranas, más específicamente de un punto medio entre las posiciones frontera (3) y (4) entre el metal soldado y las membranas en la Figura 10 (a) , a partir de los datos de forma de superficie obtenidos del detector de desplazamiento de láser. Datos plurales en la porción superior del tubo son adquiridos a partir de las secciones transversales del tubo para hacer una aproximación utilizando el método de mínimos cuadrados. Aquí, se describirá como un ejemplo un caso en donde la función aproximada es una función cuadrática.
La suma R2 de la siguiente función cuadrática /(x, a) = a, + a2 + a3x2 y el cuadrado de la distancia a cada dato en la posición superior del tubo es calculada. Aquí, n = 3.
R2 se vuelve el valor mínimo en la siguiente condición: Una expresión aproximada puede ser obtenida al encontrar a, que cumple con la condición anterior y una curva aproximada como se muestra en la Figura 13 (a) puede ser trazada. Nótese que la técnica anterior es solo un ejemplo de aproximación y que cualquier otra técnica tal como una función de orden en lugar de la anterior.
La diferencia entre la curva de referencia y la curva aproximada es así sumada o restada a aquellos datos obtenidos no tendrá ninguna curvatura . Así , aun cuando el tubo de pared de agua 4 es curvo, la corrección se hace para elevar la porción deprimida curva hacia arriba a la altura de referencia, de tal manera que el error para evaluar la cantidad de espesor de pared reducido para la curvatura del tubo de pared de agua 4 puede ser reducido.
En la modalidad, puesto que el tubo de pared de agua es soldado con las membranas, la deformación en dirección lateral es pequeña, de tal manera que la deformación en la dirección axial del tubo de pared de agua tiene solamente que ser considerada.
En seguida, en la etapa S6, la forma de referencia de diseño del tubo de pared de agua 4 y datos de historia de inspección previos son obtenidos de la base de datos de información de planta 56 y en etapa S7, los datos de medición en cuanto a la forma de superficie corregida en la etapa S4 y etapa S5 son superpuestos con los datos de referencia de diseño sin reducción en espesor de pared o datos de medición en un estado sin reducción en espesor de pared en la historia de inspección previa o el círculo ideal cuyo diámetro es la distancia entre (3) y (4).
Esta superposición es efectuada en base a las posiciones de superficie (1), (6) de las membranas 8 o las posiciones de frontera (3), (4) entre el metal soldado 10 y el tubo de pared de agua 4.
Un estado superpuesto en el caso del tubo de pared de agua de aletas 4 es mostrado en la Figura 14 (a) y un estado superpuesto en el caso del tubo de pared de agua 4 sin membrana es mostrado en la Figura 14 (b) .
En el caso del tubo de pared de agua 4 sin membrana, un círculo ideal cuyo diámetro es una distancia entre las posiciones más externas es dibujado de los datos de medición, superpuesto y comparado.
Puesto que el grado de corrosión en la membrana 8 es más bajo que la superficie circunferencial del tubo de pared de agua 4 que está de frente al interior del horno de hervidor 1, la membrana 8 es apropiada para uso como una posición de referencia. Cuando la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua 4 es ligera, el error en el calcular la diferencia obtenida de la superposición entre el resultado de medición y la forma de referencia sin reducción en el espesor de pared es pequeño y de aquí el error de inspección es pequeño. Sin embargo, a medida que la cantidad de espesor de pared reducido se incrementa, el espesor de la membrana 8 es reducido. Por consiguiente, cuando la cantidad de espesor de pared reducido se vuelve grande, el espesor de la membrana 8 necesita ser medido por una unidad de medición de espesor ultrasónica para corregir la posición de superficie de la membrana 8 también.
Además , una porción superior de tubo puede ser medida mediante la unidad de medición de espesor ultrasónico de tal manera que el valor puede ser usado como un valor de corrección en dirección de arriba abajo después del cálculo de la cantidad de espesor de pared reducido.
Cuando los tubos de pared de agua 4 son tubos separados sin estar unidos por las membranas 8, ambas porciones del extremo de la forma de superficie de los datos de medición, esto es., posiciones de contacto con tubos de pared de agua adyacentes 4 o las posiciones más cercanas son usadas como posiciones de referencia como se muestra en la Figura 14 (b) . Esto es debido no solamente a que tales posiciones son menos probables de estar expuestas al gas de combustión y de aquí el grado de corrosión es bajo, sino también el círculo ideal cuyo diámetro es la distancia entre ambos extremos de la forma de superficie puede ser extraído y de esta manera hace fácil calcular la cantidad de espesor de pared reducido.
En seguida, el procedimiento pasa a la etapa S8 en la cual la forma de superficie de los datos de medición y los datos sin reducción en espesor de pared, ambos superpuestos en S7 , son comparados para calcular la distancia m (véase Figura 14 (a) ) obtenida al restar una forma de contorno de los datos de medición de la distancia (radio) del centro del circulo de los datos sin reducción en espesor de pared a una posición de contorno. Luego, en la etapa S9, esta distancia m se determina que es la cantidad m de espesor de pared reducido.
En seguida, el procedimiento procede a la etapa S10 para comparar la cantidad m con un valor de referencia de espesor de pared reducido y emite el resultado en la etapa Sil.
Este valor de referencia de espesor de pared reducido es establecido (T1-T2) en base al espesor de pared de diseño (espesor TI sin reducción en espesor de pared) del tubo de pared de agua 4 y el diseño que requiere el espesor (espesor T2 requerido en diseño) , ambos almacenados en la base de datos de información de planta 56. Si alcanza el valor de referencia del espesor de pared reducido, la porción medida es codificada por colores, tal como codificada en rojo, cuando la sección de pantalla 54 muestra el resultado de medición en la pantalla para alertar a un trabajador y un administrador de la planta.
En seguida, en la etapa S12, el espesor de requerimiento de diseño (espesor T2 requerido en el diseño) del tubo de pared de agua 4 y la información en cuanto al espesor de pared de diseño (espesor Ti sin reducción en espesor de pared) ambos almacenados en la base de datos de información de planta 56, son obtenidos y en la etapa S13, el espesor de pared de tubo restante n es calculado al restar la cantidad m de espesor de pared reducido calculada en la etapa S9 del espesor de pared de diseño (espesor TI sin reducción en espesor de pared) .
Luego, en la etapa S14, el espesor de pared de tubo restante n es comparado con el espesor de requerimiento de diseño (espesor T2 requerido en el diseño) como referencia, el estado de espesor restante es emitido en la etapa S15 y el procedimiento procede a la etapa S16 para finalizar.
Como en la etapa Sil, si la salida en la etapa S15 alcanza el espesor de requerimiento de diseño, la porción medida es codificada por colores, tal como codificada en rojo, cuando la sección de pantalla 54 muestra el resultado de medición en la pantalla.
El espesor de pared de tubo restante n es determinado al restar la cantidad m de espesor de pared reducido del espesor de pared de diseño TI para evaluar la condición de corrosión de si el espesor de pared de tubo restante n cumple con el espesor de requerimiento de diseño T2 y esto habilita el mantenimiento e inspección confiable, eficiente.
Puesto que el tubo de pared de agua real 4 es manufacturado con un cojinete en exceso de 2-3· por ciento del lado de diámetro interno más que en el espesor de pared de diseño en consideración de error de manufactura, una condición de corrosión critica puede ser determinada, dejando un margen para error .
Posibilidad de aplicación industrial De acuerdo con la presente invención, puesto que el estado de espesor de pared reducido de múltiples tubos de pared de agua que se extienden en la dirección de arriba a abajo (dirección vertical) a lo largo de las superficies de pared internas del horno de hervidor pueden ser inspeccionadas en un amplio intervalo exacta y eficientemente en base a las formas de superficie de los tubos de pared de agua medidos por el detector de desplazamiento del láser, esto es útil para ser aplicado a un dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor, que inspecciona condiciones de pared reducidas de múltiples tubos de pared de agua que se extienden en una dirección vertical a lo largo de superficies de pared internas de horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre sí, caracterizado porque comprende: una pata colocada vertical y fija mediante un imán sobre una superficie de un tubo de pared de agua; un bastidor de soporte fijo a la pata para soportar un detector de desplazamiento que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie del tubo de pared de agua; un mecanismo móvil para hacer mover el detector de desplazamiento en una dirección axial del tubo de pared de agua en relación con el bastidor de soporte y medios de evaluación de espesor de pared reducido para medir una forma de superficie del tubo de pared de agua a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección axial del tubo de pared de agua en base a una señal del detector de desplazamiento para calcular una cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua a partir de una diferencia entre un resultado de medición de la forma de superficie y una forma de referencia sin reducción en espesor de pared con el fin de evaluar una condición de espesor de pared reducida.
2. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bastidor de soporte es soportado por una pluralidad de las patas e incluye mecanismos de ajuste anexados a las patas moviblemente en la dirección vertical de las patas y en una dirección perpendicular a la dirección vertical para hacer una posición del detector de desplazamiento ajustable en relación con el tubo de pared de agua.
3. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue los medios de evaluación del espesor de pared reducido incluyen una sección de cálculo de la posición de referencia para calcular una posición de referencia para superposición entre el resultado de medición de la forma de superficie y la forma de referencia sin reducción en espesor de pared.
4. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de evaluación del espesor de pared reducido incluyen una sección de corrección para corregir una inclinación y posición de la forma de superficie en base a la señal del detector de desplazamiento al tiempo de la superposición.
5. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la posición de referencia es una posición de una membrana provista para sobresalir radialmente con el fin de unir tubos de pared de agua adyacentes .
6. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la posición de referencia es una posición de contacto o posición más cercana entre tubos de pared de agua adyacentes .
7. El dispositivo de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además medios de refracción provistos entre el detector de desplazamiento produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie del tubo de pared de agua y el tubo de pared de agua para refractar la luz del láser irradiada del detector de desplazamiento hacia el tubo de pared de agua .
8. Un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor que inspecciona condiciones de pared reducidas de tubos de pared de agua que se extienden en una dirección vertical a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre sí, caracterizado porque una forma de superficie de un tubo de pared de agua es medida a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a una dirección axial del tubo de pared de agua en base a una señal de un detector de desplazamiento para irradiar luz de láser sobre la superficie del tubo de pared de agua', un resultado de medición de la forma de superficie y una forma de referencia sin reducción en espesor de pared sori superpuestos para calcular una diferencia entre los mismos en base a una posición de referencia de la forma de superficie y una cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua es calculada a partir de la diferencia para evaluar una condición de pared reducida.
9. El método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque una inclinación y una posición de la forma de superficie basada en la señal de detector de desplazamiento son corregidos y superpuestos al tiempo de la superposición .
10. El método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un espesor de pared de tubo restante es determinado al. restar la cantidad calculada de espesor de pared reducido de un espesor de pared de diseño y el espesor de pared de tubo restante es evaluado dependiendo si el espesor de pared de tubo restante cumple con un espesor de pared requerido de diseño . RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se provee un dispositivo de inspección y un método de inspección para tubos de pared de agua de horno de hervidor que pueden inspeccionar condiciones de espesor de pared reducido de múltiples tubos de pared de agua, que se extienden en una dirección de arriba a abajo a lo largo de superficies de pared internas de un horno de hervidor y dispuestos adyacentes entre si, exacta y eficientemente en un amplio intervalo en base a formas de superficie de los tubos de pared de agua medidas mediante un detector de desplazamiento de láser. Un escáner 14 que incluye columnas 20 colocadas verticales y fijas mediante imanes sobre la superficie de múltiples tubos de pared de agua 4 que se extienden en la dirección de arriba a abajo sobre las superficies de pared internas del horno de hervidor, un bastidor de soporte 28 fijo a las columnas 20 para soportar un detector de desplazamiento 12 que produce luz de láser a ser irradiada sobre la superficie de un tubo de pared de agua y un mecanismo móvil 31 para hacer mover el detector de desplazamiento 12 en la dirección axial del tubo de pared de agua 4 en relación con el bastidor de soporte 28. También se provee una unidad de procesamiento de señales 16 para calcular la cantidad de espesor de pared reducido del tubo de pared de agua 4 a partir de una diferencia entre la forma de superficie de sección transversal del tubo de pared de agua 4 en base a una señal del detector de desplazamiento 12 y una forma de referencia sin reducción en el espesor de pared con el fin de evaluar una condición de espesor de pared reducida.
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