JPH0555060U - 直立小口径配管の探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 直立小口径配管の探傷検査装置に係り、セン
サ部を配管奥部に配置して、高い精度で探傷検査を実施
する。 【構成】 直立状態の小口径配管Ｂの上部開口に載置さ
れる固定フレーム１１と、センサ部１０を上下方向に移
動して検査位置に配置する昇降手段と、固定フレーム１
１にスライド機構１４によって上下方向に移動させられ
るスライドフレーム１３と、スライドフレーム１３とセ
ンサ部１０とを連結する連結軸１５と、センサ部１０を
水平旋回させる旋回手段１６とを具備しており、スライ
ド機構１４と旋回手段１６とによってセンサ部１０を配
管の周方向および上下方向に移動して探傷検査を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直立小口径配管の探傷装置に係り、特に、直立状態の小口径配管の 内側から溶接部を検査する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

原子炉の一種に、ヘリウムを熱媒体として使用する高温ガス炉がある。この高 温ガス炉に使用される熱交換器Ｘには、図４に示すように、円筒状の容器内部に 直立状態のガス出口内筒（小口径配管）Ｂが配設される。該ガス出口内筒Ｂは、 螺旋状に配される複数のヘリカルコイル１を通して熱交換を行った後の２次ヘリ ウムガスを下部において合流させるとともに、熱交換器Ｘの上部から排出するた めに、熱交換器Ｘの全長とほぼ同じ長さの円筒状の配管である。そして、このガ ス出口内筒Ｂは、上端に熱交換器Ｘ外部に露出する開口部２を有し、下端を蓋部 材３を溶接することにより閉塞した形状に形成されている。

【０００３】 前記蓋部材３の上部には、前述した２次ヘリウムガスを合流させる合流部４が 設けられる。この合流部４は、細管からなる複数のヘリカルコイル１を１つの筒 状部材５に集合させた複雑な形状になっており、強度上の問題からヘリカルコイ ル１と筒状部材５とを一体成形する方法が採用される。したがって、この合流部 ４も、前記蓋部材３と同様に溶接されることによってガス出口内筒Ｂの一部を構 成することになる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ガス出口内筒Ｂは、高温のヘリウムガスに晒されるため、定期的あ るいは必要に応じて前述の溶接部Ｓ等の健全性を確認する必要がある。 しかしながら、熱交換器Ｘは、熱交換流路を長くするためにその全長は１０数 メートル程度とされ、また、その直径は省スペース等のために、小さく抑えられ ることが多い。このため、ガス出口内筒Ｂは、全長１０数メートル、直径３０セ ンチメートル程度の小口径の配管とされ、しかも、検査対象である前述の溶接部 Ｓは、ガス出口内筒Ｂの下部に位置することから、その健全性の確認は困難であ った。

【０００５】 本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであって、 直立した小口径配管の奥部に位置する溶接部の健全性の確認作業を容易にする こと、 高精度の探傷検査を行うこと、 装置のコンパクト化を図ること等を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために、本考案では、直立状態の小口径配管の上部開 口からセンサ部を挿入して配管内面の溶接部の探傷検査を行う装置であって、前 記配管の上部開口端に載置される固定フレームと、該固定フレームに配設され前 記センサ部を上下方向に移動して検査位置に配置する昇降手段と、固定フレーム に搭載されスライド機構によって上下方向に移動させられるスライドフレームと 、該スライドフレームとセンサ部との間に配されセンサ部をスライドフレームに 水平旋回可能に連結する連結軸と、センサ部に接続され該センサ部を水平旋回さ せる旋回手段とを具備する構成の直立小口径配管の探傷装置を提供している。

【０００７】

【作用】

本考案に係る探傷装置にあっては、直立状態の小口径配管の上部開口に固定フ レームを固定して、センサ部を配管内に挿入し、固定フレームに配設された昇降 手段を作動させてセンサ部を配管内面の検査位置まで吊り降ろす。この吊り降ろ し作業の途中において、固定フレームに取り付けられたスライドフレームとセン サ部とを連結軸によって連結する。この連結軸はセンサ部をスライドフレームに 水平旋回可能に連結するので、旋回手段を作動することによってセンサ部がスラ イドフレームに対して水平旋回されることになる。また、スライド機構を作動さ せることによってスライドフレームを固定フレームに対して上下方向に移動する と、連結軸によってスライドフレームに連結されたセンサ部も検査位置付近で上 下方向に移動される。

【０００８】

【実施例】

以下、図１ないし図３に基づいて、本考案に係る直立小口径配管の探傷装置の 一実施例を説明する。

【０００９】 これら各図において、符号Ｙは探傷装置、符号Ｂはガス出口内筒（小口径配管 ）、符号Ｓは溶接部、符号１０はセンサ部、符号１１は固定フレーム、符号１２ は昇降手段、符号１３はスライドフレーム、符号１４はスライド機構、符号１５ は連結軸、符号１６は旋回手段である。

【００１０】 前記センサ部１０は、ガス出口内筒Ｂ内に水平状態に配置される円盤状のセン サフレーム１０ａと、該センサフレーム１０ａ外周に配置され配管内面に接触す る超音波探触子１０ｂと、該超音波探触子１０ｂとともにセンサフレーム１０ａ 外周を四等分する位置に配置される３つのガイドボール１０ｃとを具備する構成 となっている。ガイドボール１０ｃは、例えばバネ等の弾発手段によってガス出 口内筒Ｂ内面方向に付勢されていてガス出口内筒Ｂ内面を各方向に押圧してセン サフレーム１０ａをガス出口内筒Ｂの中心位置に設定するとともに、超音波探触 子１０ｂをガス出口内筒Ｂ内面に緊密な接触状態に保持するようになっている。

【００１１】 センサフレーム１０ａの上面の中心部には、外周に雄ネジを有する凸部１０ｄ が設けられている。該凸部１０ｄは、後述する連結軸の雌側連結部と同形状に形 成されている。

【００１２】 前記固定フレーム１１は、ガス出口内筒Ｂの上端に載置される環状の固定フラ ンジ１１ａと、該固定フランジ１１ａから上方に延びる４本の支柱１１ｂと、該 支柱１１ｂの上部に固定される天板１１ｃとを具備しており、全体として籠状の フレーム構造物に形成されている。

【００１３】 前記昇降手段１２は、図２に示すように、前記固定フレーム１１の天板１１ｃ の下面に鉛直面内で回転可能に取り付けられた４つの滑車１２ａと、これらの滑 車１２ａを連動させる連動シャフト１２ｂおよび連動ギヤ１２ｃと、これらの滑 車１２ａを回転させるハンドル１２ｄと、滑車１２ａに巻き取られるワイヤーロ ープ１２ｅとを具備する構成となっている。

【００１４】 前記スライドフレーム１３は、前記固定フレーム１１の天板１１ｃを貫通状態 のボールネジ１３ａおよびスプラインシャフト１３ｂと、該ボールネジ１３ａと スプラインシャフト１３ｂとを平行状態に連結する上部連結板１３ｃおよび下部 連結板１３ｄとを具備する構成となっている。

【００１５】 前記連結板１３ｃ・１３ｄは、ボールネジ１３ａの両端に固定されるとともに 、スプラインシャフト１３ｂを軸受１３ｅを介して回転可能に支持する。スプラ インシャフト１３ｂは、下部連結板１３ｄを貫通して取り付けられており、その 下端に後述する駆動ギヤが固定されている。

【００１６】 前記スライド機構１４は、前記固定フレーム１０の上面に取り付けられたスラ イド用モータ１４ａと、該スライド用モータ１４ａによって回転されるウォーム ギヤ１４ｂと、該ウォームギヤ１４ｂに噛み合うホイールギヤ１４ｃと、該ホイ ールギヤ１４ｃに固定され前記スライドフレーム１３のボールネジ１３ａに螺合 するボールナット１４ｄとを具備する構成となっている。

【００１７】 前記連結軸１５は、雄側連結部１５ａおよび雌側連結部１５ｂを両端に有する 棒状の軸である。雄側連結部１５ａは、円柱状の軸端にキー１５ｃを有する形状 のものであり、雌側連結部１５ｂは、雄側連結部１５ａを嵌合可能な嵌合穴１５ ｄを有するものである。このように連結軸１５の両端の形状が互いに連結可能な 形状に形成されることによって、複数の連結軸１５を直列状態に連結できるよう になっており、連結された連結軸１５は、連結固定手段１５ｅによって固定され るようになっている。

【００１８】 連結固定手段１５ｅは、雄側連結部１５ａに設けられた鍔部１５ｆおよび該鍔 部１５ｆに係合され雌ネジを有する固定リング１５ｇと、雌側連結部１５ｂの外 周面に設けられ前記固定リング１５ｇに螺合する雄ネジ１５ｈとから構成される ものである。

【００１９】 前記旋回手段１６は、前記固定フレーム１０の上面に取り付けられた旋回用モ ータ１６ａと、該旋回用モータ１６ａによって回転されるウォームギヤ１６ｂと 、該ウォームギヤ１６ｂに噛み合うホイールギヤ１６ｃと、該ホイールギヤ１６ ｃに固定され前記昇降フレーム１３のスプラインシャフト１３ｂを挿通するスプ ラインナット１６ｄと、スプラインシャフト１３ｂの下端に固定された駆動ギヤ １６ｅと、該駆動ギヤ１６ｅに噛み合う旋回ギヤ１６ｆとを具備する構成となっ ている。

【００２０】 前記旋回ギヤ１６ｆは、下部連結板１３ｄの中央部（固定フレーム１１の中央 部）下面に、回転自在に支持されており、その下端に、前記連結軸１５の雄側連 結部１５ａと同形状の連結凸部１６ｇを有するとともに、連結軸１５を連結した 後に脱落不可に保持する連結固定手段１５ｅが設けられている。

【００２１】 このように構成されている探傷装置Ｙであると、固定フレーム１１をガス出口 内筒Ｂの上部開口２に載置して、センサフレーム１０ａを水平状態としてガス出 口内筒Ｂ内部に挿入し、昇降手段１２のハンドル１２ｄを操作してガス出口内筒 Ｂ内を吊り降ろす。

【００２２】 この探傷装置Ｙの吊り降ろし作業においては、ハンドル１２ｄを操作すること によって４つの滑車１２ａが連動されるので、ワイヤーロープ１２ｅが同時に繰 り出され、センサフレーム１０ａが水平状態を保ったまま、ガス出口内筒Ｂの内 部で吊り降ろされることになる。

【００２３】 次いで、スライドフレーム１３下端に設けられた旋回ギヤ１６ｆの連結凸部１ ６ｇと、センサフレーム１０ａの凸部１０ｄとの間隔が連結軸１５を挿入可能な 間隔まで広げられたときに、連結軸１５をセンサフレーム１０ａの凸部１０ｄに 固定する。そして、再びセンサフレーム１０ａを吊り降ろして連結軸１５を直列 状態に連結する作業を繰り返し、センサフレーム１０ａに取り付けられた超音波 探触子１０ｂが溶接部Ｓ付近に到達したところで、最後に連結した連結軸１５の 雌側連結部１５ｂを旋回ギヤ１６ｆの連結凸部１６ｇに勘合し、固定リング１５ ｇを雌側連結部１５ｂの雄ネジ１５ｈに螺合して連結凸部１６ｇと連結軸１５と を固定する。

【００２４】 そして、上記作業終了後に、昇降手段１２のハンドル１２ｄをさらに回転して ワイヤロープ１２ｅを完全に緩めた状態で、旋回手段１６の作動によって超音波 探触子１０ｂのガス出口内筒Ｂの周方向の検査位置の設定と、スライド機構１４ の作動によって超音波探触子１０ｂの上下方向の検査位置の設定とが行われる。

【００２５】 周方向の検査位置の設定作業は、旋回用モータ１６ａを作動させ、ウォームギ ヤ１６ｂ・ホイールギヤ１６ｃを介してスプラインシャフト１３ｂを回転させ、 スプラインシャフト１３ｂ下端の駆動ギヤ１６ｅ・旋回ギヤ１６ｆおよび連結軸 １５を介してセンサフレーム１０ａを回転させることによって行われる。

【００２６】 上下方向の検査位置の設定作業は、スライド用モータ１４ａを作動させ、ウォ ームギヤ１４ｂ・ホイールギヤ１４ｃを介してボールナット１４ｄに回転力を伝 達し、該ボールナット１４ｄを螺合するボールネジ１３ａの上下方向の直線運動 に変換し、スライドフレーム１０ａを上下方向に移動させることにより行われる 。

【００２７】 これらの設定作業にあっては、超音波探触子１０ｂは、ガイドボール１０ｃに よってガス出口内筒Ｂ内面に押圧されるため、その表面の凹凸による影響等を吸 収して緊密な接触状態を保持する。

【００２８】 このようにして、超音波探傷検査を実施する場合には、旋回手段１６およびス ライド機構１４の作動によって、超音波探触子１０ｂの位置をガス出口内筒Ｂの 周方向および上下方向に移動しながら、超音波探触子１０ｂを作動させて行われ ることになる。

【００２９】 そして、超音波探傷検査終了後にセンサフレーム１０ａを引き上げる作業は、 連結軸１５を順次取り外しながら、昇降手段１２のハンドル１２ｄを前記と逆に 回転してワイヤロープ１２ｅを巻き上げることにより行われる。

【００３０】 なお、本考案にかかる探傷装置Ｙにあっては、次の技術を採用することができ る。 （１） センサ部１０の超音波探触子１０ｂを取り付けたセンサフレーム１０ａ に代えて、小型テレビカメラ等を使用すること。 （２） 旋回手段１６を、固定フレーム１１に取り付けた旋回用モータ１６ａに よってウォームギヤ１６ｂ・ホイールギヤ１６ｃ・スプラインナット１６ｄ・ス プラインシャフト１３ｃ・駆動ギヤ１６ｅ・旋回ギヤ１６ｆを介して連結軸１５ を水平旋回させるものとしたが、これに代えて、スライドフレーム１３の下部連 結板１３ｄに旋回用モータを固定し、該旋回用モータに連結軸１５を直結するこ と。 （３） ボールナット１４ｄを回転してボールネジ１３ａを上下方向に移動する こととしたが、これに代えて、ボールナットをスライドフレーム１３に固定しボ ールネジを回転してスライドフレーム１３を昇降させること。

【００３１】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案による探傷装置によれば、直立状態の小口径配 管の上部開口に載置される固定フレームと、前記センサ部を上下方向に移動して 検査位置に配置する昇降手段と、固定フレームにスライド機構によって上下方向 に移動させられるスライドフレームと、スライドフレームとセンサ部とを連結す る連結軸と、センサ部を水平旋回させる旋回手段とを具備するものであるから、 以下のような効果を奏する。 （１） 配管の上部から吊り降ろしたセンサ部をスライド機構および旋回手段に よって操作するので、小口径配管の奥部に位置する溶接部の健全性の確認作業を 容易にすることができる。 （２） 旋回手段およびスライド機構による位置の設定およびセンサ部の移動を 正確にし、高精度の探傷検査を行うことができる。 （３） 検査時に、スライドフレームとセンサ部とを連結軸によって連結し、検 査終了後には、連結軸を取り外すので、探傷装置のコンパクト化を図ることがで きる。 （４） 全ての駆動部を小口径配管の上部に配置する構成であるので、保守が容 易であるという利点がある。これにより、駆動用ケーブルの配管内への繰入れが 不要であるので、ケーブルによりセンサ部の動作が妨げられることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る直立小口径配管の探傷装置の一実
施例を示す正断面図である。

【図２】図１の探傷装置を鎖線Ａ−Ａで切断した断面図
である。

【図３】図１の探傷装置の連結軸を示す詳細図である。

【図４】ガス炉に使用される熱交換器を示す正断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｂ ガス出口内筒（小口径配管） Ｘ 熱交換器 Ｙ 探傷装置 Ｓ 溶接部 １ ヘリカルコイル ２ 上部開口 ３ 蓋部材 ４ 合流部 ５ 筒状部材 １０ センサ部 １０ａ センサフレーム １０ｂ 超音波探触子 １０ｃ ガイドボール １０ｄ 凸部 １１ 固定フレーム １１ａ 固定フランジ １１ｂ 支柱 １１ｃ 天板 １２ 昇降手段 １２ａ 滑車 １２ｂ 連動シャフト １２ｃ 連動ギヤ １２ｄ ハンドル １２ｅ ワイヤロープ １３ スライドフレーム １３ａ ボールネジ １３ｂ スプラインシャフト １３ｃ 上部連結板 １３ｄ 下部連結板 １３ｅ 軸受 １４ スライド機構 １４ａ スライド用モータ １４ｂ・１６ｂ ウォームギヤ １４ｃ・１６ｃ ホイールギヤ １４ｄ ボールナット １５ 連結軸 １５ａ 雄側連結部 １５ｂ 雌側連結部 １５ｃ キー １５ｄ 嵌合穴 １５ｅ 連結固定手段 １５ｆ 鍔部 １５ｇ 固定リング １５ｈ 雄ネジ １６ 旋回手段 １６ａ 旋回用モータ １６ｄ スプラインナット １６ｅ 駆動ギヤ １６ｆ 旋回ギヤ １６ｇ 連結凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直立状態の小口径配管の上部開口からセ
   ンサ部を挿入して配管内面の溶接部の探傷検査を行う装
   置であって、前記配管の上部開口に配置される固定フレ
   ームと、該固定フレームに配設され前記センサ部を上下
   方向に移動して検査位置に配置する昇降手段と、固定フ
   レームに搭載されスライド機構によって上下方向に移動
   させられるスライドフレームと、該スライドフレームと
   センサ部との間に配されセンサ部をスライドフレームに
   水平旋回可能に連結する連結軸と、センサ部に接続され
   該センサ部を水平旋回させる旋回手段とを具備すること
   を特徴とする直立小口径配管の探傷装置。