JP7316025B2 - クレーン設備 - Google Patents

Description

本発明は、クレーン設備に関する。

発電機のタービンにおいて、累積発電時間が所定時間を超えると、ロータ・車室等の主要部位の取り替えが行われている。そして、取り替え対象のタービン各部品は重量物であるため、分解・組立作業ではタービン建屋に設置された天井クレーンが用いられている。天井クレーンは、レールによってタービン建屋内を横行可能に構成されており、タービン分解組立以外でも、大物搬入口での搬出入、発電機分解点検、主要弁分解吊上げ、復水ポンプ吊上げ、油ポンプ分解吊上げ、オイルクーラー分解吊上げ等、さまざまな作業に使用される。
従来、このようなクレーンが、所定軌道上の安全な走行を確保すべく、衝突防止装置を備えるクレーン設備がある（特許文献１参照）。

特開平２０１７－６１３４９号公報

しかし、上記従来技術のクレーン設備は、クレーンと、走行領域内の他部品との衝突を防止するためのものである。

本発明は、複数の天井クレーン同士の衝突を防止するクレーン設備を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。
第１制御部及び近接センサを備える第１天井クレーンと、第２制御部及び被検知部を備え、前記第１天井クレーンと同一のレール上を走行する第２天井クレーンと、を備え、前記近接センサは、前記被検知部が所定の距離内に位置するときに検知信号を前記第１制御部に出力する、クレーン設備。

前記第１制御部が前記検知信号を受信したとき、近接を報知する報知部を備えてもよい。

前記検知信号は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離によって異なり、前記報知部は、前記距離に応じて、異なる報知を行ってもよい。

前記検知信号は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離によって異なり、前記第１制御部は、前記距離に応じて、前記第２天井クレーンの移動速度を変化させてもよい。

前記第１制御部は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離が下限値になったときに、前記第１天井クレーンの移動を停止させてもよい。

本発明によれば、複数の天井クレーン同士の衝突を防止することができる。

クレーン設備１００を備えるタービン建屋１の概略上面図である。 第１タービン１１の概略図である。 タービン建屋１のＹ方向に沿った断面図である。 第１天井クレーン５０ａの制御系のブロック図である。

以下、本発明に係るクレーン設備１００を備えるタービン建屋１について説明する。図１は、クレーン設備１００を備えるタービン建屋１の概略上面図である。タービン建屋１は細長い矩形形状で、以下、タービン建屋１が延びる方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向として説明する。

タービン建屋１は、内部にクレーン設備１００を備え、クレーン設備１００は、第１発電プラント１０と、第２発電プラント２０とを有する。このように、実施形態のタービン建屋１は第１発電プラント１０と第２発電プラント２０との２つのプラントを有するが、これに限らず、タービン建屋１が備えるプラント数は２以上であってもよい。なお、図１では、後述するように、それぞれの第１発電プラント１０と第２発電プラント２０の部品の一部を取り外して仮置き場所に移動した状態を示す。

第１発電プラント１０は、第１タービン１１と、第１タービン１１の回転より電力を発生する第１発電機１２とを備える。第１タービン１１と第１発電機１２の軸は、Ｘ方向に延びている。
図２はプラント部品をすべて備える（取り外されていない状態の）第１タービン１１の概略図である。第１タービン１１は、高中圧タービンロータ１３、第１低圧タービンロータ１４、第２低圧タービンロータ１５、高中圧タービンロータ１３から出た蒸気を第１低圧タービンロータ１４及び第２低圧タービンロータ１５に運ぶクロスオーバ管１６、高中圧タービンロータ１３を覆う高中圧外車１３ａ、第１低圧タービンロータ１４を覆う第１低圧外車１４ａ、第２低圧タービンロータ１５を覆う第２低圧外車１５ａ、及び第１タービン１１の全体を覆うハウジング１７等を備える。なお、第２発電プラント２０の構成は、第１発電プラント１０と同様であるので説明を省略する。

図３はタービン建屋１のＹ方向に沿った断面図である。タービン建屋１は、Ｘ方向に延び且つ互いに対向する２つの側壁３０ａ、３０ｂを有する。

クレーン設備１００は、一対の第１レール３１ａと第２レール３１ｂとを有する。第１レール３１ａは、側壁の一方３０ａの所定高さの位置にＸ方向に延びるように取り付けられている。第２レール３１ｂは、側壁の他方３０ｂにおける、第１レール３１ａと同じ高さに、同様にＸ方向に延びるように取り付けられている。

クレーン設備１００は、第１レール３１ａと第２レール３１ｂとの間を架け渡すように取り付けられている２つの天井クレーン５０（第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂ）を備える。図１において、第１天井クレーン５０ａ及び第２天井クレーン５０ｂは、斜線で示す部分に配置されている。
以下、第１天井クレーン５０ａと第２天井クレーン５０ｂにおいて共通部分は天井クレーン５０として説明し、異なる部分については第１天井クレーン５０ａと第２天井クレーン５０ｂとに分けて説明する。

図３に示すように天井クレーン５０ａは、第１レール３１ａと第２レール３１ｂとの間にＹ方向に架け渡された橋けた４０と、橋けた４０の下部の第１レール３１ａ側に配置された運転室４１と、橋けた４０上をＹ方向に移動可能な、主巻４２と補巻４３とを備える。
橋けた４０は第１レール３１ａと第２レール３１ｂに沿ってＸ方向に移動可能であり、橋けた４０がＸ方向に移動すると、運転室４１、主巻４２及び補巻４３も橋けた４０と共にＸ方向に移動する。

主巻４２は巻き上げ装置４２ａと、ワイヤー４２ｂと、フック４２ｃとを備える。
第１天井クレーン５０ａの主巻４２の定格荷重は６０トンで、リフト長（フック４２ｃの昇降可能範囲）は２３ｍである。昇降速度は、荷重が０から２０トンでは２．４ｍ／ｍｉｎ、２０トン以上では１．２ｍ／ｍｉｎである。
第２天井クレーン５０ｂの主巻４２の昇降速度は、２．７ｍ／ｍｉｎである。

補巻４３は巻き上げ装置４３ａと、ワイヤー４３ｂと、フック４３ｃを備える。
第１天井クレーン５０ａの補巻４３の定格荷重は３０トンで、リフト長（フック４３ｃの昇降可能範囲）は２３．３ｍである。昇降速度は、荷重が０から１０トンでは１３．４ｍ／ｍｉｎ、１０トン以上では８ｍ／ｍｉｎである。
第２天井クレーン５０ｂの補巻４３の昇降速度は、１４．５ｍ／ｍｉｎである。

図４は、天井クレーン５０の制御系のブロック図である。第１天井クレーン５０は、制御部６０と、橋けた操作部６１と、主巻操作部６２と、補巻操作部６３と、報知部６４と、近接センサ６５とを備える。報知部６４は、例えば、警告ランプや、警告表示を行うモニタ等の表示装置や、ブザー音を発生する音声出力装置等である。

天井クレーン５０のＸ方向位置、主巻４２及び補巻４３の橋けた４０上のＹ方向位置、フック４２ｃ、４３ｃの昇降速度は、運転室４１から操作可能である。また、端末（図示せず）を用いて無線により作業者が遠隔操作を行うことも可能である。

タービン建屋１には、複数の乗降口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設けられている。複数の乗降口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはタービン建屋１の側壁３０ａに設けられている。作業員は、タービン建屋１の側壁３０ａに設けられた乗降口を通じて運転室４１へ乗り降りが可能である。実施形態では、図１に示すように５か所の乗降口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設けられているが、これに限定されず、それ以上でもそれ以下であってもよい。

タービン建屋１における乗降口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの配置位置は、作業員の利便性等に基づいて選択される。

例えば、発電プラント１０，２０は、累積発電時間が所定時間を超えると分解されて、それぞれのタービン１１，２１における主要部位の取り替えが行われる。図１に示すＡａは、分解した外車１３ａ，１４ａ，１５ａ等を仮置きする外車仮置き場Ａａ、Ｂａは分解したタービンロータ１３，１４，１５等を仮置きするタービンロータ仮置き場Ｂａ、Ｄａは分解した発電機１２等を仮置きする発電機仮置き場Ｄａ、Ｅａは、作業で用いる備品や資材が配置されている備品置き場Ｅａである。これらの場所における作業者の作業時間は、他の場所よりも長いため、天井クレーン５０がこれらの場所に滞在する時は、他の場所に滞在する時間よりも長い。

また、タービンロータ仮置き場Ｂａや発電機仮置き場Ｄａは、重量の重いタービンロータや発電機が複数配置されるので、床がＨ鋼等で補強されている。領域Ｃａは大物搬入口であり、また、タービン建屋１の中央であっていずれの場所に移動する際にも便利な領域である。

実施形態において乗降口は、これらの作業時間が長い領域や、利便性の高い領域から選択され、実施形態においては、領域Ａａ，Ｂａ，Ｃａ，Ｄａ，Ｅａのそれぞれに乗降口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設けられる。

ここで、それぞれの運転室４１や端末に設けられた橋桁操作部６１に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅといった乗降位置選択ボタンを設けてもよい。それぞれの天井クレーン５０に設けられた制御部６０は、乗降位置Ｂに移動させたい場合、Ｂボタンを押すと、自動的に乗降位置Ｂに移動するようにそれぞれの天井クレーン５０を制御するようにしてもよい。このとき、他方の天井クレーン５０の位置によっては、移動できない乗降位置もあるので、このような場合は、選択可能な乗降位置を示すボタンのランプのみを点灯させるようにしてもよい。

第１天井クレーン５０は、第１近接センサ６５ａを備える。第２天井クレーン５０は、第２近接センサ６５ｂを備える。第１近接センサ６５ａは、第２近接センサ６５ｂが所定の距離内に位置することを検知し、検知信号を第１天井クレーン５０ａの制御部６０ａに出力する。第２天井クレーン５０ｂは、第１近接センサ６５ａが所定の距離内に位置することを検知し、検知信号を第２天井クレーン５０ｂの制御部６０ｂに出力する。

なお、実施形態では第１天井クレーン５０及び第２天井クレーン５０がそれぞれ近接センサ６５を備る構成としたが、これに限らず、一方が近接センサで、他方は、近接センサによって近接が検知される被検知部であれば、それ自体が近接を検知するものでなくてもよい。

天井クレーン５０の制御部６０が検知信号を受信すると、例えば警告ランプや、警告表示を行うモニタ等の表示装置や、ブザー音を発生する音声出力装置等である報知部６４は、警告ランプを点灯し、警告表示を行い、又はブザー音を発生する。
ここで、近接センサ６５から送られる検知信号は、第１天井クレーン５０と第２天井クレーン５０との間の距離によって異なるものであってもよい。
この場合、例えば報知部６４が警告ランプの場合、一定範囲のときに黄色ランプが点灯し、それよりも近くなると赤ランプを点灯させるものであってもよい。
また、移動中の天井クレーン５０の制御部６０は、第１天井クレーン５０と第２天井クレーン５０との間の距離によって移動速度を変化させてもよい。例えば、一定範囲のときに第１の速度に減速させ、それよりも近接したときにさらに第２の速度に減速させ、さらに下限値になったときに停止させるようなものであってもよい。

第１発電プラント１０の分解を行う場合、作業者は、天井クレーン５０が停止している乗降位置から、天井クレーン５０の運転席に乗り込む。または、端末を操作して、天井クレーン５０を所望の位置に移動させてその位置から運転席に乗り込むこともできる。乗降位置選択ボタンが設けてられている場合、例えば乗降位置Ｂに移動させたい場合Ｂボタンを押すと、自動的に乗降位置Ｂに移動する。

そして、運転室４１から、橋けた操作部６１を操作すると、橋けた４０（すなわち天井クレーン５０全体）がレールに沿てＸ方向の所望位置に移動する。主巻操作部６２又は補巻操作部６３を操作すると、主巻４２及び補巻４３は、第１橋けた４０に沿ってＹ方向の所望位置に移動する。主巻操作部６２と補巻操作部６３とを操作すると、それぞれの巻き上げ装置４２ａ、４２ｂが作動し、フック４２ｃ、４３ｃが上下方向の所望位置に移動する。

このとき、実施形態のタービン建屋１は２つの第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂを有しているので、第１発電プラント１０における異なる２箇所、例えば発電機１２の設置場所と、第１タービンロータ１の設置場所との２箇所のそれぞれに第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂを移動させることができる。
例えば、タービン建屋１に設置されている天井クレーン５０が１台の場合、長尺のハウジング１７を一気に吊り上げることが困難であるが、実施形態のように２台の第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂを有している場合、長尺のハウジング１７を分解せずに一気に吊り上げることができる。
このようにして第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂにより吊り上げたハウジング１７は、例えば、第１発電プラント１０からＹ方向ずれた位置に横の位置に仮置きする。

次いで、クロスオーバ管１６を取り外す。取り外したクロスオーバ管１６も、長尺であるので、例えば第１天井クレーン５０ａ、第２天井クレーン５０ｂにより吊り上げて、第１発電プラント１０からＹ方向にずれた横の位置に仮置きする。

例えば外車１３ａを取り外したりタービンロータ１３を取り外す作業を１台の例えば第１天井クレーン５０ａにより行い、それと同時に発電機１２を取り外したりする作業を第２天井クレーン５０ｂにより行うといった、２台の天井クレーン５０を用いて異なる作業を同時に行うこともできる。

取り外されたタービンロータ１３は、天井クレーン５０によってタービンロータ仮置き場Ｂａに運ばれ、取り外された発電機１２は発電機仮置き場Ｄａに送られる。

ここで、それぞれの運転室４１に設けられた操作部や端末に、乗降位置選択ボタンが設けられている場合、所望の乗降位置選択ボタンを押すだけで、所望の位置に移動可能である。

例えばタービンロータ仮置き場Ｂａにおいては、静翼を取り外したりする作業も行われるため、作業員の作業時間が長くなる。しかし、実施形態によると、タービンロータ仮置き場Ｂａに天井クレーン５０の乗降口Ｂが設けられているので、作業員は天井クレーン５０を他の位置に移動させずに乗降りすることできる。したがって、利便性が向上する。

また、天井クレーン５０ａ、５０ｂは運転室４１と端末との両方で操作可能である。例えば、運転室４１からの操作によって、ＸＹ方向における大きな移動を行い、端末を用いて、実際に吊り上げる物の近傍にいる作業者がＸＹ方向や、フック４２ｃ、４３ｃの上下方向の微調整を行う等の使い分けが可能である。

ここで、第１天井クレーン５０と第２天井クレーン５０との位置が近接（例えば３ｍ以下）すると、近接センサ６５は検知信号を制御部６０に送信する。制御部６０が検知信号を受信すると、例えば警告ランプや、警告表示を行うモニタ等の表示装置や、ブザー音を発生する音声出力装置等である報知部６４は、警告ランプを点灯し、警告表示を行い、又はブザー音を発生する。
このように、近接センサ６５が設けられ、天井クレーン５０間の距離が下限値（例えば３ｍ）になったことを作業者は認識可能であるので、天井クレーン５０同士の衝突を防止鵜することができ、安全である。運転室４１又は端末に警告ランプ等が設けられている場合は、近接状態を視覚により認識可能であるので、より安全性が高い。

Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 乗降口
１ タービン建屋
１０ 第１発電プラント
１１ 第１タービン
１２ 第１発電機
１３ 高中圧タービンロータ
１３ａ 高中圧外車
１４ 第１低圧タービンロータ
１４ａ 第１低圧外車
１５ 第２低圧タービンロータ
１５ａ 第２低圧外車
１６ クロスオーバ管
１７ ハウジング
２０ 第２発電プラント
２１ タービン
３１ａ 第１レール
３１ｂ 第２レール
４０ 橋けた
４１ 運転室
４２ 主巻
４３ 補巻
５０ 天井クレーン
５０ａ 第１天井クレーン
５０ｂ 第２天井クレーン
６０ 制御部
６１ 橋桁操作部
６２ 主巻操作部
６３ 補巻操作部
６４ 報知部
６５ 近接センサ

Claims (5)

1. 第１制御部及び近接センサを備える第１天井クレーンと、
   第２制御部及び被検知部を備え、前記第１天井クレーンと同一のレール上を走行する第２天井クレーンと、を備え、
   前記近接センサは、前記被検知部が所定の距離内に位置するときに検知信号を前記第１制御部に出力し、
   前記第１制御部が前記検知信号を受信したとき、近接を報知する報知部を更に備え、
   前記報知部は警告ランプであり、該警告ランプは、前記第１天井クレーン及び前記第２天井クレーンを無線により作業者が遠隔操作を行うことが可能な端末に設けられ、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離が一定範囲のときに黄色ランプが点灯し、前記一定範囲よりも近くなると赤ランプが点灯し、
   前記端末には乗降位置選択ボタンが設けられ、
   前記第１制御部は、前記乗降位置選択ボタンにより前記第１天井クレーンの乗降位置が選択された場合、前記第１天井クレーンを選択された乗降位置に移動するように制御し、
   前記第２制御部は、前記乗降位置選択ボタンにより前記第２天井クレーンの乗降位置が選択された場合、前記第２天井クレーンを選択された乗降位置に移動するように制御し、
   前記第１天井クレーン又は前記第２天井クレーンの一方＿に、他方の位置によって移動できない乗降位置がある場合、選択可能な乗降位置を示す前記乗降位置選択ボタンのランプのみが点灯する、
   クレーン設備。
2. 前記第２天井クレーンは、第２近接センサを備える、
   請求項１に記載のクレーン設備。
3. 前記検知信号は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離によって異なり、
   前記報知部は、前記距離に応じて、異なる報知を行う、
   請求項１または２に記載のクレーン設備。
4. 前記検知信号は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離によって異なり、
   前記第１制御部は、前記距離に応じて、前記第１天井クレーンの移動速度を変化させる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のクレーン設備。
5. 前記第１制御部は、前記第１天井クレーンと前記第２天井クレーンとの間の距離が下限値になったときに、前記第１天井クレーンの移動を停止させる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のクレーン設備。

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