JP2019035715A - Water level detection method of heat transfer tube and inspection method of heat transfer tube - Google Patents

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Abstract

To easily obtain a state that water in a header is drained and a heat transfer tube is filled with water.SOLUTION: A water level detection method for a plurality of heat transfer tubes extending below a header 12 extending in a horizontal direction has: a transmitting step for continuously transmitting ultrasonic waves US1 from an ultrasonic sensor 8 so that the ultrasonic waves US1 are transmitted upward V1 on a lower surface of an inspection nozzle stub 13 provided in such a way that it projects in a horizontal direction from the header 12; a drain start step for starting draining the heat transfer tube and the header 12; a drain stop step for stopping draining when the state that a reflection signal US2 of the ultrasonic waves is detected by an ultrasonic sensor 8 changes to the state that it is not detected, by draining; and an opening step for opening at least a part of the inspection nozzle stub 13 after stop.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、伝熱管の水位検出方法及び伝熱管の検査方法に関する。   The present invention relates to a heat transfer tube water level detection method and a heat transfer tube inspection method.

伝熱管（ボイラチューブ）の肉厚測定や探傷検査を行うため、複数の伝熱管が接続されている管寄せから超音波センサを導入し、検査を行うシステムがある。検査の際、検査対象の伝熱管には水が満たされていなければならないため、ボイラの給水設備を用いて給水が行われている（例えば、特許文献１参照）。   In order to perform wall thickness measurement and flaw detection inspection of a heat transfer tube (boiler tube), there is a system in which an ultrasonic sensor is introduced from a header connected to a plurality of heat transfer tubes. At the time of inspection, since the heat transfer tubes to be inspected must be filled with water, water is supplied using a boiler water supply facility (see, for example, Patent Document 1).

管寄せに接続された複数の伝熱管を検査する場合、対象の管寄せの端部を切断して超音波センサを管寄せの内部へ導入することになるが、管寄せより上方まで水が溜まっていると、管寄せの切断の際に圧力がかかった水が噴出する。よって、管寄せ内の水が抜かれた一方で、伝熱管内は水で満たされた状態とされた過不足無い水張りをする必要がある。
特に、管寄せはボイラの上下方向に点在しているため、下方に配置されている管寄せを切断する際には、注意が必要となる。 When inspecting multiple heat transfer tubes connected to the header, the end of the target header is cut and the ultrasonic sensor is introduced into the header, but water accumulates above the header. If this is the case, water under pressure will be ejected when the header is cut. Therefore, while the water in the header is drained, the heat transfer tube needs to be filled with water that is filled with water.
In particular, since the headers are scattered in the vertical direction of the boiler, care must be taken when cutting the headers arranged below.

従来、過不足ない水張りをするためには、
（１）一旦、伝熱管内の水を完全に抜く
（２）管寄せに設けられた点検用管台を切断し、開放する
（３）水を供給する
（４）切断された点検用管台から水がオーバーフローしたら水の供給を止める
という手順を行っている。 Conventionally, in order to do water filling without excess or deficiency,
(1) Once the water in the heat transfer tube is completely drained (2) The inspection nozzle provided in the header is cut and opened (3) Water is supplied (4) The disconnected inspection nozzle If the water overflows, the procedure is to stop the water supply.

特開２００１−３０５１１０号公報JP 2001-305110 A 特開昭６０−３６８０３号公報JP-A-60-36803

ところで、上記した手順で水張りを行う場合、管寄せは複数あるため、手間や費用がかかるという課題がある。また、複数の管寄せ毎に上記した手順を行うと、大量の水が必要であり、多量の排水が出るという課題もある。   By the way, when water filling is performed according to the above-described procedure, there are a plurality of headers, so there is a problem that it takes time and cost. Moreover, when the above-mentioned procedure is performed for each of the plurality of headers, a large amount of water is required, and there is a problem that a large amount of drainage is discharged.

特許文献２には、伝熱管に水が残留しているか確認のため、伝熱管の外側から超音波センサの探傷子を当て、その波形を見ることで、残留水の有無を確認する技術が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の技術は、完全にブロー（水抜き）した後の伝熱管内の残留水を検知する手法に過ぎない。また、この手法を用いたとしても、対象の管寄せに接続された伝熱管は、耐火物で被覆されているため、これを取り除かなければ超音波センサを当てることができず、また、仮に耐火物を取り除いたとしても、足場のない高所での作業であるため作業が困難であるという課題がある。   Patent Document 2 describes a technique for confirming the presence or absence of residual water by applying a flaw detector of an ultrasonic sensor from the outside of the heat transfer tube and checking its waveform in order to check whether water remains in the heat transfer tube. Has been. However, the technique described in Patent Document 2 is only a method for detecting residual water in the heat transfer tube after it has been completely blown (drained). Even if this method is used, the heat transfer tube connected to the target header is covered with a refractory material. Therefore, the ultrasonic sensor cannot be applied unless the heat transfer tube is removed. Even if an object is removed, there is a problem that the work is difficult because it is a work at a high place without a scaffold.

この発明は、管寄せ内の水が抜かれ、伝熱管が水で満たされた状態を容易に得ることができる伝熱管の水位検出方法及び伝熱管の検査方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for detecting a water level of a heat transfer tube and a method for inspecting the heat transfer tube, which can easily obtain a state in which the water in the header is removed and the heat transfer tube is filled with water.

本発明の第一の態様によれば、伝熱管の水位検出方法は、水平方向に延在する管寄せの下方に延在する複数の伝熱管の水位検出方法であって、前記管寄せから水平方向に突出するように設けられた点検用管台の下面に超音波が上方に発信されるように超音波センサから超音波を連続的に発信する発信工程と、前記伝熱管及び管寄せから排水を開始する排水開始工程と、前記排水により、前記超音波センサで前記超音波の反射信号が検出される状態から検出されない状態に変化した時点で、前記排水を停止する排水停止工程と、前記停止の後に、前記点検用管台の少なくとも一部を開放する開放工程と、を有することを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, the water level detection method for a heat transfer tube is a water level detection method for a plurality of heat transfer tubes that extends below a header that extends in the horizontal direction. A transmitting step of continuously transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic sensor so that ultrasonic waves are transmitted upward to the lower surface of the inspection nozzle provided so as to protrude in the direction, and drainage from the heat transfer tube and the header A drainage start step for stopping the drainage at a time when the ultrasonic sensor changes from a state where the reflected signal of the ultrasonic wave is detected to a state where it is not detected by the drainage, and the stoppage. And an opening step of opening at least a part of the inspection nozzle.

このような構成によれば、管寄せ内の水が抜かれ、伝熱管内は水で満たされた状態で排水を止めることができる。これにより、管寄せ内の水が抜かれ、伝熱管が水で満たされた状態を容易に得ることができる。
また、伝熱管を保護する耐火材を取り除くことなく水位の変化を検出することができるため、低コスト、かつ、短い作業時間で水位の検出を行うことができる。 According to such a configuration, water in the header can be drained, and drainage can be stopped in a state where the heat transfer tube is filled with water. Thereby, the water in a header can be drained and the state in which the heat exchanger tube was filled with water can be obtained easily.
Moreover, since the change in the water level can be detected without removing the refractory material that protects the heat transfer tube, the water level can be detected at a low cost and in a short working time.

上記伝熱管の水位検出方法において、前記点検用管台は、歩廊の近傍に、前記歩廊の上面との間に所定の間隔を置いて配置されてよい。   In the heat transfer pipe water level detection method, the inspection nozzle may be disposed in the vicinity of the walkway with a predetermined interval between the upper surface of the walkway.

このような構成によれば、歩廊での作業が可能になるため、安全に作業を行うことができる。   According to such a configuration, it is possible to work in the corridor, so that the work can be performed safely.

本発明の第二の態様によれば、伝熱管の検査方法は、上記いずれかの伝熱管の水位検出方法の後に実施され、伝熱管用超音波センサを前記点検用管台から前記伝熱管へ挿入する超音波センサ挿入工程を有することを特徴とする。   According to the second aspect of the present invention, the heat transfer tube inspection method is implemented after any one of the above heat transfer tube water level detection methods, and the heat transfer tube ultrasonic sensor is moved from the inspection nozzle to the heat transfer tube. It has the ultrasonic sensor insertion process to insert, It is characterized by the above-mentioned.

このような構成によれば、伝熱管が水で満たされた状態から安全に検査を行うことができる。   According to such a structure, it can test | inspect safely from the state with which the heat exchanger tube was filled with water.

本発明によれば、管寄せ内の水が抜かれ、伝熱管内は水で満たされた状態で排水を止めることができる。これにより、伝熱管が水で満たされた状態を容易に得ることができる。
また、伝熱管を保護する耐火材を取り除くことなく水位の変化を検出することができるため、低コスト、かつ、短い作業時間で水位の検出を行うことができる。 According to the present invention, water in the header can be drained, and drainage can be stopped while the heat transfer tube is filled with water. Thereby, the state with which the heat exchanger tube was satisfy | filled with water can be obtained easily.
Moreover, since the change in the water level can be detected without removing the refractory material that protects the heat transfer tube, the water level can be detected at a low cost and in a short working time.

本発明の実施形態のボイラ及び管肉厚測定装置の斜視図である。It is a perspective view of the boiler and tube thickness measuring apparatus of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のボイラの概略図である。It is the schematic of the boiler of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の管寄せ及び点検用管台の断面図であって、管寄せが水で満たされている状態を示す図である。It is sectional drawing of the header and the inspection nozzle of embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state with which the header is filled with water. 本発明の実施形態の管寄せ及び点検用管台の断面図であって、管寄せ内の水が減少する様子を示す図である。It is sectional drawing of the header and the inspection nozzle of embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows a mode that the water in a header reduces. 本発明の実施形態の管寄せ及び点検用管台の断面図であって、点検用管台内の水がなくなった状態を示す図である。It is sectional drawing of the header and the inspection nozzle of embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state where the water in the inspection nozzle is exhausted. 超音波の反射信号の大きさの経時的変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the magnitude | size of the reflected signal of an ultrasonic wave. 本発明の実施形態の伝熱管の水位検出方法のフローチャートである。It is a flowchart of the water level detection method of the heat exchanger tube of embodiment of this invention.

以下、本発明の伝熱管の水位検出方法、及び伝熱管の検査方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の伝熱管の水位検出方法は、例えば、ストーカ型焼却炉を構成するボイラに使用される伝熱管の肉厚測定や探傷検査を行う際に、伝熱管内が水で満たされ、かつ、伝熱管の上方に接続されている管寄せ内の水が抜かれていることを確認するための方法である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a heat transfer tube water level detection method and a heat transfer tube inspection method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
The water level detection method of the heat transfer tube of the present invention is, for example, when the thickness measurement or flaw detection inspection of the heat transfer tube used in the boiler constituting the stoker-type incinerator is performed, and the heat transfer tube is filled with water, and This is a method for confirming that the water in the header connected to the upper side of the heat transfer tube has been removed.

ここで、超音波プローブ等のセンサ（以下、伝熱管用超音波センサと呼ぶ。）を用いて伝熱管の肉厚測定や探傷検査を行う管肉厚測定装置について説明する。   Here, a tube thickness measuring apparatus that performs thickness measurement and flaw detection inspection of a heat transfer tube using a sensor such as an ultrasonic probe (hereinafter referred to as a heat transfer tube ultrasonic sensor) will be described.

図１に示すように、ボイラ１０は、水平方向に延在する管寄せ１２と管寄せ１２の下方に延在する複数の伝熱管１１とを備えている。伝熱管１１は水蒸気の流路となる複数の剛体の管であり、管寄せ１２の延在方向に沿って配列されて一端が管寄せ１２に接続されている。各々の伝熱管１１は管寄せ１２と連通しており、それぞれ管寄せ１２に対して直交するように延在している。   As shown in FIG. 1, the boiler 10 includes a header 12 extending in the horizontal direction and a plurality of heat transfer tubes 11 extending below the header 12. The heat transfer tubes 11 are a plurality of rigid tubes serving as water vapor channels, and are arranged along the extending direction of the header 12, and one end thereof is connected to the header 12. Each heat transfer tube 11 communicates with the header 12, and extends so as to be orthogonal to the header 12.

管寄せ１２には、点検の際に使用される点検用管台１３が管寄せ１２の延在方向の端部から水平方向に突出するように形成されている。
また点検用管台１３は、管寄せ１２の配置や大きさによって、管寄せ１２の途中から水平方向に突出して複数形成されていてもよい。
伝熱管用超音波センサ６は、複数ある点検用管台１３の少なくとも一部を開放することによって形成される点検孔１３ａ及び管寄せ１２を介して伝熱管１１に導入される。なお、点検孔１３ａは、ボイラ１０の運転中には塞がれる。点検孔１３ａは、伝熱管１１の水位検出が終了した後の伝熱管１１の検査の際に形成される。 In the header 12, an inspection nozzle 13 used for inspection is formed so as to protrude in the horizontal direction from an end portion in the extending direction of the header 12.
A plurality of inspection nozzles 13 may be formed so as to protrude in the horizontal direction from the middle of the header 12 depending on the arrangement and size of the header 12.
The heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is introduced into the heat transfer tube 11 through an inspection hole 13 a and a header 12 formed by opening at least a part of a plurality of inspection nozzles 13. The inspection hole 13a is closed during operation of the boiler 10. The inspection hole 13a is formed when the heat transfer tube 11 is inspected after the detection of the water level of the heat transfer tube 11 is completed.

また、点検用管台１３は、歩廊２１の近傍に、歩廊２１の上面との間に所定の間隔を置いて配置されている。   In addition, the inspection nozzle 13 is disposed in the vicinity of the walkway 21 with a predetermined interval between the upper surface of the walkway 21.

管肉厚測定装置１は、データ収集解析機器２と、データ収集解析機器２が収集したデータを表示するデータ表示装置３と、データ収集解析機器２と接続されたケーブル巻取装置４と、ケーブル巻取装置４から排出されるフレキシブル管であるケーブル５と、ケーブル５の先端に取り付けられたセンサである伝熱管用超音波センサ６と、伝熱管用超音波センサ６の案内装置であるガイド管７と、点検用管台１３に取り付けられた超音波センサ８（図３参照）と、を有している。   The tube thickness measuring device 1 includes a data collection / analysis device 2, a data display device 3 for displaying data collected by the data collection / analysis device 2, a cable winding device 4 connected to the data collection / analysis device 2, a cable A cable 5 that is a flexible tube discharged from the winding device 4, an ultrasonic sensor 6 for a heat transfer tube that is a sensor attached to the tip of the cable 5, and a guide tube that is a guide device for the ultrasonic sensor 6 for the heat transfer tube 7 and an ultrasonic sensor 8 (see FIG. 3) attached to the inspection nozzle 13.

点検用管台１３に取り付けられた超音波センサ８は、外部から点検用管台１３内の水の有無を検出するためのセンサであり、伝熱管１１内に挿入される伝熱管用超音波センサ６とは異なる。   The ultrasonic sensor 8 attached to the inspection nozzle 13 is a sensor for detecting the presence or absence of water in the inspection nozzle 13 from the outside, and is an ultrasonic sensor for heat transfer tubes inserted into the heat transfer tube 11. Different from 6.

データ収集解析機器２は、伝熱管用超音波センサ６によって測定された伝熱管１１の肉厚データがケーブル５を介して入力される機器である。即ち、データ収集解析機器２は、伝熱管１１の肉厚データを収集し解析する役割を有している。
データ表示装置３はデータ収集解析機器２が収集した伝熱管１１の肉厚データを表示するために使用される表示装置（モニタ）である。 The data collection and analysis device 2 is a device to which the thickness data of the heat transfer tube 11 measured by the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is input via the cable 5. That is, the data collection and analysis device 2 has a role of collecting and analyzing the wall thickness data of the heat transfer tube 11.
The data display device 3 is a display device (monitor) used for displaying the thickness data of the heat transfer tube 11 collected by the data collection and analysis device 2.

ケーブル５は、剛体の伝熱管１１の内部に伝熱管１１の軸線方向に沿うように挿入される。ケーブル５は例えば金属やビニール等からなる長尺状のフレキシブル管であって、全長にわたって屈曲可能とされている。ケーブル５は、伝熱管用超音波センサ６とデータ収集解析機器２とを接続するデータ信号配線や、水圧で伝熱管用超音波センサ６を回転させるための水供給ホースを内包している。
伝熱管用超音波センサ６は、ケーブル５の先端部に設けられており、超音波を発信することによって伝熱管１１の肉厚データを測定する。 The cable 5 is inserted into the rigid heat transfer tube 11 along the axial direction of the heat transfer tube 11. The cable 5 is a long flexible tube made of, for example, metal or vinyl, and can be bent over its entire length. The cable 5 includes a data signal wiring for connecting the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 and the data collection and analysis device 2 and a water supply hose for rotating the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 with water pressure.
The heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is provided at the tip of the cable 5 and measures the thickness data of the heat transfer tube 11 by transmitting ultrasonic waves.

ガイド管７は、ケーブル５及び伝熱管用超音波センサ６が伝熱管１１へ導入されるのを案内する管であって、伝熱管１１の肉厚の測定に先立って管寄せ１２内に配置される。ガイド管７は、屈曲自在な筒で構成されている。
ガイド管７は、点検用管台１３の少なくとも一部を開放することによって形成される点検孔１３ａから管寄せ１２内に挿入され、その先端が伝熱管１１に接続される。いいかえれば、点検孔１３ａは、ガイド管７が管寄せ１２内に挿入され、その先端が伝熱管１１に接続される程度まで、点検用管台１３の少なくとも一部を開放して形成されればよい。 The guide tube 7 is a tube that guides the introduction of the cable 5 and the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 into the heat transfer tube 11, and is arranged in the header 12 before measuring the thickness of the heat transfer tube 11. The The guide tube 7 is composed of a flexible tube.
The guide tube 7 is inserted into the header 12 through an inspection hole 13 a formed by opening at least a part of the inspection nozzle 13, and its tip is connected to the heat transfer tube 11. In other words, if the inspection hole 13 a is formed by opening at least a part of the inspection nozzle 13 to the extent that the guide tube 7 is inserted into the header 12 and the tip of the inspection hole 13 a is connected to the heat transfer tube 11. Good.

図２に示すように、検査対象である伝熱管１１を有するボイラ１０は、複数の管寄せ１２を有している。以下の説明では、ボイラ１０が６つの上部側の管寄せ１２を有するものとして説明する。ボイラ１０は、最も高い位置に配置されている管寄せ１２Ａと、二番目に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｂと、三番目に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｃと、四番目に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｄと、五番目に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｅと、六番目に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｆと、を有している。
各々の管寄せ１２に接続されている複数の伝熱管１１の下方には、排水弁１８が設けられている。排水弁１８を開くことによって、ブロー用集合管寄せ１９を介して、排水タンク２０に排水することができる。 As shown in FIG. 2, the boiler 10 having the heat transfer tubes 11 to be inspected has a plurality of headers 12. In the following description, the boiler 10 will be described as having six upper headers 12. The boiler 10 includes a header 12A arranged at the highest position, a header 12B arranged at the second highest position, a header 12C arranged at the third highest position, and a fourth. A header 12D disposed at a high position, a header 12E disposed at a fifth highest position, and a header 12F disposed at a sixth highest position.
A drain valve 18 is provided below the plurality of heat transfer tubes 11 connected to each header 12. By opening the drain valve 18, the drainage tank 20 can be drained through the blow collecting header 19.

次に、点検用管台１３の詳細形状について説明する。以下、点検用管台１３の内部空間Ｒ２の少なくとも一部に水が満たされているものとして説明する。図３から図５は、本発明の実施形態の管寄せ及び点検用管台の断面図であって、（ａ）は、管寄せの軸線と直交する水平方向から見た管寄せの断面図であり、（ｂ）は、管寄せの軸線方向から見た管寄せの側面図である。   Next, the detailed shape of the inspection nozzle 13 will be described. In the following description, it is assumed that at least a part of the internal space R2 of the inspection nozzle 13 is filled with water. 3 to 5 are cross-sectional views of the header and the inspection nozzle according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view of the header viewed from a horizontal direction orthogonal to the axis of the header. And (b) is a side view of the header viewed from the axial direction of the header.

図３に示す実施形態では、点検用管台１３は、管寄せ１２の延在方向の端部に設けられている端壁１２ａに取り付けられている。点検用管台１３と管寄せ１２は、例えば溶接で接合されていてもよく、例えばフランジにより取り外し可能に取り付けられていてもよい。管寄せ１２の端壁１２ａの中心位置には、管寄せ１２の内部空間Ｒ１と点検用管台１３の内部空間Ｒ２とを連通させる円形の貫通孔１４が形成されている。   In the embodiment shown in FIG. 3, the inspection nozzle 13 is attached to an end wall 12 a provided at an end of the header 12 in the extending direction. The inspection nozzle 13 and the header 12 may be joined by welding, for example, or may be detachably attached by a flange, for example. A circular through hole 14 is formed at the center position of the end wall 12a of the header 12 so that the internal space R1 of the header 12 communicates with the internal space R2 of the inspection nozzle 13.

点検用管台１３は、有底円筒状をなしている。点検用管台１３は、円筒状の円筒部１５と、円形の壁部１６とを、有している。円筒部１５は、例えばフランジにより所定位置から分割して取り外し可能に形成されていてもよい。円筒部１５の外径は、管寄せ１２の外径よりも小さい。点検用管台１３の貫通孔１４の内径と、円筒部１５の内径は略等しい。
点検用管台１３は、円筒部１５と管寄せ１２とが同軸状となるように、管寄せ１２の端壁１２ａに取り付けられている。伝熱管１１の水位検出が終了した後の伝熱管１１の検査の際に、点検用管台１３の円筒部１５が所定位置で切断または取り外されることで、点検用管台１３の壁部１６が管寄せ１２から分離され、図１に示す点検孔１３ａが形成される。 The inspection nozzle 13 has a bottomed cylindrical shape. The inspection nozzle 13 has a cylindrical cylindrical portion 15 and a circular wall portion 16. The cylindrical portion 15 may be formed so as to be removable from a predetermined position by a flange, for example. The outer diameter of the cylindrical portion 15 is smaller than the outer diameter of the header 12. The inner diameter of the through hole 14 of the inspection nozzle 13 and the inner diameter of the cylindrical portion 15 are substantially equal.
The inspection nozzle 13 is attached to the end wall 12a of the header 12 so that the cylindrical portion 15 and the header 12 are coaxial. When the heat transfer tube 11 is inspected after the detection of the water level of the heat transfer tube 11, the cylindrical portion 15 of the inspection nozzle 13 is cut or removed at a predetermined position, so that the wall portion 16 of the inspection nozzle 13 is removed. Separated from the header 12, the inspection hole 13a shown in FIG. 1 is formed.

上記構成により、管寄せ１２の内部空間Ｒ１と点検用管台１３の内部空間Ｒ２とは、連通しており、管寄せ１２の内部空間Ｒ１が水でいっぱいに満たされている場合、点検用管台１３の内部空間Ｒ２も水でいっぱいに満たされる。
図５に示すように、排水によって水位が減少し、点検用管台１３の内部空間Ｒ２に水がなくなった直後の段階では、管寄せ１２の内部空間Ｒ１のうち内部空間Ｒ２より下方の空間は依然として水で満たされる。図５の状態は、管寄せ１２に接続された伝熱管１１内に水がいっぱいに満たされる一方で、点検用管台１３内には水がない状態である。本発明の伝熱管の水位検出方法は、水位を図５に示す水位とすることが目的である。 With the above configuration, the internal space R1 of the header 12 and the internal space R2 of the inspection nozzle 13 are in communication, and when the internal space R1 of the header 12 is fully filled with water, the inspection pipe The internal space R2 of the table 13 is also filled with water.
As shown in FIG. 5, in the stage immediately after the water level is reduced by the drainage and the water in the internal space R2 of the inspection nozzle 13 is exhausted, the space below the internal space R2 in the internal space R1 of the header 12 is Still filled with water. The state of FIG. 5 is a state in which the heat transfer tube 11 connected to the header 12 is fully filled with water, but there is no water in the inspection nozzle 13. The method for detecting the water level of the heat transfer tube of the present invention is to set the water level to the water level shown in FIG.

超音波センサ８は、点検用管台１３の円筒部１５の下方の外周面１５ａに取り付けられている。超音波センサ８は、円筒部１５の外周面１５ａの上下方向Ｖの最下部（下面）に、超音波ＵＳ１を上方Ｖ１に発信するように取り付けられている。換言すれば、超音波センサ８は、超音波ＵＳ１を円筒部１５の最下部から円筒部１５の最上部に向かって発信するように配置されている。
超音波センサ８の発信器から上方Ｖ１に発信された超音波ＵＳ１は、水と点検用管台１３を構成する金属との界面、又は、水と空気との界面で反射して下方Ｖ２に向かう。反射した反射信号ＵＳ２は、超音波センサ８の受信器で受信される。 The ultrasonic sensor 8 is attached to the outer peripheral surface 15 a below the cylindrical portion 15 of the inspection nozzle 13. The ultrasonic sensor 8 is attached to the lowermost portion (lower surface) in the vertical direction V of the outer peripheral surface 15a of the cylindrical portion 15 so as to transmit the ultrasonic wave US1 to the upper V1. In other words, the ultrasonic sensor 8 is arranged to transmit the ultrasonic wave US <b> 1 from the lowermost part of the cylindrical part 15 toward the uppermost part of the cylindrical part 15.
The ultrasonic wave US1 transmitted from the transmitter of the ultrasonic sensor 8 to the upper side V1 is reflected at the interface between water and the metal constituting the inspection nozzle 13 or the interface between water and air and travels downward V2. . The reflected reflected signal US2 is received by the receiver of the ultrasonic sensor 8.

次に、伝熱管の水位検出方法と、伝熱管の水位検出方法の後に実施される伝熱管の検査方法について説明する。
伝熱管１１の水位検出は、管肉厚測定装置１を用いて伝熱管１１の検査をする前に実施するものであり、点検用管台１３を開放する前に実施する。即ち、本実施形態の伝熱管の水位検出方法は、点検用管台１３を開放することなく、伝熱管１１の水位を検出する方法である。 Next, a heat transfer tube water level detection method and a heat transfer tube water level detection method implemented after the heat transfer tube water level detection method will be described.
The water level detection of the heat transfer tube 11 is performed before the heat transfer tube 11 is inspected using the tube thickness measuring device 1 and is performed before the inspection nozzle 13 is opened. That is, the water level detection method of the heat transfer tube of this embodiment is a method of detecting the water level of the heat transfer tube 11 without opening the inspection nozzle 13.

図７に示すように、伝熱管の水位検出方法は、点検用管台１３に設置された超音波センサ８から超音波ＵＳ１を連続的に発信する発信工程Ｓ１と、伝熱管１１及び管寄せ１２から排水を開始する排水開始工程Ｓ２と、超音波センサ８で反射信号が検出されているか否かを判定する判定工程Ｓ３と、反射信号が検出されていない場合に排水を停止する排水停止工程Ｓ４と、点検用管台１３の少なくとも一部を開放する開放工程Ｓ５と、を有している。   As shown in FIG. 7, the method for detecting the water level of the heat transfer tube includes a transmission step S <b> 1 for continuously transmitting the ultrasonic wave US <b> 1 from the ultrasonic sensor 8 installed on the inspection nozzle 13, the heat transfer tube 11 and the header 12. The drainage start step S2 for starting drainage from the water, the determination step S3 for determining whether or not the reflected signal is detected by the ultrasonic sensor 8, and the drainage stop step S4 for stopping drainage when the reflected signal is not detected. And an opening step S5 for opening at least a part of the inspection nozzle 13.

一例として伝熱管１１の検査は、接続されている管寄せ１２の位置が高い順に実施される。図２に示すボイラ１０においては、管寄せ１２Ａが最も高い位置に配置されている。よって、この管寄せ１２Ａに接続されている伝熱管１１Ａから検査を行うことができる。そして、この管寄せ１２Ａの次に高い位置に配置されている管寄せ１２Ｂに接続されている伝熱管１１Ｂの検査を行い、以下、伝熱管１１Ｃ、伝熱管１１Ｄ、伝熱管１１Ｅ、伝熱管１１Ｆ、の順に検査を行う。   As an example, the inspection of the heat transfer tubes 11 is performed in descending order of the position of the connected header 12. In the boiler 10 shown in FIG. 2, the header 12A is disposed at the highest position. Therefore, it can test | inspect from the heat exchanger tube 11A connected to this header 12A. Then, the heat transfer tube 11B connected to the header 12B arranged at the next higher position of the header 12A is inspected. Hereinafter, the heat transfer tube 11C, the heat transfer tube 11D, the heat transfer tube 11E, the heat transfer tube 11F, Inspect in this order.

また、最も高い位置に配置されている管寄せ１２Ａが水で満たされていない場合は、図示しないボイラ１０の給水設備を用いて給水を行う。   Moreover, when the header 12A arrange | positioned in the highest position is not satisfy | filled with water, water supply is performed using the water supply equipment of the boiler 10 which is not shown in figure.

発信工程Ｓ１は、点検用管台１３の下方に設置された超音波センサ８から超音波ＵＳ１を発信するとともに、超音波ＵＳ１の発信を継続させる工程である。
図６は、横軸を時間、縦軸を超音波の発信から受信までに要した超音波の反射時間Ｔとし、超音波の反射時間Ｔの経時的変化を示すグラフである。超音波センサに近い側の界面を超音波センサ８の発信器から発信された超音波ＵＳ１は、水と点検用管台１３を形成する金属との間の界面で反射し、超音波センサ８の受信器は、反射信号ＵＳ２を受信する。
図示しない表示装置には、超音波センサ８に近い側の水と金属との界面を基準とした反射時間Ｔが表示される。反射時間Ｔと音速との関係を演算することにより、水と金属の界面までの距離を演算することもできるので、表示装置に演算した距離を表示してもよい。また、図６の経時的変化を表示装置に表示してもよい。
なお、反射時間Ｔはデータ収集解析機器２にて収集及び解析を行ってもよく、表示装置はデータ表示装置３としてもよい。 The transmission step S1 is a step of transmitting the ultrasonic wave US1 from the ultrasonic sensor 8 installed below the inspection nozzle 13 and continuing the transmission of the ultrasonic wave US1.
FIG. 6 is a graph showing time-dependent changes in the ultrasonic reflection time T, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the ultrasonic reflection time T required from transmission to reception of ultrasonic waves. The ultrasonic wave US1 transmitted from the transmitter of the ultrasonic sensor 8 on the interface close to the ultrasonic sensor is reflected at the interface between water and the metal forming the inspection nozzle 13, and the ultrasonic sensor 8 The receiver receives the reflected signal US2.
On a display device (not shown), a reflection time T based on the interface between water and metal on the side close to the ultrasonic sensor 8 is displayed. By calculating the relationship between the reflection time T and the sound speed, the distance to the interface between water and metal can also be calculated. Therefore, the calculated distance may be displayed on the display device. Further, the change over time in FIG. 6 may be displayed on the display device.
The reflection time T may be collected and analyzed by the data collection / analysis device 2, and the display device may be the data display device 3.

排水開始工程Ｓ２は、検査対象である伝熱管１１Ａに対応する排水弁１８Ａを開いて、伝熱管１１及び管寄せ１２から排水を開始する工程である。
排水を開始することによって、図４に示すように、管寄せ１２をいっぱいに満たしている水が徐々に減少する。貫通孔１４に水面Ｆがさしかかるまでは、点検用管台１３の内部空間Ｒ２は水でいっぱいに満たされており、水位に変化はないため、反射時間Ｔも一定のままである（図６の時間ｔ０〜ｔ１）。その後、排水を継続すると、点検用管台１３は、管寄せ１２と水位を共有するように設けられているため、点検用管台１３の内部空間Ｒ２を満たしている水も徐々に減少する。
内部空間Ｒ２の水が減少することによって、超音波は、内部空間Ｒ２の水と空気との間の界面すなわち水面Ｆで反射するようになる。水の減少により、図６の時間ｔ１からｔ２に示されるように、反射時間Ｔは、徐々に短くなる。 The drainage start step S2 is a step of starting drainage from the heat transfer tube 11 and the header 12 by opening the drain valve 18A corresponding to the heat transfer tube 11A to be inspected.
By starting the drainage, as shown in FIG. 4, the water filling the header 12 is gradually reduced. Until the water surface F reaches the through-hole 14, the internal space R2 of the inspection nozzle 13 is filled with water and the water level does not change, so the reflection time T remains constant (FIG. 6). Time t0 to t1). Thereafter, when drainage is continued, the inspection nozzle 13 is provided so as to share the water level with the header 12, so that the water filling the internal space R2 of the inspection nozzle 13 also gradually decreases.
As the water in the internal space R2 decreases, the ultrasonic waves are reflected at the interface between the water and the air in the internal space R2, that is, the water surface F. Due to the decrease in water, the reflection time T gradually decreases as shown from time t1 to time t2 in FIG.

判定工程Ｓ３は、超音波センサ８で反射信号ＵＳ２が検出されているか否かを判定する工程である。反射信号ＵＳ２が検出されている場合（ＹＥＳ）は、反射信号ＵＳ２の検出を継続する。
排水停止工程Ｓ４は、排水により、反射信号ＵＳ２が検出される状態から検出されない状態に変化した時点で、排水を停止する工程である。
排水を継続して管寄せ１２内の水が減少することにより、図５に示すように、点検用管台１３の内部空間Ｒ２の水がなくなる。これにより、反射信号ＵＳ２が検出される状態から検出されない状態に変化する（図６の時間ｔ２）。 The determination step S3 is a step of determining whether or not the reflected signal US2 is detected by the ultrasonic sensor 8. When the reflected signal US2 is detected (YES), the detection of the reflected signal US2 is continued.
The drainage stop step S4 is a step of stopping drainage when the state changes from a state where the reflection signal US2 is detected to a state where it is not detected due to drainage.
By continuing the drainage and reducing the water in the header 12, the water in the internal space R2 of the inspection nozzle 13 disappears as shown in FIG. As a result, the state in which the reflected signal US2 is detected is changed to a state in which it is not detected (time t2 in FIG. 6).

この時点で、作業者は、伝熱管１１Ａに対応する排水弁１８Ａを閉じる。これにより、排水が停止し、管寄せ１２の水位は、図５に示す水位となる。即ち、点検用管台１３内の水がなくなるが、伝熱管１１内は水でいっぱいに満たされた状態となる。これにより、点検用管台１３を切断しても水が噴出することがない。また、管寄せ１２の下方に接続される複数の伝熱管１１が水でいっぱいに満たされていることを確実にすることができる。   At this point, the worker closes the drain valve 18A corresponding to the heat transfer tube 11A. Thereby, drainage stops and the water level of the header 12 becomes the water level shown in FIG. That is, the water in the inspection nozzle 13 disappears, but the heat transfer tube 11 is fully filled with water. Thereby, even if the inspection nozzle 13 is cut, water does not spout. Moreover, it can be ensured that the plurality of heat transfer tubes 11 connected below the header 12 are filled with water.

開放工程Ｓ５では、点検用管台１３の円筒部１５を開放して点検孔１３ａを形成することにより、図１に示すように、管寄せ１２の内部にガイド管７を挿入可能な状態にする。   In the opening step S5, the cylindrical portion 15 of the inspection nozzle 13 is opened to form the inspection hole 13a, so that the guide tube 7 can be inserted into the header 12 as shown in FIG. .

次に、伝熱管の水位検出方法の後に実施される伝熱管の検査方法について説明する。
伝熱管の検査方法は、開放工程Ｓ５により形成された点検孔１３ａから管寄せ１２にガイド管７を挿入するガイド管挿入工程と、点検用管台１３及びガイド管７を介して伝熱管用超音波センサ６を挿入する超音波センサ挿入工程と、伝熱管１１の肉厚を測定する伝熱管測定工程と、を有している。 Next, a heat transfer tube inspection method performed after the heat transfer tube water level detection method will be described.
The heat transfer tube inspection method includes a guide tube insertion step in which the guide tube 7 is inserted into the header 12 from the inspection hole 13a formed in the opening step S5, and a superconducting tube superheater through the inspection nozzle 13 and the guide tube 7. An ultrasonic sensor insertion process for inserting the acoustic wave sensor 6 and a heat transfer tube measurement process for measuring the thickness of the heat transfer tube 11 are included.

超音波センサ挿入工程では、点検用管台１３に形成された点検孔１３ａから伝熱管用超音波センサ６が挿入され、伝熱管用超音波センサ６がガイド管７によって伝熱管１１に導かれる。
伝熱管測定工程では、伝熱管用超音波センサ６によって測定された伝熱管１１の肉厚データがケーブル５を介してデータ収集解析機器２に入力され、データ表示装置３はデータ収集解析機器２が収集した伝熱管１１の肉厚データを表示する。 In the ultrasonic sensor insertion step, the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is inserted from the inspection hole 13 a formed in the inspection nozzle 13, and the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is guided to the heat transfer tube 11 by the guide tube 7.
In the heat transfer tube measurement step, the thickness data of the heat transfer tube 11 measured by the heat transfer tube ultrasonic sensor 6 is input to the data collection and analysis device 2 via the cable 5, and the data display device 3 includes the data collection and analysis device 2. The collected wall thickness data of the heat transfer tube 11 is displayed.

上記実施形態によれば、管寄せ１２内の水が十分に抜かれるが、伝熱管１１内は水でいっぱいに満たされた状態で排水を止めることができる。これにより、伝熱管１１が水で満たされた状態を容易に得ることができる。
また、伝熱管１１を保護する耐火材を取り除くことなく水位の変化を検出することができるため、低コスト、かつ、短い作業時間で水位の検出を行うことができる。 According to the said embodiment, although the water in the header 12 is fully extracted, waste_water | drain can be stopped in the state with which the inside of the heat exchanger tube 11 was fully filled with water. Thereby, the state with which the heat exchanger tube 11 was satisfy | filled with water can be obtained easily.
Further, since the change in the water level can be detected without removing the refractory material protecting the heat transfer tube 11, the water level can be detected at a low cost and in a short working time.

また、点検用管台１３の外径が管寄せ１２の外径よりも小さいことによって、排水の停止の遅れを許容することができる。即ち、反射信号ＵＳ２が検出されない状態になってから、水位が伝熱管１１の上端よりも低くなるまでに時間を要するため、水位が伝熱管１１の上端よりも低くなることを防止することができる。   Further, since the outer diameter of the inspection nozzle 13 is smaller than the outer diameter of the header 12, it is possible to allow a delay in stopping the drainage. That is, since it takes time until the water level becomes lower than the upper end of the heat transfer tube 11 after the reflected signal US2 is not detected, it is possible to prevent the water level from becoming lower than the upper end of the heat transfer tube 11. .

また、点検用管台１３が、歩廊２１の近傍に、歩廊２１の上面との間に所定の間隔を置いて配置されていることにより、歩廊２１での作業が可能になるため、安全に作業を行うことができる。   In addition, since the inspection nozzle 13 is arranged in the vicinity of the walkway 21 with a predetermined interval between the upper surface of the walkway 21, work in the walkway 21 becomes possible, so that the work can be performed safely. It can be performed.

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、点検用管台１３を円筒形状としたが、これに限ることはなく、例えば、角筒形状としてもよい。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. .
In the above embodiment, the inspection nozzle 13 has a cylindrical shape, but is not limited thereto, and may be, for example, a rectangular tube shape.

１ 管肉厚測定装置
２ データ収集解析機器
３ データ表示装置
４ ケーブル巻取装置
５ ケーブル
６ 伝熱管用超音波センサ
７ ガイド管
８ 超音波センサ
１０ ボイラ
１１ 伝熱管
１２ 管寄せ
１２ａ 端壁
１３ 点検用管台
１３ａ 点検孔
１４ 貫通孔
１５ 円筒部
１６ 壁部
１８ 排水弁
１９ ブロー用集合管寄せ
２０ 排水タンク
２１ 歩廊
ＵＳ１ 超音波
ＵＳ２ 反射信号
Ｖ 上下方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tube thickness measuring device 2 Data collection and analysis equipment 3 Data display device 4 Cable take-up device 5 Cable 6 Ultrasonic sensor for heat transfer tube 7 Guide tube 8 Ultrasonic sensor 10 Boiler 11 Heat transfer tube 12 Heading 12a End wall 13 For inspection Base 13a Inspection hole 14 Through hole 15 Cylindrical part 16 Wall part 18 Drain valve 19 Blowing header 19 Drain tank 21 Walkway US1 Ultrasonic US2 Reflected signal V Vertical direction

Claims (3)

水平方向に延在する管寄せの下方に延在する複数の伝熱管の水位検出方法であって、
前記管寄せから水平方向に突出するように設けられた点検用管台の下面に超音波が上方に発信されるように超音波センサから超音波を連続的に発信する発信工程と、
前記伝熱管及び管寄せから排水を開始する排水開始工程と、
前記排水により、前記超音波センサで前記超音波の反射信号が検出される状態から検出されない状態に変化した時点で、前記排水を停止する排水停止工程と、
前記停止の後に、前記点検用管台の少なくとも一部を開放する開放工程と、を有することを特徴とする伝熱管の水位検出方法。 A water level detection method for a plurality of heat transfer tubes extending below a header that extends in a horizontal direction,
A transmitting step of continuously transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic sensor so that ultrasonic waves are transmitted upward to the lower surface of the inspection nozzle provided so as to protrude horizontally from the header,
A drainage start process for starting drainage from the heat transfer pipe and the header;
A drainage stopping step of stopping the drainage at the time when the ultrasonic sensor changes from a state where the reflected signal of the ultrasonic wave is detected to a state where it is not detected by the ultrasonic sensor,
A water level detection method for a heat transfer tube, comprising: an opening step of opening at least a part of the inspection nozzle after the stop. 前記点検用管台は、歩廊の近傍に、前記歩廊の上面との間に所定の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の伝熱管の水位検出方法。   The water level detection method for a heat transfer tube according to claim 1, wherein the inspection nozzle is arranged in the vicinity of the corridor with a predetermined interval between the inspection nozzle and the upper surface of the corridor. 請求項１又は請求項２に記載の伝熱管の水位検出方法の後に実施され、
伝熱管用超音波センサを前記点検用管台から前記伝熱管へ挿入する超音波センサ挿入工程を有することを特徴とする伝熱管の検査方法。 It is implemented after the water level detection method of the heat transfer tube according to claim 1 or claim 2,
An inspection method for a heat transfer tube, comprising an ultrasonic sensor insertion step of inserting an ultrasonic sensor for a heat transfer tube from the inspection nozzle into the heat transfer tube.
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