JPH02291958A - 熱交換器における伝熱管検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高温ガス炉等で使用される熱交換器におい
て、伝熱管の深傷等を行なう検査装置を各伝熱管に挿入
するために関する。

〔従来の技術〕

現在、高温ガス炉では、原子炉炉心で加熱された１次冷
却材の熱を中間熱交換器で２次冷却材に伝達してその熱
を発電、製鉄、化学工業、地域冷暖房などの多目的に利
用しようとしている。

このような高温ガス炉に使用される中間熱交換器は、例
えば第２図に示すように、内筒１４と外筒１２を具えた
２筒構造とされている。内ｅＪ１４内にはその中心にセ
ンターパイプ１６が収容され、その周囲にはヘリカルコ
イル伝熱管１８が巻回されている。ヘリ力ルコイル伝熱
管１８の上端部は外筒１２の上部に例えば４箇所形成さ
れた２次ヘリウム入口ノズル２０内の伝熱管入口管板２
２に例えば２６本ずつ臨んでいる。また、ヘルカルコイ
ル１８の下端部はセンターパイプ１６の下端部の高温ヘ
ッダ（マニホールド）２４に集合している。

１次ヘリウムは、１次ヘリウム人口２６から供給されて
、ヘリカルコイル伝熱管１８のすき間を通って配管２８
から１次ヘリウム循環機３０に導入され、ここで一旦昇
圧された後配管３０を通って外ｆｉｌ２と内筒１４の間
隙３２を経て下端部の１次ヘリウム出口３４から排出さ
れる。

２次ヘリウムは配管３６を通って２次ヘリウム入口ノズ
ル２０に供給され、伝熱管入口管板２２から各ヘリカル
コイル伝熱管１８に供給される．コイル伝熱管１８内を
通過する間に１次ヘリウムとの熱交換により昇温されな
２次ヘリウムは、高温へッタ２４からセンターパイプ１
６に流入し、この中を上昇して２次ヘリウム出口から排
出される。

〔発明か解決しようとする課題〕

中間熱交換器の伝熱管については、定期的に探傷等の検
査を行なう必要がある。この検査は、第２図において２
次ヘリウム入口ノズル２０の蓋２１を外して、伝熱管入
口管板２２から検査装置を各伝熱管１８内に挿入して行
なわれる。この場合、その１つ１つに検査装置を位置決
めして挿入するのは大変であった。

この発明は、前記従来技術における問題点を解決して、
２次ヘリウム入口ノズル内から各伝熱管に検査装置を容
易に位置決めして挿入することができる熱交換器におけ
る伝熱管検査装置の挿入機構を提供しようとするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、内部に伝熱管入口管板が設けられた２次ヘ
リウム入口ノズルに着脱自在に取り付け可能であって、
検査ゲーブルの先端に取り付けられた伝熱管検査装置を
２次ヘリウム入口ノズルの中心軸の周りに旋回させる旋
回機構と、前記伝熱管検査装置を２次ヘリウム入口ノズ
ルの径方向に移動させる径方向移動機構と、前記伝熱管
検査装置を２次ヘリウム入口ノズルの軸方向に移動させ
る軸方向移動機構と、前記検査ケーブルを送給する検査
ケーブル送給機楕とを具え、前記旋回機構と前記径方向
移動機構とにより伝熱管検査装置をいずれかの伝熱管入
口に位置決めした後に前記軸方向移動機構を駆動して伝
熱管検査装置をこの伝熱管入口に挿入し、前記検査ケー
ブル送給機楕を駆動して伝熱管検査装置を伝熱管中で移
動させることができるようにしたことを特徴とするもの
である． 〔作　用〕 この発明によれば、旋回機構と径方向移動機構とにより
伝熱管検査装置をいずれかの伝熱管入口に位置決めした
後に軸方向移動機構を駆動して伝熱管検査装置をこの伝
熱管入口に挿入し、検査ケーブル送給機構を駆動して伝
熱管検査装置を伝熱管中を移動させることができるので
、伝熱管検査装置を各伝熱管入口に容易に位置決めして
挿入することができる． 〔実施例〕 この発明を前記第２図のヘリカル伝熱管１８の検査に適
用しな一実施例について説明する。はじめに、検査系統
について説明する。

第３図は、中間熱交換器１０のヘリカルコイル伝熱管１
８の検査系統全体を示したものである。

検査ケーブル４０は、リール４２から繰り出されて、２
次ヘリウム入口ノズル２０に取り付けられた検査ケーブ
ル送給機構４４によりスパイラル伝熱管１８中に送り込
まれる。検査ケーブル４０の先端には例えば超音波深傷
子等の伝熱管検査用センサが取り付けられており、検査
信号は検査ケーブル４０中を通って制御盤および深傷装
置４６に伝送されて検査が行なわれる。この検査は検査
ケーブル４０を検査ケーブル送給ａ楕４４によりヘリカ
ルコイル伝熱管１８中に送り込みながら各位置で行なわ
れる。検査位置は検査ケーブル４０の挿入長さにより知
ることができる。

この発明による伝熱管検査装置の挿入機構を２次ヘリウ
ム入口ノズル２０に取り付けた状態を第１図に断面図で
示す。

ヘリカルコイル伝熱管１８（例えば２４本）の入口端部
は伝熱管入口管板２２に接続されている。

検査を行なうときは、２次ヘリウム入口ノズル２０のフ
ランジ２０−１から蓋２１（第２図）が外されて、伝熱
管検査装置の挿入機構４８か収容されて、その後端部の
取付板５０がボルトによりフランジ２０−１へ取り付け
られる。

取付板５０の中央には開口孔５０ａが形成され、そこに
回転部材５２が回転自在にはめ込まれている。回転部材
５２の上部外周面にはギア５４が形成されている。取付
板５０の上面には旋回駆動用モータ５６が取り付けられ
ており、そのモータ軸に取り付けられたギア５８がかみ
合っている。旋回駆動用モータ５６を駆動することによ
り、回転部ｌｖ５２は２次ヘリウム入口ノズル２０の中
心軸１の回りに回転する。旋回位置は旋回駆動用モータ
５６に連結された位置検出エンコーダ５７により検出さ
れる。

回転部材５２の上面には、検査ゲーブル送給機構４４が
取り付けられている。検査ケーブル送給機構４４は、駆
動ローラ６２，６２を具え、それらの間に検査ケーブル
４０を挟み込んで駆動ローラ６２，６２を駆動すること
により、回転部材５２に形成された貫通孔を通して２次
ヘリウム入口ノズル２０内に送給される。ケーブル送給
長さは駆動ローラ６２に連結された位置検出エンコーダ
（図示せず）により検出される． 回転部材５２の下面には、ステ−６０を介してベースプ
レート６４が取り付けられている．ペースプレート６４
には貫通孔６６が形成されて検査ケーブル４０がここに
通されている． ベースプレート６４の下面には軸方向移動用ドライブシ
ャフト６８が回転自在に取り付けられている．また、ベ
ースプレート６４の下面にはこのドライブシャフト６８
の背後にこれと平行にガイ？シャフトが固定されている
。ドライブシャフト６８には軸方向移動部材７０がガイ
ドシャフトにより回転を阻止されて、軸方向に移動可能
にねじ込まれている。ベースプレート６４に取り付けら
れた軸方向移動用モータ７２を駆動することにより、ド
ライブシャフト６８が回転して、軸方向移動部材７０は
、２次ヘリウム入口ノズル２０の軸方向に移動される。

軸方向位置は軸方向移動用モータ７２に連結された位置
検出エンコーダ７３により検出される。

軸方向■移動部材７０には、径方向移動用ドライブシャ
フト７４が２次ヘリウム入口ノズル中心軸』と直交する
位置に回転自在に取り付けられている。また、軸方向移
動部材７０にはドライブシャフト７４の背後にこれと平
行にガイドシャフトが固定されている。ドライブシャフ
ト７４にはケーブル支持部材７６がガイドシャフトによ
り回転を■止されて、２次ヘリウム入口ノズル２０の径
方向に移動可能にねじ込まれている。軸方向移動部材７
０に収り付けられた径方向移動用モータ７８を駆動する
ことにより、ドライブシャフト７４が回転して、ケーブ
ル支持部材７６はマニホールドフランジ２０の径方向に
移動される．径方向位置は径方向移動用モータ７８に連
結された位置検出エンコーダ７９により検出される． ケーブル支持部材７６は検査ケーブル４０を挿通してい
る．ケーブル支持部材７６の先端部７６ａは伝熱管人口
２２ａに差し込めるように先細になっている。検査ケー
ブル４０の先端部には超音波探傷子等の検査用センサ８
０が取り付けられている。

検査を行なうときは、２次ヘリウム入口ノズル２０のフ
ランジ２０−１から蓋２１が外されて、第１図の伝熱管
検査装置の挿入機構４８か収容されて、取付板５０が２
次ヘリウム入口ノズル２０にボルトで取り付けられる．
この状態で旋回駆動用モータ５６および径方向移動用モ
ータ７８を駆動して、検査用センサ８０をいずれかのヘ
リカルコイル伝熱管１８の入口に位置決めする（旋回方
向および径方向の位置は、位置検査センサ５７，７つで
検出される。）。

位置決めしたら、軸方向移動用モータ７２を駆動して、
軸方向移動部材７６を軸方向に移動し、ケーブル支持部
材７６の下端部７６ａが伝熱管入口２２ａに差し込まれ
る位置まで検査装置８０を伝熱管１８内に挿入する（軸
方向位置は位置検出エンコーダ７３により検出される。

）。

この状態で駆動用ローラ６２を駆動することにより、検
査ケーブル４０を送給して、検査溶用センサ８０を伝熱
管１８内に挿入して深傷等の検査を行なう。

１本のヘリカルコイル伝熱管１８について検査を終了し
たら、駆動ローラ６２を逆方向に駆動して検査ケーブル
４０をヘリカルコイル伝熱管１８から引き抜く。そして
、軸方向移動用モータ７２を駆動して、ケーブル支持部
材７６を引き上げて検査用センサ８０を伝熱管入口管板
２２から引き上げる。この状態で旋回駆動用モータ５６
もしくは径方向移動用モータ７８またはこれら両者を駆
動して、次のヘリカルコイル伝熱管１８の入口に位置決
めして同様に検査を行なう。１つの２次ヘリウム入口ノ
ズル２０について検査が終了したら他の２次ヘリウム入
口ノズルにこの伝熱管検査装置の挿入機横４８を付け換
えて同様に検査を行なつ。

〔変更例〕

この発明は、高温ガス炉用中間熱交換器以外にも例えば
化学プラント等の熱交換器にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、旋回機構と径
方向移動機構とにより伝熱管検査装置をいずれかの伝熱
管入口に位置決めした後に軸方向移動機構を駆動して伝
熱管検査装置をこの伝熱管入口に挿入し、検査ケーブル
送給機構を駆動して伝熱管検査装置を伝熱管中を移動さ
せることができるので、伝熱管検査装置を各伝熱管入口
に容易に位置決めして挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を第２図の中間熱交換器に適用した
ー実施例を示す断面図である．第２図は、中間熱交換器
の構造を示す断面斜視図である。 第３図は、中間熱交換器における伝熱管検査系統を示す
図である。 １０・・・中間熱交換器、１８・・・ヘリカルコイル伝
熱管、２０・・・２次ヘリウム入口ノズル、２２・・・
伝熱管入口管板、４０・・・検査ケーブル、５４．５６
５８・・・旋回機構、７４，７６．７８・・・径方向移
動機構、６８．７０．７２・・・軸方向移動機楕、８０
・・伝熱管検査用センサ、』・・・２次ヘリウム入口ノ
ズル中心軸。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に伝熱管入口管板が設けられた２次ヘリウム入口ノ
   ズルのフランジに着脱自在に取り付け可能であって、 検査ケーブルの先端に取り付けられた伝熱管検査用セン
   サを２次ヘリウム入口ノズルの中心軸の周りに旋回させ
   る旋回機構と、 前記伝熱管検査用センサを２次ヘリウム入口ノズルの径
   方向に移動させる径方向移動機構と、前記伝熱管検査用
   センサを２次ヘリウム入口ノズルのフランジの軸方向に
   移動させる軸方向移動機構と、 前記検査ケーブルを送給する検査ケーブル送給機構とを
   具え、 前記旋回機構と前記径方向移動機構とにより伝熱管検査
   用センサをいずれかの伝熱管入口に位置決めした後に前
   記軸方向移動機構を駆動して伝熱管検査用センサをこの
   伝熱管入口に挿入し、前記検査ケーブル送給機構を駆動
   して伝熱管検査用センサを伝熱管で移動させることがで
   きるようにしたことを特徴とする熱交換器における伝熱
   管検査装置。